一种MCU实现外设自主动态联动降功耗的方法技术

本发明专利技术公开了一种MCU实现外设自主动态联动降功耗的方法，包括CPU模块、事件中心模块和多个外设单元，还包括以下步骤：事件中心模块在低功耗模式下对外设单元发出的外设信号进行响应，并与睡眠前预登记的事件信号相匹配；若不匹配则不予理会；若匹配则根据预登记的事件用户信息或者自主触发其他外设单元工作，或者唤醒CPU模块；事件中心模块接管CPU模块的大部分工作，CPU模块长时间处于低功耗休眠状态；事件中心模块接收外设单元的信号，再触发控制其他外设单元工作，实现外设单元间自主联动，不要CPU的参与即可正常工作；仅仅遇到小部分特殊事件时，事件中心模块才唤醒CPU模块进行处理，使得唤醒CPU模块工作的次数大大降低，达到真正意义上的低功耗。

【技术实现步骤摘要】
一种MCU实现外设自主动态联动降功耗的方法
本专利技术属于MCU处理器领域，具体涉及一种MCU实现外设自主动态联动降功耗的方法。
技术介绍
近年来随着MCU性能的增长，MCU的功耗也日益增长，因此就需要设置低功耗的MCU，在传统的MCU设计中，低功耗的特性大都是基于MCU本身的特性进行实现，MCU在整个低功耗的管理过程中起到核心作用。现有的MCU在内部会设置几个不同的电压域，然后分别设置几个不同的低功耗模式，软件可以通过配置使CPU根据不同的需求进入不同的低功耗模式，不同的低功耗模式对应于芯片内部不同的电压域的开关控制逻辑。另外传统MCU设计还会通过调整CPU的主频大小来动态调整MCU的工作状态，从而降低MCU工作过程中的整体功耗。如图1所示，低功耗模式下，ADC外设每5秒采集一次数据，与软件设置的寄存器阈值进行比较，如果低于阈值，就继续睡眠，如果高于阈值，才唤醒CPU去通过串口控制一个无线通信模块将ADC的采集数据上传到用户的云平台上。整个过程中，ADC启动转换，以及转换结束后的阈值比较，都需要CPU的参与，每5秒就会唤醒CPU起来处理一次任务。虽然相对于CPU长期工作的模式下节省了功耗，但是对于CPU来说，唤醒频次太高，导致整个过程的平均动态功耗会比较大。即使通过降低CPU工作时的频率来降低CPU的功耗，但是降低空间有限，CPU的苏醒次数过多还是会导致功耗增加，难以从根本原因上解决MCU功耗较高的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种MCU实现外设自主动态联动降功耗的方法。为实现上述专利技术目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种MCU实现外设自主动态联动降功耗的方法，包括CPU模块、事件中心模块和多个外设单元，所述事件中心模块通过APB总线协议与所述多个外设单元连接，还包括以下步骤：所述事件中心模块在低功耗模式下对外设单元发出的外设信号进行响应，并与睡眠前预登记的事件信号相匹配；若不匹配则不予理会；若匹配则根据预登记的事件用户信息触发其他外设单元自主互联，或者唤醒所述CPU模块。优选的，所述事件中心模块包括事件登记单元，在所述事件中心模块对外设单元发出的外设信号进行响应之前还包括，所述事件登记单元对外设单元进行登记注册，所述外设单元包括事件发生源和事件接收用户，所述事件发生源用于发出外设信号，所述事件接收用户接收所述事件中心模块的触发信号而工作。优选的，所述事件中心模块还包括事件注销单元，在所述事件中心模块对外设单元发出的外设信号进行响应之前还包括，所述事件注销单元对已经登记注册的外设单元进行注销。优选的，所述事件中心模块包括事件过滤单元，在与已经登记的事件信号相匹配之后，若本次的外设信号与登记的事件信号不匹配，则将此外设信号进行过滤处理。优选的，所述事件中心模块包括事件触发单元，在与已经登记的事件信号相匹配之后，若本次的外设信号与登记的事件信号相匹配，则将触发对应的外设单元联动。优选的，在判断本次的外设信号与登记的事件信号相匹配之后，还包括所述事件中心模块对登记事件进行权限判定，若判定自身有权限处理，则触发所述外设单元工作，若判定自身没有权限处理，则唤醒所述CPU模块进行处理。优选的，所述事件中心模块根据事件的复杂程度和重要程度进行权限判定，并划分为需要所述CPU模块处理的一级事件和不需要CPU处理的二级事件。优选的，所述事件中心模块包括计数单元，用于对一级事件进行计数，当一级事件超过预定值时则唤醒所述CPU模块，所述计数单元对所述二级事件进行计数，当二级事件数量超过设定值时唤醒所述CPU模块，且预定值小于设定值。优选的，所述事件中心模块为具有低功耗电压域的数字电路，并且所述数字电路的时钟频率为1KHz。优选的，还包括用于产生不可屏蔽异常信号的NMI单元，所述CPU模块包括WIC单元、CPU内核单元和电源管理单元，所述WIC单元接收所述NMI单元的信号、所述事件中心模块产生的唤醒信号和所述外设单元产生的中断信号，进而所述WIC单元控制所述CPU内核单元和电源管理单元工作。本专利技术具有以下有益效果：本专利技术的MCU实现外设自主动态联动降功耗的方法，包括CPU模块、事件中心模块和多个外设单元，事件中心模块通过APB总线协议与多个外设单元连接，还包括以下步骤：所述事件中心模块在低功耗模式下对外设单元发出的外设信号进行响应，并与睡眠前预登记的事件信号相匹配；若不匹配则不予理会；若匹配则根据预登记的事件用户信息或者自主触发其他外设单元工作，或者唤醒所述CPU模块。通过设置事件中心模块接管CPU模块的大部分工作，CPU模块可以长时间处于低功耗休眠状态；而事件中心模块能够接收外设单元的信号，再触发控制相应的其他外设单元工作，实现外设单元之间的自主联动，并不需要CPU的参与即可正常工作；仅仅遇到只有小部分特殊的事件时，事件中心模块才唤醒CPU模块，对特殊事件进行处理，使得唤醒CPU模块起来工作的次数大大降低，达到了真正意义上的低功耗。附图说明图1为现有技术的逻辑框图；图2为本专利技术的简要逻辑框图；图3为本专利技术的详细逻辑框图；图4为本专利技术的工作示意图；图5为本专利技术的工作原理图；图6为本专利技术的具体实施例的工作示意图。具体实施方式目前，MCU芯片的发展方向主要是实现低功耗、低成本和高度集成。这种MCU芯片主要应用于低能耗电机控制、便携式医疗电子、高精度传感器控制、无线数据传输和电池电源管理等等。这种MCU芯片不仅需要超低的静态功耗，还需要具有精细化控制的动态功耗，对MCU的工作能耗进行精细管理，实现整体方案的低功耗，下面将通过具体实施例对本方法如何进行精细的控制动态能耗进行详述。如图2和图4所示的，一种MCU实现外设自主动态联动降功耗的方法，包括CPU模块、事件中心模块和多个外设单元，还包括以下步骤：事件中心模块在低功耗模式下对外设单元发出的外设信号进行响应，并与睡眠前预登记的事件信号相匹配；若不匹配则不予理会；若匹配则根据预登记的事件用户信息或者自主触发其他外设单元工作，或者唤醒CPU模块。通过设置事件中心模块接管CPU模块的大部分工作，CPU模块可以长时间处于低功耗休眠状态；而事件中心模块能够接收外设单元的信号，再触发控制相应的其他外设单元工作，实现外设单元之间的自主联动，并不需要CPU的参与即可正常工作；仅仅遇到只有小部分特殊的事件时，事件中心模块才唤醒CPU模块，对特殊事件进行处理，使得唤醒CPU模块起来工作的次数大大降低，达到了真正意义上的低功耗。请参阅图4和图5，本实施例的事件中心模块包括事件登记单元，在事件中心模块对外设单元发出的外设信号进行响应之前还包括，事件登记单元对外设单元进行登记注册，外设单元包括事件发生源和事件接收用户，事件发生源用于发出外设信号，事件接收用户接收事件中心模块的触发信号而工作。其中，事件发生源并不仅仅只能作为产生信号的一方，在其他事件中也可能作为事件接收用户。同样的事件接收用户也本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种MCU实现外设自主动态联动降功耗的方法，其特征在于，包括CPU模块、事件中心模块和多个外设单元，所述事件中心模块通过APB总线协议与所述多个外设单元连接，所述事件中心模块通过 APB 总线协议与所述多个外设单元连接，还包括以下步骤：/n所述事件中心模块在低功耗模式下对外设单元发出的外设信号进行响应，并与睡眠前预登记的事件信号相匹配；/n若不匹配则不予理会；/n若匹配则根据预登记的事件用户信息触发其他外设单元自主互联，或者唤醒所述CPU模块。/n

【技术特征摘要】
1.一种MCU实现外设自主动态联动降功耗的方法，其特征在于，包括CPU模块、事件中心模块和多个外设单元，所述事件中心模块通过APB总线协议与所述多个外设单元连接，所述事件中心模块通过APB总线协议与所述多个外设单元连接，还包括以下步骤：
所述事件中心模块在低功耗模式下对外设单元发出的外设信号进行响应，并与睡眠前预登记的事件信号相匹配；
若不匹配则不予理会；
若匹配则根据预登记的事件用户信息触发其他外设单元自主互联，或者唤醒所述CPU模块。


2.根据权利要求1所述的MCU实现外设自主动态联动降功耗的方法，其特征在于，所述事件中心模块包括事件登记单元，在所述事件中心模块对外设单元发出的外设信号进行响应之前还包括，所述事件登记单元对外设单元进行登记注册，所述外设单元包括事件发生源和事件接收用户，所述事件发生源用于发出外设信号，所述事件接收用户接收所述事件中心模块的触发信号而工作。


3.根据权利要求2所述的MCU实现外设自主动态联动降功耗的方法，其特征在于，所述事件中心模块还包括事件注销单元，在所述事件中心模块对外设单元发出的外设信号进行响应之前还包括，所述事件注销单元对已经登记注册的外设单元进行注销。


4.根据权利要求2所述的MCU实现外设自主动态联动降功耗的方法，其特征在于，所述事件中心模块包括事件过滤单元，在与已经登记的事件信号相匹配之后，若本次的外设信号与登记的事件信号不匹配，则将此外设信号进行过滤处理。


5.根据权利要求2所述的MCU实现外设自主动态联动降功耗的方法，其特征在于，所述事件中心模块包括事件触发单元，在与已经登记的事件...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊海峰，周建政，姜伟巍，
申请(专利权)人：上海泰矽微电子有限公司，南京泰矽微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31