[發(fā)明專利]一種待機功耗低的MCU及其方法

在審

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• 申請日: 2020-06-29
• 公開（公告）號: CN111880442A
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發(fā)明（設計）人: 朱樂永;張金弟;孫金輝;王銘義;楊磊;馬洋;印俊明
• 申請（專利權）人: 上海芯圣電子股份有限公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明提供了一種待機功耗低的MCU及其方法，MCU包括上電復位電路POR、第一穩(wěn)壓器、帶隙基準模塊Bandgap、第二穩(wěn)壓器、欠壓復位電路BOR、CPU和或門OR；CPU的輸出端連接欠壓復位電路BOR、第二穩(wěn)壓器和帶隙基準模塊Bandgap的使能輸入端，CPU的輸出連接第一穩(wěn)壓器的輸入端，上電復位電路POR和欠壓復位電路BOR的輸出端連接或門OR輸入端，或門OR的輸出端連接CPU的輸入端，帶隙基準模塊Bandgap的輸出端連接欠壓復位電路BOR和第二穩(wěn)壓器的輸入端，第二穩(wěn)壓器的輸出端和第一穩(wěn)壓器的輸出端連接后接CPU的電源輸入端；本發(fā)明提出的MCU及方法可通過待機時關閉部分模擬電路來降低MCU功耗。

技術領域

本發(fā)明涉及單片機技術領域，尤其涉及一種待機功耗低的MCU及其方法。

背景技術

微控制單元(Microcontroller Unit；MCU)，又稱單片微型計算機或者單片機，是把中央處理器的頻率與規(guī)格做適當縮減，并將內存、計數器、USB、A/D轉換、UART、PLC、DMA等周邊接口，甚至LCD驅動電路都整合在單一芯片上，形成芯片級的計算機，為不同的應用場合做不同組合控制。諸如手機、PC外圍、遙控器，至汽車電子、工業(yè)上的步進馬達、機器手臂的控制等，都可見到MCU的身影。

MCU功耗的來源，其主要由靜態(tài)功耗及運行功耗兩部分組成，MCU運行時的總功耗由模擬外圍功耗和數字外圍的動態(tài)功耗相加而得。模擬電路的功耗通常由工作電壓及其性能要求指針來決定，數字電路的動態(tài)功耗主要來自開關頻率、電壓及等效負載電容。MCU靜態(tài)功耗的定義是指系統(tǒng)時鐘源關閉時數字電路的漏電流。但是在混合信號低功耗MCU的設計中要同時考慮下列多種漏電流來源，包含數字電路漏電流、SRAM漏電流、待機時已關閉的仿真電路漏電流(例如ADC,嵌入式閃存)、待機時不關閉的仿真電路工作電流(例如LDO、BOD)及IO管腳的漏電流。

現(xiàn)有技術也存在通過降低靜態(tài)功耗、運行功耗來降低MCU功耗的方法，但是還沒有一種通過待機時關閉部分模擬電路工作電流來降低MCU功耗，且不影響MCU性能的方法。

發(fā)明內容

本發(fā)明提出的一種可通過待機時關閉部分模擬電路工作電流來降低MCU功耗，且不影響MCU性能的待機功耗低的MCU及其方法。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術方案：

本發(fā)明的第一個方面，提供了一種待機功耗低的MCU，包括上電復位電路POR、第一穩(wěn)壓器、帶隙基準模塊Bandgap、第二穩(wěn)壓器、欠壓復位電路BOR、CPU和或門OR；所述CPU的輸出端連接所述欠壓復位電路BOR、第二穩(wěn)壓器和帶隙基準模塊Bandgap的使能輸入端，所述CPU的輸出連接所述第一穩(wěn)壓器的輸入端，所述上電復位電路POR和所述欠壓復位電路BOR的輸出端連接所述或門OR輸入端，所述或門OR的輸出端連接所述CPU的輸入端，所述帶隙基準模塊Bandgap的輸出端連接所述欠壓復位電路BOR和所述第二穩(wěn)壓器的輸入端，所述第二穩(wěn)壓器的輸出端和所述第一穩(wěn)壓器的輸出端連接后接所述CPU的電源輸入端。

優(yōu)選地，所述第一穩(wěn)壓器包括輸入端子、輸出端子、輸出晶體管、偏置電路、trim電路、基準電壓電路和地端子，所述輸出晶體管的漏極連接所述輸入端子，所述輸出晶體管的柵極連接所述基準電壓電路，所述輸出晶體管的源極連接所述輸出端子，所述偏置電路連接于所述輸入端子和所述基準電壓電路之間，所述基準電壓電路連接所述trim電路、所述偏置電路、所述地端子和所述輸出晶體管的柵極。

優(yōu)選地，所述基準電壓電路包括1個MOS管。

優(yōu)選地，所述第二穩(wěn)壓器包括LDO。

優(yōu)選地，還包括存儲器、I/O。

本發(fā)明的第二個方面，提供了本發(fā)明所述的待機功耗低的MCU的方法，包括以下步驟：