[发明专利]半导体设备、检测器和间歇操作控制电路

说明书

本发明涉及半导体设备、检测器和间歇操作控制电路。所述半导体设备包括：检测器，所述检测器用于将可应用信号的幅度与指定的阈值幅度进行比较，并且输出检测器输出，所述检测器输出指示所述可应用信号的幅度是否高于指定的阈值幅度；以及间歇操作控制电路，所述间歇操作控制电路接收所述检测器输出，并且还接收第一信号，所述第一信号示出所述待机模式状态处于多个模式之中的哪个模式，并且当所述输入信号高于所述指定的阈值幅度时，所述间歇操作控制电路将所述检测器设置为接通(启用)模式状态，并且在所有其它情况下，根据在可应用的第一信号所示出的模式中的所述输入信号的特性来间歇地操作所述检测器。

本申请是申请日为2013年1月11日、申请人为“瑞萨电子株式会社”、发明名称为“半导体设备和控制方法”、申请号为“201310010103.1”的专利申请的分案申请。

相关申请的交叉引用

2012年1月13日提交的日本专利申请No.2012-005579的包括说明书、附图和摘要的全部公开内容通过引用合并于此。

背景技术

本发明涉及一种半导体设备和控制方法，并且具体地涉及在用于串行数据通信接口的物理层块中的待机模式期间的电力减小以及在符合USB 3.0标准的物理层块中的待机模式状态下的电力减小。

对于在主要是便携式设备的产品中减小电力的需求日益增长。在正常操作和待机模式操作期间降低功耗在串行数据通信接口的物理层的开发中也很重要。

图1是示出USB 3.0中的链路状态(U0模式至U3模式)的特性的图。参考图1，示出了USB 3.0标准中的链路状态被分组成正常模式状态(U0模式)和多个待机模式状态(U1模式-U3模式)，并且示出了对每一个状态指定精细的电力控制。具体地，在U3模式中的待机模式状态下的电力需要2.5mA或更少的平均电流。

在USB 3.0中的电力监管中，根据每一个待机模式状态，通过停止所有不必要的电路块的操作，来实现在待机模式期间的低功耗。

如图2所示，在以1对1关系连接的USB 3.0A(主机)100和USB 3.0B(设备)200之间利用LFPS(低频周期信令)信号以实现从待机模式状态(U1模式-U3模式)到正常模式状态(U0模式)的恢复操作。

图3是在从待机模式状态恢复期间在主机100和设备200之间的信号交换的示图。在待机模式期间也从对方发送LFPS信号。因此，为了持续监视从对方发送的LFPS信号，即使在待机模式状态下，LFPS检测器也必须进行操作。

LFPS信号的频率是10MHz至50MHz，该频率大大低于在USB 3.0中的正常模式操作期间的5Gbps的数据传输速度。因此，LFPS检测器可以实现相对低的功耗。然而，根据LFPS信号的幅度检测阈值的标准而实现100-300mV之间的准确度需要设计一种LFPS检测器，该LFPS检测器用于通过利用电流模式逻辑(CML)类型的电路来检测如图4的电路示例中所示的LFPS信号。因此，将检测器中的电流消耗减小为零是不可能的。

此外，当存在多个USB 3.0通路时，那么在设备级将U3模式下的待机模式期间的平均电流设置在2.5mA以下需要通过消减包含LFPS检测器的物理层块中的功耗来大幅度地减小电力。而且，当降低符合USB 3.0标准的设备中的待机模式状态下的功耗时，那么必须在保持LFPS电路的检测阈值的准确度的同时获得低功耗。

例如，在日本未经审查专利申请公开No.2000-284867中公开了用于以最小的功耗监视信号的技术，其中USB设备包含红外线通信模块，并且在待机模式期间微计算机间歇地(周期性地)操作该红外线模块达指定的时段，使得以最小的功耗来监视红外信号，并且当检测到红外信号时，使该红外模块返回到正常活动状态。

发明内容

如下分析由本发明人提出的发明。