集成电路及其运作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种控制器电路及其运作方法，且特别是关于一种集成电路及其运作方法。
【背景技术】
[0002]随着半导体技术的进步，微控制器的效能逐渐提升，以致于微控制器的应用领域越来越普遍，如电机控制、条码阅读器/扫描器、消费类电子、游戏设备、电话、空调、楼宇安全与门禁控制、工业控制与自动化和家电(如洗衣机、微波炉)。
[0003]当微控制器应用于大型系统时(如工业控制)，会注重微控制器的稳定性及安全性。然而，当微控制器所接收的系统电压突然消失时，微控制器会处于重置状态，并且微控制器所存储的数据会遗失。当微控制器重新接收到系统电压时，微控制器会回复到运作状态。然而，由于微控制器先前所存储的数据已遗失，因此微控制器再回复到运作状态后却无法接继之前的操作，因此微控制器可能无法正常地提供相关功能，亦即微控制器的稳定性及安全性会受到突然断电的影响。
【发明内容】
[0004]本发明实施例提供一种集成电路及其运作方法，可提高集成电路运作的稳定性。
[0005]本发明实施例的集成电路包括一电压检测单元、一中央处理单元、一存储单元及一控制单元。电压检测单元用以检测一系统电压并对应地提供一电压状态信号。中央处理单元具有至少一暂存器，耦接电压检测单元且接收系统电压，中央处理单元依据电压状态信号决定是否开始运作。控制单元耦接电压检测单元、中央处理单元及存储单元，且接收电压状态信号与系统电压。当系统电压下降至小于等于一电能减弱电压且大于一重置低电压时，中央处理单元为闲置状态，并且控制单元将上述暂存器的数值存储于存储单元。
[0006]本发明实施例的集成电路的运作方法，包括下列步骤。判断提供至一中央处理单元的一系统电压是否大于一重置低电压且小于等于一电能减弱电压。当系统电压下降至小于等于电能减弱电压且大于重置低电压时，将中央处理单元的至少一暂存器的部分或全部数值存储于一存储单元。当系统电压上升至大于重置低电压且小于等于电能减弱电压时，将存储于存储单元的部分或全部暂存器的数值写入上述暂存器。
[0007]本发明实施例的集成电路的运作方法，包括下列步骤。判断一中央处理单元是否处于闲置状态。当中央处理单元处于闲置状态时，判断提供至中央处理单元的一系统电压是否大于一重置低电压且小于等于一电能减弱电压。当系统电压下降至小于等于电能减弱电压且大于重置低电压时，将中央处理单元的多个暂存器的数值存储于一存储单元。当系统电压上升至大于重置低电压且小于等于电能减弱电压，且一预读取动作执行完成时，将存储于存储单元的这些暂存器的数值写入这些暂存器。
[0008]为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式作详细说明如下。
【附图说明】
[0009]图1为依据本发明一实施例的集成电路的系统示意图。
[0010]图2为图1依据本发明一实施例的中央处理单元及控制单元于电力消失的运作示意图。
[0011]图3为图1依据本发明另一实施例的中央处理单元及控制单元于电力消失的运作示意图。
[0012]图4为图1依据本发明一实施例的中央处理单元及控制单元于电力回复的运作示意图。
[0013]图5为依据本发明一实施例的集成电路的运作方法的流程图。
[0014]主要元件标号说明
[0015]10:外部装置100:集成电路
[0016]110:电压检测单元120:中央处理单元
[0017]130:存储单元140:控制单元
[0018]150:存取闸道160:周边介面
[0019]CMid:强迫闲置命令CMpo:关机命令
[0020]Drr:数值FR:中继旗标
[0021]Rl?Rn:暂存器Svs:电压状态信号
[0022]Vbo:电能减弱电压VDD:系统电压
[0023]Vlvr:重置低电压S510、S520、S530:步骤
【具体实施方式】
[0024]图1为依据本发明一实施例的集成电路的系统示意图，集成电路可为一微控制器电路。请参照图1，在本实施例中，集成电路100包括电压检测单元110、中央处理单元120、存储单元130、控制单元140、存取闸道150及周边介面160。其中，存储单元130可以是非挥发性存储器(non-volatile memory, NVRAM),此可依据本领域通常知识者自行选用，中央处理单元120例如可为微控制器、微处理器或其他处理单元。
[0025]电压检测单元110可接收集成电路100运作所需的系统电压VDD (例如5伏、3.3伏或1.8伏)，用以检测系统电压VDD是否大于重置低电压(Low Voltage Reset) Vlvr或电能减弱(brown-out)电压Vbo,以对应地提供电压状态信号Svs,其中电压状态信号Svs可以是数字信号或模拟信号，重置低电压Vlvr可小于电能减弱电压Vbo。在本实施例中，电能减弱电压Vbo可表示系统电压VDD呈现稳定的电压准位，并且重置低电压Vlvr可表示集成电路100能够正常工作的最低电压准位。一般说来，电能减弱电压Vbo可介于2.7V?4V之间，而重置低电压Vlvr可介于1.2V?1.4V之间，但依实际的应用而可有不同于前述电压区间的设定。
[0026]中央处理单元120可具有多个暂存器(如Rl?Rn，η为正整数)，并且接收系统电压VDD，其中上述暂存器Rl?Rn包括暂存器档案(register file)及控制暂存器(controlregister),控制暂存器例如程序计数器(program counter)、通用定时器(generalpurpose timer)、通用计数器(general purpose counter),周边控制暂存器(peripheralcontrol register)、周边状态暂存器(peripheral status register)等。其中，在暂存器中所存储的数据为使CPU可以运作的数据，例如电能减弱电压准位(toown-outreset level)、操作时钟频率(operating clock frequency)或是非挥发存储器对应配置(non-volatile memory map allocat1n)等。
[0027]中央处理单元120耦接电压检测单元110，以接收电压状态信号Svs，并且中央处理单元120可依据电压状态信号Svs判断系统电压VDD是否就绪(例如当系统电压VDD大于电能减弱电压Vbo时，可判断系统电压VDD已就绪)。当系统电压VDD未就绪时，中央处理单元120可处于重置状态或闲置状态(亦即未开始运作)，以避免执行错误；当系统电压VDD就绪时，中央处理单元120即可开始运作。依据上述，中央处理单元120可依据电压状态信号Svs决定是否开始运作。其中，闲置状态可类似于ACPI标准下的S2或S3状态，在此状态下，中央处理器120不运作，但是时钟(clock)还在运作；关机状态则可类似于ACPI标准下的S4或S5状态，此时的时钟(clock)及中央处理器120不运作，但集成电路所包含之电子电路(如电压检测单元110、控制单元140等)仍与电源连接；在重置状态下，除了中央处理器120和时钟(clock)不运作外，可更进一步重置例如暂存器内的数据。
[0028]控制单元140耦接电压检测单元110、中央处理单元120及存储单元130，可接收电压状态信号Svs，且可接收系统电压VDD。当由接收到的电压状态信号Svs得知系统电压VDD下降至小于等于电能减弱电压Vbo且大于重置低电压Vlvr时，控制单元140可控制中央处理单元120为闲置状态，可使这些暂存器Rl?Rn中的数值不会变动。更进一步来说，控制单元140可发出强迫闲置命令CMid至中央处理单元120，以控制中央处理单元120为闲置状态。接着，控制单元140可读取这些暂存器Rl?Rn