CN102955676B - 成像装置、微控制器以及用于控制成像装置和微控制器的方法 - Google Patents

Abstract

提供了一种成像装置、微控制器和用于控制所述成像装置和微控制器的方法。所述微控制器包括：存储器控制器、存储器接口单元和信号检测器。如果正常模式改变到低功率模式，则存储器控制器被连接到操作于自刷新模式的外部存储器，在正常模式中通过使用外部存储器执行控制操作，并且如果低功率模式改变到正常模式则输出取消自刷新模式的预置信号；存储器接口单元把预置信号传送到主存储器，并且，信号检测器检测预置信号是否已被输出。这里，如果正常模式改变到低功率模式则存储器控制器对存储器接口单元断电，并且，如果低功率模式改变到正常模式并且预置信号的输出被信号检测器检测到，则对存储器接口单元通电。

Description

成像装置、微控制器以及用于控制成像装置和微控制器的 方法

相关申请的交叉引用

本申请要求2011年8月9日在韩国知识产权局递交的第10-2011-0079295号韩国专利申请的优先权，其公开通过引用被全部包含于此。

技术领域

符合示范性实施例的装置涉及一种成像装置、微控制器以及用于控制所述成像装置和微控制器的方法，并且，更具体地，涉及一种能够实现低功率模式的成像装置、微控制器以及用于控制所述成像装置和微控制器的方法。

背景技术

对于所有类型电子产品的低功率的需求已经被增强。因此，如果电子产品不满足这些需求，则这些电子产品尽管其性能高并且价格有竞争力，但由于法规所致不能被销售。

当前的能源之星方案（Energy Star Program）的规范要求：根据装置的类型，在待机模式中应该消耗1W到2W之间的功率。从现在开始，能源之星方案将要求待机状态中1W或者更少的功耗，在所述待机状态中，网络服务是可能的。因此，所有电子公司运用数种方法来实现这个要求。

而且，消费者不应该因装置处于低功率状态或正常操作状态而感到使用不便。这将会是装置技术之间的竞争的核心。

为了实现低功率待机模式，大多数公司使用下列方法。换句话说，构成具有高性能的主中央处理单元（CPU）和消耗低功率的辅助CPU。在正常模式中，通过主CPU提供服务，当因特定条件系统进入待机模式时，通过辅助CPU对主CPU和多余的系统断电，并通过辅助CPU监测服务请求。而且，当用户请求服务时，辅助CPU把电力施加于主CPU和辅助电路以提供服务。换句话说，除了现有的CPU核之外还添加了较小门尺寸的CPU。

例如，常规系统包括主控制器和在低功率模式中识别IO接收和唤醒处理事件以便将电力施加于主控制器的副控制器。在这种情况下，由于安装额外芯片所致，价格提高了，并且要求用于主控制器和副控制器之间的通信的额外电路和软件。

又例如，主控制器和副控制器的CPU被集成到片上系统（System-on-chip，SOC）中。而且，主控制器在服务模式中控制微通道架构（Micro Channel Architecture，MAC）、通用串行总线（USB）、传真（FAX）、输入/输出（I/O）端口等，并且副控制器在低功率模式中处理MAC、USB、FAX、I/O端口等的数据。即使在这种情况下，也要安装用于低功率的额外CPU。

为了实现低功率，内部模块的电力域被彼此分离开来控制，以便对特定块通电/断电和对未使用的块断电。具体来说，除了副控制器和用于接收事件的装置以外，其他的装置被断电。

但是，通过使用这种方法降低待机功率达到了极限。因此，用于实现低功率的对象已逐渐从控制器扩展到外围连接装置。双数据率（double data rate，DDR）存储器是有代表性的外围设备，除了自刷新模式以外，还存在各种用于实现双数据率存储器的低功率的方法。例如，存在用于在休眠模式中控制对DDR存储器的引脚断电的方法。

在这种情况下，不是改变现有系统，而是在现有系统中安装DDR存储器的引脚控制电路来仅仅替换存储器，以便在某种程度上实现低功率。但是，就整个系统来说，控制DDR存储器的控制器的引脚不能被控制。因此，不能防止在那部分中出现的功率损耗。

而且，如果在低功率模式中接口电路被断电，则用于把诸如自刷新模式的低功率模式改变到正常模式的特定事件的出现使流畅的数据通信中断。结果，可能发生故障（数据丢失）。

发明内容

一个或更多个示范性实施例可以克服上面的缺点和上面未描述的其他缺点。但是要理解，不要求一个或更多个示范性实施例克服上述缺点，并且可以不克服上述问题中任何一个。

一个或更多个示范性实施例提供了一种成像装置、一种微控制器以及用于控制所述成像装置和所述微控制器的方法，所述成像装置在低功率模式中对控制器的存储器接口单元断电以实现低功率模式。

根据示范性实施例的一个方面，提供了一种成像装置。所述成像装置可以包括：主存储器，如果正常模式改变到低功率模式，则其操作于自刷新模式；存储器控制器，如果低功率模式改变到正常模式，则其输出要取消自刷新模式的预置信号；存储器接口单元，其把预置信号传送到主存储器；和，信号检测器，其检测预置信号是否已被输出，其中，如果正常模式改变到低功率模式，则存储器控制器对存储器接口单元断电，并且，如果低功率模式改变到正常模式并且预置信号的输出被信号检测器检测到，则存储器控制器对存储器接口单元通电。

所述成像装置还可以包括CPU，其中，如果低功率模式改变到正常模式，则CPU控制存储器控制器来输出预置信号。

预置信号可以是时钟启动（clock enable，CKE）信号、节电结束信号和引脚启动信号中的至少一个。

存储器接口单元可以是引脚。

所述引脚可以是残余连续终结逻辑（Stub Series Terminated Logic，SSTL）引脚。

信号检测器可以包括具有多个输入端子的多路复用器（multiplexer，MUX），并选择和输出被输入到多个输入端子中的多个输入信号其中之一。

根据另一示范性实施例的一个方面，提供了一种微控制器，如果正常模式改变到低功率模式，则该微控制器被连接到操作于自刷新模式的外部存储器。所述微控制器可以包括：存储器控制器，如果低功率模式改变到正常模式，则其输出要取消自刷新模式的预置信号；存储器接口单元，其把预置信号传送到主存储器；和，信号检测器，其检测预置信号是否已被输出，其中，如果正常模式改变到低功率模式，则存储器控制器对存储器接口单元断电，并且，如果低功率模式改变到正常模式并且预置信号的输出被信号检测器检测到，则存储器控制器对存储器接口单元通电。

所述成像装置还可以包括CPU，其中，如果低功率模式改变到正常模式，则CPU控制存储器控制器来输出预置信号。

预置信号可以是时钟启动（CKE）信号、节电结束信号和引脚启动信号中的至少一个。

存储器接口单元可以是引脚。

述引脚可以是SSTL引脚。

信号检测器可以包括具有多个输入端子的MUX，并且选择和输出被输入到多个输入端子中的多个输入信号其中之一。

根据另一示范性实施例的一个方面，提供了一种用于控制成像装置的方法，所述成像装置包括主存储器、存储器控制器和存储器接口单元，如果正常模式改变到低功率模式，则主存储器操作于自刷新模式；如果低功率模式改变到正常模式，则存储器控制器输出用于取消自刷新模式的预置信号；存储器接口单元把预置信号传送到主存储器，所述方法可以包括：如果正常模式改变到低功率模式，则对存储器接口单元断电；如果低功率模式改变到正常模式，则检查用于取消主存储器的自刷新模式的预置信号是否已被输出；并且，如果预置信号的输出被检测到，则把存储器接口单元改变到通电状态。

预置信号可以是时钟启动（CKE）信号、节电结束信号和引脚启动信号中的至少一个。

根据另一示范性实施例的一个方面，提供了一种用于控制微控制器的方法，所述微控制器包含存储器控制器和存储器接口单元，如果正常模式改变到低功率模式，则存储器控制器控制操作于自刷新模式的外部存储器，存储器接口单元执行与外部存储器的通信并在正常模式中通过使用外部存储器执行控制操作。所述方法可以包括：如果正常模式改变到低功率模式，则对存储器接口单元断电；并且，如果低功率模式改变到正常模式，并且预置信号被检测到，则对存储器接口单元通电，其中，预置信号是如果低功率模式改变到正常模式则从存储器控制器输出以取消外部存储器的自刷新模式的信号。

如上所述，根据示范性实施例，可以有效地降低待机功率。

示范性实施例的额外方面将在详细描述中被给出，并且可通过实践示范性实施例被了解。

附图说明

参考附图，通过详细描述示范性实施例，上面和/或其他方面将更为清楚，在附图中：

图1A和图1B是框图，示出了根据示范性实施例的成像装置的结构；

图2是框图，示出了根据示范性实施例的微控制器的结构；

图3是示出根据示范性实施例的微控制器的视图；

图4是示出图3的存储器接口的详细结构的视图；

图5A和图5B是电路图，示出了根据示范性实施例的存储器控制器的结构；

图6是示出根据另一示范性实施例的存储器控制器的结构的视图；

图7是流程图，示出了根据示范性实施例的用于控制成像装置的方法；和

图8是流程图，示出了根据示范性实施例的用于控制微控制器的方法。

具体实施方式

现在将详细参考实施例，附图中示出了实施例的例子，其中，相同的参考数字通篇指示相同的元件。下面参考附图描述实施例。

在下面的描述中，当相同的元件被在不同的附图中绘出时，相同的参考数字被用于相同的元件。描述中所限定的事项，例如详细的构造和元件，被提供用于帮助全面理解示范性实施例。因此很清楚，没有那些具体限定的事项也能够实现示范性实施例。而且，未详细描述相关技术中已知的功能或者元件，因为它们将会以不必要的细节使得示范性实施例晦涩模糊。

图1A是示出了根据示范性实施例的成像装置100的结构的框图。

参考图1A，成像装置100包括数据接收器105、主控制器110、主存储器115、副控制器120、副存储器125、电源单元130、功能单元135、引擎单元140、上下文存储单元145和引导模式确定器150。

这里，成像装置100可以一般实现为打印机、复印件、扫描仪、传真机、具有其复合功能的多功能外设（multifunction peripheral，MFP），等等。

成像装置100包括第一电力域PD1和第二电力域PD2，通过不同的电源线分别给它们供电。这里，电力域指通过相同的电源线被供电的区域。

第一电力域PD1包括主控制器110、功能单元135和引擎单元140。而且，第二电力域PD2包括数据接收器105、主存储器115、副存储器125、副控制器120、上下文存储单元145和引导模式确定器150.

在成像装置100中，主控制器110和副控制器120被置于片上系统（SOC）中，并且副控制器120在正常模式中执行扫描/引擎/传真控制等。为此目的，使用正常的实时操作系统（OS）。这里，例如扫描/引擎/传真的功能可以由功能单元135和引擎单元140执行。而且，副控制器120在低功率模式服务中受主控制器110控制来改变模式，以便运行低功率服务码，从而执行低功率服务。

与主控制器110和副控制器120一起，数据接收器105、主存储器115、副存储器125、电源单元130、功能单元135、引擎单元140、上下文存储单元145和引导模式确定器150可以一起被置于一个SOC中。

或者，主控制器110、功能单元135和引擎单元140可以被置于一个SOC中，并且数据接收器105、副控制器120和副存储器125可以被置于分离的SOC中。而且，主存储器115和上下文存储单元145可以被置于这些SOC外部。

在这种情况下，副控制器120在正常模式中可被用于不同的目的，并且当正常模式改变到低功率模式时可被重置。更具体地，如果正常模式改变到低功率模式，则副控制器120被重置，在副存储器125中存储用于低功率模式服务的微固件（micro firmware），并在低功率模式中工作。

现在将详细描述成像装置100的元件的操作。

数据接收器105与至少一个外部设备执行数据通信。这里，数据接收器105可以被实现为与外部设备接口连接的通信模块，所述外部设备诸如网络、安全数字输入/输出（Secure Digital Input/Output，SDIO）、通用串行总线（USB）、串行外设接口（SerialPeripheral Interface，SPI）、内部集成电路（Inter-Integrated Circuit，I2C）、通用输入/输出（General Purpose Input/Output，GPIO）（传感器输入等）、传真，等等。而且，所述至少一个外部设备可以是主机设备，诸如个人计算机（personal computer，PC）等，或者，可以被实现为用户终端设备，诸如移动电话、个人数字助理（PDA）、USB，等等，或者是外部服务器。

主控制器110控制成像装置100的总体操作，具体来说，在正常模式中通过使用后面将描述的主存储器115执行控制操作。更具体地，如果在低功率模式中输入了对于成像工作的请求信号，则主控制器110把低功率模式改变到正常模式以启动主存储器115，并通过使用已被启动的主存储器115来执行对应的操作。

例如，主控制器110在正常模式中可以接收和处理成像工作。主控制器110可以包括提供网络服务的网络服务器，或者，可以在上层复印机中安装第三方应用程序来提供服务。可以安装诸如Linux的通用操作系统（OS）。而且，实时OS可以被安装在具有较低速度的分布产品（distribution product）中，以使主控制器110直接控制扫描/引擎/传真。

具体来说，如果正常模式改变到低功率模式中，则主控制器110把上下文信息复制到上下文存储单元145中。如果低功率模式改变到正常模式，则通过使用存储在上下文存储单元145中的上下文信息引导主控制器110。这里，上下文信息可以是CPU上下文信息，当第一电力域PD1的电力被中断时，CPU上下文信息丢失。而且，上下文信息可以包括当第一电力域PD1的电力被中断时丢失的其他元件的上下文信息。

如图1B中所示，主控制器110可以被实现成包括存储器接口单元111、存储器控制器112和信号检测器113。

存储器接口单元111与主存储器115通信。

如果正常模式改变到低功率模式，则主控制器110对存储器接口单元111断电。如果低功率模式改变到正常模式，并且检测到预置信号，则主控制器110可以对存储器接口单元111通电。这里，存储器接口单元111可以被实现为引脚，例如残余连续终结逻辑（SSTL）引脚。

而且，预置信号可以是把主存储器115从低功率模式改变到正常模式的信号。更详细地，预置信号可以是取消主存储器115的自刷新模式的信号。例如，预置信号可以是从主控制器110输出的时钟启动（CKE）信号，但是不限于此。因此，预置信号可以是节电结束（power down exit）信号或者引脚启动信号。

同时，在低功率模式中当正处于第一活动状态时，CKE信号可以连接在存储器控制器112和主存储器之间，如果低功率模式改变到正常模式，则CKE信号可以从第一活动状态改变到第二活动状态。在这种情况下，如果状态改变到第二活动状态的CKE信号由信号检测器113检测到，则存储器控制器112可以释放主存储器115的自更新模式。

存储器控制器112控制存储器接口单元111。这里，存储器控制器112可以被实现为双数据率（DDR）控制器。

信号检测器113检测预置信号。这里，信号检测器113可以被实现为SSTL（残余连续终结逻辑）引脚硬件（H/W）控制逻辑。

更详细地，信号检测器113可以包括具有多个输入端子的多路复用器（MUX），并且选择和输出被输入到多个输入端子中的多个输入信号其中之

这里，多个输入端子可以包括引脚启动信号输入端子、时钟启动信号输入端子和模式信号输入端子。而且，MUX可以根据模式信号输出引脚启动信号和时钟启动信号中的一个。

如上所述，如果正常模式改变到低功率模式，则存储器控制器112对存储器接口单元111断电。如果低功率模式改变到正常模式，并且信号检测器113检测到预置信号，则存储器控制器112对存储器接口单元111通电。

在低功率模式中，副控制器120通过使用副存储器125执行控制操作。在正常模式中，副控制器120在主控制器110的控制下驱动引擎单元140来执行成像工作。

更详细地，在正常模式中，副控制器120执行诸如引擎/扫描/传真控制的要求实时控制的部分的服务。由于这种服务的实时性很重要，所以通过使用实时OS控制这种服务。

当进入低功率模式时，副控制器120可以通过使用副存储器125，根据预置信号来执行操作同时保持低功率模式。预置信号可以是成像装置100的状态请求信号，其在低功率模式的可保持状态下由主机设备（未示出）的应用程序产生。例如，预置信号可以是由主机设备的智能面板产生的信号。这里，智能面板指在例如主机设备中显示成像装置的状态的面板，例如，其可以通过USB控制通信周期性地检查成像装置的状态。用户可以通过主机设备中的智能面板检查成像装置的打印状态、纸张状态、色粉状态、通电/断电状态，等等。

当进入低功率模式时，主控制器110请求副控制器120的低功率服务改变，并且副控制器120改变低功率模式可改变状态，并向主控制器110通知其状态。在这种情况下，如果因引擎状态所致模式改变是不可能的，则副控制器120可以把改变不可能消息传送到主控制器110。

如果低功率服务开始，则副控制器120对第一电力域PD1断电，把动态随机存取存储器（DRAM）改变到自刷新状态以便将DRAM改变到低功率状态，并执行低功率服务，即唤醒事件监测服务。

这里，正常模式指成像装置100执行正常操作的模式。而低功率模式指当系统不执行任何工作时中断或者最小化大多数模块的供电以便使消耗的电力最少的操作模式。

在低功率模式中，为了实现低待机功率（1W或者更少），主存储器（通常是DRAM）被改变到自刷新状态，并且SOC的未使用的内部存储器（通常是静态随机存取存储器（SRAM））驱动程序。例如，SRAM可以使用大约128KB的小容量存储器。但是，可以使用同步动态随机存取存储器（SDRAM），或者，额外地，ROM可以被与SRAM或者SDRAM一起使用。

主存储器115是在正常模式的操作中使用的主存储器，并且可以被实现为非易失性存储器。例如，主存储器115可以是DDR存储器、DRAM，等等。主存储器115可以被实现为易失性存储器，其在主CPU被驱动时是必不可少的，并且在低功率模式中操作于自刷新模式，因而仅消耗最少的电力。

如上所述，主存储器115可以受主控制器110控制。而且，如果成像装置100从低功率模式改变到正常模式，则根据从主控制器110输出的预置信号，主存储器115可以从自刷新模式改变到正常模式。

由于主存储器115属于第二电力域PD2，所以主存储器115即使在低功率模式中也不被断电。因此，如果当返回正常模式时存储在上下文存储单元145中的CPU相关信息被恢复，则主存储器115可以返回到恰好先前的执行模式，从而实现快速引导。

副存储器125安装在SOC中，并且在低功率模式中可被用作存储副控制器120的程序代码和数据的存储空间。例如，在USB通信的情况下，用于控制低功率模式的程序代码可以包括以下例程中的至少一个：用于确定信号是否已被输入数据接收器105中的例程、用于根据USB控制信号执行操作的例程，以及，在用于改变到正常模式的唤醒中必不可少的例程。

在这种情况下，副存储器125可以被实现为SRAM和SDRAM其中至少一个。而且，副存储器125可以被实现为RAMBus、DRAM、DDR-SDRAM，等等。

例如，可以实现副存储器125，以使副控制器120在低功率模式中重新使用SOC的功能单元135所使用的SRAM。但是，这仅仅是示范性实施例，并且副存储器125可以是SOC外部的存储器而非SOC内部的SRAM，或者，可以通过使用外部ROM和内部最小尺寸SRAM来实现副存储器125。

而且，可以使用ROM和快闪存储器中的至少一个来存储实现低功率模式必需的代码。

根据示范性实施例，副存储器125可以被实现为SRAM。在这种情况下，可以使用SRAM来复制和运行存储在DRAM、ROM、快闪存储器等中且对于实现低功率模式来说必需的代码。

而且，在正常模式的操作中，副存储器125可以与主存储器115一起使用。换句话说，在正常模式中处理图像时用作缓冲器的SRAM在低功率模式中可以被重新用作副存储器125。

电源单元130向成像装置100供电。

更具体地，电源单元130在正常模式中向第一电力域PD1和第二电力域PD2供电。而在低功率模式中，电源单元130中断向第一电力域PD1的供电，并且只把向第二电力域PD2供电。

同时，虽然没有在附图中示出，但是主控制器（未示出）还可以包括主CPU（未示出），并且主CPU（未示出）可以被配置为向每个组件给出命令以执行对应操作。可以以相同形式配置副控制器（未示出）。然而，在相同的情况下，主控制器110和副控制器120可以被配置为分离的CPU以控制成像装置100。

而且，成像装置100可以包括产生不同操作频率的锁相环（phase-locked loop，PLL）单元（未示出）。PLL单元可以把产生的操作频率提供给主控制器110、副控制器120、主存储器115和副存储器125。

功能单元135执行诸如图像处理和图像压缩或解压缩的各种功能，这些功能要由执行诸如打印、复印、扫描等成像工作的引擎单元140处理。

操作模块（未示出）可以包括未被包括在功能单元135中的各种功能模块。操作模块可以包括至少一个功能模块，并且所述至少一个功能模块中的每一个均可以被实现为单个芯片。

功能单元135和引擎单元140与主控制器110一起被置于第一电力域PD1中，以便如果操作非必要，例如改变到低功率模式时，由电源单元130对其断电。

如果主控制器110满足预置条件，则主控制器110从正常模式改变到低功率模式。例如，可以是在预置时间期间不传送命令。但是，这仅仅是示范性实施例，并且可能存在各种模式改变事件。

如上所述，如果主控制器110要从正常模式改变到低功率模式，则主控制器110可以把用于控制低功率模式的程序从主存储器115复制到副存储器125的可执行区域中，或者，可以把存储在额外的ROM、快闪存储器等中的程序复制到副存储器125的可执行区域中。因此，所述程序具有比存储在正常模式中使用的主存储器115中的USB程序更小的容量。如果代码的复制完成，则主控制器110中断给第一电力域PD1的供电，并进入低功率模式。

存储在快闪存储器或者ROM中的代码在引导时可以被复制到DRAM中，或者，在进入低功率模式时可以被复制到SRAM中。

如果副控制器120满足预置条件，则副控制器120从低功率模式改变到正常模式。例如，在打印机的情况下，如果存在面板按键输入、打印服务请求、传真响铃等事件，则副控制器120可以从低功率模式改变到正常模式。

一般地，当从低功率模式返回正常模式时，引导时间等于初始引导时间（引导过程可以包括DRAM初始化、把代码从ROM复制到DRAM中、H/W初始化过程、OS引导、服务程序启动，等等）。主要因素如下。包括主控制器（未示出）和DRAM（未示出）的第一电力域的电力被关闭以便改变到低功率模式。因此，主控制器和DRAM的电力被关闭。结果，当加电时，引导时间经历和初始引导过程相同的过程。

但是，如上所述，根据示范性实施例，在正常模式中使用的主存储器115被置于第二电力域PD2中，从和主控制器110被置于其中的第一电力域PD1不同的线路给第二电力域PD2供电。因此，主存储器115的电力不被关闭而被保持，以便被改变到自刷新状态，从而保持主存储器115的内容。结果，尽管DRAM的电力被切断，1W和2W之间的功耗被降低到200mW或者更少，从而实现低功率。

尽管存储在主存储器115中的数据被保持，在第一电力域PD1的电力被关闭——即切断之后，电力仍被重新施加于主控制器110。因此，主控制器110的执行上下文可能丢失。例如，如果主控制器110被实现为ARM，则执行上下文可以包括寄存器组、状态寄存器、SOC的IP块的设置值，等等。作为参考，ARM CPU具有和桌面PC类似的时钟以及40mW到450mW之间的比桌面PC的CPU低得多的功耗。

在图1的成像装置100中，当改变低功率模式时，主控制器110把在中断给第一电力域PD1的供电时丢失的、主控制器110、功能单元135和引擎单元140的必要的执行上下文信息存储在第二电力域PD2的上下文存储单元145中。因此，低功率模式可以使用存储在存储单元145中的上下文来恢复为前一状态，从而可以即刻改变为正常模式。

上下文存储单元145是存储在第一电力域PD1被电源单元130断电时丢失、然后以后被恢复的第一电力域PD1的元件的信息的空间。

上下文存储单元145可以是DRAM或者任何存储器，例如NAND存储器、NOR存储器、SPI存储器、SRAM、SOC的存储器，等等，其存储当第一电力域PD1被断电时不被丢失的信息。例如，主备份信息可以是诸如ARMCPU的寄存器组合和状态寄存器之类的ARM CPU的信息，或者是SOC的IP信息设置值。

如果引导被执行，则引导模式确定器150确定该引导是正常模式引导还是低功率模式返回正常模式。这里，正常模式引导指向成像装置（100）重新供电所执行的重引导。因此，引导模式确定器150可以被实现为可以在SOC中存储对应信息的寄存器。

如果引导模式确定器150确定引导模式是低功率返回模式，则主控制器110在PLL/DDR被初始化之前读取引导模式确定器150的寄存器值。因此，如果引导模式是正常模式引导，则主控制器110执行正常引导过程。

如果引导模式确定器150确定引导模式是低功率返回模式，则主控制器110从上下文存储单元145恢复CPU操作模式寄存器和状态寄存器，并返回上个执行点，以便在几个毫秒以内启动引导。换句话说，引导模式确定器150跳过初始化PLL/DDR的过程，取消主存储器115的自刷新模式，并使用存储在上下文存储单元145中的信息，以便立刻返回到前一执行状态（改变到低功率模式之前的状态）。

引导模式确定器150可以被实现成通过使用寄存器存储引导模式，以及可以通过通用输入/输出（GPIO）引脚的输入确定模式。因此，引导模式确定器150防止主控制器110重新执行重置向量，因而执行和系统电力施加引导过程相同的过程。

当低功率模式改变到正常模式时，如果引导被在低功率模式中执行，则主存储器115要脱离自刷新状态。但是，主控制器110可以利用引导来结束自刷新模式，或者，副控制器120可以结束主存储器115的自刷新模式。

当进入低功率模式时，过程控制器（未示出）可以控制副控制器120。更详细地，当改变到低功率模式时，过程控制器（未画出）可以把主存储器115改变到自刷新模式，并控制中断对第一电力域PD1的供电。

如上所述，在成像装置中，在正常模式中，一个副控制器被用来执行实时工作处理（扫描、传真、引擎控制），并且，在低功率模式中，执行低功率待机模式服务——即唤醒事件监测、网络分组响应（地址解析协议（Address Resolution Protocol，ARP）、国际互联网控制消息协议（Internet Control Message Protocol，ICMP）、装置状态查询响应）、通过使用USB的装置状态响应服务。

现在将简单描述图1的成像装置100和主机设备（未示出）之间的关系。

有代表性地，主机设备可以被实现为PC，或者，可以被实现为各种类型，例如个人数字助理（PDA）、便携式多媒体播放器（portable multimedia player，PMP）、电视（TV）、服务器，等等。

主机设备包括应用程序（未示出）和主机控制器（未示出）。

应用程序可以是支持OS中的各种数据通信功能的软件（S/W）。

主机控制器可以包括将成像装置100连接到主机设备的各种类型的S/W或者H/W。

主机设备还可以包括打印机驱动器（未示出），打印机驱动器把由应用程序写入的打印数据变换为可被成像装置100解释的打印机语言。这里，打印机驱动器可以被包括在主机控制器中。主机设备可以包括诸如输入单元（未示出）、显示单元（未示出）等的常规元件。

图1的元件及其排列顺序仅仅是示范性实施例。因此，这些元件之一可被删除，或者，可以添加另一元件，并且这些元件的排列顺序可被改变。

图2是框图，示出了根据示范性实施例的微控制器200的结构。这里，微控制器200可以被实现为图1A的主控制器110，并且外部存储器300可以被实现为图1A的主存储器115。

参考图2，微控制器200包括存储器接口单元210、存储器控制器220和信号检测器230。

在正常模式中，微控制器200可以通过使用外部存储器300执行控制操作。这里，外部存储器300可以被实现为图1A的主存储器115，例如可以被实现为DDR存储器。

存储器接口单元210与外部存储器300通信。这里，存储器接口单元210可以是引脚，例如SSTL引脚。

存储器控制器220控制外部存储器300。这里，存储器控制器220可以被实现为DDR控制器。

信号检测器230检测从存储器控制器220输出的预置信号。这里，预置信号可以是时钟启动（CKE）信号、节电结束信号和引脚启动信号其中至少一个。

而且，如果存储器接口单元210被实现为SSTL引脚，则信号检测器230可以被实现为SSTL引脚H/W控制逻辑，如图4中所示。

当正常模式改变到低功率模式时，外部存储器300操作于自刷新模式。当低功率改变到正常模式状态时，外部存储器300进行操作以便根据从存储器控制器220输出的预置信号改变到正常模式。

在这种情况下，当正常模式改变到低功率模式时，存储器控制器220对存储器接口单元210断电。如果在低功率模式改变到正常模式时检测到预置信号，则存储器控制器220对存储器接口单元210断电。

信号检测器230包括具有多个输入端子的MUX，并且选择和输出被输入多个输入端子中的多个输入信号其中之一。这里，多个输入端子可以包括引脚启动信号输入端子、时钟启动信号输入端子和模式信号输入端子。

在这种情况下，MUX可以根据模式信号选择和输出引脚启动信号和时钟启动信号中的一个。信号检测器230可以根据如上所述输出的信号改变存储器接口单元210的开/关状态。

在上述示范性实施例中，选择引脚启动信号和时钟启动信号其中之一，但是这仅仅是示范性实施例。因此，代替时钟启动信号，其他特定信号，诸如节电结束信号等，可被输入到MUX中。

根据另一示范性实施例，除了引脚启动信号以外，另一特定信号可以是通过组合多个特定信号的输出的信号。

图3是示出根据示范性实施例的微控制器的实现的视图。

如图3中所示，微控制器可以包括具有存储器控制器的主控制器（SOC）和安装在主控制器（SOC）中的存储器接口单元210（DDR系统接口）。此外，微控制器200还可以包括控制存储器控制器220的CPU250、总线主控240等。此处，CPU250可以实现为单核CPU和双核CPU中第一个。

微控制器（200）通过存储器接口单元210（DDR系统接口）与外部存储器（DDR存储器）通信。这里，存储器接口单元210（DDR系统接口）可以被实现为SSTL引脚。

而且，尽管在图3中未示出，微控制器可以包括控制存储器接口单元210（DDR系统接口）的组合逻辑电路。

更具体地，如果微控制器从低功率模式返回到正常模式，则微控制器产生把外部存储器（DDR存储器）返回到正常状态的预置信号。在这种情况下，微控制器可以检测预置信号以便自动地把存储器接口单元210（DDR系统接口）返回到正常状态。

因此，尽管在低功率模式驱动中，微控制器为了低功率模式在断电（节电）状态下操作存储器接口单元210（DDR系统接口），微控制器仍可以自动地将存储器接口单元210返回到正常状态。换句话说，在低功率模式驱动中，微控制器可以在断电（节电）状态下操作和存储器单元相关的微控制器的存储器接口单元210，从而降低存储器接口单元210的功耗。

图4是示出图3的存储器接口单元210的详细结构的视图。

参考图4，存储器接口单元210可以是受组合逻辑电路（SSTL引脚H/W控制）230控制操作于低功率模式的被驱动单元。换句话说，存储器接口单元210作为具有存储器控制器的主控制器（SOC）的元件之一如下工作。此后，存储器控制器将被实现为DDR控制器220，并且外部存储器将被实现为DDR存储器（未示出）。

如图4中所示，DDR控制器220输出操作DDR存储器的控制信号。输出的控制信号不被简单地直接连接到DDR存储器的管脚，而是通过物理接口单元（physical，PHY）连接到SSTL引脚。

换句话说，DDR控制器220和DDR存储器不直接相互连接，而是通过物理接口单元（PHY和引脚）相互连接。这是SCO的结构元件，并且任何控制器具有相同的形状。

在这种情况下，对于低功率操作，持续消耗电力的存储器接口单元（引脚）210也是要被控制的元件之一。因此，表明了低功率模式和正常模式之间的确切差别的预置信号，例如CKE信号，被组合逻辑电路（SSTL引脚H/W控制）230检测到，所以该引脚自动地恢复到正常状态。

更详细地，如果DDR存储器进入休眠模式，诸如自刷新模式，则S/W可以控制对连接到DDR存储器的SSTL引脚与其他引脚一起断电。在低功率待机状态结束以后，存储器接口单元210如下面那样返回正常状态。

图5A和图5B是电路图，示出了根据示范性实施例的存储器控制器的结构。

图5A中所示的存储器控制器可以被实现为用于图4中所示的引脚控制的H/W控制逻辑。

如图5A中所示，用于引脚控制的H/W控制逻辑，即SSTL引脚H/W控制逻辑监测CKE信号，并且，如果CKE信号转换到高状态，则在正常模式中无任何问题地通过引脚的EN端子自动对引脚通电来驱动DDR存储器。

但是，为了与现有装置兼容，可以添加MODE SEL。换句话说，如果MODE SEL的寄存器被置为0，则PAD_EN信号被旁路来启动SSTL引脚，所以在现有存储器操作中不出现问题。

根据示范性实施例，如果MODE SEL的寄存器被置为1，则通过预置信号（CKE）的检测自动对SSTL引脚通电。换句话说，无需特定控制操作，引脚控制H/W检测由存储器控制器产生的预置信号（CKE），以便把存储器单元从低功率模式改变到正常模式，并启动PAD_EN端子，以使得该引脚被自动开启。

图5B是示出被简化了的图5A的存储器控制器的视图。

图6是示出根据另一示范性实施例的存储器控制器的结构的视图。

如图6中所示，示范性实施例可被应用于并非DDR存储器而是任意存储器单元根据多个预置信号从低功率模式返回正常模式的情况。

例如，如果任意存储器单元根据多个预置信号A、B和C从低功率模式返回正常模式，则多个预置信号A、B和C中的至少一个可被检测。如图6中所示，被组合逻辑电路检测的对应信号A、B和C可以被组合并输出。因此，当改变到正常模式时，可以启动微控制器的存储器接口单元的PAD_EN端子。

图7是流程图，示出了根据示范性实施例的用于控制成像装置的方法。

在图7的方法中，当成像装置从正常模式改变到低功率模式时，成像装置可以包括当从正常模式改变到低功率模式时操作于自刷新模式的主存储器，以及在正常模式中通过使用主存储器执行控制操作的主控制器，并且，主控制器可以包括中继与主存储器的通信的存储器接口单元。

参考图7，在操作S710中，当从正常模式改变到低功率模式时，存储器接口单元被断电。

在操作S720中，当低功率模式改变到正常模式时，主存储器根据从主控制器输出的预置信号改变到正常模式。

在操作S730中，确定是否已检测到预置信号。这里，预置信号可以是由存储器控制器产生的CKE信号，但是不一定限制于此。因此，预置信号可以是节电结束信号、引脚启动信号，等等。

如果在操作S730中确定已检测到预置信号，则存储器接口单元在操作S740中改变到通电状态。这里，存储器接口单元可以是引脚，例如SSTL引脚。

而且，预置信号可以被主控制器的信号检测器检测。在这种情况下，信号检测器可以包括具有多个输入端子的MUX，并选择和输出被输入到多个输入端子中的多个输入信号其中之一。

一种根据示范性实施例的用于控制微控制器的方法将被如下实现。这里，微控制器可以包括存储器控制器和存储器接口单元，存储器控制器控制当从正常模式改变到低功率模式时操作于自刷新模式的外部存储器，存储器接口单元执行与外部存储器的通信。而且，微控制器在正常模式中可以通过使用外部存储器执行控制操作。

当正常模式改变到低功率模式时，微控制器可以对存储器接口单元断电。

如果低功率模式改变到正常模式，并且根据预置事件检测到预置信号，则微控制器可以对存储器接口单元通电。这里，预置信号可以是当低功率模式改变到正常模式时，从存储器控制器输出的把主存储器改变到正常模式的信号。例如，预置信号可以是时钟启动（CKE）信号、节电结束信号和引脚启动信号其中至少一个。

存储器接口单元可以是引脚，例如SSTL引脚。

而且，微控制器还可以包括检测预置信号的信号检测器。这里，信号检测器可以包括具有多个输入端子的MUX，并选择和输出被输入到多个输入端子中的多个输入信号其中之一。

如果预置信号是CKE信号，则在低功率模式中当正处于第一活动状态时，CKE信号可以连接在存储器控制器和外部存储器之间，并且如果低功率模式改变到正常模式，则第一活动状态可以改变到第二活动状态。这里，第一活动状态可以成为低状态，并且第二活动状态可以成为高状态。

图8是流程图，示出了根据示范性实施例的用于控制微控制器的方法。

在图8的方法中，为了描述方便，图1A的主存储器115被实现为DDR存储器，存储器接口单元111被实现为SSTL引脚，存储器控制器112被实现为DDR控制器，并且信号检测器113被实现为SSTL引脚H/W控制逻辑。

在操作S810中，确定用于改变到低功率模式的预置值是否已经出现。如果在操作S810中确定预置事件已经出现，则在操作S820中，DDR存储器改变到休眠模式，并且SSTL引脚被断电。

在操作S830中，确定诸如用于把低功率模式改变到正常模式的工作接收之类的预置事件是否已经出现。如果在操作S830中确定如此，则在步骤S840中，SSTL引脚H/W控制逻辑检查是否已经检测到由DDR控制器产生的CLK信号。

如果在操作S840中确定CLK信号已被检测到，则在操作S850中，SSTL引脚被通电。这里，如上所述，CKE信号的检测意味着检测这样的状态：其中在低状态中连接在DDR控制器和DDR存储器之间的CKE信号改变为在高状态中。

因此，针对在低功率模式操作中改变到休眠模式的存储器执行通信的存储器接口单元可被断电。结果，待机功率可被有效地降低以实现1W或更少的待机功率。

根据上述示范性实施例的一个或更多个图像处理方法可以被记录在非临时计算机可读记录介质中，所述介质包括用于实现由计算机或者其他处理设备具体实施的各种操作的计算机程序指令（计算机可读指令）。计算机可读记录介质是能够存储之后可被计算机系统读取的数据的任何数据存储设备。计算机可读记录介质的例子包括只读存储器（ROM）、随机存取存储器（RAM）、CD-ROM、磁带、软盘和光学数据存储设备。计算机可读记录介质也可以被分布在网络耦合的计算机系统上，以使计算机可读代码被以分布式方式存储和执行。计算机程序指令可以被一个或更多个处理器、控制器或者处理设备执行。计算机可读介质也可以被具体实施在至少一个专用集成电路（application specific integratedcircuit，ASIC）或者现场可编程门阵列（Field Programmable Gate Array，FPGA）中。

各种示范性实施例可被应用于各种通信方法，例如网络通信、USB、蓝牙、高清晰度多媒体接口（High Definition Multimedia Interface，HDMI）、外设互联（PeripheralComponent Interconnect，PCI）标准、以太网、ZigBee、火线（FireWire）、CAN、Zigbee、IEEE1394、PS/2、加速图形端口（Accelerated Graphics Port，AGP）、工业标准架构（Industry Standard Architecture，ISA）、微通道架构（Micro Channel Architecture，MAC）、扩展工业标准架构（Extended Industry Standard Architecture，EISA）、视频电子标准架构（Video Electronics Standard ArchitectureVESA），等等。

示范性实施例例示了成像装置，但是这是示范性实施例。因此，相同的原理和结构可以被应用于这些示范性实施例可以适用的其他电子装置。例如，微控制器和受该微控制器控制的存储器可被应用于所有类型的要求低功率结构设计的装置，例如移动装置等。

尽管已经示出和描述了几个示范性实施例，但是本领域技术人员将会理解，不偏离本公开的精神和原则就可以在这些实施例中作出改变，本公开的范围在权利要求及其等同物中限定。

Claims (20)

1.一种成像装置，包含：

主存储器，该主存储器在正常模式改变到低功率模式时以自刷新模式进行操作；

存储器控制器，在低功率模式改变到正常模式时，所述存储器控制器输出要取消自刷新模式的预置信号；

存储器接口单元，其把预置信号传送到信号检测器；和

该信号检测器，其检测预置信号是否已被输出并且控制该主存储器操作在正常模式或低功率模式，

其中，如果正常模式改变到低功率模式，则存储器控制器对存储器接口单元断电，并且，如果低功率模式改变到正常模式并且预置信号的输出被信号检测器检测到，则存储器控制器对存储器接口单元通电。

2.如权利要求1所述的成像装置，还包含CPU；

其中，如果低功率模式改变到正常模式，则CPU控制存储器控制器来输出预置信号。

3.如权利要求1或2所述的成像装置，其中，所述预置信号是时钟启动(CKE)信号、节电结束信号和引脚启动信号中的至少一个。

4.如权利要求1所述的成像装置，其中所述信号是时钟启动CKE信号，

其中在低功率模式中当正处于第一活动状态时，CKE信号连接在存储器控制器和外部存储器之间。

5.如权利要求4所述的成像装置，其中如果低功率模式改变到正常模式，则CKE信号从第一活动状态改变到第二活动状态，

其中如果状态改变到第二活动状态的CKE信号由信号检测器检测到，则存储器控制器释放外部存储器的自更新模式。

6.如权利要求1或2所述的成像装置，其中，所述存储器接口单元是引脚。

7.如权利要求6所述的成像装置，其中，所述引脚是残余连续终结逻辑SSTL引脚，并且信号检测器是SSTL引脚硬件(H/W)控制逻辑。

8.如权利要求1或2所述的成像装置，其中，所述信号检测器包含具有多个输入端子的多路复用器(MUX)，并且其中，多路复用器选择并输出被输入到多个输入端子中的多个输入信号其中之一。

9.一种微控制器，如果正常模式改变到低功率模式，则所述微控制器被连接到操作于自刷新模式的外部存储器，所述微控制器包含：

存储器控制器，如果低功率模式改变到正常模式，则所述存储器控制器输出要取消自刷新模式的预置信号；

存储器接口单元，其把预置信号传送到信号检测器；和

该信号检测器，其检测预置信号是否已被输出并且控制主存储器操作在正常模式或低功率模式，

其中，如果正常模式改变到低功率模式，则存储器控制器对存储器接口单元断电，并且，如果低功率模式改变到正常模式并且预置信号的输出被信号检测器检测到，则存储器控制器对存储器接口单元通电。

10.如权利要求9所述的微控制器，还包含CPU；

其中，如果低功率模式改变到正常模式，则CPU控制存储器控制器来输出预置信号。

11.如权利要求10所述的微控制器，其中，所述预置信号是时钟启动(CKE)信号、节电结束信号和引脚启动信号中的至少一个。

12.如权利要求9所述的微控制器，其中所述信号是时钟启动CKE信号，

其中在低功率模式中当正处于第一活动状态时，CKE信号连接在存储器控制器和外部存储器之间。

13.如权利要求12所述的微控制器，其中如果低功率模式改变到正常模式，则CKE信号从第一活动状态改变到第二活动状态，

其中如果状态改变到第二活动状态的CKE信号由信号检测器检测到，则存储器控制器释放外部存储器的自更新模式。

14.如权利要求10所述的微控制器，其中，所述存储器接口单元是引脚。

15.如权利要求14所述的微控制器，其中，所述引脚是残余连续终结逻辑SSTL引脚，并且信号检测器是SSTL引脚硬件(H/W)控制逻辑。

16.如权利要求9所述的微控制器，其中，信号检测器包含具有多个输入端子的多路复用器(MUX)，并且其中，多路复用器选择并输出被输入到多个输入端子中的多个输入信号其中之一。

17.一种用于控制成像装置的方法，所述成像装置包含主存储器、存储器控制器和存储器接口单元，如果正常模式改变到低功率模式，则主存储器操作于自刷新模式；如果低功率模式改变到正常模式，则存储器控制器输出用于取消自刷新模式的预置信号；存储器接口单元把预置信号传送到主存储器，所述方法包含：

如果正常模式改变到低功率模式，则对存储器接口单元断电；

如果低功率模式改变到正常模式，则检查用于取消主存储器的自刷新模式的预置信号是否已被输出；并且

如果预置信号的输出被检测到，则把存储器接口单元改变到通电状态；以及

控制该主存储器操作在正常模式或低功率模式。

18.如权利要求17所述的方法，其中所述信号是时钟启动CKE信号，

其中在低功率模式中当正处于第一活动状态时，CKE信号连接在存储器控制器和主存储器之间，并且如果低功率模式改变到正常模式则CKE信号从第一活动状态改变到第二活动状态。

19.一种用于控制微控制器的方法，所述微控制器包含存储器控制器，其控制如果正常模式改变到低功率模式则操作于自刷新模式的外部存储器，以及执行与外部存储器的通信的外部存储器接口单元，并且该存储器控制器在正常模式中通过使用外部存储器执行控制操作，所述方法包含：

如果正常模式改变到低功率模式，则对存储器接口单元断电；并且

如果低功率模式改变到正常模式，并且预置信号被检测到，则对存储器接口单元通电，

其中，所述预置信号是如果低功率模式改变到正常模式则从存储器控制器被输出以取消外部存储器的自刷新模式的信号，以及

控制该外部存储器操作在正常模式或低功率模式。

20.如权利要求19所述的方法，其中所述信号是时钟启动CKE信号，

其中在低功率模式中当正处于第一活动状态时，CKE信号连接在存储器控制器和外部存储器之间，并且如果低功率模式改变到正常模式则CKE信号从第一活动状态改变到第二活动状态。