無線設(shè)備中的動態(tài)功率管理的制作方法
【專利說明】無線設(shè)備中的動態(tài)功率管理
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本公開要求于2012年10月24日提交的題為“Method Using DVFS BasedTechnique to Reduce Power Consumpt1n of Wireless SOCs” 的美國臨時專利申請第61/717，912號的權(quán)益，其全部公開內(nèi)容通過引用而明確結(jié)合于此。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本公開總體上涉及通信設(shè)備，尤其涉及用于改進無線設(shè)備中的省電操作的技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0004]無線通信設(shè)備享有相對廣泛的用途。蜂窩電話正變得越來越普遍。許多用戶在家中以及在路上將其筆記本計算機連接至無線局域網(wǎng)(WLAN)。駕車人在駕駛的同時使用無線耳機進行免提通話。實際上，許多汽車制造商都提供了直接與車輛集成的免提操作。
[0005]這些設(shè)備在傳統(tǒng)上要在多種不同網(wǎng)絡(luò)協(xié)議之一下進行操作。例如，WLAN設(shè)備通常在各種電氣與電子工程師協(xié)會(IEEE)802.11標準的無線協(xié)議之一下進行操作，上述標準在1999年首次提出。這些協(xié)議包括IEEE 802.1la,802.1lb,802.1 In和802.1lg并且以不同頻譜帶和/或不同的復(fù)用和分布頻譜機制進行操作。稱之為WiFi的協(xié)議允許建立WLAN。一般來講，WLAN設(shè)備在基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)拓撲中被使用，其中通信通過主機、基站或其它接入點進行路由。另一種無線協(xié)議是藍牙協(xié)議，其一般在用于設(shè)備之間、諸如在蜂窩手機電話和無線耳機之間的端對端通信的自組織網(wǎng)絡(luò)拓撲配置中使用。作為另一個示例，近場通信(NFC)協(xié)議用于彼此接近的兩個設(shè)備之間的端對端通信。任一種網(wǎng)絡(luò)配置都可以支持包括筆記本計算機、手持計算機、打印機、存儲媒體的任意數(shù)量的設(shè)備，以及諸如主機、路由器、交換機等的其它網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。在諸如利用藍牙協(xié)議的一些示例中，無線設(shè)備可以是如蜂窩電話或?qū)χv機之類的手持通信器。
[0006]最近，通信設(shè)備已經(jīng)被設(shè)計為在相同設(shè)備中支持多種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議(例如，藍牙、WLAN和NFC)。例如，蜂窩電話能夠通過藍牙信道與頭戴式耳機發(fā)送和接收語音數(shù)據(jù)，并且通過802.11信道單獨發(fā)送和接收語音、視頻、圖像、文本和其它數(shù)據(jù)。此外，這樣的設(shè)備經(jīng)常包括其它無線通信特征，例如調(diào)頻(FM)無線電廣播接收。
[0007]通常，無線設(shè)備可以使用許多不同的電源進行操作。一些設(shè)備使用恒定的AC電源，而其它則利用電池電力進行操作，而其它則以其中任一種進行操作。利用用于網(wǎng)絡(luò)上的設(shè)備的各種電源，功耗已經(jīng)成為了網(wǎng)絡(luò)操作的一個重要方面并且因此成為了無線設(shè)備操作的一個重要方面。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]在一個實施例中，一種用于對通信設(shè)備中的無線組件的功耗進行動態(tài)調(diào)節(jié)的方法，包括在該無線組件的功率管理單元處接收指示第一無線接口單元的活動的第一信號，該第一無線接口單元被配置為根據(jù)第一通信協(xié)議進行操作，并且在該無線組件的功率管理單元處接收指示第二無線接口單元的活動的第二信號，該第二無線接口單元被配置為根據(jù)第二通信協(xié)議進行操作，其中該第二通信協(xié)議不同于該第一通信協(xié)議。該方法還包括基于該第一信號和第二信號而確定支持該第一無線接口單元的活動與該第二無線接口單元的活動所需的電源電壓水平。該方法另外包括基于該電源電壓水平對提供至該無線組件的電源電壓進行調(diào)節(jié)。
[0009]在其它實施例中，該方法包括以下一個或多個特征的任意組合。
[0010]基于該第一信號和第二信號來確定支持該第一處理單元的活動與該第二處理單元的活動所需的電源電壓水平包括根據(jù)對應(yīng)于該第一處理單元的活動的索引(index)來訪問第一電壓表格以確定支持該第一無線接口單元的活動所需的第一電壓水平。
[0011]基于該第一信號和第二信號來確定支持該第一處理單元的活動與該第二處理單元的活動所需的電源電壓水平包括根據(jù)對應(yīng)于該第二無線接口單元的活動的索引來訪問第二電壓表格以確定支持該第二無線接口單元的活動所需的第二電壓。
[0012]基于該第一信號和第二信號來確定支持該第一處理單元的活動與該第二處理單元的活動所需的電源電壓水平包括選擇該第一電壓水平和第二電壓水平中較大的一個作為支持該第一處理單元的活動與該第二處理單元的活動所需的電源電壓水平。
[0013]該方法進一步包括在該無線組件的功率管理單元處接收指示該無線組件的中央處理單元(CPU)的活動的第三信號，其中該CPU被配置為執(zhí)行存儲在存儲器中的計算機可讀指令以控制該第一無線接口單元或第二無線接口單元中的至少一個的操作。
[0014]該方法進一步包括確定該CPU支持該CPU的活動所需的時鐘頻率。
[0015]確定該電源電壓水平進一步基于支持該CPU的活動所需的時鐘頻率。
[0016]該方法進一步包括根據(jù)所確定的時鐘頻率對對應(yīng)于該CPU的時鐘信號進行調(diào)節(jié)，并且將經(jīng)調(diào)節(jié)的時鐘信號提供至該CPU。
[0017]調(diào)節(jié)該時鐘信號包括響應(yīng)于確定提供至該無線組件的電源電壓處于足以支持所確定的時鐘頻率的水平而調(diào)節(jié)該時鐘頻率。
[0018]確定該CPU支持該CPU的活動所需的時鐘頻率包括根據(jù)對應(yīng)于該CPU的活動的索引而訪問頻率和電壓表格，并且獲取包括支持該CPU的活動所需的頻率值和電壓值的表格條目。
[0019]該表格條目進一步包括頻率源指示符，其指示該頻率值的頻率源是(i) CPU外部的鎖相環(huán)還是(ii)CPU內(nèi)部的參考頻率生成器。
[0020]該方法進一步包括在該無線組件的功率管理單元處接收第四信號，該第四信號指示經(jīng)由主機組件接口單元耦合至該無線組件的主機組件的活動。
[0021]該方法進一步包括確定該主機組件接口單元支持該主機組件的活動所需要的電壓水平。
[0022]確定該電源電壓水平進一步基于支持該主機組件接口所需的電壓水平。
[0023]根據(jù)該電源電壓水平調(diào)節(jié)提供至該無線組件的電源電壓包括向為該無線組件提供電源電壓的電壓生成器提供控制信號。
[0024]該電壓生成器是⑴降壓電壓生成器或(ii)低壓差(LDO)電壓生成器之一。
[0025]在另一個實施例中，一種無線設(shè)備的無線組件包括多個無線接口單元，多個無線接口單元至少包括被配置為根據(jù)第一通信協(xié)議進行操作的第一無線接口單元和被配置為根據(jù)第二通信協(xié)議進行操作的第二無線接口單元。該無線設(shè)備進一步包括動態(tài)功率管理單元，其被配置為接收指示該第一無線接口單元的活動的第一信號，并且接收指示該第二無線接口單元的活動的第二信號。該動態(tài)功率管理單元還被配置為基于該第一信號和第二信號來確定支持該第一無線接口單元的活動與該第二無線接口單元的活動所需的電源電壓水平。該動態(tài)功率管理單元另外被配置為基于該電源電壓水平對提供至該無線組件的電源電壓進行調(diào)節(jié)。
[0026]在其它實施例中，該無線組件包括以下一個或多個特征的任意組合。
[0027]該動態(tài)功率管理單元被配置為根據(jù)對應(yīng)于該第一無線接口單元的活動的索引來訪問第一電壓表格，以確定支持該第一無線接口單元的活動所需的第一電壓水平。
[0028]該動態(tài)功率管理單元被配置為根據(jù)對應(yīng)于該第二無線接口單元的活動的索引來訪問第二電壓表格，以確定支持該第二無線接口單元的活動所需的第二電壓。
[0029]該動態(tài)功率管理單元被配置為選擇該第一電壓水平和第二電壓水平中較大的一個作為支持該第一處理單元的活動與該第二處理單元的活動所需的電源電壓水平。
[0030]該無線組件進一步包括被配置為執(zhí)行存儲在存儲器中的計算機可讀指令以控制該第一無線接口單元或第二無線接口單元中的至少一個的操作的中央處理單元(CPU)。
[0031]該動態(tài)功率管理單元被進一步配置為從該CPU接收指示該CPU的活動的第三信號。
[0032]該動態(tài)功率管理單元被進一步配置為確定該CPU支持該CPU的活動所需的時鐘頻率。
[0033]該動態(tài)功率管理單元被進一步配置為進一步基于支持該CPU的活動所需的時鐘頻率來確定該電源電壓水平。
[0034]該動態(tài)功率管理單元被進一步配置為根據(jù)所確定的時鐘頻率對對應(yīng)于該CPU的時鐘信號進行調(diào)節(jié)。
[0035]經(jīng)調(diào)節(jié)的時鐘信號被提供至該CPU。
[0036]該動態(tài)功率管理單元被配置為響應(yīng)于確定提供至該無線組件的電源電壓處于足以支持所確定的時鐘頻率的水平而調(diào)節(jié)該時鐘信號。
[0037]該動態(tài)功率管理單元被配置為根據(jù)對應(yīng)于該CPU的活動的索引而訪問頻率和電壓表格；并且獲取包括支持該CPU的活動所需的頻率值和電壓值的表格條目。
[0038]該表格條目進一步包括頻率源指示符，其指示該頻率值的頻率源是(i) CPU外部的鎖相環(huán)還是(ii)CPU內(nèi)部的參考頻率生成器。
[0039]該無線組件進一步包括主機接口單元以將該無線組件耦合至主機組件。
[0040]該動態(tài)功率管理單元被進一步配置為接收第四信號，該第四信號指示經(jīng)由主機組件接口單元耦合至該無線組件的主機組件的活動。
[0041]該動態(tài)功率管理單元被進一步配置為確定該主機組件接口單元支持該主機組件的活動所需要的電壓水平。
[0042]該動態(tài)功率管理單元被進一步配置為進一步基于支持該主機組件接口所需的電壓水平來確定該電源電壓水平。
[0043]該動態(tài)功率管理單元被配置為向為該無線組件提供電源電壓的電壓生成器提供控制信號，以使得該電壓調(diào)節(jié)器基于該控制信號對提供至該至該無線組件的電源電壓進行調(diào)節(jié)。
[0044]該電壓生成器是⑴降壓電壓生成器或(ii)低壓差(LDO)電壓生成器之一。
【附圖說明】
[0045]圖1是根據(jù)一個實施例的利用動態(tài)電壓和頻率調(diào)節(jié)以有效管理無線設(shè)備的功耗的示例無線設(shè)備的框圖；
[0046]圖2是圖示出根據(jù)一個實施例和場景的基于無線設(shè)備的實際需要對無線設(shè)備中的電源電壓進行動態(tài)調(diào)節(jié)的方法的時序圖；
[0047]圖3是圖示出根據(jù)另一個實施例和場景的基于無線設(shè)備的實際需要對無線設(shè)備中的電源電壓和時鐘頻率進行動態(tài)調(diào)節(jié)的方法的時序圖；
[0048]圖4是圖示出根據(jù)一個實施例和場景的基于無線設(shè)備的實際需要對無線設(shè)備中的電源電壓進行動態(tài)調(diào)節(jié)的方法的時序圖；
[0049]圖5是根據(jù)一個實施例的動態(tài)電壓和頻率調(diào)節(jié)系統(tǒng)的示例實施方式的框圖；
[0050]圖6圖不出了根據(jù)一個實施例的頻率和電壓表格的不例實施例；
[0051]圖7A-7B是根據(jù)一個實施例的軟件域電壓和頻率請求單元的示例實施方式的各個部分的框圖；
[0052]圖8是根據(jù)一個實施例的硬件域電壓請求單元的示例實施方式的框圖；
[0053]圖9是根據(jù)一個實施例的電壓控制單元的示例實施方式的框圖；
[0054]圖10是根據(jù)一個實施例的頻率控制單元的示例實施方式的框圖；
[0055]圖11是根據(jù)一個實施例的頻率控制器的示例實施方式；