[发明专利]一种微控制器SOC中实时时钟单元

摘要

本发明公开了一种微控制器SOC中实时时钟单元，包括复位控制模块、时钟产生模块、RTC定时模块、时钟门控模块和微控制器内核，所述微控制器内核连接时钟门控模块，时钟门控模块分别连接复位控制模块、时钟产生模块和RTC定时模块。本发明的有益效果是：在本方案中，当微控制器SOC处于休眠状态，被工作于低频的RTC模块唤醒之后，能够立刻响应接下来的休眠请求，而不是需要等等至少2个低频的RTC时钟。藉此使得微控制器内核才能够及时重新进入休眠状态，从而使微控制器SOC能够适用于对功耗要求更加严格的应用场合。

主权项

1.一种微控制器SOC中实时时钟单元，包括复位控制模块、时钟产生模块、RTC定时模块、时钟门控模块和微控制器内核，其特征在于，所述微控制器内核连接时钟门控模块，时钟门控模块分别连接复位控制模块、时钟产生模块和RTC定时模块，所述时钟门控模块包括寄存器R1、寄存器R2、反相器INV1、开关控制单元GATE、反相器INV2和或门OR，时钟门控模块接收到微控制器内核的休眠请求信号(sleep_req),休眠请求信号(sleep_req)连接到寄存器R2的D端，微控制器内核的休眠请求(sleep_req)为一个脉冲信号，有效脉冲宽度为1个微控制器内核时钟周期，当sleep_req有效请求时，寄存器R2的输出信号(sleep_en)将锁存为高电平输出状态，sleep_en信号经过反相器INV2取反之后，连接至或门OR的输入端，或门OR的另一个输入端连接至唤醒门控信号(wake_en)，在无有效的唤醒的情况下，唤醒门控信号(wake_en)为低电平，所以时钟使能信号clk_enable为低电平状态输入至时钟开关控制单元(GATE)，从而将微控制器内核工作时钟(clk_core_gc)关闭，实现休眠情况下节省功耗，虽然sleep_req信号的有效脉冲宽度为1个微控制器内核时钟周期，但是由于寄存器R2的工作时钟为门控后的内核时钟clk_core_gc，所以寄存器R2的输出信号sleep_en能在sleep_req信号无效之后，继续锁存为高电平输出信号，从而使时钟使能信号clk_enable为低电平状态输入至时钟开关控制单元(GATE)，微控制器内核也由此持续处于休眠状态，当RTC定时模块到达用户设置的定时时间以后，RTC定时模块将会产生唤醒请求信号，与唤醒相应的逻辑电路会使到寄存器R1的输出信号wake_en为高电平输出状态，然后或门OR的输出信号也由此变化高电平输出状态，输出至时钟开关控制单元(GATE)，从而将微控制器内核工作时钟(clk_core_gc)开启，微控制器内核对时钟门控模块反馈内核唤醒反馈信号(wake_rps)，内核唤醒反馈信号(wake_rps)为低电平表示微控制器内核处于休眠状态时，为高电平表示微控制器内核处于工作状态时，当微控制器内核在唤醒门控信号(wake_en)的作用下被唤醒后，由微控制器内核输入至时钟门控模块的内核唤醒反馈信号(wake_rps)为高有效电平，经过反相器INV1之后变化低电平，反相器INV1的输出连接至寄存器R1的异步复位输入端，因而将寄存器R1复位，寄存器R1复位后，唤醒门控信号(wake_en)将立刻由高有效状态切换至低电平输出状态，通过以上信号处理作用，可以在微控制器内核被唤醒后，及时将唤醒门控信号(wake_en)将由高有效状态切换至低电平输出状态，因此，当微控制器内核从休眠模式被唤醒之后，能够立刻响应接下来的休眠请求，重新进入低功耗模式。