專利名稱：具有低功率模式的電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及集成電路，并且更具體地，涉及以低功率模式為特征的集成電路。
背景技術(shù)：
功耗是現(xiàn)代集成電路(IC)非常重要的問題。低功耗通常是所有類型的電子設(shè)備 都希望的品質(zhì)。然而，功率節(jié)省對于依賴電池電源的便攜設(shè)備來說尤為重要。為了改進(jìn)功率節(jié)省，許多集成電路可以具有低功率模式特征(也稱為睡眠模式)。 低功率模式可以是處于這種模式的IC消耗最少量的功率，同時(shí)還具有減少的功能。當(dāng)不需 要IC時(shí)可以使用低功率模式。例如，當(dāng)用戶合上筆記本計(jì)算機(jī)而不關(guān)閉其電源時(shí)，筆記本 計(jì)算機(jī)的微處理器可以進(jìn)入低功率模式。大部分?jǐn)?shù)字IC可以包括用于與外部通信的一個(gè)或多個(gè)數(shù)字接口。操作數(shù)字接口 通常需要來自IC的大量邏輯和功率。例如，數(shù)字接口可能是同步的，并且操作它們可能需 要產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)。因此，許多已有IC可以在睡眠模式中使得它們的數(shù)字接口掉電。然而， 這意味著這些IC不能通過數(shù)字接口從外部接收加電信號(hào)。因此，許多已有IC包括用于接 收掉電和加電信號(hào)的專用模擬接口。模擬信號(hào)可被更容易地處理，并且處理它們不需要太 多功率。然而，附加的模擬接口可能給IC和與其連接的設(shè)備增加大量成本。例如，模擬接 口可能需要IC的附加引腳、IC所在的印刷電路板(PCB)上的附加導(dǎo)線、控制第一個(gè)IC的 功能的第二個(gè)IC上的附加引腳等。這些需要可能構(gòu)成顯著的成本增加。另一種已有方法是不在IC內(nèi)放置任何低功率電路，而是簡單地去除進(jìn)入IC的供 電。然而，這種方法可能需要另一個(gè)外部電路，以便給IC斷電。同樣，由于所需的附加組件 和PCB上的附加空間需求，這可能顯著增加設(shè)備的成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實(shí)施例包括一種IC，該IC包括瘦供電電路(thin powercircuit)和用 于普通操作的核心。瘦供電電路可被配置為使用非常少的功率。該IC還可以包括數(shù)字接 口和到數(shù)字接口的連接。該IC可以響應(yīng)外部命令或作為內(nèi)部操作的結(jié)果啟動(dòng)到低功率模 式的轉(zhuǎn)變。在到低功率模式的轉(zhuǎn)變過程中，核心可以部分或全部關(guān)斷。另外，在某些實(shí)施例 中，設(shè)備使用的任何I/O焊盤可被關(guān)斷或被置于低功率模式。然而，瘦供電電路可以保持加 電。類似地，用于連接數(shù)字接口的I/O焊盤可以保持加電。瘦供電電路可以監(jiān)視數(shù)字接口的預(yù)定喚醒信號(hào)。當(dāng)檢測到喚醒信號(hào)時(shí)，瘦供電電 路可以使得核心和任何掉電的I/O焊盤加電。在某些實(shí)施例中，瘦供電電路可以包括專用的上電復(fù)位(PowerOn Reset, P0R)單 元。瘦供電電路的POR單元可以與IC使用的其它POR單元(諸如核心使用的任意POR單 元)不同，并且可針對有效(即，低功率)操作被特別設(shè)計(jì)。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的示例移動(dòng)設(shè)備的圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的示例集成電路的圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的瘦供電電路的圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，由瘦供電電路接收的信號(hào)的示例集合的圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的兩個(gè)示例喚醒信號(hào)的圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的示例上電復(fù)位單元的圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，示例上電復(fù)位單元的示例信號(hào)圖；和圖8是根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的示例集成電路的圖。
具體實(shí)施例方式在優(yōu)選實(shí)施例的下列描述中參考了附圖，其中以說明的方式示出了可以實(shí)現(xiàn)本發(fā) 明的特定實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)理解，可以使用其它實(shí)施例，并且可以做出結(jié)構(gòu)改變而不脫離本發(fā)明 的實(shí)施例的范圍。本發(fā)明涉及具有低功率模式特征，并且能夠在處于低功率模式的同時(shí)通過數(shù)字接 口接收和處理退出低功率模式的指令的IC。另外，本發(fā)明的IC可以包括確保低功率模式是 真正的低功率的電路，或換言之，接收和處理數(shù)字信號(hào)的能力不會(huì)不合理地增加設(shè)備在低 功率模式期間的功耗。雖然可以根據(jù)用于具有多點(diǎn)觸摸功能的設(shè)備的控制器，或連接到串行外設(shè)接口 (SPI)的控制器描述和示出本發(fā)明的實(shí)施例，它們不限于此，并且可以包含連接到數(shù)字接口 的任意數(shù)字IC，而與IC的目的或接口類型無關(guān)。圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的示例移動(dòng)設(shè)備的圖。更具體地，圖1是可以包 括一個(gè)或多個(gè)IC的設(shè)備的圖，所述IC包括本發(fā)明的實(shí)施例的省電特征。圖1的設(shè)備100可以是移動(dòng)電話、便攜式音頻播放器或任意其它類型的便攜式設(shè) 備。其可以包括顯示器101.顯示器101可以是顯示器和多點(diǎn)觸摸面板的組合。多點(diǎn)觸摸 面板是感測其上的觸摸事件的面板，并且能夠同時(shí)感測多個(gè)觸摸事件。因此，該顯示器還可 被用作用戶輸入設(shè)備。在某些實(shí)施例中，該顯示器還可以包括接近感測面板。顯示器可被 連接到控制器102?？刂破骺梢允桥渲脼樘幚韽娘@示器101的多點(diǎn)觸摸面板部分進(jìn)入的原 始信號(hào)的多點(diǎn)觸摸控制器。原始信號(hào)可以指示觸摸事件的存在或不存在。該控制器可被連接到其它元件103，其它元件103可以包括微處理器、存儲(chǔ)器、電 信電路、天線等。其它元件103可被一般地稱為主機(jī)?？梢允褂秒姵?04給元件101-103 供電。控制器可通過連接到數(shù)字接口 105的連接器104被連接到一個(gè)或多個(gè)其它元件。數(shù) 字接口可以是，例如串行外設(shè)接口(SPI)。在2007 年 1 月 3 日提交的題目為 I^ROXIMITY ANDMULTI-TOUCH SENSOR DETECTION AND DEMODULATION的美國專利申請No. 11/649，998中討論了類似于設(shè)備100的設(shè)備，并且 出于所有目的通過引用被完整結(jié)合在此。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會(huì)認(rèn)識(shí)到可以結(jié)合上面申請 中討論的設(shè)備以及其它手持或以電池供電的設(shè)備使用本發(fā)明。實(shí)際上，設(shè)備100可以花費(fèi)大量時(shí)間在加電狀態(tài)，而不執(zhí)行任何用戶交互(例如，
5設(shè)備可以處在用戶口袋內(nèi)數(shù)小時(shí))。在該時(shí)間期間不需要使用多點(diǎn)觸摸面板。由于使用控 制器處理來自多點(diǎn)觸摸面板的信號(hào)，當(dāng)不使用多點(diǎn)觸摸面板時(shí)，將控制器置于低功率模式 是有益的。一個(gè)或多個(gè)其它元件103可以發(fā)送命令，以便將控制器置于低功率模式，并且將 其帶出低功率模式。本發(fā)明的實(shí)施例還規(guī)定可以在連接器104和數(shù)字接口 105上發(fā)送進(jìn)入 和退出低功率模式的命令，連接器104和數(shù)字接口 105主要被用于控制器和其它元件之間 的通常通信。因此控制器102不必使用附加連接器。雖然參考設(shè)備100或類似設(shè)備討論本發(fā)明的實(shí)施例，應(yīng)當(dāng)注意，本發(fā)明不限于這 種設(shè)備，并且可以應(yīng)用于包括具有數(shù)字接口的IC的任意其它設(shè)備，諸如例如，筆記本計(jì)算 機(jī)、臺(tái)式計(jì)算機(jī)、裝置等。圖2是根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例的示例集成電路200的圖。集成電路200可以是 控制器102或其他類型的集成電路。集成電路200包括至少兩個(gè)功率輸入-VDD_LD0輸入201(用于低壓差穩(wěn)壓器(low drop out regulator)的功率輸入)和VDD_I0輸入202 (用于輸入/輸出引腳和相關(guān)電路 的功率輸入)。從VDD_I0輸入接收的功率可被用于給IC的各種輸入/輸出焊盤諸如輸出 焊盤211-213供電。VDD_LD0輸入可用于通過LD0209和210給IC的主要內(nèi)部電路供電。 本發(fā)明的實(shí)施例能夠進(jìn)入低功率模式而不需要對進(jìn)入電力線的電壓有任何改變。因此，根 據(jù)某些實(shí)施例，IC200可以在其功率輸入繼續(xù)接收高電壓電平的同時(shí)進(jìn)入低功率模式或高 功率模式。這些電力線在某些情況下可以變?yōu)榈碗妷?。例如，?dāng)整個(gè)設(shè)備100的供電被去 除或設(shè)備100被關(guān)閉(這指完全關(guān)斷)時(shí)，電力線可以變?yōu)榈碗妷?。IC的主要內(nèi)部電路可以包括兩個(gè)主要部分-模擬核心208和數(shù)字核心206。這些 核心可以執(zhí)行IC的主要功能，諸如處理從觸控板接收的模擬信號(hào)。這些核心可被總地稱為 主要操作電路，或“核心”。在其它實(shí)施例中，IC可以執(zhí)行不同功能，并且可以包括不同邏輯。 例如，IC可以僅包括數(shù)字核心。VDD_LD0電力線可以連接到兩個(gè)低壓差穩(wěn)壓器(LD0209和210)。LDO通常是模擬 電路，從而它們作為模擬電路208的一部分被示出(然而LDO不需要是模擬的)。LDO可以 穩(wěn)定和降低從VDD_LD0線路接收的功率的電壓。一個(gè)LDO(諸如LD0209)的輸出可被用于 給模擬電路208供電(除了 LDO之外，以VDD LDO線路給LDO供電)。另一個(gè)LDO (例如， LD0210)的輸出可以給數(shù)字部分206供電。數(shù)字部分可以包括用于向和從SPI連接203發(fā)送和接收通信的SPI接口 204。數(shù) 字部分還可以包括供電管理器207。供電管理器可以是執(zhí)行受控掉電和加電過程的邏輯。 如此處使用的，“掉電”可以指進(jìn)入低功率模式，并且“加電”可以指從低功率模式進(jìn)入正常 功率模式。供電管理器還可在從完全關(guān)閉狀態(tài)執(zhí)行加電時(shí)使用。在某些實(shí)施例中，與正常模式相比，低功率模式可以使用非常少量的功率。例如， 在某些實(shí)施例中，低功率模式可以使用5-1 luW，而正常功率模式可以使用20-30mW。在其它 實(shí)施例中，低功率模式可以使用10uW，而正常模式可以使用35mW。因此，在某些實(shí)施例中， 進(jìn)入低功率模式可以提供類似于關(guān)閉整個(gè)電路的功率節(jié)省。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的，IC200的 大部分電路可以根本不接收功率(即，被關(guān)閉)。因此，在某些實(shí)施例中，LD0209和210關(guān) 閉IC的數(shù)字和模擬核心兩者的所有供電。另外，還可以關(guān)閉進(jìn)入輸出焊盤211-213的所有 或大部分供電。在某些實(shí)施例中，可以不在LDO處，而是在IC200內(nèi)的關(guān)閉給LDO的供電的另一個(gè)元件(未示出)處關(guān)閉供電。在某些實(shí)施例中，不是所有輸出焊盤211-213的供電都被關(guān)閉。在這些實(shí)施例中， 即使當(dāng)IC200處于低功率模式時(shí)，各種外部元件(諸如其它IC)可以從IC200接收信號(hào)。 在這些情況下，關(guān)閉輸出焊盤的供電可以引起其它元件讀取不確定的信號(hào)，這一般是不希 望的。因此，在某些實(shí)施例中，在低功率模式期間，可以減少而不是完全消除輸出焊盤的供 電。減少的供電可用于保持輸出引腳狀態(tài)穩(wěn)定而不會(huì)對其改變。連接到IC200的其它元件 可被配置為當(dāng)IC200處于低功率狀態(tài)時(shí)，僅從IC200獲取預(yù)定的有限數(shù)量的電流，因此允許 IC200的輸出焊盤以相對少量的減少的功率操作。由于供電管理器207是IC206的數(shù)字核心的一部分，它的供電也可在低功率模式 期間被關(guān)閉。由于供電管理器的功能可能是復(fù)雜的，并且它可能包括可能使得其使用大量 功率的相對大量的電路，可能希望這樣做。從而，保持整個(gè)供電管理器在低功率模式期間運(yùn) 行可能使用太多功率，并且因此違反低功率模式的全部目的。然而，如果在低功率模式期間關(guān)閉供電管理器，其可能不能“喚醒” IC(即，使其進(jìn) 入正常功率模式)。本發(fā)明的實(shí)施例規(guī)定以已經(jīng)存在的數(shù)字連接上的數(shù)字信號(hào)的方式發(fā)送 喚醒信號(hào)。因此，根據(jù)某些實(shí)施例，喚醒信號(hào)不僅是數(shù)字的，而且不必符合在IC和主機(jī)或其 它元件之間的普通通信過程中使用的已有數(shù)字接口標(biāo)準(zhǔn)(諸如例如，SPI標(biāo)準(zhǔn))。這種標(biāo)準(zhǔn) 可以提供相對的低功率信號(hào)，以便在普通通信過程中節(jié)省功率。然而，這些低功率信號(hào)可能 完全不適合由無供電電路處理并且通常被相對復(fù)雜的供電電路諸如SPI接口 204處理。SPI 接口 204還可以是數(shù)字核心206的一部分，并且因此可在低功率模式期間被關(guān)閉。如果被 斷電，該SPI I/F不能處理通過SPI連接器203進(jìn)入的喚醒信號(hào)。本發(fā)明的實(shí)施例通過提供瘦供電電路205解決上面的問題。瘦供電電路(TPC)可 以是在低功率模式期間不失去供電的電路?？梢酝ㄟ^VDD_I0電力線給它連續(xù)供電(S卩，即 使在低功率模式期間)。(可替換地，可由另一個(gè)電力線諸如VDD_LD0線給TPC供電)。TPC 可被連接到SPI連接203，并且可以在低功率模式期間偵聽預(yù)定的喚醒信號(hào)。如果TPC接收 到喚醒信號(hào)，它可以發(fā)送給供電管理器207加電的信號(hào)，供電管理器207又可以繼續(xù)給IC 的其余部分加電。可替換地，TPC可以給整個(gè)IC加電。在正常功率模式中，TPC可以忽略SPI連接203。在該模式下，SPI連接203可被 用于IC200和外部元件(諸如主機(jī))之間的普通操作通信。這些通信可被SPI I/F204處 理，而不涉及TPC。在某些實(shí)施例中，TPC也可以參與掉電處理(即，轉(zhuǎn)換到低功率模式)。這可以允 許TPC準(zhǔn)備好或使得自己“待發(fā)”低功率模式。由于TPC在低功率模式期間操作，其可被優(yōu)化以便最小化其功率消耗。這可以包 括將其電子元件減少到執(zhí)行其功能必須的絕對最少程度。出于這個(gè)原因，TPC可被稱為“瘦” 電路。圖3是根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例的示例TPC的圖。TPC的所有元件(例如，所有觸 發(fā)器和門電路)可被VDD_I0電力線供電。因此，TPC可被稱為處于VDD_I0供電域。如上 所述，TPC可被連接到VDD_I0電力線，而不使用在低功率模式中使得TPC掉電的任何電路。VDD_I0電力線還可被連接到上電復(fù)位(POR)單元301。POR單元可用于確保TPC 在加電過程中被正確初始化。雖然可以在低功率模式期間給TPC供電，當(dāng)整個(gè)IC的所有供電被關(guān)閉時(shí)(即，在完全關(guān)斷時(shí))，其失去供電。在該情況下，VDD_I0電力線失去供電，這又 使得TPC失去供電。因此，TPC必須能夠正確地?cái)[脫完全關(guān)斷，并且防止在其觸發(fā)器內(nèi)存儲(chǔ) 未定義的值。這可以通過使用POR單元301完成。取決于VDD_I0電力線的電壓，POR單元輸出‘0，或‘1，。在VDD_I0線路的電壓變 得高于預(yù)定閾值之后(并且在預(yù)定延遲之后)，POR單元可以從‘0’轉(zhuǎn)換到‘1’。因此，在 從完全關(guān)斷開始的加電期間，POR單元的輸出最初為‘0’，并且然后轉(zhuǎn)換到‘1’，保持在‘1’ 直到下一次完全關(guān)斷。在由POR單元引起的延遲期間，在該時(shí)間期間VDD_I0線路仍然有供 電，并且POR單元的輸出仍然為‘0’，觸發(fā)器311可被重置為‘0’。在重置之后，觸發(fā)器311 可以從其Q輸出發(fā)送‘0’信號(hào)，這可以重置觸發(fā)器312-314(注意，在這種特定電路中，觸發(fā) 器可以低信號(hào)被異步地重置)。TPC可以在其對POR單元的使用以及其使用的POR單元的類型方面與已有電路不 同。首先，由于其在低功率模式中保持有供電，TPC僅需要在從完全關(guān)斷開始的加電期間使 用POR單元。大部分其它電路(即，圖2的模擬和數(shù)字核心208和206)可能在低功率模式 中失去供電，并且可能需要在每次IC退出低功率模式時(shí)被POR單元重置。因此，可能需要 為TPC和其它電路使用不同的POR單元(諸如圖2的核心208和206)。另外，只要IC200 接收到供電，POR單元301就被加電，包括在低功率模式期間。因此，POR單元301在低功率 模式期間使用電能。由于其僅被少數(shù)觸發(fā)器使用，POR單元301不需要輸出非常強(qiáng)的信號(hào)。 出于上面的原因，本發(fā)明的實(shí)施例可以具有定制的POR單元的特征，該定制的POR單元以相 對少的功率消耗和相對低的電流輸出信號(hào)為特征。因此，瘦供電電路的POR單元可被配置 為使用比可被用在IC各處的其它POR單元(諸如，用于數(shù)字核心和模擬核心的POR單元) 少得多的功率。TPC可以從圖2的數(shù)字核心206(并且更具體地，供電管理器207)接收各種信號(hào)。 這些信號(hào)可以包括下面更詳細(xì)解釋的PwrMgr_PWrDwnC0reN(供電管理器掉電核心啟動(dòng))、 PwrMgr_PwrDwnION(供電管理器掉電輸入輸出啟動(dòng))，SPI_APUE(串行外設(shè)接口輔助供電單 元啟動(dòng))，和APUEruRegWrN(輔助供電單元啟動(dòng)寄存器寫啟動(dòng))信號(hào)?！拜o助供電單元”可 以是瘦供電電路的更一般名稱?？梢云谕?dāng)數(shù)字核心和供電管理器掉電時(shí)，這些信號(hào)在低 功率模式期間為‘0’。再次參考圖3，可以使用下拉電阻(resistiv印ull-dOWn)302，以便確 保這些線路在供電管理器和數(shù)字核心停止驅(qū)動(dòng)它們之后在低功率模式期間下降到‘0’。輸入SPI_SDI，SPI_SCLK和SPI_CSN可以表示SPI連接203。由SPI標(biāo)準(zhǔn)定義這 些輸入。SPI_SDI輸入可以是數(shù)據(jù)輸入，SPI_SCLK輸入可以是總線時(shí)鐘輸入，并且SPI_CSN 可以是芯片選擇或從設(shè)備選擇輸入。在某些實(shí)施例中，可由從主機(jī)或圖2的IC200外部的另一個(gè)設(shè)備發(fā)出的命令啟動(dòng) 到低功率模式的轉(zhuǎn)換?？梢酝ㄟ^SPI連接203和SPI接口 204接收該命令。在某些實(shí)施例 中，該命令可以是寫預(yù)定寄存器的命令。預(yù)定寄存器可以是圖3的觸發(fā)器311。數(shù)字核心可以接收并且處理寫觸發(fā)器311的命令。作為該命令的結(jié)果，數(shù)字核心 (或更具體地，供電管理器)可將SPI_APUEn信號(hào)設(shè)置為‘ 1，，并且在APUEn_RegWrN信號(hào)上 發(fā)送低-高-低(或“0，1，0”)脈沖。這可以導(dǎo)致在觸發(fā)器311中存儲(chǔ)值‘1’。可以取代 連續(xù)時(shí)鐘，使用單個(gè)脈沖作為觸發(fā)器311的時(shí)鐘輸入，以便節(jié)省功率。在其它實(shí)施例中，數(shù) 字核心可以自己啟動(dòng)到低功率模式的轉(zhuǎn)換，并且發(fā)送上面討論的信號(hào)，而不用來自主機(jī)的
8命令。圖4是向TPC傳遞進(jìn)入低功率模式的命令的示例SPI_APUEn和APUEn_RegWrN信號(hào) 的圖?？梢钥吹剑珹PUEn_RegffrN信號(hào)可以是單個(gè)脈沖，并且SPI_APUEn可以是包含APUEn_ RegWrN脈沖的更寬脈沖，從而確?！?’被寫到觸發(fā)器311內(nèi)。這兩個(gè)信號(hào)可以是高態(tài)有效， 并且可以相對少地處于高態(tài)(即，僅在發(fā)出進(jìn)入低功率模式的命令時(shí))。從而這兩個(gè)信號(hào)大 部分時(shí)間為低態(tài)，因此確保不在下拉電阻302處浪費(fèi)太多功率。在上面討論的觸發(fā)器311的寫操作之前，觸發(fā)器311存儲(chǔ)‘0’值。因此，觸發(fā)器311 的Q輸出為‘0’。這個(gè)輸出將觸發(fā)器312-314保持在重置狀態(tài)(即，在不論給其施加什么 輸入，確保其值為‘0’的狀態(tài))。一旦‘1’被寫到觸發(fā)器311內(nèi)，其Q輸出變?yōu)椤?’。從而， 觸發(fā)器312-314退出重置，并且新值可被寫入觸發(fā)器312-314。這可被稱為觸發(fā)器312-314 待發(fā)。觸發(fā)器311的Q輸出還作為PwrDwnCoreEn到達(dá)數(shù)字核心。該信號(hào)到達(dá)供電管 理器，并且指示供電管理器其應(yīng)當(dāng)開始關(guān)斷操作。一旦‘1’從觸發(fā)器311的Q輸出通過 PwrDwnCoreEn信號(hào)傳送到供電管理器，供電管理器就開始執(zhí)行進(jìn)入低功率模式所需的順序 關(guān)斷操作，諸如停止時(shí)鐘等。一旦供電管理器結(jié)束執(zhí)行順序關(guān)斷操作，它可以發(fā)送另兩個(gè)脈沖。更具體地，供 電管理器可以向PwrMgr_PwrDwnION信號(hào)發(fā)送低-高-低脈沖，并且可以隨后向PwrMgr_ PwrDwnCoreN信號(hào)發(fā)送類似的脈沖。圖4示出了這兩個(gè)脈沖的例子。這兩個(gè)信號(hào)被連接到 圖3的觸發(fā)器312和313的時(shí)鐘輸入。一旦這些信號(hào)的脈沖到達(dá)觸發(fā)器，觸發(fā)器讀取并且存 儲(chǔ)其輸入D處的信號(hào)。所述輸入處的信號(hào)是POR單元的輸出，該輸出為‘1’。因此，觸發(fā)器 312和313可以連續(xù)存儲(chǔ)和輸出‘1，。這導(dǎo)致‘1，被發(fā)送到“與(AND) ”門317和318的C 輸入。由于作為SPI_APUEn和APUEn_RegWrN信號(hào)的結(jié)果，觸發(fā)器311的Q值變?yōu)椤?，(見 上面的描述)，這些門電路的B輸入可能已經(jīng)處于‘1’。電路部分316(或電路316)可用于檢測來自SPI連接的喚醒信號(hào)的接收。如上所 述，喚醒信號(hào)可以是使得IC從低功率模式進(jìn)入正常功率模式的信號(hào)。因此，喚醒信號(hào)可以 僅在IC處于低功率模式時(shí)是預(yù)期/相關(guān)的，在正常功率模式中不需要使用電路316。因此， 電路316可被配置為在正常功率模式中處于解除狀態(tài)。在其解除狀態(tài)中，不論SPI連接處 可能出現(xiàn)什么輸入，電路316可以輸出預(yù)定信號(hào)(在當(dāng)前例子中為‘1’)。在低功率模式期 間，電路316可被置于待發(fā)狀態(tài)。在其待發(fā)狀態(tài)中，該電路可以監(jiān)視SPI連接的喚醒信號(hào)和 取決于是否在SPI連接上已接收到喚醒信號(hào)的輸出信號(hào)319。在當(dāng)前例子中，當(dāng)還未接收到 喚醒信號(hào)時(shí)，電路319待發(fā)時(shí)的輸出可以是‘1’，并且當(dāng)已經(jīng)接收到喚醒信號(hào)時(shí)為‘0’。在 某些實(shí)施例中，電路316還可在轉(zhuǎn)換到低功率模式期間被置于待發(fā)狀態(tài)。觸發(fā)器311可以使得電路316待發(fā)并且解除電路316。觸發(fā)器311的Q輸出可連 接到觸發(fā)器314的重置輸入以及“與或(ANDOR)，，門322的AO輸入。在正常功率模式期間 觸發(fā)器311可以為‘0’。當(dāng)觸發(fā)器311變?yōu)椤?’時(shí)，其重置觸發(fā)器314，將其置于值‘0’。這 可以使得信號(hào)319(連接到觸發(fā)器314的逆Q'輸出)變?yōu)椤?’。在正常功率模式期間，觸 發(fā)器311的‘0’輸出，由于其到觸發(fā)器314的重置輸入的連接，確保觸發(fā)器314保持在‘0’， 因此確保電路316的輸出保持在‘1’。另外，在正常功率模式期間，觸發(fā)器311的‘0’輸出， 由于其到“與或”門322的連接，確保從“異或O(OR) ”門321產(chǎn)生的輸出是不相關(guān)的。如下面更詳細(xì)討論的，門電路321的輸出是指示是否在SPI連接上已經(jīng)接收到喚醒信號(hào)的值。觸 發(fā)器311和電路316之間的上述兩個(gè)連接可以確保不論在SPI連接上可能出現(xiàn)什么信號(hào)， 電路316在正常功率模式期間產(chǎn)生‘1’。換言之，這兩個(gè)連接確保當(dāng)觸發(fā)器311處于‘0’時(shí) 解除電路316( S卩，在正常功率模式期間)。雖然可以認(rèn)為觸發(fā)器311和門電路322之間的 連接在理論上是冗余的，但是使用它以便避免可能導(dǎo)致競爭狀態(tài)、不確定的狀態(tài)等的罕見 事件可能是良好的設(shè)計(jì)實(shí)踐。如上面討論的，觸發(fā)器311可以在正常功率模式和低功率模式之間的轉(zhuǎn)變期間變 為‘ 1，。更具體地，在供電管理器在SPI_APUEn和APUEn_RegWrN線路上發(fā)送脈沖之后，觸 發(fā)器311可以變?yōu)椤?’。一旦觸發(fā)器311變?yōu)椤?’，其使得觸發(fā)器314退出重置，并且向“與 或”門322的AO輸入發(fā)送‘1’，“與或”門322又使得“異或”門321的輸出相關(guān)。因此，一 旦觸發(fā)器311變?yōu)椤?’，電路316就可以待發(fā)。此時(shí)，電路316的輸出319不再保持為‘1’， 并且可以取決于是否在SPI連接上接收到喚醒信號(hào)。更具體地，如果沒有接收到喚醒信號(hào)， 信號(hào)319可以保持為‘1’，或如果接收到喚醒信號(hào)，信號(hào)319可以變?yōu)椤?’。然而，可能期望在轉(zhuǎn)變到低功率模式過程中信號(hào)319停留在‘1’。在使得電路316 待發(fā)時(shí)，觸發(fā)器314可以處于‘0’。僅當(dāng)值‘1’通過其D輸入被裝入時(shí)，觸發(fā)器314才可以 轉(zhuǎn)變?yōu)?。如下面更詳細(xì)討論的，當(dāng)電路316檢測到SPI連接上的喚醒信號(hào)時(shí)，‘1’可被裝入 觸發(fā)器314。然而，在轉(zhuǎn)變到低功率模式過程中不期望會(huì)出現(xiàn)喚醒信號(hào)。通常，這僅在IC非 ?？斓剡B續(xù)接收到掉電信號(hào)和喚醒信號(hào)時(shí)才會(huì)發(fā)生。這種事件被認(rèn)為非常不可能，并且在 某些實(shí)施例中，可以制訂設(shè)計(jì)要求以便確保這種事件永遠(yuǎn)不會(huì)發(fā)生。其它實(shí)施例可以提供 圖3的電路的微小修改，以便考慮這種可能性。更具體地，某些實(shí)施例可以規(guī)定門電路322 的AO輸入連接到觸發(fā)器313而不是觸發(fā)器311的Q輸出。這將延遲電路316的待發(fā)，從而 該電路在轉(zhuǎn)變到低功率模式過程中實(shí)際上被解除。這可以防止作為非?？斓倪B續(xù)掉電和加 電信號(hào)的結(jié)果而產(chǎn)生的任何問題。因此，對于各種實(shí)施例，可以假設(shè)電路316的輸出319在 轉(zhuǎn)變到低功率模式過程中保持為‘1’。因此，當(dāng)PwrMgr_PwrDwnION和PwrMgr_PwrDwnCoreN線路上的脈沖以及觸發(fā)器312 和313使得門電路317和318的C輸入變?yōu)椤?’時(shí)，這些門電路的A輸入也可以處于‘1’。 如上所述，由于觸發(fā)器311的Q輸出，B輸入也為‘1’。因此，PwrMgr_PwrDwnION和PwrMgr_ PwrDwnCoreN脈沖可以使得分別從PWRDWN_I0和PWRDWN_CoreLD0信號(hào)連續(xù)輸出‘1，。這些 信號(hào)可以引起IO焊盤(由PWRDWN_I0信號(hào)引起)以及數(shù)字和模擬核心(由PWRDWN_CoreLD0 信號(hào)引起)的完全掉電。在這兩個(gè)信號(hào)被激活之后，IC可以進(jìn)入低功率模式。在某些實(shí)施 例中，如上所述，不是停止IO焊盤的所有供電。而是將IO焊盤置于低功率模式，其中它們 可以保持穩(wěn)定不變的狀態(tài)，而不會(huì)消耗太多功率?！┱麄€(gè)IC進(jìn)入低功率模式，可以不給IC的大部分供電(諸如，模擬和數(shù)字核 心)。然而，可由VDD_I0線路保持給瘦供電電路供電。此時(shí)，TPS的部分316可以待發(fā)。換 言之，它可以監(jiān)視IC的SPI連接的喚醒信號(hào)。在低功率模式期間，觸發(fā)器311可以保持為 ‘1’(其已在轉(zhuǎn)變到低功率模式過程中被設(shè)置為‘1’)。因此，觸發(fā)器311的Q輸出可以保 持觸發(fā)器314退出重置，并且向門電路322的AO輸入發(fā)送‘ 1’。這可以使得電路316待發(fā)， 即，使得其能夠執(zhí)行其加電功能。換言之，這可以允許電路316基于其輸入SPI_SDI、SPI_ SCLK和SPI_CSN在線路319處產(chǎn)生值，而不是如被解除時(shí)那樣產(chǎn)生‘1’。
SPI連接上的喚醒信號(hào)可以是一系列不同的連續(xù)位。因此，喚醒信號(hào)可以是<0， 1>或<1，0>序列?？梢愿鶕?jù)通常的SPI協(xié)議發(fā)送這些位。圖5是兩個(gè)示例喚醒數(shù)據(jù)信號(hào) (SPI_SDI1和SPI_SDI2)以及其它SPI信號(hào)的圖。圖5示出的SPI_SDI1和SPI_SDI2信號(hào) 中的任意一個(gè)與SPI_SCLK和SPI_CSN信號(hào)的組合可以形成一組有效的喚醒信號(hào)。在喚醒 信號(hào)出現(xiàn)以便表示SPI連接被激活時(shí)，芯片選擇信號(hào)SPI_SCLK可以為低態(tài)。通常，由低態(tài) 芯片選擇信號(hào)指示激活的SPI連接。因此，整個(gè)喚醒信號(hào)可以出現(xiàn)在低態(tài)芯片選擇信號(hào)501 期間。芯片選擇信號(hào)可以在幾個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)為低態(tài)。因此，SPI連接501的激活周期可以 跨越兩個(gè)上升時(shí)鐘周期502和503。這是重要的，由于觸發(fā)器315和3 可以為在上升時(shí)鐘 周期存儲(chǔ)輸入值的類型。其它實(shí)施例可以使用其它類型的觸發(fā)器，如本領(lǐng)域技術(shù)人員所理 解的，這些觸發(fā)器可能導(dǎo)致喚醒信號(hào)的修改。SPI_SDI喚醒信號(hào)(圖5的信號(hào)SPI_SDI1和 SPI_SDI2中的任意一個(gè))可以在第一個(gè)上升時(shí)鐘邊沿具有第一值，并且在第二個(gè)上升時(shí)鐘 邊沿具有第二值。因此，信號(hào)SPI_SDI1可以在第一個(gè)上升沿為‘0’，并且在第二個(gè)上升沿為 ‘1’，并且信號(hào)SPI_SDI2可以在第一個(gè)上升沿為‘1’，并且在第二個(gè)上升沿為‘0’。圖5示出了根據(jù)SPI接口的一種可能配置的示例喚醒信號(hào)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將 會(huì)理解，不同的SPI接口配置可以導(dǎo)致不同信號(hào)。雖然圖5示出了信號(hào)在時(shí)鐘的下降沿改 變，并且在上升沿被讀取的配置，但是不同的實(shí)施例可以基于其它配置操作(諸如，例如， 以在上升沿改變并且在下降沿被讀取的信號(hào)為特征的配置)?？赡鼙仨毟鶕?jù)要使用的SPI 配置選擇適當(dāng)?shù)挠|發(fā)器315和324，從而觸發(fā)器在適當(dāng)?shù)臅r(shí)刻(例如，上升或下降時(shí)鐘沿) 讀取進(jìn)入的信號(hào)。由于圖5的喚醒信號(hào)相對簡單(因此，允許以相對少的邏輯接收和處理它們)，同 時(shí)它們?nèi)钥梢员硎究稍赟PI連接上被發(fā)送的有效數(shù)據(jù)幀(因此，允許已有的數(shù)字SPI接口 發(fā)送喚醒信號(hào)而不用做任何修改)，因此圖5的喚醒信號(hào)可能是有利的。應(yīng)當(dāng)注意，喚醒信 號(hào)可被認(rèn)為包括多個(gè)信號(hào)的集合(例如，信號(hào)SPI_SDI，SPI_SCLK和SPI_CSN)，而不僅僅是 數(shù)據(jù)信號(hào)SPI_SDI。因此，如果在SPI_SDI數(shù)據(jù)線上發(fā)送正確的喚醒數(shù)據(jù)，而SPI_CSN芯片 選擇信號(hào)未激活，或SPI_SCLK信號(hào)沒有時(shí)鐘邊沿，可能不能檢測到喚醒信號(hào)。這可以避免 由于噪聲等產(chǎn)生的非預(yù)期喚醒。主機(jī)或IC200外部可以具有喚醒IC200的任務(wù)的任意其它元件可以確保直到 IC200將被帶出低功率模式時(shí)為止，IC200接收相同位的數(shù)據(jù)流，或IC200的芯片選擇信號(hào) 保持為未激活(即，高態(tài))。當(dāng)IC200被帶出低功率模式時(shí)，主機(jī)可以確保芯片選擇信號(hào)SPI CSN激活，并且向IC200發(fā)送一組交變位以便將其喚醒。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會(huì)認(rèn)識(shí)到，本 發(fā)明的各種不同實(shí)施例可以使用其它類型的喚醒信號(hào)。例如，可以使用包括多于兩個(gè)位的 其它喚醒信號(hào)。可能需要對部分316修改，以便識(shí)別其它喚醒信號(hào)。在某些實(shí)施例中，喚醒命令可以包括用于附加健壯性的錯(cuò)誤檢測，或防止對掉電 功能的未授權(quán)訪問的代碼密鑰。因此，例如，從主機(jī)進(jìn)入的數(shù)據(jù)可以包括有效載荷數(shù)據(jù)和糾 錯(cuò)數(shù)據(jù)。有效載荷數(shù)據(jù)可以是加電命令。糾錯(cuò)數(shù)據(jù)可被用于確保正確地傳輸有效載荷數(shù) 據(jù)。因此，在處理有效載荷數(shù)據(jù)和對核心加電之前，瘦供電電路可以使用糾錯(cuò)數(shù)據(jù)檢查有效 載荷數(shù)據(jù)(如果有效載荷數(shù)據(jù)實(shí)際上的確包括加電命令)。可以使用用于糾錯(cuò)的各種已知 協(xié)議，諸如例如，循環(huán)冗余校驗(yàn)或ReedSolomon變元。當(dāng)芯片選擇信號(hào)SPI CSN保持未激活(或高態(tài))時(shí)，觸發(fā)器315和3M可被保持
11在重置狀態(tài)，并且當(dāng)信號(hào)SPI_CSN變?yōu)榧せ?或低態(tài))時(shí)退出重置狀態(tài)。一旦退出重置，觸 發(fā)器315可以在每個(gè)SPI_SCLK時(shí)鐘周期存儲(chǔ)SPI_SDI的當(dāng)前值，而觸發(fā)器3M可以存儲(chǔ)最 后時(shí)鐘周期的值。僅當(dāng)觸發(fā)器315和316的Q輸出不同時(shí)，異或門321可以輸出‘1’。當(dāng) 在SPI_SDI線路上接收到兩個(gè)不同序列的數(shù)據(jù)位(即，喚醒信號(hào))時(shí)，這可以發(fā)生。因此， 當(dāng)接收到喚醒信號(hào)時(shí)，異或門321可以輸出‘1’。由于此時(shí)IC可能處于低功率模式，觸發(fā)器 311可以存儲(chǔ)‘1’，這可以使得門電路322的AO輸入成為高態(tài)。這可以使得“與或”門322 將門電路321的輸出‘1’傳播到觸發(fā)器314。當(dāng)連接到觸發(fā)器314的時(shí)鐘輸入的信號(hào)提供 上升沿時(shí)，觸發(fā)器314可以存儲(chǔ)‘1’值。該信號(hào)可以是SPI_CSN信號(hào)。因此，當(dāng)SPI_CSN信 號(hào)成為‘1’或線路成為非激活時(shí)(例如，在圖4的時(shí)刻504)，觸發(fā)器314可以存儲(chǔ)‘1’值。反饋路徑323可用于確保一旦‘1’被裝入觸發(fā)器314，該觸發(fā)器保持存儲(chǔ)‘1’，直 到其被重置(不論可以在SPI連接上發(fā)送什么其它信號(hào))。因此，一旦‘1’被裝入觸發(fā)器 314，觸發(fā)器被鎖定在該狀態(tài)，并且將繼續(xù)存儲(chǔ)‘1’直到重置。在觸發(fā)器314中存儲(chǔ)‘1’還 可以使得其逆輸出⑴')成為低態(tài)。這可以使得電路316的輸出319成為低態(tài)。這可以指 示已經(jīng)接收到喚醒信號(hào)。當(dāng)信號(hào)319成為低態(tài)時(shí)，其可以通過門電路317和318傳播，并且 使得信號(hào)PWRDWN_I0和PWRDWN_CoreLD0成為低態(tài)。通過成為低態(tài)，這些信號(hào)可以恢復(fù)向數(shù) 字和模擬核心供電。此時(shí)，可以恢復(fù)向供電管理器207的供電，并且供電管理器207可以執(zhí) 行將IC200返回正常操作所需的任何步驟(諸如重啟時(shí)鐘等)。一旦加電，供電管理器(或數(shù)字核心的另一個(gè)部分)可以在APUEn_RegWrN信號(hào)上 發(fā)送單個(gè)脈沖，同時(shí)保持SPI_APUEn信號(hào)為‘0’。這可以使得觸發(fā)器311成為‘0’，‘0’可 以是其在正常功率模式期間的通常狀態(tài)。一旦為‘0’，觸發(fā)器311可以借助于其Q輸出將 觸發(fā)器312和313置于重置狀態(tài)。這也可以是這些觸發(fā)器在正常功率模式中的通常狀態(tài)。 另外，觸發(fā)器311可以通過重置觸發(fā)器314，并且向“與或”門322的AO輸入發(fā)送‘0’來解 除電路316。因此，整個(gè)TPC可被置于正常功率模式。此時(shí)，如果在APUEn_RegWrN和SPI_ APUEn連接器上發(fā)送適當(dāng)?shù)拿}沖，TPC可以準(zhǔn)備好啟動(dòng)到低功率模式的另一個(gè)轉(zhuǎn)變。然而，將觸發(fā)器311設(shè)置為‘0’可以使得出現(xiàn)競爭狀態(tài)。在觸發(fā)器311被設(shè)置為 ‘0，之前，門電路317和318兩者的A、B和C輸入可以分別為‘0，、‘1，和‘1，?？捎呻娐?316提供‘0’輸入，而由觸發(fā)器311、312和313提供‘1’輸入。因此，門電路317和318可 以輸出‘0’(如上面討論的，所述輸出使得數(shù)字核心被加電)。為了正確地轉(zhuǎn)變到正常功率 模式并且在正常功率模式中正確操作，門電路317和318的輸出應(yīng)當(dāng)保持為‘0’，直到接收 到新的掉電信號(hào)為止。將觸發(fā)器311設(shè)置為‘0’可以使得門電路317和318的A、B和C輸 入分別成為‘1’、‘0’和‘0’。這確保門電路317和318的輸出保持在‘0’。然而，可以設(shè)想 門電路317或318中的任意一個(gè)的A輸入可能在其B和C輸入成為‘0’之前成為‘ 1’(雖 然極其不可能)。這可以使得這些門電路中的至少一個(gè)短時(shí)間輸出‘1’。這可以導(dǎo)致數(shù)字 和模擬核心和/或I/O焊盤的錯(cuò)誤關(guān)斷。為了防止這種情況，如圖所示，可以在電路316的 輸出處插入延遲電路320。在上面討論的實(shí)施例中，數(shù)字和模擬核心(或核心)可在低功率模式中被完全關(guān) 斷。因此，從低功率模式給核心加電的處理非常類似于從完全關(guān)斷給核心加電的處理。然 而，核心(或運(yùn)行在核心的某些軟件或固件)可能需要知道其是被從完全關(guān)斷開始加電還 是作為退出低功率模式的結(jié)果加電。這可通過參考PwrDwnCoreEn信號(hào)實(shí)現(xiàn)。如果IC200是從完全關(guān)斷開始加電，觸發(fā)器311可被POR單元301重置，并且可以作為結(jié)果輸出‘0’。這 個(gè)‘0’可以作為PwrDwnCoreEn信號(hào)到達(dá)核心。這可以向核心和運(yùn)行在其上的任意固件指 示IC200正被從完全關(guān)斷開始加電。如果IC200正在退出低功率模式，觸發(fā)器311可在轉(zhuǎn) 變?yōu)檎９β誓Ｊ降某跏茧A段期間處于‘1’。同樣，這個(gè)‘1’作為PwrDwnCoreEn信號(hào)被傳 播，并且可以向核心或運(yùn)行在其上的任意固件指示IC200正在退出低功率模式。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，由于上面討論的電路相對小(并且因此具有小的功 率消耗)，同時(shí)能夠讀取數(shù)字連接上的有效數(shù)字信號(hào)，上面討論的電路可能是有利的。圖3 所示的TPC的一個(gè)顯著特征是主狀態(tài)觸發(fā)器(在上面的例子中這是觸發(fā)器311)。該觸發(fā)器 可以將TPC置于兩個(gè)不同狀態(tài)之一，所述狀態(tài)與TPC作為其一部分的整個(gè)IC的功率模式有 關(guān)。在第一種狀態(tài)中，整個(gè)IC可以處于正常功率模式。在這種狀態(tài)中，TPC可以實(shí)際上忽略 來自SPI連接的信號(hào)，同時(shí)等待來自核心的信號(hào)，該信號(hào)可以指示轉(zhuǎn)變到低功率模式(“實(shí) 際上忽略”可以指TPC的輸出不取決于從SPI連接進(jìn)入的信號(hào))。第二種狀態(tài)可以指示IC 處于低功率模式。在該狀態(tài)下，TPC可以處理來自SPI連接的進(jìn)入信號(hào)，以便確定是否有任 意喚醒信號(hào)到達(dá)，并且如果檢測到任意喚醒信號(hào)，可以啟動(dòng)轉(zhuǎn)變到正常功率模式。該主狀態(tài) 觸發(fā)器可以在這兩個(gè)不同狀態(tài)中具有不同值，并且整個(gè)TPC電路可以根據(jù)該觸發(fā)器的值改 變其行為，以便根據(jù)相應(yīng)狀態(tài)操作。在上面討論的實(shí)施例中，主狀態(tài)觸發(fā)器在第一種狀態(tài)期 間被設(shè)置為‘0’，并且在第二種狀態(tài)期間被設(shè)置為‘1’，但是這不是必須的。應(yīng)當(dāng)注意，在某些實(shí)施例中，還可以存在一個(gè)或兩個(gè)轉(zhuǎn)變周期，其中IC從正常功 率模式轉(zhuǎn)變到低功率模式或反之亦然。這可以不同方式處理。例如，在上面討論的實(shí)施例 中，在從正常功率轉(zhuǎn)變到低功率的大部分時(shí)間期間，以及從低功率轉(zhuǎn)變到正常功率的大部 分時(shí)間期間，觸發(fā)器311處于‘1’(其第二個(gè)狀態(tài)值)。然而，這不是對于所有實(shí)施例都是 需要的，并且本領(lǐng)域的技術(shù)人員將被認(rèn)識(shí)到，不同版本的TPC可以不同地處理轉(zhuǎn)變狀態(tài)。另外，其它實(shí)施例的特征可以是不需要使用主狀態(tài)觸發(fā)器的其它電路。某些實(shí)施例的TPC電路的另一個(gè)特征是其某些輸入(例如，輸入PwrMgr_ PwrDwnCoreN, PwrMgr_PwrDwnION, SPI_APUEn 和 APUEn_RegWrN)實(shí)際上可被連接到某些時(shí) 刻不被供電的電路(例如，數(shù)字核心206、供電管理器207)。連接到不被供電的電路的輸入 可被認(rèn)為是有問題的，這是由于它們的值可能變得是不明確的(當(dāng)無供電時(shí)，不總是保證 這種輸入為零)。因此，某些實(shí)施例的瘦供電電路(諸如上面討論的瘦供電電路)可以使用 特征諸如下拉電阻302，以便確保這些輸入在無供電時(shí)是確定的。另外，IC200可被配置為 僅使用這些線路發(fā)送相對短的高態(tài)信號(hào)串，以便避免在下拉電阻處浪費(fèi)功率。其它實(shí)施例 可以使用處理連接到無供電來源的輸入的其它方法。在某些實(shí)施例中，可以避免這種信號(hào)。圖6是根據(jù)某些實(shí)施例的示例POR單元的圖。如圖所示，POR單元可以包括二極管 601和602、電阻器603、604和606、晶體管607和運(yùn)算放大器605。電阻器606結(jié)合FET607 形成比較器605的偏置電源。該晶體管可以是場效應(yīng)晶體管(FET)，諸如金屬氧化物半導(dǎo)體 FET(MOS-FET)。如圖所示，運(yùn)算放大器可被放置在比較器配置內(nèi)。圖7是圖6的重置單元上的功率的示例信號(hào)圖。圖7示出了輸入VDD_I0信號(hào)701 和POR單元的輸出(Vout信號(hào)702)。還示出了兩個(gè)內(nèi)部信號(hào)Sl和S2，它們可以是比較器運(yùn) 算放大器的兩個(gè)輸入(見圖6)?？梢钥吹?，隨著輸入信號(hào)VDD_I0電壓升高，輸出信號(hào)Vout 最初可以處于‘0，。二極管601和602的阻抗ZD601和ZD602分別可以為高，直到VDDIO上升到其正向電壓閾值電平Vfw之上為止。電阻器603和604的電阻R603和R604分別可以 是恒定的(如電阻器的通常情況)。這意味著由于R603/ZD601 << ZD602/R604, Sl最初 可以低于S2，并且比較器輸出保持為低，保持瘦供電電路為重置。當(dāng)VDDIO上升超過二極 管602的正向電壓閾值Vfw時(shí)，二極管602將電壓S2鉗位到Vfw。與此同時(shí)，Sl繼續(xù)上升 直到其電壓為VDDIO之下近似一個(gè)正向電壓降Vfw。此時(shí)，節(jié)點(diǎn)Sl和S2處的電壓相交(點(diǎn) 703)，比較器605成為高態(tài)。點(diǎn)703可由各種電路元件(例如，電阻器、二極管)的參數(shù)定 義。可以選擇點(diǎn)703，以便避免可能與Vout連接的觸發(fā)器內(nèi)出現(xiàn)任何不確定狀態(tài)。在某些上面討論的實(shí)施例中，瘦供電電路可被配置為在設(shè)備處于低功率模式的同 時(shí)執(zhí)行單個(gè)功能-在接收到預(yù)定信號(hào)之后，將設(shè)備置于正常功率模式。然而，其它實(shí)施例可 以允許類似瘦供電電路在低功率模式的同時(shí)執(zhí)行附加功能。圖8示出了某些這種實(shí)施例。 圖8是類似于圖2的IC800的圖。然而，圖8的IC可以包括能夠執(zhí)行附加功能的更復(fù)雜的 瘦供電電路。瘦供電電路可以執(zhí)行附加功能。因此，它可以在低功率模式期間繼續(xù)被供電，監(jiān)視 SPI接口 203的喚醒信號(hào)，并且在接收到喚醒信號(hào)之后將整個(gè)IC800置于正常功率模式。然 而，瘦供電電路還可以在低功率模式中執(zhí)行其它功能。它可以例如在低功率模式期間重新 配置/重新校準(zhǔn)IC800，和/或在低功率模式期間將來自各種外部設(shè)備的中斷轉(zhuǎn)發(fā)到主機(jī)。IC800可以包括通過存儲(chǔ)器接口 803連接到瘦供電電路的存儲(chǔ)器802。數(shù)字和/或 模擬核心中還可以存在附加存儲(chǔ)器。然而，存儲(chǔ)器802可以與核心內(nèi)的存儲(chǔ)器不同，S卩，它 可在低功率模式期間被使用。因此，在某些實(shí)施例中，可在低功率模式期間總給存儲(chǔ)器802 供電。在其它實(shí)施例中，瘦供電電路801可以在低功率模式期間選擇性地給存儲(chǔ)器802供 電，或去除存儲(chǔ)器802的供電。該存儲(chǔ)器可被用于存儲(chǔ)IC800的配置/校準(zhǔn)信息。瘦供電電路可以通過在存儲(chǔ)器 802中存儲(chǔ)新信息，在低功率模式期間改變IC的配置/校準(zhǔn)信息。瘦供電電路可以響應(yīng)主 機(jī)804發(fā)出的命令這樣做。因此，主機(jī)能夠重新配置IC800而不使其退出低功率模式。另外，IC可以包括I/O配置存儲(chǔ)器805。I/O配置存儲(chǔ)器可以類似于存儲(chǔ)器802 (它 還可以是存儲(chǔ)器802的一部分)，但是它可以存儲(chǔ)I/O配置信息。因此，I/O配置存儲(chǔ)器也 可在低功率模式期間被供電(在該模式期間，可由瘦供電電路選擇性地提供或總是提供功 率)。I/O配置信息可以定義多個(gè)I/O焊盤或引腳的配置，所述I/O焊盤或引腳可以是IC800 的I/O環(huán)路806的一部分。在各種實(shí)施例中，焊盤的配置可以定義它們是輸入還是輸出焊 盤、它們的電壓(多個(gè))、它們的輸入/輸出電阻等。同樣，通過向瘦供電電路發(fā)送命令，瘦 供電電路又可以將新的配置信息寫到I/O配置存儲(chǔ)器805，主機(jī)能夠在低功率模式期間改 變I/O配置存儲(chǔ)器805。IC800還可被連接到外部設(shè)備807，諸如鍵盤、按鈕和/或一個(gè)或多個(gè)傳感器。 IC800可以在普通操作期間與這些外部設(shè)備通信。然而，與這些外部設(shè)備的某些通信是如此 簡單，以至于IC可以即使在低功率模式期間也能執(zhí)行這些通信。因此，瘦供電電路801可 通過外部設(shè)備掃描邏輯808被連接到外部設(shè)備807。瘦供電電路可以從外部設(shè)備(諸如例 如，按鈕按壓等)接收信息，并且在適當(dāng)時(shí)向主機(jī)804報(bào)警。瘦供電電路可以通過經(jīng)中斷連 接809發(fā)送中斷來向主機(jī)報(bào)警。因此，可以在仍然處于低功率模式時(shí)，執(zhí)行外部輸入的某些 初始處理。主機(jī)可以隨后確定外部輸入是否需要IC800被置于正常功率模式。因此，例如，系統(tǒng)可以避免僅作為意外接觸各種用戶接口按鈕、傳感器等的結(jié)果將IC800置于正常功率 模式而浪費(fèi)功率。圖8的瘦供電電路還可以具有糾錯(cuò)的特征。可以為該瘦電路接收的數(shù)據(jù)，諸如從 主機(jī)接收的改變配置選項(xiàng)命令或?qū)诵募与娒?，或從外部設(shè)備接收的信息，執(zhí)行糾錯(cuò)。另 外，可以給由瘦供電電路產(chǎn)生的信息，諸如發(fā)送到主機(jī)的中斷，補(bǔ)充糾錯(cuò)碼，以便允許主機(jī) 對其執(zhí)行糾錯(cuò)?？梢杂妙愃朴谏厦娼Y(jié)合圖3討論的方式執(zhí)行糾錯(cuò)。如同瘦供電電路的圖3版本，圖8的瘦供電電路可以是瘦的，或被配置為在低功率 模式期間使用最少量的功率。本發(fā)明的各種實(shí)施例可以利用不同類型的IC和瘦供電電路。例如，瘦供電電路不 必如同圖3所示是“瘦的”，并且可以包括許多更多元件。在某些實(shí)施例中，不需要瘦供電電 路205和供電管理器207之間的劃分。而是這兩者可以是在所有時(shí)刻都被供電的單個(gè)單元 (即，甚至在低功率模式期間)。在某些實(shí)施例中，可以存在具有不同功率級別的多于兩個(gè) 的功率模式。在某些實(shí)施例中，可以使用其它類型的數(shù)據(jù)接口(SPI之外的)。相對于SPI數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn)討論了上述實(shí)施例。已知該標(biāo)準(zhǔn)可在各種類型的物理連 接上被實(shí)現(xiàn)。例如，可以使用標(biāo)準(zhǔn)CMOS、標(biāo)準(zhǔn)雙極低電壓差分信號(hào)(LVDQ或最小化傳輸差 分信號(hào)(TMDQ連接。本發(fā)明的實(shí)施例可以包括這些物理連接標(biāo)準(zhǔn)中的任意一個(gè)。另外，本 發(fā)明的實(shí)施例不限于數(shù)據(jù)傳輸?shù)腟PI標(biāo)準(zhǔn)，而是可以包括其它已知的數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn)，諸如 例如，通用串行總線(USB), Firewire, PCIExpress等。雖然已經(jīng)參考附圖完整描述了本發(fā)明的實(shí)施例，應(yīng)當(dāng)注意，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可 以理解各種改變和修改。這種改變和修改被理解為包括在所附權(quán)利要求定義的本發(fā)明的實(shí) 施例的范圍內(nèi)。
1權(quán)利要求
1.一種能夠在處于低功率狀態(tài)的同時(shí)響應(yīng)加電消息的集成電路，所述集成電路包括數(shù)字接口 ；連接到數(shù)字接口的數(shù)字輸入；主操作電路，所述主操作電路連接到數(shù)字接口并且被配置為執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)主任務(wù)， 所述主操作電路被配置為選擇性地去除大體所有供電；和瘦供電電路，所述瘦供電電路連接到主操作電路和數(shù)字輸入，所述瘦供電電路被配置 為在從主操作電路去除供電的同時(shí)接收數(shù)字輸入上的一個(gè)或多個(gè)預(yù)定數(shù)字信號(hào)的集合，并 且響應(yīng)該預(yù)定數(shù)字信號(hào)的集合，給主操作電路加電。
2.如權(quán)利要求1所述的集成電路，其中數(shù)字接口被配置為根據(jù)預(yù)定的數(shù)字傳輸標(biāo)準(zhǔn)傳 輸和接收數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，并且所述預(yù)定數(shù)字信號(hào)的集合根據(jù)該預(yù)定的數(shù)字傳輸標(biāo)準(zhǔn)。
3.如權(quán)利要求2所述的集成電路，其中預(yù)定的數(shù)字傳輸標(biāo)準(zhǔn)是串行外設(shè)接口標(biāo)準(zhǔn)。
4.如權(quán)利要求3所述的集成電路，其中預(yù)定數(shù)字信號(hào)的集合是有效串行外設(shè)接口幀。
5.如權(quán)利要求2所述的集成電路，其中預(yù)定數(shù)字傳輸標(biāo)準(zhǔn)包括從由低壓差分信號(hào)、最 小化傳輸差分信號(hào)、通用串行總線、Firewire和PCI Express標(biāo)準(zhǔn)組成的組中選擇的一個(gè) 或多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。
6.如權(quán)利要求1所述的集成電路，其中所述集成電路被配置為從主操作電路去除所有供電。
7.如權(quán)利要求1所述的集成電路，其中瘦供電電路被配置為從主操作電路去除大體所 有供電。
8.如權(quán)利要求1所述的集成電路，其中瘦供電電路包括主狀態(tài)觸發(fā)器，所述主狀態(tài)觸 發(fā)器具有第一和第二狀態(tài)，當(dāng)主操作電路被完全供電并且處于普通操作時(shí)，所述主狀態(tài)觸 發(fā)器在第一時(shí)間段期間處于第一狀態(tài)，并且當(dāng)從主操作電路去除供電時(shí)，所述主狀態(tài)觸發(fā) 器在第二時(shí)間段期間處于第二狀態(tài)，其中第一和第二時(shí)間段不包括主操作電路處于正被加 電或正從其去除供電的處理過程中的任意轉(zhuǎn)變時(shí)間段。
9.如權(quán)利要求8所述的集成電路，其中當(dāng)主狀態(tài)觸發(fā)器處于第一狀態(tài)時(shí)，主狀態(tài)觸發(fā) 器使得瘦供電電路忽略從數(shù)字輸入到達(dá)的信號(hào)，并且當(dāng)主狀態(tài)觸發(fā)器處于第二狀態(tài)時(shí)，主 狀態(tài)觸發(fā)器使得瘦供電電路監(jiān)視數(shù)字輸入的預(yù)定數(shù)字信號(hào)的集合。
10.如權(quán)利要求1所述的集成電路，其中瘦供電電路包括連接到主操作電路的一個(gè)或 多個(gè)輸入，所述輸入被用于接收指示即將從主操作電路去除供電的信號(hào)，所述瘦供電電路 還包括連接到與主操作電路連接的一個(gè)或多個(gè)輸入的一個(gè)或多個(gè)下拉電阻。
11.如權(quán)利要求1所述的集成電路，其中瘦供電電路使用比供電管理器電路少很多的 功率。
12.如權(quán)利要求1所述的集成電路，其中瘦供電電路使用比主操作電路少很多的功率。
13.—種包括如權(quán)利要求1所述的集成電路的便攜式音頻播放器。
14.一種包括如權(quán)利要求1所述的集成電路的移動(dòng)電話。
15.如權(quán)利要求1所述的集成電路，其中一個(gè)或多個(gè)預(yù)定數(shù)字信號(hào)的集合包括有效載 荷部分和糾錯(cuò)部分，并且瘦供電電路被配置為在對主操作電路加電之前，基于糾錯(cuò)部分檢 查有效載荷部分。
16.一種用于操作集成電路的方法，所述集成電路包括主操作電路和瘦供電電路，所述方法包括在保持給瘦供電電路供電的同時(shí)，使得主操作電路掉電；由供電管理器電路在數(shù)字輸入上接收一個(gè)或多個(gè)預(yù)定數(shù)字信號(hào)的集合；和響應(yīng)預(yù)定數(shù)字信號(hào)的所述集合，由瘦供電電路給主操作電路加電。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，其中所述集成電路包括數(shù)字接口，所述數(shù)字接口連接 到所述數(shù)字輸入并且被配置為作為集成電路的普通操作的一部分，根據(jù)預(yù)定的數(shù)字傳輸標(biāo) 準(zhǔn)傳輸和接收數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，并且所述預(yù)定數(shù)字信號(hào)的集合根據(jù)所述預(yù)定的數(shù)字傳輸標(biāo)準(zhǔn)。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其中預(yù)定的數(shù)字傳輸標(biāo)準(zhǔn)是串行外設(shè)接口標(biāo)準(zhǔn)。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，其中預(yù)定數(shù)字信號(hào)的集合是有效串行外設(shè)接口幀。
20.如權(quán)利要求16所述的方法，其中使得主操作電路掉電包括從主操作電路去除大體 所有供電。
21.如權(quán)利要求16所述的方法，其中使得主操作電路掉電包括從主操作電路去除所有{共 ο
22.如權(quán)利要求16所述的方法，其中至少部分地由瘦供電電路執(zhí)行使得主操作電路掉電。
23.如權(quán)利要求16所述的方法，其中瘦供電電路包括主狀態(tài)觸發(fā)器，所述主狀態(tài)觸發(fā) 器具有第一和第二狀態(tài)，當(dāng)主操作電路被完全供電并且處于普通操作時(shí)，所述主狀態(tài)觸發(fā) 器在第一時(shí)間段期間處于第一狀態(tài)，并且當(dāng)從主操作電路去除供電時(shí)，所述主狀態(tài)觸發(fā)器 在第二時(shí)間段期間處于第二狀態(tài)，其中第一和第二時(shí)間段不包括主操作電路處于正被加電 或正從其去除供電的處理過程中的任意轉(zhuǎn)變時(shí)間段。
24.如權(quán)利要求23所述的方法，還包括當(dāng)主狀態(tài)觸發(fā)器處于第一狀態(tài)時(shí)，忽略從數(shù)字輸入到達(dá)的信號(hào)；和 當(dāng)主狀態(tài)觸發(fā)器處于第二狀態(tài)時(shí)，監(jiān)視數(shù)字輸入的預(yù)定數(shù)字信號(hào)的集合。
25.如權(quán)利要求16所述的方法，其中瘦供電電路包括連接到主操作電路的一個(gè)或多個(gè) 輸入，所述方法還包括由瘦供電電路從連接到主操作電路的一個(gè)或多個(gè)輸入接收信號(hào)，所述信號(hào)指示即將從 主操作電路去除供電；當(dāng)主操作電路掉電時(shí)，通過使用連接到與主操作電路連接的一個(gè)或多個(gè)輸入的下拉電 阻，將連接到主操作電路的所述一個(gè)或多個(gè)輸入設(shè)置為低電壓或接地電壓。
全文摘要
本發(fā)明涉及具有低功率模式的電路。本發(fā)明的實(shí)施例包括一種集成電路，該集成電路包括瘦供電電路和用于普通操作的核心。瘦供電電路可被配置為使用非常少的功率。該集成電路還可以包括數(shù)字接口和到數(shù)字接口的連接。該集成電路可以啟動(dòng)到低功率模式的轉(zhuǎn)變，在低功率模式期間核心和各種I/O焊盤可被關(guān)閉。然而，瘦供電電路可被保持加電。瘦供電電路可以監(jiān)視數(shù)字接口的預(yù)定喚醒信號(hào)。當(dāng)檢測到喚醒信號(hào)時(shí)，瘦供電電路可以使得核心和任何掉電的I/O焊盤加電。瘦供電電路還可以包括專用的上電復(fù)位(POR)單元。該P(yáng)OR單元可以與集成電路使用的其它POR單元不同，并且可針對有效操作被特別設(shè)計(jì)。
文檔編號(hào)G06F1/32GK102150102SQ200980135044
公開日2011年8月10日 申請日期2009年9月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月10日
發(fā)明者C·H·克拉, S·P·霍泰玲, T·J·威爾森 申請人:蘋果公司