System Mode Controller

System Mode Controller

系统模式控制器 (SMC) 控制系统的低功耗的进入和退出序列。


它可以在所有低功耗模式下运行。

ARM CPU 有三种主要运行模式：

  • Run
  • Sleep
  • Deep Sleep

WFI 指令用于调用 Sleep 和 Deep Sleep 模式。

FC7300 拥有三个 CM7 核心，MCU 低功耗模式取决于所有核心的运行模式。

当所有核心进入Deep Sleep 模式时，根据 SMC 寄存器的设置进入 STOP 或者 STANBY 模式（可以配置 CPU1 或者 CPU2 为不释放，并实现和 Deep Sleep 同样的功能）。

当至少一个核心没有进入 Deep Sleep 模式时，MCU 会进入 core-related 低功耗模式（CPU1 和 CPU2 不应配置为不释放）。

下表显示了 Flagchip MCU 电源模式与 ARM CPU 模式之间的转换。



SMC 为用户提供多种电源选项。

FC7300 系列支持 2 个电源域 (Power Domains PD)，包括 RUN 域 (PD1) 和 AON 或 STANDBY 域 (PD0)。
  • 只有位于 PD0 段的引脚才能在 Standby 模式下继续工作。
  • PD1 引脚段将被隔离并变回之前的状态。
复位后，用户需要重新配置引脚相关功能。

STANDBY 模式可通过对 PD1 域进行电源门控来最大程度地降低 SoC 功耗。

STOP 模式可在保持所有电源开启的情况下大幅降低功耗。

根据用户应用的需求，有多种低功耗模式可供选择，允许 某些逻辑电路 和/或 内存 的 
  • 状态保留
  • 部分断电
  • 完全断电

所有操作模式下均保持 I/O 状态。

使用多个寄存器来配置设备的各种操作模式。

下表描述了设备的可用的电源模式。




功能描述


电源模式转换


下表定义了各种状态转换的触发器。


注意：进入 Stop 或 Standby 模式之前，

需要与 HSM（硬件安全模块 Hardware Security Module）子系统进行停止请求和握手确认，

即将 
  • SCM_SUBSYS_PCC.STOP_REQ 设置为 1'b1，
并等待 
  • SCM_SUBSYS_STATUS.STOP_ACK 变为 1'b1。

之所以进行这样的操作，是因为如果 HSM（硬件安全模块 Hardware Security Module）正在执行一些关键任务，而这时芯片被强制进入 Stop 或 Standby 模式，可能会引发一些未知问题。

低功耗进入/退出序列


Stop 模式进入序列


CPU 执行 WFI 指令后，将进入 Stop 模式。执行该指令后，将发生以下序列：

  1. CPU 时钟立即关闭(gated off)。
  2. 向所有非 CPU 总线主机发出进入停止模式的请求。
  3. 当所有主机已确认它们准备好进入停止模式后，将向所有总线从机发出进入停止模式的请求。
  4. 在所有从机确认它们已准备好进入停止模式后，系统和总线时钟将被关闭。

Stop 模式退出序列

退出 STOP 模式可通过复位或中断事件来启动。

然后执行以下序列以将系统恢复到运行模式：
  1. 所有主机和从机的 系统和总线 时钟均被启用。
  2. CPU 时钟被启用，并且 CPU 开始处理 触发退出停止模式的 复位或中断。

Standby 模式进入序列

CPU 执行 WFI 指令后，将进入 Standby 模式。执行该指令后，将发生以下序列：
  1. 核心、系统和总线时钟均被关闭。
  2. PD0 的隔离域已被启用。
  3. 可选择禁用 FIRC/SIRC，并触发 PMC（Power Management Controller 电源管理控制器）低功耗握手。
  4. PMC 关闭开关，关闭 PD1 LDO 以禁用 V11，并可选择禁用 V25。

Standby 模式退出序列

退出 Standby 模式可通过复位或中断事件来启动。然后执行以下序列以将系统恢复到运行模式：
  1. 通过中断/复位事件检测到唤醒。
  2. 等待 
    • PMC FPM（Full Performance Mode 完全性能模式）准备就绪
    • FIRC（Fast Internal Reference Clock 快速内部参考时钟）启用就绪，
          并启用 FIRC（Fast Internal Reference Clock 快速内部参考时钟）/SIRC（Slow Internal Reference Clock 慢速内部参考时钟）时钟源。
      3. 重置 PD1 域的断言。
      4. 释放 PD0 域的隔离。
      5. 取消断言 PD1 域。

寄存器描述

SMC 基地址 : 4004_5000h


SMC_PMCTRL (Power Mode Control Register 电源模式控制寄存器)

PMCTRL 寄存器控制 Stop 或 Standby 模式的进入。

此寄存器在 POR 时复位，并由触发 POR 的复位类型复位。

Offset : ch



SMC_STANDBY_CFG (Standby Mode Configuration Register Standby 模式配置寄存器)

STANDBY_CFG 寄存器允许用户控制在
  • 由 OPTION 字段选择的 Standby 模式下
调整功耗。

此寄存器在 POR（Power-on Reset 上电复位）时复位，并由触发 POR 的复位类型复位。

Offset : 10h




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