射频片上系统、控制方法及通信数据传输方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及通信领域，尤其涉及一种射频片上系统、控制方法及通信数据传输方法。
【背景技术】
[0002]随着计算机与物联网技术的不断发展，ISM频段，尤其是低于IGHz频率的短距离、低速率无线通信技术的迅速发展，使得满足IEEE802.15.4G或满足微功率无线通信的数据传输协议的产品形成非常庞大的物联网系统。与采用主流的蓝牙，WIFI等复杂的组网协议的系统相比，上述物联网系统具有一些至关重要的优点:首先便是低成本，无需采用大量的协议栈，这使得它们能够采用更低速、更廉价的微处理器；其次是低功耗，较简单的协议加上强健的纠错能力有助于减少无线电传送时间；最后是长距离传输，这使得组网中继数量大大减少，路由级数减少，传输数据量减少，节省传输时间。
[0003]目前，大部分的方案采用射频收发器、微控制器、存储器、射频匹配电路、天线、专用接口(如SPI/UART/USB)等器件组成物联网节点单元和中心单元；这些器件相互独立，通过芯片端口之间进行数据通信和传输，才以使得系统能够正常运行。这样的射频系统功耗较高。
[0004]目前射频系统的功耗有待进一步降低。
【发明内容】
[0005]本发明解决的问题是如何降低射频片上系统的功耗。
[0006]为解决上述问题，本发明提供一种射频片上系统，包括:射频状态机以及微控制器，所述射频状态机与所述微控制器相耦接；
[0007]所述射频状态机和所述微控制器均能够配置成处于第一供电状态或第二供电状态，处于所述第一供电状态的功耗小于处于第二供电状态的功耗；
[0008]所述射频状态机适于在启动后，控制所述微控制器的供电状态为第一供电状态。
[0009]可选的，射频片上系统还包括:射频状态机隔离电路二和微控制器隔离电路一；
[0010]所述射频状态机的第一输出端连接至所述射频状态机隔离电路二的第一输入端，所述射频状态机的第二输出端连接至所述微控制器隔离电路一的第二输入端，所述射频状态机的输入端连接至所述射频状态机隔离电路二的输出端；
[0011]所述微控制器的第一输出端连接至所述微控制器隔离电路一的第一输入端，所述微控制器的第二输入端连接至所述射频状态机隔离电路二的第二输入端，所述微控制器的输入端连接至所述微控制器隔离电路一的输出端。
[0012]可选的，射频片上系统还包括:还包括所述射频状态机的供电电路二和所述微控制器的供电电路一；
[0013]所述微控制器耦接至所述射频状态机的供电电路二的使能信号输入端，适于控制所述射频状态机的供电状态；
[0014]所述射频状态机耦接至所述微控制器的供电电路一的使能信号输入端，适于产生对应的控制信号以控制所述微控制器的供电状态。
[0015]可选的，所述射频状态机的供电电路二和所述微控制器的供电电路一均包括低压差线性稳压电路。
[0016]可选的，射频片上系统还包括:先进先出电路、所述先进先出电路的供电电路二和所述先进先出电路的隔离电路三；
[0017]所述微控制器和所述射频状态机通过所述先进先出电路隔离电路耦接至所述先进先出电路；
[0018]所述微控制器和射频状态机耦接至所述先进先出电路的供电电路三的使能信号输入端，适于产生对应的控制信号以控制所述先进先出电路的供电状态。
[0019]可选的，射频片上系统还包括:编码器和调制器、所述编码器和调制器对应的供电电路四以及所述编码器和调制器对应的隔离电路四；
[0020]所述射频状态机通过所述编码器和调制器对应的隔离电路四耦接至所述编码器和调制器；
[0021]所述射频状态机耦接至所述编码器和调制器的供电电路的使能信号输入端，适于产生对应的控制信号以控制所述编码器和调制器的供电状态。
[0022]可选的，射频片上系统还包括:解调器和解码器、所述解调器和解码器对应的供电电路五以及所述解调器和解码器对应的隔离电路五；
[0023]所述射频状态机通过所述解调器和解码器对应的隔离电路五耦接至所述解调器和解码器；
[0024]所述射频状态机耦接至所述解调器和解码器对应的供电电路五的使能信号输入端，适于产生对应的控制信号以控制所述解调器和解码器的供电状态。
[0025]可选的，射频片上系统还包括:射频模拟前端电路、所述射频模拟前端电路的供电电路六以及所述射频模拟前端电路的隔离电路六；
[0026]所述射频状态机通过所述射频模拟前端电路的隔离电路六耦接至所述射频模拟前端；
[0027]所述射频状态机耦接至所述射频模拟前端的供电电路的使能信号输入端，适于产生对应的控制信号以控制所述射频模拟前端电路的供电状态。
[0028]可选的，所述射频模拟前端电路位置的周边设置有衬底接触孔、P阱接触孔、N阱接触孔。
[0029]本发明实施例还提供一种射频片上系统的控制方法，所述射频片上系统包括:射频状态机以及微控制器，所述射频状态机和所述微控制器相耦接，所述射频状态机在启动后，控制所述微控制器的供电状态为第一供电状态；
[0030]在需要唤醒所述微控制器时，所述微控制器的供电状态从所述第一供电状态被切换为第二供电状态，所述微控制器处于所述第一供电状态的功耗小于处于第二供电状态的功耗。
[0031]可选的，所述射频状态机启动包括:在所述通信数据传输之前由所述微控制器启动所述射频状态机。
[0032]可选的，所述射频片上系统的控制方法还包括:通信数据传输后，所述射频状态机控制所述微控制器的供电状态从所述第一供电状态切换为第二供电状态。
[0033]可选的，所述射频片上系统的控制方法还包括:在被外部事件触发时，所述微控制器的供电状态从所述第一供电状态切换为第二供电状态。
[0034]可选的，所述射频片上系统的控制方法还包括:所述射频片上系统启动后，所述微控制器处于所述第二供电状态。
[0035]可选的，所述射频片上系统还包括:先进先出电路、编码器、调制器、解调器、解码器以及射频模拟前端，所述射频片上系统的控制方法还包括:所述微控制器或射频状态机按照通信数据传输的流程，交替控制所述射频片上系统的先进先出电路、编码器和调制器、解调器和解码器以及射频模拟前端的供电状态。
[0036]本发明实施例还提供一种射频片上系统的通信数据传输的方法，所述射频片上系统包括:射频状态机以及微控制器，所述射频状态机和所述微控制器相耦接，包括:
[0037]所述微控制器的供电状态为第二供电状态；
[0038]所述微控制器控制所述射频状态机启动；
[0039]所述射频状态机在启动后，控制所述微控制器的供电状态为第一供电状态，所述微控制器处于所述第一供电状态时的功耗小于处于所述第二供电状态时的功耗。
[0040]可选的，在所述微控制器控制所述射频状态机启动之前还包括:
[0041 ] 所述微控制器控制所述先进先出电路启动，向所述先进先出电路发送所述通信数据。
[0042]可选的，所述射频状态机控制所述微控制器断电或进入低功耗状态后，还包括:
[0043]所述射频状态机控制所述编码器和调制器启动，对所述通信数据进行编码和调制;
[0044]所述射频状态机控制所述射频模拟前端启动，发送所述编码和调制后的所述通信数据。
[0045]可选的，所述射频状态机控制所述微控制器断电或进入所述第一供电状态后，还包括:
[0046]所述射频状态机控制所述射频模拟前端启动，接收所述通信数据；
[0047]所述射频状态机控制所述解调器和解码器启动，所述通信数据进行解调和解码；
[0048]所述射频状态机控制所述先进先出电路启动，向所述先进先出电路发送所述通信数据；
[0049]所述射频状态机控制所述微控制器的供电状态切换至所述第二供电状态，所述先进先出电路向所述微控制器发送所述通信数据。
[0050]可选的，所述射频状态机控制所述微控制器的供电状态为第一供电状态后，还包括:
[0051]所述射频状态机控制定时器启动；
[0052]所述定时器超时，所述射频状态机的供电状态为第一供电状态，所述射频状态机处于第一供电状态时的功耗低于启动时的功耗。
[0053]本发明实施例还提供一种射频芯片，位于射频芯片的射频片上系统包括射频模拟前端电路、射频状态机和微控制器，其特征在于，包括:
[0054]所述射频芯片对应所述射频模拟前端电路位置的周边设置有衬底接触孔、P阱接触孔、N阱接触孔；
[0055]所述微控制器配置成能够处于第一供电状态或第二供电状态，所述微控制器处于所述第一供电状态的功耗小于处于第二供电状态的功耗；
[0056]所述射频状态机适于在启动后，控制所述微控制器的供电状态为第一供电状态。
[0057]与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点:
[0058]射频状态机以及微控制器集成于同一个芯片，由于芯片内部信号传输的功耗远低于芯片之间信号传输的功耗，从而可以降低射频系统的功耗。由于在射频状态机启动后，控制所述微控制器的供电状态为第一供电状态，所述微控制器处于所述第一供电状态的功耗小于处于第二供电状态的功耗，从而降低射频系统的功耗。
[0059]进一步，由于射频片上系统的射频状态机、微控制器、先进先出电路、射频模拟前端电路等均有与其对应的供电电路，使得射频系统的各部分电源