TWI358635B - Power managing method for a multi-microprocessor s - Google Patents

Description

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TW4215PA 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於一種微控制器系統，且特別是有關於 • 一種多微控制器系統電源管理方法。 【先前技術】 微控制器（micro-processor)具備算術、邏輯以及控制 電路的能力。將微控制器應用於電子產品後，使得人機介 _面之操作便利性提高。舉例來說，電視、錄放影機、影音 播放機的内部即配置有微控制器，以控制整個系統之操 作。 微控制器的發展過程中，早期為低階之8位元微控制 器，例如是Intel 8051。隨著科技演進，16位元及32位元 之高階微控制器亦相繼地耀然問世，使得微控制器應用範 圍更為普及與廣泛，舉凡玩具、家電、汽車、及消費性電 子產品等等，皆可窺視其技術應用之一隅。 ® 不過，於多元化的應用環境下，微控制器經常搭載高 效能之運作時脈以執行作業系統，並支援多樣的功能引擎 (engine)電路，顯然不具有節省電源之功能。因此，如何降 低微控制器系統之消耗功率，並能同時提高系統之效能， . 乃業界可致力之方向之一。 【發明内容】 本發明.係有關於一種多微控制器系統電源管理方 6 13586^5

TW42I5PA 法，精由-第二微控制器關閉 降低系统之消耗功率，並增進系統效能。勤之电源，《 根據本發明之第—方面 電源管理方法，多⑽⑹… 裡夕㈣制盗系統之 第一微丨。。 卫制态糸統包括一第一微控制器及一 弟j控制盗。此電源管理方法包括下 入指令。當輪入指令為一關機指令時，執行下列 =控制H傳送_關機通知信號至第—微 收到關機通知信號後傳送一回應信號至第二微 工，时，以及第二微控制器關閉第一微控制器之電源。 番、^根據本發明之第二方面，提出一種多微控制器系統之 電源官理方法’多微控制器系統包括—第—微控制器、一 第二微控制器、—記憶體、及一時脈產生器。此電源管理 方法包括下列步驟：第二微控制器接收一開機指令。提供 電源給時脈產生器’以使時脈產生器產生一時脈訊號。將 第微控制益運作所需之一程式碼載入至記憶體中。提供 電源及時脈訊號至第一微控制器，並藉由一啟動信號啟動 第一微控制器。 為讓本發明之上述内容能更明顯易懂，下文特舉一較 佳貫％例，並配合所附圖式，作詳細說明如下： 【實施方式】 於本發明之一實施例之多微控制器系統之電源管理 方法中，此多微控制器系統係包括一第一微控制器及一第 二微控制器。請參照第丨圖，其繪示依照本發明之一實施 7 1358635

TW4215PA 例進入待機狀態之電源管理方法之流程圖。本實施例之電 源管理方法包括下列步驟。於步驟S101中，接收一輸入 指令。於步驟S102中，判斷輸入指令是否為一關機指令， 若是，則執行步驟S103。於步驟S103中，第二微控制器 - 傳送一關機通知信號至第一微控制器。於步驟S104中， 第一微控制器接收到關機通知信號後傳送一回應信號至 第二微控制器。於步驟S105中，第二微控制器關閉第一 微控制器之電源。 • 此外，上述之多微控制器系統進入待機狀態之後，欲 回復正常操作之狀態時，其電源管理方法如第2圖之流程 圖所示。於步驟S201中，第二微控制器接收一開機指令。 於步驟S202中，提供電源給時脈產生器，使時脈產生器 產生一時脈訊號。於步驟S203中，將第一微控制器運作 所需之一程式碼載入至記憶體中。於步驟S204中，提供 電源及時脈訊號至第一微控制器，並藉由一啟動信號啟動 第一微控制器。 ® 茲於下進一步地說明多微控制器系統係如何進入待 機狀態。請參照第3圖，其繪示使用本實施例之電源管理 方法之多微控制器系統之電路方塊圖。多微控制器系統 300包括一第一微控制器3(H、一第二微控制器302、一時 . 脈產生器303、一記憶體介面單元304及多個功能引擎。 當多微控制器系統300接收到輸入指令Ins，且判斷 出此輸入指令Ins為一關機指令時，第二微控制器302傳 送一關機通知信號S1至第一微控制器301。第一微控制器 8 1358635 t ·

TW4215PA 301接收到關機通知信號si後傳送一回應信號S2至第二 微控制器302。於接收到回應信號S2後，第二微控制器 3〇2關閉（turn off)第一微控制器301之電源，以進入待機 狀態，來達到省電之效果。 第一微控制器301例如藉由信箱（mailbox)306或中斷 服務程式（interrupt service)，以進行與第二微控制器302 間之通訊。本實施例係以信箱306為例說明之。此信箱306 可用以儲存第一微控制器301及第二微控制器3〇2之間所 傳遞之信號，例如上述之關機通知信號S1以及回應信號 S2°第一微控制器301與第二微控制器3〇2藉由存取信箱 306之内容’即可達成兩者之間的通訊。 而當第二微控制器302欲關閉第一微控制器301之電 源4，第二微控制器例如是藉由致能第一微控制器3〇 1 之關閉位元(power down bit)接腳P1 ’以關閉第一微和制 器3〇丨之電源。 ^工 鲁 多微控制器系統300之多個功能引擎係分別用以劲 丁同之特定操作。本發明之實施例中，此些功能引擎例 包括一象處理引擎3〇5a及一音訊處理引擎3〇5b。當 輪入指令Ins為關機指令時，多微控制器系統3〇〇更可關 ^大部分之功能引擎。在一實作例子中此些功能 =可由第一微控制器301及第二微控制器3〇2來控制。因 '„。，當多微控制器系統3〇〇進入待機狀態時，第一微控制 及第二微控制器3〇2之其中之一可關閉此些功能引 ’來進一步地降低系統之消耗功率。 9 1358635

TW4215PA 上述之功能引擎例如還包括一使用者介面3〇5c，而 輸入指令Ins例如來自於一紅外線(Infrared)控制裝置、或 是來自一鍵盤（Keypad)。輸入指令Ins係由使用者介面3〇5c .所接收。當多微控制器系統300關閉此些功能引擎時，係 不關閉使用者介面305c，使得使用者介面3〇5c於第一微 控制器301被關閉時，仍得以正常地維持運作。因此，當 第一微控制器301被關閉後’第二微控制器3〇2仍可藉二 使用者介面305c接收來自於紅外線控制裝置或鍵盤之輸 攀入命令Ins。 當第一微控制器301被關閉後，多微控制器系統3〇〇 還可降低第二微控制器3〇2之運算時脈之頻率，以進一步 地降低系統之消耗功率。在第—微控制器3〇1被關閉後， 運作於低頻之第二微控制H 3〇2係仍可藉由使用者介面 305c接收來自於外紅線控制裝置或鍵盤之輸入指令〖ns。 „ 上述之第一微控制器301較佳地係為高階之微控制 鲁™而第一微控制器302較佳地係為低階之微控制器。第 —微控制器301較佳地用以執行多微控制器系統3〇〇之作 業系統。 於本實施例中，當系統進入待機狀態時，係由低階之 第一微控制器302持續地維持運作，以處理於待機狀態中 .輪入之輸入指令Ins。由於在待機狀態下，第一微控制器 3〇1的電源係被關閉，故本實施例能夠有效地降低多微控 ^系統300之消耗功率。而且，多微控制器系統300更 可藉由關閉了大部分的功能引擎、且降低了第二微控制器 1358635

TW4215PA 302運作時脈之頻率，以更進一步地降低系統之消耗功率。 茲將上述之多微控制器系統3〇〇從待機狀態回復成 正常操作之狀態時的詳細步驟說明如下。當輸入指令lns 為開機指令時，多微控制器系統300將從待機狀態回復成 正$操作之狀態。開機指令例如亦由紅外線控制裝置或鍵 盤所產生，並由使用者介面3〇5c所接收。接收到之開機 指令係再被傳送至第二微控制器302。 多微控制器系統300更包括一記憶體與一儲存單 修元一者均與έ己憶體介面單元304電性連接。此記憶體例 如為動態隨機存取記憶體(Dynamic Rand()m Aceess

Memory，DRAM) 304b，而儲存單元例如為一快閃記憶體 304a 〇 當第二微控制器302接收到此開機指令之後，第二微 控制器302使得電源提供至時脈產生器3〇3，以使時脈產 生器303恢復運作而產生一時脈訊號。然後，第二微控制 器302將第一微控制器301所需之一程式碼由快閃記憶體 響304a载入至DRAM 304b中。接著，在第一微控制器^*〇1 接收電源及時脈產生器303所產生之時脈訊號後，第二微 控制器302傳送一啟動信號S3至第一微控制器3〇1，以啟 動第一微控制器301，使第一微控制器3〇1從待機狀態回 .復成正常操作之狀態。啟動後之第一微控制器301將&取 DRAM 304b中之程式碼，以執行其正常操作。其中，啟動 信號S3例如是傳送至第一微控制器3〇1之致能位元 (enable bit)接腳P2以啟動第一微控制器3〇1。 13586.35 第一微控制器301及第二微控制器302係經由記憶體 介面單元304，來存取DRAM 304b及快閃記憶體3〇4a。 於上述將第一微控制器301所需之一程式碼載入至記憶體 之步驟中，係先由第二微控制器302致能記憶體介面單元 304，以使記憶體介面單元3〇4恢復運作。然後，第二微 控制器302再將儲存於快閃記憶體3〇4a中之第一微控制 器301所需之程式碼，經由記憶體介面單元3〇4載入至 DRAM 304b，以使啟動後之第一微控制器3〇1得以讀取儲 籲存於DRAM 304b内之程式碼，而得以正常操作。 茲將本實施例與傳統之僅使用一個微控制器之系統 比較之。於傳統之僅使用一個微控制器之系統中，微控制 器必需藉由轨帶式載入器（b〇〇t 1〇ader)自行將微控制器所 要,行的程式碼載人DRAM ’方可正f操作。然而，此程 序是相當耗時的。而本實施例係藉由第二微控制器3〇2將

制器3(Π快速地進入正常操作的模式，而能提高系統之效

二微控制器的運算時脈的頻率，以使多微則 态糸統300回復至正常操作之狀態。 ，以使多微控制 ° 一，啟動被關閉的功能引擎304。另外， 12 1358635

TW4215PA ,本。發明之多微控制器系統可應用於使用兩個以上之 微控制益之電子裝置中，例如是數位電視、多媒 等電子裝置中。 . 上述之實施例中，係以接收來自於紅外線控制裝置或 鍵盤之輸入命令，以關閉或啟動第一微控制器3〇1為例做 矹明，然亦不限於此。舉例來說，當多微控制器系統3〇〇 於超過預定時間未收到例如影音之輸入信號時，亦會產 生此關機指令，以關閉第一微控制器301。具有通常知識 鲁者應知’亦可藉由設定定時器(timer)來使多微控制器系統 300進入待機狀態，或是於dVd播放器結束放映、或電視 畫面訊號中斷時，使多微控制器系統300進入待機狀態。 當出現其他異常狀態時，亦可使多微控制器系統300進入 待機狀態’來減少系統之能量損耗。 除此之外，本實施例之第一微控制器301與第二微控 制器302除了以信箱作為信號傳遞的媒介，或是藉由中斷 (interrupt)服務程式來通訊之外，亦可使用其它的信號傳遞 之途徑，來達成第一微控制器301及第二微控制器302間 之通訊。 再者’影像處理引擎3〇5a例如包括影像解碼器（mpeg decoder)及影像多工器（d-multiplexer)。而音訊處理單元 . 305b例如包括數位訊號處理器（digital signal processor)及 3 音訊解碼器（audio decoder)。本實施例係以影像及音訊裝 置之兩個功能引擎為例’然亦不於此限，多微控制器系統 300亦可包括其它種類之功能引擎，例如是節目表選單引 13 1358635 TW4215PA 擎。 本發明上述實施例所揭露之多微控制器系統，當要進 入省電模式時，藉由第二微控制器關閉第一微控制器之電 源，可以降低係系統之消耗功率。甚者，還可關閉大部分 的功能引擎，以及降低第二微控制器之運作時脈之頻率， 以有效地降低系統之消耗功率。此外，藉由第二微控制器 來啟動第一微控制器，可以減少啟動時所花費的時間，而 能提高系統之效能。 綜上所述，雖然本發明已以一較佳實施例揭露如上， 然其並非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通 常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍内，當可作各種 之更動與潤飾。因此，本發明之保護範圍當視後附之申請 專利範圍所界定者為準。 1358635

TW4215PA 【圖式簡單說明】 第1圖繪示依照本發明之一實施例進入待機狀態之 電源管理方法之流程圖。 • 第2圖繪示依照本發明之一實施例進入正常操作狀 - 態之電源管理方法之流程圖。 第3圖繪示使用本發明之一實施例之電源管理方法 之多微控制器系統之電路方塊圖。 • 【第一元件符號說明】 300 :多微控制器系統 301 :第一微控制器 302 :第二微控制器 303 :時脈產生器 304 :記憶體介面單元 304a :快閃記憶體 304b :動態隨機存取記憶體 _ 305a :影像處理引擎 305b :音訊處理引擎 305c :使用者介面 306 :信箱 . Ins :輸入指令 P1 :關閉位元接腳 P2 :致能位元接腳 S1 :關機通知信號 15 1358635 y w

TW4215PA 52 :回應信號 53 :啟動信號

Claims (1)

1. 十-、申睛專利範圍： 制哭夕微控制$系統之電源管理方法’該多微控 個：::=;第一微控制器、及-第二微控制器及複數 第-ί㈣㈣功能引擎係受控於該[微控制器及該 第一微控制器以分別執行 法包括步驟： 门之特疋知作，該電源管理方 a.接收一輸入指令；以及 輸:指令為一關機指令用以指示該多微控制 °。糸統進入一待機狀態時，執行下列步驟. —微控制該第二微控制器傳送―關機通知信號至該第 送-回應二::=到該，通知信號後傳 源；及&該第二微控制器關閉該第—微控制器之電 ㈣第-多微控制器系統進八該待機狀態時，降 低°亥弟—微控制器之運算時脈之頻率。 牛 2. 如申請專利範圍第】項所述之 中該步驟b執行之步驟更包括： 4s理方法，其 b4.關閉該些功能引擎。 3. 如申請專利範圍第2項所述之 中该些功能引擎至少包括影像處則^理方法’其 4. 如申料利範㈣2項所述之^訊處理引擎。 更包括—使用者介二= 17 1358635 100年8月23日修正替換頁 中，·不關閉該使用者介面。 、 5. 如申請專利範圍第1項所述之電源管理方法，其 十該多微控制器系統超過一預定時間未收到一輸入信號 時’會產生該關機指令。 6. 如申請專利範圍第1項所述之電源管理方法，其 令’該輸入指令係為來自於一紅外線控制裝置或一鍵盤 (keypad) ° 7. 如申請專利範圍第1項所述之電源管理方法，其 中在該第一微控制器被關閉後，該第二微控制器可藉由一 使用者介面接收來自於一紅外線控制裝置或一鍵盤之輸 入指令。 8. 如申請專利範圍第1項所述之電源管理方法，其 中，該第一微控制器係為高階之微控制器，而該第二微控 制器係為低階之微控制器。 9. 如申請專利範圍第1項所述之電源管理方法，其 中’该第二微控制器係藉由一信箱（mailbox)或一中斷服務 程式（interrupt service)，傳送該關機通知信號至該第一微 控制器。 /10. —種多微控制器系統之電源管理方法，該多微控 制器系統包括一第一微控制器、一第二微控制器、—記憶 ，、-時脈產生II、及複數個功能引擎，該些功能5|擎^ 又控於該第-微控制ϋ及該第二微控制器以分別執行不 同之特定操作，該電源管理方法包括步驟： a.該第二微控制器接收一開機指令； • k 100年8月23曰修正替換頁 .b.该第二微控制器提供電源給該 脈產生器產生-時脈訊號； i生益，使糾 c.該第二微控制器將該第一微控制器運 私式碼載入至該記憶體中；以及 -二·=Γ該時脈訊號至該第一微控制器，並藉由 啟動k旒啟動該第一微控制器。 精田 11. 如申請專利範圍第1G項所述之電 其中步驟d中之該啟動信號係由該制/ 第一微控制器。 钗k制益傳迗至該 12. 如申請專利範圍帛10項所述 更包括步驟： 电犀^理方法， 提高該第二微控制器之運算時脈之頻率。 」3.如申請專利範圍第1〇項所述之電源 其中该多微控制器系統更包括一記憶體介面單元’ 碼係經由該記憶體介面單元载人至該記㈣’〜程式 更包請專利範圍第1G項所述之電源管理方法， 啟動該些功能引擎。 15. 如申請專利範圍第14項所述之電源 ^該些功㈣擎至少包括影像處理料及音訊處理弓I， 16. 如申請專利範圍第10項所述之電 其中’該開機指令係為來自於一紅外線控目 法’ 盤。 w忒置或一鐽 丄乃8635 丨〇〇年8月23曰修正替換頁 Π.如申請專利範圍第1〇項所述之電源管理方法，' 綱器係為高階之微控制器，而該第二微 控制器係為低階之微控制器。 18.如申請專利範圍第1〇項所述之電源管理方法， 其中’該多微控制器系統更包括一儲存單元，用以 程式碼。 ㈣讦琢 19. 如申請專利範圍第18項所述之電源管理方法， 其中，該記憶體係為動態隨機存取記憶體，而該儲存 係為快閃記憶體。 & 20. 如申請專利範圍第1〇項所述之電源管理方法， 其中，該第二微控制器係藉由一信箱或一中斷服務鞍 來與該第一微控制器進行通訊。 X

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