專利名稱：低電壓檢測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一般地說本發(fā)明涉及低電壓檢測系統(tǒng)，更具體地說涉及具有多個電壓檢測電平的低電壓檢測系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在許多電池供電的系統(tǒng)中，比如便攜式電子行業(yè)的系統(tǒng)，邏輯裝置比如微處理器和微控制器在主控制器和/或功率管理單元中起著一定作用。在這種作用中，重要的是，在電池電力變得微弱或者被取下時保護邏輯裝置的內(nèi)部邏輯狀態(tài)和易失性存儲器(RAM、控制寄存器、邏輯狀態(tài)等)。例如，在如今可用的微控制器中，低電壓檢測(LVD)電路檢測何時產(chǎn)生低電壓和使微控制器復(fù)位?？商鎿Q地，某些LVD系統(tǒng)允許微控制器接收除了復(fù)位之外的中斷，以使軟件將微控制器置于停止模式以使電流消耗最小，直到電池電壓恢復(fù)。然而，在這些系統(tǒng)中，雖然處于停止模式中，仍然可能接收中斷(比如來自鍵盤輸入)，造成微控制器在電池恢復(fù)之前被再次啟動并使電池消耗，由此造成數(shù)據(jù)丟失。因此，需要提供一種LVD系統(tǒng)，這種系統(tǒng)保護邏輯裝置的內(nèi)部邏輯狀態(tài)和易失性存儲器，同時允許從電力微弱的或被取下的電池狀態(tài)中安全恢復(fù)。此外，為了降低成本，需要提供一種使用具有最少數(shù)量的引線的邏輯裝置的系統(tǒng)。


通過舉例和非限制性

本發(fā)明，在附圖中相同的參考標號表示類似的元件，其中；附圖1所示為根據(jù)本發(fā)明的一種實施例的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的方塊圖；附圖2所示為根據(jù)本發(fā)明的一種實施例的進入和退出安全狀態(tài)的方法的附圖；附圖3-5所示為對應(yīng)于在附圖1內(nèi)的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)內(nèi)的各種單元的真值表；附圖6所示為在附圖1的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)內(nèi)的低電壓檢測單元的一種實施例的示意圖；附圖7所示為在附圖1的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)內(nèi)的另一低電壓檢測單元的一種實施例的示意圖；本領(lǐng)域普通技術(shù)人員會理解的是，為了清楚簡明地說明本發(fā)明在附圖中的元件沒有按比例繪制。例如，在附圖中的某些元件的尺寸可以相對于其它的元件放大以有助于理解本發(fā)明的實施例。
具體實施例方式
正如在此所使用，術(shù)語“總線”被用于指可用于傳遞一種或多種類型的信息比如數(shù)據(jù)、地址、控制或狀態(tài)的多個信號或?qū)w。在此所討論的導(dǎo)體參考單個導(dǎo)體、多個導(dǎo)體、單向?qū)w或雙向?qū)w說明或描述。然而，不同的實施例可以改變導(dǎo)體的實施。例如，可以使用分離的單向?qū)w而不使用雙向?qū)w，反之亦然。此外，多個導(dǎo)體可以以串行或時分的方式傳遞多個信號的單個導(dǎo)體替代。同樣地，傳遞多個信號的單個導(dǎo)體可以被分解為傳遞這些信號子組的各種不同的導(dǎo)體。因此，對于信號的傳遞，存在許多選擇。
在提到使信號、狀態(tài)位或類似設(shè)備譯為邏輯真或邏輯假時分別使用術(shù)語“聲稱”和“否定”(或去聲稱)。如果邏輯真狀態(tài)是邏輯電平1，則邏輯假狀態(tài)是邏輯電平0。如果邏輯真狀態(tài)是邏輯電平零，則邏輯假狀態(tài)是邏輯電平1。
附圖1所示為數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)100的一種實施例的方塊圖。數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)100包括邏輯裝置比如帶有外部電路的微處理器(MCU)102，如附圖1所示。在變型的實施例中，MCU 102可以以各種微處理器、微控制器或其它類型的邏輯裝置替換，其中在一種實施例中，MCU 102(或任何其它類型的邏輯裝置)位于單個集成電路上。MCU 102包括中央處理單元(CPU)160、存儲器158、內(nèi)部設(shè)備156、輸入輸出(I/O)接口154、安全位寄存器134和中斷處理器(IH)142，這些都與總線152雙向耦合。(注意，如在此所使用，總線152包括地址、數(shù)據(jù)和控制信號。)MCU 102也包括耦合到提供電壓Vbatt的電池節(jié)點109(即電源引線)的LVD1單元110。LVD1 110檢測在Vbatt何時下降到第一電壓電平LV1之下時，MCU 102也包括檢測Vbatt何時下降到第二電壓LV2之下的LVD2單元116，這里，一般地LV1大于LV2。MCU 102也可以包括耦合到電池節(jié)點109和LVD2 116以將Vreg提供給LVD2116的電壓調(diào)節(jié)器114。然而，在變型實施例中，電壓調(diào)節(jié)器114可以不存在，在這種情況下LVD2 116耦合到電池節(jié)點109。MCU 102也包括周期性喚醒單元(PWU)124、PWU啟動單元120、LVD2啟動單元128和中斷處理器(IH)控制單元138?？偩€152將STOP模式指示器STOP 132提供給LVD2啟動單元128和PWU啟動單元120。LVD1 110將信號LV1_Detect 112提供給PWU啟動單元120和IH控制單元138。PWU啟動單元120將信號PWU_en 122提供給PWU 124，以及PWU 124將信號Wakeup 126提供給LVD2啟動單元128。LVD2啟動單元128將信號LVD2_en 130提供給LVD2 116和電壓調(diào)節(jié)器114(如果存在的話)。安全位寄存器134將信號safe 136提供給PWU啟動單元120和IH控制單元138。中斷處理器142從LVD2 116接收信號safe 136、從IH控制單元138接收信號IH_塊140、通過總線152接收內(nèi)部中斷以及通過雙向?qū)w148接收外部中斷144。
數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)100的外部電路包括可連接到電池節(jié)點109、電荷元件104和外部設(shè)備166的電池106。注意，所示的電荷元件104在附圖1中所示電容器(因此，被稱為電容器104或者功率存儲電容器104)。然而，注意，電池106可以以通過充電電路可充電的可充電電池替換(因此它替換電容器104)。此外，電池106可以以任何適當?shù)碾娫刺鎿Q。如附圖1所述，電池106的第一端子和電容器104的第一端子耦合到電池節(jié)點109。電池106的第二端子和電容器104的第二端子耦合到地端。還應(yīng)該注意，雖然在附圖1中沒有示出，在MCU 102內(nèi)所示的每個單元耦合到電池節(jié)點109或者電壓調(diào)節(jié)器114的輸出(如果存在的話)。I/O接口154雙向地耦合到外部設(shè)備166。注意，外部設(shè)備166可以包括各種各樣的外設(shè)，比如鍵盤、顯示器和其它的處理器等。
在操作中，電容器104從電池節(jié)點109中濾去噪聲并在電池106連接到節(jié)點109時提高對高頻散射的散射保護。在電池106被取下時，電容器30給電池節(jié)點109提供足夠的電壓以維持在MCU 102內(nèi)的RAM存儲器、控制寄存器、邏輯狀態(tài)等在低功率狀態(tài)下延長的時間周期。此外，注意，在所示的實施例中，單個電壓電源引線(電池節(jié)點109)用于給MCU 102輸送功率并用于檢測由電力微弱的或被取下的電池引起的低電壓狀態(tài)，如下文更詳細地描述。
I/O接口154、內(nèi)部設(shè)備156、存儲器158和CPU 160如本領(lǐng)域公知地操作并在下文更詳細地討論。即，僅討論與在此所描述的低電壓檢測系統(tǒng)相關(guān)的這些單元中的每個單元的一些方面。下文參考附圖2-7更詳細地討論MCU 102(包括LVD1 110、LVD2 116、電壓調(diào)節(jié)器114、PWU啟動單元120、PWU 124、LVD2啟動單元128、安全位寄存器134、IH控制單元138、中斷處理器142和CPU 160)的低電壓檢測系統(tǒng)的操作。
在一種實施例中，MCU 102通常能夠在運行或停止模式下操作，只要Vbatt保持在MCU 102的最小操作電壓Vmin之上。在運行模式下，MCU 102能夠執(zhí)行指令，而停止模式是MCU 102不能夠執(zhí)行指令的低功率模式。MCU 102能夠從運行模式通過執(zhí)行停止指令進入停止模式。MCU 102能夠響應(yīng)外部中斷144或者內(nèi)部中斷146退出停止模式并進入運行模式。然而，外部中斷可以包括鍵盤中斷，以使用戶可以通過按壓按鍵喚醒MCU 102。然而，如果MCU 102從停止模式過渡到運行模式同時Vbatt低于Vmin，則MCU 102的操作可能有問題，因為它將運行在它的最小操作電壓之下，即操作在它的指定操作范圍之外。因此，在一種實施例中，在Vbatt下降到Vmin之下(由于電力微弱的或被取下的電池引起)時，MCU 102進入安全狀態(tài)，在這種狀態(tài)下MCU 102禁止承認外部或內(nèi)部中斷。只有在Vbatt上升到安全操作電壓之上(由于電力微弱的或被取下的電池的更換引起或者由于電池的再充電引起)，才退出安全狀態(tài)，以使MCU 102可以恢復(fù)正常操作，其中MCU 102不再被禁止承認中斷。在這一點上，MCU 102可以安全地返回到運行模式。
在一種實施例中，MCU 102的低電壓檢測系統(tǒng)使用第一低電壓檢測單元(LVD1 110)檢測Vbatt何時降低到LV1之下(這里LV1對應(yīng)于MCU 102的安全操作電壓)。在這個實施例中，MCU 102使用第二電壓檢測單元(LVD2 116)檢測Vbatt何時降低到LV2之下，這個LV2一般在LV1之下但高于Vmin。如上文所描述，一旦Vbatt降低LV2之下，MCU 102被置于安全狀態(tài)，在這種狀態(tài)下MCU 102不再能夠再進入運行模式，并且被禁止承認任何外部或內(nèi)部中斷，直到Vbatt上升到LV1之上。在所示的實施例中，LVD1 110是低功耗電壓、檢測電路，它在MCU 102的所有的正常模式下操作，包括運行和停止模式兩者。然而，由于LVD1 110被設(shè)計成消耗最小的功率(它的實例將在下文參考附圖6討論)，LVD1 110不足夠精確到確保MCU 102仍然保持在Vmin之上，同時確保了最大的電池壽命。雖然LVD2 116被設(shè)計成提供精確的低電壓指示；然而，LVD2 116為此拉出更大的電流。因此，在Vbatt大約是LV1(由低功耗引起的不精確性引起的)時，LVD1 110提供了指示器(即聲稱LV1_Detect 112)，以及在Vbatt達到LV2時LVD2 116提供了中斷(即聲稱LV2_interrupt 118)。注意，在當前的實施例中，LVD2 116總是在運行模式中啟動。然而，由于LVD2116消耗了更多的功率，因此在MCU 102處于停止模式的同時，理想的是不允許LVD2 116啟動。即，與總是啟動的LVD1 110不同的是，在MCU 102處于停止模式的同時，LVD2 116根據(jù)需要有選擇性地啟動。
注意，在上文的描述以及在下文的描述中，LVD2 116監(jiān)測Vbatt以檢測Vbatt何時低于LV2。即假設(shè)在MCU 102中不存在可選擇的電壓調(diào)節(jié)器114(即，LVD2 116直接接收Vbatt而不是Vreg)。然而，注意如MCU 102所示，如果存在電壓調(diào)節(jié)器114，則LVD2 116(耦合到電壓調(diào)節(jié)器114)接收Vreg，因此可以實際地檢測Vreg何時低于LV2。因此，在本實施例中，用于LV2的實際值可以基于通過電壓調(diào)節(jié)器114感測的電壓降調(diào)節(jié)。不管是否監(jiān)測Vreg或者Vbatt，在Vbatt下降到第二閾值LV2之下時，LVD2 116仍然提供LV2_interrupt 118。此外，注意，在Vbatt接近在LV2附近的電壓電平時，在電壓調(diào)節(jié)器114上的電壓降降低到Vbatt大致與Vreg相同。因此，為了這里解釋的方便，下文的描述參考LVD2監(jiān)測Vbatt而不是Vreg，但本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解的是監(jiān)測Vreg可以實現(xiàn)相同的結(jié)果。
附圖2所示為根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的進入和退出安全狀態(tài)的方法的附圖。在Vbatt開始下降時，由于電力微弱的或被取下的電池(這里Vbatt通過電容器104提供)的緣故，LVD1 110檢測Vbatt何時達到大約LV1，這在附圖2中以點180示出。一旦達到點180，如果MCU 102正在停止模式下操作，則LVD2 116周期性地啟動以提供精確的低電壓檢測。
例如，返回到附圖1，PWU啟動單元120基于LV1_Detect 112、safe 136和STOP 132使PWU 124啟動。即，在LV1_Detect 112、safe 136和STOP 132的值如附圖5的真值表所示時，PWU啟動單元120聲稱PWU_en 122(以啟動PWU 124)。即，如附圖5所示，僅在聲稱LV1_Detect 112、聲稱STOP 132和不聲稱safe 136時，聲稱PWU_en122。即，在LVD1 110檢測到Vbatt在LV1之下時(因此聲稱LV1_Detect112)，MCU 102處于停止模式(聲稱STOP 132)，并且MCU 102不處于安全狀態(tài)(不聲稱safe 136)，啟動PWU 124。注意，在LV1_Detect112、safe 136和STOP 132的值的所有的其它的組合上，不聲稱PWU_en122以便不啟動PWU 124。
PWU 124提供wakeup 126給LVD2啟動單元128。在一種實施例中，wakeup 126是用于通過LVD2啟動128周期性地啟動LVD2 116的周期脈沖。即，LVD2啟動單元128接收wakeup 126和STOP 132并將LVD2_en 130提供給LVD2 116(以及電壓調(diào)節(jié)器114，如果存在的話)。在聲稱LVD2_en 130時，LVD2 116啟動并監(jiān)測Vbatt以確定Vbatt是高于還是低于LV2。(可替換地，如上文所述，如果存在電壓調(diào)節(jié)器114，LVD2 116可以監(jiān)測Vreg，在這種情況下它可以大致等于Vbatt以確定Vbatt是高于還是低于LV2)。LVD2啟動單元128根據(jù)在附圖4中所示的真值表操作。因此，在運行模式中時(在不聲稱STOP132時)，聲稱LVD2_en 130，因此啟動LVD2 116。然而，在停止模式時(聲稱STOP 132)，在聲稱wakeup 126時，僅聲稱LVD2_en 130。這樣，在停止模式過程中和在Vbatt處于LV1和LV2之間時，LVD2 116通過wakeup 126周期性地啟動以便消耗最小的功率。
返回到附圖2的曲線圖，隨著Vbatt繼續(xù)下降，由于電力微弱的電池或被取下的電池的緣故，LVD2 116監(jiān)測Vbatt何時達到LV2，LV2在附圖2中通過點182示出。注意，如果MCU 102在停止模式下操作，則LVD2 116檢測在通過wakeup 126確定的一個周期時間內(nèi)達到LV2的Vbatt。然而，如果MCU 102在運行模式下操作，則LVD2 116總是啟動(即，在去聲稱STOP 132時，總是聲稱LVD2_en 130，而與wakeup 126無關(guān))，并且檢測達到LV2的Vbatt。如上文所述，LVD2116更精確地檢測除了LVD1 110檢測到達LV1的Vbatt之外Vbatt何時到達LV2。一旦達到LV2，LVD2 116聲稱LV2_interrupt 118。注意，在一種實施例中，LV2_interrupt 118指定最高的優(yōu)先級以確保它立即通過中斷處理器142承認。因此，在這個實施例中，一旦聲稱LV2_interrupt 118，則中斷處理器142允許CPU 160服務(wù)于待定的LVD2116中斷。用于服務(wù)LVD2 116中斷的中斷服務(wù)程序可以包含指令以允許MCU 102安全地關(guān)閉。例如，中斷服務(wù)程序可以將任何所需的信息(包括狀態(tài)信息)保存進存儲器158，并且可以將信號保存到外部設(shè)備166等中。
由于MCU 102現(xiàn)在正在Vmin附近操作(即Vbatt正接近Vmin的地方)，因此MCU 102應(yīng)該在Vmin之前或者到達它時置于安全狀態(tài)。在一種實施例中，中斷服務(wù)程序可以包括將安全位寄存器134設(shè)定到1以指示已經(jīng)進入安全狀態(tài)的指令。注意，在安全位寄存器134被設(shè)置時，聲稱safe 136以禁止中斷處理器142承認待定的或?qū)淼闹袛?。例如，參考附圖1，IH控制單元138控制中斷處理器142對外部和內(nèi)部中斷的響應(yīng)。IH控制單元138接收LV1_Detect 112和safe 136并有選擇性地聲稱如通過附圖3的真值表所示的IH_block 140。例如，在聲稱LV1_Detect 112和safe 136兩者時，IH控制單元138僅聲稱IH_block 140。在聲稱IH_block 140時，禁止或阻止中斷處理器142承認來自外部中斷144或內(nèi)部中斷146的中斷。因此，在一個實施例中，每個中斷具有在外部中斷144或內(nèi)部中斷146內(nèi)的對應(yīng)的中斷信號。每個中斷信號可以通過運行每個中斷信號和IH_block 140通過IH_block 140單獨阻止進入AND門?？商鎿Q地，其它的啟動或門電路可用于禁止輸入到中斷處理器142。在一種變型實施例中，IH_block 140可用于使中斷處理器142的全部或一部分停止以實現(xiàn)中斷的阻止或禁止。在再一實施例中，IH_block 140可通過中斷處理器142的輸出選通以實現(xiàn)中斷的阻止或禁止。
注意，在一種變型實施例中，safe 136可以以不同的方式實施。例如，響應(yīng)LVD2 116檢測達到LV2的Vbatt(在某些實施例中，Vreg)，可以自動地聲稱safe 136(而不是通過中斷服務(wù)程序)。還要注意，安全位寄存器134可以認為在MCU 102內(nèi)的任何地方。
返回到附圖2，MCU 102保持在安全狀態(tài)，直到Vbatt再次上升到LV1之上。即，在插入新的電池時，或者在對當前的電池進行再充電時，Vbatt再次上升到LV1之上，在這個點上安全狀態(tài)退出并且安全位寄存器134復(fù)位到0，因此去聲稱safe 136。因此MCU 102再次能夠承認中斷，并且能夠安全地退出停止模式并返回到運行模式?？商鎿Q地，一旦Vbatt上升到LV1之上，安全位寄存器134不復(fù)位。在這個實施例中，在喚醒MCU 102之后或某些點上，安全位寄存器可以被用戶清除。
在本發(fā)明的一種實施例中，LVD1 110也可用于檢測Vbatt何時下降到小于Vmin的通電復(fù)位電壓(VPOR)(如附圖2所示)。在Vbatt達到VPOR時，通常RAM和內(nèi)部邏輯狀態(tài)完全或部分被破壞。如果在更換或?qū)﹄姵爻潆娭癡batt達到VPOR，則由于數(shù)據(jù)破壞，一旦更換電池或?qū)﹄姵爻潆姡瑒t需要初始化MCU 102。還要注意，在某些實施例中，復(fù)位中斷或通電復(fù)位中斷可能具有比上文描述的LVD2 116中斷更高的優(yōu)先級。
附圖6所示為可用于附圖1的LVD1 110的LVD電路200的一種實施例的示意圖。LVD電路200包括比較器212、晶體管208，204和206和電流源202和210。電流源202具有耦合到Vbatt的第一端子和耦合到比較器212的正輸入(Vref)和晶體管204的第一電流電極的第二端子。電流源202給比較器212的正輸入和晶體管204的第一電流電極提供電流Iref。晶體管204的第二電流電極耦合到晶體管204的控制電極和晶體管206的第一電流電極。晶體管206的控制電極和晶體管206的第二電流電極彼此耦合，并耦合到電流源210的第二端子和地接點。晶體管208的第一電流電極耦合到Vbatt和控制電極，晶體管208的第二控制電極耦合到比較器212的負輸入(Vcomp)和電流源210的第一端子。電流源210提供電流Icomp。比較器212的輸出提供LV1_Detect 112。注意，在所示的實施例中，晶體管204和208是p-型MOSFET晶體管，晶體管206是雙極性晶體管。然而，在變型實施例中，也可以使用其它類型的晶體管，不同的電路結(jié)構(gòu)可用于提供LV1_Detect 112。
在操作中，電流源202用于對晶體管206和204偏壓以產(chǎn)生參考電壓Vref。Vref的值等于晶體管206的基極到發(fā)射極電壓(Vbe)和晶體管204的閾值電壓(Vtp)之和。電流源210用于對晶體管208偏壓以產(chǎn)生等于Vbatt減去晶體管208的閾值電壓(Vtp)的Vcomp。通過比較器212監(jiān)測Vcomp和Vref的關(guān)系。在Vcomp高于Vref時，比較器212的輸出較低(在本實施例中去聲稱)。只要Vbatt下降得足夠低以使Vcomp變得小于或等于Vref，則比較器輸出從低切換到高，指示低電壓狀態(tài)的檢測。因此，在這一點上，聲稱LV1_Detect 112，指示Vbatt已經(jīng)達到LV1。
在LVD電路200中使用的電流源202和210具有很低的電路值。由于這個原因，對于低電壓檢測功能，LVD電路200具有比該電路普通所需的抗噪性更低的抗噪性。然而，在一種實施例中，LVD電路200的操作僅在MCU 102處于低功率停止模式中并且所有的時鐘都停止時重要。通過LVD電路200產(chǎn)生的參考電壓Vref不會高度精確，因為在處理參數(shù)和溫度方面的偏差的緣故。然而，由于這個電路不用于給MCU 102產(chǎn)生中斷以使系統(tǒng)關(guān)閉，因此不要求高度精確，如上文所述。即，LVD1 110僅用于在適當?shù)臈l件下啟動更加精確的LVD2 116和將MCU 102保持在低功率安全狀態(tài)，直到足夠的電壓已經(jīng)外部地(通過Vbatt)恢復(fù)以允許MCU 102開始再次處理。
附圖7所示為可用于附圖1的LVD2 116的LVD電路300的一種實施例的示意圖。LVD電路300包括帶隙電路302、電阻306和304和比較器308。Vbatt(或者如果存在電壓調(diào)節(jié)器114的話，Vref)耦合到帶隙電路302的第一端子和電阻306的第一端子。帶隙電路302的第二端子耦合到比較器308的正輸入以提供Vref，帶隙電路302的第三端子耦合到電阻304的第一端子和地接點。電阻306的第二端子耦合到電阻304的第二端子和比較器308的負輸入。比較器308具有提供LV2_interrupt 118的輸出。注意，不同的實施例可使用不同的電路結(jié)構(gòu)以提供LV2_interrupt 118。
LVD電路300使用帶隙參考電路(帶隙電路302)以產(chǎn)生精確的參考電壓Vref。電阻306和304形成了在Vref和地之間的分壓器，這個分壓器用于產(chǎn)生一個以便與參考值進行比較的電壓。只要Vbatt(Vref)下降到足夠低以使Vcomp變?yōu)榈扔诨蛐∮赩ref，則比較器308的輸出從低切換到高，指示低電壓狀態(tài)的檢測(即，聲稱LV2_interrupt118)。(注意，帶隙電路302可以是任何帶隙電路，如本領(lǐng)域所公知。)帶隙電路302和通過電阻306和304形成的分壓器拉出比在某些應(yīng)用中停止模式所能夠允許的電流更大的電流。為此，在MCU 102進入低功率停止模式時LVD1 110(使用LVD電路300)停止。因此，可以理解的是，對于LVD1 110和LVD2 116可以使用不同的類型的LVD電路，其中在電流消耗和精度之間可以實現(xiàn)平衡。
雖然參考特定的導(dǎo)電型或電壓極性已經(jīng)描述老本發(fā)明，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)該理解的是導(dǎo)電型和電壓極性可以反向。
在前述的說明書中，參考實施例已經(jīng)描述了本發(fā)明。然而，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)該理解的是，在不脫離如在下面的權(quán)利要求中闡述的本發(fā)明的范圍的前提下可以做出各種改進和改變。例如，方塊圖可以具有除了所示的方塊圖之外的不同的方塊，并且可以具有更多或更少的方塊或者不同地設(shè)置。此外，某些方塊可以組合。例如，一種變型實施例可以將LVD1 110和LVD2 116的功能組合成單LVD系統(tǒng)，該單LVD系統(tǒng)在高功率和低功率模式中能夠操作并且在Vbatt下降到LV1之下時提供一種指示而在Vbatt下降到LV2之下時提供另一種指示。因此，說明書和附圖應(yīng)該被看作說明性的而不是限制性的，所有的這種改進都希望被包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
參考特定的實施例上文已經(jīng)描述了本發(fā)明的好處、其它優(yōu)點和解決問題的方案。然而，這些好處、優(yōu)點、解決問題的方案和可能使任何好處、優(yōu)點或方案更加明確的任何元件都不應(yīng)該被解釋為任何或全部權(quán)利要求的關(guān)鍵的、所要求的或基本的特征或元件。正如在此所使用，術(shù)語“包括”或任何其它的類似的術(shù)語都是非排他性包括，因此包括元件列表的過程、方法、物件或設(shè)備不僅僅包括這些元件，而是還可以包括除了這種過程、方法、物件或設(shè)備固有的或沒有被明確地列出的其它元件。
權(quán)利要求
1.一種集成電路(100)，包括從電源接收功率的電源引線(109)；具有輸出以提供指示電源引線的第一電壓電平的第一電壓檢測信號的第一電壓檢測電路(110)；具有輸出以提供指示電源引線的第二電壓電平的第二電壓檢測信號的第二電壓檢測電路(116)；中央處理單元(160)，該中央處理單元被構(gòu)造成從通過電源引線接收的功率供電；可操作地耦合到中央處理單元的中斷處理器(142)，該中斷處理器響應(yīng)至少一個中斷的一組；中斷處理器控制電路(138)，用于控制中斷處理器對至少一個中斷的組的響應(yīng)，該中斷處理器控制電路響應(yīng)第一電壓檢測信號和響應(yīng)具有第一信號狀態(tài)的第一信號，該第一信號狀態(tài)至少指示電源引線的電壓電平已經(jīng)降低到如第二電壓檢測信號所指示的第二電壓電平之下，其中在第一信號處于第一信號狀態(tài)時，中斷處理器控制電路啟動中斷處理器以在第一電壓檢測信號指示電源引線的電壓電平高于第一電壓電平時響應(yīng)至少一個中斷的組。
2.權(quán)利要求1所述的集成電路，其中第一信號通過中央處理單元的處理操作被設(shè)定到第一信號狀態(tài)。
3.權(quán)利要求2所述的集成電路，其中第二電壓檢測電路的輸出耦合到中斷處理器，其中指示電源引線的電壓電平在第二電壓電平之下的第二電壓檢測信號產(chǎn)生中斷；中央處理單元執(zhí)行處理操作以至少響應(yīng)在第二電壓檢測信號指示電源引線的電壓電平在第二電壓電平之下時產(chǎn)生的中斷將第一信號設(shè)定到第一信號狀態(tài)。
4.權(quán)利要求1所述的集成電路，其中集成電路具有低功率停止模式，其中在集成電路處于低功率停止模式時第二電壓檢測電路停止提供第二電壓檢測信號。
5.權(quán)利要求1所述的集成電路，進一步包括喚醒電路，該喚醒電路具有在至少一個集成電路處于低功率停止模式并且第一電壓檢測信號指示電源引線的電壓電平低于第一電壓電平時使第二電壓檢測電路提供第二電壓檢測信號的輸出。
6.權(quán)利要求1所述的集成電路，其中中斷處理器控制電路通過選通至少一個中斷信號(148)進入中斷處理器來控制中斷處理器對至少一個中斷的組的響應(yīng)。
7.一種能夠執(zhí)行電池通電操作的系統(tǒng)，包括權(quán)利要求1所述的集成電路，并且進一步包括耦合到電源引線以給電源引線輸送功率的電池；和通過集成電路的至少一個信號線引腳可操作地耦合到集成電路的外部設(shè)備。
8.一種集成電路，包括從電源接收功率的電源引線(109)；具有輸出以提供指示電源引線的第一電壓電平的第一電壓檢測信號的第一電壓檢測電路(110)；具有輸出以提供指示電源引線的第二電壓電平的第二電壓檢測信號的第二電壓檢測電路(116)，該第二電壓電平低于第一電壓電平；喚醒電路(124)，該喚醒電路具有在第一電壓檢測信號指示電源引線的電壓電平低于第一電壓電平時啟動第二電壓檢測電路以提供第二電壓檢測信號的輸出(126)。
9.權(quán)利要求8所述的集成電路，進一步包括中斷處理器(142)，該中斷處理器響應(yīng)至少一個中斷的一組；中斷處理器控制電路(138)，用于控制中斷處理器對至少一個中斷的組的響應(yīng)，該中斷處理器控制電路響應(yīng)第一電壓檢測信號和響應(yīng)具有第一信號狀態(tài)的第一信號，第一信號狀態(tài)至少指示電源引線的電壓電平已經(jīng)降低到如第二電壓檢測信號所指示的第二電壓電平之下，其中在第一信號處于第一信號狀態(tài)時，中斷處理器控制電路啟動中斷處理器以在第一電壓檢測信號指示電源引線的電壓電平高于第一電壓電平時響應(yīng)至少一個中斷的組。
10.權(quán)利要求8所述的集成電路，其中在至少第一電壓檢測信號指示電源引線的電壓電平低于第一電壓電平并且集成電路處于低功率停止模式時，喚醒電路啟動第二電壓檢測電路以提供第二電壓檢測信號。
11.權(quán)利要求8所述的集成電路，其中喚醒電路是周期性喚醒電路，其中在至少第一電壓檢測信號指示電源引線的電壓電平低于第一電壓電平時，該輸出提供周期性信號以啟動第二電壓檢測電路以提供第二電壓檢測信號。
12.權(quán)利要求8所述的集成電路，進一步包括第一信號，該第一信號具有第一信號狀態(tài)，該第一信號狀態(tài)至少指示電源引線的電壓電平已經(jīng)降低到如通過第二電壓檢測信號所指示的第二電壓電平之下；其中在至少第一電壓檢測信號指示電源引線的電壓電平低于第一電壓電平以及第一信號處于不同于第一信號狀態(tài)的第二信號狀態(tài)時，喚醒電路的輸出啟動第二電壓檢測電路以提供第二電壓檢測信號。
13.一種集成電路，包括從電源接收功率的電源引線(109)；中央處理單元(160)，該中央處理單元被構(gòu)造成從通過電源引線接收的功率供電；電壓檢測系統(tǒng)，該電壓檢測系統(tǒng)被構(gòu)造成提供電源引線的電壓電平已經(jīng)降低到第一電壓電平之下的第一指示(118)，并且被構(gòu)造成提供電源引線的電壓電平已經(jīng)上升到第二電壓電平之上的第二指示(112)，其中第一電壓電平低于第二電壓電平；可操作地耦合到中央處理單元的中斷處理器(142)，該中斷處理器響應(yīng)至少一個中斷的一組；中斷處理器控制電路，用于控制中斷處理器對至少一個中斷的組的響應(yīng)，其中在第一信號(136)處于第一信號狀態(tài)時，該第一信號狀態(tài)指示電源引線的電壓電平已經(jīng)降低到由第一指示所指示的第一電壓電平之下，該中斷處理器控制電路響應(yīng)第二指示啟動中斷處理器以響應(yīng)至少一個中斷的組。
全文摘要
用于邏輯裝置的低電壓檢測(LVD)系統(tǒng)包括在電源引線電壓(109)下降到第一電壓電平之下時提供指示的第一LVD電路(110)和在電源引線電壓下降到第二電壓電平之下時提供中斷(118)的第二LVD電路(116)。在一種實施例中，第二LVD電路比第一LVD電路消耗更多的功率，因此有選擇性地啟動。在一種實施例中，在電源引線電壓在第一和第二電壓電平之間并且邏輯裝置處于停止或低功率模式時，第二LVD電路周期性地啟動以檢測電源引線電壓。在電源引線電壓降低到第二電壓電平之下時，邏輯裝置被置于安全狀態(tài)，在這種安全狀態(tài)中邏輯裝置被禁止承認中斷，直到電源引線電壓上升到第一電壓電平之上。
文檔編號G06F1/30GK1695103SQ03825020
公開日2005年11月9日 申請日期2003年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月12日
發(fā)明者喬治·L·埃斯皮納, 威廉·L·盧卡斯, 邁克爾·G·沃德 申請人:飛思卡爾半導(dǎo)體公司