[發明專利]一種基于MRAM的低功耗MCU電路

在審

• 申請號: 202010613440.X
• 申請日: 2020-06-30
• 公開（公告）號: CN111796539A
• 公開（公告）日: 2020-10-20
• 發明（設計）人: 朱樂永;白明方;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

一種基于MRAM的低功耗MCU電路，包括，MRAM存儲器；CPU；低壓差線性穩壓器電路，包括參考電壓輸入端口、輸出端子、輸入端子、誤差放大器、功率PMOS、反饋電阻、電容，輸出端子連接功率PMOS的漏極、反饋電阻和電容，輸入端子連接功率管的源極，誤差放大器的輸出連接功率PMOS的柵極，反饋電阻連接誤差放大器的一個輸入端，參考電壓輸入端口連接誤差放大器的另一個輸入端；功率PMOS寬長比為500um/0.7um?2000um/0.7um，電容為0.05nF?0.5nF；低壓差線性穩壓器電路連接MRAM存儲器和CPU，并為MRAM存儲器和CPU供電，MRAM存儲器連接CPU；本發明提供了一種功耗低、面積小的MCU電路。

技術領域

本發明涉及單片機技術領域，尤其涉及一種基于MRAM的低功耗MCU電路。

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，其主要為運行功耗。MCU運行時的總功耗由模擬外圍功耗和數字外圍的動態功耗相加而得。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，數字電路的動態功耗主要來自開關頻率、電壓及等效負載電容。

MRAM是快速寫入、耐久、低功耗、低成本、支持高級工藝節點的新型非易失存儲器；MRAM可通過自旋電子實現信息寫入，與EEPROM、FLASH等傳統的非易失性存儲器相比，具有優越的寫入、耐久、低功耗，低成本和支持高級工藝節點的特性。

但是，現有技術還缺少一種基于MRAM的低功耗的MCU電路。

發明內容

本發明提出的一種低功耗MCU電路，解決了現有的MCU功耗高的問題。

為了實現上述目的，本發明采用了如下技術方案：

一種基于MRAM的低功耗MCU電路，包括，

MRAM存儲器，包括MTJ和MOS開關，通過MOS開關加載電流來改變MTJ阻值，使MRAM存儲器呈現出高阻態和低阻態兩種狀態，以存儲信息；

CPU，用于處理指令、執行操作、控制時間、處理數據；

低壓差線性穩壓器電路，包括參考電壓輸入端口、輸出端子、輸入端子、誤差放大器、功率PMOS、反饋電阻、電容，所述輸出端子連接所述功率PMOS的漏極、所述反饋電阻和所述電容，所述輸入端子連接所述功率管的源極，所述誤差放大器的輸出連接所述功率PMOS的柵極，所述反饋電阻連接所述誤差放大器的一個輸入端，所述參考電壓輸入端口連接所述誤差放大器的另一個輸入端；所述功率PMOS寬長比為500um/0.7um-2000um/0.7um，所述電容為0.05nF-0.5nF；

所述低壓差線性穩壓器電路連接所述MRAM存儲器和所述CPU，并為MRAM存儲器和所述CPU供電，所述MRAM存儲器連接所述CPU。

優選地，發明提供的基于MRAM的低功耗MCU電路還包括外設功能引腳全映射模塊，將外設功能引腳配置在非電源口上，包括數據選擇器、控制寄存器、輸入引腳映射單元和輸出引腳映射單元，輸入引腳映射單元可同時接收多組信號，控制寄存器控制數據選擇器選擇性從輸出引腳映射單元輸出特定的一組信號。

優選地，本發明提供的基于MRAM的低功耗MCU電路還包括定時器電路，所述定時器電路兩端分別連接所述CPU和所述外設功能引腳全映射模塊。