低电压检测系统技术方案

用于逻辑装置的低电压检测（ＬＶＤ）系统包括在电源引线电压（１０９）下降到第一电压电平之下时提供指示的第一ＬＶＤ电路（１１０）和在电源引线电压下降到第二电压电平之下时提供中断（１１８）的第二ＬＶＤ电路（１１６）。在一种实施例中，第二ＬＶＤ电路比第一ＬＶＤ电路消耗更多的功率，因此有选择性地启动。在一种实施例中，在电源引线电压在第一和第二电压电平之间并且逻辑装置处于停止或低功率模式时，第二ＬＶＤ电路周期性地启动以检测电源引线电压。在电源引线电压降低到第二电压电平之下时，逻辑装置被置于安全状态，在这种安全状态中逻辑装置被禁止承认中断，直到电源引线电压上升到第一电压电平之上。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

一般地说本专利技术涉及低电压检测系统，更具体地说涉及具有多个电压检测电平的低电压检测系统。
技术介绍
在许多电池供电的系统中，比如便携式电子行业的系统，逻辑装置比如微处理器和微控制器在主控制器和/或功率管理单元中起着一定作用。在这种作用中，重要的是，在电池电力变得微弱或者被取下时保护逻辑装置的内部逻辑状态和易失性存储器(RAM、控制寄存器、逻辑状态等)。例如，在如今可用的微控制器中，低电压检测(LVD)电路检测何时产生低电压和使微控制器复位。可替换地，某些LVD系统允许微控制器接收除了复位之外的中断，以使软件将微控制器置于停止模式以使电流消耗最小，直到电池电压恢复。然而，在这些系统中，虽然处于停止模式中，仍然可能接收中断(比如来自键盘输入)，造成微控制器在电池恢复之前被再次启动并使电池消耗，由此造成数据丢失。因此，需要提供一种LVD系统，这种系统保护逻辑装置的内部逻辑状态和易失性存储器，同时允许从电力微弱的或被取下的电池状态中安全恢复。此外，为了降低成本，需要提供一种使用具有最少数量的引线的逻辑装置的系统。附图说明通过举例和非限制性附图说明本专利技术，在附图中相同的参考标号表示类似的元件，其中；附图1所示为根据本专利技术的一种实施例的数据处理系统的方块图；附图2所示为根据本专利技术的一种实施例的进入和退出安全状态的方法的附图；附图3-5所示为对应于在附图1内的数据处理系统内的各种单元的真值表；附图6所示为在附图1的数据处理系统内的低电压检测单元的一种实施例的示意图；附图7所示为在附图1的数据处理系统内的另一低电压检测单元的一种实施例的示意图；本领域普通技术人员会理解的是，为了清楚简明地说明本专利技术在附图中的元件没有按比例绘制。例如，在附图中的某些元件的尺寸可以相对于其它的元件放大以有助于理解本专利技术的实施例。具体实施例方式正如在此所使用，术语“总线”被用于指可用于传递一种或多种类型的信息比如数据、地址、控制或状态的多个信号或导体。在此所讨论的导体参考单个导体、多个导体、单向导体或双向导体说明或描述。然而，不同的实施例可以改变导体的实施。例如，可以使用分离的单向导体而不使用双向导体，反之亦然。此外，多个导体可以以串行或时分的方式传递多个信号的单个导体替代。同样地，传递多个信号的单个导体可以被分解为传递这些信号子组的各种不同的导体。因此，对于信号的传递，存在许多选择。在提到使信号、状态位或类似设备译为逻辑真或逻辑假时分别使用术语“声称”和“否定”(或去声称)。如果逻辑真状态是逻辑电平1，则逻辑假状态是逻辑电平0。如果逻辑真状态是逻辑电平零，则逻辑假状态是逻辑电平1。附图1所示为数据处理系统100的一种实施例的方块图。数据处理系统100包括逻辑装置比如带有外部电路的微处理器(MCU)102，如附图1所示。在变型的实施例中，MCU 102可以以各种微处理器、微控制器或其它类型的逻辑装置替换，其中在一种实施例中，MCU 102(或任何其它类型的逻辑装置)位于单个集成电路上。MCU 102包括中央处理单元(CPU)160、存储器158、内部设备156、输入输出(I/O)接口154、安全位寄存器134和中断处理器(IH)142，这些都与总线152双向耦合。(注意，如在此所使用，总线152包括地址、数据和控制信号。)MCU 102也包括耦合到提供电压Vbatt的电池节点109(即电源引线)的LVD1单元110。LVD1 110检测在Vbatt何时下降到第一电压电平LV1之下时，MCU 102也包括检测Vbatt何时下降到第二电压LV2之下的LVD2单元116，这里，一般地LV1大于LV2。MCU 102也可以包括耦合到电池节点109和LVD2 116以将Vreg提供给LVD2116的电压调节器114。然而，在变型实施例中，电压调节器114可以不存在，在这种情况下LVD2 116耦合到电池节点109。MCU 102也包括周期性唤醒单元(PWU)124、PWU启动单元120、LVD2启动单元128和中断处理器(IH)控制单元138。总线152将STOP模式指示器STOP 132提供给LVD2启动单元128和PWU启动单元120。LVD1 110将信号LV1_Detect 112提供给PWU启动单元120和IH控制单元138。PWU启动单元120将信号PWU_en 122提供给PWU 124，以及PWU 124将信号Wakeup 126提供给LVD2启动单元128。LVD2启动单元128将信号LVD2_en 130提供给LVD2 116和电压调节器114(如果存在的话)。安全位寄存器134将信号safe 136提供给PWU启动单元120和IH控制单元138。中断处理器142从LVD2 116接收信号safe 136、从IH控制单元138接收信号IH_块140、通过总线152接收内部中断以及通过双向导体148接收外部中断144。数据处理系统100的外部电路包括可连接到电池节点109、电荷元件104和外部设备166的电池106。注意，所示的电荷元件104在附图1中所示电容器(因此，被称为电容器104或者功率存储电容器104)。然而，注意，电池106可以以通过充电电路可充电的可充电电池替换(因此它替换电容器104)。此外，电池106可以以任何适当的电源替换。如附图1所述，电池106的第一端子和电容器104的第一端子耦合到电池节点109。电池106的第二端子和电容器104的第二端子耦合到地端。还应该注意，虽然在附图1中没有示出，在MCU 102内所示的每个单元耦合到电池节点109或者电压调节器114的输出(如果存在的话)。I/O接口154双向地耦合到外部设备166。注意，外部设备166可以包括各种各样的外设，比如键盘、显示器和其它的处理器等。在操作中，电容器104从电池节点109中滤去噪声并在电池106连接到节点109时提高对高频散射的散射保护。在电池106被取下时，电容器30给电池节点109提供足够的电压以维持在MCU 102内的RAM存储器、控制寄存器、逻辑状态等在低功率状态下延长的时间周期。此外，注意，在所示的实施例中，单个电压电源引线(电池节点109)用于给MCU 102输送功率并用于检测由电力微弱的或被取下的电池引起的低电压状态，如下文更详细地描述。I/O接口154、内部设备156、存储器158和CPU 160如本领域公知地操作并在下文更详细地讨论。即，仅讨论与在此所描述的低电压检测系统相关的这些单元中的每个单元的一些方面。下文参考附图2-7更详细地讨论MCU 102(包括LVD1 110、LVD2 116、电压调节器114、PWU启动单元120、PWU 124、LVD2启动单元128、安全位寄存器134、IH控制单元138、中断处理器142和CPU 160)的低电压检测系统的操作。在一种实施例中，MCU 102通常能够在运行或停止模式下操作，只要Vbatt保持在MCU 102的最小操作电压Vmin之上。在运行模式下，MCU 102能够执行指令，而停止模式是MCU 102不能够执行指令的低功率模式。MCU 102能够从运行模式通过执行停止指令进入停止模式。MCU 102能够响应外部中断144或者内部中断146退出停止模本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种集成电路（１００），包括：从电源接收功率的电源引线（１０９）；具有输出以提供指示电源引线的第一电压电平的第一电压检测信号的第一电压检测电路（１１０）；具有输出以提供指示电源引线的第二电压电平的第二电压检测信号的第 二电压检测电路（１１６）；中央处理单元（１６０），该中央处理单元被构造成从通过电源引线接收的功率供电；可操作地耦合到中央处理单元的中断处理器（１４２），该中断处理器响应至少一个中断的一组；中断处理器控制电路（１３８） ，用于控制中断处理器对至少一个中断的组的响应，该中断处理器控制电路响应第一电压检测信号和响应具有第一信号状态的第一信号，该第一信号状态至少指示电源引线的电压电平已经降低到如第二电压检测信号所指示的第二电压电平之下，其中在第一信号处于第一信号状态时，中断处理器控制电路启动中断处理器以在第一电压检测信号指示电源引线的电压电平高于第一电压电平时响应至少一个中断的组。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：乔治L埃斯皮纳，威廉L卢卡斯，迈克尔G沃德，
申请(专利权)人：飞思卡尔半导体公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]