CN109656350B - 一种基于dft扫描链的低功耗实现方法 - Google Patents

一种基于dft扫描链的低功耗实现方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于DFT扫描链的低功耗实现方法，适用于智能设备中，智能设备的处理器芯片中包括扫描链结构，该方法包括如下步骤：步骤S1，当处理器芯片需要进入低功耗模式时，扫描链结构中的扫描控制器通过扫描各个扫描链寄存器，将各个扫描链寄存器中的寄存器值搬迁至存储器中保存；步骤S2，扫描控制器通过处理器芯片进入低功耗模式前的状态信息判断扫描链的扫描状态，当扫描状态为第一状态时，处理器芯片进入所述低功耗模式；步骤S3，当处理器芯片需要退出低功耗模式时，扫描控制器判断扫描链为第二扫描状态时，将存储器中保存的寄存器值恢复至各个扫描链寄存器中，随后处理器芯片上电，退出低功耗模式。

Description

一种基于DFT扫描链的低功耗实现方法
技术领域
本发明涉及信息技术领域，尤其涉及一种基于DFT扫描链的低功耗实现方法
背景技术
现有技术中的应用系统设计中，要实现应用系统的低功耗运行，需要重新设计载有所述应用系统的智能设备中的处理芯片的内部结构，比如需要将处理芯片内部装载的普通的触发器更换为具备状态保持功能的状态保持电源门控触发器，这样当所述应用系统执行进入低功耗模式后，可以保存低功耗模式运行前的系统状态，也可以在被从低功耗模式下唤醒后，能够快速恢复到低功耗模式运行前的系统状态。
但现有技术中的应用系统低功耗实现方法，需要将处理芯片内部的普通触发器更换为具有状态保持功能的状态保持电源门控触发器，然而由于状态保持电源门控触发器需要独立电源供电，所以更换状态保持电源门控触发器不仅会增加处理芯片内部的布线复杂度，同时会增加芯片的尺寸，不利于大范围的推广使用。
发明内容
鉴于上述存在的技术问题，本发明的目的在于提供一种基于DFT扫描链的低功耗实现方法，以解决上述技术问题。
本发明解决其技术问题采用的技术方案是，提供一种基于DFT扫描链的低功耗实现方法，适用于智能设备中，所述智能设备的处理器芯片中包括基于可测试性设计技术的扫描链结构；所述低功耗实现方法包括如下步骤：
步骤S1，当所述处理器芯片需要进入低功耗模式时，所述扫描链结构中的扫描控制器通过扫描所述扫描链结构中的各个扫描链寄存器，将各个扫描链寄存器中的寄存器值搬迁至存储器中保存；
步骤S2，所述扫描控制器通过所述处理器芯片进入低功耗模式前的状态信息来判断所述扫描链的扫描状态，当所述扫描状态为第一状态时，所述处理器进入所述低功耗模式，随后关电；
步骤S3，当所述处理器芯片需要退出所述低功耗模式时，所述扫描控制器通过所述状态信息判断所述扫描链的扫描状态，并在所述扫描状态为第二状态时转向步骤S4；
步骤S4，所述扫描控制器通过扫描所述扫描链寄存器，将所述存储器中保存的所述寄存器值恢复至各个所述扫描链寄存器中，随后所述处理器芯片上电，退出所述低功耗模式。
作为本发明的一种优选方案，所述状态信息中包括具有一预设的第一格式的第一状态信息以及具有一预设的第二格式的第二状态信息。
作为本发明的一种优选方案，预设的所述第一格式包括：
第一字段，用于表示所述扫描链的扫描使能状态；
第二字段，用于表示所述处理器芯片的当前状态；
第三字段，用于表示所述扫描控制器的控制引脚的状态；
预设的所述第二格式包括：
第四字段，用于表示是否使能外部扫描链控制；
第五字段，用于表示是否使能外部时钟。
作为本发明的一种优选方案，所述第一状态信息和所述第二状态信息均保存于所述存储器中。
作为本发明的一种优选方案，所述第一状态信息保存于所述处理器芯片中的一存储单元内；
所述第二状态信息保存于所述存储器中。
作为本发明的一种优选方案，所述存储器为非易失性存储器。
作为本发明的一种优选方案，所述存储单元为非易失性存储器。
作为本发明的一种优选方案，所述步骤S3中，通过对所述第一状态信息进行判断来确认所述扫描链的扫描状态：
当所述第一状态信息中的所述第一字段的取值表示所述扫描链处于扫描使能状态，所述第二字段的取值表示系统处于低功耗模式下，以及所述第三字段的取值表示所述扫描控制器的控制引脚处于使能状态时，确认所述扫描链处于所述第二状态。
作为本发明的一种优选方案，所述步骤S3中，当判断所述扫描链处于所述第二状态时，首先写入所述第一状态信息和所述第二状态信息，随后转向所述步骤S4。
与现有技术相比，本发明的有益效果是，本发明提供的低功耗实现方法，无需将智能设备中的处理芯片内部的普通触发器更换为状态保持电源门控触发器，仅采用现有技术中具备的扫描链技术将寄存于处理芯片内部的扫描链寄存器内的寄存器值搬迁至与处理芯片连接的外部存储器上，即可实现所述智能设备的低功耗运行，避免了现有技术中需要更换状态保护电源门控触发器的麻烦，降低了技术开发的成本。
附图说明
图1是本发明实施例提供的低功耗实现方法的方法步骤图；
图2是本发明实施例提供的低功耗实现方法中的所述处理器芯片与所述存储器的连接示意图；
图3是本发明实施例提供的低功耗实现方法中的所述扫描控制器的内部结构示意图。
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作出创造性劳动的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。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
请参照图2，本发明实施例提供的低功耗实现方法，适用于智能设备中，所述智能设备的处理器芯片中包括基于可测性技术的扫描链结构，所述处理器芯片中包括一处理器1，所述处理器芯片为片上系统(SoC，System of Chip)，所述可测性技术为DFT(Design ForTest)技术。请参照图1和图2，所述低功耗实现方法具体包括：
步骤S1，当所述处理器芯片需要进入低功耗模式时，所述扫描链结构中的扫描链控制器3通过扫描所述扫描链结构中的各个扫描链寄存器2，将各个扫描链寄存器2中的寄存器值搬迁至存储器4中保存；
步骤S2，所述扫描控制器3通过所述处理器芯片进入低功耗模式前的状态信息来判断所述扫描链的扫描状态，当所述扫描状态为第一状态时，所述处理器芯片进入所述低功耗模式，随后关电；
步骤S3，当所述处理器芯片需要退出所述低功耗模式时，所述扫描控制器3通过所述状态信息判断所述扫描链的扫描状态，并在所述扫描状态为第二状态时转向步骤S4；
步骤S4，所述扫描控制器3通过扫描所述扫描链寄存器2，将所述存储器4中保存的所述寄存器值恢复至各个所述扫描链寄存器2中，随后所述处理器芯片上电，退出所述低功耗模式。
所述状态信息中包括一预设有第一格式的第一状态信息以及具有一预设的第二格式的第二状态信息。
预设的所述第一格式包括：
第一字段(SE)，用于表示所述扫描链的扫描使能状态；
第二字段(SSR)，用于表示所述处理器芯片的当前状态；
第三字段(SCE)，用于表示所述扫描控制器的控制引脚的状态；
预设的第一格式还包括：
第六字段(TCE)，用于表示是否使能外部时钟信号功能；
预设的所述第二格式包括：
第四字段，用于表示是否使能外部扫描链控制；
第五字段，用于表示是否使能外部时钟；
预设的所述第二格式还包括：
第七字段(SCN)，用于表示所述扫描链对应的扫描链号；
第八字段(SCRN)，用于表示各所述扫描链寄存器对应的扫描链寄存器号；
第九字段(ADDR)，用于表示各所述扫描链寄存器的寄存器值在所述存储器中存储的基本地址信息。
所述第一状态信息和所述第二状态信息均保存于所述存储器中。
请参照图2，于本发明实施例的一种优选方案中，所述第一状态信息保存于所述处理器芯片中的一存储单元5内；
所述第二状态信息保存于所述存储器4中。
需要说明的是，所述存储器4优选为非易失性存储器；所述存储单元5同样优选为非易失性存储器。
请参照图3，所述扫描控制器3内部包括：
地址生成单元31，用于生成每个所述扫描链寄存器2的寄存器值被搬迁至所述存储器4后对应的基本地址信息；
时钟脉冲产生单元32，用于向所述处理器芯片和所述存储器4提供时钟信号；
扫描控制单元33，分别连接所述地址生成单元31和所述时钟脉冲产生单元32，用于向所述扫描链结构发送扫描控制信号。
请参照图3，所述扫描控制器3内部还包括：
第一判断单元34，所述第一判断单元34分别连接所述扫描控制单元33和所述存储器4，用于在所述处理器芯片执行进入低功耗模式时，判断所述扫描链结构中的所有所述扫描链寄存器2中的寄存器值是否被全部搬迁至所述存储器4中；
第二判断单元35，所述第二判断单元35分别连接所述扫描控制单元33和所述存储器4，用于在所述处理器芯片执行退出低功耗模式时，判断所述存储器4中存储的所有所述寄存器值是否被全部迁回至对应的各所述扫描链寄存器2中。
本实施例提供的低功耗实现方法的具体实现步骤详述如下：
所述步骤S1中，当所述处理芯片需要进入所述低功耗模式时，首先向所述存储器4中写入所述第一状态信息和所述第二状态信息；然后所述扫描链结构中的所述扫描控制器3通过扫描所述扫描链结构中的各个扫描链寄存器2，以将各个所述扫描链寄存器2中的寄存器值搬迁至所述存储器4中保存；
所述步骤S2中，所述扫描控制器3通过对所述第二状态信息进行判断来确认所述扫描链的扫描状态；
当所述第二状态信息中的所述第四字段的取值表示不使能外部扫描链控制，且所述第五字段的取值表示不使能外部时钟功能时，确认所述扫描链处于所述第一状态，然后所述处理器芯片进入低功耗模式，随后关电；
所述步骤S3中，当所述处理器芯片需要退出所述低功耗模式时，所述扫描控制器3通过对通过对所述第一状态信息进行判断来确认所述扫描链的扫描状态：
当所述第一状态信息中的所述第一字段的取值表示所述扫描链处于扫描使能状态，所述第二字段的取值表示系统处于低功耗模式下，以及所述第三字段的取值表示所述扫描控制器3的控制引脚处于使能状态时，确认所述扫描链处于所述第二状态，然后随后转向步骤S4；
这里需要说明的是，所述所述步骤S3中，当判断所述扫描链处于所述第二状态时，首先写入所述第一状态信息和所述第二状态信息，随后转向所述步骤S4。
步骤S4，所述扫描控制器3通过扫描所述扫描链寄存器2，将所述存储器4中保存的所述寄存器值恢复至各个所述扫描链寄存器2中，随后所述处理器芯片上电，并退出所述低功耗模式。
综上所述，本发明提供的低功耗实现方法，无需将智能设备的处理芯片内部的普通触发器更换为状态保持电源门控触发器，仅采用现有技术中具备的扫描链技术将寄存于处理芯片内部的扫描链寄存器2内的寄存器值转存至与处理芯片连接的外部存储器4上，即可实现所述低功耗模式，避免了现有技术中需要更换状态保护电源门控触发器的麻烦，降低了技术开发的成本。
以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种基于DFT扫描链的低功耗实现方法，适用于智能设备中，所述智能设备的处理器芯片中包括基于可测试性设计技术的扫描链结构；其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1，当所述处理器芯片需要进入低功耗模式时，所述扫描链结构中的扫描控制器通过扫描所述扫描链结构中的各个扫描链寄存器，将各个扫描链寄存器中的寄存器值搬迁至存储器中保存；
步骤S2，所述扫描控制器通过所述处理器芯片进入低功耗模式前的状态信息来判断所述扫描链的扫描状态，当所述扫描状态为第一状态时，所述处理器芯片进入所述低功耗模式，随后关电；
步骤S3，当所述处理器芯片需要退出所述低功耗模式时，所述扫描控制器通过所述状态信息判断所述扫描链的扫描状态，并在所述扫描状态为第二状态时转向步骤S4；
步骤S4，所述扫描控制器通过扫描所述扫描链寄存器，将所述存储器中保存的所述寄存器值恢复至各个所述扫描链寄存器中，随后所述处理器芯片上电，退出所述低功耗模式；
所述状态信息包括一预设的第二格式的第二状态信息；
所述第二格式包括：
第四字段，用于表示是否使能外部扫描链控制；第五字段，用于表示是否使能外部时钟；
则所述步骤S2包括：
当所述第二状态信息中的所述第四字段的取值表示不使能外部扫描链控制，且所述第五字段的取值表示不使能外部时钟功能时，确认所述扫描链处于所述第一状态，然后所述处理器芯片进入低功耗模式，随后关电。
2.如权利要求1所述的低功耗实现方法，其特征在于，所述状态信息中包括具有一预设的第一格式的第一状态信息。
3.如权利要求2所述的低功耗实现方法，其特征在于，预设的所述第一格式包括：第一字段，用于表示所述扫描链的扫描使能状态；第二字段，用于表示所述处理器芯片的当前状态；
第三字段，用于表示所述扫描控制器的控制引脚的状态。
4.如权利要求2所述的低功耗实现方法，其特征在于，所述第一状态信息和所述第二状态信息均保存于所述存储器中。
5.如权利要求2所述的低功耗实现方法，其特征在于，所述第一状态信息保存于所述处理器芯片中的一存储单元内；所述第二状态信息保存于所述存储器中。
6.如权利要求1所述的低功耗实现方法，其特征在于，所述存储器为非易失性存储器。
7.如权利要求5所述的低功耗实现方法，其特征在于，所述存储单元为非易失性存储器。
8.如权利要求3所述的低功耗实现方法，其特征在于，所述步骤S3中，通过对所述第一状态信息进行判断来确认所述扫描链的扫描状态：
当所述第一状态信息中的所述第一字段的取值表示所述扫描链处于扫描使能状态，所述第二字段的取值表示系统处于低功耗模式下，以及所述第三字段的取值表示所述扫描控制器的控制引脚处于使能状态时，确认所述扫描链处于所述第二状态。
9.如权利要求3所述的低功耗实现方法，其特征在于，所述步骤S3中，当判断所述扫描链处于所述第二状态时，首先写入所述第一状态信息和所述第二状态信息，随后转向所述步骤S4。
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