CN100468977C - 寻址多装置设备的中央处理单元的系统与方法和相应设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于寻址多装置设备的中央处理单元(20)的系统和方法,也涉及一种对应的设备。该寻址系统包括处理模块(13),该模块用来接收控制信息,并向中央处理单元有选择地传输控制信息;和动态过滤存储器(14),包括至少一组用于控制信号的传输指示符。处理模块选出要被传输的控制信息,以作为存储器当前组的传输指示符。各组与中央处理单元的至少一种操作状态相关,并且指示符对应于一些控制信息,即所谓的传输信息。寻址系统也包括动态过滤模块(21),用来识别由中央处理单元接收和/或拒绝的传输信息,以及动态地在存储器中相应地修改所述组的传输指示符。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于寻址多装置设备的中央处理单元的系统与方法和相应设备。本发明特别地应用在多媒体领域中。
背景技术
具有集成MPEG解码器的接收机,也被称为IRD(集成的接收机/解码器)或机顶盒,它通常包括面板,用于站号码的显示屏,手工控制按纽和监视灯,其中面板特别地设置有来自遥控装置的红外线信号的探测器(此后称“IR”)。它也包括母板或主板,装配有具有可重装软件(reloadable software)的CPU中央处理单元(闪存软件)(flashedsoftware)。
在已知的具有低能量消耗的IRD中,面板配置有具有非修改嵌入式软件(固件)的掩模CPU(masked CPU)的处理单元,如果需要的话,处理单元负责解码和传输IR命令,以及唤醒和监视解码器。仅当识别出解码器接通命令时,通过对应于协议和这一协议的子地址两者的、使得IRD被激活的寻址信息,处理单元可以激活解码器。由于面板仅是低消耗的,因此,处于待用模式下的母板上的供电仍保持中断,由此增加IRD的寿命和节省相当可观的能量。此外,在正常操作模式下不需要激活解码器,由此避免了降低当前执行应用程序的速度。
例如,在涉及高保真卡座、录象机和IRD的多种应用程序方面的开发,已经致使遥控设备能够寻址多装置,而且能够改变寻址。根据这一已有技术,各个接收机设备的类型为具有单个输入端(对应于给定协议的给定IR地址),以及可以设置有面板,以上述的方式滤波,以降低能量的消耗。
然而,诸如视频游戏或电视和互联网之间的相互作用之类集中于IRD的新应用的高潮已经驱使特定遥控装置以键盘或IR(红外线)操纵杆的形式发展。这些存在的遥控装置包括使用单个输入设备以寻址各种装置。
由此,在包括若干装置的多媒体设备(例如,IRD、高保真卡座、DVD刻录机、网络导航器)中实现遥控处理的集中化显得相当吸引人,其中若干装置中的各个装置具有特定地址。这种设备可以接收来自若干遥控装置的、对应于各种地址或对应于各种协议的IR命令。然而,这一方面出现了难题。具体地来说,每当按下遥控装置之一时,系统的集中化将导致频繁地激活中央处理单元。通过不断的接通,这将致使设备被过早地用坏,以及降低了当前执行不太重要的IR命令的操作速度。
一种解决方法在于将面板用做滤波装置,同时用做单输入装置。然而,由于面板的处理模块是非修改集成软件的形式,这会导致设备功能的固定。此外,改变面板中软件的执行模式,以便使面板能够重新载入,这将会使面板的制造成本有害地增加。
发明内容
本发明涉及一种用于寻址多装置设备的中央处理单元的系统,能够处理定址到各种装置的、来自若干遥控装置的控制信号,同时避免上述提到的问题。因此,本发明的寻址系统通过内嵌集成的软件使得预先过滤控制信号成为可能,同时允许灵活地采用多装置设备提供的功能。
本发明也涉及一种多装置设备和一种用于寻址多装置设备的中央处理单元的方法,它具有上述优点。
本发明特别地适用于多媒体领域。
为此目的,本发明的主题是一种用于寻址多装置设备的中央处理单元的系统。这种寻址系统包括设计成如下的处理模块:
接收包括用于设备装置的控制信息的控制信号,
从控制信息中识别要被传输的控制信息,并有选择地向中央处理单元传输要被传输的控制信息。
根据本发明,寻址系统还包括:
动态过滤存储器,包括至少一组控制信息的传输指示符;这些组中的每一组与中央处理单元的一种或多种操作状态相关,并且各个组的这些指示符对应于一些控制信息或对应于所有的控制信息;与指示符相关的控制信息是所谓的“传输信息”;
和动态过滤模块,当接收到关于中央处理单元当前操作状态的控制信号时,该模块根据与操作状态相关的组,即所谓的当前组,来识别由中央处理单元接收和/或拒绝的传输信息,以及动态地在存储器中相应地修改这一组的传输指示符。
此外,处理模块被设计为根据存储器当前组的传输指示符的功能,选择出要被传输的控制信息。
本发明因此依靠在设备的中央处理单元上游执行的动态过滤。这种动态过滤使用了动态过滤存储器,在连续地使用该设备期间,根据与中央处理单元的相互作用来动态地修改该动态过滤存储器的内容。可以根据用户的规定或执行的应用程序来进行修改。因此,本发明的寻址系统向初始配置进行真正的学习(learning),以便达到最优化的配置。
因为可以增加或去除各种装置,所以提供了关于设备的高度模块化。具体地来说,即使下游处理模块是嵌入软件的形式,本发明也允许使用各种装置。
此外,本发明能够借助于经济的预处理组件,由于可以为此使用嵌入软件,所以不需要频繁地激活中央处理单元。更为可能的是,在先前的学习阶段之后,为获得最小化激活中央处理单元,有目的地向中央处理单元发送的控制信息。更准确地,仅当处理模块识别出从该控制信息本身的标准(认可的协议和认可的子地址的鉴定)和中央处理单元(从协议和处理模块先前可识别的子地址中的选择)的角度看来是可接收的控制信息时,执行这一激活操作。
因此,在待用模式下,仅当控制信息确实需要中央处理单元时,激活中央处理单元,由此通过避免不需要的接通/切断,可以实质上延长设备的寿命。在正常操作模式下,没有无谓地减慢中央处理单元中激活的应用程序。实际上寻址系统可以使中央处理单元免于激活解码接收的控制信号(特别是例如IR消息),并选择针对中央处理单元的有用信息。通过处理模块,与动态过滤存储器一起协作执行这些操作,其中该处理模块组成了中央处理单元的辅助处理单元,并有利地设置在设备的面板中。作为它的部件,当处理模块已经确定向中央处理单元传输接收的信号时,动态过滤模块插入处理模块的下游。
应当将各种实体(中央处理单元、处理模块、动态过滤模块、动态过滤存储器)之间的差别理解为功能性的,而非必需是硬件相关的。例如,动态过滤模块的功能实际上可以由中央处理单元本身来实现;可以由中央处理单元执行一些功能,而可以由独立单元执行其它的功能。然而,更可取地,处理模块与动态过滤存储器在物理上与中央处理单元分离。具体地,中央处理单元的选择性的激活可以提供上述的所有益处。
用于控制信号的控制信息通常包括三个部分:协议、子地址和控制数据。协议是,例如,从NEC、R2000、RC5、RC6或RCA协议中选出的。应该将措辞“子地址”的理解为意指特定协议的参数,以使协议可以从协议寻址的所有类别中识别寻址设备的类别。最后,控制数据与给出寻址的装置的指令相关,以用于激活特定功能。例如,这一功能可以由开启装置使之处于待用模式下组成、由选择站或改变声级组成。协议确定寻址的范围(子地址的数量)和可能的命令的数量。通常这些参数的格式从一种协议变化为另一种协议。
动态过滤所依靠的传输指示符最好与控制信息的三个部分的任意一个相关或者与它们的组合的任意一个相关。在另一个实施例中,它们与这三个部分的一个或多个子部分相关。
因此,在动态过滤存储器内的传输指示符的第一形式中,这些指示符包括分别与至少一个协议的子地址相关的二进制指示符。
通过说明,以及通过使用过滤存储器中的两个字节、将接受或拒绝信息分别保存在该协议的16个子地址上来提供R2000协议。
在第二种形式中,传输指示符包括分别与协议相关的二进制指示符。
可以代替第一种形式的第二种形式最好是以这种方式与第一种形式结合,即,过滤存储器包括二进制指示符,该指示符表示认可的协议和认可的这些协议的子地址。除了分别与这些协议中的各个协议的子地址相关的变量位之外,由此有利地将变量位分配给各个预选的协议(例如,上述提到的那些协议的集合)。
根据传输指示符第三种形式的实施例,传输指示符包括分别与控制数据相关的二进制指示符。
第三种形式有利地与前两种形式相结合。
应该将中央处理单元的措辞“操作状态”理解为意指与设备装置的组合有关的当前状态。因此,在有利的实施例中,动态过滤存储器需要同时地或可选地包括至少两组传输指示符,以及动态过滤模块被设计为在存储器中激活与中央处理单元当前操作状态相关的当前组。
因此,根据中央处理单元的操作状态来提供各组传输指示符。例如,第一组对应于所有装置的待用状态,和第二组对应于所有装置的正常操作状态。在有利的实施例中,传输指示符的组数是装置的最大数量的两倍。然后这些组形成了分别与设备中实际存在或潜在的各种装置相关的对,各对组成了分别对应于相关装置的待用状态和正常操作状态的第一和第二组。提供的其它操作状态可能特别地与装置的其中之一进行的激活类型(例如记录、使用互联网上的服务)相关,或与激活的级别相关(例如,在屏幕上打开的窗口的数量、声级)。
根据特别的实施例,传输指示符的各组都包含相同的指示符。然而,在优选实施例中,它们包含不同的指示符。这一实施例可以使各组的组合与最合适的过滤相对应。例如,对于具有两组,其中各组分别对应于中央处理单元的待用状态和正常操作状态的特别的情况来说,第一组包含更少的指示符数量,以便识别出是否通过按下按纽而激活了一个装置。由此为第一组选出的指示符包括至少一个指示符,该指示符与按下按纽的控制数据相关,以及该指示符有可能与装置的寻址相关。第二组指示符更完整,它可以特别地与几种控制数据相关。
与中央处理单元当前操作状态相关的当前组的激活最好取决于中央处理单元各个状态改变所执行的更新。例如,对于具有两组,其中各组分别对应于中央处理单元的待用状态和正常操作状态的特别的情况来说,一旦中央处理单元确定进入待用状态,在它置于待用状态之前,中央处理单元命令动态过滤模块激活第一组指示符(待用状态)。相似地,一旦它接通众多装置中的一个,它命令动态过滤模块激活第二组指示符(正常操作状态)。
在动态过滤存储器中以第一种形式存储指示符组,动态过滤存储器被设计为同时存储各组。简单的指针足以用来同时识别过滤存储器中的激活组。当满足许多的操作状态存储需求时,这一实施例可能需要相当大的存储空间。另一方面,它需要较少更新过滤存储器内容。
在动态过滤存储器中以第二种形式存储指示符组,动态过滤存储器被设计为一次只存储一组。因此它有足够的空间来存储最大尺寸的组。然后,最好是将各种更新的组的完整内容存储在中央处理单元的存储器。这一实施例包括在动态过滤模块和过滤存储器之间的相当多的交换。另一方面,它允许使用容量减少的存储器。
在第三种形式的实施例中,结合了前两种形式。例如,在组的数量是装置的数量两倍,和各组对应于装置其中之一的待用状态或正常操作状态的特定状态下,动态过滤存储器被设计为存储对应于装置数量的组的数量。对于各个装置,或者存储与该装置的待用状态相关的组,或者存储与它的正常操作状态相关的组。然后对于每个状态的修改,过滤模块需要更新各种装置的组。此外,每当处理模块接收到控制信号时,它根据寻址信息识别有关的装置并选出合适的组。
在另一个实施例中,无论中央处理单元的操作状态是什么,使用传输一组指示符。这个实施例不如前一个实施例灵活和有效率,但另一方面却易于实施。此外,它需要较小的存储空间,并不需要由过滤模块重新配置过滤存储器。
寻址系统最好包括重新初始化装置,它能够给动态过滤存储器传输指示符的所述组中的各组默认的配置。
在起动重新初始化装置的第一形式中,由任意通常的供电中断触发该重新初始化装置。在起动的第二形式中,设备包括备用电源的辅助装置,和仅由来自用户的明确命令触发这一装置。
根据重新初始化装置的第一实施例,在默认配置中,传输指示符都表示可以由中央处理单元接受的寻址信息。然后,动态过滤模块需要动态地使得对应于中央处理单元拒绝的控制信息的传输指示符无效。
由于,在学习阶段,控制信息(由处理模块识别的传输信息)很自然地被传输到中央处理单元,这一实施例特别地有益处。然后,随着事件的进行,中央处理单元执行分类,以使合适的传输指示符被置于相邻近的位置。
根据重新初始化装置的第二实施例,在默认配置中,一些传输指示符表示可以由中央处理单元接受的控制信息,而其它的指示符表示由中央处理单元拒绝的控制信息。根据使用设备的最高概率确定选出的配置。然后,动态过滤模块需要动态地使在打开位置(open position)中的传输指示符无效,其中打开位置对应于中央处理单元拒绝的控制信息。此外中央处理单元还配置有特定装置,用于在用户或应用程序激活的关闭位置重新激活传输指示符。
这一实施例比前一个实施例更为复杂,并需要附加的特定干预。然而,它具有非常快地实现最优化配置的益处。最好是,可以由用户修改该默认配置,这样系统更灵活。
有利地,处理模块和动态过滤存储器是电子芯片的集成和嵌入软件的形式,动态过滤模块最好是中央处理单元的可重装软件的形式。
因此获得了经济的(处理模块和过滤存储器)和灵活的(过滤模块)实施例。
在另一个实施例,动态过滤模块形成集成和嵌入软件的一部分。
最好地,将处理模块和动态过滤存储器设置在多装置设备面板中,并且将中央处理单元设置在设备的母板(主板)中。
最好地是由集成电路之间的串行通信的总线连接主板和面板,例如以I2C(内部-IC控制)名称出售的一条总线。
在另一个实施例中,处理模块和过滤存储器与面板分离,例如,在母板上安装处理模块和过滤存储器。
本发明的主题也是包括根据本发明的寻址系统的多装置设备。
这一设备有利地由被设计为接收来自遥控装置以红外信号为形式的所述控制信号的至少一部分的多媒体设备组成。
本发明也适用于多装置设备的中央处理单元的寻址的方法。在这一方法中:
在处理模块中接收包括用于装置的控制信息的控制信号,
由处理模块从控制信息中识别出要被传输的控制信息,
由处理模块有选择地将要被传输的控制信息传输到中央处理单元。
根据本发明:
当接受了关于中央处理单元的操作状态的控制信号时,由动态过滤模块选出中央处理单元接受和/或拒绝的一些控制信息,即所谓的传输信息,以及由动态过滤模块相应地动态修改与中央处理单元的操作状态相关的传输指示符,这些传输指示符对应于传输信息,且这些传输指示符用于包含在动态过滤存储器中的当前组的控制信号,
由处理模块选出要被传输的控制信息,以作为当前组的传输指示符。
附图说明
通过下面的毫无限制性的实施例和实施方式,并参考附图,可以更好地理解本发明和描述本发明。其中:
图1是根据本发明包括寻址系统的多装置设备的基本图表;
图2以方框图的形式示出了图1的寻址系统的各种元件之间的相互作用;
图3A到3E以简化的方式表示了寻址系统的动态过滤存储器的内容,和由图1设备的中央处理单元执行的动作;更精确地讲:
图3A示出了例如在重新初始化之后,在待用状态下的存储器和中央处理单元,没有接受的控制信号,所有的传输指示符在打开位置;
图3B示出在接受控制信号期间的存储器和中央处理单元,其中控制信号被寻址系统的处理模块识别为所给协议和所给子地址的对应信号。
图3C示出当中央处理单元拒绝控制消息的寻址信息时,在接受图3B的控制信号并传输到对应控制消息的中央处理单元之后的存储器和中央处理单元;
图3D示出当中央处理单元接受控制消息的寻址信息时,在接受图3B的控制信号并传输到对应控制消息的中央处理单元之后的存储器和中央处理单元;
图3E示出当随后发送新的控制信号时,在由中央处理单元拒绝关于图3B的控制信号的寻址信息之后的存储器和中央处理单元,其中新的控制信号具有与图3B的控制信号的协议相同的相同子地址。
具体实施方式
多装置设备(图1)包括由母板2的同一个中央处理单元20控制的若干装置41-43。这些装置由例如IRD、DVD刻录装置和互联网导航装置组成。中央处理单元20是具有可重装软件的CPU(闪存CPU),并配置有下载的应用程序包。
设备也包括设置有IR检测器11的和电子芯片12的面板1。面板1进行电能和其它功能的管理,例如管理键盘、IR遥控装置监视和报警的管理,并支持显示(例如,显示站的数量)。电子芯片12包括具有非修改集成软件(固件)形式的处理模块13和存储器14(图2)。处理模块13用于从存储器14读取信息,并接收由检测器11发送的信号。处理模块13自身包括协议识别和信息提取子模块15,用于决定发送的子模块16和通信子模块17。
存储器14需要存储指示符,该指示符是从面板1接收的信号中提取的控制消息的、传输到母板2的指示符。这些指示符的每一个给出与传输相关的二进制信息项(打开位置)或与所给地址有关的消息(关闭位置)。因此,一些指示符(集合31)与用于寻址的协议有关(例如,NEC、R2000、RC5、RC6、RCA等等),和其它的指示符(集合32)与这些协议的子地址有关。在例子中阐述了集合(collection)31包含分别与两个协议相关的两个二进制指示符33和34,和集合32包含分别与这些协议的子地址相关的两行二进制指示符35和36。
最初,存储器14具有默认的配置,在每次重新初始化(硬复位)设备时可以重新安装默认的配置。在变化实施例中,当用户请求时,重新安装默认的配置。在描述的示例(图3A)中,默认的配置是所有的二进制指示符都处在打开位置。
面板1的电子芯片12通过标号为4的、具有特定协议的I2C总线与母板2的中央处理单元20相互作用。
母板2的中央处理单元20设置有动态过滤模块21(图2),它能够与面板1的处理模块13相互作用,以及能够修改存储器4的内容。
设备也包括电源单元3,它通过电源线6和7分别给面板1和母板2供电。通过控制线8,面板1也与电源单元3和总线4连接,通过控制线8,面板1可以命令中断向母板2提供电源,和中断面板1与母板2之间的通信。
当中央处理单元处于待用模式下时,向面板1提供能源,因此可以经济地操作。
此外面板1通过中断线5与母板2连接,中断线5使处于正常操作模式下的面板1能够向母板2通知面板1内有可以获取的重要消息(在其它消息中的IR消息),以及可以通过总线4再现这些重要消息。
在操作期间,检测器11接收IR信号50,解调这些信号,并将对应于解调信号50的数字信号发送到芯片12的处理模块13。这些IR信号50(也是传输的数字信号)包括协议类型51,和寻址信息52与数据53,例如控制指令(更高语音,接通记录,亮度降低,等等)的格式取决于使用的协议。接收的协议类型51,很可能与寻址信息52和提取的数据53相关,该协议类型51使得设备的任意装置41-43可以被明确地识别出来。
如果处理模块13没有成功地识别出发送的IR消息的协议,特别地,如果没有安装IR控制协议,就不能够提取有用的信息,并忽略接收的信号。
相反地,如果处理模块13设法提取这一信息,它检查存储器14的内容,以便确定是否需要调用中央处理单元20的动态过滤模块21。由此存取对应于相关协议的二进制指示符,然后,如果这个指示符处于打开位置,根据该协议来存取与涉及的子地址相对应的二进制指示符的内容。如果它也在打开位置,处理模块13向中央处理单元20传输接收的命令。另一方面,如果这些指示符的其中之一处于关闭位置,则不传输命令,所以没有激活母板。通过例子(图3B),由面板1的芯片12接收的信号54包括寻址信息,该寻址信息给出分别对应于二进制指示符33和37(二进制指示符37属于行35)的协议和子地址。这两个指示符33和37处于打开位置时,从信号54提取的控制消息被传输到中央处理单元20。
当中央处理单元20从处理模块13接收到控制消息时,它依次检查寻址信息的有效性,作为用户指定的功能或当前执行的应用程序的功能。如果中央处理单元20识别出协议和子地址有效(图3D),它执行包含在传输消息中的功能。
另一方面,如果它拒绝传输的协议或子地址(图3C),它向处理模块13返回拒绝消息,该拒绝消息使得存储器14中的对应二进制指示符关闭。在示例中,在中央处理单元20没有识别出相关的子地址的情况下,指示符37是闭合的。此外,如果中央处理单元20在被唤醒和被处理模块13激活之前处于待用模式下,则它通过I2C命令来命令处理模块13切断它的电源。
该系统根据母板2中所做的选择,在面板1中执行了动态过滤。例如,当指示符37已经无用时,如果由芯片12随后接收的信号55包含与相同子地址相关的寻址信息(图3E),则处理模块13忽略该寻址信息。因此,没有无谓地唤醒中央处理单元20:在待用模式下,避免了接通断开的循环;在操作模式下,避免了干扰当前执行的应用程序并避免了使其速度的降低(例如,解码器的读操作)。
Claims (10)
1.一种寻址多装置设备(41-43)的中央处理单元(20)的系统,所述寻址系统包括处理模块(13),该模块用来接收包括用于所述多装置设备(41-43)的控制信息的控制信号,以便从所述控制信息中识别要被传输的控制信息,并有选择地向中央处理单元(20)传输要被传输的控制信息,
其特征在于寻址系统还包括:
动态过滤存储器(14),包括至少一组控制信息的传输指示符(31,32),所述组中的各组与中央处理单元(20)的至少一种操作状态相关,并且各个所述组的所述传输指示符(31,32)对应于至少一些传输信息;
动态过滤模块(21),当接收到关于中央处理单元(20)的当前操作状态的控制信号(50)时,该模块根据与操作状态相关的当前组,来识别由中央处理单元(20)接收和/或拒绝的传输信息,以及动态地在动态过滤存储器(14)中相应地修改所述组的传输指示符(31,32);
以及在于,处理模块(13)被设计为根据动态过滤存储器(14)当前组的传输指示符(31,32)的功能,选择出要被传输的控制信息。
2.如权利要求1所述的系统,其特征在于传输指示符(31,32)包括分别与至少一个协议的子地址相关的二进制指示符(35,36),和/或分别与协议相关的二进制指示符(33,34)。
3.如权利要求1所述的系统,其特征在于传输指示符包括分别与控制数据相关的二进制指示符。
4.如权利要求1所述的系统,其特征在于,
动态过滤存储器(14)需要包含至少两组所述的传输指示符(31,32),和动态过滤模块(21)在动态过滤存储器(14)中激活与中央处理单元(20)的当前操作状态相关的当前组。
5.如权利要求1所述的系统,其特征在于所述动态过滤模块(21)能够向动态过滤存储器(14)的传输指示符的所述组中的各组提供默认的配置。
6.如权利要求5所述的系统,其特征在于在所述组的至少一组的默认配置中,传输指示符(31,32)全部表示可以由中央处理单元(20)接受的传输信息,动态过滤模块(21)需要动态地使得对应于中央处理单元(20)拒绝的传输信息的传输指示符(31,32)无效。
7.如权利要求1所述的系统,其特征在于处理模块(13)和动态过滤存储器(14)是电子芯片的集成和嵌入软件的形式,动态过滤模块(21)是中央处理单元(20)的可重装软件的形式。
8.如权利要求1所述的系统,其特征在于将处理模块(13)和动态过滤存储器(14)设置在多装置设备(41-43)的面板(1)中,并且将中央处理单元(20)设置在多装置设备(41-43)的母板(2)中。
9.多装置设备(41-43),其特征在于包括根据权利要求1到8之一的寻址系统。
10.一种用于寻址多装置设备(41-43)的中央处理单元(20)的方法,其特征在于:
在处理模块(13)中接收包括用于所述多装置设备(41-43)的控制信息的控制信号,
由处理模块(13)从所述控制信息中识别要被传输的控制信息,
由处理模块(13)向中央处理单元(20)有选择地传输所述要被传输的控制信息,
其特征在于:
当接收到关于中央处理单元(20)的所述当前操作状态的控制信号(50)时,由动态过滤模块(21)选出对应于当前操作状态的一些传输信息,由所述动态过滤模块(21)识别被中央处理单元(20)接受和/或拒绝的所述传输信息,以及由动态过滤模块(21)相应地动态修改与中央处理单元(20)的所述操作状态相关的传输指示符,这些传输指示符对应于传输信息,且这些传输指示符用于包含在动态过滤存储器(14)中的当前组的控制信号,
由处理模块(13)选出要被传输的控制信息,以作为当前组的传输指示符(31,32)的功能。
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