CN119416713A 一种基于芯粒架构多die低功耗管理系统及方法 （江苏帝奥微电子股份有限公司）

一种基于芯粒架构多DIE低功耗管理系统及本发明公开了一种基于芯粒架构多DIE低功被控ASIC_MAINDIE和若干个被控ASIC_SLVDIE，主控MCUDIE与被控ASIC_MAINDIE之间通过信号TX和信号RX通信，被控ASIC_MAINDIE与若干个被控ASIC_SLVDIE之间通过信号TX32和从系统层面管理各个DIE的电源和时钟，能满足2被控ASIC_MAINDIE和若干个被控ASIC_SLVDIE，主控MCUDIE与被控ASIC_MAINDIE之间通过信号TX和信号RX通信，被控ASIC_MAINDIE与若干个被控ASIC_SLVDIE之间通过信号2.根据权利要求1所述的一种基于芯粒架构多被控ASIC_MAINDIE包含模拟顶层模块ANALOG_top和数字顶层模块DIGITAL_3.根据权利要求2所述的一种基于芯粒架构模拟顶层模块ANALOG_top包含电源模块LDO、时钟产生模块OSC和片外LIN总线交互模块片外LIN总线交互模块LINphy将片外主机的LIN帧转换为信号LIN_RXD并传输给主控MCU4.根据权利要求2所述的一种基于芯粒架构多DIE低功数字顶层模块DIGITAL_top包含电源管理模块PMU、通信模块COMU和数字核心模块DIG_的指令里的器件地址对应了被控ASIC_MAINDIE，则将通信线路切换到数字核心模块DIG_core；当通信模块COMU模块解析出主控MCUDIE的指令里的器件地址对应了被控ASIC_SLV5.根据权利要求4所述的一种基于芯粒架构定时长的低电平的唤醒帧，电源管理模块PMU解析到唤醒帧便将数字核心模块DIG_core的控ASIC_SLVDIE输出到被控ASIC_MAINDIE的信号强制到固定值1；然后电源管理模块PMU3入低功耗状态，整个芯片处于半睡眠模式2；当需要将被控ASIC_SLVDIE从掉电状态唤醒其中被控ASIC_SLVDIE掉电而被控ASIC_MAINDIE正常工作模式时，度睡眠模式；若需要从深度睡眠唤醒，片外主机使用LIN总线往片外LIN总线交互模块其中被控ASIC_MAINDIE的数字核心模块DIG_core掉电而被控ASIC_SLVDIE正常工作主控MCUDIE发送掉电请求指令给通信模块COMU,通信COMU产生掉电请求脉冲给电源管理4的低功耗设计相关的器件以支持设计flow，且单个芯粒通常只能使用一种工艺，然而[0004]本发明所要解决的技术问题是提供一种基于芯粒架构多DIE低功耗管理系统及方和信号RX通信，被控ASIC_MAINDIE与若干个被控ASIC_SLVDIE之间通过信号TX32和信号[0006]进一步地，所述被控ASIC_MAINDIE包含模拟顶层模块ANALOG_top和数字顶层模各个DIE提供时钟信号，片外LIN总线交互模块LINphy将片外主机的LIN帧转换为信号LIN_5数字核心模块DIG_core；当通信模块COMU模块解析出主控MCUDIE的指令里的器件地址对析出主控MCUDIE的指令是作用于电源管理模块PMU的，则产生相应的DIE进入低功耗模式控使能信号CG将数字核心模块DIG_core的时钟CK关闭，然后产生iso信号给隔离器件ISO一个特定时长的低电平的唤醒帧，电源管理模块PMU解析到唤醒帧便将数字核心模块DIG_电请求指令给通信模块COMU，通信模块COMU产生掉电请求脉冲给电源管理模块PMU将被控块LINphy发送一个特定时长的低电平的唤醒帧，电源管理模块PMU将数字核心模块DIG_其中被控ASIC_MAINDIE的数字核心模块DIG_core掉电而被控ASIC_SLVDIE正常工作模式时，主控MCUDIE也处于正常工作模式；若此时被控ASIC_SLVDIE也不需要工作6发送一个特定时长的低电平的唤醒帧，电源管理模块PMU将数字核心模块DIG_core、被控[0013]图2是本发明的一种基于芯粒架构多DIE低功耗管理方法的指令操作的协议时序[0015]图4是本发明的进入半睡眠模式1和从半睡眠模式1恢复到正常工作模式的电源管[0016]图5是本发明的进入半睡眠模式2和从半睡眠模式2恢复到正常工作模式的电源管[0017]图6是本发明的进入深度睡眠模式和从深度睡眠模式恢复到正常工作模式的电源[0018]图7是本发明的从半睡眠模式1进入深度睡眠模式再从深度睡眠模式恢复到正常7[0022]被控ASIC_MAIND[0023]模拟顶层模块ANALOG_top包含电源模块LDO、时钟产生模块OSC和片外LIN总线交钟信号，片外LIN总线交互模块LINphy将片外主机的LIN帧转换为信号LIN_RXD并传输给主DIE的指令里的器件地址对应了被控ASIC_MAINDIE，则将通信线路切换到数字核心模块SLVDIE，则将通信线路切换到被控ASIC_SLVDIE；当通信模块COMU模块解析出主控MCU[0025]数字核心模块DIG_core是可掉电电压域，电源管理模块PMU和通信模块COMU是控使能信号CG将数字核心模块DIG_core的时钟CK关闭，然后产生iso信号给隔离器件ISO一个特定时长的低电平的唤醒帧，电源管理模块PMU解析到唤醒帧便将数字核心模块DIG_CG将被控ASIC_SLVDIE的时钟CK关闭，然后产生iso信号给隔离器件ISOCELL,将被控ASIC_SLVDIE输出到被控ASIC_MAINDIE的信号强制到固定值1；然后电源管理模块PMU产片外主机使用LIN总线往片外LIN总线交互模块LINphy发送一个特定时长的低电平的唤醒ISOCELL的iso信号释放，最后将时钟门控使能信号CG释放，开启被控ASIC_SLVDIE的时8电请求指令给通信模块COMU，通信模块COMU产生掉电请求脉冲给电源管理模块PMU将被控块LINphy发送一个特定时长的低电平的唤醒帧，电源管理模块PMU将数字核心模块DIG_[0029]其中被控ASIC_MAINDIE的数字核心模块DIG_core掉电而被控ASIC_SLVDIE正常工作模式时，主控MCUDIE也处于正常工作模式；若此时被控ASIC_SLVDIE也不需要工作发送一个特定时长的低电平的唤醒帧，电源管理模块PMU将数字核心模块DIG_core、被控种串行总线或者并行总线，MODE字节代表了主控MCUDIE对ASICDIE进行的操作模式。例如，当MODE=0x7A时，则代表进入睡眠模式；DEVID代表要操作的器件，例如当DEVID等于[0034]图3描述了被控ASIC_MAINDIE的电源管理模块PMU状态机转换，即整个系统的工为了节省功耗，可以通过主控MCUDIE发送指令，字节顺序为MODE=0x7A，DEVID=0x01，9将隔离器件ISOCELL的使能信号iso1拉高，将数字核心模块DIG_core输出到Alwayson电往LIN总线上给持续200us的低电平唤醒信号LIN_WK，当电源管理模块PMU解析到正确的唤和传输任务时，为了节省功耗，可以通过主控MCUDIE发送指令，字节顺序为MODE=0x7A，电源管理模块PMU会首先将时钟门控使能信号CG2拉低，则被控ASIC_SLVDIE的时钟CK2被关闭；然后将隔离器件ISOCELL的使能信号iso2拉高，将被控ASIC_SLVDIE输出到被控ASIC_MAINDIE的信号钳位到固定值；最后将电源开关PSW的控制信号sw2拉高，将被控ISOCELL的使能信号iso2释放，不再钳位被控ASIC_SLVDIE的输出，最后恢复被控ASIC_[0037]当整个芯片处于正常工作模式，当某时刻开始，被控ASIC_SLVDIE和被控ASIC_数字核心模块DIG_core、被控ASIC_SLVDIE以及主控MCUDIE电源均切断。可以通过主控的控制信号sw1~3拉高，将被控ASIC_MAINDIE、被控ASIC_SLVDIE、主控MCUDIE的电源进一步降低功耗的话，可以通过主控MCUDIE发送指令，字节顺序为MODE=0x7