[發(fā)明專利]一種低功耗精確的休眠定時器電路及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410683200.1
• 申請日: 2014-11-24
• 公開（公告）號: CN105703749B
• 公開（公告）日: 2018-07-20
• 發(fā)明（設計）人: 謝闖;董策;段茂強;張志鵬;楊志家;王劍;崔書平
• 申請（專利權）人: 中國科學院沈陽自動化研究所
• 主分類號: H03K17/28
• 分類號: H03K17/28;H03K17/22
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 許宗富;周秀梅

1.一種低功耗精確的休眠定時器電路，其特征在于：包括高頻時鐘源、低頻時鐘源、時鐘狀態(tài)指示電路、控制電路、定時器、高頻定時余量計算器、低頻定時余量計算器、比較器、定時結果判決器；

所述高頻時鐘源輸出高頻時鐘至第一定時器的時鐘端和時鐘狀態(tài)指示電路的待測時鐘端,第一定時器輸出端與第一比較器第二輸入端連接；低頻時鐘源輸出低頻時鐘至第二定時器的時鐘端和時鐘時鐘狀態(tài)指示電路的參考時鐘端；

所述時鐘狀態(tài)指示電路的輸出時鐘狀態(tài)信號至控制電路，第一輸入端接入高頻時鐘、第二輸入端接入低頻時鐘；

所述控制電路的第一輸入端接入定時開始信號、第二輸入端接入時鐘狀態(tài)信號，四個輸出端分別與高頻定時余量計算器、低頻定時余量計算器、第一定時器、第二定時器的使能端連接；

所述高頻定時余量計算器的第一輸入端、低頻定時余量計算器的輸入端均接入延時定時值；第二定時器輸出端與高頻定時余量計算器第二輸入端、第二比較器第二輸入端、第三比較器的第二輸入端連接；高頻定時余量計算器輸出端與第一比較器第一輸入端連接；低頻定時余量計算器的兩個輸出端分別與第二比較器第一輸入端、第三比較器的第一輸入端連接；

第一比較器、第二比較器、第三比較器的輸出端分別與定時結果判決器的三個輸入端連接,定時結果判決器輸出定時結束信號和錯誤指示信號；第二比較器的輸出端還與高頻時鐘源的輸入端連接。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種低功耗精確的休眠定時器電路，其特征在于所述時鐘狀態(tài)指示電路包括：包括時鐘分頻電路、邊沿修正電路、邊沿檢測電路和移位寄存器電路；所述時鐘分頻電路與邊沿修正電路連接；所述邊沿修正電路與邊沿檢測電路、移位寄存器電路連接；所述邊沿檢測電路與移位寄存器電路連接；

所述時鐘分頻電路用于對參考時鐘進行分頻，輸出分頻時鐘信號至邊沿檢測電路；

所述邊沿檢測電路接入待測時鐘、時鐘分頻電路輸出的分頻時鐘信號和邊沿修正電路輸出的邊沿修正信號，對分頻時鐘信號進行邊沿提取，輸出周期復位信號至邊沿修正電路和移位寄存器電路；

所述邊沿修正電路接入?yún)⒖紩r鐘和周期復位信號進行修正得到邊沿修正信號輸出至邊沿檢測電路；

所述移位寄存器電路接入高電平，參考時鐘和周期復位信號，進行內部寄存器移位及復位操作，輸出時鐘狀態(tài)信號。

3.一種低功耗精確的休眠定時方法，其特征在于包括以下步驟：

定時開始，控制電路產生低頻計算使能輸出至低頻定時余量計算器、低頻定時使能輸出至第二定時器；低頻定時余量計算器對延時定時值進行計算得到兩個低頻定時比較值,并且第二定時器開始計數(shù)；

當?shù)皖l定時余量計算器輸出的第一低頻定時比較值和第二計數(shù)器的計數(shù)值相等時,生成第一低頻比較匹配信號，同時啟動高頻時鐘源；當高頻時鐘源工作時,時鐘狀態(tài)指示電路生成時鐘狀態(tài)信號輸出至控制電路；控制電路生成高頻計算使能輸出至高頻定時余量計算器、高頻定時使能輸出至第一定時器，同時關閉低頻定時使能，第二定時器停止計數(shù)；

高頻定時余量計算器對延時定時值和第二定時器的當前計數(shù)值進行計算,得到高頻定時比較值,并且第一定時器開始計數(shù)；當高頻定時余量計算器輸出的高頻定時比較值和第一定時器的計數(shù)值相等時,生成高頻比較匹配信號；

定時結果判決器根據(jù)第一比較器和第二比較器的比較結果輸出定時結束信號。

4.根據(jù)權利要求3所述的一種低功耗精確的休眠定時方法，其特征在于所述第一低頻比較匹配信號啟動高頻時鐘源之后，當高頻時鐘源異常時,保持低頻定時使能，第二定時器繼續(xù)計數(shù)；當計數(shù)值與第二低頻定時比較值相等時，生成第二低頻比較匹配信號；

定時結果判決器根據(jù)第二比較器和第三比較器的比較結果輸出定時結束信號和錯誤指示信號。

5.根據(jù)權利要求3所述的一種低功耗精確的休眠定時方法，其特征在于所述低頻定時余量計算器對延時定時值進行計算通過以下公式實現(xiàn)：

第一低頻定時比較值＝(延時定時值-高頻時鐘源喚醒時間-高頻定時器計數(shù)時間)/低頻時鐘源時鐘周期；

其中，高頻時鐘源喚醒時間、高頻定時器計數(shù)時間、低頻時鐘源時鐘周期均為設定值。