專利名稱：查詢裝置及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種查詢裝置及其方法，特別是涉及一種可幫助處理器的查詢裝置及其方法，以節(jié)省處理器的處理時間并實(shí)現(xiàn)省電功效。
背景技術(shù)：
處理器是電子產(chǎn)品中較為耗電的組件，包括在一般在處于等待狀態(tài)時，例如是等待外設(shè)裝置就緒(ready)時，因?yàn)橐S持處理器的工作時鐘信號，亦同樣會耗電。
在處理器處于等待狀態(tài)時，得知外設(shè)裝置的目前狀態(tài)的方式有兩種中斷法(interrupt)及重復(fù)詢問法(polling)。
中斷法是由外部外設(shè)裝置主動發(fā)出中斷信號給處理器，此時的處理器并不需做任何操作，所以供給處理器的工作時鐘可以暫停，可以有效實(shí)現(xiàn)省電的目的。當(dāng)外設(shè)裝置檢測到事件產(chǎn)生，比如使用者操作鍵盤等，外設(shè)裝置即會發(fā)出中斷信號給處理器，處理器即可以被喚醒以執(zhí)行對應(yīng)的程序。
每個中斷信號需占用一個處理器的引腳(pin)。然而，處理器的引腳有限，處理器不可能提供足夠的引腳供眾多的外設(shè)裝置使用。
除了中斷法，處理器查詢外部外設(shè)裝置的方法是采用重復(fù)詢問法。重復(fù)詢問法是由處理器主動詢問外設(shè)裝置的狀態(tài)，以決定外設(shè)裝置是否達(dá)到預(yù)期狀態(tài)。
圖1示出了傳統(tǒng)的重復(fù)詢問法的流程圖。首先，處理器讀取外設(shè)裝置的目前狀態(tài)(步驟110)。接著，處理器判斷外設(shè)裝置目前狀態(tài)是否已經(jīng)符合預(yù)期狀態(tài)(步驟120)若否，則等待一段時間(步驟130)，例如是執(zhí)行NOP(NoOperation)的指令，然后再次執(zhí)行步驟110；若是，則結(jié)束本方法。
然而，在重復(fù)詢問法中，處理器并無法休息，因此不能停止處理器的工作時鐘。因處理器需重復(fù)地執(zhí)行詢問外設(shè)裝置的循環(huán)直到外設(shè)裝置就緒。因此不但浪費(fèi)處理器時間，而且也浪費(fèi)電。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種可省電的重復(fù)查詢裝置及方法，以代替處理器重復(fù)查詢外設(shè)裝置，并在檢測到外設(shè)裝置就緒時喚醒處理器。
根據(jù)本發(fā)明的目的，提出了一種查詢裝置，用以裝設(shè)在電子設(shè)備中。電子設(shè)備包括處理器、時鐘控制器、主總線與外設(shè)裝置。外設(shè)裝置與主總線耦接。查詢裝置包括多工器，從第一總線與第二總線中擇一與主總線耦接，其中第一總線耦接至該處理器；喚醒單元，耦接至第二總線。其中，當(dāng)處理器需執(zhí)行重復(fù)查詢步驟時，使多工器將第二總線與主總線耦接，并使能喚醒單元，然后時鐘控制器即停止供應(yīng)工作時鐘給處理器。當(dāng)該喚醒單元被使能后，即重復(fù)查詢外設(shè)裝置的目前狀態(tài)，直到目前狀態(tài)與預(yù)期狀態(tài)符合時，喚醒單元即發(fā)出喚醒信號給時鐘控制器，以重新供應(yīng)工作時鐘給處理器。
根據(jù)本發(fā)明的另一目的，提出一種查詢方法，用以幫助處理器重復(fù)查詢外設(shè)裝置。查詢方法包括以下步驟。首先，停止供應(yīng)工作時鐘給該處理器。接著，發(fā)出一讀取周期給外設(shè)裝置。接著，接收外設(shè)裝置響應(yīng)于讀取周期的目前狀態(tài)。然后比較目前狀態(tài)與預(yù)期狀態(tài)。
為使本發(fā)明的上述目的、特征、和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉一較佳實(shí)施例，并結(jié)合附圖詳細(xì)說明如下。


圖1示出了傳統(tǒng)的重復(fù)詢問法的流程圖；圖2示出了依照本發(fā)明一較佳實(shí)施例的一種具有查詢裝置的電子設(shè)備方塊圖；圖3是喚醒裝置的一例方塊圖；以及圖4是具有查詢裝置的電子設(shè)備進(jìn)行重復(fù)查詢的流程圖。
附圖標(biāo)號說明200電子設(shè)備202處理器204時鐘控制器210查詢裝置212喚醒單元
214多工器220外設(shè)裝置310總線接口320地址寄存器330比較器340狀態(tài)寄存器具體實(shí)施方式
當(dāng)處理器需等待外設(shè)裝置到達(dá)一預(yù)期狀態(tài)才能進(jìn)行后續(xù)操作時，傳統(tǒng)上，若無法使用中斷法，則由處理器重復(fù)查詢(polling)外設(shè)裝置。采用重復(fù)查詢的話，此時的處理器不能執(zhí)行其它程序，只能浪費(fèi)時間在重復(fù)詢問外設(shè)裝置的目前狀態(tài)，直到外設(shè)裝置到達(dá)預(yù)期狀態(tài)。這樣的作法不但浪費(fèi)處理器的時間，并且浪費(fèi)電。而本發(fā)明即是以耗電較小的查詢裝置來代替處理器執(zhí)行重復(fù)查詢的操作，在查詢期間，可以暫停處理器的工作時鐘信號，待查詢到外設(shè)裝置的目前狀態(tài)符合要求時才喚醒處理器。
請參照圖2，其示出了依照本發(fā)明一較佳實(shí)施例的一種具有查詢裝置的電子設(shè)備方塊圖。電子設(shè)備200包括處理器202、時鐘控制器204、查詢裝置210及外設(shè)裝置220。時鐘控制器204提供工作時鐘CLK給處理器202，以供處理器202運(yùn)作之用。處理器202系經(jīng)由總線B1、查詢裝置210及主總線B0而與外設(shè)裝置220溝通。
若處理器202需執(zhí)行重復(fù)查詢外設(shè)裝置220的目前狀態(tài)時，查詢裝置210即啟動以代替處理器202執(zhí)行重復(fù)查詢。此時的時鐘控制器停止輸出工作時鐘信號CLK給處理器202，以節(jié)省電源。查詢裝置210通過主總線B0查詢外設(shè)裝置220的目前狀態(tài)，待外設(shè)裝置220實(shí)現(xiàn)預(yù)期狀態(tài)即發(fā)出喚醒信號W給時鐘控制單元204。時鐘控制單元204收到喚醒信號W即重新輸出工作時鐘CLK給處理器202。若處理器202不需執(zhí)行重復(fù)查詢時，查詢裝置210為禁止(disabled)，僅直接傳遞總線B1與主總線B0之間的信號。
查詢裝置210包括喚醒單元212與多工器214。喚醒單元212是以總線B2與多工器214耦接。若處理器202不需執(zhí)行重復(fù)查詢時，多工器214將總線B1與總線B2連接。若處理器202需執(zhí)行重復(fù)查詢外設(shè)裝置220的目前狀態(tài)時，多工器214即將總線B2與主總線B0連接，由喚醒單元212查詢外設(shè)裝置220的目前狀態(tài)，直到外設(shè)裝置220實(shí)現(xiàn)預(yù)期狀態(tài)時，喚醒單元212即發(fā)出喚醒信號W給時鐘控制器204。
圖3是喚醒裝置的一例方塊圖。喚醒裝置212包括總線接口310、地址寄存器320、比較器330及狀態(tài)寄存器340?？偩€接口310系傳送與接收總線B2的信號。地址寄存器320存儲外設(shè)裝置220的地址，以供查詢裝置210重復(fù)查詢外設(shè)裝置220的目前狀態(tài)。狀態(tài)寄存器340存儲預(yù)期狀態(tài)。比較器330則從總線接口310接收外設(shè)裝置220的目前狀態(tài)，與狀態(tài)寄存器340中的預(yù)期狀態(tài)比較后，決定兩者是否相同，若是則發(fā)出喚醒信號。喚醒單元并不限定由上述邏輯電路所構(gòu)成，亦可以由省電且簡單的處理器實(shí)行其功能。
圖4是具有查詢裝置的電子設(shè)備進(jìn)行重復(fù)查詢的流程圖。當(dāng)處理器202需等待外設(shè)裝置220實(shí)現(xiàn)預(yù)期狀態(tài)才能進(jìn)行后續(xù)操作時，處理器202先將外設(shè)裝置220的地址存入地址寄存器310，將預(yù)期狀態(tài)存入狀態(tài)寄存器340。時鐘控制器204停止輸出工作時鐘信號CLK給處理器202，如步驟410所示。此時的處理器202沒有工作時鐘供應(yīng)而可以省電。然后，多工器214將總線B2與主總線B0連接，喚醒裝置212即依據(jù)地址寄存器320而發(fā)出讀取周期(read cycle)，如步驟420所示。外設(shè)裝置220收到讀取周期后，輸出其目前的狀態(tài)至喚醒單元212，如步驟430所示。喚醒裝置212中的比較器即判斷接收的狀態(tài)與狀態(tài)寄存器340中的預(yù)期狀態(tài)是否相符，如步驟440所示若是，則發(fā)出喚醒信號W，并結(jié)束本方法；若否，則回到步驟420繼續(xù)查詢的操作。
本發(fā)明上述實(shí)施例所披露的查詢裝置可以代替處理器執(zhí)行重復(fù)查詢，使處理器休息而實(shí)現(xiàn)省電的效果。
綜上所述，雖然本發(fā)明已以一較佳實(shí)施例披露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的前提下，可作各種的更動與潤飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍視后附的權(quán)利要求為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種查詢裝置，可在一具有處理器的電子設(shè)備中實(shí)施，該電子設(shè)備設(shè)有一時鐘控制器、一主總線與一外設(shè)裝置，該外設(shè)裝置與該主總線耦接，該查詢裝置包括一多工器，用以從一第一總線與一第二總線中擇一與該主總線耦接，其中該第一總線耦接至該處理器；以及一喚醒單元，耦接至該第二總線；其中，當(dāng)該處理器需執(zhí)行一重復(fù)查詢時，該多工器將該第二總線與該主總線耦接，并使能該喚醒單元，該時鐘控制器即停止提供該處理器的工作時鐘。
2.如權(quán)利要求1所述的查詢裝置，其中，當(dāng)該喚醒單元被使能后，即重復(fù)查詢該外設(shè)裝置的一目前狀態(tài)，直到該目前狀態(tài)與一預(yù)期狀態(tài)符合時，該喚醒單元即發(fā)出一喚醒信號給該時鐘控制器。
3.如權(quán)利要求2所述的查詢裝置，其中，當(dāng)該時鐘控制器接收到該喚醒信號后，即重新提供該工作時鐘至該處理器。
4.如權(quán)利要求2所述的查詢裝置，其中該喚醒單元包括一地址寄存器，用以暫存該外設(shè)裝置的一地址；一狀態(tài)寄存器，用以暫存該外設(shè)裝置的該預(yù)期狀態(tài)；一總線接口，與該第二總線耦接，用以依據(jù)該地址發(fā)出一讀取周期，并接收該外設(shè)裝置響應(yīng)的該目前狀態(tài)；以及一比較器，將該目前狀態(tài)與該預(yù)期狀態(tài)比較，據(jù)以輸出該喚醒信號。
5.如權(quán)利要求4所述的查詢裝置，其中當(dāng)該處理器使能該喚醒單元時，是由該處理器將該外設(shè)裝置的該地址存儲至該地址寄存器，并將該預(yù)期狀態(tài)存儲至該狀態(tài)寄存器。
6.如權(quán)利要求1所述的查詢裝置，其中當(dāng)該處理器不需執(zhí)行該重復(fù)查詢時，該多工器將該第一總線與該主總線耦接。
7.一種查詢方法，用以幫助一處理器重復(fù)查詢一外設(shè)裝置，該方法包括停止供應(yīng)一工作時鐘給該處理器；發(fā)出一讀取周期給該外設(shè)裝置；接收該外設(shè)裝置響應(yīng)于該讀取周期的一目前狀態(tài)；以及比較該目前狀態(tài)與一預(yù)期狀態(tài)。
8.如權(quán)利要求7所述的查詢方法，其中在該比較該目前狀態(tài)與該預(yù)期狀態(tài)步驟中，若該目前狀態(tài)與該預(yù)期狀態(tài)符合，則重新供應(yīng)該工作時鐘給該處理器。
9.如權(quán)利要求7所述的查詢方法，其中在該比較該目前狀態(tài)與該預(yù)期狀態(tài)步驟中，若該目前狀態(tài)與該預(yù)期狀態(tài)不符合，則重復(fù)該發(fā)出該讀取周期給該外設(shè)裝置的步驟，直到該目前狀態(tài)與該預(yù)期狀態(tài)符合。
10.一種查詢方法，用以幫助一處理器重復(fù)查詢一外設(shè)裝置是否達(dá)到一預(yù)期狀態(tài)，該方法包括停止供應(yīng)一工作時鐘給該處理器；發(fā)出一讀取周期給該外設(shè)裝置；接收該外設(shè)裝置響應(yīng)于該讀取周期的一目前狀態(tài)；以及比較該目前狀態(tài)與該預(yù)期狀態(tài)，其中，若該目前狀態(tài)與該預(yù)期狀態(tài)符合，則發(fā)出一喚醒信號以重新提供該工作時鐘給該處理器；若該目前狀態(tài)與該預(yù)期狀態(tài)不符合，則重復(fù)該發(fā)出該讀取周期給該外設(shè)裝置的步驟，直到該目前狀態(tài)與該預(yù)期狀態(tài)符合。
全文摘要
一種查詢裝置及其方法，用以幫助處理器重復(fù)查詢外設(shè)裝置。首先，停止供應(yīng)工作時鐘給處理器。接著，發(fā)出讀取周期給外設(shè)裝置。再接收該外設(shè)裝置響應(yīng)于該讀取周期的目前狀態(tài)后，比較目前狀態(tài)與預(yù)期狀態(tài)，若符合即重新供應(yīng)工作時鐘給處理器。
文檔編號G06F1/32GK1490699SQ0315869
公開日2004年4月21日 申請日期2003年9月23日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月23日
發(fā)明者陳永暉, 王嘉豪 申請人:威盛電子股份有限公司