一種具有省電工作模式的單片機(jī)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種具有省電工作模式的單片機(jī)系統(tǒng)，包括中央處理器、隨機(jī)存取存儲器、只讀存儲器、定時器和第一時鐘電路，其中，所述單片機(jī)系統(tǒng)包括正常工作模式和省電工作模式。本發(fā)明所提供的具有省電工作模式的單片機(jī)系統(tǒng)中提供了省電工作模式，從而既使得單片機(jī)系統(tǒng)的耗電量達(dá)到最低，又使得從省電工作模式恢復(fù)到正常工作模式的時間更短。
【專利說明】一種具有省電工作模式的單片機(jī)系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種單片機(jī)系統(tǒng)，更具體地，涉及一種具有省電工作模式的單片機(jī)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著單片機(jī)技術(shù)的日趨成熟，單片機(jī)系統(tǒng)的功能的不斷增強(qiáng)，單片機(jī)系統(tǒng)的外接設(shè)備也在不斷豐富和增多，因此導(dǎo)致系統(tǒng)的耗電量也在不斷增大。但是，一方面，對單片機(jī)系統(tǒng)的可移動特性和便攜性的要求在不斷增高，這就需要單片機(jī)系統(tǒng)省電以支持長時間的續(xù)航待機(jī)；另一方面，節(jié)能減排已成為當(dāng)今世界的共識，勢必需要具有省電工作模式的單片機(jī)系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種具有省電工作模式的單片機(jī)系統(tǒng)。
[0004]本發(fā)明提供的具有省電工作模式的單片機(jī)系統(tǒng)，具體的技術(shù)方案如下:
一種具有省電工作模式的單片機(jī)系統(tǒng)，包括中央處理器、隨機(jī)存取存儲器、只讀存儲器、定時器和第一時鐘電路，其中，所述單片機(jī)系統(tǒng)包括正常工作模式和省電工作模式。
[0005]優(yōu)選地，所述單片機(jī)系統(tǒng)還包括供電模塊和充電控制芯片，所述供電模塊包括第一供電電路和第二供電電路，所述供電模塊分別與外接電源和充電電池相連接；正常工作模式下，當(dāng)所述外接電源導(dǎo)通時，所述外接電源通過所述第一供電電路向單片機(jī)系統(tǒng)供電，同時充電控制芯片控制所述外接電源對所述充電電池的充電，當(dāng)所述外接電源斷開時，所述充電電池通過所述第一供電電路向單片機(jī)系統(tǒng)供電，并且使用所述第一時鐘電路向單片機(jī)系統(tǒng)提供時鐘信號；省電工作模式下，所述第一供電電路停止工作，當(dāng)所述外接電源導(dǎo)通時，所述外接電源通過所述第二供電電路向單片機(jī)系統(tǒng)供電，同時所述充電控制芯片控制所述外接電源對所述充電電池的充電，當(dāng)所述外接電源斷開時，所述充電電池通過所述第二供電電路向單片機(jī)系統(tǒng)供電，而且所述第二供電電路提供的電壓低于所述第一供電電路提供的電壓，此外，在省電工作模式下還從只讀存儲器中讀取需要的指令和數(shù)據(jù)，并將所讀取的需要的指令和數(shù)據(jù)存儲到隨機(jī)存取存儲器中，所述只讀存儲器停止工作。
[0006]優(yōu)選地，所述充電控制芯片包括第二時鐘電路，所述第二時鐘電路用于向所述充電控制芯片提供時鐘信號，且所述第二時鐘電路的時鐘信號頻率低于所述第一時鐘電路的時鐘信號頻率；若所述單片機(jī)系統(tǒng)進(jìn)入所述省電工作模式下的時間超過第一預(yù)定時間時，所述單片機(jī)系統(tǒng)未由省電工作模式切換至正常工作模式，則使得所述第一時鐘電路停止工作，并使用所述第二時鐘電路向單片機(jī)系統(tǒng)提供時鐘信號。
[0007]優(yōu)選地，所述單片機(jī)系統(tǒng)還包括休眠模式，若所述單片機(jī)系統(tǒng)進(jìn)入所述省電工作模式下的時間超過第二預(yù)定時間，所述第二預(yù)定時間大于所述第一預(yù)定時間，則所述單片機(jī)系統(tǒng)進(jìn)入休眠模式，將隨機(jī)存取存儲器中存儲的指令和數(shù)據(jù)存儲到只讀存儲器中，并使所述中央處理器、只讀存儲器和隨機(jī)存取存儲器停止工作，使用所述第二時鐘電路為定時器提供時鐘信號。
[0008]優(yōu)選地，所述單片機(jī)系統(tǒng)還包括串行通信總線，省電工作模式下，串行傳輸數(shù)據(jù)以間斷傳輸?shù)姆绞浇?jīng)串行通信總線傳輸。
[0009]優(yōu)選地，所述單片機(jī)系統(tǒng)還包括欠壓復(fù)位模塊，省電工作模式下，欠壓復(fù)位模塊停
止工作。
[0010]優(yōu)選地，所述第一時鐘電路的頻率為3 MHz -24MHZ。
[0011]本發(fā)明提供的具有省電工作模式的單片機(jī)系統(tǒng)的有益效果在于:省電工作模式既使單片機(jī)系統(tǒng)的耗電量達(dá)到最低，又使得從省電工作模式恢復(fù)到正常工作模式的時間更短。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明所提供的具有省電工作模式的單片機(jī)系統(tǒng)的示意圖。
[0013]其中附圖標(biāo)記101 —中央處理器；102 —隨機(jī)存取存儲器；103 —只讀存儲器；104 —定時器；105 —第一時鐘電路；200 —供電模塊；300 —充電控制芯片；301—第二時鐘電路。
【具體實施方式】
[0014]現(xiàn)結(jié)合附圖將本發(fā)明做進(jìn)一步的說明。
[0015]如圖1示出了本發(fā)明所提供的具有省電工作模式的單片機(jī)系統(tǒng)的示意圖。一種具有省電工作模式的單片機(jī)系統(tǒng)，包括中央處理器101、隨機(jī)存取存儲器102、只讀存儲器103、定時器104和第一時鐘電路105，其中，所述單片機(jī)系統(tǒng)包括正常工作模式和省電工作模式。
[0016]優(yōu)選地，所述單片機(jī)系統(tǒng)還包括供電模塊200和充電控制芯片300，所述供電模塊200包括第一供電電路和第二供電電路，所述供電模塊200分別與外接電源和充電電池相連接；正常工作模式下，當(dāng)所述外接電源導(dǎo)通時，所述外接電源通過所述第一供電電路向單片機(jī)系統(tǒng)供電，同時充電控制芯片300控制所述外接電源對所述充電電池的充電，當(dāng)所述外接電源斷開時，所述充電電池通過所述第一供電電路向單片機(jī)系統(tǒng)供電，并且使用所述第一時鐘電路105向單片機(jī)系統(tǒng)提供時鐘信號；省電工作模式下，所述第一供電電路停止工作，當(dāng)所述外接電源導(dǎo)通時，所述外接電源通過所述第二供電電路向單片機(jī)系統(tǒng)供電，同時所述充電控制芯片300控制所述外接電源對所述充電電池的充電，當(dāng)所述外接電源斷開時，所述充電電池通過所述第二供電電路向單片機(jī)系統(tǒng)供電，而且所述第二供電電路提供的電壓低于所述第一供電電路提供的電壓，此外，在省電工作模式下還從只讀存儲器103中讀取需要的指令和數(shù)據(jù)，并將所讀取的需要的指令和數(shù)據(jù)存儲到隨機(jī)存取存儲器102中，所述只讀存儲器103停止工作。
[0017]在省電工作模式中，一方面，由于所述第二供電電路提供的電壓低于所述第一供電電路提供的電壓，從而使得第二供電電路的耗電量也較第一供電電路的耗電量更小，而且單片機(jī)系統(tǒng)基于第二供電電路提供的較低的電壓也獲得了更小的耗電量，比如，第一供電電路提供5v或3.3v的電壓，而第二供電電路提供3v、2v甚至1.8v的電壓；另一方面，將所需的指令和數(shù)據(jù)全部存儲到隨機(jī)存取存儲器102中，而只在隨機(jī)存取存儲器102中進(jìn)行指令和數(shù)據(jù)的讀寫，即中央處理器101無需與只讀存儲器103之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換(這樣比較耗電)，因此也能夠獲得較低的耗電量；此外，所需的指令和數(shù)據(jù)全部存儲到隨機(jī)存取存儲器102中，同時也使得單片機(jī)系統(tǒng)被喚醒時即由省電工作模式進(jìn)入正常工作模式切換時的所需要的時間更短，速度更快。
[0018]優(yōu)選地，所述充電控制芯片300包括第二時鐘電路301，所述第二時鐘電路301用于向所述充電控制芯片300提供時鐘信號，且所述第二時鐘電路301的時鐘信號頻率低于所述第一時鐘電路105的時鐘信號頻率；若所述單片機(jī)系統(tǒng)進(jìn)入所述省電工作模式下的時間超過第一預(yù)定時間時，所述單片機(jī)系統(tǒng)未由省電工作模式切換至正常工作模式，則使得所述第一時鐘電路105停止工作，并使用所述第二時鐘電路301向單片機(jī)系統(tǒng)提供時鐘信號。
[0019]若所述單片機(jī)系統(tǒng)進(jìn)入所述省電工作模式下的時間超過第一預(yù)定時間時，所述單片機(jī)系統(tǒng)未由省電工作模式切換至正常工作模式，也就是說，該單片機(jī)系統(tǒng)可能會在未來的一段時間內(nèi)不會進(jìn)行正常工作，因此可以進(jìn)行進(jìn)一步的省電配置，本發(fā)明中的充電控制芯片300也包括時鐘電路即第二時鐘電路301，第二時鐘電路301的時鐘信號頻率低于所述第一時鐘電路105的時鐘信號頻率，比如第一時鐘電路105的時鐘信號頻率可在MHz的數(shù)量級(例如4MHz)，而第二時鐘電路301的時鐘信號頻率則在kHz的數(shù)量級(例如32kHz)，本發(fā)明借用充電控制芯片300的第二時鐘電路301來替代第一時鐘電路105，這樣使得系統(tǒng)的工作頻率大大降低，大大的降低了系統(tǒng)的耗電量，另外，借用充電控制芯片300的第二時鐘電路301也使得系統(tǒng)成本較低，無需使用額外的時鐘電路。
[0020]優(yōu)選地，所述單片機(jī)系統(tǒng)還包括休眠模式，若所述單片機(jī)系統(tǒng)進(jìn)入所述省電工作模式下的時間超過第二預(yù)定時間，所述第二預(yù)定時間大于所述第一預(yù)定時間，則所述單片機(jī)系統(tǒng)進(jìn)入休眠模式，將隨機(jī)存取存儲器102中存儲的指令和數(shù)據(jù)存儲到只讀存儲器103中，并使所述中央處理器101、只讀存儲器103和隨機(jī)存取存儲器102停止工作，使用所述第二時鐘電路301為定時器104提供時鐘信號。
[0021]本發(fā)明中，若單片機(jī)系統(tǒng)進(jìn)入省電工作模式下的時間較長，即短時間內(nèi)被喚醒而進(jìn)入正常工作模式的可能性較低，因此在超過第二預(yù)定時間時，單片機(jī)系統(tǒng)進(jìn)入休眠模式，將所有的指令和數(shù)據(jù)都存儲到只讀存儲器103中，并使所述中央處理器101、只讀存儲器103、隨機(jī)存取存儲器102停止工作，這樣可以是單片機(jī)系統(tǒng)的耗電量降至最低。另外，所述第二時鐘電路301為定時器104提供時鐘信號，單片機(jī)系統(tǒng)可在定時器104到預(yù)設(shè)的時間時切換到正常工作模式，或者在收到中斷時切換到正常工作模式。
[0022]優(yōu)選地，所述單片機(jī)系統(tǒng)還包括串行通信總線，省電工作模式下，串行傳輸數(shù)據(jù)以間斷傳輸?shù)姆绞浇?jīng)串行通信總線傳輸。間斷傳輸?shù)姆绞奖绕鸪掷m(xù)傳輸能夠更好的節(jié)約電能，降低數(shù)據(jù)傳輸?shù)暮碾娏俊?br> [0023]優(yōu)選地，所述單片機(jī)系統(tǒng)還包括欠壓復(fù)位模塊，省電工作模式下，欠壓復(fù)位模塊停止工作。在省電工作模式下使得欠壓復(fù)位模塊停止工作，可以使得單片機(jī)系統(tǒng)的耗電量進(jìn)一步降低。
[0024]優(yōu)選地，所述第一時鐘電路105的頻率為3 MHz _24MHz。
[0025]優(yōu)選地，所述單片機(jī)系統(tǒng)還包括中斷電路、輸入電路和輸出電路等。
[0026]優(yōu)選地，當(dāng)充電電池的電量低于預(yù)定閾值時，所述充電控制芯片300控制充電電池進(jìn)行充電。預(yù)定閾值例如可以是滿電量的20%。
[0027]本發(fā)明提供的具有省電工作模式的單片機(jī)系統(tǒng)，提供了省電工作模式，既使單片機(jī)系統(tǒng)的耗電量達(dá)到最低，又使得從省電工作模式恢復(fù)到正常工作模式的時間更短。
[0028]當(dāng)然，以上所述僅是本發(fā)明的較佳實施例，本發(fā)明并非局限于上述實施例和實施方法。相關(guān)【技術(shù)領(lǐng)域】的從業(yè)者可在本發(fā)明的技術(shù)思想許可的范圍內(nèi)進(jìn)行不同的變化及實施，故凡依本發(fā)明專利申請范圍所述的構(gòu)造、特征及原理所做的等效變化或修飾，均包括于本發(fā)明專利申請范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種具有省電工作模式的單片機(jī)系統(tǒng)，包括中央處理器、隨機(jī)存取存儲器、只讀存儲器、定時器和第一時鐘電路，其特征在于:所述單片機(jī)系統(tǒng)包括正常工作模式和省電工作模式。
2.如權(quán)利要求1所述的具有省電工作模式的單片機(jī)系統(tǒng)，其特征在于:所述單片機(jī)系統(tǒng)還包括供電模塊和充電控制芯片，所述供電模塊包括第一供電電路和第二供電電路，所述供電模塊分別與外接電源和充電電池相連接；正常工作模式下，當(dāng)所述外接電源導(dǎo)通時，所述外接電源通過所述第一供電電路向單片機(jī)系統(tǒng)供電，同時充電控制芯片控制所述外接電源對所述充電電池的充電，當(dāng)所述外接電源斷開時，所述充電電池通過所述第一供電電路向單片機(jī)系統(tǒng)供電，并且使用所述第一時鐘電路向單片機(jī)系統(tǒng)提供時鐘信號；省電工作模式下，所述第一供電電路停止工作，當(dāng)所述外接電源導(dǎo)通時，所述外接電源通過所述第二供電電路向單片機(jī)系統(tǒng)供電，同時所述充電控制芯片控制所述外接電源對所述充電電池的充電，當(dāng)所述外接電源斷開時，所述充電電池通過所述第二供電電路向單片機(jī)系統(tǒng)供電，而且所述第二供電電路提供的電壓低于所述第一供電電路提供的電壓，此外，在省電工作模式下還從只讀存儲器中讀取需要的指令和數(shù)據(jù)，并將所讀取的需要的指令和數(shù)據(jù)存儲到隨機(jī)存取存儲器中，所述只讀存儲器停止工作。
3.如權(quán)利要求2所述的具有省電工作模式的單片機(jī)系統(tǒng)，其特征在于:所述充電控制芯片包括第二時鐘電路，所述第二時鐘電路用于向所述充電控制芯片提供時鐘信號，且所述第二時鐘電路的時鐘信號頻率低于所述第一時鐘電路的時鐘信號頻率；若所述單片機(jī)系統(tǒng)進(jìn)入所述省電工作模式下的時間超過第一預(yù)定時間時，所述單片機(jī)系統(tǒng)未由省電工作模式切換至正常工作模式，則使得所述第一時鐘電路停止工作，并使用所述第二時鐘電路向單片機(jī)系統(tǒng)提供時鐘信號。
4.如權(quán)利要求3所述的具有省電工作模式的單片機(jī)系統(tǒng)，其特征在于:所述單片機(jī)系統(tǒng)還包括休眠模式，若所述單片機(jī)系統(tǒng)進(jìn)入所述省電工作模式下的時間超過第二預(yù)定時間，所述第二預(yù)定時間大于所述第一預(yù)定時間，則所述單片機(jī)系統(tǒng)進(jìn)入休眠模式，將隨機(jī)存取存儲器中存儲的指令和數(shù)據(jù)存儲到只讀存儲器中，并使所述中央處理器、只讀存儲器和隨機(jī)存取存儲器停止工作，使用所述第二時鐘電路為定時器提供時鐘信號。
5.如權(quán)利要求1所述的具有省電工作模式的單片機(jī)系統(tǒng)，其特征在于:所述單片機(jī)系統(tǒng)還包括串行通信總線，省電工作模式下，串行傳輸數(shù)據(jù)以間斷傳輸?shù)姆绞浇?jīng)串行通信總線傳輸。
6.如權(quán)利要求1所述的具有省電工作模式的單片機(jī)系統(tǒng)，其特征在于:所述單片機(jī)系統(tǒng)還包括欠壓復(fù)位模塊，省電工作模式下，欠壓復(fù)位模塊停止工作。
7.如權(quán)利要求1所述的具有省電工作模式的單片機(jī)系統(tǒng)，其特征在于:所述第一時鐘電路的頻率為3MHz-24MHz。
【文檔編號】G06F1/32GK103713726SQ201410006580
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2014年1月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月8日
【發(fā)明者】張華林 申請人:閩南師范大學(xué)