本實(shí)用新型涉及集成電路技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種超低功耗的TYPE_C接口協(xié)議芯片。
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背景技術(shù):
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在當(dāng)今消費(fèi)類芯片中,工作和待機(jī)功耗正逐漸成為芯片設(shè)計(jì)的重要指標(biāo),系統(tǒng)的待機(jī)時(shí)間也逐漸成為產(chǎn)品成敗的關(guān)鍵因素之一。
USB TYPE_C接口憑借其自身強(qiáng)大的功能,在Apple,Intel,Google等廠商的強(qiáng)勢推動(dòng)下,必將迅速引發(fā)一場USB接口的革命,并將積極影響我們?nèi)粘I畹姆椒矫婷妗R虼?,TYPE_C接口協(xié)議芯片的應(yīng)用將越來越廣。
根據(jù)TYPE_C接口協(xié)議,可以將TYPE_C接口協(xié)議芯片配置為不同功能模式:UFP、DFP或DRP。其中,UFP為充電模式,需要在CC通道提供RD(下拉電阻);DFP為放電模式,需要在CC通道提供RP(上拉電阻);DRP為雙角色模式,既可以做UFP,也可以做DFP,需要在UFP與DFP間動(dòng)態(tài)切換。因此,CC通道也會(huì)在RD與RP間動(dòng)態(tài)切換。
TYPE_C接口協(xié)議芯片,作為一個(gè)系統(tǒng)級的電路,并不是任何時(shí)候都需要每一個(gè)模塊都在工作,在待機(jī)模式下,對暫時(shí)不需要工作的模塊可以將其關(guān)掉,當(dāng)需要工作時(shí)再將其喚醒,從而可以降低整個(gè)芯片的功耗。
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技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
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本實(shí)用新型旨在根據(jù)TYPE_C接口的特點(diǎn),針對其不同功能模式,提出了一種超低功耗的TYPE_C接口協(xié)議芯片。本實(shí)用新型由以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
一種超低功耗的TYPE_C接口協(xié)議芯片,其特征在于,包括:I2C總線接口、CC通道接口、中斷輸出接口、寄存器模塊、電源管理模塊、時(shí)鐘模塊、喚醒模塊和其它功能模塊;I2C總線接口的數(shù)據(jù)線SDA時(shí)鐘線SCL連接寄存器模塊,I2C總線接口的數(shù)據(jù)線及CC通道接口連接所述喚醒模塊;喚醒模塊的喚醒信息輸出端連接電源管理模塊,寄存器模塊的配置信息輸出端連接電源管理模塊;電源管理模塊的中斷信號輸出端連接所述中斷輸出接口,功能控制輸出端連接所述其它功能模塊,時(shí)鐘控制輸出端連接所述時(shí)鐘模塊。
本實(shí)用新型提供的TYPE_C接口協(xié)議芯片,根據(jù)TYPE_C接口協(xié)議芯片的工作特點(diǎn),通過定義多種工作模式:正常工作模式(Active)、普通待機(jī)模式(Standby)和深度待機(jī)模式(Deep_Standby),并通過電源管理模塊實(shí)現(xiàn)不同工作模式之間的切換,不同工作模式下有不同功耗,能有效降低產(chǎn)品的待機(jī)功耗。
〖附圖說明〗
圖1為本實(shí)用新型提供的TYPE_C接口協(xié)議芯片工作模式示意圖。
圖2為本實(shí)用新型提供的TYPE_C接口協(xié)議芯片的模塊結(jié)構(gòu)圖。
〖具體實(shí)施方式〗
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。
如圖1所示,為本實(shí)用新型提供的TYPE_C接口協(xié)議芯片的工作模式示意圖。該TYPE_C接口協(xié)議芯片有多種工作模式:正常工作模式(Active)、普通待機(jī)模式(Standby)和深度待機(jī)模式(Deep_Standby)。
正常工作模式(Active):所有模塊開啟,功耗最大。
普通待機(jī)模式(Standby):系統(tǒng)時(shí)鐘切換到低頻,關(guān)閉除了時(shí)鐘模塊與喚醒模塊以外的其它功能模塊,進(jìn)入低功耗模式。在此模式下,喚醒模塊只有一個(gè)CC通路的插入檢測電路與I2C的SDA數(shù)據(jù)線觸發(fā)電路工作,該模塊的功耗非常低,電流只有5uA左右;系統(tǒng)時(shí)鐘切換到低頻,只有70KHz,時(shí)鐘模塊電流35uA左右;因此,在普通待機(jī)模式(Standby)下,芯片總的電流大約40uA,功耗較低。
深度待機(jī)模式(Deep_Standby):只開啟喚醒模塊,關(guān)閉其它所有功能模塊,進(jìn)入超低功耗模式。在此模式下,只有喚醒模塊工作,因此,芯片總的電流只有5uA左右,功耗極低。
如圖2所示,本實(shí)用新型提供的TYPE_C接口協(xié)議芯片包括:PMU模塊(Power Management Unit)、寄存器配置模塊、時(shí)鐘模塊、喚醒模塊和其它功能模塊。通過PMU模塊,實(shí)現(xiàn)不同工作模式之間的切換。當(dāng)TYPE_C接口協(xié)議芯片無設(shè)備接入或無I2C總線訪問時(shí),PMU模塊開始計(jì)時(shí)。記時(shí)到1秒時(shí),首先發(fā)送中斷信號INT通知系統(tǒng)將進(jìn)入待機(jī)模式。此時(shí),芯片還是處于正常工作模式(Active),系統(tǒng)可以根據(jù)需求通過I2C總線訪問寄存器模塊。當(dāng)計(jì)時(shí)到1.5秒時(shí),芯片進(jìn)入待機(jī)模式。PMU模塊根據(jù)寄存器模塊的配置信息,選擇進(jìn)入普通待機(jī)模式(Standby)或是深度待機(jī)模式(Deep_Standby)。當(dāng)配置為UFP或DFP模式時(shí),進(jìn)入到深度待機(jī)模式(Deep_Standby)。UFP模式下,喚醒模塊只需要檢測到DFP設(shè)備插入即可。此模式下CC通道通過喚醒模塊提供RD,可以檢測到RP的接入,即接入DFP設(shè)備可以喚醒芯片。DFP模式下,喚醒模塊只需要檢測到UFP設(shè)備插入即可。此模式下CC通道通過喚醒模塊提供RP,可以檢測到RD的接入,即接入U(xiǎn)FP設(shè)備可以喚醒芯片。因此,深度待機(jī)模式(Deep_Standby),只需要保留喚醒模塊工作即可,其它所有模塊都可以關(guān)閉,包括PMU模塊。當(dāng)配置為DRP模式時(shí),進(jìn)入到普通待機(jī)模式(Standby)。因?yàn)镈RP模式下,喚醒模塊即需要檢測到UFP設(shè)備的插入,也需要檢測到DFP設(shè)備的插入。所以,CC通道需要在RD與RP間動(dòng)態(tài)切換。因此,系統(tǒng)時(shí)鐘不能關(guān)閉,但可以切換到低頻模式,以保證CC通道在RD與RP間動(dòng)態(tài)切換。因此,普通待機(jī)模式(Deep_Standby),需要保留喚醒模塊與時(shí)鐘模塊工作,其它所有模塊都可以關(guān)閉,包括PMU模塊。在待機(jī)模式下,當(dāng)有設(shè)備插入或有I2C總線訪問時(shí),喚醒模塊首先喚醒PMU模塊,PMU模塊控制開啟其它所有功能模塊,退出待機(jī)模式。然后PMU模塊發(fā)送中斷信號INT,通知系統(tǒng)退出待機(jī)模式。
本實(shí)用新型中,寄存器模塊可以通過I2C接口配置TYPE_C接口協(xié)議芯片的功能模式??梢耘渲脼閁FP、DFP或DRP。時(shí)鐘模塊在正常工作模式(Active)時(shí),提供2.5MHz系統(tǒng)時(shí)鐘;在普通待機(jī)模式(Standby)時(shí),提供70KHz系統(tǒng)時(shí)鐘;在深度待機(jī)模式(Deep_Standby)時(shí),該模塊被關(guān)閉,不提供系統(tǒng)時(shí)鐘。PMU模塊根據(jù)TYPE_C接口協(xié)議芯片的不同功能模式(UFP、DFP或DRP),在待機(jī)狀態(tài)下,選擇進(jìn)入普通待機(jī)模式(Standby)或深度待機(jī)模式(Deep_Standby)。PMU模塊在進(jìn)入待機(jī)模式前,首先發(fā)中斷請求信號INT,通知系統(tǒng)將進(jìn)入待機(jī)模式,然后過一段時(shí)間后再進(jìn)入待機(jī)模式。喚醒模塊在待機(jī)模式下,通過檢測電路,當(dāng)發(fā)現(xiàn)CC通道上有設(shè)備接入或I2C的SDA數(shù)據(jù)線有數(shù)據(jù)輸入時(shí),通知PMU模塊,退出待機(jī)模式。因此,通過CC通道或I2C的SDA數(shù)據(jù)線都可以喚醒TYPE_C接口協(xié)議芯片。其它功能模塊處理相關(guān)TYPE_C接口協(xié)議。因此,當(dāng)CC通道上無設(shè)備接入時(shí)可以將該模塊關(guān)閉。CC配置通道:在正常工作模式下,受其它功能模塊控制,以實(shí)現(xiàn)TYPE_C接口協(xié)議功能;在待機(jī)模式下,受喚醒模塊控制,以實(shí)現(xiàn)插入檢測喚醒功能。
以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已,并不用以限制本實(shí)用新型,凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。