[發(fā)明專利]一種用于低功耗微控制器的時(shí)鐘與復(fù)位模塊的裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610985948.6
• 申請日: 2016-11-09
• 公開（公告）號(hào): CN106774633B
• 公開（公告）日: 2019-12-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 萬上宏;葉媲舟;黎冰;涂柏生
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市博巨興微電子科技有限公司
• 主分類號(hào): G06F1/08
• 分類號(hào): G06F1/08;G06F1/24
• 代理公司: 44224 廣州華進(jìn)聯(lián)合專利商標(biāo)代理有限公司
• 代理人: 熊文杰

1.一種用于低功耗微控制器的時(shí)鐘與復(fù)位模塊的裝置，包括非易失性存儲(chǔ)器、配置信息加載模塊、時(shí)鐘與復(fù)位控制模塊和微控制器內(nèi)核，其特征在于，所述非易失性存儲(chǔ)器分別連接配置信息加載模塊和微控制器內(nèi)核，配置信息加載模塊還連接時(shí)鐘與復(fù)位控制模塊，時(shí)鐘與復(fù)位控制模塊還連接微控制器內(nèi)核，MCU芯片的配置信息字是預(yù)先存儲(chǔ)于MCU芯片內(nèi)部的配置控制信息，當(dāng)MCU芯片在上電復(fù)位后，芯片根據(jù)預(yù)先存儲(chǔ)于芯片內(nèi)部的配置信息的不同，將芯片置于相應(yīng)的工作模式；以及根據(jù)不同的芯片配置信息，相應(yīng)地配置芯片內(nèi)部模塊，代碼選項(xiàng)加載控制模塊OTPION從NVM模塊中加載到配置信息字后，將配置信息字中用于配置微控制器芯片內(nèi)核復(fù)位釋放時(shí)間控制信號(hào)cfg_rst以及用于配置微控制器芯片內(nèi)核時(shí)鐘頻率控制信號(hào)cfg_clk輸出至?xí)r鐘與復(fù)位控制模塊代碼選項(xiàng)加載控制模塊OTPION，時(shí)鐘與復(fù)位控制模塊CLOCK_AND_RESET負(fù)責(zé)在微控制器芯片上電復(fù)位釋放后，通過對上電復(fù)位信號(hào)進(jìn)行濾波，得到穩(wěn)定的上電復(fù)位釋放有效信號(hào)，然后通過模塊內(nèi)部進(jìn)行定時(shí)計(jì)數(shù)，等待至微控制器芯片電壓條件適合對NVM操作時(shí)，釋放配置信息加載模塊OTPION的復(fù)位信號(hào)rst_opt，配置信息加載模塊在復(fù)位信號(hào)rst_opt釋放后，將從NVM模塊中對應(yīng)的存儲(chǔ)區(qū)域中將MCU芯片工作相關(guān)的全局性配置信息加載出來，配置信息中的復(fù)位配置信息cfg_rst用于控制MCU內(nèi)核的復(fù)位釋放時(shí)間，使用戶可以根據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)的功耗、電氣條件需要的穩(wěn)定時(shí)間來進(jìn)行配置不同的MCU內(nèi)核的復(fù)位釋放時(shí)間，使MCU內(nèi)核能夠可靠地開始運(yùn)行，當(dāng)上電復(fù)位的瞬間，上電復(fù)位信號(hào)rst_por可能會(huì)在上電復(fù)位閾值電壓點(diǎn)附近出現(xiàn)不穩(wěn)定的狀態(tài)，其中，沿檢測電路edge_det用來檢測上電復(fù)位信號(hào)rst_por的跳變，當(dāng)上電復(fù)位信號(hào)rst_por出現(xiàn)變化時(shí)，沿檢測電路edge_det輸出低有效電平，將濾波計(jì)數(shù)器filter進(jìn)行復(fù)位，使其計(jì)數(shù)值重新回到0，當(dāng)上電復(fù)位信號(hào)rst_por穩(wěn)定時(shí)，濾波計(jì)數(shù)器filter持續(xù)進(jìn)行累加，當(dāng)濾波計(jì)數(shù)器filter的計(jì)數(shù)值通過比較器C1與參數(shù)para_t0進(jìn)行比較時(shí)，當(dāng)兩者相等時(shí)將會(huì)觸發(fā)MCU芯片釋放系統(tǒng)復(fù)位信號(hào)rst_sys，當(dāng)系統(tǒng)復(fù)位信號(hào)rst_sys釋放后，定時(shí)計(jì)數(shù)器counter開始進(jìn)行累加計(jì)數(shù)，當(dāng)定時(shí)計(jì)數(shù)器counter的計(jì)數(shù)值通過比較器C2與參數(shù)para_t1進(jìn)行比較，當(dāng)兩者相等時(shí)，將會(huì)觸發(fā)MCU芯片釋放配置信息加載模塊OTPION的復(fù)位信號(hào)rst_opt，時(shí)鐘單元產(chǎn)生的時(shí)鐘經(jīng)過16分頻后作為配置信息加載模塊OTPION的工作時(shí)鐘，在系統(tǒng)上電之后，芯片供電有可能需要更長的時(shí)間才能達(dá)到充分穩(wěn)定，此時(shí)，在滿足配置信息加載模塊OTPION需要的工作時(shí)鐘頻率的前提下，通過時(shí)鐘分頻降低此模塊的工作時(shí)鐘頻率，可以使配置信息加載模塊OTPION從NVM模塊中加載芯片配置信息的過程更加可靠，配置信息加載模塊OTPION完成從NVM模塊中加載芯片配置信息后，將內(nèi)核工作時(shí)鐘配置信息cfg_clk以及復(fù)位配置信息cfg_rst輸出至?xí)r鐘與復(fù)位控制模塊CLOCK_AND_RESET，時(shí)鐘與復(fù)位控制模塊CLOCK_AND_RESET將根據(jù)不同的內(nèi)核工作時(shí)鐘配置信息cfg_clk，控制內(nèi)部的時(shí)鐘分頻電路進(jìn)行不同倍數(shù)的分頻，分頻后得到的時(shí)鐘輸出至MCU內(nèi)核作為其工作時(shí)鐘，用戶可以根據(jù)不同應(yīng)用場合的需要，以滿足應(yīng)用需要為前提，并且以節(jié)省的功耗為目的，選擇不同的分頻倍數(shù)，在芯片燒錄的過程中，將所需的時(shí)鐘分頻倍數(shù)配置信息寫入NVM存儲(chǔ)器中，時(shí)鐘與復(fù)位控制模塊CLOCK_AND_RESET中的選擇器MUX將根據(jù)不同的復(fù)位配置信息cfg_rst進(jìn)行多路選擇，得到參數(shù)para_t2，當(dāng)定時(shí)計(jì)數(shù)器counter的計(jì)數(shù)值通過比較器C3與參數(shù)para_t2進(jìn)行比較，當(dāng)兩者相等時(shí)，將會(huì)觸發(fā)MCU芯片釋放MCU內(nèi)核MCU_CORE的復(fù)位信號(hào)rst_core，MCU內(nèi)核開始正常運(yùn)行，同時(shí)，配置信息加載模塊OTPION的復(fù)位信號(hào)rst_opt被重新置為低有效復(fù)位狀態(tài)，并且通過時(shí)鐘門控單元GATE將配置信息加載模塊OTPION的工作時(shí)鐘關(guān)閉。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于低功耗微控制器的時(shí)鐘與復(fù)位模塊的裝置，其特征在于，所述時(shí)鐘與復(fù)位控制模塊包括檢測電路、濾波計(jì)數(shù)器、定時(shí)計(jì)數(shù)器、比較器C1、比較器C2和比較器C3。