用于片上系统中知识产权核和功能模块的功耗降低方法

本发明公开了一种SoC中各种知识产权核和功能模块的功耗降低方法。包括：a)将原始功能模块的所有状态分为两类——“空闲”态和“工作”态；b)提供一个逻辑电路与所述原始功能模块连接构成新的低功耗功能模块，该逻辑电路完成如下逻辑功能：如果总线没有对原始功能模块的请求，就保持时钟关闭；如果总线有对该原始功能模块的请求，则打开原始功能模块的时钟，原始功能模块进入“工作”态；保持时钟打开，直到原始功能模块处于“空闲”态并且没有总线请求，就关闭原始功能模块时钟并保持关闭，直到总线再次对该功能模块提出请求。本发明降低IP核的动态功耗，同时自动开关该IP核的电源，降低该IP核的漏电功耗。

1、一种用于片上系统中功能模块的功耗降低方法，包括： a)将原始功能模块的所有状态分为两类——“空闲”态和“工作”态，所述“工 作”态为非“空闲”态，所述“空闲”态为该原始功能模块当前没有进行有效工作 的状态； b)提供一个逻辑电路与所述原始功能模块连接构成新的低功耗功能模块，该逻 辑电路完成如下逻辑功能：如果总线没有对原始功能模块的请求，就保持时钟关闭； 如果总线有对该原始功能模块的请求，则打开原始功能模块的时钟，原始功能模块 进入“工作”态；保持时钟打开，直到原始功能模块处于“空闲”态并且没有总线 请求，就关闭原始功能模块时钟并保持关闭，直到总线再次对该原始功能模块提出 请求。 2、根据权利要求1所述用于片上系统中功能模块的降低功耗的方法，还包括： 步骤c)将所述逻辑电路的供电电源与所述原始功能模块的供电电源隔离，该逻辑 电路还实现以下逻辑功能：当且仅当所述原始功能模块处于“空闲”态并且没有总 线请求时，关闭原始功能模块的供电电源；否则打开原始功能模块供电电源。 3、根据权利要求1所述用于片上系统中功能模块的功耗降低方法，所述步骤 a)中，对于在硬件描述语言中有显式的状态机描述的，直接将其“空闲”状态划为 一类，其它状态划为“工作态”；对于在硬件描述语言中不是显式的描述所述原始功 能模块状态，而是在各个级别的流水线中隐式地表示的，需要对流水线中的有效位 寄存器的结果进行编码，完成“空闲”态和“工作”态的划分。 4、根据权利要求1、2或3任一项所述用于片上系统中功能模块的功耗降低方 法，步骤b)中所述逻辑电路包括一个低电平有效的锁存器与一个两输入与门相连 接；并且，当时钟为高电平的时候，所述锁存器关闭；当时钟为低电平时，所述锁 存器导通，所述与门屏蔽毛刺的传递。 5、根据权利要求1所述用于片上系统中功能模块的功耗降低方法，所述功能模 块为知识产权核，具体包括以下步骤： a)将原始知识产权核的所有状态分为两类——“空闲”态和“工作”态，所述 “工作”态为非“空闲”态，所述“空闲”态为该知识产权核当前没有进行有效工 作的状态； b)提供一个逻辑电路与所述原始知识产权核连接构成新的低功耗知识产权核， 该逻辑电路完成如下逻辑功能：如果总线没有对原始知识产权核的请求，就保持时 钟关闭；如果总线有对该知识产权核的请求，则打开原始知识产权核的时钟，原始 知识产权核进入“工作”态；保持时钟打开，直到原始知识产权核处于“空闲”态 并且没有总线请求，就关闭原始知识产权核时钟并保持关闭，直到总线再次对该原 始知识产权核提出请求。 6、根据权利要求5所述用于片上系统中知识产权核的功耗降低方法，步骤b) 中所述逻辑电路包括一个低电平有效的锁存器与一个两输入与门相连接；并且，当 时钟为高电平的时候，所述锁存器关闭；当时钟为低电平时，所述锁存器导通，所 述与门屏蔽毛刺的传递。 7、根据权利要求5所述用于片上系统中知识产权核的功耗降低方法，所述逻辑 电路包括：与非门电路(12)，该与非门电路(12)的两个输入端分别连接原始知识 产权核(10)的“空闲”态标志信号和总线无请求的标志信号；锁存器(13)，所述 与非门电路(12)的输出端连接到锁存器(13)的数据输入端，该锁存器(13)的 另一个输入端连接工作时钟信号，锁存器(13)的输出端连接到一个与门电路(14) 的一个输入端，所述与门电路(14)的另一个输入端连接工作时钟信号，所述与门 电路(14)的输出端连接到原始知识产权核(10)为其输入工作时钟信号。