[发明专利]一种串口控制器及基于其的微控制器系统的唤醒方法

说明书

技术领域

本发明涉及电子电路技术领域，尤其涉及一种串口控制器及基于其的微控制器系统的唤醒方法。

背景技术

在微控制器(MCU，Micro Control Unit)芯片系统中，为了降低待机功耗，芯片通常都具备一种或多种低功耗模式。芯片在进入低功耗模式后，芯片内部的绝大部分时钟都会被关闭，中央处理器(CPU，Central Processing Unit)无法继续执行软件指令，需要在合适的时机唤醒芯片，使芯片回到正常的工作状态。

现有的唤醒技术主要有CPU中断唤醒和外设唤醒。

CPU中断唤醒主要是使用CPU模块中集成的唤醒功能。在低功耗模式下，当CPU的用于唤醒的管脚上收到一个脉冲或者高电平时，CPU就会开始执行唤醒程序，将系统唤醒。CPU中断唤醒的缺点是唤醒方式比较单一。

外设唤醒主要是使用系统中集成的外设模块进行唤醒。现有的外设唤醒方式基本上都需要在低功耗模式下保持外设时钟打开，导致低功耗模式下的系统功耗较大。

发明内容

本发明的目的在于提出一种串口控制器及基于其的微控制器系统的唤醒方法，该唤醒方法能够解决现有唤醒技术中系统功耗较大的问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明公开了一种基于串口控制器的微控制器系统的唤醒方法，包括：

在低功耗模式下，判断是否检测到帧开始标记，如果检测到所述帧开始标记，则打开时钟开关电路，以产生串口工作时钟；

接收当前数据帧；

判断所述当前数据帧与唤醒帧是否匹配，如果所述当前数据帧与所述唤醒帧匹配，则产生唤醒中断，唤醒微控制器系统。

进一步地，还包括：

如果所述当前数据帧与所述唤醒帧不匹配，则关闭时钟开关电路。

进一步地，所述在低功耗模式下，判断是否检测到帧开始标记之前，所述方法还包括：

在系统运行模式下，判断是否接收到进入所述低功耗模式的指令；若是，则关闭时钟产生电路，若否，则继续系统运行模式。

进一步地，所述在系统运行模式下，判断是否接收到进入所述低功耗模式的指令之前，所述方法还包括：

在系统运行模式下，通过系统总线配置所述唤醒帧的内容。

第二方面，本发明公开了一种串口控制器，所述串口控制器能够实现上述任一所述的唤醒方法，包括：

配置寄存器、帧开始检测电路、数据帧接收电路、接收帧内容分析电路和时钟开关电路，

所述帧开始检测电路与所述时钟开关电路连接，所述接收帧内容分析电路分别与所述配置寄存器和所述数据帧接收电路连接；

所述配置寄存器用于存储唤醒帧；

所述帧开始检测电路用于在低功耗模式下，判断是否检测到帧开始标记，如果检测到所述帧开始标记，则打开时钟开关电路，以产生串口工作时钟；

所述数据帧接收电路用于接受当前数据帧；

所述接收帧内容分析电路用于判断所述当前数据帧与所述唤醒帧是否匹配，如果所述当前数据帧与所述唤醒帧匹配，则产生唤醒中断，唤醒微控制器系统。

进一步地，所述接收帧内容分析电路与所述时钟开关电路连接；

所述接收帧内容分析电路还用于如果所述当前数据帧与所述唤醒帧不匹配，则关闭所述时钟开关电路。

进一步地，所述配置寄存器还与微控制器系统中的系统总线连接，在系统运行模式下，通过所述系统总线对所述唤醒帧进行配置。

进一步地，所述帧开始检测电路为CK型沿检测电路。

进一步地，所述时钟开关电路包括第一触发器、第二触发器、反相器和与门，所述第一触发器用于将所述帧开始检测电路产生的脉冲信号进行展宽和同步，所述第二触发器用于产生控制所述时钟产生电路打开或关闭的时钟开关，其中，所述第一触发器包括第一置位端、第一时钟端、第一触发端和第一输出端，所述第二触发器包括第二置位端、第二时钟端、第二触发端和第二输出端，

所述第一置位端与所述帧开始检测电路连接，所述第一时钟端与所述时钟产生电路的输出端相连，所述第一触发端用于接收一低电位，所述第一输出端与所述第二置位端相连；

所述第二时钟端与所述时钟产生电路的输出端相连，所述第二触发端与所述与门的输出端相连，所述第二输出端与所述时钟产生电路的输入端相连；

所述反相器的输入端与所述接收帧内容分析电路的输出端相连，所述反相器的输出端与所述与门的第一输入端相连，所述与门的第二输入端与所述第二输出端相连。