[实用新型]一种实现低功耗模式的芯片

说明书

技术领域

本实用新型属于芯片领域，尤其涉及一种实现低功耗模式的芯片。

背景技术

芯片通常要求供电电源在一个确定的电压范围内才能正常工作。对于电池VBAT应用场合，通常要求芯片的电源电压在1.8V到3.6V之间。当电池VBAT电压低于1.8V时，虽然系统不能正常工作，但是用户往往期望芯片运行过程中保存在内部RAM的重要数据不丢失，当重新更换电池以后还能继续使用原先存储在内部RAM中的数据。虽然芯片完全掉电时会丢失存储在内部RAM的数据，但只要芯片的电源电压高于0.7V，RAM还是能够保持其内部的数据的。另外，更换电池VBAT的时候，芯片电源电压会完全没有，为了保证在更换电池VBAT的这段时间内芯片依然有供电电源，在外部电源VDD和地VSS之间通常会并联一个大电容C1以作为备份电源使用，如图1所示。

为了延长电池电压从1.8V降低到0.7V的时间，这要求芯片在这段期间内消耗尽量小的电流，如图2所示的目前通用的电池应用芯片内部结构示意图，通常由以下几个部分组成：电源电压低压检测电路1，用于检测电源电压，当芯片电源电压下降到指定电平以后，芯片即发出报警或者执行复位操作；基准参考源电路2，用于为电源电压低压检测电路1提供精准的偏置，使得低压复位电路能够正常工作；程序存储器3，用于存储执行程序的非易失性存储器单元，可以是闪存存储器，也可以是单次编程存储器单元；随机存储器4，用于存储芯片在运行过程中的一些重要信息，随机存储器4是易失性存储器单元，当芯片完全掉电时，随机存储器4中的存储单元会丢失，在芯片不完全掉电时，随机存储器4能够在一定电压范围内保持存储器中的内容，这个电压通常在0.7V以上；数字逻辑单元5，用于控制低压复位电路对电源电压低压检测电路1和基准参考源电路2执行复位操作，数字逻辑单元5包括低压复位电路、中央处理器单元(CPU)、定时器、脉冲发生器等单元。

现有技术中，往往提供多种工作模式来控制如图2所示的芯片的工作电流，如待机模式，停机模式等。虽然这些工作模式能减小芯片从1.8V降低到0.7V的这段时间内的工作电流，但是在实际应用中，用户往往不知道供电电源何时会突然掉电，可能在正常工作模式下掉电，也可能在停机模式下，因此，供电电源突然掉电具有一定的不确定性。当供电电源在正常工作模式下掉电，此时芯片耗电电流往往较大，会有百微安级甚至是毫安级的耗电电流，使得电池VBAT内的剩余电量或者电容C1内存储的电量迅速放光。当供电电源在停机模式下掉电时，耗电电流会非常小，电池VBAT内的剩余电量或者电容C1存储的电量能够维持相当长一段时间，但是由于停机模式通常易被外部按键唤醒，如果实际操作的时候意外碰到这些按键，芯片很快从停机模式转入到正常模式，瞬间会消耗大量的电流，同样会使电池VBAT内的剩余电量或者电容C1内存储的电量迅速放光。特别是在MCU(微处理器)芯片中，供电电源突然掉电导致RAM数据出现不确定性的情况尤为突出。

因此，需要提出一种芯片，所述芯片可以判断芯片电源电压何时掉电，以便使芯片发生电源电压掉电后，芯片立刻切换到低功耗工作模式，减小芯片的工作电流，从而延长内部RAM数据的掉电保持时间，解决现有技术中因掉电时间不确定而导致内部RAM在某些情况下保持数据时间短的问题，以及所述芯片还可以有效减小因误触发导致的芯片电流瞬间增大，从而降低RAM数据保持时间的概率问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种实现低功耗模式的芯片，以便能够判断芯片电源电压何时掉电，进而解决因掉电时间不确定而导致内部RAM可能不能保持数据的问题，以及有效地减小了误触发导致的芯片电流瞬间增大的概率问题。

为解决上述问题，提供一种实现低功耗模式的芯片，包括：

基准参考源电路，所述基准参考源电路输出一指定电平和偏置；

与所述基准参考源电路连接的电源电压低压检测电路，所述电源电压低压检测电路接收所述指定电平和偏置以及采样芯片电源电压，所述电源电压低压检测电路根据采样到的所述芯片电源电压高于指定电平输出一高电平的标志信号，或根据采样到的所述芯片电源电压低于指定电平输出一低电平的标志信号；

分别与所述电源电压低压检测电路和基准参考源电路连接的低功耗逻辑控制电路，所述低功耗逻辑控制电路根据所述标志信号输出一高电平的控制信号或低电平的控制信号，并将一基准参考源电路的使能位和电源电压低压检测电路的使能位分别输出至所述基准参考源电路和电源电压低压检测电路；