CN100391281C - 控制移动通讯装置进入省电模式以及回复时序的方法 - Google Patents

Abstract

一种控制移动通讯装置进入省电模式并在结束该省电模式后回复时序的方法，该移动通讯装置是应用于一时分多址系统以通过帧与一基站进行无线讯号传输，该方法包含有：该控制单元执行该省电管理/时序回复程序以中断该实时操作系统目前载入的其他控制程序；使用该省电管理/时序回复程序计算可停止该第一时钟讯号驱动该控制单元而进入该省电模式的一预定省电时段；控制该移动通信装置进入该省电模式；执行该省电管理/时序回复程序以于实际省电时段中停止该第一时钟讯号驱动该控制单元；控制该移动通信装置终止该省电模式；以及执行该省电管理/时序回复程序来控制该时序产生器以依据该实际省电时段调整该移动通讯装置的时序同步于该基站的时序。

Description

控制移动通讯装置进入省电模式以及回复时序的方法

技术领域

本发明涉及一种移动通讯装置的时序控制方法，特别涉及一种对应该移动通讯装置的省电模式的时序控制方法。

背景技术

对于已知无线通讯系统而言，其主要包含有多个基站(base station)，每一基站则对应一通讯区域(cell)，用来控制位于该通讯区域中的多个移动通讯装置(mobile unit)的讯号接收以及讯号传送，该多个移动通讯装置则大部分为便携式(portable)的通讯装置，举例来说，在一泛欧数字式移动电话系统(global system for mobile communications，GSM)中，上述移动通讯装置则为一手持式移动电话(cellular phone)，而为了使该移动电话便于携带以提供使用者更便利的生活，因此目前该移动电话均使用可充电式电池(rechargeablebattery)来提供该移动电话所需的操作电压，由于该可充电式电池本身的电力容量有限，若使用电力容量较大的可充电式电池以增加该移动电话的操作时间，然而该可充电式电池同时会增加该移动电话的体积与重量，因此会造成该移动电话不易携带，所以如何降低该移动电话的电力消耗已成为重要课题，当该移动电话的电力消耗降低时，则在不影响原先操作时间下，该移动电话则可使用电力容量较小，体积小，以及重量轻的可充电式电池以更便于使用者操作使用。

为了降低该移动电话的电力消耗，因此已知技术是使该移动电话执行一省电模式(sleep mode)以节省该移动电话的功率消耗，例如当该移动电话未传送或接收讯号，且其使用者未操作该移动电话而使该移动电话处于闲置状态时，若该移动电话在一预定时段中不需一时钟讯号驱动以执行相关运作，因此该移动电话便可进入一省电模式以停止该时钟讯号的驱动来降低不必要的功率消耗，所以该移动电话便可达到省电的目的，然而，如业界所已知的泛欧数字式移动电话系统，其是运用已知时分多址(time divisionmultiple access，TDMA)的系统来进行讯号传递，所以该移动通讯装置的时序(timing)必须与该相对应基站的时序同步才可顺利地接收与传送讯号，已知无线通讯系统会传输一呼叫讯号(paging signal)至该移动通讯装置以告知该移动通讯装置有一来话(incoming call)，因此该移动通讯装置的时序必须与该基站同步才可正确地接收该呼叫讯号，所以即使该移动通讯装置进入该睡眠状态以节省电力，依据已知无线通讯系统，该移动通讯装置仍必须定期由该睡眠状态回复以检测该无线通讯系统是否传送该呼叫讯号，所以当该移动通讯装置结束该睡眠状态时，其必须回复其时序以便与已知无线通讯系统的时序同步。

请参阅图1，图1为已知移动通讯装置40的电路示意图。移动通讯装置40包含有一天线(antenna)42，一收发器(transceiver)44，一时序产生器(timing generator)46，一微处理器(micro-controller)48，一时钟产生器(clockgenerator)50，以及一存储器52，天线42可接收一基站41所输出的射频(radiofrequency，RF)讯号，及将移动通讯装置40所输出的射频讯号传递至基站41，而收发器44可将基站41所输出的射频讯号转换为低频的基频(baseband)讯号而输出至微处理器48，以及将微处理器48所输出的基频讯号转换为高频的射频讯号而经由天线42输出，微处理器48是执行存储器52所储存的实时操作系统(real-time operating system，RTOS)54来控制移动通讯装置40的整体运作，亦即微处理器48可处理基站41传递的控制讯号(control signal)及信息讯号(information signal)，以及将移动通讯装置40的控制讯号及信息讯号传递至基站41，其中控制讯号是用来设定移动通讯装置40与基站41之间所应用的通讯协定，而信息讯号则为发话者与收话者之间传递的语音讯号(speech signal)或数据讯号(data signal)，而时钟产生器50则是用来产生一系统时钟CLK以驱动微处理器48控制该移动通讯装置40，此外，时序产生器46还依据该系统时钟CLK产生时序讯号(timing signal)来控制移动通讯装置40的时序与基站41的时序同步以便使其收发器44能传送与接收讯号。

请参阅图2，图2为图1所示的移动通讯装置40执行省电模式的操作流程图。移动通讯装置40执行省电模式包含有下列步骤：

步骤100：开始；

步骤102：执行一省电管理程序56；

步骤104：经由省电管理程序56检查移动通讯装置40是否处于一闲置状态(idle mode)？若是，则执行步骤106，否则执行步骤120；

步骤106：经由省电管理程序56计算移动通讯装置40可执行该省电模式的一预定执行时间；

步骤108：移动通讯装置40进入省电模式；

步骤110：在移动通讯装置40的系统时钟中断驱动微处理器48前，执行一时序控制程序58；

步骤112：经由时序控制程序58检测移动通讯装置40是否受一外部事件触发而放弃执行(abort)该省电模式？若是，则执行步骤118，否则执行步骤114；

步骤114：经由时序控制程序58计算移动通讯装置40执行该省电模式的一实际执行时间；

步骤116：经由时序控制程序58控制时序产生器46以回复移动通讯装置40的时序，而使移动通讯装置40的时序与基站41的时序同步；

步骤118：结束时序控制程序58；

步骤120：结束省电管理程序56；

步骤122：结束。

如前所述，微处理器48执行实时操作系统54来控制移动通讯装置40的运作，当微处理器48执行一省电管理程序56时，可经由省电管理程序56控制移动通讯装置40进入该省电模式以停止该系统时钟CLK驱动该微处理器48而中断移动通讯装置40的运作，依据已知技术，省电管理程序56为具有最低执行优先权(lowest priority)的工作(task)，因此当省电管理程序56可被微处理器48执行(步骤102)时，即表示其他具有较高执行优先权的工作均处于闲置状态，换句话说，移动通讯装置40此时即处于闲置状态(步骤104)，然后省电管理程序56便可由实时操作系统54所提供的资讯来计算移动通讯装置40可执行该省电模式的一预定执行时间(步骤106)，然后省电管理程序56开始控制时钟产生器50以停止系统时钟CLK驱动移动通讯装置40(步骤108)，而在移动通讯装置40的系统时钟中断驱动微处理器48前，微处理器48会执行一时序控制程序58(步骤110)，其为一中断服务(interrupt service routine，ISR)，时序控制程序58检测移动通讯装置40是否受一外部事件触发而放弃执行(abort)该省电模式，当该外部事件(例如使用者按压一按键)在该系统时钟停止驱动微处理器48前被触发，则会依序结束时序控制程序58(步骤118)以及省电管理程序56(步骤120)，反之，当该外部事件未于该系统时钟停止驱动微处理器48前被触发，则时序控制程序58会计算移动通讯装置40执行该省电模式的一实际执行时间，由于移动通讯装置40可能在进入该省电模式而停止运作后因为该外部事件触发而需结束该省电模式以重新使该系统时钟驱动微处理器48来执行相关中断服务，因此该省电模式的实际执行时间可能小于或等于该预定执行时间，最后当该系统时钟重新驱动微处理器48后，时序控制程序58会依据该实际执行时间来控制时序产生器46输入收发器44的时序讯号以回复移动通讯装置40的时序而与基站41的时序同步(步骤116)，然后依序结束时序控制程序58(步骤118)以及省电管理程序56(步骤120)而完成对应省电模式的时序回复(timing recovery)操作。

如上所述，省电管理程序56为具有最低执行优先权的工作，用来判断移动通讯装置40是否处于闲置状态，然而当执行步骤106以计算省电模式的预定执行时间时，若有较高执行优先权的中断服务被触发执行时，正执行步骤106中的省电管理程序56会被上述中断服务中断，若省电管理程序56不断地被其他具有较高执行优先权的中断服务所中断，则省电管理程序56需要很长的执行时间来完成步骤106以计算该预定执行时间，此外，由图2所示的流程图可知，已知技术需要省电管理程序56以及时序控制程序58来分别进行该省电模式以及该省电模式结束后的时序回复工作，其中必须于设计省电管理程序56以及时序控制程序58时考虑许多中断(interrupt)与例外(exception)的状况，此外，省电管理程序56以及时序控制程序58分属不同的处理程序(process)，由于移动通讯装置40的省电模式的运作牵涉到不同处理程序之间的运作，因此更造成该省电模式的运作相对于单一处理程序而更加复杂。

发明内容

因此本发明的主要目的在于提供一种移动通讯装置的时序控制方法，当该移动通讯装置执行一省电模式时，该时序控制方法是使用具有最高执行优先权的中断服务来控制该省电模式的执行以及该移动通讯装置的时序与一基站的时序同步，以解决上述问题。

本发明提供一种控制一移动通讯装置(mobile communication device)进入一省电模式并在结束该省电后回复时序的方法，该移动通讯装置是以无线电的方式连接于一基站(base station)，该基站是经由时分多址方式(timedivision multiple access，TDMA)以使用多个帧(frame)来传送无线通信讯号至该移动通讯装置以及接收该移动通讯装置输出的无线通信讯号。该移动通讯装置包含有一控制单元(micro-controller unit，MCU)，用来执行一实时操作系统(real-time operating system，RTOS)以载入多个控制程序而控制该移动通讯装置的运作，该多个控制程序中包含有一省电管理/时序回复程序(synchronous task)；一时序产生器(timing generator)，电连接于该控制单元，用来控制该移动通讯装置对应该多个帧的时序；以及一时钟产生器(clockgenerator)，电连接于该控制单元，用来产生一第一时钟讯号(primary clock)以驱动该控制单元。该方法包含有：该控制单元执行该省电管理/时序回复程序以中断(interrupt)目前载入的其他控制程序；使用该省电管理/时序回复程序计算可停止该第一时钟讯号驱动该控制单元而进入该省电模式的一预定省电时段(predetermined sleep period)；控制该移动通信装置进入该省电模式；执行该省电管理/时序回复程序以在一实际省电时段(actual sleep period)中停止该第一时钟讯号驱动该控制单元；控制该移动通信装置中断该省电模式；以及执行该省电管理/时序回复程序来控制该时序产生器以依据该实际省电时段调整该移动通讯装置的时序同步于该基站的时序。

附图说明

图1为已知移动通讯装置的电路示意图。

图2为图1所示的移动通讯装置执行省电模式的操作流程图。

图3为本发明移动通讯装置的功能方块图。

图4为图3所示的省电管理/时序回复程序的执行示意图。

图5为图3所示的省电管理程序的执行流程图。

图6为图3所示的移动通讯装置执行该省电模式的流程图。

图7为图3所示的移动通讯装置回复时序的示意图。

附图标记说明

40、60移动通讯装置    42、62天线

44、64收发器          46、66时序产生器

48微处理器      50、72时钟产生器

52、70存储器    54、71实时操作系统

56省电管理程序  58时序控制程序

68控制单元      74第一计数器

76第二计数器    86第一寄存器

88第二寄存器    90第三寄存器

92省电状态寄存器

具体实施方式

请参阅图3。图3为本发明移动通讯装置60的功能方块图。移动通讯装置60包含有一天线(antenna)62，一收发器(transceiver)64，一时序产生器(timing generator)66，一控制单元(micro-controller)unit，MCU 68，一存储器70、一时钟产生器(clock generator)72，一第一计数器74、一第二计数器76、一第一寄存器86、一第二寄存器88、一第三寄存器90、以及一省电状态寄存器(sleep mode status register)92。天线62可接收一基站所输出的射频讯号，及将移动通讯装置60，例如一手持式移动电话(cellular phone)所输出的射频讯号传递至该基站。收发器64可将该基站所输出的射频讯号转换为低频的基频(baseband)讯号而输出至控制单元68，以及将控制单元68所产生的基频讯号转换为高频的射频讯号后经由天线62输出。控制单元68，例如一微处理器(micro-processor)，执行存储器70所载入的实时操作系统(real-timeoperating system，RTOS)71来控制移动通讯装置60的整体运作，亦即控制单元68可经由实时操作系统71启动多个控制程序来处理该基站传递的控制讯号(control signal)及信息讯号(information signal)，以及将移动通讯装置60的控制讯号及信息讯号传递至该基站，其中控制讯号是用来设定移动通讯装置60与该基站之间所应用的通讯协定，而信息讯号则为发话者与收话者之间传递的语音讯号(speech signal)或数据讯号(data signal)。时钟产生器70则是用来产生一第一时钟CLK_1以及一第二时钟CLK_2。第一时钟CLK_1为高频讯号，用来驱动控制单元68以控制移动通讯装置60的运作；而第二时钟CLK_2则为低频讯号，用来计时一省电模式的实际执行时间。当省电模式执行时，第一时钟CLK_1会停止输入控制单元68以降低功率消耗。此外，第一计数器74则依据第一时钟CLK_1的周期数来计数产生一第一计数值75，然后时序产生器66便可依据第一计数值5来产生时序讯号(timing signal)以控制移动通讯装置60的时序与该基站的时序同步。因此收发器64便能正确地传送与接收讯号。举例来说，若该基站所使用的帧周期(frame period)为T，第一时钟CLK_1的周期为t(T＞t)，以及一预定计数值为n，其中T＝n*t，请注意，该预定计数值是储存于第一寄存器86中。当该基站的帧开始时，第一计数器74会由一初始值(例如0)开始计数第一时钟CLK_1，亦即第一时钟CLK_1的每一周期会使第一计数值75递增1，当第一计数值75等于该预定计数值时，移动通讯装置60即可知道该基站的一帧已经结束，而下一帧正要开始，所以第一计数值75会重置为其初始值而重新计数第一时钟CLK_1来决定下一帧的结束时间。经由上述运作，移动通讯装置60便可决定该基站的帧的开始与结束，亦即移动通讯装置60的时序便可与该基站的时序同步。然而，第一时钟CLK_1的周期t与帧周期T之间可能并非恰为一整数比例关系，亦即n*t虽然趋近于T，但并非恰好等于T。虽然n*t与T的差量极小，但是当第一计数器74利用该预定计数值n来持续地判断该基站的多个帧后，第一计数值75的重置时间会与相对应帧的结束时间形成较大误差而产生一计数偏移量(deviation)±Δn，亦即此时移动通讯装置60无法正确决定该基站的帧的结束时间，因此移动通讯装置60的时序不再与该基站的时序同步。所以便可于第一计数器74计数下一帧时调整预定计数值为n±Δn来修正第一计数值75的重置时间与相对应帧的结束时间相同，因此移动通讯装置60的时序便可再与该基站的时序同步，以及再使用预定计数值n来决定该基站的帧的开始与结束。换句话说，藉由持续地调整该计数值n，可使移动通讯装置60的时序与该基站的时序同步。本实施例中，第一计数值75是由初始值逐渐向上递增1，直到第一计数值75达到预定计数值。然而，第一计数值75亦可经由初始值逐渐向上递增k(k为正整数)直到达到预定计数值；或是经由该预定计数值逐渐向下递减k(k为正整数)直到达到该初始值，来完成计算该帧周期的目的。同样地，第二计数器76亦可计数第二时钟CLK_2而经由一初始值逐渐向上递增k(k为正整数)来产生一第二计数值77，或是经由一预定计数值逐渐向下递减k(k为正整数)来产生第二计数值77。

本实施例中，控制单元68经由实时操作系统71而启动一省电管理/时序回复程序(synchronous task)78，其为一中断服务程序(interrupt serviceroutine，ISR)，且控制单元68设定省电管理/时序回复程序78于实时操作系统71所执行的多个控制程序中是具有最高(highest)执行优先权(priority)。省电管理/时序回复程序78主要是用来执行移动通讯装置60与该基站之间进行通讯所需的硬件设定与相关硬件资源的调度处理，且移动通讯装置60执行省电管理/时序回复程序78以使移动通讯装置60的时序与该基站的时序同步。其中省电管理/时序回复程序78包含有一硬件驱动程序(hardwaredriver)80，一省电管理程序(sleep manager)82，以及一调度程序(scheduler)84。硬件驱动程序80是用来执行硬件设定的工作。省电管理程序82则是用来检查移动通讯装置60是否处于闲置状态以决定是否执行一省电模式(sleepmode)，并于该省电模式结束后通知调度程序84开始执行时序回复的工作。调度程序84是依据移动通讯装置60所对应的通讯协议堆栈(protocol stack)来控制硬件驱动程序80以进行硬件资源的调度管理，例如对于移动通讯装置60接收或传输讯号时所需的各个相关硬件进行调度以使其正确地运作。请参阅图4，图4为图3所示的省电管理/时序回复程序78的执行示意图。省电管理/时序回复程序78为中断服务程序，亦即控制单元68触发一中断向量(interrupt)来执行相对应的省电管理/时序回复程序78，如图4所示，移动通讯装置60在基站的每一帧中触发该中断向量。在帧N中，省电管理/时序回复程序78a被执行，硬件驱动程序80a开始进行硬件设定以便移动通讯装置60于下一帧N+1中可正确地运作(接收或传输讯号)，而省电管理程序82a则会判断是否可执行该省电模式，并于该省电模式结束后传输相关时序回复的参数至调度程序84a，然后调度程序84a则对帧N+2所需的运作进行硬件资源的调度处理。当省电管理/时序回复程序78b于下一帧N+1中被执行时，硬件驱动程序80b随即会接收前一省电管理/时序回复程序78a的调度程序84a所输出的结果来进行相关硬件设定。此外，若省电管理/时序回复程序78a执行时检测到移动通讯装置60的时序与该基站的时序不同步，则其调度程序84a会同时命令下一省电管理/时序回复程序78b的硬件驱动程序80b来调整该预定计数值，亦即使移动通讯装置60的时序于帧N+1结束时与该基站同步。同样地，省电管理程序82b则会判断是否可执行该省电模式，然后调度程序84b则对帧N+3所需的运作进行硬件资源的调度处理。由于当帧N+1结束时，移动通讯装置60的时序便与该基站同步，因此当下一省电管理/时序回复程序78c于帧N+2执行时，硬件驱动程序80c仍依据原先预定计数值来计算帧N+2的帧周期。省电管理程序82c与调度程序84c如前所述而不再重复赘述。

请参阅图5，图5为图3所示的省电管理程序82的执行流程图。省电管理程序82的操作包含有下列步骤：

步骤200：开始；

步骤202：检查目前载入的控制程序是否处于闲置状态？若是，则执行

步骤204：否则，执行步骤220；

步骤204：计算一预定省电时段；

步骤206：转换该预定省电时段为对应第二时钟CLK_2的周期数(cycle)，并储存一相对应计数临界值于第二寄存器88中；

步骤208：启动省电模式；

步骤210：读取省电状态寄存器92；

步骤212：判断于该第一时钟CLK_1停止驱动控制单元68前是否有一外部事件触发而被迫放弃(abort)执行该省电模式？若是，则执行步骤220，否则，执行步骤214；

步骤214：省电模式是否结束？若是，则执行步骤216，否则，回到步骤210；

步骤216：计算一实际省电时段；

步骤218：将该实际省电时段告知调度程序84以回复移动通讯装置60的时序；

步骤220：结束。

上述省电管理程序82的操作叙述如下。由于省电管理/时序回复程序78是具有最高执行优先仅的中断服务程序，所以当省电管理程序82执行时，其可中断移动通讯装置60中已载入的控制程序。该载入的控制程序是用来控制移动通讯装置60中相关硬件的运作，因此省电管理程序82便可检查该载入的控制程序以是否处于闲置(idle)状态(步骤202)。若该载入的控制程序均处于闲置状态则表示目前移动通讯装置60是闲置而未进行运作，因此便可经由一省电模式(亦即停止高频的第一时钟驱动移动通讯装置60)来降低移动通讯装置60的功率消耗。如前所述，基站会传送一呼叫讯号以告知移动通讯装置60有一来话，因此移动通讯装置60必须于特定的时间点保持待机(standby)状态以准备接收该呼叫讯号，所以省电管理程序82需计算移动通讯装置60可执行该省电模式的预定省电时段以避免无法及时回到待机(standby)状态来接收该呼叫讯号(步骤204)，因此可经由实时操作系统71来提供相关资讯以求出该预定省电时段，该预定省电时段为该帧周期的整数倍。由于当移动通讯装置60进入省电模式时，第一时钟CLK_1会停止驱动移动通讯装置60，因此本实施例是以第二时钟CLK_2来计算省电模式的执行时间，所以必须将预定省电时段转换为第二时钟CLK_2的周期数(步骤206)。该周期数为一计数临界值，其用意为当移动通讯装置60进入省电模式而启动第二计数器76计数第二时钟CLK_2后，若第二计数值77由一初始值(例如0)而达到该计数临界值时，表示移动通讯装置60已经完成该预定省电时段而需结束该省电模式，并且回到待机状态。在完成步骤206后，省电管理程序82会驱动移动通讯装置60的硬件以启动该省电模式(步骤208)，然后省电管理程序82会读取省电状态寄存器92以判断目前该省电模式的运作状态(步骤210)。本实施例中，省电状态寄存器92至少包含有下列4种状态：

a.在省电管理程序82启动该省电模式后，等待第一时钟CLK_1实际停止驱动移动通讯装置60。

b.在等待第一时钟CLK_1实际停止驱动移动通讯装置60的过程中(也就是CLK_1即将停止驱动移动通讯装置60，但是尚未真正停止驱动移动通讯装置60前)，移动通讯装置60接收一外部事件(external event)而放弃执行该省电模式。

c.在第一时钟CLK_1实际停止驱动移动通讯装置60后，移动通讯装置60接收一外部事件而结束该省电模式。

d.在第一时钟CLK_1实际停止驱动移动通讯装置60后，移动通讯装置60完成该预定省电时段而结束省电模式，并且回到待机状态。

本实施例中，当省电管理程序82启动该省电模式，移动通讯装置60可能并未随即进入该省电模式，亦即第一时钟CLK_1可能并未立即中断驱动移动通讯装置60，其原因在稍后详细叙述，所以当读取省电状态寄存器92而得知其记录状态为a时，表示省电管理程序82正等待移动通讯装置60的硬件正式进入省电模式，此时第一时钟CLK_1仍持续驱动控制单元68。若读取省电状态寄存器92而得知其记录状态为b时，表示于移动通讯装置60的硬件即将正式进入省电模式前，移动通讯装置60接收一外部事件，因此必须经由控制单元68执行一相对应控制程序来处理该外部事件，所以移动通讯装置60不可进入省电模式，亦即移动通讯装置60已临时决定放弃执行该省电模式，所以当执行步骤212后会经由步骤220而结束省电管理程序82。若读取省电状态寄存器92而得知其记录状态为c时，表示移动通讯装置60的硬件于进入省电模式后，接收到一外部事件而结束该省电模式以处理该外部事件。类似地，若读取省电状态寄存器92而得知其记录状态为d时，表示移动通讯装置60进入该省电模式后，已经顺利完成该预定省电时段的时间长度，亦即移动通讯装置60已离开该省电模式而回到待机状态，所以经由步骤214得知该省电模式已经结束后，必须计算一实际省电时段(步骤216)。如前所述，若移动通讯装置60结束该省电模式是对应于状态c，则实际省电时段会小于该预定省电时段；相反地，若移动通讯装置60结束该省电模式是对应于状态d，则实际省电时段会等于该预定省电时段，该实际省电时段的计算在后详述。最后该实际省电时段的资讯会传递予调度程序84(步骤218)，如前所述，调度程序84可命令下一省电管理/时序回复程序78的硬件驱动程序80进行时序回复的操作，因此可于下一省电管理/时序回复程序78的硬件驱动程序80执行过后使移动通讯装置60的时序与该基站的时序同步。本实施例中，省电管理程序82是以轮询(polling)的方式(亦即经由步骤210、212、214所形成的循环)来检查省电状态寄存器92所记录的状态，因此可获知该省电模式的进行状态以及结束原因。

请参阅图6，图6为图3所示的移动通讯装置60执行该省电模式的流程图。移动通讯装置60对应该省电模式的操作包含有下列步骤：

步骤300：开始；

步骤302：移动通讯装置60启动该省电模式；

步骤304：时钟产生器72输出的第二时钟CLK_2电压电平是否到达上升边缘(rising edge)或下降边缘(falling edge)？若是，则执行步骤306，否则，重复执行步骤304；

步骤306：第三寄存器90记录目前第一计数器74所计算的第一计数值75；

步骤308：启动第二计数器308计数第二时钟CLK_2；

步骤310：移动通讯装置60是否接收到一外部事件？若是，则执行步骤326，否则，执行步骤312；

步骤312：第一计数值75是否等于该预定计数值？若是，则执行步骤314，否则，执行步骤310；

步骤314：关闭第一时钟CLK_1；

步骤316：移动通讯装置60是否接收到一外部事件？若是，则执行步骤320，否则，执行步骤318；

步骤318：第二计数值77是否等于该计数临界值？若是，则执行步骤320，否则，执行步骤316；

步骤320：停止第二计数器76；

步骤322：重新启动第一时钟CLK_1；

步骤324：离开省电模式；

步骤326：结束。

上述操作的原理与目的叙述如下。经由图5的步骤208，此时省电管理程序82启动省电模式，而移动通讯装置60亦开始执行对应该省电模式的硬件运作(步骤302)。如前所述，该省电模式是经由停止第一时钟CLK_1驱动移动通讯装置60来达到省电的目的，因此于控制单元68停止运作下，必须利用第二时钟CLK_2来计算该省电模式的执行时间，所以需判断时钟产生器72输出的第二时钟CLK_2电压电平是否达到上升/下降边缘(rising/falling edge)来决定后续操作的执行与否(步骤304)。若时钟产生器72已达到上升/下降边缘，则在启动第二计数器76来计数第二时钟CLK_2前(步骤308)会先将目前第一计数器74所计算的第一计数值75记录在第三寄存器90中(步骤306)，然后移动通讯装置60开始检测是否接收一外部事件(步骤310)。若有一外部事件触发移动通讯装置60，则移动通讯装置60必须中途放弃执行(abort)该省电模式、以便使控制单元68能处理该外部事件，否则移动通讯装置60会检测第一计数值是否达到该预定计数值，亦即当对应该省电管理程序82的帧周期结束时，移动通讯装置60才会正式进入该省电模式，亦即当该相对应帧结束时，移动通讯装置60才关闭第一时钟CLK_1而进入该省电模式(步骤314)。若移动通讯装置60于进入该省电模式、经过该预定省电时段前，接收到一外部事件触发，则移动通讯装置60进行步骤320以停止对该省电模式的计时工作，移动通讯装置60会持续地判断是否接收到该外部事件(步骤316)，直到第二计数值77等于该计数临界值而完成该预定省电时段为止(步骤318)。在第二计数器76停止计数第二时钟CLK_2后，第一时钟CLK_1则会重新驱动移动通讯装置60以离开该省电模式，并回复正常运作状态。请注意，当执行步骤302之后，移动通讯装置60会使省电状寄存器92记录状态为a；当执行步骤310而检测到一外部事件后，移动通讯装置60会使省电状寄存器92记录状态为b；当执行步骤316而检测到一外部事件后，移动通讯装置60会使省电状寄存器92记录状态c；而当执行步骤318之后，移动通讯装置60则会使省电状寄存器92记录状态d。由于当移动通讯装置60进入该省电模式后，控制单元68无法经由第一时钟CLK_1驱动以执行省电管理程序82，亦即当移动通讯装置60进入该省电模式后，省电管理程序82亦随即被中断执行，因此省电管理程序82本身实际上无法得知该省电模式的运作情形，所以本实施例利用省电状态寄存器92所储存的信息来表示该省电模式的运作情形与结束原因。当移动通讯装置60结束该省电模式后，省电管理程序82亦随之回复执行，此时省电管理程序82便可藉由读取省电状态寄存器92来得知该省电模式已结束、或被中断执行等运作状态，进而计算一实际省电时段(图5所示的步骤218)。

本实施例利用步骤306所储存的第一计数值75，步骤320时所记录的第二计数值77，以及对应第一计数器74的预定计数值来计算该实际省电时段。举例来说，若第一时钟CLK_1的频率为f1，第二时钟CLK_2的频率为f2，对应步骤306所储存的第一计数值75为OLD-COUNT，对应步骤320时所记录的第二计数值77为SEC_COUNT，以及对应第一计数器74的预定计数值为WRAP_THRESHOLD，则该实际省电时段以第一时钟CLK_1的周期数来表示即为：

$\mathrm{SEC}\_\mathrm{COUNT}*\frac{f1}{f2}-(\mathrm{WRAP}\_\mathrm{THRESHOLD}-\mathrm{OLD}\_\mathrm{COUNT})$

因此，调度程序84便可依据该实际省电时段所对应的第一时钟CLK_1的周期数来命令下一省电管理/时序回复程序78的硬件驱动程序80修正对应第一计数器74的预定计数值，因此当移动通讯装置60结束该省电模式后即可回复与基站同步的时序。

请参阅图3及图7。图7为图3所示的移动通讯装置60回复时序的示意图。由上而下分别代表第一时钟CLK_1、第二时钟CLK_2、第一计数值75、基站帧、省电管理/时序回复程序78、以及时间轴。当基站帧N-1开始时，假设此时移动通讯装置60的时序与该基站同步，因此于时间t0时，第一计数器74会由一初始值(例如0)开始向上计数第一时钟CLK_1。于时间t1时，控制单元68因为一中断向量触发而执行省电管理/时序回复程序78，其包含有硬件驱动程序80、省电管理程序82、以及调度程序84，而于图7中分别以数字80，82，84来代表。由于移动通讯装置60的时序与该基站同步，因此硬件驱动程序80并不会调整目前对应第一计数器74的预定计数值TH1，所以对于第一计数器74而言，其于基站帧N-1中仍计数第一时钟CLK_1直到第一计数值75等于该预定计数值TH1为止。当省电管理程序82判断移动通讯装置60可执行省电模式后，于时间t2(即第二时钟到达上升/下降边缘)时，移动通讯装置60会将目前第一计数值75记录于第三寄存器90中(图6中所示的步骤306)，亦即第三寄存器90会记录C1，然后移动通讯装置60会开始启动第二计数器76来计数第二时钟CLK_2(图6所示的步骤308)。此时，由于第一计数值75尚未达到该预定计数值TH1，因此第一时钟CLK_1仍会继续驱动移动通讯装置60，直到时间t3时，移动通讯装置60开始进入该省电模式，此时省电管理程序82会由于控制单元68停止运作而中断执行。当移动通讯装置60于时间t4结束该省电模式时(因为放弃执行或正常结束)，此时第二计数值77会记录对应于时间t2～t4之间的数值，称为C2，同时第一计数器74会由初始值来向上计数第一时钟CLK_1以重新产生第一计数值75。明显地，时间t4并非基站帧N+M-2的开始时间，亦即当移动通讯装置60结束该省电模式时，移动通讯装置60的时序与该基站并不同步，此时省电管理程序82依据前述算式

$\mathrm{SEC}\_\mathrm{COUNT}*\frac{f1}{f2}-(\mathrm{WRAP}\_\mathrm{THRESHOLD}-\mathrm{OLD}\_\mathrm{COUNT})$

来产生对应该实际省电模式的第一时钟CLK_1的周期数，其为

$C2*\frac{f1}{f2}-(\mathrm{TH}1-C1)$

其中第一时钟CLK_1的频率为f1，第二时钟CLK_2的频率为f2。请注意，为了便于显示本发明的技术特征，在图7的图示中，第一时钟CLK_1的频率是表示为第二时钟CLK_2的频率的两倍。然而，在本实施例中，第一时钟CLK_1与第二时钟CLK_2之间可对应任何比例关系，均可达到计数的操作目的，均属本发明的范畴。

然后，省电管理程序82将上述资讯告知调度程序84，因此调度程序84可命令于时间t5开始执行的硬件驱动程序80来进一步地调整原先预定计数值TH1为TH2。请注意，因为时间t4～t5的时间差总小于基站帧所对应的帧周期，因此第二计数值77于时间t5时并无法达到该原先预定计数值TH1，因此会于时间t5后继续向上递增直到时间t6而被重置为初始值。由图7所示，于时间t6时，移动通讯装置60的时序即与该基站同步，所以移动通讯装置60于下一基站帧N+M中，则回复该预定计数值TH1来计算其帧周期而得知各帧的开始时间与结束时间。请注意，本实施例中，省电管理程序82执行于硬件驱动程序80之后，以及执行于调度程序84之前。这样的执行顺序可以使移动通讯装置60执行该省电模式、以及进行相关时序回复的操作时，不但实作容易且执行效率较佳。然而，若调整省电管理/时序回复程序78中硬件驱动程序80、省电管理程序82、以及调度程序84的执行顺序，亦可达到利用同一省电管理程序82控制该省电模式的执行与相关时序回复的操作的目的。此外，本实施例中，第一寄存器86、第二寄存器88、第三寄存器90、省电状态寄存器92、第一计数器74、第二计数器76为独立电路，然而其亦可整合于移动通讯装置60中其他电路中而分别完成其功能。例如第一计数器74可整合于时序产生器66中，或第二计数器76可整合于时钟产生器72中，上述均属本发明的范畴。

相较于已知技术，本发明时序控制方法是使用一具有最高执行优先权的中断服务程序来同时控制该省电模式的执行与相关时序回复的操作。由于其具有最高执行优先权，因此当进行包含时序回复等相关省电模式的运作时不会被其他程序或中断服务程序等中断，因此使得移动通讯装置(例如一手持式移动电话)更有效率地执行省电模式以降低其功率消耗而增长电池使用时间。所以，本发明时序控制方法可提供一种实作简单且有效的方式来管理省电模式。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求所做的均等变化与修饰，均属本发明专利的涵盖范围。

Claims (24)

1.一种控制一移动通讯装置进入一省电模式并在结束该省电模式后回复时序的方法，该移动通讯装置以无线电的方式连接于一基站，该基站经由时分多址系统以使用多个帧来与该移动通讯装置进行无线讯号传输，该移动通讯装置包含有：

一控制单元，用来执行一实时操作系统以载入多个控制程序而控制该移动通讯装置的运作，该多个控制程序中包含有一省电管理/时序回复程序；

一时序产生器，电连接于该控制单元，用来控制该移动通讯装置对应该多个帧的时序；以及

一时钟产生器，电连接于该控制单元，用来产生一第一时钟讯号以驱动该控制单元；

该方法包含有：

该控制单元执行该省电管理/时序回复程序以中断该实时操作系统目前载入的其他控制程序；

使用该省电管理/时序回复程序计算可停止该第一时钟讯号驱动该控制单元而进入该省电模式的一预定省电时段；

控制该移动通信装置进入该省电模式；

执行该省电管理/时序回复程序以于一实际省电时段中停止该第一时钟讯号驱动该控制单元；

控制该移动通信装置终止该省电模式；以及

执行该省电管理/时序回复程序来控制该时序产生器以依据该实际省电时段调整该移动通讯装置的时序同步于该基站的时序。

2.如权利要求1所述的方法，其中该实际省电时段小于或等于该预定省电时段。

3.如权利要求1所述的方法，还包含有：

执行该省电管理/时序回复程序以判断载入的其他控制程序是否均对应一闲置状态；

若是，则执行该省电管理/时序回复程序以中断该实时操作系统目前载入的其他控制程序。

4.如权利要求1所述的方法，其中该省电管理/时序回复程序为一中断服务程序，其在该多个控制程序中具有最高执行优先权。

5.如权利要求1所述的方法，其中该预定省电时段为该帧周期的整数倍。

6.如权利要求1所达的方法，其中该移动通讯装置还包含有一省电状态寄存器，用来记录对应该省电模式的运作状态的信息，以供该省电管理/时序回复程序决定调整该移动通信装置的时序同步于该基站的时序所需的该实际省电时段。

7.如权利要求6所述的方法，其还包含有：该省电管理/时序回复程序读取该省电状态寄存器所记录的信息以判断该移动通讯装置执行该省电模式的运作状态。

8.如权利要求7所述的方法，其中该运作状态为以下组中的一个，所述组包括：

该移动通信装置进入该省电模式，而尚未停止该第一时钟讯号驱动控制单元；

该移动通信装置进入该省电模式，在停止该第一时钟讯号驱动该控制单元之前，接收到一外部事件，而终止该省电模式；

在该移动通信装置停止该第一时钟讯号驱动该控制单元之后，接收到一外部事件，而终止该省电模式；以及

在该移动通信装置停止该第一时钟讯号驱动该控制单元之后，完成该预定省电时段，而终止该省电模式。

9.如权利要求7所述的方法，其还包含有：该省电管理/时序回复程序读取该省电状态寄存器所记录的信息以判断该移动通讯装置是否于启动该省电模式后终止执行该省电模式。

10.如权利要求7所述的方法，其还包含有：该省电管理/时序回复程序读取该省电状态寄存器所记录的信息以判断该移动通信装置是否于启动该省电模式前放弃执行该省电模式。

11.如权利要求1所述的方法，其中控制该移动通信装置终止该省电模式的步骤是终止执行该省电模式在该移动通讯装置接受一外部事件触发时。

12.如权利要求1所述的方法，其中控制该移动通信装置终止该省电模式的步骤是终止执行该省电模式在该移动通讯装置启动该省电模式并经过该预定省电时段时。

13.如权利要求1所述的方法，其中该时钟产生器还产生一第二时钟，用来在该省电模式启动后计算该省电模式的运作时间。

14.如权利要求13所述的方法，其中该移动通讯装置还包含有：

一第一计数器，电连接于该时钟产生器，用来计数该第一时钟讯号的周期数以产生一第一计数值，该第一计数值记录于一第一寄存器中，当该第一计数值由一初始值开始计数该第一时钟讯号而达到一预定计数值时，该第一计数值会重置为该初始值以重新计数该第一时钟讯号，且重置该第一计数值的时间即用来区别两相邻的帧的时序；以及

一第二计数器，电连接于该时钟产生器，用来计数该第二时钟讯号的周期数以产生一第二计数值。

15.如权利要求14所述的方法，其还包含有：

于进入省电模式后，计算一计数临界值，其为该第二时钟讯号对应该预定省电时段的周期数，并记录该计数临界值于一第二寄存器中。

16.如权利要求15所述的方法，其还包含有：

在完成该计数临界值的计算后，启动该第二计数器来计数该第二时钟讯号，并同时将该第一计数器在该第二计数器启动时所计算的第一计数值记录于一第三寄存器中。

17.如权利要求16所述的方法，其还包含有：

依据该第二寄存器所记录的计数临界值，该第三寄存器所记录的第一计数值，以及该第二计数值来计算该实际省电时段。

18.如权利要求15所述的方法，其还包含有：

若该第二计数值达到该计数临界值或该移动通讯装置接收到一外部事件触发时，则停止该第二计数器，并终止执行该省电模式以使该第一时钟讯号输入该控制单元。

19.如权利要求14所述的方法，其还包含有：

当该第一计数器所计算的第一计数值达到该预定计数值时，该移动通讯装置则开始启动该省电模式以停止该第一时钟讯号输入该控制单元。

20.如权利要求13所述的方法，其中该第一时钟讯号的频率高于该第二时钟讯号的频率。

21.如权利要求1所述的方法，其中该省电管理/时序回复程序包含有：

一硬件驱动程序，用来执行该移动通讯装置的硬件设定；

一省电管理程序，用来控制该省电模式的运作；以及

一调度程序，用来命令该硬件驱动程序以控制该移动通讯装置，以及用来调整该移动通信装置的时序以同步于该基站的时序。

22.如权利要求21所述的方法，其还包含有：在一特定的周期中，在该硬件驱动程序执行之后执行该省电管理程序，以及在该调度程序之前执行该省电管理程序。

23.如权利要求21所述的方法，其中该省电管理/时序回复程序是反覆地执行于每一该周期中，以控制该移动通讯装置进入该省电模式并在结束该省电模式后回复时序，且前一周期中执行的省电管理/时序回复程序的调度程序会控制后一周期中执行的省电管理/时序回复程序的硬件驱动程序。

24.如权利要求1所述的方法，其中该移动通讯装置为一手持式移动电话。

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