[发明专利]一种多唤醒源输入的低功耗芯片架构系统及快速启动方法

说明书

本发明公开了一种多唤醒源输入的低功耗芯片架构系统，包括：电源管理电路、唤醒逻辑电路、定时探测电路、低频时钟、主电路、时钟选择器和高频环振；电源管理电路用于控制各电路的电源输入开启或关闭；唤醒逻辑电路用于获取由定时探测电路模块发送的唤醒信号，并向电源管理电路发送相应的控制信号；定时探测电路用于检测外部唤醒信号以判断触发动作，向唤醒逻辑电路发送唤醒信号；低频时钟电路用于向唤醒逻辑电路和定时探测电路提供工作时钟；主电路用于进行数据处理，主电路通过通信端口与唤醒逻辑电路连接；时钟选择器用于选择高频环振或外部的晶振时钟作为输入主电路的时钟；高频环振电路用于提供多个档位的频率供主电路使用。

技术领域

本发明涉及低功耗电路领域，尤其涉及一种多唤醒源输入的低功耗芯片架构系统及快速启动方法。

背景技术

随着智能锁的不断发展，现在已经不再局限于一种开门方式，逐渐向多种开门方式并存的方向发展，比如可以同时支持按键密码开门、RFID刷卡开门、指纹识别开门、人脸识别开门等。如果要把各个开门方式实现的功能电路都集合到一颗芯片上，就需要满足各种不同功能电路的所有设计要求，并且需要考虑该芯片在不同的应用场景下能选择性地关闭不需要的功能电路。而不同的开门方式，对于芯片设计上有不一样的设计要求，比如RFID刷卡功能要求芯片能提供精准的时钟，指纹识别功能要求芯片有更高的计算能力等，再加上智能门锁对功耗低、开锁速度快的要求，对芯片设计提出了更高的设计要求。本设计旨在解决多种唤醒源并存的情况下能够使芯片做到更低的待机功耗和更快的启动速度。

在需要支持多种唤醒源的智能门锁上，RFID刷卡功能要求芯片能提供精准的时钟；指纹识别功能要求芯片有更高的计算能力即提高CPU的时钟频率，而且由于计算数据量和指纹锁代码的数据量比较大，一般会需要用到flash外设等；而对于芯片内集成触摸按键的设计，其唤醒源将是通过内部的检测按键的电容变化来判断；对于其他唤醒模组的输入，还需支持端口的边沿检测来实现唤醒机制。

而精准的时钟是需要通过晶振来提供，而晶振在断电后开始启动的时间达到了毫秒级别，启动时间过长。flash在掉电到上电启动也存在一个毫秒级别的启动时间。而高计算力需要更高的CPU时钟频率会增加更大的功耗，如果在待机的情况下而不关闭该部分电源，功耗将会很高。

发明内容

本发明提供了一种多唤醒源输入的低功耗芯片架构系统及快速启动方法，通过电源管理电路对各电路的电源进行控制，并通过使用高频环振来作为主电路的时钟进行启动，等待晶振输出的精准时钟稳定后再切换回该精准时钟处理需要精准时钟的软件程序，以解决现有的智能锁芯片启动慢、功耗高的技术问题，从而加快芯片的启动和程序的运行并降低芯片功耗。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种多唤醒源输入的低功耗芯片架构系统，包括：电源管理电路、唤醒逻辑电路、定时探测电路、低频时钟、主电路、时钟选择器和高频环振；

所述电源管理电路用于控制所述唤醒逻辑电路、定时探测电路、低频时钟、主电路、时钟选择器和高频环振的电源输入开启或关闭；

所述唤醒逻辑电路用于获取由所述定时探测电路模块发送的唤醒信号，并向所述电源管理电路发送相应的控制信号；

所述定时探测电路用于检测外部唤醒信号以判断触发动作，向所述唤醒逻辑电路发送唤醒信号；

所述低频时钟电路用于向所述唤醒逻辑电路和定时探测电路提供工作时钟；

所述主电路用于进行数据处理，所述主电路通过通信端口与所述唤醒逻辑电路连接；

所述时钟选择器用于选择所述高频环振或外部的晶振时钟作为输入主电路的时钟；

所述高频环振电路用于提供多个档位的频率供所述主电路使用。