电源管理系统、功率控制方法
【专利说明】电源管理系统、功率控制方法
[0001]有关专利申请的交叉参考
[0002]本申请要求2014年7月25日向韩国知识产权局(ΚΙΡ0)提交的韩国专利申请N0.10-2014-0094545的优先权，在此，兹通过引用合并该韩国专利申请的全部内容。
【背景技术】
[0003]片上系统(SoC)通常指下面的处理系统:在单个或者一些半导体集成电路(1C)中集成各种功能块(例如，中央处理单元、存储器、接口单元、数字信号处理单元、模拟信号处理单元等)，以利用有限数量的1C实现诸如计算机系统的电子系统。
[0004]SoC已逐步发展成包括诸如多媒体、图形件、接口、安全功能件等的各种功能的复杂系统。由于在电池供电的便携式设备中聚集了各式各样的能力和功能，所以一直在努力在增强其性能的同时降低这种便携式设备中的功耗。
【发明内容】
[0005]本公开的示范实施例提供了一种具有较简单结构并且可以有效降低功耗的电源管理系统。
[0006]本公开的示范实施例还提供了包括这种电源管理系统的SoC以及包括这种SoC的移动设备。
[0007]根据示范实施例，提供了一种用于控制包括在SoC中的多个功能块的功率的电源管理系统。该电源管理系统包括多个纳控制器、指令存储器和信号映射存储器。多个纳控制器包括是可编程纳控制器的第一至第η纳控制器，其中η是等于或者大于2的自然数。指令存储器由多个纳控制器共享，并且存储由多个纳控制器使用的多个指令。信号映射存储器由多个纳控制器共享并且存储多个在多个纳控制器的控制下送到多个功能块的多个信号。将第一纳控制器编程为中央序列发生器。将第二至第η纳控制器编程为取决于第一纳控制器的第一子序列发生器。
[0008]多个纳控制器中的每个都可以包括:指令地址发生器、指令寄存器、指令解码器和指令执行单元。可以配置指令地址发生器，以根据作业请求产生目标指令地址。可以配置指令寄存器，以根据目标指令地址，取得包括在多个指令中的目标指令。可以配置指令解码器，以解码目标指令。可以配置指令执行单元，以执行目标指令。
[0009]在示范实施例中，作业请求可以包括目标指令地址。指令地址发生器可以包括程序计数器。可以配置该程序计数器，以存储并且输出目标指令地址。
[0010]在示范实施例中，作业请求可以包括作业命令。指令地址发生器可以包括命令解码器和程序计数器。可以配置命令解码器，以解码作业命令，从而产生目标指令地址。可以配置程序计数器，以存储并且输出目标指令地址。
[0011 ] 命令解码器可以由硬件实现，也可以由多个纳控制器中的每个可执行的软件实现。
[0012]在示范实施例中，第一纳控制器还可以包括作业分配状态寄存器。可以配置该作业分配状态寄存器，以存储多个纳控制器的当前作业状态。
[0013]在示范实施例中，可以配置所述第一纳控制器，以响应从外部设备收到第一作业请求，对第一至第η纳控制器中的一个分配对应于第一作业请求的第一目标作业。
[0014]可以配置第一纳控制器，以当处理第一作业请求时，如果第一纳控制器处于空闲状态，则对第一纳控制器分配第一目标作业。可以配置第一纳控制器，以当处理第一作业请求时，如果对第一纳控制器分配不同于第一目标作业的第二目标作业，则对第二至第η纳控制器中的一个分配第一目标作业。
[0015]可以配置第一纳控制器，以通过根据包括在多个指令中的调用指令和第二纳控制器的标识(ID)，调用第二纳控制器，并且通过将第一作业请求送到第二纳控制器，对第二纳控制器分配第一目标作业。可以配置所述第二纳控制器，以当第一目标作业由第二纳控制器完成时，利用包括在多个指令中的返回指令将第一目标作业已经完成通知第一纳控制器。
[0016]在示范实施例中，第一纳控制器可以从外部设备接收多个作业请求。可以配置第一至第η纳控制器，以根据多线方案，执行对应于多个作业请求的多个目标作业。
[0017]在示范实施例中，多个纳控制器还包括被编程为取决于第二纳控制器的第二子序列发生器的第(η+1)至第m纳控制器，其中m是等于或者大于(n+1)的自然数。
[0018]在示范实施例中，可以配置第二至第η纳控制器，以控制多个功能块中的各功能块的功率。
[0019]在示范实施例中，多个信号可以包括:复位信号、供电电压和数据保留控制信号。可以配置第二至第η纳控制器中的各纳控制器，以控制一组复位信号、一组供电电压和一组数据保留控制信号中的各信号。
[0020]可以配置多个纳控制器，以利用请求指令和确认指令，根据异步接口操作。
[0021]多个指令可以包括:流控制指令、加载指令、存储指令、请求指令、确认指令、调用指令、返回指令、等待指令和移动指令。
[0022]指令存储器可以包括至少一个静态随机存取存储器(SRAM)，并且信号映射存储器可以包括至少一个寄存器。
[0023]电源管理系统可以是片上系统的一部分，该片上系统还包括中央处理单元，配置该中央处理单元，以控制多个功能块。
[0024]根据示范实施例，片上系统(SoC)包括:中央处理单元(CPU)、多个功能块以及电源管理系统。多个功能块由CPU控制。电源管理系统由CPU控制并且控制多个功能块的功率。电源管理系统包括:多个纳控制器、指令存储器和信号映射存储器。将多个纳控制器配置为可编程。指令存储器由多个纳控制器共享，并且存储多个纳控制器使用的多个指令。信号映射存储器由多个纳控制器共享，并且存储送到多个功能块并且由多个纳控制器控制的多个信号。将多个纳控制器中的第一纳控制器编程为中央序列发生器。将多个纳控制器中的第二至第η纳控制器编程为取决于第一纳控制器的第一子序列发生器，其中η是等于或者大于2的自然数。
[0025]第一纳控制器可以从CPU接收第一作业请求。可以对第一至第η纳控制器中的一个分配对应于第一作业请求的第一目标作业，以控制多个功能块的功率。
[0026]在示范实施例中，第二至第η纳控制器中的各纳控制器可以控制多个功能块中的各功能块的功率。
[0027]在示范实施例中，多个信号可以包括:复位信号、供电电压和数据保留控制信号。第二至第η纳控制器中的各纳控制器可以控制一组复位信号、一组供电电压和一组数据保留控制信号中的各信号。
[0028]多个功能块可以包括:显示控制块、文件系统块、图形处理单元(GPU)块、图像信号处理块和多格式编码解码器块。
[0029]SoC可以是包括在移动设备中的应用处理器(AP)。
[0030]根据示范实施例，移动设备包括多个功能模块和片上系统(SoC)。SoC控制多个功能模块。SoC包括中央处理单元(CPU)、多个功能块以及电源管理系统。多个功能块由CPU控制。电源管理系统由CPU控制，并且控制多个功能块的功率。电源管理系统包括:多个纳控制器、指令存储器和信号映射存储器。将多个纳控制器配置为可编程。指令存储器由多个纳控制器共享，并且存储由多个纳控制器使用的多个指令。信号映射存储器由多个纳控制器共享，并且存储送到多个功能块并且被多个纳控制器控制的多个信号。将多个纳控制器中的第一纳控制器编程为中央序列发生器。将多个纳控制器中的第二至第η纳控制器编程为取决于第一纳控制器的第一子序列发生器，其中η是等于或者大于2的自然数。
[0031]多个功能块可以包括:通信模块、摄像头模块、显示模块和触摸板模块。
[0032]根据示范实施例的电源管理系统可以包括多个纳控制器，将该多个纳控制器配置为可编程的。因此，可以最佳地编程多个纳控制器，以控制SoC的功率。此外，多个纳控制器可以根据较简单并且有限的指令操作，并且指令存储器和信号映射存储器可以由多个纳控制器共享。因此，具有多个纳控制器的电源管理系统可以具有较简单结构，并且可以有效降低SoC和移动设备的功耗。
[0033]根据示范实施例，一种用于控制送到片上系统的多个功能块的功率的方法，在该方法中，将多个可编程纳控制器中的第一可编程纳控制器指定为中央序列发生器。将所述多个可编程纳控制器中的另外可编程纳控制器指定为取决于多个可编程纳控制器中的第一可编程纳控制器的第一子序列发生器。接收第一作业请求。至少部分地根据多个可编程纳控制器中的一个或者多个的当前作业状态，对多个可编程纳控制器中的一个分配对应于第一作业请求的第一目标作业。利用从由多个可编程纳控制器共享的指令存储器取得的第一指令，在多个可编程纳控制器中的分配的可编程纳控制器处执行第一目标作业。
[0034]在示范实施例中，利用从由多个可编程纳控制器共享的指令存储器取得的第一指令，在多个可编程纳控制器中的分配的可编程纳控制器处执行第一目标作业包括:利用第一指令的地址从指令存储器取得第一指令；在多个可编程纳控制器中的分配的可编程纳控制器处解码第一指令；以及在多个可编程纳控制器中的分配的可编程纳控制器处执行第一指令。
[0035]在示范实施例中，该方法还可以包括将存储于由多个可编程纳控制器共享的信号映射存储器中的多个信号中的第一信号送到多个功能块中的第一功能块。
[0036]在示范实施例中，至少部分地根据多个可编程纳控制器中的一个或者多个的当前作业状态，对多个可编程纳控制器中的一个分配对应于第一作业请求的第一目标作业可以包括:如果多个纳控制器中的第一纳控制器处于空闲状态，则对多个纳控制器中的第一纳控制器分配第一目标作业请求。
[0037]在示范实施例中，至少部分地根据多个可编程纳控制器中的一个或者多个的当前作业状态，对多个可编程纳控制器中的一个分配对应于第一作业请求的第一目标作业可以包括:如果当前对多个纳控制器中的第一纳控制器分配不同于第一目标作业的第二目标作业，则对多个纳控制器中的第二纳控制器分配第一目标作业请求。
[0038]在示范实施例中，对多个纳控制器中的第二纳控制器分配第一目标作业请求可以包括:根据从指令存储器取得的调用指令和第二纳控制器的标识(ID)，调用第二纳控制器；将第一作业请求送到第二纳控制器；以及已经完成第一目标作业后，从第二纳控制器接收第二纳控制器从指令存储器取得的返回指令。
[0039]在示范实施例中，可以配置第二至第η纳控制器，以控制多个功能块中的各功能块的功率。
[0040]在示范实施例中，多个信号可以包括:复位信号、供电电压和数据保留控制信号，并且可以配置第二至第η纳控制器中的各纳控制器，以控制一组复位信号、一组供电电压和一组数据保留控制信号中的各信号。
【附图说明】
[0041]根据下面结合附图所做的详细描述，将更清楚地理解说明性的非限制性示范实施例。
[0042]图1是示出根据示范实施例的SoC的方框图。
[0043]图2是示出根据示范实施例的电源管理系统的方框图。
[0044]图3、4和5是示出图2所示电源管理系统的操作的示意图。
[0045]图6、7和8是示出包括在图2所示电源管理系统中的第一纳控制器的示范实现的方框图。
[0046]图9是示出包括在图2所示电源管理系统中的第二纳控制器的示范实施例的方框图。
[0047]图10、11和12是示出图2所示电源管理系统的操作的示意图。
[0048]图13是示出根据示范实施例的电源管理系统的操作方法的流程图。
[0049]图14是示出用于执行图13所示第一目标作业的操作例子的流程图。
[0050]图15是示出用于分配图14所示第一目标作业的操作例子的流程图。
[0051]图16是示出用于执行图14所示第一目标作业的操作例子的流程图。
[0052]图17是示出根据示范实施例的电源管理系统的操作方法的流程图。
[0053]图18是示出用于执行图17所示多个目标作业的操作例子的流程图。
[0054]图19是示出根据示范实施例的移动设备的方框图。
[0055]图20是示出图19所示移动设备被实现为智能电话的例子的示意图。
[0056]图21是示出包括在根据示范实施例的移动设备中的接口的方框图。
[0057]图22是示出根据示范实施例的便携式终端的方框图。
【具体实施方式】
[0058]将参考附图更全面描述各种示范实施例。然而