[发明专利]超低功耗接口

说明书

【技术领域】

本发明涉及通讯或计算机技术领域，特别涉及一种低功耗接口，其适合具有较低或中等数据传输要求的移动式电池供电系统，如手机，平板电脑，IPad及其他手持通讯和计算装置。

【背景技术】

如今，每种通讯或计算系统均包含多种相互交换数据并执行指令的电子子部件。以手机中的移动存储器芯片的应用为例，芯片通过典型的16位宽数据总线与中央微控制器通信。共享指令和时钟同步信号。移动设备采用多种方法以最小化芯片功耗。功耗非常低，实际上，当大量被驱动的外部信号有很大的容性负载时，大部分功耗消耗在这些外部数据信号上。

现今，移动应用中没有采取特殊方法，通过外部信号极大降低功耗。以图1为例，标准移动存储器芯片被用作手机等移动应用设备的子部件。这种子部件可以是1G DDR-2存储器n 16，即16位宽数据接口。为了降低功耗，可以对这类芯片进行优化。然而，在系统微控制器和存储器芯片间传送数据时，数据传送一般是随机数据。16条数据传输线中平均8条上的随机数据传送将随着每个系统时钟跃迁跳转到新的状态。另外需要2个数据时钟(传送数据每8位对应一个)，总共10条传输线将会随每次时钟跃迁而跳转，产生发送和传输这些数据信号需要消耗的大部分功率。

既有技术试图通过新的接口来降低功耗，这种接口的运行电压和信号摆幅更低(见SDR，DDR，DDR-2和DDR-3存储器接口的JEDEC规格)。但是，与此同时，传输外部信号消耗了低功耗半导体元件的大多运行功耗。

【发明内容】

本发明提出了一种超低功耗接口，可以最小化每位信号传输的功耗。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种超低功耗接口，包括存储器及存储控制器，所述存储器上设有n-2ⁿ译码器，所述存储控制器上设有2ⁿ-n解码器；所述n-2ⁿ译码器的输出端通过数据传输线连接2ⁿ-n解码器对应的输入端；n为大于等于1的正整数；一个时钟周期内数据传输线中仅有一条传输数据。

一个时钟周期内，n-2ⁿ译码器与2ⁿ-n解码器之间传送n位数据。

所述超低功耗接口还包括一端连接存储器，另一端连接存储控制器的附加连接线和参考电压线。

数据传输线上设有电容，以降静态低功耗。

存储器连续传送相同数据给存储控制器时，附加连接线上的信号将会由存储器传输到存储控制器；存储控制器检测到附加连接线上的信号，由此确认该时钟周期，存储器传送与上一时钟周期相同的数据。

n＝1、2、3、4、5、6、7或8，或更大的整数。

一种电子系统，包括第一部件和第二部件，第一部件和第二部件在交换逻辑数据单元过程中，数据单元内部仅有一条信号传输线进行传输；接收方会检测到此传输，并用来验证、锁存数据，无需数据时钟同步。

第一部件和第二部件之间连接有2ⁿ个数据信号传输线，该2ⁿ数据信号传输线一个时钟周期内仅有一条信号传输线进行传输，传送n位数据；n为大于等于1的正整数。

整个电子系统操作仅使用一个主时钟，没有来自子系统的时钟来锁存数据。

数据传输线上设有电容，以降低静态功耗。

第二部件从第一部件接收数据，第二部件在已接收数据上检测单一的信号传输，并使用数据传输锁存从第一部件接收的数据。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：本发明通过在存储器设置译码器，将存储器中要传输的数据进行译码，一个时钟周期中只有一条数据传输线上有信号变化；存储控制器上的解码器接收到该信号变化并对其进行解码；由于一个时钟周期仅有一个信号将传输，接收方足以检测到任何到达的传输信号，这是十分有效的；如果进行传输，且只传输一个信号，显然，数据信号一定是有效且可锁存的，无需数据选通。在发明提出一种截然不同、可最小化功耗的信号方案；采用该方案，产生更低的吞吐量和使用额外的封装引脚，可降低信号传输的功耗，对于通常的移动应用设备，这种限制是可以接受的。

【附图说明】

图1为标准移动存储器的接口示意图；

图2为本发明超低功耗接口的示意图；

图3为本发明超低功耗接口优选实施例的示意图；

图4为本发明进行进一步修改以降低静态功耗的超低功耗接口示意图；引进电容器以避免静态信号通过接收器，降低静态功耗。在微控制器中只能检测到经过电容器传输的动态信号。