【专利解密】为降低设备功耗 芯海科技提出电子设备以及唤醒微控制单元方案

【爱集微点评】芯海科技公开的电子设备以及唤醒微控制单元方案，通过通讯信号来唤醒MCU，MCU在不存在通讯事件的情况下无需始终维持在唤醒状态，在存在通讯事件的情况下能被及时唤醒，从而在不影响MCU工作的前提下降低电子设备的功耗。

集微网消息，Type‑C接口是一种通用串行总线接口，其被广泛应用于手机、U盘、电脑等电子设备中。

在相关技术中，与Type‑C接口连接的MCU通常会在休眠状态与唤醒状态之间进行切换，以节省功耗。例如，MCU在检测到Type‑C接口连接至其它设备后，由休眠状态切换至唤醒状态。

由于MCU在检测到Type‑C接口连接至其它设备后，始终维持在唤醒状态，这也导致MCU的功耗存在浪费情况。为此，芯海科技在2022年5月12日申请了一项名为“电子设备以及唤醒微控制单元的方法”的发明专利（申请号：202210518930.0），申请人为芯海科技（深圳）股份有限公司。

根据该专利目前公开的相关资料，让我们一起来看看这项技术方案吧。

如上图，为该专利中公开的电子设备的结构示意图，该设备包括有目标接口21、唤醒电路22和MCU23。目标接口包括通讯端口211，通讯端口与唤醒电路电性连接，唤醒电路与MCU电性连接。该端口能够在目标接口接入目标设备后，且检测出电子设备与目标设备之间发生通讯事件后发生电压跳变事件。

在目标接口连接DFP设备的情况下，MCU开启上拉电流源，上拉电流源的电流值为预设电流值，例如预设电流值可以设置为330uA。MCU用于基于唤醒信号由休眠状态切换至唤醒状态。

在休眠状态下，MCU关闭Type‑C模块时钟，并关闭DRP扫描方式以及检测扫描方式等两种扫描方式。MCU在休眠状态下的工作电流为1mA，在唤醒状态的工作电流为10mA。因此，休眠状态与唤醒状态相比，MCU的功耗大大降低。

因此，该电子设备通过将目标接口的通讯端口与唤醒电路连接，唤醒电路与MCU连接。当电子设备通过目标接口连接至其他设备，且二者之间发生通讯事件时，通讯端口发生电压跳变事件。该通讯信号用于指示唤醒电路生成唤醒信号，并通过唤醒信号唤醒MCU。MCU在不存在通讯事件的情况下无需始终维持在唤醒状态，在存在通讯事件的情况下能被及时唤醒，在不影响MCU工作的前提下降低电子设备的功耗。

如上图，为上述过程中唤醒MCU的方法的流程图。首先，通讯端口在检测到与目标设备之间发生通讯事件后发生电压跳变事件，该电压跳变事件是指通讯端口的输出电压切换的事件。其次，唤醒电路基于该电压跳变事件生成唤醒信号，在该过程中，通讯端口还会切换输出电压，并根据切换后的电压结果产生中断信号。最后，MCU基于唤醒信号由休眠状态切换至唤醒状态。

如上图，为该电子设备800的结构框图，该电子设备包括处理器810、存储器820、音频播放器830以及麦克风阵列840。其中，存储器存储有计算机程序指令，麦克风阵列包括两个麦克风。

以上就是芯海科技公开的电子设备以及唤醒微控制单元方案，该方案通过通讯信号来唤醒MCU，MCU在不存在通讯事件的情况下无需始终维持在唤醒状态，在存在通讯事件的情况下能被及时唤醒，从而在不影响MCU工作的前提下降低电子设备的功耗。

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（校对/赵月）