待機(jī)省電裝置及其工作方法、芯片的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電子電路領(lǐng)域，尤其涉及一種待機(jī)省電裝置及其工作方法、芯片。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著芯片技術(shù)的發(fā)展，越來越多的電子產(chǎn)品通過集成更多的芯片來實(shí)現(xiàn)更多的功能，但是功耗增加的問題也隨之顯現(xiàn)。因此，為了能夠有效的降低電子產(chǎn)品的功耗，延長(zhǎng)電子產(chǎn)品的使用時(shí)間，在研宄中對(duì)芯片的設(shè)計(jì)提出了新的要求，就是既要有正常工作模式，也要有待機(jī)省電模式。在待機(jī)省電模式下，要求芯片能夠繼續(xù)保持一些狀態(tài)和運(yùn)算數(shù)據(jù)，并且能夠快速的恢復(fù)到正常工作模式。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，通過在芯片上增加大電容來實(shí)現(xiàn)電壓的維持，從而使芯片能夠繼續(xù)保持一些狀態(tài)和運(yùn)算數(shù)據(jù)。如圖1所示，為現(xiàn)有技術(shù)中芯片在待機(jī)省電模式維持電壓的電路原理圖，該原理圖包括:數(shù)字電路11、數(shù)字穩(wěn)壓電路12、模擬穩(wěn)壓電路13、模擬電路14和電容C，其中，數(shù)字穩(wěn)壓電路12和模擬穩(wěn)壓電路13均與電源VDD連接，模擬電路14包括模擬電路1、模擬電路2、……、模擬電路η，η為大于或等于I的自然數(shù)，數(shù)字電路11與電容C并聯(lián)后一端與數(shù)字穩(wěn)壓電路12連接，另一端與地連接，模擬電路14中模擬電路1、模擬電路2、……、模擬電路η之間均是并聯(lián)的關(guān)系，且并聯(lián)后的一端與模擬穩(wěn)壓電路13連接，另一端與地連接。在芯片正常工作模式下，數(shù)字穩(wěn)壓電路12為數(shù)字電路11提供第二數(shù)字電源，模擬穩(wěn)壓電路13為模擬電路14提供模擬電源。當(dāng)芯片進(jìn)入待機(jī)省電模式時(shí)，數(shù)字穩(wěn)壓電路12和模擬穩(wěn)壓電路13均關(guān)閉，如果沒有電容C，數(shù)字穩(wěn)壓電路12和模擬穩(wěn)壓電路13關(guān)閉后，第二數(shù)字電源和模擬電源均掉電，則在數(shù)字穩(wěn)壓電路12和模擬穩(wěn)壓電路13重新開始工作后，數(shù)字電路11需要重新運(yùn)行一段時(shí)間才能恢復(fù)到正常工作狀態(tài)。而在圖1中，當(dāng)芯片進(jìn)入待機(jī)省電模式時(shí)，數(shù)字穩(wěn)壓電路12和模擬穩(wěn)壓電路13均關(guān)閉，由于電容C的儲(chǔ)能作用，在數(shù)字電路11的漏電流非常小的情況下，可以使數(shù)字電路11中的第二數(shù)字電源維持一段較長(zhǎng)時(shí)間，從而數(shù)字電路11的狀態(tài)和運(yùn)算數(shù)據(jù)可被保持。當(dāng)芯片恢復(fù)正常工作模式時(shí)，數(shù)字穩(wěn)壓電路12和模擬穩(wěn)壓電路13重新開始工作，由于數(shù)字電路11的狀態(tài)和運(yùn)算數(shù)據(jù)已經(jīng)存在，數(shù)字電路11和模擬電路14均可以較快恢復(fù)到正常的工作狀態(tài)。需要說明的是，數(shù)字電路11的漏電流與正常的電流相比是非常小的，例如:如果正常電流的數(shù)量級(jí)在毫安級(jí)時(shí)，則數(shù)字電路11的漏電流的數(shù)量級(jí)只有微安級(jí)。
[0004]在圖1所示的現(xiàn)有技術(shù)中，電容C的大小和數(shù)字電路11的漏電流1、第二數(shù)字電源V及待機(jī)省電模式下可維持的時(shí)間t之間的關(guān)系為:C = I*t/V，從上述公式可以看出，數(shù)字電路11的漏電流I越小、第二數(shù)字電源V越大、待機(jī)省電模式下可維持的時(shí)間t越短時(shí)，電容C越??；在第二數(shù)字電源V和電容C不變的條件下，數(shù)字電路11的漏電流I越小，待機(jī)省電模式下可維持的時(shí)間t越長(zhǎng)。然而，隨著芯片技術(shù)的發(fā)展、數(shù)字電路規(guī)模的增加以及芯片制作工藝上的不斷改進(jìn)，都會(huì)使數(shù)字電路漏電流I越來越大，第二數(shù)字電源V越來越小，并且隨著電子產(chǎn)品在使用中提出的新挑戰(zhàn)，需要待機(jī)省電模式下可維持的時(shí)間t也越來越長(zhǎng)，這些都需要盡可能大的電容C。但是，若電容C集成在芯片內(nèi)部，則會(huì)占用較大的面積，使芯片的成本升高；若使用片外分離電容，會(huì)使電子產(chǎn)品的體積增加，成本升高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供一種待機(jī)省電裝置及其工作方法、芯片，用以提供穩(wěn)定的數(shù)字電源，實(shí)現(xiàn)較長(zhǎng)時(shí)間的待機(jī)，減小芯片的面積和電子產(chǎn)品的體積，降低成本。
[0006]本發(fā)明提供一種待機(jī)省電裝置，所述裝置布置在芯片上，包括數(shù)字待機(jī)穩(wěn)壓模塊和控制模塊，其中:
[0007]所述數(shù)字待機(jī)穩(wěn)壓模塊用于在所述控制模塊的控制下，根據(jù)第二數(shù)字電源對(duì)第一數(shù)字電源進(jìn)行校準(zhǔn)，其中，所述第二數(shù)字電源用于當(dāng)所述芯片正常工作時(shí)為所述芯片的數(shù)字電路供電；
[0008]所述控制模塊用于當(dāng)所述芯片進(jìn)入待機(jī)省電模式時(shí)，開啟所述數(shù)字待機(jī)穩(wěn)壓模塊為所述數(shù)字電路提供校準(zhǔn)后的第一數(shù)字電源，關(guān)閉所述第二數(shù)字電源和模擬電源，當(dāng)所述芯片進(jìn)入正常工作模式時(shí)，開啟所述第二數(shù)字電源和所述模擬電源，關(guān)閉所述數(shù)字待機(jī)穩(wěn)壓模塊，其中，所述模擬電源用于當(dāng)所述芯片正常工作時(shí)為所述芯片的模擬電路供電。
[0009]本發(fā)明還提供一種待機(jī)省電裝置的工作方法，所述裝置布置在芯片上，包括數(shù)字待機(jī)穩(wěn)壓模塊和控制模塊，其中:
[0010]所述數(shù)字待機(jī)穩(wěn)壓模塊在所述控制模塊的控制下，根據(jù)第二數(shù)字電源對(duì)第一數(shù)字電源進(jìn)行校準(zhǔn)，其中，所述第二數(shù)字電源在所述芯片正常工作時(shí)為所述芯片的數(shù)字電路供電；
[0011]當(dāng)所述芯片進(jìn)入待機(jī)省電模式時(shí)，所述控制模塊開啟所述數(shù)字待機(jī)穩(wěn)壓模塊為所述數(shù)字電路提供校準(zhǔn)后的第一數(shù)字電源，關(guān)閉所述第二數(shù)字電源和模擬電源；
[0012]當(dāng)所述芯片進(jìn)入正常工作模式時(shí)，所述控制模塊開啟所述第二數(shù)字電源和所述模擬電源，關(guān)閉所述數(shù)字待機(jī)穩(wěn)壓模塊，其中，所述模擬電源在所述芯片正常工作時(shí)為所述芯片的模擬電路供電。
[0013]本發(fā)明還提供一種芯片，包括:
[0014]模擬穩(wěn)壓電路；
[0015]模擬電路，與所述模擬穩(wěn)壓電路連接；
[0016]數(shù)字穩(wěn)壓電路；
[0017]數(shù)字電路，與所述數(shù)字穩(wěn)壓電路連接；
[0018]還包括待機(jī)省電裝置，所述待機(jī)省電裝置包括數(shù)字待機(jī)穩(wěn)壓模塊和控制模塊，其中:
[0019]所述數(shù)字待機(jī)穩(wěn)壓模塊用于在所述控制模塊的控制下，根據(jù)第二數(shù)字電源對(duì)第一數(shù)字電源進(jìn)行校準(zhǔn)，其中，所述第二數(shù)字電源用于當(dāng)所述芯片正常工作時(shí)為所述芯片的數(shù)字電路供電；
[0020]所述控制模塊用于當(dāng)所述芯片進(jìn)入待機(jī)省電模式時(shí)，開啟所述數(shù)字待機(jī)穩(wěn)壓電路為所述數(shù)字電路提供校準(zhǔn)后的第一數(shù)字電源，關(guān)閉所述第二數(shù)字電源和模擬電源，當(dāng)所述芯片進(jìn)入正常工作狀態(tài)時(shí)，開啟所述第二數(shù)字電源和所述模擬電源，關(guān)閉所述數(shù)字待機(jī)穩(wěn)壓電路，所述模擬電源用于當(dāng)所述芯片正常工作時(shí)為所述芯片的模擬電路供電。
[0021]在本發(fā)明中，通過控制模塊22控制數(shù)字待機(jī)穩(wěn)壓模塊21根據(jù)第二數(shù)字電源對(duì)第一數(shù)字電源進(jìn)行校準(zhǔn)；在芯片進(jìn)入待機(jī)省電模式時(shí)，控制模塊22開啟數(shù)字待機(jī)穩(wěn)壓模塊21來為數(shù)字電路11提供校準(zhǔn)后的第一數(shù)字電源，關(guān)閉第二數(shù)字電源和模擬電源；在芯片進(jìn)入正常工作模式時(shí)，控制模塊22開啟第二數(shù)字電源和模擬電源，關(guān)閉數(shù)字待機(jī)穩(wěn)壓模塊21。這樣，通過基本的電路模塊實(shí)現(xiàn)芯片的待機(jī)省電功能，不需再使用大電容，減小芯片的面積和電子產(chǎn)品的體積，有效地降低了成本，并且在數(shù)字電路11的漏電流較大時(shí)，也可以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間的待機(jī)，使芯片能夠繼續(xù)保持一些狀態(tài)和運(yùn)算數(shù)據(jù)，避免因長(zhǎng)時(shí)間待機(jī)造成的數(shù)據(jù)丟失。
【附圖說明】
[0022]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中芯片在待機(jī)省電模式維持電壓的電路原理圖；
[0023]圖2為本發(fā)明的待機(jī)省電裝置實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖3為本發(fā)明的待機(jī)省電裝置實(shí)施例中數(shù)字待機(jī)穩(wěn)壓模塊21的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖4為本發(fā)明的芯片實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合說明書附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。
[0027]如圖2所示，為本發(fā)明的待機(jī)省電裝置實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，該裝置可以布置在芯片上，該電路可以包括數(shù)字待機(jī)穩(wěn)壓模塊21和控制模塊22，其中，數(shù)字待機(jī)穩(wěn)壓模塊21與控制模塊22相連，控制模塊22與數(shù)字穩(wěn)壓電路12、模擬穩(wěn)壓電路13均相連，數(shù)字穩(wěn)壓電路12和數(shù)字電路11連接處與控制模塊22相連，數(shù)字電路11與數(shù)字待機(jī)穩(wěn)壓模塊21相連，數(shù)字待機(jī)穩(wěn)壓模塊21與電源VDD相連。
[0028]在本實(shí)施例中，數(shù)字待機(jī)穩(wěn)壓模塊21用于在控制模塊22的控制下，根據(jù)第二數(shù)字電源對(duì)第一數(shù)字電源進(jìn)行校準(zhǔn)，其中，第二數(shù)字電源用于當(dāng)芯片正常工作時(shí)為芯片的數(shù)字電路11供電；控制模塊22用于當(dāng)芯片進(jìn)入待機(jī)省電模式時(shí)，開啟數(shù)字待機(jī)穩(wěn)壓模塊21為數(shù)字電路提供校準(zhǔn)后的第一數(shù)字電源，關(guān)閉第二數(shù)字電源和模擬電源，當(dāng)芯片進(jìn)入正常工作模式時(shí)，開啟第二數(shù)字電源和模擬電源，關(guān)閉數(shù)字待機(jī)穩(wěn)壓模塊21，其中，模擬電源用