CN106774807A - 一种基于mcu的视频识别soc低功耗控制方法 - Google Patents

一种基于mcu的视频识别soc低功耗控制方法 Download PDF

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叶媲舟
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涂柏生
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Abstract

本发明公开了一种基于MCU的视频识别SOC低功耗控制方法，视频识别SOC内部包括电源模块POWER、复位产生模块RST_GEN、可编程DC‑DC开关电压调节器PRG_DC2DC、可编程时钟产生器PRG_CKGEN、时钟产生器2 CKGEN2、高性能视频识别处理器内核VR_CORE、MCU内核MCU_CORE、以及电压域转换模块PDSW。在视频识别应用中，本发明通过视频识别SOC内部的MCU内核可以控制高性能视频识别处理器的工作电压以及工作时钟频率。在视频识别处理器处于对频率要求不高的应用阶段，通过同时降低视频识别处理器的工作电压以及工作时钟频率，可以大大降低视频识别SOC的功耗。

Description

一种基于MCU的视频识别SOC低功耗控制方法
技术领域
本发明涉及一种控制方法，具体是一种基于MCU的视频识别SOC低功耗控制方法。
背景技术
对于芯片设计来说，在设计目标上往往存在冲突，即它们的性能要足够强大，同时功耗又要足够低。特别是像移动手机、PDA这样的手持设备，一方面要求电池使用时间足够长，但是其作为智能设备又需要性能强大的处理能力。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于MCU的视频识别SOC低功耗控制方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种基于MCU的视频识别SOC低功耗控制方法，视频识别SOC内部包括电源模块POWER、复位产生模块RST_GEN、可编程DC-DC开关电压调节器PRG_DC2DC、可编程时钟产生器PRG_CKGEN、时钟产生器2 CKGEN2、高性能视频识别处理器内核VR_CORE、MCU内核MCU_CORE、以及电压域转换模块PDSW，视频识别SOC外部供电至视频识别SOC，然后在视频识别SOC内部会产生两个内核供电电压，复位产生模块RST_GEN负责产生视频识别SOC上电后产生视频识别SOC上电复位信号，并且在视频识别SOC工作时中产生视频识别SOC所需其它复位信号，时钟产生器2 CKGEN2负责产生MCU内核工作时钟clk2，可编程时钟产生器PRG_CKGEN通过其编程控制端口控制其输出时钟频率，在MCU内核与视频识别处理器分成不同的电压域，在MCU内核与视频识别处理器之间进行控制信息、数据交互时，电压域转换模块PDSW对MCU电压域信息与视频识别处理器电压域信息之间进行转换。
作为本发明进一步的方案：在视频识别SOC工作时，MCU内核MCU_CORE输出的供电控制信号vs1_ctrl输出至可编程DC-DC开关电压调节器PRG_DC2DC的编程控制端口，通过控制可编程DC-DC开关电压调节器PRG_DC2DC的输出供电电压VDD1_A，控制高性能视频识别处理器内核VR_CORE的供电电压。
作为本发明进一步的方案：MCU内核MCU_CORE输出的时钟控制信号ck1_ctrl输出至可编程时钟产生器PRG_CKGEN的编程控制端口，通过控制可编程时钟产生器PRG_CKGEN的输出时钟频率，控制高性能视频识别处理器内核VR_CORE的工作频率。
作为本发明进一步的方案：当高性能视频识别处理器内核VR_CORE在对频率要求不高的应用阶段里，MCU内核MCU_CORE输出的供电控制信号vs1_ctrl输入至可编程DC-DC开关电压调节器PRG_DC2DC的编程控制端口，降低高性能视频识别处理器的供电电压。
作为本发明再进一步的方案：当高性能视频识别处理器内核VR_CORE需要处理复杂任务时，即其处于对频率要求较高的应用阶段时，MCU内核MCU_CORE通过供电控制信号vs1_ctrl提高可编程DC-DC开关电压调节器PRG_DC2DC的输出电压。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：在视频识别应用中，本发明通过视频识别SOC内部的MCU内核可以控制高性能视频识别处理器的工作电压以及工作时钟频率。在视频识别处理器处于对频率要求不高的应用阶段，通过同时降低视频识别处理器的工作电压以及工作时钟频率，可以大大降低视频识别SOC的功耗。因为对于典型的应用，高性能视频识别处理器一般只在很小的时间比例中需要高性能，而在其余的大多数时间里面，只需要使用低性能、低功耗的处理就足够了，所以本方案具有非常强的实用性。本方案可以使视频识别SOC能够适用于对功耗要求较高的场合。在视频识别处理器处于对频率要求较高的应用阶段，通过同时提高视频识别处理器的工作电压以及工作时钟频率，又可以使视频识别处理器获得高性能，使其能够处理复杂的视频处理运算。
附图说明
图1为基于MCU的视频识别SOC低功耗控制方法的原理框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明实施例中，一种基于MCU的视频识别SOC低功耗控制方案，视频识别SOC内部包括电源模块POWER、复位产生模块RST_GEN、可编程DC-DC开关电压调节器PRG_DC2DC、可编程时钟产生器PRG_CKGEN、时钟产生器2CKGEN2、高性能视频识别处理器内核VR_CORE、MCU内核MCU_CORE、以及电压域转换模块PDSW等组成部分。
视频识别SOC外部供电至视频识别SOC，然后在视频识别SOC内部会产生两个内核供电电压。其中，一个供电电压为MCU内核MCU_CORE及相关逻辑供电，称之为MCU电压域。另一个供电电压为高性能视频识别处理器内核VR_CORE及相关逻辑供电，称之为高性能视频识别处理器电压域。
复位产生模块RST_GEN负责产生视频识别SOC上电后产生视频识别SOC上电复位信号，并且在视频识别SOC工作时中产生视频识别SOC所需其它复位信号。
时钟产生器2CKGEN2负责产生MCU内核工作时钟clk2。可编程时钟产生器PRG_CKGEN可以通过其编程控制端口控制其输出时钟频率。在MCU内核与视频识别处理器分别不同的电压域，他们之间需要进行控制信息、数据交互时，需要电压域转换模块PDSW对MCU电压域信息与视频识别处理器电压域信息之间进行转换。
在本方案中，当视频识别SOC工作时，MCU内核负责处理实时的任务，高性能视频识别处理器负责处理需要进行大量数据运算处理的视频识别任务。由于MCU内核负责处理实时的任务需要比较准确的定时，所以应用中不适合将MCU内核的工作电压降低，否则将会影响其时钟的频率的准确性，从而影响定时任务的准确性。
在视频识别SOC工作时，MCU内核MCU_CORE输出的供电控制信号vs1_ctrl输出至可编程DC-DC开关电压调节器PRG_DC2DC的编程控制端口，通过控制可编程DC-DC开关电压调节器PRG_DC2DC的输出供电电压VDD1_A，可以控制高性能视频识别处理器内核VR_CORE的供电电压。MCU内核MCU_CORE输出的时钟控制信号ck1_ctrl输出至可编程时钟产生器PRG_CKGEN的编程控制端口，通过控制可编程时钟产生器PRG_CKGEN的输出时钟频率，可以控制高性能视频识别处理器内核VR_CORE的工作频率。
在应用中，当高性能视频识别处理器在对频率要求不高的应用阶段里，MCU内核MCU_CORE输出的供电控制信号vs1_ctrl输入至可编程DC-DC开关电压调节器PRG_DC2DC的编程控制端口，降低高性能视频识别处理器的供电电压。同时，MCU内核MCU_CORE输出的时钟控制信号ck1_ctrl可以通过可编程时钟产生器PRG_CKGEN降低其输出时钟clk1的时钟频率。高性能视频识别处理器在对频率要求不高的应用阶段时，由于其工作时钟以及工作电压同时被降低，使得其功耗能够被大大地降低。
当高性能视频识别处理器需要处理复杂任务时，即其处于对频率要求较高的应用阶段时，MCU内核MCU_CORE可以通过供电控制信号vs1_ctrl提高可编程DC-DC开关电压调节器PRG_DC2DC的输出电压。同时，MCU内核MCU_CORE通过时钟控制信号ck1_ctrl提高可编程时钟产生器PRG_CKGEN的输出时钟clk1的时钟频率。使高性能视频识别处理器能够高速运行，甚至是全速运行。
而对于典型的应用，高性能视频识别处理器一般只在很小的时间比例中需要高性能，而在其余的大多数时间里面，只需要使用低性能、低功耗的处理就足够了。所以在高性能视频识别处理器不需要全速运行时，可以通过降低其频率来达到降低功耗的目的。使用CMOS工节的高性能视频识别处理器的最大频率与供电电压相关，所以在低频时处理器可以工作在低供电电压下。因为功耗与供电电压的平方成正比，所以降低供电电压将非常有效地降低视频识别SOC的功耗。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (5)

1.一种基于MCU的视频识别SOC低功耗控制方法，其特征在于，视频识别SOC内部包括电源模块POWER、复位产生模块RST_GEN、可编程DC-DC开关电压调节器PRG_DC2DC、可编程时钟产生器PRG_CKGEN、时钟产生器2 CKGEN2、高性能视频识别处理器内核VR_CORE、MCU内核MCU_CORE、以及电压域转换模块PDSW，视频识别SOC外部供电至视频识别SOC，然后在视频识别SOC内部会产生两个内核供电电压，复位产生模块RST_GEN负责产生视频识别SOC上电后产生视频识别SOC上电复位信号，并且在视频识别SOC工作时中产生视频识别SOC所需其它复位信号，时钟产生器2 CKGEN2负责产生MCU内核工作时钟clk2，可编程时钟产生器PRG_CKGEN通过其编程控制端口控制其输出时钟频率，在MCU内核与视频识别处理器分成不同的电压域，在MCU内核与视频识别处理器之间进行控制信息、数据交互时，电压域转换模块PDSW对MCU电压域信息与视频识别处理器电压域信息之间进行转换。
2.根据权利要求1所述的基于MCU的视频识别SOC低功耗控制方法，其特征在于，在视频识别SOC工作时，MCU内核MCU_CORE输出的供电控制信号vs1_ctrl输出至可编程DC-DC开关电压调节器PRG_DC2DC的编程控制端口，通过控制可编程DC-DC开关电压调节器PRG_DC2DC的输出供电电压VDD1_A，控制高性能视频识别处理器内核VR_CORE的供电电压。
3.根据权利要求1所述的基于MCU的视频识别SOC低功耗控制方法，其特征在于，MCU内核MCU_CORE输出的时钟控制信号ck1_ctrl输出至可编程时钟产生器PRG_CKGEN的编程控制端口，通过控制可编程时钟产生器PRG_CKGEN的输出时钟频率，控制高性能视频识别处理器内核VR_CORE的工作频率。
4.根据权利要求1所述的基于MCU的视频识别SOC低功耗控制方法，其特征在于，当高性能视频识别处理器内核VR_CORE在对频率要求不高的应用阶段里，MCU内核MCU_CORE输出的供电控制信号vs1_ctrl输入至可编程DC-DC开关电压调节器PRG_DC2DC的编程控制端口，降低高性能视频识别处理器的供电电压。
5.根据权利要求1所述的基于MCU的视频识别SOC低功耗控制方法，其特征在于，当高性能视频识别处理器内核VR_CORE需要处理复杂任务时，即其处于对频率要求较高的应用阶段时，MCU内核MCU_CORE通过供电控制信号vs1_ctrl提高可编程DC-DC开关电压调节器PRG_DC2DC的输出电压。
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