CN104484008A - 一种芯片低功耗处理方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种芯片低功耗处理方法及装置，上述方法包括以下步骤：根据第一控制指令，控制芯片进入停止低功耗模式；当所述芯片进入所述停止低功耗模式时，按照预定顺序逐级关闭芯片内所有模块。本发明公开的芯片低功耗处理方法及装置，用来解决现有技术中芯片进入停止低功耗模式时产生电压过冲的问题。
Description
技术领域
本发明涉及芯片设计领域，尤其涉及一种芯片低功耗处理方法及装置。
背景技术
随着集成电路设计工艺不断向深亚微米进行，低功耗实现方法已经成为智能卡芯片设计的关键。芯片功耗过高或者进入低功耗状态的方式不合理，都会降低芯片性能，甚至直接影响正常功能。
目前，除正常的工作模式，芯片系统具有包括两种低功耗模式，即停止与小憩两种模式。处在“停止”低功耗模式的芯片内部时钟全部停止(关闭时钟振荡器)以节省功耗，只有与外部中断相关的电路仍然工作。处于“小憩”低功耗模式时，仅内核的时钟停止，其余外设的时钟停掉由软件配置。芯片系统进入低功耗模式是通过执行“停止”、“小憩”两条指令来控制。
现有技术只包括两种低功耗模式，一种是停止全部时钟，使系统进入深休眠模式；一种只暂停芯片上内核时钟，其它交给软件处理。这种方式虽然可以提供给软件最大的主动权，但是增加了代码量，降低了代码密度和系统的执行效率，同时也浪费了存储器资源。而去，现有技术在停止全部时钟时，对内部电压负载能力较低的电路会造成电压过冲，最终使系统进入复位状态，芯片无法正常工作。
发明内容
本发明提供一种芯片低功耗处理方法及装置，用来解决现有技术中芯片进入停止低功耗模式时产生电压过冲的问题。
为了解决上述问题，本发明提供一种芯片低功耗处理方法，包括以下步骤：根据第一控制指令，控制芯片进入停止低功耗模式；当所述芯片进入所述停止低功耗模式时，按照预定顺序逐级关闭芯片内所有模块。
进一步地，本发明提供的芯片低功耗处理方法，还包括：根据第二控制指令，控制所述芯片进入小憩低功耗模式，当所述芯片进入所述小憩低功耗模式时，关闭内核及预先配置需要关断的模块。
进一步地，本发明提供的芯片低功耗处理方法，还包括：根据第三控制指令，控制所述芯片进入等待低功耗模式，当所述芯片进入所述等待低功耗模式时，关闭内核和不处于工作状态的模块。
进一步地，所述第一控制指令为“停止”指令或设置寄存器为1，所述第二控制指令为“小憩”指令或设置所述寄存器为2，所述第三控制指令为“等待”指令或设置所述寄存器为3。
进一步地，所述预定顺序为：内核、逻辑电路、存储器、安全模块、时钟/复位、数字电源。
本发明还提供一种芯片低功耗处理装置，包括：控制单元及处理单元。所述控制单元，用于根据第一控制指令，控制芯片进入停止低功耗模式；所述处理单元，用于当所述芯片进入所述停止低功耗模式时，按照预定顺序逐级关闭芯片内所有模块。
进一步地，所述控制单元，用于根据第二控制指令，控制所述芯片进入小憩低功耗模式，所述处理单元，用于当所述芯片进入所述小憩低功耗模式时，关闭内核及预先配置需要关断的模块。
进一步地，所述控制单元，用于根据第三控制指令，控制所述芯片进入等待低功耗模式，所述处理单元，用于当所述芯片进入所述等待低功耗模式时，关闭内核和不处于工作状态的模块。
进一步地，所述第一控制指令为“停止”指令或设置寄存器为1，所述第二控制指令为“小憩”指令或设置所述寄存器为2，所述第三控制指令为“等待”指令或设置所述寄存器为3。
进一步地，所述预定顺序为：内核、逻辑电路、存储器、安全模块、时钟/复位、数字电源。
本发明实现了当芯片处于停止低功耗模式时，芯片内部各个模块可以逐级关闭，有效防止电压过冲对芯片功能造成的影响。
而且，本发明较佳实施例中还增加了等待低功耗模式，在此模式下硬件自动使内核停止工作，大多数的外设仍然在运行并可以产生中断，只有固定的几个外设停止工作，这样降低了程序代码量，提高了代码密度和系统的执行效率，同时也减少了存储器的资源浪费。
附图说明
图1所示为本发明较佳实施例提供的芯片低功耗控制的示意图。
具体实施方式
本发明较佳实施例提供一种芯片低功耗处理方法，包括以下步骤：根据第一控制指令，控制芯片进入停止低功耗模式；当所述芯片进入所述停止低功耗模式时，按照预定顺序逐级关闭芯片内所有模块。根据第二控制指令，控制所述芯片进入小憩低功耗模式，当所述芯片进入所述小憩低功耗模式时，关闭内核及预先配置需要关断的模块。根据第三控制指令，控制所述芯片进入等待低功耗模式，当所述芯片进入所述等待低功耗模式时，关闭内核和不处于工作状态的模块。
本发明较佳实施例还提供一种芯片低功耗处理装置，包括控制单元及处理单元，所述控制单元，用于根据第一控制指令，控制芯片进入停止低功耗模式；所述处理单元，用于当所述芯片进入所述停止低功耗模式时，按照预定顺序逐级关闭芯片内所有模块。所述控制单元，还用于根据第二控制指令，控制所述芯片进入小憩低功耗模式，所述处理单元，用于当所述芯片进入所述小憩低功耗模式时，关闭内核及预先配置需要关断的模块。所述控制单元，用于根据第三控制指令，控制所述芯片进入等待低功耗模式，所述处理单元，用于当所述芯片进入所述等待低功耗模式时，关闭内核和不处于工作状态的模块。
以下参照图1详细说明本发明较佳实施例。
本发明较佳实施例的芯片系统的休眠方式分为三种，分别是停止、小憩及等待低功耗模式。芯片系统进入低功耗模式可以通过执行相应指令进行控制，例如“停止”、“小憩”、“等待”等指令，也可以通过配置自定义的寄存器来控制。例如，当寄存器为1时，进入停止低功耗模式；当寄存器为2时，进入小憩低功耗模式；当寄存器为3时，进入等待低功耗模式；当寄存器为0时，则不进入低功耗模式。即，第一控制指令例如为“停止”指令或设置寄存器为1，第二控制指令例如为“小憩”指令或设置所述寄存器为2，第三控制指令例如为“等待”指令或设置所述寄存器为3。
图1所示包括整个芯片系统从上电到进入低功耗模式，最后退出低功耗模式的全部流程。其中，对应图1的状态转移描述如表1所示。
表1
具体而言，芯片上电顺序为：上电后数字电源开启→时钟/复位同时开启→各存储器开启→开启安全模块→开启内核及数字逻辑。
进入停止低功耗模式顺序为：内核及数字逻辑关闭→存储器关闭→安全模块关闭→时钟/复位同时关闭→数字电源关闭。即预定顺序为：内核、数字逻辑、存储器、安全模块、时钟/复位、数字电路。
进入小憩低功耗模式为：关断内核，其它均由软件关断。其中，进入此模式前，先要配置各个需要关断的部分，最后再执行“小憩”指令。
进入等待低功耗模式为：关断内核和不处于工作状态下的模块(例如存储器)。
低功耗模式唤醒顺序为：数字电源开启→时钟/复位同时开启→安全模块开启→存储器开启→内核及数字逻辑开启。
于本实施例中，通讯模块接收数据时，执行“停止”指令或设置寄存器为1，芯片系统进入停止低功耗模式。在此模式下，包括数字电源在内的所有模块均关闭，等待“唤醒”信号开启数字电源，从而开启整个系统。
系统执行加解密运算或其他协处理器工作时，可以通过执行“小憩”指令或设置寄存器为2，芯片系统进入小憩低功耗模式。在此模式下，内核停止工作(暂停时钟)，除当前协处理器及中断模块，其余逻辑都关闭；安全模块根据应用情况软件选择开关。
于本实施例中，于芯片进行大容量数据操作时，通过执行“等待”指令或设置寄存器为3，芯片系统进入等待低功耗模式。于此模式下，内核停止工作，不在工作状态下模块均关闭。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。
Claims (10)
1.一种芯片低功耗处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
根据第一控制指令，控制芯片进入停止低功耗模式；
当所述芯片进入所述停止低功耗模式时，按照预定顺序逐级关闭芯片内所有模块。
2.如权利要求1所述的芯片低功耗处理方法，其特征在于，还包括：根据第二控制指令，控制所述芯片进入小憩低功耗模式，当所述芯片进入所述小憩低功耗模式时，关闭内核及预先配置需要关断的模块。
3.如权利要求2所述的芯片低功耗处理方法，其特征在于，还包括：根据第三控制指令，控制所述芯片进入等待低功耗模式，当所述芯片进入所述等待低功耗模式时，关闭内核和不处于工作状态的模块。
4.如权利要求3所述的芯片低功耗处理方法，其特征在于：所述第一控制指令为“停止”指令或设置寄存器为1，所述第二控制指令为“小憩”指令或设置所述寄存器为2，所述第三控制指令为“等待”指令或设置所述寄存器为3。
5.如权利要求1所述的芯片低功耗处理方法，其特征在于：所述预定顺序为：内核、逻辑电路、存储器、安全模块、时钟/复位、数字电源。
6.一种芯片低功耗处理装置，其特征在于，包括：控制单元及处理单元，
所述控制单元，用于根据第一控制指令，控制芯片进入停止低功耗模式；
所述处理单元，用于当所述芯片进入所述停止低功耗模式时，按照预定顺序逐级关闭芯片内所有模块。
7.如权利要求6所述的芯片低功耗处理装置，其特征在于：所述控制单元，用于根据第二控制指令，控制所述芯片进入小憩低功耗模式，所述处理单元，用于当所述芯片进入所述小憩低功耗模式时，关闭内核及预先配置需要关断的模块。
8.如权利要求7所述的芯片低功耗处理装置，其特征在于：所述控制单元，用于根据第三控制指令，控制所述芯片进入等待低功耗模式，所述处理单元，用于当所述芯片进入所述等待低功耗模式时，关闭内核和不处于工作状态的模块。
9.如权利要求8所述的芯片低功耗处理装置，其特征在于：所述第一控制指令为“停止”指令或设置寄存器为1，所述第二控制指令为“小憩”指令或设置所述寄存器为2，所述第三控制指令为“等待”指令或设置所述寄存器为3。
10.如权利要求6所述的芯片低功耗处理装置，其特征在于：所述预定顺序为：内核、逻辑电路、存储器、安全模块、时钟/复位、数字电源。
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