微控制器单元包括用于产生第一控制信号以开始所述微控制器单元的昏睡操作模式的处理器。响应所述第一控制信号的控制逻辑产生第一电平的启用信号，并且所述控制逻辑进一步响应第二控制信号以产生第二电平的启用信号。电压调节器从输入电压产生调节电压。所述电压调节器响应所述第一电平的启用信号而关闭以提供零伏特的调节电压，并响应所述第二电平的启用信号而加电以提供操作电平的调节电压。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及MCU器件，更特别地，涉及具有节电模式的MCU 器件。
技术介绍
MCU芯片包含其上面的用于执行可从所述芯片获得的各种处理 和功能的数字和模拟电路。为了节省MCU芯片上的电力，常常必须 启用(enable)待机操作模式，其中，为了节约电池电力，MCU芯片 的某些功能被断电或不起作用。这使得能够在当前技术水平的电池供 电的便携式应用中延长电池寿命。具有用于数字电路的芯片上电源的 MCU芯片需要能够用低静止(静态)功耗操作，同时使得能够使用 诸如用于芯片的电池的广泛可变的外部供给电压。为了在不使用MCU 芯片时节省电力，可以使用待机低功率模式，以当通过系统时钟计时 的时候使数字电路的功率损失最小化，并消除调节器和带隙基准电路 的静态电流。在一些情况下，时钟电路停止，由此减少由于数字电路 的开关所消耗的电力。在其它的节电应用中，整个芯片被断电，并且 配置信息被保存在非易失性RAM (NVRAM)中。但是，在这后一种 情况下，MCU芯片可与应用系统中的其它外面的芯片接口 (interface)，其中，这些接口通过来自MCU芯片的I/O端口的控 制信号而启用和禁用外面的芯片，使得不存在MCU和与其连接的其 它外围设备的针(pin)状态的争用(contention)。
技术实现思路
这里公开和要求权利的本专利技术在其一个方面中包含一种微控制器 单元，该微控制器单元包括用于产生第一控制信号以开始所述微控制器单元的昏睡(comatose)操作模式的处理器。控制逻辑响应第一控 制信号以产生第一电平的启用信号，并进一步响应第二控制信号以产 生第二电平的启用信号。电压调节器从输入电压产生调节电压。电压 调节器响应第一电平的启用信号以关闭从而提供零伏特的调节电压， 并响应第二电平的启用信号以加电从而提供操作电平的调节电压。附图说明为了更完全地理解本专利技术及其优点，现在结合附图参照以下的说 明，在这些附图中，图1是MCU芯片的框图，示出其各种功能；图2是示出电网以及具有保持能力的相关输入/输出单元的框图3a和图3b示出电压调节器在各种模式中的操作；图4是示出输入/输出单元的框图5是输入/输出单元的保持逻辑的逻辑图6是输入/输出单元的保持逻辑的示意图7a 7c示出输入/输出单元的操作；图8示出芯片的数字和模拟部分；图9示出具有数字和模拟部分的电路部件；图IO示出昏睡模式逻辑；图11是处于昏睡模式逻辑中的电平移位器(level shifter)的示意图12a和图12b示出电压调节器的示意图13是示出用于进入昏睡模式的过程的流程图； 图14是示出用于从昏睡模式加电的过程的流程图15是保持锁存器(hold latch)的替代性实施例。 具体实施例方式现在参照附图，更特别地，参照图l，示出微控制器单元(MCU) 100的框图。MCU 100的类型一般与由Silicon Laboratories制造的、一般被称为"8051混合信号控制器，，的部件族No. C8051F300类似。 MCU 100包括一般含"8051"型的常规的8位微处理器的处理核心 (processing core )102。处理核心102在来自多路复用器106的线104 上接收时钟信号。多路复用器106可操作为在多个时钟中进行选择。 设置24.5MHz的可微调内部精密振荡器108或外部晶体控制振荡器 110。在2002年9月16日提交的、名称为"PRECISION OSCILLATOR FOR AN ASYNCHRONOUS TRANSMISSION SYSTEM"的美国专 利申请公开No. 2004/0054835中说明了精密内部振荡器108，在此通 过参考而加入其全部内容。处理核心102还可操作为接收测试端子112 上的外部复位，或者可操作为接收来自通电复位块114的复位信号， 它们均向处理核心102提供复位。通电复位块114还可4皮用于将MCU 100带出昏睡模式。处理核心102具有与其相关的多个存储器资源， 这些存储器资源是2K/4K/8K字节一次可编程(OTP )程序存储器116 和256K字节SRAM存储器118。 OTP存储器116基本上是工厂可编 程的闪存器件。处理核心102经由SFR总线220与各种数字和模拟外 设接口 。 SFR总线120是允许处理核心102与各种操作针122接口的 特定功能寄存器总线，所述操作针122可将外部接口到芯片以接收数 字值、输出数字值、接收模拟值或输出模拟值。提供各种数字i/o外 设124,它们是UART 126、定时器128、 PCA/WDT 130和SMbus 接口电路132。所有这些电路126~132均可通过纵横解码器(crossbar decoder) 134接口到输出针122，该纵横解码器134可操作为响应 来自纵横控制器136的控制信号可配置地使这些器件与输出中的所选 输出接口。端口驱动器138被用于将从优先纵横解码器134接收的信 号驱动到输出针122。在美国专利No. 6839795中说明了纵横解码器， 在此通过参考而加入该专利。通向/来自数字外设224的数字输入/输出还被接口到模拟外设 140。模拟外设140包含用于比较在输入线144上接收的两个信号的模 拟比较器142。模数转换器146从接口到MCU100上的多个输入针的 模拟多路复用器148接收模拟输入信号。模拟多路复用器148允许通过针122感测多个输出，使得ADC146可与各种传感器接口。通过焊 盘(pad) 150施加系统功率VDD。可通过例如电池向焊盘150施加 电力。如后面将更全面地说明的那样，电网152向模拟外设140和数 字外设124施加电力以对器件供电。现在参照图2，更全面地示出与MCU100相关的电网152的一部 分。VDD端子150使用例如电池经由线202向才莫拟外设140提供 1.8V-3.6V信号。该1.8V 3.6V信号还经由线206被提供给电压调节 器204。电压调节器204在加电的操作模式中经由线208给数字外围 设备124、控制器核心102和1/0单元210提供调节的1，8V信号。诸 如控制器核心、数字外设等的数字电路的电压电平由制造过程限定。 随着分辨率增加和线宽减小，操作电压降低。但是，外部电路可在不 同的电压电平上操作。通常地，I/O电路将包含电平移位器以容纳不 同的电平。提供该接口的1/O单元210位于端口驱动器138内或在端 口驱动器138的输出/输入和模拟外设140之间。除了在外围设备224 和模拟外设140之间放置输入/输出单元210以外，还可在数字外围设 备224和外部输出针220之间放置输入/输出单元210。电压调节器204可响应在输入214处接收的来自处理器102的输 入而被置入昏睡模式中。电压调节器204的昏睡模式由昏睡模式逻辑 220控制。昏睡才莫式逻辑220响应来自处理核心102的输入。当处于 昏睡模式中时，不管从线206上的VDD焊盘150接收到的电压输入 是什么，电压调节器204都输出调节的零电压。通过提供从电压调节 器204输出的0V调节电压，接收调节的OV信号的处理核心102、所 有的数字外设和器件124将在它们的数字输出线上提供相应的0V输 出信号(数字"0")，并在昏本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种微控制器单元，包括： 用于产生第一控制信号以开始所述微控制器单元的昏睡操作模式的处理器； 响应所述第一控制信号以产生第一电平的启用信号并响应第二控制信号以产生第二电平的启用信号的控制逻辑；以及 用于从输入电压产生调节电 压的电压调节器，所述电压调节器响应所述第一电平的启用信号而关闭以提供零伏特的调节电压，并响应所述第二电平的启用信号而加电以提供操作电平的调节电压。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：D霍尔伯格，WG杜宾，B萨胡，GR乔杜里，道格拉斯F帕斯托雷洛，
申请(专利权)人：硅谷实验室公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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