电能计量芯片降低功耗的方法

日期:2019-03-02 15:12:06

专利名称:电能计量芯片降低功耗的方法
技术领域
本发明有关一种降低功耗的方法,特别是指应用于电能计量芯片中,用来降低电能计量芯片的功耗的方法。
背景技术
CMOS电路中,有三部分功耗来源,即
权利要求
1.一种电能计量芯片降低功耗的方法,该电能计量芯片设有两个时钟域,其中该电能计量芯片的CPU位于时钟域一,并且该电能计量芯片还包括计量电路,计量电路包括功率有效值计算电路与能量累加电路,该二电路均位于时钟域二,时钟域一选择使用低频时钟与高频时钟,并可停止动作并维持恒定电平,时钟域二选择使用低频时钟、降频时钟及高频时钟,并可停止动作维持恒定电平,并且该电能计量芯片可选择通过电池或电力线供电,该方法包括如下步骤 电能计量芯片判断 是通过电池还是电力线供电; 如果该电能计量芯片通过电池供电,则计量电路检测电压输入信号的有效值是否小于一设定阈值,同时电流输入信号的有效值是否大于一设定阈值?如是,则令时钟域一使用高频时钟,时钟域二使用高频时钟,计量电路计算电流输入的电流有效值,并把得到的电流有效值设定为能量累加电路的固定输入,并通过寄存器设定使功率有效值计算电路中的所有触发器输入不发生变化,之后令时钟域一停止动作维持恒定电平;如否,则令时钟域一和时钟域二停止动作维持恒定电平; 如果该电能计量芯片是通过电力线供电,则计量电路检测电压输入信号的有效值是否小于某个阈值,如是则时钟域一使用介于低频时钟与高频时钟之间的时钟,而时钟域二使用降频时钟;如否,则进入正常工作模式,时钟域一与二均使用高频时钟。
2.如权利要求I所述的电能计量芯片降低功耗的方法,其特征在于时钟域一与时钟域二停止动作维持恒定电平之后,芯片持续判断是否有恢复供电复位或者IO休眠唤醒复位发生,如有则返回判断该电能计量芯片是通过电池还是电力线供电,如否则时钟域与与时钟域二保持停止动作并维持恒定电平。
3.如权利要求I所述的电能计量芯片降低功耗的方法,其特征在于时钟域一与时钟域二保持停止动作并维持恒定电平状态达到一定时间后,发生定时复位唤醒,重复休眠前的操作,并再次进入保持停止动作并维持恒定电平状态,上述循环重复达到预设的次数后,则芯片进入深休眠状态,即只有电池供电变为正常供电与系统芯片的IO输入发生变化才令芯片唤醒复位。
4.如权利要求I所述的电能计量芯片降低功耗的方法,其特征在于在时钟域一使用高频时钟,时钟域二使用高频时钟,计量电路计算电流输入的电流有效值,并把得到的电流有效值设定为能量累加电路的固定输入,并通过寄存器设定使功率有效值计算电路中的所有触发器输入不发生变化,之后令时钟域一停止动作维持恒定电平后,系统持续判断是否有恢复供电复位或者IO休眠唤醒复位或者定时休眠唤醒复位发生,如有则返回判断该电能计量芯片是通过电池还是电力线供电,如否则重复上述过程。
5.如权利要求I所述的电能计量芯片降低功耗的方法,其特征在于该芯片使用一个输入引脚来判断当前的供电状态,定义PWRUP信号标志为从这个输入引脚得到的供电状态,PWRUP = 0表示芯片由电池供电,PWRUP = I表示芯片由电力线供电。
6.如权利要求I所述的电能计量芯片降低功耗的方法,其特征在于时钟域一的低频时钟为32768Hz、高频时钟为32768xN,其中N为PLL倍频系数,N的典型值为100,时钟域二的低频时钟为32768Hz、降频时钟为204800Hz、高频时钟为819200Hz。
7.如权利要求6所述的电能计量芯片降低功耗的方法,其特征在于时钟域一的高频时钟的典型值为32768x 100。
8.如权利要求I所述的电能计量芯片降低功耗的方法,其特征在于如果该电能计量芯片是通过电力线供电,且计量电路检测电压输入信号的有效值小于某个阈值,则时钟域一使用32768xN Hz时钟,其中N〈 100。
9.如权利要求8所述的电能计量芯片降低功耗的方法,其特征在于时钟域一使用32768x25 Hz 时钟。
10.如权利要求8所述的电能计量芯片降低功耗的方法,其特征在于如果该电能计量芯片是通过电力线供电,且计量电路检测电压输入信号的有效值小于某个阈值,在CPU处理任务的空闲时刻,时钟域一的所有触发器的输入都不再发生变化,直到有其他任务时,时钟域一才退出上述状态。
11.如权利要求I所述的电能计量芯片降低功耗的方法,其特征在于芯片进入正常工作模式时,时钟域一使用3. 2768MHz时钟。
全文摘要
一种电能计量芯片降低功耗的方法,该电能计量芯片设有两个时钟域,其中该电能计量芯片的CPU位于时钟域一,而计量电路位于时钟域二,时钟域一选择使用低频时钟与高频时钟,并可停止动作维持恒定电平,时钟域二选择使用低频时钟、降频时钟及高频时钟,并可停止动作维持恒定电平,并且该电能计量芯片可选择通过电池或电力线供电,本发明通过为电能计量系统芯片设置多种时钟组合,并根据系统芯片当前的供电状态以及休眠唤醒复位的产生来源进行时钟组合的转换,从而利于降低电能计量系统芯片的功耗。
文档编号G01R22/06GK102654532SQ201110144930
公开日2012年9月5日 申请日期2011年5月31日 优先权日2011年5月31日
发明者杨昆, 谭年熊, 赵岩, 门长有 申请人:杭州万工科技有限公司


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