專(zhuān)利名稱(chēng)：為處理器控制的設(shè)備提供時(shí)鐘脈沖的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種為處理器控制的設(shè)備、尤其是為移動(dòng)或便攜式設(shè)備提供時(shí)鐘脈沖的方法和裝置，所述移動(dòng)或便攜式設(shè)備譬如為移動(dòng)無(wú)線電設(shè)備或便攜式計(jì)算機(jī)。
在諸如移動(dòng)無(wú)線電設(shè)備或便攜式計(jì)算機(jī)等由處理器控制的移動(dòng)式設(shè)備中，電流消耗有著十分重要的意義。在世界范圍內(nèi)，為了尤其在準(zhǔn)備模式或備用模式下以盡可能小的電流將設(shè)備的耗電保持在工作準(zhǔn)備狀態(tài)，大家都在盡最大的努力。
通常已知的省電措施在于，不使用的元件的供電電壓由設(shè)備中的控制裝置暫時(shí)降低或關(guān)斷。移動(dòng)無(wú)線電設(shè)備中的接收單元與發(fā)送單元或便攜式計(jì)算機(jī)中的固定磁盤(pán)與顯示屏便是這些元件的實(shí)施例，它們?cè)诓皇褂脮r(shí)可由控制裝置切斷供電電壓，而在工作期間又可接通使用。
通常，用于接通和關(guān)斷某一功能模塊的控制裝置是由時(shí)鐘脈沖進(jìn)行控制的。而且處理器控制的設(shè)備總具有一個(gè)實(shí)時(shí)鐘，而該時(shí)鐘輸入有所謂石英鐘的時(shí)鐘頻率32,768kHz。
在此，本發(fā)明的任務(wù)在于，給出一種為處理器控制的設(shè)備提供時(shí)鐘脈沖的方法和裝置，利用該方法和裝置，所述設(shè)備可以以較低的費(fèi)用省電地運(yùn)行。
該任務(wù)由獨(dú)立權(quán)利要求的特征部分來(lái)解決。擴(kuò)展方案由各從屬權(quán)利要求給出。
因此，本發(fā)明基于的思想在于，根據(jù)處理器負(fù)荷為處理器裝置輸入不同的時(shí)鐘頻率，其中，實(shí)時(shí)鐘和某些時(shí)間內(nèi)的處理器裝置是借助同一石英來(lái)產(chǎn)生時(shí)鐘脈沖的。
由此可以實(shí)現(xiàn)，處理器裝置的電流消耗可以與處理器的瞬時(shí)計(jì)算功能相匹配，于是，在處理器負(fù)荷極低或沒(méi)有處理器負(fù)荷的某些時(shí)間內(nèi)，處理器可以利用較小的電流消耗進(jìn)行工作，而無(wú)需附加的石英。
特別地，如果石英是所謂的石英鐘，其振蕩頻率為32,768kHz的整數(shù)分之一或整數(shù)倍，那么，同時(shí)使用一個(gè)石英為實(shí)時(shí)鐘和處理器裝置提供時(shí)鐘脈沖是極為有利的。
本發(fā)明的一種擴(kuò)展方案規(guī)定，由處理器裝置自己來(lái)觸發(fā)選出需要輸入到處理器裝置的、低于當(dāng)前時(shí)鐘頻率的時(shí)鐘頻率。
本發(fā)明的其它擴(kuò)展方案規(guī)定了不同的可能性，以便用來(lái)選擇需要輸入到處理器裝置的、比當(dāng)前已輸入到處理器裝置的時(shí)鐘頻率高的時(shí)鐘頻率。
為進(jìn)一步減小電流消耗，可以根據(jù)輸至處理器裝置的時(shí)鐘頻率來(lái)至少暫時(shí)地關(guān)斷設(shè)備的不必要元件。
下面借助優(yōu)選實(shí)施例并參考附圖來(lái)詳細(xì)闡述本發(fā)明

圖1為時(shí)鐘供給系統(tǒng)的方框圖，圖2為過(guò)程控制的簡(jiǎn)要圖示，圖3為移動(dòng)無(wú)線電設(shè)備的方框圖，圖1示出了處理器控制的設(shè)備的一種時(shí)鐘供給系統(tǒng)TS。在此，所述設(shè)備可以包含一個(gè)或多個(gè)處理器裝置P，譬如數(shù)字信號(hào)處理器和/或微控制器。
石英鐘Q生成石英頻率32,768kHz，或是該頻率的整數(shù)倍或整數(shù)分之一。由石英鐘生成的該正弦振蕩通過(guò)振蕩電路O1轉(zhuǎn)換成頻率相等的方波信號(hào)。具有石英頻率的該時(shí)鐘信號(hào)直接地，或有時(shí)經(jīng)時(shí)鐘預(yù)處理、時(shí)鐘倍增或時(shí)鐘劃分之后間接地以頻率為f1的時(shí)鐘信號(hào)形式被輸入到實(shí)時(shí)鐘U。此外，具有石英頻率的時(shí)鐘信號(hào)還直接地，或有時(shí)經(jīng)時(shí)鐘預(yù)處理、時(shí)鐘倍增或時(shí)鐘劃分之后被間接地輸入到時(shí)鐘選擇單元CSU。在此處講述的實(shí)施例中，向時(shí)鐘選擇單元CSU和實(shí)時(shí)鐘U輸入的是相同的頻率f1。
此外，還向時(shí)鐘選擇單元CSU輸入一個(gè)由振蕩器O2產(chǎn)生的1,625MHz的備用時(shí)鐘f2和一個(gè)由振蕩器O3產(chǎn)生的13或26MHz的系統(tǒng)時(shí)鐘f3，所述系統(tǒng)時(shí)鐘f3還可以輸入到無(wú)線電設(shè)備的高頻部分中。
根據(jù)處理器負(fù)荷，由時(shí)鐘選擇單元CSU從可供使用的頻率f1、f2或f3中選出時(shí)鐘頻率fp，并將其輸入到處理器之中，以便使處理器按其負(fù)荷進(jìn)行工作。
借助由過(guò)程控制單元S輸至?xí)r鐘選擇單元CSU的控制信號(hào)ss來(lái)控制時(shí)鐘選擇單元CSU，并由此控制時(shí)鐘選擇。
在此，所述過(guò)程控制可以根據(jù)不同的準(zhǔn)則來(lái)進(jìn)行
-通過(guò)傳輸處理器控制信號(hào)ps，過(guò)程控制可以由處理器P自身進(jìn)行作用；-如果諸如鍵盤(pán)輸入或SIM模塊(用戶(hù)識(shí)別模塊)插入等外部事件需要的話，過(guò)程控制也可以通過(guò)中斷控制信號(hào)is并利用譬如也借助石英鐘提供低頻時(shí)鐘脈沖的中斷單元來(lái)進(jìn)行作用；-通過(guò)計(jì)時(shí)控制信號(hào)ts，該信號(hào)由計(jì)時(shí)器在某一時(shí)間間隔的過(guò)程之后被輸送到過(guò)程控制單元S。
除了對(duì)時(shí)鐘選擇單元CSU進(jìn)行控制之外，過(guò)程控制單元S還負(fù)責(zé)傳輸接通或關(guān)斷信號(hào)c1、c2、c3，利用這些信號(hào)，用于生成備用時(shí)鐘的振蕩器O2、用于生成系統(tǒng)時(shí)鐘的振蕩器O3或處理器控制的設(shè)備的其它元件K(譬如放大器或移動(dòng)無(wú)線電設(shè)備的高頻部分HF的其它元件)可以在不需要其進(jìn)行工作的時(shí)間內(nèi)關(guān)斷，并在需要其進(jìn)行工作的時(shí)間內(nèi)重新接通。這尤其還取決于處理器控制的設(shè)備瞬時(shí)處于何種工作狀態(tài)。因此，人們可以在移動(dòng)無(wú)線電設(shè)備FG中對(duì)準(zhǔn)備接收的工作狀態(tài)和通信狀態(tài)進(jìn)行區(qū)分，其中，處理器在準(zhǔn)備接收狀態(tài)中只在5％的時(shí)間內(nèi)、也即在接收呼叫塊的階段具有額定負(fù)荷，這樣，準(zhǔn)備接收的工作狀態(tài)可以再分為兩個(gè)不同的工作狀態(tài)接收呼叫塊、不接收呼叫塊。
在本發(fā)明的擴(kuò)展方案中，具有一種可以切換為完全無(wú)時(shí)鐘脈沖的處理器裝置P，在沒(méi)有處理器負(fù)荷的時(shí)間內(nèi)，可以不給處理器P加上基于石英鐘的頻率f1，而是將其切換為無(wú)時(shí)鐘脈沖狀態(tài)。然而，為了在出現(xiàn)外部事件時(shí)能夠開(kāi)始其處理，這些外部事件由一種外部中斷單元IU來(lái)識(shí)別，所述外部中斷單元IU在處理器單元P切換到無(wú)時(shí)鐘脈沖的時(shí)間內(nèi)也被加上一個(gè)低的時(shí)鐘脈沖，譬如一個(gè)基于石英鐘的時(shí)鐘脈沖。
圖2舉例示出了為處理器控制的設(shè)備提供時(shí)鐘脈沖的過(guò)程圖-設(shè)備首先位于基態(tài)，其中處理器裝置P被加上頻率為fp=f3的時(shí)鐘脈沖。通過(guò)從處理器裝置P向過(guò)程控制單元S傳輸處理器控制信號(hào)ps，在由過(guò)程控制單元S向時(shí)鐘選擇裝置CSU傳輸相應(yīng)的控制信號(hào)之后，處理器裝置P被加上頻率為fp=f1或fp=f2的時(shí)鐘脈沖。
-通過(guò)從過(guò)程控制單元S向振蕩器O3、振蕩器O2(若fp=f1)或設(shè)備的其它需要關(guān)斷的元件K分別傳輸關(guān)斷信號(hào)c2、c1、c3，振蕩器O3、振蕩器O2(若fp=f1)或設(shè)備的其它需要關(guān)斷的元件K被關(guān)斷O3關(guān)斷、K關(guān)斷、若fp=f1時(shí)O2關(guān)斷。
-通過(guò)從相應(yīng)的單元向過(guò)程控制單元S傳輸處理器控制信號(hào)ps、中斷控制信號(hào)is、計(jì)時(shí)器控制信號(hào)ts，振蕩器O3重新接通O3接通。
-通過(guò)從相應(yīng)的單元向過(guò)程控制單元S傳輸處理器控制信號(hào)ps、中斷控制信號(hào)is、計(jì)時(shí)器控制信號(hào)ts，事先被關(guān)斷的設(shè)備元件K借助接通信號(hào)c3重新接通(K接通)，設(shè)備最后又置回基態(tài)。
因此，在沒(méi)有處理器負(fù)荷或處理器負(fù)荷極低(按照實(shí)施方案)的某些時(shí)間內(nèi)，向處理器控制的設(shè)備的處理器裝置輸入的是一個(gè)低的時(shí)鐘頻率，該頻率與處理器控制的設(shè)備的實(shí)時(shí)鐘內(nèi)所輸入的時(shí)鐘頻率是由同一石英產(chǎn)生的。
圖3示出了一種移動(dòng)無(wú)線電設(shè)備FG，其組成有操作單元MMI、控制裝置P1及處理裝置P2、電流供給裝置SVE、時(shí)鐘供給系統(tǒng)TS以及高頻部分HF，所述高頻部分由接收裝置EE、發(fā)送裝置SE、頻率合成器及天線裝置ANT組成。所述移動(dòng)無(wú)線電設(shè)備的各個(gè)元件還通過(guò)印刷線路、電纜系統(tǒng)或總線系統(tǒng)相互連接起來(lái)。
所述控制裝置P1基本上由一個(gè)程控微控制器組成，而處理裝置P2則由數(shù)字信號(hào)處理器組成，其中，兩者都可以對(duì)存儲(chǔ)單元進(jìn)行讀寫(xiě)訪問(wèn)。
微控制器P1控制和監(jiān)視移動(dòng)無(wú)線電設(shè)備FG的所有基本元件和功能，并與過(guò)程控制單元S一起控制基本的通信和信令過(guò)程。接通和關(guān)斷高頻部分HF的某些元件可以通過(guò)控制裝置P1、過(guò)程控制單元S或時(shí)鐘供給系統(tǒng)TS來(lái)控制。此外，還可以給高頻部分HF或相應(yīng)的頻率合成器輸入在時(shí)鐘供給系統(tǒng)中產(chǎn)生的系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào)f3。
權(quán)利要求
1．為處理器控制的設(shè)備提供時(shí)鐘脈沖的方法，其中，輸入到用于確定時(shí)鐘時(shí)間的裝置之中的時(shí)鐘頻率(f1)和在沒(méi)有處理器負(fù)荷或處理器負(fù)荷極低的時(shí)間內(nèi)輸入到處理器裝置之中的時(shí)鐘頻率(fp)基于的是同一石英的石英頻率。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中-基于第一石英頻率或基于由其導(dǎo)出的頻率的第一時(shí)鐘頻率(f1)被輸入到用于確定時(shí)鐘時(shí)間的裝置(U)中，-根據(jù)處理器負(fù)荷來(lái)選擇需要輸入到處理器裝置(P)的時(shí)鐘頻率(fp)，其中-在沒(méi)有處理器負(fù)荷或處理器負(fù)荷極低的第一時(shí)間內(nèi)，向處理器裝置(P)輸入一個(gè)同樣基于第一石英頻率或基于由其導(dǎo)出的頻率的時(shí)鐘頻率(fp)。
3．根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的方法，其中所述石英頻率借助石英鐘(Q)來(lái)產(chǎn)生。
4．根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的方法，其中所述處理器裝置(P)在沒(méi)有處理器負(fù)荷的第二時(shí)間內(nèi)被切換到無(wú)時(shí)鐘脈沖狀態(tài)。
5．根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的方法，其中所述處理器裝置(P)在第三時(shí)間內(nèi)被加上系統(tǒng)時(shí)鐘脈沖(f3)。
6．根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的方法，其中所述處理器裝置(P)在處理器負(fù)荷極低的第四時(shí)間內(nèi)被加上頻率縮小的時(shí)鐘脈沖(f2)，該頻率小于系統(tǒng)時(shí)鐘的頻率(f3)，并大于所述石英頻率或由其導(dǎo)出的頻率。
7．根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的方法，其中由所述處理器裝置(P)來(lái)觸發(fā)選出需要輸入到處理器裝置(P)的、低于當(dāng)前已輸入到處理器裝置(P)中的時(shí)鐘頻率的時(shí)鐘頻率。
8．根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的方法，其中由所述處理器裝置(P)來(lái)觸發(fā)選出需要輸入到處理器裝置(P)的、高于當(dāng)前已輸入到處理器裝置(P)中的時(shí)鐘頻率的時(shí)鐘頻率。
9．根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的方法，其中由外部事件來(lái)觸發(fā)選出需要輸入到處理器裝置(P)的、高于當(dāng)前已輸入到處理器裝置(P)中的時(shí)鐘頻率的時(shí)鐘頻率。
10．根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的方法，其中在預(yù)定時(shí)間間隔的過(guò)程之后，觸發(fā)選出需要輸入到處理器裝置(P)的、高于當(dāng)前已輸入到處理器裝置(P)中的時(shí)鐘頻率的時(shí)鐘頻率。
11．根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的方法，其中根據(jù)輸入到處理器裝置(P)的時(shí)鐘頻率來(lái)暫時(shí)關(guān)斷所述設(shè)備的不必要元件(K)。
12．為處理器控制的設(shè)備提供時(shí)鐘脈沖的裝置(TS)，具有-根據(jù)處理器負(fù)荷來(lái)選擇需要輸入到處理器裝置(P)中的頻率的裝置(CSU)，-產(chǎn)生石英頻率的石英(Q)，-其中，基于所述石英頻率或基于由其導(dǎo)出的頻率的時(shí)鐘頻率(f1)被輸入到用于確定時(shí)鐘時(shí)間的裝置(U)中，而且-在沒(méi)有處理器負(fù)荷或處理器負(fù)荷極低的第一時(shí)間內(nèi)，向處理器裝置(P)輸入一個(gè)同樣基于所述石英頻率或基于由其導(dǎo)出的頻率的時(shí)鐘頻率(fp)。
全文摘要
在沒(méi)有處理器負(fù)荷或處理器負(fù)荷極低的某些時(shí)間內(nèi),向處理器控制的設(shè)備的處理器裝置輸入一個(gè)低的時(shí)鐘頻率,該時(shí)鐘頻率與處理器控制的設(shè)備的實(shí)時(shí)鐘內(nèi)所輸入的時(shí)鐘頻率是由同一石英產(chǎn)生的。
文檔編號(hào)G06F1/32GK1312921SQ99809652
公開(kāi)日2001年9月12日 申請(qǐng)日期1999年8月2日 優(yōu)先權(quán)日1998年8月14日
發(fā)明者S·豪博德 申請(qǐng)人:西門(mén)子公司