[发明专利]一种片上系统芯片

说明书

本发明涉及集成电路技术领域，尤其涉及一种片上系统芯片，包括相连接的一中央处理器和一视频处理模块；视频处理模块根据自身运算功耗需求实时向中央处理器输送反馈信号；还包括：一脉宽调制模块，连接中央处理器；反馈信号具有一第一反馈状态、一第二反馈状态和一第三反馈状态；脉宽调制模块接收并根据控制指令，选择运行在第一模式或第二模式或第三模式下；电源模块，分别连接脉宽调制模块和中央处理器；脉宽调制模块运行在第一模式下时，输出占空比大于0且小于1的脉冲信号至电源模块中；运行在第三模式下时，输出电平值恒定为1的第二信号；能够兼容使得输出的脉冲信号的占空比为0和1的情况，扩大了脉宽调制模块输出的信号的占空比量程。

技术领域

本发明涉及集成电路技术领域，尤其涉及一种片上系统芯片。

背景技术

最近几年随着安卓系统入驻主流，ARM架构的高端芯片在智能电视，智能盒子，智能手机以及平板电脑应用越来越多，芯片的内核数也在不断的增加，芯片的VPU(VideoProcessing Unit视频处理单元，简称VPU)配置也越来越高端，消费者需求的功能也越来越多，功耗一直是影响芯片工艺设计的一大难题，芯片功耗也一直也是产品重要指标，不同功能模式下不同功耗是产品节能设计的方向。

早期业界做法是采用电阻分压的方式得到反馈电压输出系统需要的最大电压，满足任何功能模式的需要。这种模式电压一直输出在满足芯片需求的最大状态，功耗很大，芯片持续发烫，寿命会受到影响。现在的做法采用DVFS(Dynamic voltage and frequencyscaling动态电压频率调整，简称DVFS)可调电压来满足不同功能模式需要，产品在运行的时候，功能模式切换比较快，运行功能模式存在跨度大非连续性的情况，DVFS必须满足在各个功能模式下及时响应，同时提供的电压必须是满足当前模式需求的电压，否则会很容易导致SOC(System on Chip片上系统，简称SOC)轻则运行卡顿，重则导致死机。

DVFS原理是处理器工作在不同主频的时候，通过芯片脉宽调制口输出不同的占空比去控制直流电源提供不同的需求电压，CPU的工作电压一般为1V左右，处理器工作频率范围也很大，不同频率对应不同的电压，所以处理器对电压的精细度要求很高，只有平滑的过渡才能保证系统的良好运行。如果脉宽调制输出的范围不够广，电压跳动范围大，容易引起系统的重启或者死机。

发明内容

针对上述问题，本发明提出了一种片上系统芯片，其中，包括相连接的一中央处理器和一视频处理模块；其特征在于，所述视频处理模块根据自身运算功耗需求实时向所述中央处理器输送反馈信号；所述中央处理器根据所述反馈信号的状态向所述脉宽调制模块输出对应的控制指令；还包括：

一脉宽调制模块，连接所述中央处理器；

所述反馈信号具有一第一反馈状态、一第二反馈状态和一第三反馈状态；

所述脉宽调制模块接收并根据所述控制指令，选择运行在分别对应所述第一反馈状态的一第一模式下，或对应所述第二反馈状态的一第二模式下，或对应所述第三反馈状态的一第三模式下；

电源模块，分别连接所述脉宽调制模块和所述中央处理器；

所述脉宽调制模块运行在所述第一模式下时，输出占空比大于0且小于1的脉冲信号至所述电源模块中；

所述脉宽调制模块运行在所述第二模式下时，输出电平值恒定为0的第一信号至所述电源模块中；

所述脉宽调制模块运行在所述第三模式下时，输出电平值恒定为1的第二信号至所述电源模块中；

所述电源模块根据所述脉冲信号为所述中央处理器供电。

上述的片上系统芯片，其中，所述脉宽调制模块中设置有用于控制输出所述脉冲信号的开关；

所述控制指令包括开关控制指令和电平控制指令，所述电平控制指令具有一第一控制状态和一第二控制状态；