CN100490581C - 一种利用dsp微观休眠机制使移动终端省电的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种利用DSP微观休眠机制使移动终端省电的方法，将信号处理任务分为第一类任务和第二类任务两部分，所述第一类任务总是在接收/发射完当前帧的所有数据前完成，该方法包括以下步骤：1)设置独立于DSP时钟的同步定时时钟；2)DSP主程序开始运行时启动第一类任务；3)DSP响应DMA控制器产生的DMA中断，并在其中断服务程序中执行第二类任务以完成对一定数量符号数据的处理；4)当中断服务程序结束后，DSP主程序继续处理第一类任务，如果此时第一类任务已经结束，DSP进入低功耗的休眠状态；5)重复步骤3)，直到完成当前帧的所有第一类任务和第二类任务。借助本发明可以有效地缩短DSP工作时间，实现移动终端省电。
Description
技术领域
本发明涉及一种移动终端省电方法，尤其涉及一种利用数字信号处理器在其工作状态的空闲时间片内进入休眠状态的机制使移动通信终端省电的方法。
背景技术
在移动通信系统中，使移动终端在空闲时进入睡眠状态是一种常用的省电方法。在睡眠状态，移动终端的大部分模块，包括数字信号处理器(DSP)、微处理器、射频模块以及大部分外设被关闭或转入低功耗模式，从而降低移动终端的功耗。通常移动终端睡眠时间较长，可能睡眠几十帧甚至上百帧的时间。然而，当移动终端处于工作状态时，比如通话或传输数据时，对DSP来说，通常存在很多不连续的短暂的空闲时间片。但是，由于这些空闲时间片处于移动终端的工作状态，所以不能被睡眠机制利用。
如果可以在这些空闲时间片内使DSP进入低功耗的休眠状态，那么就可以降低DSP的功耗，从而降低整个移动终端的功耗。然而要利用这些时间片，需要解决如下两个问题。首先，在移动终端的设计中，通常采用DSP内部定时器作为终端同步定时时钟，用以保证下行同步。当DSP进入低功耗的休眠状态后，其内部定时器也会随之停止。因此如何在DSP进入休眠状态时保证对下行同步的同步定时是一个问题。其次，当DSP在多个不连续的空闲时间片内进入休眠状态后，采用什么样的机制才可以多次地唤醒DSP也是一个问题。
因此，实有必要设计一种新的利用DSP休眠机制使移动终端省电的方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种使DSP在工作状态下进入微观休眠状态从而使移动终端省电的方法，解决现有技术中移动终端无法利用DSP工作状态下的空闲时间片的问题。
为达到上述目的，本发明提供了一种利用DSP微观休眠机制使移动终端省电的方法，将信号处理任务分为第一类任务和第二类任务两部分，所述第一类任务总是在接收/发射完当前帧的所有数据前完成，该方法还包括以下步骤：
1)设置独立于DSP时钟的同步定时时钟；
2)DSP主程序开始运行时启动所述第一类任务；
3)DSP响应DMA控制器产生的DMA中断，并在其中断服务程序中执行所述第二类任务以完成对一定数量符号数据的处理；
4)当所述中断服务程序结束后，所述DSP主程序继续处理所述第一类任务，如果此时所述第一类任务已经结束，DSP进入低功耗的休眠状态；
5)重复步骤3)，直到完成当前帧的所有所述第一类任务和所述第二类任务。
根据本发明，所述第一类任务为非调制/解调任务，所述第二类任务为调制/解调任务或与调制/解调相关的子任务，所述调制/解调任务是指对射频模块接收/发射的数据所进行的处理及其相关操作，所述非调制/解调任务是指DSP任务中与调制/解调任务无关的所有其它任务。
优选地，所述第二类任务可拆分为多个子任务，各所述子任务之间相对独立，可以在每次DMA中断触发的所述中断服务程序中处理若干第二类任务的子任务。
优选地，所述第二类任务的子任务具体为：调制/解调最新收到的数据，累加已处理符号数，并根据已处理符号数执行特定操作。
根据本发明，所述DSP进入休眠状态的时间小于接收/发射所述的一定数量符号数据的时间。
根据本发明，系统中可以只存在第一类任务，也可以只存在第二类任务。
根据本发明，所述DSP的低功耗休眠状态由DSP芯片自身的特性确定。
根据本发明所述的方法，可以在不影响下行同步的前提下，使DSP在移动终端的工作状态的空闲时间片进入休眠状态，从而可以缩短DSP的工作时间，减少DSP芯片的功耗，从而降低移动终端的功耗。
另外，独立于DSP的同步定时模块的设置使得当DSP进入低功耗的休眠状态时移动终端的下行同步不会受到影响。
附图说明
图1是根据本发明的移动终端硬件实现示意图；
图2是根据本发明的DSP软件的流程图；
图3是根据本发明的射频接收DMA中断服务程序的流程图；
图4是根据本发明的DSP软件在移动终端工作状态下的接收子帧的状态变化图。
具体实施方式
下面结合本发明在SCDMA移动终端上的应用进一步说明本发明的方法的工作流程。应该认识到，此处所描述的具体实施方式仅仅是为说明的方便而并非对本发明的限制。
图1示出了在SCDMA移动终端中实现本发明的硬件模块及其相互关系，与本发明有关的硬件模块包括射频模块101、DMA控制器102、DSP 103以及同步定时模块104。移动终端通过射频模块101接收和发射数据，并且可以在DMA控制器102的控制下与DSP 103之间直接传递数据。同步定时模块104周期地产生送给DSP 103的中断，用于DSP 103保持终端与基站的同步。这个同步定时模块104是独立于DSP 103的，其中同步定时时钟独立于DSP时钟，即同步定时时钟不受DSP 103进入休眠状态的影响。因此，当DSP 103进入低功耗的休眠状态时，该同步定时模块104仍然可以正常工作，从而保证移动终端的下行同步。DMA控制器102用来在DSP 103和射频模块101之间传送数据，并在传送完数据后产生一个送给DSP 103的中断。这个中断可以将DSP 103从休眠状态唤醒，并使其调用对应的中断服务程序300。在本发明的优选实施例中，可以设定DMA控制器102每次传送一个符号数据。本领域普通技术人员应该认识到，也可以设定DMA控制器102每次传送多个符号数据。
DSP 103用于实现移动终端的信号处理，在接收子帧完成下行数据的解调、同步调整、载波恢复和语音解码等任务，在发射子帧完成上行数据的调制和语音编码等任务。此外，DSP 103还完成消息处理和与状态相关的处理。优选地，把语音编解码、消息处理和与状态相关的处理划分为第一类任务，放置在DSP主程序中执行，而把对上下行数据的调制/解调、同步调整、载波恢复等划分为第二类任务。每次调用射频接收/发射DMA的中断服务程序300执行一个第二类任务的子任务，即调制/解调一个符号的数据，并根据已处理符号数适时地处理同步调整、载波恢复等操作。
图2示出了本发明的DSP软件的流程。DSP主程序启动后首先在步骤201调用第一类任务。第一类任务通常会持续多个符号的接收/发射时间，所以在第一类任务处理过程中会产生DMA中断。当DMA中断产生时，DSP 103暂停对第一类任务的处理，在步骤207调用DMA中断服务程序300处理一个第二类任务的子任务。DMA中断服务程序300完成后，DSP 103继续处理第一类任务。假设第一类任务持续N1个符号的接收/发射时间(N1小于SCDMA系统接收/发射的符号数N)，那么这个过程会重复N1次。DSP 103处理完第一类任务后在步骤204进入休眠状态。当再次发生DMA中断时，DSP 103被唤醒并在步骤208执行DMA中断服务程序300，然后在步骤206判断是否完成一帧处理，若未完成则再次进入休眠状态。这个过程会重复N2次(N2＝N-N1)，直到处理完这一子帧的全部数据。
图3示出了本发明的射频接收DMA中断服务程序300的流程。一次中断服务程序300完成一个第二类任务的子任务。在接收子帧，一个第二类任务的子任务包括解调一个符号的数据，以及由已解调的符号数ProcessNum控制的特定操作。在移动终端的接收子帧，射频模块101从基站接收下行数据，并由DMA控制器102将接收到的下行数据传送至DSP 103的内存，当DMA控制器102传送完一个符号的下行数据后，向DSP 103发送一个射频接收DMA中断。当射频接收DMA中断产生时，DSP主程序中断正在执行的第一类任务，调用相应的中断服务程序300，在步骤301解调刚刚接收到的数据，并在步骤302将已处理符号数ProcessNum加1，然后在步骤303根据处理符号数ProcessNum执行特定的操作，如载波恢复、同步调整等。中断服务程序300结束后返回到DSP主程序。
图4示出了在移动终端工作状态下的接收子帧的DSP软件的状态变化。从图中可以清晰地看到，在一帧的前N1个符号的时间内，DSP 103处理第一类任务，被DMA中断打断N1次，从而调用了N1次DMA中断服务程序300。在这段时间内，DSP始终处于工作状态。当第一类任务结束后，DSP 103进入休眠状态。这个休眠状态被DMA中断打断N2次，产生了N2个小于SCDMA一个符号的持续时间(一个SCDMA符号持续时间约78微妙)的短暂DSP休眠状态，即微观休眠状态。
在移动终端中，发射子帧的处理过程与上述的接收子帧的处理过程相似，细微差异在于：在发射子帧，第一类任务主要指语音编码任务，第二类任务只要完成对上行数据的调制。所以，这里不再累叙细节。
可以看到，第一类任务总是在接收/发射完当前帧的所有数据之前完成，即N1<N，因此总是存在很多短暂的空闲时间片使DSP 103进入休眠状态，因此称之为微观休眠机制。
在移动终端中，调制/解调任务是指对射频接收/发射的数据的处理及其相关操作，调制/解调任务可以被拆分为多个子任务，并在每次DMA中断服务程序300中执行一个子任务。本领域普通技术人员应该认识到，在每次DMA中断服务程序300中也可以执行多个子任务。DSP任务中除调制/解调任务外的所有任务都可以算作非调制/解调任务。
本领域普通技术人员应该认识到，本发明的DSP微观休眠机制可以应用于SCDMA终端的所有工作状态，如通话、待机、接入、临频监视等状态。在移动终端的不同工作状态下，第一类任务和第二类任务可能有所不同，例如在待机状态的发射子帧不需要语音编码和调制数据，又如在邻频监视状态下，与状态相关的处理部分是完成相邻频点的参数计算。此外，系统中可以只存在第一类任务，也可以只存在第二类任务，但这些都不影响DSP微观休眠机制的实现。
本领域普通技术人员应该认识到，本发明可以应用在任何移动通信系统的终端上。无论移动终端承载的是语音业务还是数据业务，只要在DSP中执行的任务可拆解为多个子任务，并且在每个或多个子任务间有空闲时间片存在，都可以应用本发明使DSP在移动终端工作状态下的每个空闲时间片进入休眠状态，从而缩短DSP工作时间，实现移动终端省电。
Claims (8)
1.一种利用DSP微观休眠机制使移动终端省电的方法，将信号处理任务分为第一类任务和第二类任务两部分，所述第一类任务总是在接收/发射完当前帧的所有数据前完成，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
1)设置独立于DSP时钟的同步定时时钟；
2)DSP主程序开始运行时启动所述第一类任务；
3)DSP响应DMA控制器产生的DMA中断，并在其中断服务程序中执行所述第二类任务以完成对一定数量符号数据的处理；
4)当所述中断服务程序结束后，所述DSP主程序继续处理所述第一类任务，如果此时所述第一类任务已经结束，DSP进入低功耗的休眠状态；
5)重复步骤3)，直到完成当前帧的所有所述第一类任务和所述第二类任务。
2.根据权利要求1所述的利用DSP微观休眠机制使移动终端省电的方法，其特征在于，所述第一类任务为非调制/解调任务，所述第二类任务为调制/解调任务或与调制/解调相关的子任务，所述调制/解调任务是指对射频模块接收/发射的数据所进行的处理及其相关操作，所述非调制/解调任务是指DSP任务中与调制/解调任务无关的所有其它任务。
3.根据权利要求2所述的利用DSP微观休眠机制使移动终端省电的方法，其特征在于，所述第二类任务可拆分为多个子任务，各所述子任务之间相对独立，可以在每次DMA中断触发的所述中断服务程序中处理若干第二类任务的子任务。
4.根据权利要求3所述的利用DSP微观休眠机制使移动终端省电的方法，其特征在于，所述第二类任务的子任务具体为：调制/解调最新收到的数据，累加已处理符号数，并根据已处理符号数执行特定操作。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的利用DSP微观休眠机制使移动终端省电的方法，其特征在于，DSP进入休眠状态的时间小于接收/发射所述一定数量符号数据的时间。
6.根据权利要求5所述的利用DSP微观休眠机制使移动终端省电的方法，其特征在于，系统中可以只存在第一类任务。
7.根据权利要求5所述的利用DSP微观休眠机制使移动终端省电的方法，其特征在于，系统中可以只存在第二类任务。
8.根据权利要求5所述的利用DSP微观休眠机制使移动终端省电的方法，其特征在于，所述DSP的低功耗休眠状态由DSP芯片自身的特性确定。
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