超低功耗的控制系统及其电源控制方法、电子装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于控制系统的技术领域，为了解决控制系统通过基于标准的低功耗流程设计，会存在开发周期长和成本高的技术问题，本发明专利技术提供一种超低功耗的控制系统及其电源控制方法、电子装置；所述控制系统包括：相互隔离的第一电源域和第二电源域；第一电源域对应的电源设置成保持一直供电，而第二电源域对应的电源设置成基于外部输入信息可选择性地开启或关断；其中，第一电源域包括用于控制第二电源域对应的电源开启或关断的电源控制单元，以及用于生成电源控制单元开启或关断控制信号的电源控制条件生成单元。因此，通过将多电源域和电源关断技术进行结合，具有电路规模小、有利于降低产品成本，流程简单、研发周期短的优点。

【技术实现步骤摘要】
超低功耗的控制系统及其电源控制方法、电子装置
本专利技术涉及控制系统的
，尤其涉及片上系统类控制系统的
，更具体地，涉及一种超低功耗的控制系统及其电源控制方法、电子装置。
技术介绍
随着芯片工艺线的不断发展，互补金属氧化物半导体(英文全称ComplementaryMetalOxideSemiconductor，简称CMOS)集成电路的特征尺寸不断缩小，集成电路的规模越来越大。但是在便携式系统、智能物联网领域的芯片却对功耗越来越严格，并且功耗消耗已经是衡量一款芯片成功与否的重要指标。因此，如何提高芯片的动态能耗比和降低芯片的待机静态功耗，是业界亟待解决的技术之一。目前常用的降低低功耗的方法有四种：多电压域、时钟门控、电源关断和动态电压频率调整。除了时钟门控以外，其他几种方法都需要用到电子设计自动化(英文全称ElectronicsDesignAutomation，简称EDA)厂商的低功耗解决方案；这些EDA厂商提供的解决方案中通常已经有标准的低功耗设计流程，例如，基于通用功率格式(英文全称CommonPowerFormat，简称CPF)的低功耗设计，基于统一功率格式(英文全称UnifiedPowerFormat，简称UPF)的低功耗设计。但是专利技术人在实现本专利技术的过程中发现，上述基于标准的低功耗设计流程会存在很多不足，例如：a、需要使用专用的EDA设计工具才能实现；b、流程复杂，研发成本高，研发周期长，从而会大幅度增加芯片面积和增加产品成本；c、在一定程度上增加了可测试性设计(英文全称DesignforTestability，简称DFT)、集成电路版图(英文名Layout)设计等后续环节的复杂度，从而增加了产品成本和研发风险。尤其是对于一些较小规模的片上系统(英文全称SystemonChip，简称SoC)项目，对于成本和开发周期要求很高，基于标准的低功耗设计流程可能产生的技术问题更加明显。
技术实现思路
为了解决现有技术中控制系统通过基于标准的低功耗流程设计，会存在开发周期长和成本高的技术问题，本专利技术提供一种超低功耗的控制系统及其电源控制方法、电子装置，通过将多电源域和电源关断技术进行结合，睡眠模式下大部分区域是处于电源关闭状态，从而实现睡眠模式能够实现超低功耗；而且电路规模小、有利于降低产品成本，流程简单、研发周期短。为了实现上述目的，本专利技术提供的技术方案包括：本专利技术一方面提供一种超低功耗的控制系统，其特征在于，包括：相互隔离的第一电源域和第二电源域；所述第一电源域对应的电源设置成保持一直供电，而所述第二电源域对应的电源设置成基于外部输入信息可选择性地开启或关断；其中，所述第一电源域包括用于控制所述第二电源域对应的电源开启或关断的电源控制单元，以及用于生成所述电源控制单元开启或关断控制信号的电源控制条件生成单元。本专利技术实施例优选的实施方式中，所述电源控制条件生成单元包括实时计数模块，以及分别向所述实时计数模块和所述电源控制单元提供时钟信号的低功耗时钟产生模块；并且基于所述实时计数模块生成的预定时间或时长信号，所述实时计数模块生成指示所述电源控制单元输出开启或关断电源的控制信号。本专利技术实施例进一步优选的实施方式中，当所述第二电源域对应的电源处于关断的睡眠模式时，且所述实时计数模块接收的预定时间或时长信号达到时，所述第一电源域中所述电源控制单元输出开启所述第二电源域对应电源的开启控制信号，并且基于与所述控制系统连接的存储器中设置的控制指令，控制与所述控制系统连接的外围器件对应电源的开启或关断。本专利技术实施例优选的实施方式中，所述电源控制条件生成单元能够接收与所述控制系统连接的外围信号传输单元的第一输入信号，并基于所述外围信号传输的第一输入信号，生成所述电源控制单元开启或关断电源的控制信号。本专利技术实施例优选的实施方式中，所述第二电源域中设置有第一处理器；所述控制系统还包括第三电源域，所述第三电源域中设置有第二处理器，当所述第二电源域对应的电源处于关断的睡眠模式、且所述第三电源域对应的电源处于开启时，所述电源控制条件生成单元接收所述第二处理器处理的第二输入信号，当所述第二处理器处理的第二输入信号表征有需要开启所述第二电源域对应的电源时，生成所述第一电源域中电源控制单元开启或关断的控制信号。本专利技术实施例优选的实施方式中，所述第一电源域还包括用于防止产生漏电流的隔离单元，所述隔离单元分别与所述电源控制单元和所述电源控制条件生成单元连接。本专利技术第二方面还提供一种超低功耗的控制系统的电源控制方法，其特征在于，所述控制系统包括相互隔离的第一电源域和第二电源域；所述第一电源域对应的电源设置成保持一直供电，而所述第二电源域对应的电源设置成基于外部输入信息可选择性地开启或关断；所述方法包括：当所述控制系统进入休眠状态时，所述第一电源域对应的电源仍然保持一直供电状态，所述所述第二电源域对应的电源处于关闭状态；其中，所述第一电源域还用于在所述控制系统进入休眠状态时，如果接收到满足预定要求的输入信号时，生成控制所述第二电源域对应的电源从关闭状态切换为开启状态的控制信号。本专利技术实施例优选的实施方式中，所述如果接收到满足预定要求的输入信号时，生成控制所述第二电源域对应的电源从关闭状态切换为开启状态的控制信号包括：基于实时计数模块生成的预定时间或时长信号，生成控制所述第二电源域对应的电源从关闭状态切换为开启状态的控制信号。本专利技术实施例进一步优选的实施方式中，当所述控制系统准备从工作模式切换为睡眠模式时，所述控制方法还包括：a、将所述控制系统对应控制对象中需要保存的信息，写入到与所述控制系统连接的外部存储器；b、配置所述实时计数模块，设定睡眠时间长度；c、配置所述控制系统中的电源配置信息控制模块，设定睡眠模式。本专利技术实施例优选的实施方式中，所述如果接收到满足预定要求的输入信号时，生成控制所述第二电源域对应的电源从关闭状态切换为开启状态的控制信号包括：接收与所述控制系统连接的外围信号传输单元的第一输入信号，当所述外围信号传输单元的第一输入信号表征有需要开启所述第二电源域对应的电源时，生成控制所述第二电源域对应的电源从关闭状态切换为开启状态的控制信号。本专利技术实施例优选的实施方式中，所述第二电源域中设置有第一处理器；所述控制系统还包括第三电源域，所述第三电源域中设置有第二处理器；所述如果接收到满足预定要求的输入信号时，生成控制所述第二电源域对应的电源从关闭状态切换为开启状态的控制信号包括：当所述第二电源域对应的电源处于关断的睡眠模式、且所述第三电源域对应的电源处于开启时，接收所述第二处理器处理的第二输入信号，当所述第二处理器处理的第二输入信号表征有需要开启所述第二电源域对应的电源时，生成所述第一电源域中电源控制单元开启或关断的控制信号。本专利技术实施例优选的实施方式中，所述第一电源域接收的预定要求对应的输入信号和输出的所述控制信号，还需经过隔离单元对信号进行防止漏电流处理。本专利技术第三方面还提供一种电子装置，其特征在于，包括：如第一方面提供的任意一种所述的控制系统，与所述控制系统连接的外围器件，以及存储器；所述存储器接收所述第一电源域或第二电源域提供的电源控制信号，并通过所述控制系统执行所述存储器中需要执行的控制指令。本专利技术实施例优选的实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超低功耗的控制系统，其特征在于，包括：相互隔离的第一电源域和第二电源域；所述第一电源域对应的电源设置成保持一直供电，而所述第二电源域对应的电源设置成基于外部输入信息可选择性地开启或关断；其中，所述第一电源域包括用于控制所述第二电源域对应的电源开启或关断的电源控制单元，以及用于生成所述电源控制单元开启或关断控制信号的电源控制条件生成单元。

【技术特征摘要】
1.一种超低功耗的控制系统，其特征在于，包括：相互隔离的第一电源域和第二电源域；所述第一电源域对应的电源设置成保持一直供电，而所述第二电源域对应的电源设置成基于外部输入信息可选择性地开启或关断；其中，所述第一电源域包括用于控制所述第二电源域对应的电源开启或关断的电源控制单元，以及用于生成所述电源控制单元开启或关断控制信号的电源控制条件生成单元。2.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述电源控制条件生成单元包括实时计数模块，以及分别向所述实时计数模块和所述电源控制单元提供时钟信号的低功耗时钟产生模块；并且基于所述实时计数模块生成的预定时间或时长信号，所述实时计数模块生成指示所述电源控制单元输出开启或关断电源的控制信号。3.根据权利要求2所述的控制系统，其特征在于，当所述第二电源域对应的电源处于关断的睡眠模式时，且所述实时计数模块接收的预定时间或时长信号达到时，所述第一电源域中所述电源控制单元输出开启所述第二电源域对应电源的开启控制信号，并且基于与所述控制系统连接的存储器中设置的控制指令，控制与所述控制系统连接的外围器件对应电源的开启或关断。4.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述电源控制条件生成单元能够接收与所述控制系统连接的外围信号传输单元的第一输入信号，并基于所述外围信号传输的第一输入信号，生成所述电源控制单元开启或关断电源的控制信号。5.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述第二电源域中设置有第一处理器；所述控制系统还包括第三电源域，所述第三电源域中设置有第二处理器，当所述第二电源域对应的电源处于关断的睡眠模式、且所述第三电源域对应的电源处于开启时，所述电源控制条件生成单元接收所述第二处理器处理的第二输入信号，当所述第二处理器处理的第二输入信号表征有需要开启所述第二电源域对应的电源时，生成所述第一电源域中电源控制单元开启或关断的控制信号。6.根据权利要求1-5中任意一种所述的控制系统，其特征在于，所述第一电源域还包括用于防止产生漏电流的隔离单元，所述隔离单元分别与所述电源控制单元和所述电源控制条件生成单元连接。7.一种超低功耗的控制系统的电源控制方法，其特征在于，所述控制系统包括相互隔离的第一电源域和第二电源域；所述第一电源域对应的电源设置成保持一直供电，而所述第二电源域对应的电源设置成基于外部输入信息可选择性地开启或关断；所述方法包括：当所述控制系统进入休眠状态时，所述第一电源域对应的电源仍然保持一直供电状态，所述所述第二电源域对应的电源处于关闭状态；其中，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张敏，梁梦雷，武堃，耿罗锋，彭华，
申请(专利权)人：厦门码灵半导体技术有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35