一种基于无时钟唤醒的低功耗系统技术方案

本发明专利技术公开了一种无时钟唤醒的低功耗系统，包括外部信号检测模块、门控时钟、低功耗定时器，外部信号检测模块位于所述低功耗系统的常电区，用于检测是否存在外部信号，若存在外部信号，则输出开启低功耗定时器工作时钟的使能信号；门控时钟，用于接收开启低功耗定时器工作时钟的使能信号，开启低功耗定时器工作时钟；低功耗定时器，用于开启低功耗定时器工作时钟后，计数器开始计数，当计数器溢出后，产生唤醒信号和中断信号；唤醒信号用于唤醒电源管理单元，电源管理单元控制时钟复位模块产生系统时钟信号，中断信号和系统时钟信号用于唤醒CPU，使得低功耗系统能够重新开始工作。该低功耗系统可以及时唤醒系统，并降低了系统功耗。并降低了系统功耗。并降低了系统功耗。

【技术实现步骤摘要】
一种基于无时钟唤醒的低功耗系统


[0001]本专利技术属于电子电路
，尤其涉及一种基于无时钟唤醒的低功耗系统。

技术介绍

[0002]功耗是衡量微控制器芯片(MCU，Microcontroller Unit)的一个非常重要的参数,实现同样功能的不同芯片，功耗密度较高将引起芯片温度升高，影响电路的可靠性，降低器件寿命，同时更高的功耗意味着更多的电池消耗，更高的使用成本。现有的芯片由于应用市场的需求对功耗的要求越来越严苛。降低功耗的主要方式是在CPU空闲时尽可能的将芯片断电或关闭其时钟，此时CPU处在断电或睡眠模式，同时芯片也需要有实时响应的功能。
[0003]现有技术中外部信号检测模块在低功耗定时器内部，低功耗定时器的工作时钟需要一直开启，这增加了系统功耗；当检测到外部信号时，计数器开始计数，进而产生唤醒信号，低功耗定时器需要唤醒信号来唤醒PMU(power management unit，电源管理单元)使其开启时钟复位模块(RCC，reset clock control)，同时唤醒CPU，CPU配置低功耗定时器使其重新开始工作，普本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于无时钟唤醒的低功耗系统，其特征在于，包括外部信号检测模块、门控时钟、低功耗定时器、电源管理单元、时钟复位模块和CPU，当处于低功耗模式时，包括系统时钟和低功耗定时器工作时钟在内的时钟均处于关闭状态；所述外部信号检测模块，位于所述低功耗系统的常电区，用于检测是否存在外部信号，若存在外部信号，则输出开启低功耗定时器工作时钟的使能信号；所述门控时钟，用于接收开启低功耗定时器工作时钟的使能信号，开启低功耗定时器工作时钟；所述低功耗定时器，用于开启低功耗定时器工作时钟后，计数器开始计数，当计数器溢出后，产生唤醒信号和中断信号；所述唤醒信号用于唤醒电源管理单元，电源管理单元控制时钟复位模块产生系统时钟信号，所述中断信号和系统时钟信号用于唤醒CPU，使得低功耗系统能够重新开始工作；所述使得低功耗系统能够重新开始工作包括低功耗定时器将计数器使能信号和清除信号的状态反馈给所述低功耗系统，低功耗系统重新配置低功耗定时器，使其能够重新工作。2.根据权利要求1所述的一种基于无时钟唤醒的低功耗系统，其特征在于，所述低功耗定时器包括计数器使能单元和计数器清除单元，所述计数器使能单元，用于计数器溢出后产生计数器使能信号，所述计数器使能信号用于将计数器使能关闭，当系统时钟开启后，将所述计数器使能信号反馈给所述低功耗系统；所述计数器清除单元，用于清零计数器，在计数器被清除后将系统时钟域的清除信号释放，当系统时钟开启后，将所述清除信号的状态反馈给所述低功耗系统，由所述低功耗系统关闭清除信号。3.根据权利要求2所述的一种基于无时钟唤醒的低功耗系统，其特征在于，所述计数器使能单元和计数器清除单元均包括系统时钟域和工作时钟域，将所述计数器使能信号反馈给所述低功耗系统和将所述清除信号的状态反馈给所述低功耗系统均需要进行跨时钟域处理。4.根据权利要求3所述的一种基于无时钟唤醒的低功耗系统，其特征在于，将所述计数器使能信号反馈给所述低功耗系统通过反馈电路进行跨时钟域处理；将所述清除信号的状态反馈给所述低功耗系统通过握手电路进行跨时钟域处理。5.根据权利要求4所述的一种基于无时钟唤醒的低功耗系统，其特征在于，计数器使能单元的系统时钟域包括第一触发器D1、第一选择器MUX1、第一取反器、第一异或电路NOR1、第二同步电路Sync2和第一控制电路Ctrl1，其中第一触发器D1和第二同步电路Sync2使用系统时钟作为控制信号；计数器使能单元的工作时钟域包括第二触发器D2、第二选择器MUX2、第二异或电路NOR2、第一同步电路Sync1和第二控制电路Ctrl2，其中第二触发器D2和第一同步电路Sync1使用低功耗定时器工作时钟作为控制信号；第二触发器D2的值经过第二同步电路Sync2后到达系统时钟域，第一控制电路Ctrl1控制第一选择器MUX1选择合适的值；第一选择器MUX1的值输入至第一触发器D1，第一触发器D1的值经过第一同步电路Sync1到达工作时钟域，第二控制电路Ctrl2控制第二选择器MUX2选择合适的值，第二选择器MUX2的值输入至第二触发器D2；第一触发器D1的值经过第一同
步电路Sync1后以及第二触发器D2的值输入至第二异或电路NOR2，获得计数器使能信号EN；第二触发器D2的值经过第二同步信号Sync2后以及第一触发器D1的值输入至第一异或电路NOR1，获得使能信号反馈值rdata。6.根据权利要求5所述的一种基于无时钟唤醒的低功耗系统，其特征在于，所述第一控制电路Ctrl1控制第一选择器MUX1选择合适的值包括：第一控制电路Ctrl1由系统时钟域的计数器使能寄存器控制，当计数器使能寄存器为高电平，计数器使能为高电平，此时第一选择器MUX1选择取反的值；当计数器使能寄存器为低电平，计数器使能为低电平，此时第一选择器MUX1选择不取反的值；所述第二控制电...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩霖，曹杰，何杰，蒋雪凝，陈周盛，
申请(专利权)人：杭州万高科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：