低功耗唤醒控制方法、装置、计算机设备及可读存储介质与流程

    专利查询2025-04-12  47


    本发明涉及芯片,尤其涉及一种低功耗唤醒控制方法、装置、计算机设备及可读存储介质。


    背景技术:

    1、随着智能手表、智能手机、平板为代表的移动终端设备的快速发展,计算性能逐渐提升的情况下,市场对这些设备续航性能要求也越来越强高。主控芯片作为终端设备功耗的主要来源之一,自然也需要通过多种低功耗的设计手段,来尽可能的降低芯片的功耗。芯片的功耗主要分为静态功耗与动态功耗,其中静态功耗指芯片待机时也会产生的功耗,主要由逻辑器件的漏电功耗(leakage power)构成;动态功耗是指芯片工作过程中,主要由开关变化、信号翻转引起的功耗。常见的低功耗技术有逻辑优化、时钟门控、电源门控、多电压设计等方式,其中时钟门控与电源门控对于降低芯片的功耗有着十分显著的效果。

    2、电源门控与时钟门控的方式,即指在业务允许的情境下,将不需要工作的逻辑区域时钟关停,甚至将对应的供电电源关闭,以此节省一部分非必要的逻辑翻转与leakagepower。根据芯片当前关停时钟、关断电源的逻辑区域数量,一般有轻度睡眠、重度睡眠、关断等几个状态,统称为芯片的睡眠状态。与睡眠相对的,就是芯片的唤醒。在芯片业务数量相对较低、甚至没有业务进行的时候,为了节省功耗,我们使芯片进入睡眠状态。同样的,在睡眠状态下,当有唤醒源要唤醒芯片执行特定任务时,我们要能够快速的唤醒并进入可以执行业务的状态。

    3、对于芯片的唤醒来说,主要涉及几个点:

    4、1、自唤醒的实现。尽管理论上,芯片可以一直保持睡眠状态,直到有唤醒源唤醒为止,这个时间可以是无限长。但是一般从实际角度考虑,在睡眠时间达到一定的长度后,芯片会自我唤醒,然后执行一系列包括状态检查在内的程序,如果没有问题,再次进入睡眠;

    5、2、唤醒后的稳定。由于主要的时钟都是来自于某个pll(phase-locked loop,锁相环)或者osc(oscillator,振荡器),这两者尽管实现原理不同,但是在开机(power-on)时都会存在一定的稳定时间,也就是说这段时间内输出的时钟质量无法保证。因此在实现时,一般都会通过特定机制进行等待,可能是等待最长的稳定时间,也可能是等到特定的稳定信号置位。

    6、3、对于数字芯片来说,绝大部分逻辑的实现都是建立在时钟的基础上,而在睡眠状态下,为了节省功耗,往往又会关断绝大部分的时钟。因此对于唤醒源的记录,就存在一定的矛盾。如果提供给固件的寄存器时钟不关断,可能会带来一定的功耗,并且也会使产生时钟的pll/osc无法关断,而这种器件本身也会带来相当的功耗。


    技术实现思路

    1、有鉴于此,本发明的目的是为了克服现有技术中的不足,提供一种低功耗唤醒控制方法、装置、计算机设备及可读存储介质。

    2、本发明提供如下技术方案:

    3、第一方面,本公开实施例中提供了一种低功耗唤醒控制方法,应用于低功耗唤醒控制系统,所述低功耗唤醒控制系统包括高速时钟、高速时钟源、低速时钟、低速时钟源、高速控制状态机、低速控制状态机与低速计时模块,所述方法包括:

    4、所述高速控制状态机响应固件下发的进入低功耗命令,使能ls信号并释放复位信号,通过所述ls信号开启所述低速时钟源,通过所述复位信号开启所述低速控制状态机与所述低速计时模块;

    5、所述低速控制状态机从所述高速控制状态机中获取配置信息,并根据所述配置信息进行计时,当到达预设时间时产生唤醒信号;

    6、所述低速控制状态机响应所述唤醒信号并使能sys信号,并通过所述sys信号开启所述高速时钟源并开始计数,在计数完成时开启所述高速控制状态机;

    7、所述高速控制状态机通过所述ls信号关闭所述低速时钟源,并置位所述复位信号。

    8、进一步地,所述通过所述复位信号开启所述低速控制状态机与所述低速计时模块之后,还包括:

    9、判断所述低速控制状态机是否开始跳转;

    10、若所述低速控制状态机开始跳转,则通过所述sys信号关闭所述高速时钟源。

    11、进一步地,所述根据所述配置信息进行计时,包括:

    12、对所述配置信息进行解析,得到稳定计时方式;

    13、若所述稳定计时方式为使用所述低速时钟,则通过所述低速计时模块进行计时;

    14、若所述稳定计时方式为使用所述高速时钟,则通过所述高速时钟进行自我计时。

    15、进一步地,所述高速控制状态机响应固件下发的进入低功耗命令之后,还包括:

    16、通过所述高速控制状态机关闭电源门控;

    17、通过所述高速控制状态机锁定所述复位信号;

    18、通过所述高速控制状态机开启电源隔离单元。

    19、进一步地,所述置位所述复位信号之后,还包括:

    20、通过所述高速控制状态机开启所述电源门控;

    21、通过所述高速控制状态机释放所述复位信号;

    22、通过所述高速控制状态机关闭所述隔离电源。

    23、进一步地,所述低功耗唤醒控制系统还包括若干电平敏感器件,每个所述电平敏感器件对应连接一个数据寄存器,所述方法还包括:

    24、使用所述唤醒信号作为各所述电平敏感器件的使能,在所述唤醒信号到达各所述电平敏感器件时向各所述电平敏感器件中锁存对应的唤醒数据;

    25、将各所述电平敏感器件的输出端连接至系统寄存器,并通过所述系统寄存器将各所述唤醒数据保存至对应的数据寄存器。

    26、进一步地,所述将各所述唤醒数据保存至对应的数据寄存器之后,还包括:

    27、通过所述固件访问各所述数据寄存器中的唤醒数据,并根据所述唤醒数据查询唤醒源;

    28、通过所述固件将对应的电平敏感器件与数据寄存器清零。

    29、第二方面,本公开实施例中提供了一种低功耗唤醒控制装置,应用于低功耗唤醒控制系统,所述低功耗唤醒控制系统包括高速时钟、高速时钟源、低速时钟、低速时钟源、高速控制状态机、低速控制状态机与低速计时模块,所述装置包括:

    30、响应模块,用于所述高速控制状态机响应固件下发的进入低功耗命令,使能ls信号并释放复位信号,通过所述ls信号开启所述低速时钟源,通过所述复位信号开启所述低速控制状态机与所述低速计时模块;

    31、计时模块,用于所述低速控制状态机从所述高速控制状态机中获取配置信息,并根据所述配置信息进行计时,当到达预设时间时产生唤醒信号;

    32、计数模块,用于所述低速控制状态机响应所述唤醒信号并使能sys信号,并通过所述sys信号开启所述高速时钟源并开始计数,在计数完成时开启所述高速控制状态机;

    33、关闭模块,用于所述高速控制状态机通过所述ls信号关闭所述低速时钟源,并置位所述复位信号。

    34、第三方面,本公开实施例中提供了一种计算机设备,所述计算机设备包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现第一方面中所述的低功耗唤醒控制方法的步骤。

    35、第四方面,本公开实施例中提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现第一方面中所述的低功耗唤醒控制方法的步骤。

    36、本技术的有益效果:

    37、本技术实施例提供的低功耗唤醒控制方法,应用于低功耗唤醒控制系统,所述低功耗唤醒控制系统包括高速时钟、高速时钟源、低速时钟、低速时钟源、高速控制状态机、低速控制状态机与低速计时模块,方法包括:所述高速控制状态机响应固件下发的进入低功耗命令,使能ls信号并释放复位信号,通过所述ls信号开启所述低速时钟源,通过所述复位信号开启所述低速控制状态机与所述低速计时模块;所述低速控制状态机从所述高速控制状态机中获取配置信息,并根据所述配置信息进行计时,当到达预设时间时产生唤醒信号;所述低速控制状态机响应所述唤醒信号并使能sys信号,并通过所述sys信号开启所述高速时钟源并开始计数,在计数完成时开启所述高速控制状态机;所述高速控制状态机通过所述ls信号关闭所述低速时钟源,并置位所述复位信号。通过上述方法可以使低功耗状态下的逻辑完全与高速时钟解耦,从而实现睡眠状态下的低功耗自唤醒,同时可以完全关闭主时钟源的供电,实现降低待机功耗的效果。

    38、为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显和易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附附图,做详细说明如下。


    技术特征:

    1.一种低功耗唤醒控制方法,其特征在于,应用于低功耗唤醒控制系统,所述低功耗唤醒控制系统包括高速时钟、高速时钟源、低速时钟、低速时钟源、高速控制状态机、低速控制状态机与低速计时模块,所述方法包括:

    2.根据权利要求1所述的低功耗唤醒控制方法,其特征在于,所述通过所述复位信号开启所述低速控制状态机与所述低速计时模块之后,还包括:

    3.根据权利要求1所述的低功耗唤醒控制方法,其特征在于,所述根据所述配置信息进行计时,包括:

    4.根据权利要求1所述的低功耗唤醒控制方法,其特征在于,所述高速控制状态机响应固件下发的进入低功耗命令之后,还包括:

    5.根据权利要求4所述的低功耗唤醒控制方法,其特征在于,所述置位所述复位信号之后,还包括:

    6.根据权利要求1所述的低功耗唤醒控制方法,其特征在于,所述低功耗唤醒控制系统还包括若干电平敏感器件,每个所述电平敏感器件对应连接一个数据寄存器,所述方法还包括:

    7.根据权利要求6所述的低功耗唤醒控制方法,其特征在于,所述将各所述唤醒数据保存至对应的数据寄存器之后,还包括:

    8.一种低功耗唤醒控制装置,其特征在于,应用于低功耗唤醒控制系统,所述低功耗唤醒控制系统包括高速时钟、高速时钟源、低速时钟、低速时钟源、高速控制状态机、低速控制状态机与低速计时模块,所述装置包括:

    9.一种计算机设备,其特征在于,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1-7中任一项所述的低功耗唤醒控制方法的步骤。

    10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-7中任一项所述的低功耗唤醒控制方法的步骤。


    技术总结
    本发明公开了一种低功耗唤醒控制方法、装置、计算机设备及可读存储介质。该方法应用于低功耗唤醒控制系统,方法包括:高速控制状态机响应固件下发的进入低功耗命令,使能ls信号并释放复位信号;低速控制状态机从高速控制状态机中获取配置信息,根据配置信息进行计时,当到达预设时间时产生唤醒信号;低速控制状态机响应唤醒信号并使能sys信号,通过sys信号开启高速时钟源并开始计数,在计数完成时开启高速控制状态机;高速控制状态机通过ls信号关闭低速时钟源,置位复位信号。通过上述方法可以使低功耗状态下的逻辑与高速时钟解耦,实现睡眠状态下的低功耗自唤醒,可以完全关闭主时钟源的供电,实现降低待机功耗的效果。

    技术研发人员:孙成思,何瀚,王灿,王小悦
    受保护的技术使用者:杭州芯势力半导体有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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