CN100481800C - 电子设备及其工作模式控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种使IEEE 1394串行总线上的节点的通信接口功耗减少的电子设备及其工作模式控制方法。该电子设备包括由物理层控制器、链路层控制器和CPU构成的通信接口。当该电子设备不经IEEE 1394串行总线与其它电子设备相连时，所述链路层控制器不工作，而在该连接建立后，链路层控制器工作。

Description

电子设备及其工作模式控制方法
本发明涉及连结并利用例如使用IEEE1394高性能串行总线格式的串行总线的电子设备，尤其涉及通信接口功耗降低的电子设备。
可得到一种系统，其中诸如个人计算机、数字录像机和数字电视接收机之类的电子设备通过IEEE1394串行总线互连，使在电子设备间进行数字视频信号、数字音频信号及控制信号的数据包的通信。
图5表示上述系统的一个例子。参照图5，电子设备A至C可为个人计算机、数字录像机或其它电子设备。电子设备A和B的端口P及电子设备B和C的端口P分别通过IEEE1394串行总线电缆11和12互连。这种电子设备下文称为节点(node)。
虽然没有图示，IEEE1394串行电缆11和12中的每一根在其内部有两对双绞电缆。两对双绞电缆的一对用于传输数据，另一对用于传输选通信号。每个节点输出偏置电压至两对双绞电缆之一且在另一对双绞电缆上检测偏置电压。
如图5所见，作为经IEEE1394串行总线进行通信的接口(下文称为1394接口)，每个节点包括：物理层控制器(PHY)13，链路层控制器(LINK)14和CPU15。物理层控制器由IC构成，具有对总线初始化、编码/解码发送/接收数据、总线仲裁、输出/检测偏置电压等功能。同时，链路层控制器14由IC构成，具有诸如产生/检测纠错码、产生/检测数据包等的链路层控制功能。CPU15由微机构成，具有对于应用等的控制功能。
在具有上述结构的通信系统中，若对节点A至C均接通电源，则电源电压施加至该节点的所有物理层控制器13、链路层控制器14和CPU15。于是，节点的物理层控制器13向IEEE1394串行总线11的两对双绞电缆之一输出偏置电压。该偏置电压由经IEEE1394串行总线直接与该节点相连的其它节点的物理层控制器检测。结果，每个节点可检测其它节点已与其相连。
若由每个节点物理层控制器输出至总线的偏置电压由另一节点的物理层控制器检测到，则总线复位且在预定时间内自动完成对各节点的物理地址分配。对各节点的物理地址分配完成后，节点A至C开始由协议确定的、总线复位后所必要的事务处理。
在每个上述节点中，当该节点接通电源时，电源电压向物理层控制器、链路控制器和CPU全体提供。于是，当节点不由总线连接任何其它节点时，这些电路块白白消耗电力。因而，当节点是由电池驱动的装置(例如数字式摄录像一体机之类的装置)时，装置的连续可使用时间便减少了。
本发明的目的在于提供一种可减少1394接口之类的通信接口功耗的电子设备及其工作模式控制方法。
为了达到上述目的，根据本发明的一个方面，提供一种用于一个系统的电子设备，其中，所述电子设备通过总线连接第2电子设备以与该第2电子设备进行通信，该电子设备包括：通过所述总线进行通信的通信接口，所述通信接口包括物理层控制器、链路层控制器和CPU；所述链路层控制器如此构成，使得当所述电子设备不经所述总线与所述第2电子设备连接时不工作，而与所述第2电子设备连接建立后则工作。
根据本发明的另一方面，提供一种用于一系统的电子设备，其中，所述电子设备通过总线连接第2电子设备以与该第2电子设备进行通信，所述电子设备包括：通过所述总线进行通信的通信接口；所述通信接口包括物理层控制器、链路层控制器和应用层控制器等；所述链路层控制器具有一种供电模式，即使所述电子设备处于电源接通状态，该模式保持复位状态直至确认所述电子设备通过总线连接至所述第2电子设备，在该连接确认后，所述链路层控制器的该供电模式的复位状态被取消。
根据本发另一方面，提供一种电子设备工作模式控制方法，该方法包括下述步骤：控制所述电子设备中的链路层控制器使当所述电子设备试图与通过总线与之相连的第2电子设备通信时，在所述电子设备不与所述第2电子设备相连时，所述链路层控制器不工作；而在该连接建立后，使所述链路层控制器工作。
根据本发明的另一方面，提供一种电子设备工作模式控制方法，该方法包括下述步骤：控制所述电子设备中的链路层控制器使得，当所述电子设备试图与通过总线与之相连的第2电子设备通信时，即使所述电子设备处在电源接通状态，所述链路层控制器的供电模式保持复位状态直到确认所述电子设备通过所述总线与所述第2电子设备连接，在该连接确认后，取消所述链路层控制器供电模式复位状态。
采用上述本发明的电子设备和工作模式控制方法之一，当所述电子设备未经总线与第2个电子设备相连时，其链路层控制器不工作，在该连接建立后，链路层控制器工作。从而，当电子设备不与另一电子设备相连时，其链路层控制器不耗电，因而能节省功耗。
本发明的上述和其它目的、特点和优点，从下述参照附图所作的说明及所附权项将变得更为清楚。附图中相同部件或元件标注相同标号。
图1是本发明所应用系统的示意图。
图2是示于图1的系统的每个电子设备的1394接口的模式说明图。
图3是与示于图1的数字式摄录像一体机和其它节点经IEEE1394串行总线进行通信的信号流图及相应的该数字式摄录像一体机中的1394接口的一般工作说明图。
图4A和4B是图3的1394接口的工作的说明框图。
图5是经IEEE1394串行总线互连多个节点以在节点间进行通信的系统的示意图。
下文参照附图说明本发明的实施例。图1表示本发明所应用的系统。参照图1，所示的系统包括数字式摄录像一体机(DCAM)与数字录像机(DVCR)二个节点。数字式摄录像一体机与数字录像机通过IEEE 1394串行总线的电缆互连。
图2说明每个节点的1394接口的模式。参见图2，“设置电源”表示对所有节点通电。电源置“OFF”表示不从外部向设备提供电压。即，设备不连接插头或设备内无电池，或当电源电压从外部向设备供电时设备的电源开关处于断状态。同时，电源置“ON”表示电源从外部供电且设备电源开关处于接通状态。至于数字式摄录像一体机，“ON”意味着该数字式摄录像一体机置于视频模式或摄像机模式。
进而，总线连接“YES”或“NO”表示设备是否通过IEEE1394串行总线与其它设备连接。“1394接口模式”指1394接口的模式。
如图2所见，当电源置于“OFF”时，不管是否连接总线，1394接口模式均为“OFF”。这种情况下，构成1394接口的CPU、链路层控制器和物理层控制器的每个电路块的供电模式是“复位”(reset)。当供电模式为“复位”时，块不工作。
当电源置为“ON”时，若不连接总线，则1394接口的模式是“备用”，但若连接总线，则1394接口的模式是“ON”，不论1394接口的模式是“备用”或“ON”，CPU和物理层控制器的供电模式是“ON”。当供电模式是“ON”时，这些电路块执行通常的工作。另一方面，当1394接口的模式是“备用”时，链路层控制器的供电模式是“复位”；而当1394接口模式是“ON”时，该供电模式是“ON”。当供电模式是“ON”时，链路层控制器执行通常工作。
图3是图1所示的数字式摄录像一体机与另一节点(这里是数字录像机)经IEEE 1394串行总线进行通信的信号流图及相应的数字式摄录像一体机中的1394接口的一般工作的说明图。图4A说明图3前半部1394接口的工作，而图4B说明图3后半部1394接口的工作。下文，参照图1、3、4A和4B说明本实施例的1394接口的工作。
首先，向数字式摄录像一体机和数字录像机供电的电源从“OFF”切换至“ON”。则数字式摄录像一体机和数字录像机如图1所示，通过一根IEEE 1394串行总线电缆互连。
当向数字式摄录像一体机和数字录像机供电的电源从“OFF”变成“ON”时，如图3所见，CPU15的供电模式变为“ON”，且在CPU15控制下，物理层控制器13的供电模式的复位被取消。但链路层控制器14的供电模式仍保持在复位状态。随后链路层控制器14的供电模式(LPS：LINK POWER STATUS)从CPU15传输至物理层控制器13。在复位状态，供电模式LPS＝0。
在物理层控制器13的供电模式变化至“ON”后，物理层控制器13向相联的IEEE1394串行总线输出偏置电压(TP偏压)。相似地，另一节点的数字录像机也输出偏置电压(TP偏压)至IEEE 1394串行总线。
当数字式摄录像一体机的物理层控制器13检测到由数字录像机向IEEE1394串行总线输出的偏置电压时，它把该偏压传送至CPU15。由此CPU15得知数字式摄录像一体机已通过IEEE 1394串行总线与其它节点相连。进而，当检测到串行电压时，物理层控制器13开始总线复位。
在总线复位开始后，自动确定节点的连接关系(树形结构)。这里假定，选定数字式摄录像一体机成为父节点，而数字录像机成为子节点。
树开结构决定后，自身ID数据包以树形结构的子节点开始依次向IEEE 1394串行总线传送。然后，物理ID数按自身ID数据包发送的次序以升序方式分配给节点。这里，物理地址#0分配给首先发送其自身ID数据包的数字录像机，物理地址#1分配给随后发送其自身ID数据包的数字式摄录像一体机。
每个节点的物理层控制器13可以从由IEEE 1394串行总线接收的自身ID数据包的数得知与IEEE 1394串行总线连接的节点总数。这里，由于每个节点的物理层控制器13仅从与该节点直接相连的其它节点接收自身ID数据包，因而可识别出节点总数为2。
自身ID数据包具有指示链路层控制器14状态的信息(L比特)及指示节点本身是否可用作总线管理节点的同步资源管理器(Isochronous Resource Manager)(IRM)的信息(C比特)。这里，由数字式摄录像一体机发送的自身ID数据包具有L比特＝0(表示链路层控制器处于复位模式)及C比特＝1(表示数字式摄录像一体机可用作同步资源管理器)。
一个试图发送诸如数字视频信号的同步数据至IEEE 1394串行总线的节点，向上述同步资源管理器要求一个使用频带和使用通道，以便被授权发送数据。然后当具有C比特＝1、L比特＝1及物理地址为最大的节点可用作同步资源管理器时，在图3前半部分所述的状态下，因为链路层控制器14的供电模式为“复位”，即使CPU15询问链路层控制器14关于同步资源管理器、节点总数等，也得不到回答。这种方式在图4A中说明。
这样，CPU15发送LPS＝1至物理层控制器13并取消链路层控制器14的供电模式复位以把供电模式变为“ON”。然后CPU指令物理层控制器13启动总线复位。
在总线复位开始后，如上所述，节点的连接关系(树形结构)自动确定。在这种情况下，为了使数字式摄录像一体机的物理地址最大，CPU15指令物理层控制器13把根保持比特(RHB)置为“1”。当RHB＝1时，物理层控制器13把询问连接关系(树形结构)的定时推迟到其他设备连接到IEEE 1394串行总线上时，以使物理层控制器13可成为树形结构的父节点(根)并具有最大的物理地址。这里，假设数字式摄录像一体机成为父节点而数字录像机成为子节点。
在树形结构确定后，自身ID数据包从子节点开始依次向其它节点顺次发送。这里，物理地址#0分配给首先发送自身ID数据包的数字式摄录像一体机。物理地址#1分配给自身ID数据包稍后发送的数字式摄录像一体机。然后，由数字式摄录像一体机发送的自身ID数据包具有L比特＝1(表示链路层控制器为ON模式)及C比特＝1(表示数字式摄录像一体机可作为同步资源管理器)。
每个节点的物理层控制器13向链路层控制器14发送已接收的自身ID数据包。该链路层控制器14可从已接收的自身ID数据包的数目识别连至IEEE1394串行总线的节点总数。这里，因为仅接收从与之直接相连的其它节点发送的自身ID数据包，因而可识别节点总数为2。然后，数字式摄录像一体机，从节点总数为2及该录像机的物理地址本身是#1这一事实可识别，该数字式摄录像一体机本身具有与IEEE 1394串行总线相连的节点中的最大物理地址。于是，数字式摄录像一体机中的链路层控制器14可识别，总节点数为2且同步资源管理器的物理地址是#1(即，数字式摄录像一体机本身)。
如果CPU15询问链路层控制器14关于同步资源管理器和总节点数，则它可从链路层控制器14收到回答并可识别同步资源管理器是数字式摄录像一体机自身。这种方式在图4B中说明。从而，数字式摄录像一体机可由自身获得频带和通道并把它们寄存在内部寄存器中且立即送出同步数据。
应该注意，虽然上述实施例的系统包括数字式摄录像一体机及数字录像机二个节点，但本发明可类似地应用于包括诸如个人计算机之类的3个或更多不同节点的其它系统。
已充分说明了本发明，对于本领域的一般技术人员显而易见，不脱离本发明的精神和范围，可作出许多改变和修改。

Claims (13)

1.一种用于一系统的电子设备，其中，所述电子设备通过总线连接第2电子设备以与该第2电子设备进行通信，其特征在于所述电子设备包括：通过所述总线进行通信的通信接口；所述通信接口包括物理层控制器、链路层控制器和CPU；所述CPU控制所述物理层控制器和链路层控制器的供电模式；如果所述电子设备处于电源接通状态，所述物理层控制器的供电模式转为供电状态；即使所述电子设备处于电源接通状态，所述链路层控制器的供电模式保持复位状态直至所述CPU指令所述链路层控制器转为供电状态；当所述物理层控制器检测到所述电子设备通过总线连接第2电子设备时，所述CPU向物理层控制器发送指示电源接通状态的链路层控制器供电模式信息，把所述链路层控制器的供电模式变为供电状态、然后指令物理层控制器开始总线复位；所述物理层控制器处理表示所述链路层控制器供电模式和总线管理容量的信息，该信息包含在总线复位后将由所述电子设备在总线上发送的数据包内。
2.如权利要求1所述的电子设备，其特征在于，当所述CPU从所述物理层控制器接收所述检测通知时，所述CPU询问所述链路层控制器，并且如果表示所述链路层控制器的供电状态的信息是复位模式，则所述CPU取消表示所述链路层控制器的供电状态的信息的复位状态，使所述链路层控制器工作。
3.如权利要求2所述的电子设备，其特征在于，所述代表供电状态的信息是代表所述链路层控制器状态的比特并包含在由所述电子设备待发送的自身ID数据包内。
4.如权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述总线是符合IEEE1394格式的串行总线。
5.如权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备可由电池驱动。
6.一种电子设备工作模式控制方法，其特征在于包括下述步骤：
控制所述电子设备中的链路层控制器使当所述电子设备试图与通过总线与之相连的第2电子设备通信时，即便所述电子设备处在电源接通状态，在所述电子设备不经所述总线与所述第2电子设备相连时，所述链路层控制器的供电模式也被保持在复位状态；并且
当所述电子设备中的物理层控制器检测到所述电子设备与所述第2电子设备经所述总线相连接时，所述电子设备中的CPU向所述物理层控制器发送指示电源接通状态的链路层控制器供电模式信息并且取消所述链路层控制器的供电模式的复位以把供电模式变为接通。
7.一种电子设备工作模式控制方法，其特征在于包括下述步骤：控制所述设备中的链路层控制器使得，当所述电子设备试图与通过总线与之相连的第2电子设备通信时，即便所述电子设备处在电源接通状态，所述链路层控制器的供电模式保持复位状态直到确认所述电子设备通过所述总线与所述第2电子设备连接；所述物理层控制器处理表示所述链路层控制器供电模式的信息，该信息包含在总线复位后将由所述电子设备发送的数据包内；当所述物理层控制器检测到所述连接时，CPU向物理层控制器发送指示处于电源接通状态的链路层控制器供电模式信息、取消所述链路层控制器供电模式复位，以把供电模式变为接通、然后指令物理层控制器开始总线复位。
8.如权利要求7所述的工作模式控制方法，其特征在于，通过一通信接口进行通信，所述通信接口包括物理层控制器，链路层控制器和CPU。
9.如权利要求8所述的工作模式控制方法，其特征在于，当向所述电子设备供电的电源从断开状态切换为接通状态时，所述CPU的供电模式变成接通且所述物理层控制器的供电模式的复位状态取消；施加至所述链路层控制器的电源不接通直至检测到所述电子设备通过所述总线与所述第2电子设备连接。
10.如权利要求9所述的工作模式控制方法，其特征在于，在所述CPU的供电模式变成接通且所述物理层控制器供电模式的复位状态取消后，所述物理层控制器向所述总线输出偏置电压并从所述第2电子设备检测偏置电压。
11.如权利要求10所述的工作模式控制方法，其特征在于，当检测到偏置电压时，所述总线复位开始，然后确定所述第1和第2电子设备间相互连接关系。
12.如权利要求11所述的工作模式控制方法，其特征在于，在所述连接关系确定后，所述CPU询问所述链路层控制器，并且如果此时所述链路层控制器的电源状态是复位模式，所述CPU取消所述链路层控制器供电模式的复位状态。
13.如权利要求12所述的工作模式控制方法，其特征在于，在所述链路层控制器供电模式的复位状态取消后，由所述物理层控制器使所述总线复位重新开始。
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