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具有始終通電的處理器的片上系統(tǒng)的制作方法

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具有始終通電的處理器的片上系統(tǒng)的制作方法與工藝

本文所述的實(shí)施方案涉及片上系統(tǒng)(SOC)領(lǐng)域,并且更具體地涉及SOC中的始終通電的塊。



背景技術(shù):

如今,各種電子設(shè)備被消費(fèi)者在日常生活中所使用。具體地,移動(dòng)設(shè)備已變得無(wú)所不在。移動(dòng)設(shè)備可包括移動(dòng)電話、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、將電話功能和其他計(jì)算功能諸如各種PDA功能和/或一般應(yīng)用支持相結(jié)合的智能電話、平板電腦、膝上型電腦、網(wǎng)絡(luò)機(jī)頂盒、智能手表、可穿戴電子設(shè)備等。一般來(lái)講,移動(dòng)設(shè)備可以是被設(shè)計(jì)為由用戶攜帶或穿戴的任何電子設(shè)備。移動(dòng)設(shè)備通常是電池通電的,使得其可遠(yuǎn)離固定電源諸如電源插座而工作。

許多移動(dòng)設(shè)備大部分時(shí)間可在“待機(jī)”模式下工作。在待機(jī)模式下,由于設(shè)備沒(méi)有主動(dòng)為用戶顯示內(nèi)容和/或沒(méi)有主動(dòng)為用戶執(zhí)行功能,因此該設(shè)備可看起來(lái)處于“關(guān)機(jī)”狀態(tài)。在待機(jī)模式下,設(shè)備在很大程度上可實(shí)際為掉電狀態(tài)。然而在后臺(tái)中,設(shè)備可接聽(tīng)電話呼叫或網(wǎng)絡(luò)分組、檢查警告、對(duì)移動(dòng)作出反應(yīng)等。

由于移動(dòng)設(shè)備常常借助于有限的電源(例如電池)來(lái)工作,因此節(jié)能對(duì)于該設(shè)備而言是關(guān)鍵的設(shè)計(jì)依據(jù)。包括片上系統(tǒng)(SOC)可有助于節(jié)能,因?yàn)樵O(shè)備所需的大部分功能可被包括在SOC中。在“待機(jī)”模式和其他低功率模式下,希望使SOC掉電以消除漏電流損耗,該漏電流損耗是現(xiàn)代集成電路技術(shù)中的能量消耗中的重要因素。另一方面,對(duì)于上述一些待機(jī)功能需要該SOC。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

在實(shí)施方案中,SOC包括當(dāng)SOC的其余部分?jǐn)嚯姇r(shí)仍然保持通電的部件。該部件可包括被配置為從各個(gè)設(shè)備傳感器捕獲數(shù)據(jù)的傳感器捕獲單元。所捕獲的傳感器數(shù)據(jù)可在部件內(nèi)的存儲(chǔ)器中進(jìn)行緩沖。該部件還可包括處理器,在一些實(shí)施方案中,該處理器可對(duì)所捕獲的傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行過(guò)濾,從而搜索可指示由設(shè)備進(jìn)行進(jìn)一步處理的需求的圖案。如果檢測(cè)到進(jìn)一步處理的需求,則部件可喚醒(即,使得上電并重新編程)SOC的其余部分以允許進(jìn)行處理。在一些實(shí)施方案中,功率/能量消耗可減少,同時(shí)仍支持在不積極使用設(shè)備期間捕獲傳感器數(shù)據(jù)。例如,在支持傳感器數(shù)據(jù)捕獲的同時(shí),可獲得通過(guò)集成電路上的部件的集成而得到的功率/能量效率。該部件可存儲(chǔ)用于SOC的其他部件的可編程配置數(shù)據(jù),以在喚醒后對(duì)其他部件進(jìn)行重新編程??删幊膛渲脭?shù)據(jù)可與SOC最近掉電時(shí)的部件的狀態(tài)相匹配(同時(shí)該部件保持通電),或可為喚醒所需的不同狀態(tài)。

在一些實(shí)施方案中,該部件可被配置為喚醒SOC內(nèi)的存儲(chǔ)器控制器以及到存儲(chǔ)器控制器的路徑兩者,以便將數(shù)據(jù)寫(xiě)入存儲(chǔ)器和/或從存儲(chǔ)器讀取數(shù)據(jù)。SOC的其余部分可保持掉電。這樣,部件可利用較大的主存儲(chǔ)器來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)(例如傳感器數(shù)據(jù)),而無(wú)需喚醒其他部件(例如,包括一個(gè)或多個(gè)中央處理單元(CPU)處理器)以允許傳輸。功率/能量消耗可減少,因?yàn)橹挥行枰牟考派想姟?/p>

在一些實(shí)施方案中,保存可編程配置數(shù)據(jù)以及從部件中恢復(fù)數(shù)據(jù)可減少在SOC中從掉電(例如,睡眠)狀態(tài)重新上電的延遲。在一些實(shí)施方案中,在一種狀態(tài)(例如,部件中的處理器處于喚醒狀態(tài)而SOC處于睡眠狀態(tài))下對(duì)數(shù)據(jù)的處理可產(chǎn)生如下推測(cè):可很快需要較高的功率/性能狀態(tài)。SOC可推測(cè)性地過(guò)渡到該狀態(tài),因而如果推測(cè)準(zhǔn)確的話可使喚醒延遲更短。

附圖說(shuō)明

下面的具體實(shí)施方式將參照附圖進(jìn)行描述,現(xiàn)在對(duì)附圖進(jìn)行簡(jiǎn)要說(shuō)明。

圖1是SOC的一個(gè)實(shí)施方案的框圖。

圖2是SOC中的始終通電的塊的一個(gè)實(shí)施方案的框圖。

圖3是用于圖2中的始終通電的塊的狀態(tài)機(jī)的一個(gè)實(shí)施方案的框圖。

圖4是用于圖2中的始終通電的塊的狀態(tài)機(jī)的另一個(gè)實(shí)施方案的框圖。

圖5是示出了在啟動(dòng)或配置變化期間在SOC中的CPU上執(zhí)行的軟件的一個(gè)實(shí)施方案的操作的流程圖。

圖6是示出了在重新配置期間圖2所示的始終通電的塊的一個(gè)實(shí)施方案的操作的流程圖。

圖7是示出了在僅存儲(chǔ)器通信狀態(tài)下的SOC的一個(gè)實(shí)施方案的框圖。

圖8是示出了用于使用重新配置方法的一個(gè)實(shí)施方案的延遲減少的框圖。

圖9是示出了用于延遲減少的推測(cè)性喚醒的一個(gè)實(shí)施方案的框圖。

圖10是包括圖1所示的SOC的系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施方案的框圖。

圖11是計(jì)算機(jī)可訪問(wèn)存儲(chǔ)介質(zhì)的一個(gè)實(shí)施方案的框圖。

盡管本公開(kāi)所述的實(shí)施方案可受各種修改形式和替代形式的影響,但其具體實(shí)施方案在附圖中以舉例的方式示出并在本文詳細(xì)描述。然而,應(yīng)當(dāng)理解,附圖和對(duì)其的詳細(xì)描述并非旨在將本發(fā)明限制于所公開(kāi)的具體形式,相反,本發(fā)明旨在涵蓋落入到所附權(quán)利要求的實(shí)質(zhì)和范圍內(nèi)的所有修改形式、等價(jià)形式和替代形式。本文所使用的標(biāo)題僅用于組織目的,并不旨在用于限制說(shuō)明書(shū)的范圍。如在整個(gè)專利申請(qǐng)中所使用的那樣,以允許的意義(即,意味著具有可能性)而不是強(qiáng)制的意義(即,意味著必須)來(lái)使用字詞“可能”。類似地,字詞“包括”是指包括但不限于。

各種單元、電路或其他部件可被描述為“被配置為”執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)任務(wù)。在此類上下文中,“被配置為”是一般表示“具有”在操作期間執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)任務(wù)的“電路”的結(jié)構(gòu)的寬泛表述。如此,即使在單元/電路/部件當(dāng)前未接通時(shí),單元/電路/部件也可被配置為執(zhí)行任務(wù)。通常,形成與“被配置為”對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)的電路可包括硬件電路。類似地,為了描述中方便,可將各種單元/電路/部件描述為執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)任務(wù)。此類描述應(yīng)當(dāng)被解釋成包括短語(yǔ)“被配置為”。表述被配置為執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)任務(wù)的單元/電路/部件明確地旨在對(duì)該單元/電路/部件不調(diào)用35U.S.C.§112(f)的解釋。

本說(shuō)明書(shū)包括對(duì)“一個(gè)實(shí)施方案”的引用。短語(yǔ)“在一個(gè)實(shí)施方案中”或“在實(shí)施方案中”的出現(xiàn)不一定指相同的實(shí)施方案,盡管通常設(shè)想包括特征的任何組合的實(shí)施方案,除非在此明確地否認(rèn)。特定特征、結(jié)構(gòu)或特性可以與本公開(kāi)一致的任何適當(dāng)?shù)姆绞浇Y(jié)合。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖1,SOC 10的一個(gè)實(shí)施方案的框圖被示出為耦接到存儲(chǔ)器12、至少一個(gè)傳感器20和功率管理單元(PMU)156。如名字所暗示的,SOC 10的部件可被集成到作為集成電路“芯片”的單個(gè)半導(dǎo)體基板上。在一些實(shí)施方案中,該部件可在系統(tǒng)中的兩個(gè)或更多個(gè)分立芯片上實(shí)施。然而,在本文中將使用SOC 10作為示例。在所示的實(shí)施方案中,SOC 10的部件包括中央處理單元(CPU)復(fù)合體14、“始終通電”部件16、外圍部件18A-18B(更簡(jiǎn)單地,“外圍設(shè)備”)、存儲(chǔ)器控制器22、功率管理器(PMGR)32、以及通信結(jié)構(gòu)27。部件14、16、18A-18B、22和32可全部耦接到通信結(jié)構(gòu)27。存儲(chǔ)器控制器22在使用期間可耦接到存儲(chǔ)器12。PMGR32和始終通電部件16可耦接到PMU 156。PMU 156可被配置為將各種電源供電電壓提供給SOC、存儲(chǔ)器12、和/或傳感器20。始終通電部件16可被耦接到傳感器20。在例示的實(shí)施方案中,CPU復(fù)合件14可包括一個(gè)或多個(gè)處理器(圖1中的P30)。處理器30可形成SOC 10的一個(gè)或多個(gè)CPU。

始終通電部件16可被配置為當(dāng)SOC 10的其他部件(例如CPU復(fù)合體14、外圍設(shè)備18A-18B和PMGR 32)掉電時(shí)保持通電。更具體地,始終通電部件16可在SOC 10從PMU 156接收功率時(shí)處于上電狀態(tài)。因此,始終通電部件“始終通電”是就如下意義而言的:如果SOC 10正在接收任何功率(例如當(dāng)包括SOC 10的設(shè)備處于待機(jī)模式或正在主動(dòng)工作時(shí)),則始終通電部件被通電,但當(dāng)SOC 10未接收到任何功率(例如當(dāng)設(shè)備被完全斷電時(shí))時(shí),該始終通電部件可不被通電。始終通電部件16可在SOC 10的其余部分?jǐn)嚯姇r(shí)支持某些功能,從而允許低功率操作。

在圖1中,將始終通電部件16與其他部件分隔開(kāi)的虛線24可指示用于始終通電部件16的獨(dú)立的功率域。相似地,在例示的實(shí)施方案中,虛線26可表示用于存儲(chǔ)器控制器22的獨(dú)立的存儲(chǔ)器控制器功率域。其他部件、部件組、和/或子部件同樣可具有獨(dú)立的功率域。一般來(lái)講,功率域可被配置為獨(dú)立于其他功率域而接收供電電壓(即,通電)或不接收供電電壓(即,斷電)。在一些實(shí)施方案中,功率域可被同時(shí)提供有不同的供電電壓量值。該獨(dú)立性可以各種方式被提供。例如,該獨(dú)立性可通過(guò)如下方式來(lái)提供:通過(guò)提供來(lái)自PMU 156的獨(dú)立的供電電壓輸入、通過(guò)在供電電壓輸入和部件之間提供功率開(kāi)關(guān)以及以給定域?yàn)閱挝粊?lái)控制功率開(kāi)關(guān)、和/或上述各種方式的組合。同樣也有比圖1所示更多的功率域。例如,在實(shí)施方案中,CPU復(fù)合體14可具有獨(dú)立的功率域(并且每個(gè)CPU處理器30可同樣具有獨(dú)立的功率域)。在實(shí)施方案中,一個(gè)或多個(gè)外圍設(shè)備18A-18B可位于一個(gè)或多個(gè)獨(dú)立的功率域中。

如圖1所示,始終通電部件16可被耦接到至少一個(gè)傳感器20(并且可被耦接到多個(gè)傳感器20)。始終通電部件16可被配置為當(dāng)SOC 10斷電時(shí)(除了SOC 10通電時(shí)之外)從傳感器20讀取傳感器數(shù)據(jù)。始終通電部件16可包括用于緩沖傳感器數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器(圖1中未示出),并且SOC 10的其余部分無(wú)需上電,除非存儲(chǔ)器(或被分配以存儲(chǔ)傳感器數(shù)據(jù)的其一部分)裝滿數(shù)據(jù)(或達(dá)到充滿度的閾值水平)。在一些實(shí)施方案中,始終通電部件16可被配置為同樣以某種方式來(lái)處理傳感器數(shù)據(jù)。例如,始終通電部件16可被配置為過(guò)濾傳感器數(shù)據(jù)。過(guò)濾數(shù)據(jù)可一般指以下各項(xiàng)中的一者或多者:搜索圖案或其他數(shù)據(jù)特性,該圖案或其他數(shù)據(jù)特性指示傳感器數(shù)據(jù)應(yīng)當(dāng)由CPU復(fù)合體14中的處理器進(jìn)一步處理、操縱數(shù)據(jù)以檢測(cè)/除去數(shù)據(jù)中的噪聲、進(jìn)一步處理看似與圖案或其他特性相匹配的數(shù)據(jù)以消除誤匹配等。

傳感器20可為被配置為檢測(cè)或測(cè)量包括傳感器的設(shè)備的物理環(huán)境的各個(gè)方面的任何設(shè)備。例如,傳感器可包括測(cè)量設(shè)備的加速度的加速度計(jì)。加速度計(jì)可為定向的(在預(yù)先確定的方向上測(cè)量加速度)或矢量(在多維度上測(cè)量加速度并且產(chǎn)生指示加速度和其方向的矢量)??刹捎枚鄠€(gè)定向加速度計(jì)以允許矢量加速度感測(cè)以及定向加速度感測(cè)。傳感器的另一個(gè)示例可以是陀螺儀。陀螺儀可用于檢測(cè)設(shè)備的取向和/或取向的變化。類似于加速度計(jì),陀螺儀可為定向的或多維的,和/或可使用多個(gè)定向陀螺儀。另一個(gè)傳感器可為磁力儀,該磁力儀可用于測(cè)量磁性取向并因而可用于形成羅盤(pán)。在其他實(shí)施方案中,羅盤(pán)功能可被嵌入傳感器中。另一個(gè)傳感器可為音頻探測(cè)器(例如麥克風(fēng))。音頻探測(cè)器可捕獲聲音并生成指示該聲音的數(shù)據(jù)。另一個(gè)傳感器可為探測(cè)光或其他電磁能量的光電探測(cè)器。其他示例性傳感器可包括用于檢測(cè)高度的測(cè)高儀、溫度傳感器、和/或壓力傳感器。另一個(gè)傳感器可為用戶接口設(shè)備諸如按鈕、觸摸屏、鍵盤(pán)、指向設(shè)備、相機(jī)等??刹捎萌魏我唤M傳感器。

如上所述,始終通電部件16可被配置為在部件內(nèi)的存儲(chǔ)器中緩沖數(shù)據(jù)。如果緩沖器將近充滿,則始終通電部件16可被配置為喚醒存儲(chǔ)器控制器22,以便將傳感器數(shù)據(jù)寫(xiě)入存儲(chǔ)器12。在一些實(shí)施方案中,始終通電部件16可被配置為將過(guò)濾數(shù)據(jù)的結(jié)果寫(xiě)入存儲(chǔ)器12。在一些實(shí)施方案中,始終通電部件16可在SOC 10的其余部分掉電時(shí)執(zhí)行其他處理任務(wù)。就這些任務(wù)訪問(wèn)存儲(chǔ)器12而言,始終通電部件16可被配置為喚醒存儲(chǔ)器控制器22。此外,始終通電部件16可被配置為喚醒通信結(jié)構(gòu)27的至少一部分(即,將始終通電部件16連接至存儲(chǔ)器控制器22的一部分)。

使用該僅存儲(chǔ)器通信模式,由于SOC 10的其余部分保持掉電,始終通電部件16能夠訪問(wèn)存儲(chǔ)器12并利用存儲(chǔ)器12中可用的顯著的存儲(chǔ)裝置,同時(shí)消耗相對(duì)少量的能量/功率。始終通電部件16可存儲(chǔ)用于存儲(chǔ)器控制器22的可編程配置數(shù)據(jù),使得始終通電部件16在功率恢復(fù)時(shí)對(duì)存儲(chǔ)器控制器22進(jìn)行編程。即,始終通電部件16可被配置為在啟動(dòng)包括SOC 10的設(shè)備期間以與操作系統(tǒng)對(duì)存儲(chǔ)器控制器22進(jìn)行編程的方式類似的方式來(lái)對(duì)存儲(chǔ)器控制器22進(jìn)行編程。在一個(gè)實(shí)施方案中,由始終通電部件16存儲(chǔ)的可編程配置數(shù)據(jù)可為當(dāng)SOC 10(除了始終通電部件16)最近掉電時(shí)位于存儲(chǔ)器控制器22中的配置數(shù)據(jù)。在另一個(gè)實(shí)施方案中,可編程配置數(shù)據(jù)可為已知用于存儲(chǔ)器控制器22的任何先前配置和/或用于存儲(chǔ)器12的任何配置的配置。已知合格的配置可例如為使得始終通電部件16訪問(wèn)存儲(chǔ)器的性能可接受的配置。

當(dāng)SOC 10掉電而始終通電部件16保持通電時(shí),掉電順序的一部分可將存儲(chǔ)器12置于保持模式中。例如,對(duì)于存儲(chǔ)器12的動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(DRAM)實(shí)施方案而言,保持模式可為“自刷新”模式。在保持模式,存儲(chǔ)器12不能夠被外部訪問(wèn),直到該模式改變。然而,存儲(chǔ)器12的內(nèi)容可被保留。例如,在自刷新模式,DRAM可執(zhí)行保持?jǐn)?shù)據(jù)所需的周期性自刷新(當(dāng)存儲(chǔ)器控制器22通電時(shí),該周期性自刷新通常由存儲(chǔ)器控制器22執(zhí)行)。

在一些實(shí)施方案中,始終通電部件16可進(jìn)一步存儲(chǔ)用于SOC 10中其他部件的可編程配置數(shù)據(jù)??删幊膛渲脭?shù)據(jù)可反映在SOC 10的其余部分最近掉電時(shí)的部件的狀態(tài)。始終通電部件16可被配置為喚醒SOC 10以進(jìn)行處理,并且可利用所存儲(chǔ)的可編程配置數(shù)據(jù)對(duì)部件重新編程?;谒鎯?chǔ)的可編程配置數(shù)據(jù)來(lái)將部件狀態(tài)恢復(fù)的過(guò)程稱為重新配置。同樣,類似于上述僅存儲(chǔ)器通信模式,部件所恢復(fù)的狀態(tài)可為部件最近掉電時(shí)的狀態(tài)或可為具有用于重新啟動(dòng)SOC 10進(jìn)行操作的可接受性能的已知合格的狀態(tài)。在后一種情況中,在完成重新配置后,該狀態(tài)可被修改為更高性能狀態(tài)。

使用始終通電部件16中的重新配置功能來(lái)恢復(fù)狀態(tài)可以是與以冷啟動(dòng)相似的方式恢復(fù)SOC 10中的功率并隨后初始化SOC 10和操作系統(tǒng)相比延遲更低的操作。在不具有始終通電部件16的初始化期間,操作系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)SOC 10先前被掉電,其中系統(tǒng)狀態(tài)被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器12中,并且SOC 10繞過(guò)一些初始化操作。然而,恢復(fù)的延遲比所期望的要大。下文更詳細(xì)地討論了一個(gè)實(shí)施方案的附加細(xì)節(jié)。

除了PMGR 32至PMU 156的通信之外,始終通電部件16可被配置為與PMU 156進(jìn)行通信。當(dāng)PMGR 32掉電時(shí),PMU 156和始終通電部件16之間的接口可允許始終通電部件16使得部件將被上電(例如存儲(chǔ)器控制器22或SOC 10的其他部件)。該接口還可允許始終通電部件16還控制其自身的功率狀態(tài)。

一般來(lái)講,部件可被稱為通電的或斷電的。如果其正接收供電電壓,則部件可為通電的,使得其可如所設(shè)計(jì)的那樣進(jìn)行操作。如果部件斷電,則其沒(méi)有接收供電電壓并且不進(jìn)行操作。如果部件通電則其可稱為上電的,并且如果其斷電則其可稱為掉電的。使部件上電可指向斷電的部件提供供電電壓,并且使部件掉電可指終止向部件提供供電電壓。相似地,任何子部件和/或SOC 10整體可被稱為上電的/掉電的等。部件可為電路的預(yù)定義的塊,其在SOC 10內(nèi)提供指定功能并且具有至SOC 10的其余部分的特定接口。因此,始終通電部件16、外圍設(shè)備18A-18B和CPU復(fù)合體14、存儲(chǔ)器控制器22和PMGR 32中的每一者可各自為部件的示例。

如果部件被上電并且不對(duì)其進(jìn)行時(shí)鐘門(mén)控,則該部件可為活動(dòng)的。因此,例如CPU復(fù)合體14中的處理器活動(dòng)時(shí)可用于執(zhí)行指令。部件在被斷電或處于另一種低功率狀態(tài)時(shí)可為不活動(dòng)的,在該低功率狀態(tài)下,在指令可被執(zhí)行前可能經(jīng)歷顯著的延遲。例如,如果部件需要重置或需要對(duì)鎖相環(huán)(PLL)進(jìn)行重鎖,則該部件可為不活動(dòng)的,盡管其仍然通電。如果對(duì)部件進(jìn)行時(shí)鐘門(mén)控,則部件也可為不活動(dòng)的。時(shí)鐘門(mén)控可指如下技術(shù),在該技術(shù)中,部件中的電子電路的時(shí)鐘被暫時(shí)“斷電”,從而防止從時(shí)控的存儲(chǔ)設(shè)備諸如flop系統(tǒng)、寄存器等中的電子電路捕獲狀態(tài)。

如上所述,CPU復(fù)合體14可包括用作SOC 10的的CPU的一個(gè)或多個(gè)處理器30。系統(tǒng)的CPU包括執(zhí)行系統(tǒng)諸如操作系統(tǒng)的主要控制軟件的一個(gè)或多個(gè)處理器。通常,由CPU在使用期間執(zhí)行的軟件可控制系統(tǒng)的其他部件,以實(shí)現(xiàn)所期望的系統(tǒng)功能。處理器還可執(zhí)行其他軟件諸如應(yīng)用程序。應(yīng)用程序可提供用戶功能,并且可依靠操作系統(tǒng)進(jìn)行下層設(shè)備控制、調(diào)度、存儲(chǔ)器管理等。因此,處理器也可被稱為應(yīng)用處理器。CPU復(fù)合體14還可包括其他硬件,諸如L2高速緩存和/或至系統(tǒng)的其他部件的接口(例如至通信結(jié)構(gòu)27的接口)。

操作點(diǎn)可指CPU復(fù)合體14、始終通電部件16、SOC 10的其他部件等的電源供電電壓量值和操作頻率的組合。該操作頻率可為對(duì)部件進(jìn)行時(shí)控的時(shí)鐘的頻率。該操作頻率也可指時(shí)鐘頻率或僅僅是頻率。該操作點(diǎn)也可指操作狀態(tài)或功率狀態(tài)。該操作點(diǎn)可為可被存儲(chǔ)在始終通電部件16中并在發(fā)生重新配置時(shí)被重新編程至部件中的可編程配置數(shù)據(jù)的一部分。

通常,處理器可包括被配置為執(zhí)行在由處理器實(shí)施的指令集架構(gòu)中定義的指令的任何電路和/或微碼。處理器可涵蓋在具有作為片上系統(tǒng)(SOC10)或其他集成水平部件的其他部件的集成電路上實(shí)施的處理器內(nèi)核。處理器還可包括分立的微處理器、處理器內(nèi)核和/或集成到多芯片模塊具體實(shí)施中的微處理器、被實(shí)施為多個(gè)集成電路的處理器等等。

該存儲(chǔ)器控制器22通常可包括用于接收來(lái)自SOC 10的其他部件的存儲(chǔ)器操作并用于訪問(wèn)存儲(chǔ)器12以完成存儲(chǔ)器操作的電路。該存儲(chǔ)器控制器22可被配置為訪問(wèn)任何類型的存儲(chǔ)器12。例如,該存儲(chǔ)器12可以是靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(SRAM)、動(dòng)態(tài)RAM(DRAM)(諸如包括雙倍數(shù)據(jù)速率(DDR、DDR2、DDR3、等)DRAM的同步DRAM(SDRAM))??芍С諨DR DRAM的低功率/移動(dòng)版本(例如,LPDDR、mDDR等)。存儲(chǔ)器控制器22可包括存儲(chǔ)器操作隊(duì)列,以用于對(duì)這些操作進(jìn)行排序(并且可能重新排序),并將這些操作呈現(xiàn)至存儲(chǔ)器12。該存儲(chǔ)器控制器22還可包括用于存儲(chǔ)等待寫(xiě)入存儲(chǔ)器的寫(xiě)數(shù)據(jù)和等待返回至存儲(chǔ)器操作的源的讀數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)緩沖器。在一些實(shí)施方案中,該存儲(chǔ)器控制器22可包括用于存儲(chǔ)最近訪問(wèn)的存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器高速緩存。例如,在SOC具體實(shí)施中,該存儲(chǔ)器高速緩存可通過(guò)在預(yù)期很快要再次訪問(wèn)的情況下避免從存儲(chǔ)器12重新訪問(wèn)數(shù)據(jù)來(lái)降低SOC中的功率消耗。在一些情況下,存儲(chǔ)器高速緩存也可被稱為系統(tǒng)高速緩存,其與私有高速緩存諸如L2高速緩存或處理器中的高速緩存不同,該私有高速緩存只服務(wù)于某些部件。此外,在一些實(shí)施方案中,系統(tǒng)高速緩存不需要位于存儲(chǔ)器控制器22內(nèi)。

該外圍設(shè)備18A-18B可為被包括在SOC 10中的附加硬件功能的任何集合。例如,該外圍設(shè)備18A-18B可包括視頻外圍設(shè)備,諸如被配置為處理來(lái)自相機(jī)或其他圖像傳感器的圖像捕捉數(shù)據(jù)的圖像信號(hào)處理器、被配置為在一個(gè)或多個(gè)顯示設(shè)備上顯示視頻數(shù)據(jù)的顯示控制器、圖形處理單元(GPU)、視頻編碼器/解碼器、縮放器、旋轉(zhuǎn)器、混合器等。該外圍設(shè)備可包括音頻外圍設(shè)備,諸如麥克風(fēng)、揚(yáng)聲器、至麥克風(fēng)和揚(yáng)聲器的接口、音頻處理器、數(shù)字信號(hào)處理器、混合器等。該外圍設(shè)備可包括用于SOC 10外部的各種接口的接口控制器(例如外圍設(shè)備18B),該外圍設(shè)備包括接口,諸如通用串行總線(USB)、外圍設(shè)備互連(PCI)(包括PCI高速(PCIe))、串行和并行端口等等。該外圍設(shè)備可包括聯(lián)網(wǎng)外圍設(shè)備諸如媒體訪問(wèn)控制器(MAC)??砂ㄓ布娜魏渭稀?/p>

通信結(jié)構(gòu)27可以是用于在SOC 10的部件之間進(jìn)行通信的任何通信互連器和協(xié)議。通信結(jié)構(gòu)27可基于總線,包括共享總線配置、交叉開(kāi)關(guān)配置、和具有橋的分層總線。通信結(jié)構(gòu)27也可基于分組,并且可以是具有橋的分層、交叉開(kāi)關(guān)、點(diǎn)到點(diǎn)、或其他互連器。

PMGR 32可被配置為從控制PMU 156所請(qǐng)求的供電電壓量值??纱嬖谟蒔MU 156針對(duì)SOC 10產(chǎn)生的多個(gè)供電電壓。例如,如圖1所示為VCPU和VSOC。VCPU可為CPU復(fù)合體14的供電電壓。VSOC可大體為用于CPU復(fù)合體14之外的SOC 10的其余部分的供電電壓。例如,除了用于其他部件的VSOC外,可存在用于存儲(chǔ)器控制器功率域和始終通電功率域的獨(dú)立供電電壓。在另一個(gè)實(shí)施方案中,VSOC可服務(wù)存儲(chǔ)器控制器22、始終通電部件16和SOC 10的其他部件,并且可基于功率域來(lái)功率門(mén)控。在一些實(shí)施方案中,可存在用于SOC 10的其余部分的多個(gè)供電電壓。在一些實(shí)施方案中,還可存在用于CPU復(fù)合體14和/或SOC 10中的各個(gè)存儲(chǔ)器陣列的存儲(chǔ)器供電電壓。存儲(chǔ)器供電電壓可與提供給邏輯電路的電壓(例如VCPU或VSOC)一起使用,其可具有比確保穩(wěn)健的存儲(chǔ)器運(yùn)行所需的電壓更低的電壓量值。PMGR 32可在直接軟件控制下(例如軟件可直接請(qǐng)求部件的上電和/或掉電)和/或可被配置為監(jiān)控SOC 10并確定各個(gè)部件何時(shí)將被上電或掉電。

PMU 156可大體包括用于生成供電電壓并將那些供電電壓提供給系統(tǒng)的其他部件諸如SOC 10、存儲(chǔ)器12(圖1中的VMEM)、各個(gè)片外外圍設(shè)備(圖1中未示出)(諸如顯示設(shè)備、圖像傳感器、用戶接口設(shè)備等)的電路。PMU 156可因此包括可編程穩(wěn)壓器、具有至SOC 10的接口的邏輯部件、以及更具體地用于接收電壓請(qǐng)求的PMGR 32等。

應(yīng)當(dāng)指出,SOC 10的部件的數(shù)量(以及圖1中所示的那些部件的子部件的數(shù)量,諸如位于CPU復(fù)合體14內(nèi)的那些子部件)在不同實(shí)施方案中可以是不同的。可存在比圖1中所示的數(shù)量更多或更少的每個(gè)部件/子部件。

現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖2,其示出了始終通電設(shè)備16的一個(gè)實(shí)施方案的框圖。在例示的實(shí)施方案中,始終通電設(shè)備16可包括處理器40、存儲(chǔ)器42、傳感器捕獲模塊(SCM)44、SOC重新配置電路46、本地PMGR 48和互聯(lián)器50。處理器40、存儲(chǔ)器42、SCM 44、SOC重新配置電路46和本地PMGR48被耦接至互聯(lián)器50。SCM 44也可被稱為傳感器捕獲單元或傳感器捕獲電路。

傳感器捕獲模塊44可在SOC 10被包括在系統(tǒng)中時(shí)被耦接至傳感器20,并可被配置為捕獲來(lái)自傳感器20的數(shù)據(jù)。在例示的實(shí)施方案中,傳感器捕獲模塊44可被配置為將所捕獲的傳感器數(shù)據(jù)寫(xiě)入存儲(chǔ)器42(SCM數(shù)據(jù)52)。存儲(chǔ)器42可為例如SRAM。然而,任何類型的存儲(chǔ)器可用于其他實(shí)施方案中。

SCM數(shù)據(jù)52可被存儲(chǔ)在由始終通電部件16預(yù)分配的用于存儲(chǔ)捕獲的傳感器數(shù)據(jù)的位置中。隨著位置被消耗,用于存儲(chǔ)所捕獲的數(shù)據(jù)的可用存儲(chǔ)器的量隨之減少。傳感器捕獲模塊44可被編程有位于分配存儲(chǔ)器區(qū)域中的水印或充滿度的其他指示(一般來(lái)講,例如“閾值”),并且傳感器捕獲模塊44可被配置為喚醒存儲(chǔ)器控制器22以將所捕獲的傳感器數(shù)據(jù)寫(xiě)入存儲(chǔ)器12。另選地,該處理器40可被配置為將所捕獲的傳感器數(shù)據(jù)寫(xiě)入存儲(chǔ)器12。在這種情況下,該傳感器捕獲模塊44可被配置為喚醒處理器40。

該處理器40可被配置為執(zhí)被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器42中的代碼(處理器代碼/數(shù)據(jù)54)。該代碼可包括一系列指令,當(dāng)該一系列指令被執(zhí)行時(shí),使得處理器40實(shí)現(xiàn)各種功能。例如,該代碼可包括可由處理器40執(zhí)行以過(guò)濾SCM數(shù)據(jù)52的過(guò)濾代碼,如上所述。響應(yīng)于檢測(cè)到SCM數(shù)據(jù)52中的期望的圖案或一個(gè)或多個(gè)其他數(shù)據(jù)屬性,該處理器40可被配置為喚醒存儲(chǔ)器控制器22,以更新存儲(chǔ)器12和/或喚醒SOC 10。

在包括SOC 10的設(shè)備啟動(dòng)時(shí),處理器代碼/數(shù)據(jù)54可被初始化。該代碼可被存儲(chǔ)在SOC 10上的非易失性存儲(chǔ)器中或設(shè)備中的其他地方,并可被加載到例如存儲(chǔ)器42中。本地非易失性存儲(chǔ)器諸如只讀存儲(chǔ)器(ROM)也可被用于一些實(shí)施方案中。

在實(shí)施方案中,該處理器40可以是比CPU復(fù)合體14中的CPU處理器30更小的更高功效的處理器。因此,該處理器40活動(dòng)時(shí)可比CPU處理器30消耗更少的功率。在實(shí)施方案中,可存在比CPU處理器30更少的處理器40。

該SOC重新配置電路46可被配置為存儲(chǔ)用于存儲(chǔ)器控制器22和SOC10的其他部件的可編程配置數(shù)據(jù)56、被配置為響應(yīng)于使部件從斷電狀態(tài)重新上電而對(duì)各個(gè)部件重新編程。另選地,可編程配置數(shù)據(jù)56可被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器42中或可被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器42和SOC重新配置電路46的組合中。該配置數(shù)據(jù)56可由CPU處理器30例如作為對(duì)相應(yīng)部件進(jìn)行編程的一部分而被寫(xiě)入電路46。即,CPU處理器30(執(zhí)行操作系統(tǒng)軟件,例如作為設(shè)備啟動(dòng)的一部分和/或在配置被改變的其他時(shí)間)可將數(shù)據(jù)寫(xiě)入SOC重新配置電路46。另選地,在一些實(shí)施方案中,SOC重新配置電路46可具有監(jiān)控和跟蹤配置狀態(tài)的硬件。在一些實(shí)施方案中,可編程配置數(shù)據(jù)56的至少一部分可為預(yù)先確定的并可被存儲(chǔ)在非易失性存儲(chǔ)器諸如ROM中,而不被寫(xiě)入存儲(chǔ)器42和/或SOC重新配置電路46。

在實(shí)施方案中,SOC重新配置電路46可包括邏輯電路,該邏輯電路被配置為處理可編程配置數(shù)據(jù)56以及在SOC 10重新上電后將數(shù)據(jù)寫(xiě)入SOC10中的相應(yīng)部件。該可編程配置數(shù)據(jù)56可包括將被寫(xiě)入的一系列寄存器地址和將被寫(xiě)入那些寄存器的數(shù)據(jù)。在一些實(shí)施方案中,可編程配置數(shù)據(jù)56還可包括用于讀取寄存器的讀取命令例如輪詢預(yù)期值,該輪詢預(yù)期值指示由多次寫(xiě)動(dòng)作所執(zhí)行的初始化已完成和/或相應(yīng)的狀態(tài)在部件中有效。該預(yù)期值可以是讀取的整個(gè)值,或可以是值的一部分(例如,該預(yù)期值可包括值和在比較前將被應(yīng)用于讀取值的掩碼)。在一些實(shí)施方案中,可編程配置數(shù)據(jù)56還可包括用于讀取寄存器、修改讀取數(shù)據(jù)的一部分以及將修改數(shù)據(jù)重新寫(xiě)入寄存器的讀取-修改-寫(xiě)入命令。例如,第二掩碼可被用于確定寄存器值的哪一部分將被更新。當(dāng)值被寫(xiě)入寄存器時(shí),寄存器的被第二掩碼掩蔽的那部分可不被更新。

在另一個(gè)實(shí)施方案中,SOC重新配置電路46可包括另一個(gè)處理器和存儲(chǔ)用于處理器的代碼的對(duì)應(yīng)存儲(chǔ)器(或者代碼也可被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器42中)。當(dāng)被處理器執(zhí)行時(shí),代碼可使得處理器使用可編程配置數(shù)據(jù)56來(lái)對(duì)SOC 10中的各個(gè)部件進(jìn)行配置。代碼作為其自身的結(jié)構(gòu)的一部分可實(shí)現(xiàn)上述輪詢特征,或者類似于上文所述,可編程配置數(shù)據(jù)56可存儲(chǔ)要輪詢的地址以及預(yù)期值。在另一個(gè)實(shí)施方案中,處理器40可執(zhí)行用于對(duì)SOC 10的部件進(jìn)行重新編程的軟件。

可編程配置數(shù)據(jù)56可包括用于存儲(chǔ)器控制器22的數(shù)據(jù)、用于SOC 10的其他部件的獨(dú)立數(shù)據(jù)、以及用于在處理器40上電時(shí)對(duì)其進(jìn)行重新配置的獨(dú)立數(shù)據(jù)。當(dāng)使存儲(chǔ)器控制器22上電而SOC 10的其余部分掉電時(shí),用于存儲(chǔ)器控制器22的數(shù)據(jù)可被處理。數(shù)據(jù)可包括用于存儲(chǔ)器控制器22的可編程配置數(shù)據(jù)。在實(shí)施方案中,數(shù)據(jù)還可包括附加可編程配置數(shù)據(jù)。例如,可包括用于通信結(jié)構(gòu)27的可編程配置數(shù)據(jù)。無(wú)論針對(duì)用于始終通電部件16和存儲(chǔ)器控制器22之間的通信的哪些部件,可編程配置數(shù)據(jù)均可被包括。當(dāng)使SOC 10的其余部分上電時(shí),用于其他部件的數(shù)據(jù)可被處理。相似地,當(dāng)使處理器40上電時(shí),用于處理器40的可編程配置數(shù)據(jù)可被處理。

在一些實(shí)施方案中,SOC重新配置電路46可被配置為在SOC 10的上電過(guò)程中的多于一個(gè)點(diǎn)處向SOC 10的部件提供可編程配置數(shù)據(jù)。例如,可在過(guò)渡到通電狀態(tài)的起始點(diǎn)附近(例如在電源供電電壓穩(wěn)定不久之后)提供一些可編程配置數(shù)據(jù),并且可在過(guò)渡到通電狀態(tài)的終點(diǎn)附件提供其他可編程配置數(shù)據(jù)。此外,在一些實(shí)施方案中,可編程配置數(shù)據(jù)56可僅僅是待建立于SOC 10的部件中的可編程配置的一部分??删幊膛渲玫钠溆嗖糠挚杀淮鎯?chǔ)在存儲(chǔ)器12中。例如,在CPU處理器30上執(zhí)行的操作系統(tǒng)軟件可在掉電前捕獲存儲(chǔ)器12中的可編程配置。在CPU處理器30已從重置被釋放并再次開(kāi)始執(zhí)行后,對(duì)唄存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器12中的可編程配置數(shù)據(jù)的恢復(fù)可由SOC重新配置電路46、其他硬件和/或操作系統(tǒng)軟件執(zhí)行。

本地PMGR 48可被配置為以類似于圖1中針對(duì)作為整體的SOC 10的PMGR 32的方式來(lái)處理始終通電部件16內(nèi)的功率管理功能。始終通電部件16可支持多個(gè)功率狀態(tài),并且本地PMGR 48可輔助那些狀態(tài)之間的過(guò)渡。本地PMGR 48可被配置為與PMU 156進(jìn)行通信以支持狀態(tài)改變以及管理向SOC 10的各個(gè)部件提供供電電壓作為喚醒各個(gè)部件或使各個(gè)部件進(jìn)入睡眠的一部分。

互聯(lián)器50可包括用于在圖2所示的各個(gè)子部件之間傳輸通信以及通過(guò)通信結(jié)構(gòu)27與SOC 10的其他部件進(jìn)行通信的任何互聯(lián)器。在各個(gè)實(shí)施方案中,根據(jù)需要如上結(jié)合圖1所述,互聯(lián)器可包括通信結(jié)構(gòu)27的示例中的任一示例。

現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖3,其示出了可在始終通電部件16的一個(gè)實(shí)施方案中實(shí)現(xiàn)的狀態(tài)機(jī)的一個(gè)實(shí)施方案的框圖。在例示的實(shí)施方案中,狀態(tài)包括等待狀態(tài)60、捕獲狀態(tài)62、處理狀態(tài)64、存儲(chǔ)器訪問(wèn)狀態(tài)66和SOC通電狀態(tài)68。狀態(tài)之間的過(guò)渡用實(shí)線示出,并且一些附加的可能過(guò)渡利用虛線指示。圖3中未示出所有可能的過(guò)渡以避免模糊附圖。

圖3中示出的狀態(tài)可按照相對(duì)功率/能量消耗的次序,其中等待狀態(tài)60是最低功率狀態(tài)并且SOC通電狀態(tài)68是最高功率狀態(tài)。在等待狀態(tài)60下,始終通電部件16的子部件可以是功率門(mén)控的或時(shí)鐘門(mén)控的。例如,在實(shí)施方案中,處理器40可以是功率門(mén)控的,并且SCM 44可以是時(shí)鐘門(mén)控的。存儲(chǔ)器42可以是保持模式或可正常通電。SOC重新配置電路46和本地PMGR 48可以是時(shí)鐘門(mén)控的。時(shí)鐘門(mén)控和功率門(mén)控的組合可在子部件之間使用。

在等待狀態(tài)60下,始終通電部件16可為基本上空閑的。當(dāng)傳感器數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好由SCM 44從傳感器20捕獲時(shí),狀態(tài)機(jī)可從等待狀態(tài)60過(guò)渡到捕獲狀態(tài)62。在一個(gè)實(shí)施方案中,始終通電部件16內(nèi)的定時(shí)器(例如監(jiān)視定時(shí)器)(圖2中未明確示出)可周期性地使得從等待狀態(tài)60過(guò)渡到捕獲狀態(tài)62。在這種情況下,可存在或可不存在待捕獲的傳感器數(shù)據(jù)。在一個(gè)實(shí)施方案中,傳感器可向始終通電部件16斷言該信號(hào),以指示傳感器數(shù)據(jù)可用于捕獲。在任一種情況下,到捕獲狀態(tài)62的過(guò)渡可被執(zhí)行。

在例示的實(shí)施方案中,狀態(tài)機(jī)也可直接從等待狀態(tài)60過(guò)渡到處理狀態(tài)64。如果傳感器被配置為發(fā)信號(hào)通知始終通電部件16期望得到處理器支持(來(lái)自處理器40),則該過(guò)渡可被支持。對(duì)于實(shí)現(xiàn)上述信號(hào)的實(shí)施方案而言,該信號(hào)可與用于指示傳感器數(shù)據(jù)可用的信號(hào)分開(kāi)。該過(guò)渡例如可支持傳感器數(shù)據(jù)的快速處理(例如過(guò)濾),或在期望喚醒SOC 10(其可由處理器40上執(zhí)行的軟件來(lái)管理)時(shí)可被使用。例如,指示用戶期望與設(shè)備進(jìn)行交互的按鈕或其他用戶接口設(shè)備可以是使得SOC 10快速喚醒的事件。如果處理器40在等待狀態(tài)60下是功率門(mén)控的,則從等待狀態(tài)60到處理狀態(tài)64的過(guò)渡可包括使處理器40上電并且重置且初始化該處理器40。在其他實(shí)施方案中,從等待狀態(tài)60的過(guò)渡可經(jīng)歷捕獲狀態(tài)62但不停留在捕獲狀態(tài)62中。該實(shí)現(xiàn)可減少?gòu)?fù)雜性,其中略微延長(zhǎng)處理器40的喚醒時(shí)間。

在捕獲狀態(tài)62下,SCM 44可為活動(dòng)的并且可對(duì)來(lái)自傳感器20中的一個(gè)或多個(gè)傳感器的數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣。SCM 44可將所捕獲的傳感器數(shù)據(jù)寫(xiě)入存儲(chǔ)器42(SCM數(shù)據(jù)52)。SCM 44也可將附加數(shù)據(jù)寫(xiě)入存儲(chǔ)器42(SCM數(shù)據(jù)52),諸如與所捕獲的傳感器數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)的時(shí)間戳、傳感器標(biāo)識(shí)符等。任何期望的附加數(shù)據(jù)可被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器42中。在一個(gè)實(shí)施方案中,時(shí)間戳可以是傳感器數(shù)據(jù)被傳感器20感測(cè)到的時(shí)間,該時(shí)間可在數(shù)據(jù)被SCM 44捕獲之前。另選地,時(shí)間戳可以是傳感器數(shù)據(jù)被SCM 44捕獲的時(shí)間。

SCM 44可檢測(cè)到一個(gè)或多個(gè)閾值,SCM 44可被配置為在該一個(gè)或多個(gè)閾值處喚醒處理器40以處理數(shù)據(jù)。閾值可包括例如存儲(chǔ)器42中的SCM數(shù)據(jù)52的相對(duì)充滿度、所采集的傳感器樣本的數(shù)量、自第一樣本以來(lái)過(guò)去的時(shí)間、不是由樣本觸發(fā)的喚醒時(shí)間、錯(cuò)誤檢測(cè)等??墒褂萌魏我唤M一個(gè)或多個(gè)閾值并可且針對(duì)不同的傳感器使用不同的閾值。如果達(dá)到閾值,則狀態(tài)機(jī)可從捕獲狀態(tài)62過(guò)渡到處理狀態(tài)64。另選地,如果完成傳感器數(shù)據(jù)捕獲,則狀態(tài)機(jī)可從捕獲狀態(tài)62過(guò)渡到等待狀態(tài)60。

在處理狀態(tài)64下,處理器40可為活動(dòng)的,并且執(zhí)行來(lái)自存儲(chǔ)器42的代碼(或來(lái)自處理器40的高速緩存,如果有的話)。該代碼可包括例如過(guò)濾代碼。在處理狀態(tài)64期間,SCM 44可為周期性活動(dòng)的,以捕獲附加傳感器數(shù)據(jù),或可在處理狀態(tài)64下為持續(xù)活動(dòng)的。在處理器40上執(zhí)行的代碼可確定其已至少暫時(shí)地被完成,并可使得重新過(guò)渡回到捕獲狀態(tài)62。另選地,可直接過(guò)渡到等待狀態(tài)60(例如如果SCM 44是活動(dòng)的)。

該代碼也可確定在處理狀態(tài)64下期望與存儲(chǔ)器12進(jìn)行通信。例如,可使用與存儲(chǔ)器12的通信來(lái)將來(lái)自存儲(chǔ)器42的所捕獲的傳感器數(shù)據(jù)寫(xiě)入存儲(chǔ)器12,以利用存儲(chǔ)器12中的更大的可用存儲(chǔ)空間。在一些實(shí)施方案中,存儲(chǔ)器12也可存儲(chǔ)附加代碼,該附加代碼可由處理器40執(zhí)行(例如附加的過(guò)濾算法)并且可不連續(xù)地被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器42中。在建立與存儲(chǔ)器12的通信之后,附加代碼可由處理器40執(zhí)行。例如,附加代碼可從存儲(chǔ)器12取得再放入存儲(chǔ)器42中,和/或可由處理器40進(jìn)行高速緩存。響應(yīng)于處理器40檢測(cè)到所捕獲的傳感器數(shù)據(jù)中的期望圖案或其他方面,可將數(shù)據(jù)從存儲(chǔ)器42寫(xiě)入存儲(chǔ)器12,并且可批準(zhǔn)由CPU復(fù)合體14中的CPU處理器30進(jìn)行附加處理。數(shù)據(jù)可寫(xiě)入存儲(chǔ)器12,使得CPU處理器30可對(duì)其進(jìn)行訪問(wèn)。如果期望與存儲(chǔ)器12進(jìn)行通信,則狀態(tài)機(jī)可過(guò)渡到存儲(chǔ)器訪問(wèn)狀態(tài)66。該過(guò)渡可包括由SOC重新配置電路46執(zhí)行的用于對(duì)存儲(chǔ)器控制器22的狀態(tài)以及從始終通電部件16到存儲(chǔ)器控制器22的通信路徑進(jìn)行編程的操作。在一些實(shí)施方案中,可激活整個(gè)通信結(jié)構(gòu)27。在其他實(shí)施方案中,可激活通信結(jié)構(gòu)27的參與存儲(chǔ)器控制器22和始終通電部件16之間的通信的僅一部分。存儲(chǔ)器12也可脫離自刷新模式。在實(shí)施方案中,本地PMGR48也可參與過(guò)渡,從而在存儲(chǔ)器控制器供電電壓由PMU 156管理時(shí)請(qǐng)求存儲(chǔ)器控制器22的上電。

在存儲(chǔ)器訪問(wèn)狀態(tài)66下,存儲(chǔ)器控制器22可為活動(dòng)的,并且始終通電部件16可訪問(wèn)存儲(chǔ)器12。始終通電部件16(并且在實(shí)施方案中更具體地為處理器40)可被配置為生成對(duì)存儲(chǔ)器12的讀操作和寫(xiě)操作,該讀操作和寫(xiě)操作可通過(guò)互聯(lián)器50和通信結(jié)構(gòu)27承載至存儲(chǔ)器控制器22。數(shù)據(jù)可由存儲(chǔ)器控制器22返回(用于讀取)或由存儲(chǔ)器控制器22以類似方式接收(用于寫(xiě)入)。

處理器40可確定已終止對(duì)訪問(wèn)存儲(chǔ)器12的需求,并可使得過(guò)渡回到處理狀態(tài)64。過(guò)渡可包括使存儲(chǔ)器12返回至自刷新模式并使存儲(chǔ)器控制器22和通信結(jié)構(gòu)27掉電。

處理器40也可確定SOC 10將被喚醒(例如將處理切換至CPU復(fù)合體14)。狀態(tài)機(jī)可從存儲(chǔ)器訪問(wèn)狀態(tài)66過(guò)渡到SOC通電狀態(tài)68。過(guò)渡可包括本地PMGR 48從PMU 156請(qǐng)求對(duì)SOC 10上電,并且可包括SOC重新配置電路46根據(jù)配置數(shù)據(jù)56來(lái)對(duì)各個(gè)部件進(jìn)行編程。在一個(gè)實(shí)施方案中,可支持直接從處理狀態(tài)64過(guò)渡到SOC通電狀態(tài)68。在此類過(guò)渡中,也可進(jìn)行存儲(chǔ)器控制器22的上電和存儲(chǔ)器12從自刷新模式的脫離。另選地,處理器40可檢測(cè)到期望過(guò)渡到SOC通電狀態(tài)68,但是可經(jīng)歷存儲(chǔ)器訪問(wèn)狀態(tài)66以執(zhí)行該過(guò)渡。

SOC 10(例如PMGR 32和/或在CPU處理器30上執(zhí)行的軟件)可根據(jù)SOC通電狀態(tài)68來(lái)確定SOC 10要過(guò)渡到低功率狀態(tài)。在一個(gè)實(shí)施方案中,軟件可執(zhí)行“掛起到RAM”操作,在該操作中,在存儲(chǔ)器12被置于自刷新模式且SOC 10部件掉電之前,包括同樣由配置數(shù)據(jù)56表示的狀態(tài)的各個(gè)狀態(tài)被寫(xiě)入存儲(chǔ)器12。因此,在返回至SOC通電狀態(tài)68時(shí),可根據(jù)配置數(shù)據(jù)56來(lái)執(zhí)行對(duì)狀態(tài)的重新編程,隨后軟件可基于被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器12中的數(shù)據(jù)而恢復(fù)執(zhí)行。例如與不包括始終通電部件16的情況相比而言,過(guò)渡可相對(duì)較快。在這種情況下,軟件可開(kāi)始正常的冷啟動(dòng)過(guò)程。在該過(guò)程中的某個(gè)點(diǎn)處,軟件可認(rèn)識(shí)到已發(fā)生掛起到RAM,但是在該過(guò)程中的這個(gè)點(diǎn)處可已執(zhí)行某個(gè)不必要的初始化處理。

一般來(lái)講,在較低功率水平狀態(tài)下執(zhí)行的操作同樣也可在狀態(tài)機(jī)為較高功率狀態(tài)中的任一狀態(tài)時(shí)被執(zhí)行。例如,也可在狀態(tài)機(jī)處于處理狀態(tài)64、存儲(chǔ)器訪問(wèn)狀態(tài)66和SOC通電狀態(tài)68時(shí)(例如,在當(dāng)狀態(tài)機(jī)為其他狀態(tài)中的任一狀態(tài)時(shí)使得SCM 44捕獲數(shù)據(jù)的觸發(fā)器中的任一觸發(fā)器發(fā)生的情況下)執(zhí)行傳感器數(shù)據(jù)捕獲。相似地,處理器40可在處理狀態(tài)64、存儲(chǔ)器訪問(wèn)狀態(tài)66和SOC通電狀態(tài)68中的任一狀態(tài)下為活動(dòng)的,并因此可在這些狀態(tài)中的任一狀態(tài)下處理數(shù)據(jù)。

如果SOC 10停機(jī),則狀態(tài)機(jī)可從SOC通電狀態(tài)68返回到存儲(chǔ)器訪問(wèn)狀態(tài)66(并且可基于始終通電部件16中的其他活動(dòng)而過(guò)渡到較低狀態(tài))。另選地,從SOC通電狀態(tài)68直接過(guò)渡到狀態(tài)60,62,64或66中的任一狀態(tài)可基于過(guò)渡發(fā)生時(shí)始終通電部件16中的當(dāng)前活動(dòng)而執(zhí)行。

現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖4,其示出了另一個(gè)狀態(tài)機(jī)的框圖。圖4中的狀態(tài)機(jī)可與圖3中的狀態(tài)機(jī)合作實(shí)現(xiàn)。在例示的實(shí)施方案中,狀態(tài)機(jī)包括斷電狀態(tài)70、SOC通電狀態(tài)72、AO+存儲(chǔ)器狀態(tài)74、AO狀態(tài)76、和非AO狀態(tài)78。AO在該上下文可為始終通電的縮略語(yǔ)。

斷電狀態(tài)70可以是所有給SOC 10的電源提供都斷電的狀態(tài),諸如當(dāng)包括SOC 10的設(shè)備完全斷電時(shí)。因此,狀態(tài)機(jī)可響應(yīng)于通電電源供給SOC 10而從斷電狀態(tài)70過(guò)渡(例如過(guò)渡到SOC通電狀態(tài)72)??蓤?zhí)行SOC 10的重置,并且隨后SOC 10可繼續(xù)啟動(dòng)。狀態(tài)機(jī)可響應(yīng)于完全斷電SOC 10而從SOC通電狀態(tài)72過(guò)渡到斷電狀態(tài)70。電源斷電可出現(xiàn)在CPU30上執(zhí)行的軟件已將任何期望狀態(tài)從存儲(chǔ)器12保存至非易失性存儲(chǔ)器、已對(duì)設(shè)備可具有的各個(gè)連接(例如無(wú)線和/或有線網(wǎng)絡(luò)連接、無(wú)線電話連接等)進(jìn)行斷電、或已使設(shè)備準(zhǔn)備好正常斷電之后。盡管在圖4中是從SOC通電狀態(tài)72過(guò)渡到斷電狀態(tài)70,但是在其他實(shí)施方案中可支持從其他狀態(tài)過(guò)渡到斷電狀態(tài)70。

在SOC通電狀態(tài)72,SOC 10可以滿功率運(yùn)行。SOC 10的各個(gè)部件可根據(jù)需要打開(kāi)或斷電,但是SOC 10整體可在SOC通電狀態(tài)72下大體被視為活動(dòng)的。SOC通電狀態(tài)72可對(duì)應(yīng)于圖3的實(shí)施方案中的SOC通電狀態(tài)68。

在SOC通電狀態(tài)72下,在CPU復(fù)合體14上執(zhí)行的軟件可確定SOC10應(yīng)當(dāng)進(jìn)入低功率狀態(tài)(例如睡眠)。在實(shí)施方案中,軟件可執(zhí)行“掛起到RAM”操作,在該操作中,各個(gè)SOC狀態(tài)在SOC 10掉電前被寫(xiě)入存儲(chǔ)器12。存儲(chǔ)器12可被置于“自刷新”模式,在該“自刷新”模式中,存儲(chǔ)器保持存儲(chǔ)器內(nèi)容,但是在至存儲(chǔ)器控制器22的存儲(chǔ)器接口上不活動(dòng)。PMGR 32可將掉電命令發(fā)送到PMU 156以使得SOC 10中的部件掉電,而不是發(fā)送到存儲(chǔ)器控制器22、結(jié)構(gòu)27(或該結(jié)構(gòu)的用于與存儲(chǔ)器控制器22進(jìn)行通信的一部分)以及始終通電部件16。另選地,本地PMGR 48可傳輸?shù)綦娒?。狀態(tài)機(jī)可過(guò)渡到AO+存儲(chǔ)器狀態(tài)74。在一些實(shí)施方案中,也可支持從SOC通電狀態(tài)72過(guò)渡到AO狀態(tài)76。另選地,從SOC通電狀態(tài)72過(guò)渡到AO狀態(tài)76可經(jīng)歷AO+存儲(chǔ)器狀態(tài)74。即,如果目標(biāo)狀態(tài)是AO狀態(tài)76,則可過(guò)渡到AO+存儲(chǔ)器狀態(tài)74,之后過(guò)渡到AO狀態(tài)76。

在AO+存儲(chǔ)器狀態(tài)74下,存儲(chǔ)器控制器22、通信結(jié)構(gòu)27(或至始終通電部件16的一部分)和始終通電部件16可為活動(dòng)的。AO+存儲(chǔ)器狀態(tài)74可對(duì)應(yīng)于圖3中的存儲(chǔ)器訪問(wèn)狀態(tài)66。如果檢測(cè)到使得SOC喚醒的事件,則狀態(tài)機(jī)可過(guò)渡到SOC通電狀態(tài)72(在各個(gè)實(shí)施方案中,經(jīng)由與PMU 156的通信和/或SOC 10中的電源開(kāi)關(guān)來(lái)使SOC 10的其他部件上電,并經(jīng)由SOC重新配置電路46和/或根據(jù)存儲(chǔ)器12中的數(shù)據(jù)來(lái)重新配置部件)。

另一方面,始終通電部件16可確定存儲(chǔ)器訪問(wèn)結(jié)束并可去激活存儲(chǔ)器控制器22(在將存儲(chǔ)器12置于保持模式諸如自刷新模式之后)。存儲(chǔ)器控制器22可掉電并且始終通電部件16可保持通電。狀態(tài)機(jī)可過(guò)渡到AO狀態(tài)76。AO狀態(tài)76可對(duì)應(yīng)于圖3中的處理狀態(tài)64、捕獲狀態(tài)62和等待狀態(tài)60中的任一狀態(tài)。如果始終通電部件16確定存儲(chǔ)器訪問(wèn)再次為期望的(例如由于達(dá)到SCM數(shù)據(jù)52中的各個(gè)閾值或經(jīng)由處理器40檢測(cè)到圖案/屬性),則狀態(tài)機(jī)可過(guò)渡到AO+存儲(chǔ)器狀態(tài)76(使存儲(chǔ)器控制器22和通信結(jié)構(gòu)27通電,以及經(jīng)由SOC重新配置電路46來(lái)對(duì)其進(jìn)行重新配置)。在一些實(shí)施方案中,可支持從AO狀態(tài)76直接過(guò)渡到SOC通電狀態(tài)72,包括使存儲(chǔ)器控制器22、通信結(jié)構(gòu)27和SOC 10的其他部件上電,以及經(jīng)由SOC重新配置電路46來(lái)對(duì)那些部件進(jìn)行重新配置。

在一個(gè)實(shí)施方案中,可支持非AO狀態(tài)78。該非AO狀態(tài)78可為始終通電部件16掉電但存儲(chǔ)器12在保持模式下保持通電的狀態(tài)。非AO狀態(tài)78可類似于“經(jīng)典的”掛起到RAM狀態(tài)。從非AO狀態(tài)78返回至SOC通電狀態(tài)72可包括軟件對(duì)SOC 10的部件(包括始終通電部件16)進(jìn)行重新配置。軟件可在CPU處理器30上執(zhí)行。因此,從非AO狀態(tài)78過(guò)渡到SOC通電狀態(tài)72可包括基本的啟動(dòng)操作,直到軟件已對(duì)SOC 10進(jìn)行初始化并且已檢測(cè)到存儲(chǔ)器12已存儲(chǔ)狀態(tài)。

接下來(lái)轉(zhuǎn)圖5,其示出了例示可在SOC 10上(例如由CPU處理器30)執(zhí)行的軟件代碼的一個(gè)實(shí)施方案的操作的流程圖??稍诎⊿OC 10的設(shè)備啟動(dòng)時(shí)執(zhí)行代碼。代碼可類似地在部件的可編程配置改變期間被執(zhí)行。在各個(gè)實(shí)施方案中,在配置改變期間執(zhí)行的代碼可與再啟動(dòng)期間執(zhí)行的代碼相同或不同。在其他實(shí)施方案中,圖5中所示的操作的部分可在硬件中實(shí)現(xiàn)。代碼可包括指令,當(dāng)指令在處理器上被執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)圖5中所示的操作。在實(shí)施方案中,實(shí)現(xiàn)圖5中的操作的代碼可為用于相應(yīng)部件的驅(qū)動(dòng)器代碼的一部分,因此圖5所示的操作可在多個(gè)代碼序列中實(shí)現(xiàn)。

代碼可確定將被編程到部件(框80)中的配置參數(shù)。該參數(shù)可基于發(fā)現(xiàn)部件和其能力。雖然SOC 10中的部件由于在硬件中實(shí)現(xiàn)而可為固定的,但是代碼可為通用的,以在SOC 10的多個(gè)版本上運(yùn)行。此外,SOC 10可被包括在多個(gè)以不同形式設(shè)計(jì)的設(shè)備中。期望的參數(shù)可被特定的設(shè)備影響,該特定設(shè)備中的SOC 10是示例化的。

代碼可將配置參數(shù)寫(xiě)入部件(框82),從而對(duì)部件進(jìn)行編程。如果配置參數(shù)包括將在睡眠狀態(tài)或其他掉電狀態(tài)之后重新使SOC 10通電時(shí)恢復(fù)的數(shù)據(jù)(決策框84,“是”分支),則代碼可將配置參數(shù)寫(xiě)入可編程配置數(shù)據(jù)56,從而跟蹤SOC重新配置電路46中的狀態(tài)(框86)。在其他實(shí)施方案中,SOC重新配置電路46可被配置為自動(dòng)跟蹤期望狀態(tài)。

需注意,在一些實(shí)施方案中,并非所有配置參數(shù)都需要是SOC 10后續(xù)上電時(shí)部件所恢復(fù)的重新配置狀態(tài)的一部分。例如,設(shè)定不需要用于與部件的基本通信的各個(gè)可選特征的參數(shù)可在重新配置時(shí)被設(shè)定為默認(rèn)值。在CPU 30上重新開(kāi)始執(zhí)行以用于使部件恢復(fù)之后,可從存儲(chǔ)器12中的“掛起到RAM”狀態(tài)讀取此類可選參數(shù)。因此,此類參數(shù)不需要是由SOC重新配置電路46存儲(chǔ)的狀態(tài)的一部分。此外,如先前所提及的,在一些實(shí)施方案中,寫(xiě)入SOC重新配置電路46的參數(shù)可不同于SOC 10掉電時(shí)被編程到部件中的參數(shù)。在這種情況下,寫(xiě)入SOC重新配置電路46的參數(shù)可以是響應(yīng)于SOC 10的喚醒而將被重新編程到部件中的那些參數(shù)。

接下來(lái)轉(zhuǎn)向圖6,其示出了例示響應(yīng)于在始終通電部件16中確定SOC10的一個(gè)或多個(gè)部件將被再次上電而進(jìn)行的始終通電部件16的一個(gè)實(shí)施方案的操作的流程圖。例如,圖6的操作可以是向存儲(chǔ)器訪問(wèn)狀態(tài)66/AO+存儲(chǔ)器狀態(tài)74過(guò)渡的一部分,以恢復(fù)存儲(chǔ)器控制器22和通信結(jié)構(gòu)27。圖6的操作可以是向SOC通電狀態(tài)68/SOC通電狀態(tài)72過(guò)渡的一部分,以恢復(fù)SOC 10的部件。始終通電部件16可被配置為實(shí)現(xiàn)圖6中所示的操作。

始終通電部件16可被配置為使得恢復(fù)正在上電的部件的功率(框90)。例如,本地PMGR 48可被配置為請(qǐng)求PMU 156恢復(fù)提供給SOC 10的一個(gè)或多個(gè)供電電壓軌的供電電壓。另選地,本地PMGR 48或始終通電部件16中的其他電路可被配置為控制SOC 10中的電源開(kāi)關(guān)以恢復(fù)提供給功率門(mén)控部件的功率。也可使用PMU請(qǐng)求和電源開(kāi)關(guān)控件的組合。

一旦功率已穩(wěn)定并且任何部件重置已完成,則SOC重新配置電路46可被配置為利用與部件對(duì)應(yīng)的可編程配置數(shù)據(jù)56來(lái)對(duì)部件進(jìn)行編程(框92)。SOC重新配置電路46可被配置為讀取可編程配置數(shù)據(jù)56以及將數(shù)據(jù)傳輸?shù)讲考钡酵瓿芍匦屡渲?決策框94)。一旦重新配置已完成(決策框94,“是”分支),則向新?tīng)顟B(tài)(例如存儲(chǔ)器訪問(wèn)狀態(tài)66或SOC通電狀態(tài)68)的過(guò)渡可完成(框96)。

過(guò)渡可采取任何形式(例如編程的輸入/輸出(PIO)寫(xiě)入、專用通信路徑、存儲(chǔ)器映射的I/O寫(xiě)入等)。除配置參數(shù)的寫(xiě)入之外,一些實(shí)施方案可支持可編程配置數(shù)據(jù)56中的其他信息以根據(jù)部件來(lái)確定狀態(tài),其可成為確定重新配置是否完成的一部分(決策框94)。例如,一系列配置參數(shù)寫(xiě)入可被傳輸至部件,之后進(jìn)行對(duì)寄存器的輪詢讀取,該部件更新該寄存器以指示例如操作完成或準(zhǔn)備就緒。

圖7是示出了SOC 10的部件以及在SOC 10的一個(gè)實(shí)施方案中哪些部件針對(duì)存儲(chǔ)器訪問(wèn)狀態(tài)66/AO+存儲(chǔ)器狀態(tài)74通電或斷電的框圖。圖7中有陰影的部件是斷電的,而沒(méi)有陰影的部件是通電的。各個(gè)焊盤(pán)98A-98D也被示出于圖7中。焊盤(pán)可包括被配置為驅(qū)動(dòng)SOC 10的管腳上的信號(hào)以及從管腳接收信號(hào)的輸入/輸出驅(qū)動(dòng)器/接收器電路。因此,焊盤(pán)98A-98D也可接收供電電壓。在該實(shí)施方案中,用于存儲(chǔ)器控制器22以與存儲(chǔ)器12進(jìn)行通信的焊盤(pán)98C可被通電,同樣從始終通電部件16至各個(gè)傳感器的焊盤(pán)98B也被通電。用于PMGR 32以與PMU 156進(jìn)行通信的焊盤(pán)98D以及用于外圍設(shè)備18B的焊盤(pán)98A均可被掉電。另選地,當(dāng)至少一個(gè)焊盤(pán)被通電時(shí),單一焊盤(pán)結(jié)構(gòu)可用于所有焊盤(pán)均通電的情況。

如圖7所示,存儲(chǔ)器控制器22和始終通電部件16可在其余部件都掉電時(shí)被上電。此外,通信結(jié)構(gòu)27的用于在始終通電部件16和存儲(chǔ)器控制器22之間通信的一部分99可在通信結(jié)構(gòu)27的其余部分掉電時(shí)被上電。例如,在實(shí)施方案中,通信結(jié)構(gòu)27可包括一組分級(jí)的總線和電路,以將事務(wù)從源諸如外圍設(shè)備18A-18B、CPU復(fù)合體14和始終通電部件16路由至存儲(chǔ)器控制器22。結(jié)構(gòu)也可將數(shù)據(jù)(至存儲(chǔ)器控制器22的用于寫(xiě)入的數(shù)據(jù)、來(lái)自存儲(chǔ)器控制器22的用于讀取的數(shù)據(jù))和應(yīng)答從存儲(chǔ)器控制器22承載至源。始終通電部件16和存儲(chǔ)器控制器22之間的分級(jí)的接口和電路的部分可被通電,并且其他部分可被斷電。

圖8是示出了針對(duì)一個(gè)實(shí)施方案的使用重新配置機(jī)制的延遲減少的框圖。如圖8左側(cè)的箭頭所示的,時(shí)間在圖8中從上到下增加。在左邊是用于集成電路10的啟動(dòng)序列,并且在右邊是根據(jù)本具體實(shí)施的重新配置機(jī)制的重新配置。

當(dāng)包括SOC 10的設(shè)備初始上電時(shí)可執(zhí)行啟動(dòng)序列。因此,沒(méi)有數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器12中并且SOC 10沒(méi)有被初始化,該數(shù)據(jù)包括可編程重新配置數(shù)據(jù)56。啟動(dòng)序列包括只讀存儲(chǔ)器(ROM)加載100、低電平啟動(dòng)102和內(nèi)核104。ROM加載100可在退出由CPU處理器30進(jìn)行的重置時(shí)開(kāi)始,并可包括從ROM(例如安全ROM)讀取用于低電平啟動(dòng)102的低電平啟動(dòng)代碼、解密和/或驗(yàn)證低電平啟動(dòng)代碼以及啟動(dòng)低電平啟動(dòng)代碼。低電平啟動(dòng)代碼可發(fā)現(xiàn)SOC 10的各個(gè)部件并可初始化該部件。一般來(lái)講,可根據(jù)內(nèi)核代碼的設(shè)計(jì)來(lái)控制初始化的數(shù)量、待被初始化的部件以及由低電平啟動(dòng)代碼初始化的部件的狀態(tài)(核心框104)。即,低電平啟動(dòng)代碼可在系統(tǒng)/SOC 10中生成狀態(tài),該狀態(tài)被預(yù)期為在內(nèi)核代碼執(zhí)行其第一指令時(shí)就位。內(nèi)核代碼可以是操作系統(tǒng)的中央核心,從而管理由系統(tǒng)中執(zhí)行的各個(gè)應(yīng)用程序所使用的SOC 10的資源。

當(dāng)使用重新配置機(jī)制再次上電時(shí),可避免ROM加載100。重新配置機(jī)制(框106)可具有與低電平啟動(dòng)102相同的作用,但是在一些情況下可比低電平啟動(dòng)代碼更快。在最壞的情況下,重新配置機(jī)制106可具有與低電平啟動(dòng)102相同的延遲。當(dāng)重新配置機(jī)制106完結(jié)時(shí),內(nèi)核104可準(zhǔn)備執(zhí)行。使用重新配置機(jī)制的延遲減少由箭頭108所示。

在另一個(gè)實(shí)施方案中,可通過(guò)從低電平啟動(dòng)代碼中導(dǎo)出重新配置代碼以及將代碼存儲(chǔ)在可由CPU處理器30在上電事件后訪問(wèn)的位置中(例如在非易失性存儲(chǔ)器中,諸如SOC 10中或被耦接至其的閃存存儲(chǔ)器)來(lái)實(shí)現(xiàn)重新配置機(jī)制106。在CPU處理器30上電并重置后,CPU處理器30可從重置釋放至重置矢量,該重置矢量指向該位置,使得可執(zhí)行重新配置代碼。該重新配置代碼能夠以對(duì)內(nèi)核的調(diào)用而結(jié)束。

圖9是示出了針對(duì)一個(gè)實(shí)施方案使用推測(cè)以減少喚醒延遲的框圖。一般來(lái)講,諸如圖9中所示的推測(cè)可在任何層次使用(例如圖3和4中的狀態(tài)之間的任何過(guò)渡),以減少延遲。盡管在推測(cè)性地使電路上電以及當(dāng)推測(cè)不準(zhǔn)確時(shí)時(shí)電路掉電會(huì)消耗一些功率,但是適當(dāng)準(zhǔn)確的推測(cè)可以是很好的功率/性能權(quán)衡。類似于圖8,時(shí)間在圖9中從上到下增加。

在圖9中的左邊是不進(jìn)行推測(cè)的情況下所執(zhí)行的序列。始終通電部件16可采集N個(gè)傳感器樣本(框110)。即,始終通電部件16可在等待狀態(tài)60和捕獲狀態(tài)62之間過(guò)渡N次,從而每次都捕獲傳感器數(shù)據(jù)(其中N是正整數(shù))。在該示例中,始終通電部件16可被編程有閾值N,使得在N個(gè)傳感器樣本之后,狀態(tài)機(jī)過(guò)渡到處理狀態(tài)64(喚醒處理器40)。處理器40可處理傳感器數(shù)據(jù)(框112),但是不檢測(cè)使得處理器40喚醒存儲(chǔ)器控制器22和SOC 10的其他部件的傳感器數(shù)據(jù)的圖案或其他屬性。狀態(tài)機(jī)可返回到捕獲狀態(tài)62和/或等待狀態(tài)60。隨后,N個(gè)傳感器樣本可被采集(框114),并且處理器40可再次被喚醒并且可處理傳感器數(shù)據(jù)(框116)。在這種情況下,處理器40可檢測(cè)到SOC 10將被喚醒,使得CPU處理器30可進(jìn)一步處理傳感器數(shù)據(jù)或執(zhí)行其他處理。因此,狀態(tài)機(jī)可過(guò)渡到SOC通電狀態(tài)68/72,從而喚醒SOC 10并允許進(jìn)行處理(框118)。

在圖9中的右邊是用于減少延遲以通電SOC 10的推測(cè)的示例。類似于左邊的示例,右邊的示例可包括始終通電部件16采集N個(gè)傳感器樣本并喚醒處理器40(框120),從而使?fàn)顟B(tài)機(jī)過(guò)渡到處理狀態(tài)64。然而在這種情況下,由處理器40執(zhí)行的代碼不僅搜索傳感器數(shù)據(jù)中指示期望立即進(jìn)行SOC處理的圖案/屬性(例如,類似于圖9的左側(cè)的框112和116),而且搜索用于預(yù)測(cè)很快期望進(jìn)行SOC處理的圖案/屬性。在右邊的示例中,由處理器40執(zhí)行的代碼可預(yù)測(cè)期望進(jìn)行SOC處理(框122),并且可使得狀態(tài)機(jī)過(guò)渡到SOC通電狀態(tài)68/72(框124)。SCM 44也可同時(shí)繼續(xù)捕獲傳感器樣本。當(dāng)檢測(cè)到將引起喚醒的圖案/屬性時(shí),SOC 10可以是已經(jīng)準(zhǔn)備好的。如箭頭126所示,與左邊的示例相比,延遲可為減少的。如果預(yù)測(cè)不準(zhǔn)確(在圖9中誤預(yù)測(cè)),則SOC 10可返回至睡眠(框128)。在這種情況下,可能已浪費(fèi)用于喚醒SOC 10的功率。

轉(zhuǎn)向圖10,其示出了系統(tǒng)150的一個(gè)實(shí)施方案的框圖。在所示的實(shí)施例中,系統(tǒng)150包括被耦接至外部存儲(chǔ)器12和一個(gè)或多個(gè)外圍設(shè)備154的SOC 10的至少一個(gè)示例。提供了向SOC 10提供供電電壓以及向存儲(chǔ)器12和/或外圍設(shè)備154提供一個(gè)或多個(gè)供電電壓的PMU 156。在一些實(shí)施方案中,可包括SOC 10的多于一個(gè)示例(也可包括多于一個(gè)存儲(chǔ)器12)。

根據(jù)系統(tǒng)150的類型,外圍設(shè)備154可包括任何期望的電路。例如,在一個(gè)實(shí)施方案中,系統(tǒng)150可以是移動(dòng)設(shè)備(例如個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、智能電話等),并且外圍設(shè)備154可包括用于各種類型的無(wú)線通信的設(shè)備,諸如wifi、藍(lán)牙、蜂窩、全球定位系統(tǒng)等。外圍設(shè)備154還可包括附加存儲(chǔ)裝置,該附加存儲(chǔ)裝置包括RAM存儲(chǔ)裝置、固態(tài)存儲(chǔ)裝置或磁盤(pán)存儲(chǔ)裝置。外圍設(shè)備154可包括用戶接口設(shè)備諸如顯示屏,包括觸摸顯示屏或多點(diǎn)觸摸顯示屏、鍵盤(pán)或其他輸入設(shè)備、麥克風(fēng)、揚(yáng)聲器等。在圖1的實(shí)施方案中,外圍設(shè)備154可包括傳感器20。在其他實(shí)施方案中,系統(tǒng)150可以是任何類型的計(jì)算系統(tǒng)(例如臺(tái)式個(gè)人計(jì)算機(jī)、膝上型計(jì)算機(jī)、工作站、網(wǎng)絡(luò)機(jī)頂盒等)。

外部存儲(chǔ)器12可包括任何類型的存儲(chǔ)器。例如,外部存儲(chǔ)器12可以是SRAM、動(dòng)態(tài)RAM(DRAM)(諸如同步DRAM(SDRAM))、雙倍數(shù)據(jù)速率(DDR、DDR2、DDR3等)SDRAM、RAMBUS DRAM、低功率版本的DDR DRAM(例如LPDDR、mDDR等)等等。外部存儲(chǔ)器12可包括可供存儲(chǔ)器設(shè)備安裝的一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)器模塊,諸如單列直插存儲(chǔ)器模塊(SIMM)、雙列直插存儲(chǔ)器模塊(DIMM)等。另選地,外部存儲(chǔ)器12可包括一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)器設(shè)備,該一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)器設(shè)備以芯片堆疊或封裝堆疊的具體實(shí)施方式而被安裝在SOC 10上。

圖11是計(jì)算機(jī)可訪問(wèn)存儲(chǔ)介質(zhì)200的一個(gè)實(shí)施方案的框圖。一般來(lái)講,計(jì)算機(jī)可訪問(wèn)存儲(chǔ)介質(zhì)可包括計(jì)算機(jī)在使用期間可被計(jì)算機(jī)訪問(wèn)的任何存儲(chǔ)介質(zhì)以向計(jì)算機(jī)提供指令和/或數(shù)據(jù)。例如,計(jì)算機(jī)可訪問(wèn)存儲(chǔ)介質(zhì)可包括諸如磁性或光學(xué)介質(zhì)的存儲(chǔ)介質(zhì),例如,盤(pán)(固定或可拆卸)、帶、CD-ROM、DVD-ROM、CD-R、CD-RW、DVD-R、DVD-RW或藍(lán)光。存儲(chǔ)介質(zhì)還可包括諸如易失性或非易失性存儲(chǔ)器介質(zhì),RAM(例如,同步動(dòng)態(tài)RAM(SDRAM)、Rambus DRAM(RDRAM)、靜態(tài)RAM(SRAM)等)、ROM或閃存存儲(chǔ)器。存儲(chǔ)介質(zhì)可被物理地包括在存儲(chǔ)介質(zhì)提供指令/數(shù)據(jù)至的計(jì)算機(jī)中。可供選擇地,存儲(chǔ)介質(zhì)可與計(jì)算機(jī)連接。例如,存儲(chǔ)介質(zhì)可經(jīng)由諸如網(wǎng)絡(luò)附加存儲(chǔ)器之類的網(wǎng)絡(luò)或無(wú)線鏈路與計(jì)算機(jī)連接。存儲(chǔ)介質(zhì)可通過(guò)諸如通用串行總線(USB)的周邊接口連接。一般來(lái)講,計(jì)算機(jī)可訪問(wèn)存儲(chǔ)介質(zhì)200可以非暫態(tài)方式存儲(chǔ)數(shù)據(jù),其中非暫態(tài)在該上下文中可指不通過(guò)信號(hào)傳輸指令/數(shù)據(jù)。例如,非暫態(tài)存儲(chǔ)裝置可以是易失性的(并且可響應(yīng)于掉電而丟失所存儲(chǔ)的指令/數(shù)據(jù))或非易失性的。

圖11中的計(jì)算機(jī)可訪問(wèn)存儲(chǔ)介質(zhì)200可存儲(chǔ)始終通電部件代碼202。始終通電部件代碼202可包括指令,當(dāng)指令被處理器40執(zhí)行時(shí),實(shí)現(xiàn)如上針對(duì)代碼所述的操作。始終通電部件代碼202可例如包括圖2所示的處理器代碼54。圖11中的計(jì)算機(jī)可訪問(wèn)存儲(chǔ)介質(zhì)200還可包括CPU代碼204。CPU代碼204可包括ROM加載代碼206、低電平啟動(dòng)代碼208、和/或內(nèi)核代碼210。每種代碼可包括指令,當(dāng)指令被執(zhí)行時(shí),實(shí)現(xiàn)例如分配給ROM加載框100、低電平啟動(dòng)框102和內(nèi)核框104的操作。載體介質(zhì)可包括計(jì)算機(jī)可訪問(wèn)存儲(chǔ)介質(zhì)以及諸如有線或無(wú)線傳輸?shù)膫鬏斀橘|(zhì)。

一旦充分理解了以上公開(kāi),很多變型形式和修改形式對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言將變得顯而易見(jiàn)。本發(fā)明旨在將以下權(quán)利要求書(shū)解釋為涵蓋所有此類變型形式和修改形式。

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