專利名稱：調(diào)整微處理器工作頻率的控制方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種調(diào)整微處理器工作頻率的控制方法和系統(tǒng)，尤其是涉及一種封閉環(huán)境下的微處理器工作頻率的控制方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著大規(guī)模集成電子技術(shù)的發(fā)展，電腦及家用電器的運(yùn)行性能越來越高，而作為電腦和家用電器的“心臟”或者“大腦”的微處理器，其主頻速度大幅度提升，相應(yīng)微處理器的功耗也大幅度增加。微處理器長時(shí)間的運(yùn)行，其微處理器里面的硅半導(dǎo)體將產(chǎn)生大量的熱量，如果不能及時(shí)把其產(chǎn)生的熱量散發(fā)掉，將會導(dǎo)致溫度過高而被燒毀。因此微處理器的散熱問題是業(yè)界的一大難題。通過實(shí)際的使用經(jīng)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有PC系統(tǒng)中的微處理器在大多數(shù)時(shí)間中都是閑置的狀態(tài)，但是仍然會維持滿擋的工作頻率。
中國發(fā)明專利授權(quán)公告號第1153118號專利，提供一種在有操作系統(tǒng)的環(huán)境下，利用微處理器執(zhí)行操作系統(tǒng)發(fā)出的待處理(Idle)信號的程序來實(shí)現(xiàn)了解微處理器的當(dāng)前使用率從而改變微處理器的工作時(shí)鐘頻率。也就是當(dāng)目前微處理器使用率相當(dāng)?shù)蜁r(shí)，可以動態(tài)地、適當(dāng)?shù)卣{(diào)低微處理器的工作頻率，一方面不會因而造成微處理器執(zhí)行上速度的降低，另一方面也可以達(dá)到省電和降溫的目的。
然而，該專利未能解決一種封閉環(huán)境中，該封閉環(huán)境是特指使用者無法自行安裝操作系統(tǒng)以及增減功能的軟件環(huán)境，例如與音/視頻硬件設(shè)備結(jié)合成一體的軟件環(huán)境，尤指家電產(chǎn)品中所屬的軟件環(huán)境。通常所說的操作系統(tǒng)是指資源管理，即在相互競爭的程序之間有序地控制對處理器、內(nèi)存以及其它I/O接口設(shè)備，檔案系統(tǒng)的資源分配與管理，而該等程序有序控制就需要通過待處理(Idle)信號來解決。因此該專利無法解決在封閉環(huán)境下實(shí)現(xiàn)微處理器工作頻率的改變。
該封閉環(huán)境主要涉及到處理數(shù)據(jù)量較大的音/視頻文件的解碼運(yùn)算的環(huán)境，由于該音/視頻文件存儲容量較大，需要經(jīng)過壓縮并編碼處理后形成存儲容量較小的音/視頻壓縮文件，該種音/視頻文件壓縮規(guī)格包括有MPEG(Motion Pictures Expert Group)、WMA(Windows Media Audio)、AVI(Audio Video Interleave)等等。在播放經(jīng)過壓縮后的視頻文件時(shí)，就需要通過微處理器對該文件進(jìn)行解碼運(yùn)算。
由此，有必要提供一種在封閉環(huán)境下也能改變微處理器的工作頻率的控制方法和系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種在封閉環(huán)境下的調(diào)整微處理器工作頻率的控制方法和系統(tǒng)。
根據(jù)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提出一種調(diào)整微處理器工作頻率的控制方法，其包括下列步驟第一步首先在載入一音/視頻資料段的同時(shí)并取得該資料段的播放時(shí)間并加以存儲；第二步然后通過微處理器解碼該資料段并同時(shí)動態(tài)存儲解碼時(shí)間；第三步根據(jù)所存儲的播放時(shí)間和動態(tài)解碼時(shí)間，計(jì)算出動態(tài)解碼時(shí)間與播放時(shí)間的比值以取得微處理器的當(dāng)前使用率并加以存儲。
第四步根據(jù)所存儲的當(dāng)前使用率來控制微處理器的工作時(shí)鐘頻率。
根據(jù)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提出一種調(diào)整微處理器工作頻率的控制系統(tǒng)，其包括一用于對音/視頻資料段進(jìn)行解碼的微處理器；與微處理器相連的存儲器，用于存儲該視頻資料段的播放時(shí)間和動態(tài)解碼時(shí)間；計(jì)算器，用于計(jì)算解碼時(shí)間與播放時(shí)間的比值來計(jì)算該微處理器的當(dāng)前使用率并送至存儲器加以存儲；控制器與存儲器和微處理器均相連，其根據(jù)存儲器所存儲的當(dāng)前使用率，來改變該微處理器的工作時(shí)鐘頻率。
本發(fā)明所公開的調(diào)整微處理器工作頻率的控制方法和系統(tǒng)，其優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)在在微處理器使用率較低的情況下，并在封閉環(huán)境下實(shí)現(xiàn)有效控制微處理器的工作時(shí)鐘頻率，從而能夠達(dá)到減少耗電量和降低溫度的效果。


圖1為本發(fā)明用于調(diào)整微處理器工作頻率的控制方法的流程圖。
圖2為本發(fā)明中用于調(diào)整微處理器的控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
圖3為本發(fā)明中當(dāng)前微處理器使用率和微處理器工作時(shí)鐘頻率的關(guān)系圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明主要是針對一般在封閉環(huán)境下的情況來說明，該封閉環(huán)境是特指使用者無法自行安裝操作系統(tǒng)以及增減功能的軟件環(huán)境，例如與音/視頻硬件設(shè)備結(jié)合成一體的軟件環(huán)境，尤指家電產(chǎn)品中所屬的軟件環(huán)境。然而對于該領(lǐng)域內(nèi)的一般技術(shù)人員，可以根據(jù)本發(fā)明的原理而進(jìn)行修改，也可應(yīng)用于電池驅(qū)動的智能設(shè)備，這些設(shè)備需要節(jié)省電池功率，例如蜂窩電話，個人數(shù)字助理(PDA)以及便攜式音/視頻播放器這類電池支持的系統(tǒng)，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
目前的視頻標(biāo)準(zhǔn)有兩種NTSC(National Television SystemsCommittee)標(biāo)準(zhǔn)和PAL(Phase Alternating Line)標(biāo)準(zhǔn)。在NTSC標(biāo)準(zhǔn)下為每秒播放30幅畫面，在PAL標(biāo)準(zhǔn)下為每秒播放25幅畫面，通過以上數(shù)據(jù)就可輕易計(jì)算出上述每個畫面的播放時(shí)間T1。根據(jù)上述標(biāo)準(zhǔn)，一音/視頻壓縮文件包括若干個連續(xù)的資料段，而播放每個資料段的播放時(shí)間也遵循上述標(biāo)準(zhǔn)來獲取，在載入該視頻壓縮文件之后，微處理器需要對該文件進(jìn)行解碼動作，而解碼動作需要通過微處理器來進(jìn)行大量復(fù)雜的運(yùn)算，就產(chǎn)生解碼時(shí)間T2，當(dāng)解碼動作結(jié)束后，微處理器就處于空閑狀態(tài)，其產(chǎn)生一個閑置時(shí)間為T3，即播放時(shí)間T1減去解碼時(shí)間T2的值。當(dāng)獲得微處理器的閑置時(shí)間T3后，將該閑置時(shí)間T3與已知的解碼時(shí)間T2進(jìn)行比值，該比值就是微處理器的當(dāng)前使用率。由于微處理器的當(dāng)前使用率與微處理器的工作時(shí)鐘頻率成正比例關(guān)系，其關(guān)系情況可以參閱圖3。由此根據(jù)該微處理器的當(dāng)前使用率就可以調(diào)整微處理器的工作時(shí)鐘頻率，即可達(dá)到省電的目的。比如假設(shè)有一段視頻資料段的播放時(shí)間T1是10秒鐘，而微處理器所進(jìn)行的解碼時(shí)間T2為1秒鐘，如此微處理器就空閑了10-1＝9秒鐘即閑置時(shí)間T3，根據(jù)以上結(jié)果，就可將微處理器的執(zhí)行速度降低至一成，使得微處理器在10秒鐘的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行解碼動作，假設(shè)該微處理器為266MHz的奔騰II微處理器，就可以調(diào)整其工作在26.6MHz時(shí)鐘頻率。
根據(jù)上述發(fā)明思想，并參閱圖1，本發(fā)明的具體實(shí)施步驟如下第一步首先在載入音/視頻資料段同時(shí)取得該資料段的播放時(shí)間并加以存儲；第二步然后通過微處理器解碼該資料段并同時(shí)動態(tài)存儲解碼時(shí)間；第三步根據(jù)所存儲的播放時(shí)間和動態(tài)解碼時(shí)間，計(jì)算出動態(tài)解碼時(shí)間與播放時(shí)間的比值以取得微處理器的當(dāng)前使用率并加以存儲。
第四步根據(jù)所存儲的當(dāng)前使用率來控制微處理器的工作時(shí)鐘頻率。
請參閱圖2，根據(jù)本發(fā)明思想形成的一種調(diào)整微處理器工作頻率的控制系統(tǒng)，其包括微處理器，與微處理器相連的存儲器，與存儲器的一端相連的計(jì)算器以及與存儲器和微處理器均相連接的控制器。微處理器用于對一音/視頻資料段的解碼。存儲器用于存儲該音/視頻資料段的播放時(shí)間和微處理器對壓縮文件進(jìn)行解碼動作的解碼時(shí)間兩個時(shí)間。計(jì)算器與上述存儲器相連，用于計(jì)算動態(tài)解碼時(shí)間與播放時(shí)間的比值來計(jì)算該微處理器的當(dāng)前使用率。經(jīng)過計(jì)算器所計(jì)算后的當(dāng)前使用率再反饋至存儲器加以存儲。控制器與存儲器和微處理器均相連接，其根據(jù)存儲器所存儲的微處理器的當(dāng)前使用率，并結(jié)合存儲器所存儲的當(dāng)前使用率與工作時(shí)鐘頻率的對應(yīng)關(guān)系(參見圖3)，由此根據(jù)不同的當(dāng)前使用率通過控制器來改變相應(yīng)的工作時(shí)鐘頻率，其中對應(yīng)工作頻率為該微處理器的若干個可設(shè)定工作頻率中之一，每一可設(shè)定工作頻率對應(yīng)于該微處理器使用率的對應(yīng)范圍內(nèi)。眾所周知，在一般PC或者家用電器的架構(gòu)中，微處理器的工作時(shí)鐘頻率是由核心邏輯芯片組(Core Logic Chipsets)所提供，因此，透過控制器來控制核心芯片組的工作時(shí)鐘信號，便可以達(dá)到調(diào)整微處理器工作時(shí)鐘頻率的目的。另外，在一般的PC架構(gòu)中，實(shí)際產(chǎn)生工作時(shí)鐘頻率的電路是在主板中，并且是根據(jù)基頻參數(shù)和倍頻參數(shù)來決定工作時(shí)鐘頻率的頻率，為方便實(shí)施起見，本實(shí)施例利用上述的基頻參數(shù)和倍頻參數(shù)來調(diào)整工作時(shí)鐘信號頻率，也為本領(lǐng)域內(nèi)一般技術(shù)人員所熟悉，并不脫離本發(fā)明的精神。
為進(jìn)一步解決微處理器的散熱問題，也可在采用本發(fā)明的微處理器的頻率控制方法或控制系統(tǒng)之后，結(jié)合采用微處理器風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的溫度控制，這樣效果會更加顯著。
權(quán)利要求
1.一種調(diào)整微處理器工作頻率的控制方法，其包括下列步驟首先取得一音/視頻資料段的播放時(shí)間并存儲該時(shí)間；然后通過微處理器解碼該壓縮文件并同時(shí)動態(tài)存儲解碼時(shí)間；計(jì)算所存儲的解碼時(shí)間和播放時(shí)間的比值以獲得微處理器的當(dāng)前使用率；通過所獲得的微處理器的當(dāng)前使用率來控制微處理器的工作時(shí)鐘頻率。
2.如權(quán)利要求1項(xiàng)所述的控制方法，其中該對應(yīng)工作頻率為該微處理器的若干個可設(shè)定工作頻率中之一，每一可設(shè)定工作頻率對應(yīng)于該微處理器使用率的對應(yīng)范圍內(nèi)。
3.如權(quán)利要求1項(xiàng)所述的控制方法，其中該當(dāng)前使用率和該對應(yīng)工作頻率成正比。
4.一種在封閉環(huán)境下的調(diào)整微處理器工作頻率的控制方法，其包括下列步驟計(jì)算該處理器的當(dāng)前使用率；以及根據(jù)計(jì)算出的該當(dāng)前使用率，控制該處理器操作在對應(yīng)工作頻率下，該當(dāng)前使用率和該對應(yīng)工作頻率為成正比。
5.如權(quán)利要求4項(xiàng)所述的控制方法，其中該封閉環(huán)境為與音/視頻硬件設(shè)備結(jié)合一體的軟件環(huán)境。
6.一種調(diào)整微處理器工作頻率的控制系統(tǒng)，其包括一微處理器，用于一音/視頻資料段的解碼；存儲器，其與微處理器相連，用于存儲該音/視頻資料段的播放時(shí)間和動態(tài)解碼時(shí)間；計(jì)算器，用于計(jì)算解碼時(shí)間與播放時(shí)間的比值來計(jì)算該微處理器的當(dāng)前使用率并送至存儲器加以存儲；控制器與存儲器和微處理器均相連，其根據(jù)存儲器所存儲的當(dāng)前使用率，來改變該微處理器的工作時(shí)鐘頻率。
7.如權(quán)利要求6項(xiàng)所述的控制系統(tǒng)，其中該控制系統(tǒng)用于電池驅(qū)動的智能設(shè)備。
8.如權(quán)利要求7項(xiàng)所述的控制系統(tǒng)，其中該智能設(shè)備包括便攜式音/視頻播放器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種調(diào)整微處理器工作頻率的控制方法和系統(tǒng)。其控制方法如下首先在載入一音/視頻資料段的同時(shí)取得該資料段的播放時(shí)間并加以存儲然后通過微處理器解碼該資料段并同時(shí)動態(tài)存儲解碼時(shí)間；根據(jù)所存儲的播放時(shí)間和動態(tài)解碼時(shí)間，計(jì)算出動態(tài)解碼時(shí)間與播放時(shí)間的比值以取得微處理器的當(dāng)前使用率并加以存儲。根據(jù)所存儲的當(dāng)前使用率來控制微處理器的工作時(shí)鐘頻率。
文檔編號H04N7/26GK1760801SQ20041006715
公開日2006年4月19日 申請日期2004年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月14日
發(fā)明者董忠智 申請人:上海環(huán)達(dá)計(jì)算機(jī)科技有限公司