低功耗电路及其控制方法技术

本发明专利技术公开了一种低功耗电路及其控制方法。其中，该低功耗电路包括：第一寄存器，第一寄存器的输入端输入低功耗模式信号，用于当低功耗模式信号为高电平信号时，第一寄存器的反向输出端输出低电平信号；时钟门控器，时钟门控器的控制端与第一寄存器的反向输出端连接，时钟门控器的输入端输入时钟信号，时钟门控器的输出端分别与负载和第一寄存器的时钟控制端连接，用于输出低电平信号至负载，以使负载处于静止状态。本发明专利技术解决了现有技术中便携式系统中芯片内部的动态功耗大的技术问题。

Low power consumption circuit and control method thereof

The invention discloses a low power consumption circuit and a control method thereof. Among them, the low power consumption circuit includes a first register, register the first input signal for low power mode, low power mode when the signal is high level signal, reverse output first register output low level signal; clock gating, reverse output control end clock gating unit and the first register is connected clock gating of an input end of the input clock signal, the output clock gating respectively with the load and the first clock control register is connected to the output low level signal to the load at the load in a static state. The invention solves the technical problems of large dynamic power consumption in the chip of the portable system in the prior art.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及便携式系统领域，具体而言，涉及一种低功耗电路及其控制方法。
技术介绍
集成电路发展中的著名定律“摩尔定律”讲述集成度规模每三年翻两番，由此带来性能的提高，也导致总功耗越来越高，而以电池供电的便携式系统已将减少功耗变成电路设计的关键。因此产生了一种快速降低系统功耗的需求。芯片内部功耗分为静态和动态两部分。静态部分主要是指晶体管的漏电流，主要由制造工艺决定，工艺尺寸越小，静态电流越大。动态部分主要分晶体管不断充放电和短路功耗两部分。针对现有技术中便携式系统中芯片内部的动态功耗大的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种低功耗电路及其控制方法，以至少解决现有技术中便携式系统中芯片内部的动态功耗大的技术问题。根据本专利技术实施例的一个方面，提供了一种低功耗电路，包括：第一寄存器，第一寄存器的输入端输入低功耗模式信号，用于当低功耗模式信号为高电平信号时，第一寄存器的反向输出端输出低电平信号；时钟门控器，时钟门控器的控制端与第一寄存器的反向输出端连接，时钟门控器的输入端输入时钟信号，时钟门控器的输出端分别与负载和第一寄存器的时钟控制端连接，用于输出低电平信号至负载，以使负载处于静止状态。进一步地，低功耗电路还包括：唤醒控制电路，唤醒控制电路的多个输入端分别输入多个唤醒信号，用于当任意一个唤醒信号为高电平信号或者高脉冲信号时，输出低电平信号；复位电路，复位电路的第一输入端与唤醒控制电路的输出端连接，复位电路的第二输入端输入时钟信号，用于将任意一个唤醒信号转换为预设宽度的低电平信号；同步电路，同步电路的第一输入端与复位电路的输出端连接，同步电路的第二输入端输入时钟信号，用于将预设宽度的低电平信号同步为与时钟信号同步的低电平信号；第一寄存器，第一寄存器的状态控制端与同步电路的输出端连接，还用于第一寄存器的反向输出端输出高电平信号；时钟门控器还用于输出时钟信号至负载，以使负载正常工作。进一步地，同步电路包括：第二寄存器，第二寄存器的输入端与同步电路的第一输入端连接，第二寄存器的时钟控制端与同步电路的第二输入端连接；第三寄存器，第三寄存器的输入端与第二寄存器的正向输出端连接，第三寄存器的时钟控制端与同步电路的第二输入端连接，第三寄存器的正向输出端与同步电路的输出端连接。进一步地，在第二寄存器为下降沿触发的寄存器，第三寄存器为上升沿触发的寄存器的情况下，复位电路包括：第四寄存器，第四寄存器的输入端与直流电源连接，第四寄存器的状态控制端与复位电路的第一输入端，第四寄存器的时钟控制端与复位电路的第二输入端连接；第五寄存器，第五寄存器的输入端与第四寄存器的正向输出端连接，第五寄存器的状态控制端与复位电路的第一输入端，第五寄存器的时钟控制端与复位电路的第二输入端连接，第五寄存器的正向输出端与复位电路的输出端连接。进一步地，在第二寄存器和第三寄存器均为上升沿触发的寄存器的情况下，复位电路包括：第四寄存器，第四寄存器的输入端与直流电源连接，第四寄存器的状态控制端与复位电路的第一输入端，第四寄存器的时钟控制端与复位电路的第二输入端连接；第五寄存器，第五寄存器的输入端与第四寄存器的正向输出端连接，第五寄存器的状态控制端与复位电路的第一输入端，第五寄存器的时钟控制端与复位电路的第二输入端连接；第六寄存器，第六寄存器的输入端与第五寄存器的正向输出端连接，第六寄存器的状态控制端与复位电路的第一输入端，第六寄存器的时钟控制端与复位电路的第二输入端连接，第六寄存器的正向输出端与复位电路的输出端连接。进一步地，在第二寄存器为下降沿触发的寄存器，第三寄存器为上升沿触发的寄存器的情况下，预设宽度大于等于时钟信号的周期；在第二寄存器和第三寄存器均为上升沿触发的寄存器的情况下，预设宽度大于等于时钟信号的周期的两倍。进一步地，唤醒控制电路包括：多输入或门，多输入或门的多个输入端与唤醒控制电路的多个输入端连接，用于当任意一个唤醒信号为高电平信号或者高脉冲信号时，输出高电平信号；反相器，反相器的输入端与多输入或门的输出端连接，反相器的输出端与唤醒控制电路的输入端连接，用于将高电平信号转换为低电平信号。进一步地，低功耗电路还包括：与门，与门的第一输入端与同步电路的输出端连接，与门的第二输入端输入复位信号，用于当复位信号为低电平信号时，输出低电平信号；第一寄存器，第一寄存器的状态控制端与与门的输出端连接，还用于第一寄存器的反向输出端输出高电平信号；时钟门控器还用于输出时钟信号至负载，以使负载正常工作。根据本专利技术实施例的另一方面，还提供了一种低功耗电路的控制方法，包括：接收低功耗模式信号；当低功耗模式信号为高电平信号时，控制第一寄存器输出低电平信号至时钟门控器；控制时钟门控器输出低电平信号至负载，以使负载处于静止状态。进一步地，在输出低电平信号至负载之后，上述方法还包括：接收多个唤醒信号，其中，唤醒信号至少包括：外部端口唤醒信号和内部事件唤醒信号；当任意一个唤醒信号为高电平信号或者高脉冲信号时，控制复位电路将高电平信号或者高脉冲信号转换为预设宽度的低电平信号，并将预设宽度的低电平信号输出至同步电路；控制同步电路将预设宽度的低电平信号同步为与时钟信号同步的低电平信号，并将与时钟信号同步的低电平信号输出至第一寄存器；控制第一寄存器输出高电平信号至时钟门控器；控制时钟门控器输出时钟信号至负载，以使负载正常工作。进一步地，预设宽度大于等于时钟信号的周期或者大于等于时钟信号的周期的两倍。进一步地，在接收低功耗模式信号之前，上述方法还包括：接收复位信号，其中，复位信号用于对低功耗电路进行复位；当复位信号为低电平信号时，控制第一寄存器输出高电平信号至时钟门控器；控制时钟门控器输出时钟信号至负载，以使负载正常工作。在本专利技术实施例中，低功耗电路包括：第一寄存器和时钟门控器，其中，第一寄存器的输入端输入低功耗模式信号，时钟门控器的控制端与第一寄存器的反向输出端连接，时钟门控器的输入端输入时钟信号，时钟门控器的输出端分别与负载和第一寄存器的时钟控制端连接，当低功耗模式信号为高电平信号时，第一寄存器的反向输出端输出低电平信号，时钟门控器输出低电平信号至负载，以使负载处于静止状态，从而显著降低动态耗能，解决了现有技术中便携式系统中芯片内部的动态功耗大的技术问题。因此，通过本专利技术上述实施例提供的方案，可以达到快速进入低功耗状态，降低时钟树和逻辑门动态功耗，低功耗控制寄存器时钟关闭，逻辑结构简单、占用资源少的技术效果。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1是根据本专利技术实施例的一种低功耗电路的示意图；图2是根据本专利技术实施例的一种可选的低功耗电路的示意图；以及图3是根据本专利技术实施例的一种低功耗电路的控制方法的流程图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。需要本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低功耗电路，其特征在于，包括：第一寄存器，所述第一寄存器的输入端输入低功耗模式信号，用于当所述低功耗模式信号为高电平信号时，所述第一寄存器的反向输出端输出低电平信号；时钟门控器，所述时钟门控器的控制端与所述第一寄存器的反向输出端连接，所述时钟门控器的输入端输入时钟信号，所述时钟门控器的输出端分别与负载和所述第一寄存器的时钟控制端连接，用于输出低电平信号至负载，以使所述负载处于静止状态。

【技术特征摘要】
1.一种低功耗电路，其特征在于，包括：第一寄存器，所述第一寄存器的输入端输入低功耗模式信号，用于当所述低功耗模式信号为高电平信号时，所述第一寄存器的反向输出端输出低电平信号；时钟门控器，所述时钟门控器的控制端与所述第一寄存器的反向输出端连接，所述时钟门控器的输入端输入时钟信号，所述时钟门控器的输出端分别与负载和所述第一寄存器的时钟控制端连接，用于输出低电平信号至负载，以使所述负载处于静止状态。2.根据权利要求1所述的低功耗电路，其特征在于，所述低功耗电路还包括：唤醒控制电路，所述唤醒控制电路的多个输入端分别输入多个唤醒信号，用于当任意一个唤醒信号为高电平信号或者高脉冲信号时，输出低电平信号；复位电路，所述复位电路的第一输入端与所述唤醒控制电路的输出端连接，所述复位电路的第二输入端输入所述时钟信号，用于将所述任意一个唤醒信号转换为预设宽度的低电平信号；同步电路，所述同步电路的第一输入端与所述复位电路的输出端连接，所述同步电路的第二输入端输入所述时钟信号，用于将所述预设宽度的低电平信号同步为与所述时钟信号同步的低电平信号；所述第一寄存器，所述第一寄存器的状态控制端与所述同步电路的输出端连接，还用于所述第一寄存器的反向输出端输出高电平信号；所述时钟门控器还用于输出所述时钟信号至负载，以使所述负载正常工作。3.根据权利要求2所述的低功耗电路，其特征在于，所述同步电路包括：第二寄存器，所述第二寄存器的输入端与所述同步电路的第一输入端连接，所述第二寄存器的时钟控制端与所述同步电路的第二输入端连接；第三寄存器，所述第三寄存器的输入端与所述第二寄存器的正向输出端连接，所述第三寄存器的时钟控制端与所述同步电路的第二输入端连接，所述第三寄存器的正向输出端与所述同步电路的输出端连接。4.根据权利要求3所述的低功耗电路，其特征在于，在所述第二寄存器为下降沿触发的寄存器，所述第三寄存器为上升沿触发的寄存器的情况下，所述复位电路包括：第四寄存器，所述第四寄存器的输入端与直流电源连接，所述第四寄存器的状态控制端与所述复位电路的第一输入端，所述第四寄存器的时钟控制端与所述复位电路的第二输入端连接；第五寄存器，所述第五寄存器的输入端与所述第四寄存器的正向输出端连接，所述第五寄存器的状态控制端与所述复位电路的第一输入端，所述第五寄存器的时钟控制端与所述复位电路的第二输入端连接，所述第五寄存器的正向输出端与所述复位电路的输出端连接。5.根据权利要求3所述的低功耗电路，其特征在于，在所述第二寄存器和所述第三寄存器均为上升沿触发的寄存器的情况下，所述复位电路包括：第四寄存器，所述第四寄存器的输入端与直流电源连接，所述第四寄存器的状态控制端与所述复位电路的第一输入端，所述第四寄存器的时钟控制端与所述复位电路的第二输入端连接；第五寄存器，所述第五寄存器的输入端与所述第四寄存器的正向输出端连接，所述第五寄存器的状态控制端与所述复位电路的第一输入端，所述第五寄存器的时钟控制端与所述复位电路的第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘浩，张浩亮，温浪明，陈恒，
申请(专利权)人：珠海格力电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44