CN220085353U - 一种用串口唤醒低功耗微控制器的电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及电子技术领域，公开了一种用串口唤醒低功耗微控制器的电路，第一电阻和第一晶振并联，一端耦合到第一电容的一端和第一芯片的时钟振荡器输入端，另一端耦合到第二电容的一端和时钟振荡器输出端；第三电阻和第二晶振相并联，一端耦合到第五电容的一端和第二芯片的时钟振荡器输入端，另一端耦合到第六电容的一端和第二芯片的时钟振荡器输出端；第一芯片的串口输入端与第二芯片的串口输出端相连，第一芯片的串口输出端和第二芯片的串口输入端相连；第二芯片通过向第一芯片输入下降沿串口信号，将第一芯片的微控制器唤醒，从而达到不需要人工按键去唤醒，可以自动唤醒并进入到工作状态，更加简便省电提高性能的效果。
Description
技术领域
本应用涉及电子技术领域，具体为一种用串口唤醒低功耗微控制器的电路。
背景技术
基于消费类电子产品的手机、多媒体播放器(PMP)、MP3播放器、数字相机、便携式视频游戏机、个人导航系统(PNA)等等，这些深受消费者喜爱的便携式产品的一个基本问题是：它们的功能越来越丰富，外形尺寸也日益精巧，但电池能量密度的提高速度远远跟不上复杂度不断提高的便携式设备的功耗要求，而人们却希望能在充电时间间隔较长的情况下，利用这些轻薄短小的便携式消费电子享受移动娱乐和移动通讯。
目前各种便携式电子产品大多数是用电池供电，对电源的设计需要系统级思维，需要从节省电池能量的角度出发多加考虑。例如现在便携产品的处理器，一般都设有几个不同的工作状态，通过一系列不同的节能模式(空闲、睡眠、深度睡眠等)可减少对电池容量的消耗。即当用户的系统不需要大处理能力时，处理器就会进入电源消耗较少的低功耗模式，在需要大处理能力时，再被及时唤醒进入正常工作模式。
这就要求在设计系统时要考虑如何更简便和省电地进行唤醒的问题。
实用新型内容
本申请的目的在于提供一种用串口唤醒低功耗微控制器的电路，可以简单和省电的唤醒控制器。
本申请公开了一种用串口唤醒低功耗微控制器的电路，包括：第一电容、第二电容、第五电容、第六电容、第一电阻、第三电阻、第一晶振、第二晶振、第一芯片以及第二芯片；
其中，所述第一电阻和第一晶振相并联，并且相并联的一端耦合到所述第一电容的一端和所述第一芯片的时钟振荡器输入端，相并联的另一端耦合到所述第二电容的一端和所述第一芯片的时钟振荡器输出端，所述第一电容的另一端和第二电容的另一端分别耦合到地端；
所述第三电阻和第二晶振相并联，并且相并联的一端耦合到第五电容的一端和所述第二芯片的时钟振荡器输入端，并且相并联的另一端耦合到所述第六电容的一端和第二芯片的时钟振荡器输出端，所述第五电容的另一端和所述第六电容的另一端分别耦合到地端；
所述第一芯片的串口输入端与所述第二芯片的串口输出端相连，所述第一芯片的串口输出端和所述第二芯片的串口输入端相连；
所述第二芯片通过向所述第一芯片的串口输入端输入下降沿串口信号，将所述第一芯片的微控制器唤醒。
在一个优选例中，在进入深度睡眠模式前，所述第一芯片的串口输入端被配置为EXTI功能，并为下降沿触发。
在一个优选例中，在进入深度睡眠模式后，所述第一芯片在其串口输入端收到串口信号时产生一个外部下降沿中断，从而使得所述第一芯片的微控制器被唤醒。
在一个优选例中，所述第一芯片进入深度睡眠模式后，所述第一芯片采用内部8M时钟运行。
在一个优选例中，所述第一晶振和所述第二晶振的输出为120M时钟，所述第一芯片的微控制器在被唤醒后，所述第一芯片采用所述第一晶振的120M时钟运行。
在一个优选例中，所述第一芯片的微控制器在被唤醒后，所述第一芯片的串口输入端被配置为接收串口信号，使得所述第一芯片和所述第二芯片之间能够正常通信。
在一个优选例中，所述第一芯片的电池工作模式端口、第一电源端口、第二电源端口、第三电源端口和模拟电路供电端口耦合到3V3直流电压；所述第一芯片的第一电源接地端口、第二电源接地端口、第三电源接地端口和模拟电路接地端口耦合到地端。
在一个优选例中，所述第二芯片的电池工作模式端口、第一电源端口、第二电源端口、第三电源端口和模拟电路供电端口耦合到3V3直流电压；所述第二芯片的第一电源接地端口、第二电源接地端口、第三电源接地端口和模拟电路接地端口耦合到地端。本申请实施方式与现有技术相比，主要区别及其效果在于：
用串口进行唤醒，不需要人工按键去唤醒，系统收到信息可以自动唤醒并进入到工作状态，更加简便省电提高性能。
进一步地，可以做到唤醒和通信共用接口，达到节省接口的效果。
应理解，在本申请范围内中，本申请的上述各技术特征和在下文(如实施例)中具体描述的各技术特征之间都可以互相组合，从而构成新的或优选的技术方案。限于篇幅，在此不再一一累述。
附图说明：
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型一个实施例的串口唤醒低功耗微控制器的电路示意图。
图2是本实用新型一个实施例的串口唤醒触发示意图。
具体实施方式：
在以下的叙述中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，本领域的普通技术人员可以理解，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。
本申请公开了一种用串口唤醒低功耗微控制器的电路，包括：第一电容C1、第二电容C2、第五电容C5、第六电容C6、第一电阻R1、第三电阻R3、第一晶振X1、第二晶振X2、第一芯片IC1以及第二芯片IC2。
其中，第一电阻R1和第一晶振X1相并联，并且相并联的一端耦合到第一电容C1的一端和第一芯片IC1的时钟振荡器输入端(OSC_IN)6，相并联的另一端耦合到第二电容C2的一端和第一芯片IC1的时钟振荡器输出端(OSC_ON)7，第一电容C1的另一端和第二电容C2的另一端分别耦合到地端。
第三电阻R3和第二晶振X2相并联，并且相并联的一端耦合到第五电容C5的一端和第二芯片IC2的时钟振荡器输入端(OSC_IN)6，并且相并联的另一端耦合到第六电容C6的一端和第二芯片的时钟振荡器输出端(OSC_ON)7，第五电容C5的另一端和第六电容C6的另一端分别耦合到地端；
第一芯片IC1的串口输入端PA10与第二芯片IC2的串口输出端PA9相连，第一芯片IC1的串口输出端PA9和第二芯片IC2的串口输入端PA10相连。
第二芯片IC2通过向第一芯片IC1的串口输入端输入下降沿串口信号，将第一芯片IC1的微控制器唤醒。
在一个实施例中，在进入深度睡眠模式前，第一芯片IC1的串口输入端PA10被配置为EXTI功能，并为下降沿触发。
在一个实施例中，在进入深度睡眠模式后，第一芯片IC1在其串口输入端PA10收到串口信号时产生一个外部下降沿中断，从而使得第一芯片IC1的微控制器MCU被唤醒。
在一个实施例中，第一芯片IC1进入深度睡眠模式后，第一芯片IC1采用内部8M时钟运行。
在一个实施例中，第一晶振X1和第二晶振X2的输出为120M时钟，第一芯片IC1的微控制器MCU在被唤醒后，第一芯片IC1采用第一晶振X1的120M时钟运行。
在一个实施例中，第一芯片IC1的微控制器MCU在被唤醒后，第一芯片IC1的串口输入端PA10被配置为接收串口信号，使得第一芯片IC1和第二芯片IC2之间能够正常通信。
在一个实施例中，第一芯片IC1的电池工作模式端口(VBAT)1、第一电源端口(VDD_1)2、第二电源端口(VDD_2)3、第三电源端口(VDD_3)4和模拟电路供电端口耦合到3V3直流电压(VDDA)5；第一芯片IC1的第一电源接地端口(VSS_1)8、第二电源接地端口(VSS_2)9、第三电源接地端口(VSS_3)10和模拟电路接地端口(VSSA)11耦合到地端。
在一个实施例中，第二芯片IC2的电池工作模式端口(VBAT)1、第一电源端口(VDD_1)2、第二电源端口(VDD_2)3、第三电源端口(VDD_3)4和模拟电路供电端口耦合到3V3直流电压(VDDA)5；第二芯片IC2的第一电源接地端口(VSS_1)8、第二电源接地端口(VSS_2)9、第三电源接地端口(VSS_3)10和模拟电路接地端口(VSSA)11耦合到地端。
为了能够更好地理解本申请的技术方案，下面结合一个具体的例子来进行说明，该例子中罗列的细节主要是为了便于理解，不作为对本申请的保护范围的限制。
两颗芯片采用的型号都为GD32F303。除了芯片GD32F303，能够进行串口通信的芯片也可以使用此电路进行唤醒。
其中，芯片GD32F303进入到深度睡眠模式后，只能通过EXTI引脚的外部中断或外部事件来唤醒，通常的做法是将IO口配置为外部中断口，通过上升沿或下降沿来产生中断唤醒它的微控制器MCU。
由于串口的空闲信号是高电平，起始信号是低电平，因此串口信号一开始正好是一个下降沿，我们只需要将串口的RX在进入到深度睡眠模式前配置为EXTI外部中断口，下降沿触发，那么在收到串口信号时就能产生一个外部下降沿中断，从而唤醒芯片GD32F303。
如图1所示，在唤醒前先对串口进行初始化，在第一芯片GD32F303进入深度睡眠模式前将PA10配置成EXTI下降沿中断。第一芯片GD32F303进入深度睡眠后，用第二片芯片GD32F303定时向进入睡眠模式的第一芯片GD32F303的微控制器MCU发送一串数据。其中，TXD为信号输出端，RXD为信号输入端。
第一芯片GD32F303的MCU在收到EXTI中断后会唤醒继续往下执行。
由于进入到睡眠模式后系统会用内部8M时钟运行，唤醒后则需要重新配置采用外部晶振，切换为120M主频，并重新配置串口。这样就可以正常收发数据。
需要说明的是，在本专利的权利要求和说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
在本申请提及的所有文献都在本申请中引用作为参考，就如同每一篇文献被单独引用作为参考那样。此外应理解，在阅读了本申请的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本申请作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
Claims (8)
1.一种用串口唤醒低功耗微控制器的电路，其特征在于，包括：第一电容、第二电容、第五电容、第六电容、第一电阻、第三电阻、第一晶振、第二晶振、第一芯片以及第二芯片；
其中，所述第一电阻和第一晶振相并联，并且相并联的一端耦合到所述第一电容的一端和所述第一芯片的时钟振荡器输入端，相并联的另一端耦合到所述第二电容的一端和所述第一芯片的时钟振荡器输出端，所述第一电容的另一端和第二电容的另一端分别耦合到地端；
所述第三电阻和第二晶振相并联，并且相并联的一端耦合到第五电容的一端和所述第二芯片的时钟振荡器输入端，并且相并联的另一端耦合到所述第六电容的一端和第二芯片的时钟振荡器输出端，所述第五电容的另一端和所述第六电容的另一端分别耦合到地端；
所述第一芯片的串口输入端与所述第二芯片的串口输出端相连，所述第一芯片的串口输出端和所述第二芯片的串口输入端相连；
所述第二芯片通过向所述第一芯片的串口输入端输入下降沿串口信号，将所述第一芯片的微控制器唤醒。
2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，在进入深度睡眠模式前，所述第一芯片的串口输入端被配置为EXTI功能，并为下降沿触发。
3.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，在进入深度睡眠模式后，所述第一芯片在其串口输入端收到串口信号时产生一个外部下降沿中断，从而使得所述第一芯片的微控制器被唤醒。
4.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述第一芯片进入深度睡眠模式后，所述第一芯片采用内部8M时钟运行。
5.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述第一晶振和所述第二晶振的输出为120M时钟，所述第一芯片的微控制器在被唤醒后，所述第一芯片采用所述第一晶振的120M时钟运行。
6.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述第一芯片的微控制器在被唤醒后，所述第一芯片的串口输入端被配置为接收串口信号，使得所述第一芯片和所述第二芯片之间能够正常通信。
7.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述第一芯片的电池工作模式端口、第一电源端口、第二电源端口、第三电源端口和模拟电路供电端口耦合到3V3直流电压；所述第一芯片的第一电源接地端口、第二电源接地端口、第三电源接地端口和模拟电路接地端口耦合到地端。
8.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述第二芯片的电池工作模式端口、第一电源端口、第二电源端口、第三电源端口和模拟电路供电端口耦合到3V3直流电压；所述第二芯片的第一电源接地端口、第二电源接地端口、第三电源接地端口和模拟电路接地端口耦合到地端。
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| CN202321633615.9U CN220085353U (zh) | 2023-06-26 | 2023-06-26 | 一种用串口唤醒低功耗微控制器的电路 |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN117997333A (zh) * | 2024-04-03 | 2024-05-07 | 宁波均联智行科技股份有限公司 | 一种控制信号传输电路、车载电子设备及车辆 |
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