CN101395556A - Usb应用中的移动驱动器的最低功率模式 - Google Patents

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Abstract

硬盘驱动器进入低功率模式以降低功率消耗。为了维持与主机设备的通信，通信接口以及为该通信接口存储配置数据的电路部分保持被激励。为了激励该通信接口和电路部分，低功率电压调节器提供适当的参考电压。一个低功率电压调节器专用于此目的。另一电压调节器被从活动的开关模式转换到低功率的线性模式，以提供必要的参考电压。另外，独特的握手信号被用于控制硬盘驱动器进入低功率模式和退出低功率模式。

Description

USB应用中的移动驱动器的最低功率模式
相关申请的交叉引用
本申请要求2006年3月7日递交的美国临时申请No.60/779,975和2006年3月20日递交的美国临时申请No.60/783,944的优先权，特此通过此引用将该两个申请完全并入在此。
技术领域
本发明一般地涉及数据存储设备。更具体而言，本发明涉及降低硬盘驱动系统中的功率消耗，尤其是针对结合低功率便携设备的应用降低硬盘驱动系统中的功率消耗。
背景技术
诸如计算机、膝上型计算机、个人视频记录器(PVR)、MP3播放器、游戏控制台、服务器、机顶盒、数码相机和其他电子设备之类的主机设备经常需要以快速的读写时间存储大量数据。诸如硬盘驱动器(HDD)之类的存储设备可用于满足这些存储要求。
现在参考图1，示例性的硬盘驱动器(HDD)100被示为包括硬盘驱动(HDD)片上系统(SOC)102和硬驱动装置(HDA)104。HDD 100与主机设备120通信。提供尽可能高的对HDD 100进行写入和读取的速度是一个设计目标。使读和写速度最大化包括使主机设备120和HDD 100之间的数据传送速率最大化和减少主机设备120必须等待来自HDD 100的响应的时间量。等待时间或延时可能发生在存储的数据被取回时，或者发生在HDD 100被从非活动状态中再次激活时。
HDA 104传统上包括一个或多个用于存储数据的硬驱动盘片(harddrive platter)。主轴电机使硬驱动盘片旋转。一般来说，主轴电机在读和写操作期间以固定的速度旋转硬驱动盘片。一个或多个读/写致动臂(actuator arm)相对于硬驱动盘片运动，以从硬驱动盘片读取数据和或向硬驱动盘片写入数据。
读/写器件位于读/写臂的末端附近。读/写器件包括诸如电感器之类的生成磁场的写元件。读/写器件还包括感测盘片上的磁场的读元件(例如磁阻(MR)元件)。前置放大电路对模拟读/写信号进行放大。
在读数据时，前置放大电路放大来自读元件的低电平信号，并且将经过放大的信号输出到读/写通道器件。在写数据时，流经读/写器件的写元件的写电流被生成。写电流被切换以产生具有正极性或负极性的磁场。正极性或负极性被硬驱动盘片存储并被用于表示数据。
HDD SOC 102一般包括缓冲器106，该缓冲器106存储与HDD 100的控制相关联的数据并且/或者对数据进行缓冲以允许数据被收集并以更大的数据块的形式被发送，以便提高效率。缓冲器106可使用DRAM、SDRAM或其他类型的低延时存储器。HDD SOC 102还包括处理器108，该处理器108执行与HDD 100的操作有关的处理。
HDD SOC 102还包括硬盘控制器(HDC)110，该HDC 110经由输入/输出(I/O)接口112与主机设备120通信。HDC 110还与主轴/音圈电机(VCM)驱动器114和/或读/写通道器件116通信。I/O接口112可以是串行或并行接口，例如集成驱动电子设备(IDE)、高级技术附件(ATA)或串行ATA(SATA)接口。主轴/VCM驱动器114控制使盘片旋转的主轴电机。主轴/VCM驱动器114还生成例如利用音圈致动器、步进电机或任何其他适当的致动器来定位读/写臂的控制信号。
HDD 100的I/O接口112与I/O接口122通信，该I/O接口122与主机设备120相关联。数据通信可以根据任何适当的标准进行。在一个示例中，两个I/O接口112、122实现通用串行(USB)总线标准。
尤其是在主机设备120便携的应用中，特别需要低功率操作。主机设备120包括向主机提供操作功率的电池124。在一些情况下，电池124还例如通过两个I/O接口112、122之间的USB连接来向HDD100提供操作功率。电池124如果被耗尽的话可以被再充电。
为了延伸电池124的操作寿命，希望最小化或消除诸如HDD 100之类的组件的功率消耗。从而，当HDD 100不需要读或写数据时，HDD 100可进入低功率模式，在该模式中，活动电路被解除激活(deactivate)。但是，当存在于低功率模式中并再次变得活动时，重新激活这些电路的过程可能产生延时或等待时间，在此期间主机设备120等待响应。希望提供一种方法和装置，其产生最低功率模式，但还迅速地返回活动状态以与主机设备通信。
发明内容
本发明由所附权利要求来限定，本部分中的任何内容都不应当被理解为对这些权利要求的限制。
以介绍方式，下面描述的实施例提供了一种硬盘驱动器。在一个实施例中，硬盘驱动器进入低功率模式以降低功率消耗。为了维持通信，通信接口以及为该通信接口存储配置数据的电路部分保持被激励。为了激励该通信接口和电路部分，低功率电压调节器(regulator)提供适当的参考电压。一个电压调节器的功率消耗相对较低，并且专用于此目的。另一个电压调节器被从活动的开关模式转换到低功率的线性模式，以提供必要的参考电压。在另一实施例中，独特的握手信号被用于控制硬盘驱动器进入低功率模式和退出低功率模式。提供了其他实施例中，并且这里描述的每个实施例可以单独或彼此结合使用。
现在将参考附图来描述示例性实施例。
附图说明
图1是现有技术的硬盘驱动器的框图；
图2是硬盘驱动器的框图；
图3是示出图2的硬盘驱动器的操作的时序图；
图4A是数字多功能盘(DVD)的功能框图；
图4B是高清晰电视的功能框图；
图4C是车辆控制系统的功能框图；
图4D是蜂窝电话的功能框图；
图4E是机顶盒的功能框图；以及
图4F是媒体播放器的功能框图。
具体实施方式
参考图2，它示出了硬盘驱动器(HDD)200的框图。HDD 200包括硬驱动装置(HDA)202、电机控制器(MC)204、片上系统(SoC)206和前置放大器208。在示例性实施例中，HDD 200可与诸如计算机、膝上型计算机、个人视频记录器(PVR)、MP3播放器、游戏控制台和数码相机之类的便携式设备相结合。这些和其他电子设备经常需要以快速的读写时间存储大量数据。便携式设备一般是由电池供电的，因此低功率消耗是延长电池寿命所必需的。
HDA 202包括主轴电机210和音圈电机(VCM)212，以及诸如一个或多个硬盘盘片之类的覆盖有磁介质的存储介质。主轴电机210以预定的速度旋转盘片。VCM 212是控制读写头相对于旋转的盘片的定位的致动器。HDA 202可以是传统的。在一个示例性实施例中，HDA 202具有非常小的外形系数，例如，大小为0.85至1.0英寸，以便结合便携式电子设备使用。
MC 204包括主轴核心214、主轴驱动器216、音圈电机线圈(VCMCCL)218、数模转换器(DAC)220以及串行接口和输入/输出(SIF/IO)电路222。MC 204还包括上电复位(power on reset，POR)电路224和若干个调节器，其中包括3伏特调节器226、-2伏特调节器228、1.2伏特调节器230和3.3伏特调节器232。
主轴核心214包括用于控制主轴电机210的操作的数字逻辑电路。诸如速度控制和反馈之类的特征由主轴核心214的数字逻辑电路来管理。主轴核心214与主轴驱动器216通信，该主轴驱动器216包括用于驱动主轴电机210的电路。主轴驱动器216可包括数字逻辑电路，并且还可包括能够驱动致动主轴电机210所需的电流和电压的电路。这些电流和电压需求可能与例如主轴核心214的数字逻辑的电流和电压需求不同。
MC 204的VCM CCL 218与HDA 202的VCM 212通信。VCM CCL218控制HDA 202的读写头相对于HDA 202的盘片的定位。DAC 220将MC 204所接收的数字数据转换成模拟信号，以便存储在HDA 202上。模拟信号适合于驱动VCM CCL 218。
SIF/IO电路222在MC 204与HDD 200的其他部分(例如SoC 206)之间形成数据通信电路。如下面将参考图3更详细描述的，SIF/IO电路222利用标注为SCLK或串行时钟、SDATA或串行数据以及SDEN或串行数据使能的线路或导线来实现三导线数据通信协议。当SDEN线路上的信号为低时，串行数据被提供到SDATA线路。根据所公开的通信协议，随后由发送设备提供时钟电路，以使串行数据根据时钟进入接收设备中。这样，利用最低限度的连接实现了双向数据通信电路，但仍提供了可靠的高速通信。SIF/IO电路222实现了针对MC 204的通信协议。
POR电路224进行操作，以将MC 202的一些部分启动到限定的状态，尤其是在电力最初被施加到MC 202之后。POR电路在信号路径225上施加复位信号。主轴核心214和DAC 220的寄存器和其他数据存储组件(未示出)被复位到零状态。由于尤其是在上电操作期间可能产生意外的数据状态，并且这种意外的数据状态可能导致意外的结果，所以POR电路(例如)将适当的电路复位到预定的状态。
调节器226、228、230、232提供供HDD 200的其他组件使用的操作电压和电流。一般地，每个调节器由其输出信号来定义。输出信号的值可由SoC 206来编程，以控制器件的性能系数。从而，3伏特调节器226提供具有3伏特的标称值的电压信号。如图2所示，该值可在2.5和3.3伏特之间变化。类似地，-2伏特调节器228提供具有-2伏特的标称值的信号，但该值可在例如-1.8和-2.1伏特之间变化。另外，1.2伏特调节器228提供具有1.2伏特的标称值的信号，但该值可在0.80和1.42伏特之间变化。作为SoC如何对输出信号进行编程或改变以控制性能系数的示例，为了改善高数据速率性能，SoC 206对1.2伏特调节器228进行编程以产生1.4伏特的输出值。对于另一应用或模式，在低数据速率模式或待用模式中，SoC206将对1.2伏特调节器228进行编程以产生0.8伏特的输出值。这将节省功率并延长便携式设备中的电池寿命。如图2中信号路径234所示，来自1.2伏特调节器228的信号被提供到SoC 206。另外，3.3伏特调节器232提供具有如下电压的信号：该电压标称为3.3伏特，但可在2.5伏特和3.3伏特之间变化。如图2中信号路径236所示，该信号被提供到SoC 206。
调节器226、228、230、232可以具有任何适当的设计，以满足HDD200的要求。在典型应用中，调节器生成这样一个信号，该信号具有一般对诸如电源电压或者温度之类的某个其他参数不敏感的值，或者具有以已知的方式跟踪参数变化的值。例如，在图示实施例中，调节器230为SoC核心242提供电力供应，并且在此实施例中是具有约1.2伏特或者说约等于硅的带隙电压的输出电压的带隙调节器。该输出电压的温度变化是公知的，并且该电压例如可用于偏置其他电路中的电流源。
调节器226、228、230、232在一些实现方式中工作在线性模式和开关模式之一之中。在线性模式中，调节器执行分压以产生输电压，并且使用反馈电路来调整输入电压，以保持输出电压相对恒定。在线性模式中，更多的功率被消耗在控制电路中，并且这在大负载电流中是占主导的。但是，在低负载电流下，控制电路的功率消耗相对较小。在开关模式中，调节器迅速地接通和切断负载电流，以保持输出电压相对恒定。在开关模式中，需要更多的电路来操作调节器，因此功率耗散更大。但是，对于开关模式，不论负载电流如何，控制电路电流都是恒定的，并且控制电路的电流在较小的负载电流下相当地大。控制电路的电流通常大于线性模式中的控制电路。从而，对于低功率操作，线性模式操作是优选的，但是线性模式中的调节器具有这样一个输出电压，该输出电压基于负载吸取的电流而具有更大的变差。从效率角度来看，最大化电池寿命的最佳使用方式在正常操作下倾向于开关模式，而对于像低功率模式这样的很小负载则倾向于线性模式。
SoC 206包括模拟电路240、SoC核心242、闪存245和动态随机访问存储器(DRAM)246。对于外部通信，SoC206包括通用串行总线(USB)接口250、系统输入/输出(I/O)电路252、主机输入/输出(I/O)电路254和电机控制器(MC)输入/输出(I/O)电路256。
模拟电路240向SoC 206提供模拟功能，例如滤波。SoC核心242包括用于执行各种功能的数字逻辑，所述功能包括HDD 200的控制操作。例如，SoC核心242包括读通道物理层核心，该读通道物理层核心提供诸如数据编码和解码、检错和纠错之类的功能，以便对所接收的用于存储在HDA 202上的数据或从HDA 202上的存储装置中取回的数据进行处理。SoC核心242可包括可编程处理器，该处理器响应于指令和数据而进行操作，并且可向SoC 206和MC 204的其他电路发出指令或命令。SoC核心242包括诸如寄存器之类的用于保存某种数据的存储装置，但如果到SoC核心242的电力中断，那么寄存器的内容可能丢失或遭到破坏。
SoC核心242由1.2伏特调节器230通过信号路径234供电。也就是说，1.2伏特调节器230通过信号路径234向SoC核心242提供经调节的信号。
闪存244和DRAM 246存储供HDD 200的其他组件(例如SoC核心242)使用的数据和指令。闪存244是非易失性的，并且可通过施加适当信号来写入和读取。DRAM 246是易失性的，并且要求周期性的刷新。
USB接口250提供从HDD 200到诸如主机处理器之类的外部数据处理设备的双向通信电路。该通信是根据USB通信标准进行的。该标准提供了菊链式(daisy chained)体系结构，其中具有主机控制器和多个菊链的设备。最多达64个设备可与主机处理器通信。每个设备，例如USB接口250，由USB身份和USB配置来定义。在SoC 206中，USB身份和USB配置被存储在SoC核心242中。在图2的实施例中，信号从3.3伏特调节器232通过信号路径236被提供到USB接口250。
系统I/O电路252、主机I/O电路254和MC I/O电路256为SoC 206提供额外的远程通信资源。利用这些端口的通信可能根据任何传统的标准进行。它们可以用于某些应用中，或者在其他应用中保持断开连接。
前置放大器208是用于HDD 200的读/写操作的前置放大器。前置放大器208包括串行接口和输入/输出(SIF&IO)电路260。该电路260包括外部串行接口，用于向和从HDD 200传送数据。如此处所述，该串行接口包括三个导线或外部引脚，它们被标注为SDEN、SDATA和SCLK，用于串行数据使能、串行数据和串行时钟。SIF&IO电路260所提供的串行接口允许SoC核心242的内部寄存器被编程。如下面将参考图3更详细描述的，当串行数据使能引脚(SDEN)为高时，串行接口能够进行数据传送。SDEN在任何传输之前被维护(assert)为高，并且应当保持为高，直到传送完成为止。在每次传送结束时，应当使SDEN变为低。当SDEN为高时，提供到串行数据引脚(SDATA)的数据将在串行时钟引脚(SCLK)的每次上升沿上被锁存。SCLK的上升沿应当只在地址或数据的所需比特正被提供于串行数据线路SDEN上时才出现。该数据被锁存到内部寄存器中。
用于与HDD 200进行电通信的其他引脚被标注为WAKEUP(用于接收指示低功率模式结束的信号)、Bit-W(用于写数据比特)和Bit-R(用于读数据比特)。也可包括其他连接。
在一些实施例中，MC 204和SoC 206被各自制造在单独的集成电路上。MC 204包括诸如调节器226、228、230、232和主轴驱动器218之类的线性电路。在图2的实施例中，2.5至5.0伏特的电源电压被提供给MC204。SoC 206包括诸如SoC核心242和存储器244、246之类的数字逻辑电路。在图2的实施例中，最高达3.6伏特的电源电压被提供给SoC 206。包括MC 204的集成电路和包括SoC 206的集成电路被安装在共同的印刷接线板上并在电气上互连。在其他实施例中，如果技术和经济允许，则MC 204和SoC 206可以被制造在共同的集成电路中。
HDD 200适合于进入低功率模式，在该模式中，活动电路被解除激活。将电路解除激活降低或消除了这些电路中的功率消耗，并且降低了HDD 200中的整体耗用电流。HDD 200还适合于保持为通过USB接口250通信作好准备，以便重新激活被断电的电路的过程不会产生在其期间主机设备等待响应的延时或等待时间。
在操作中，发出命令以进入低功率模式。SIF&IO电路260可用于该目的。在接收到低功率模式进入命令之后，维护SDEN线路上的信号(低)，并且进入低功率模式。在低功率模式中，尽可能多的电路被解除激活。在MC204中，主轴核心214和主轴驱动器216、VCM线圈218、DAC 220、-2伏特调节器228和3伏特调节器226将与其他组件一起被禁用。类似地，SoC 206已被分区以增强此过程。不需要的部分可被关断，以降低或消除功率消耗。
为了维持对到HDD 200的访问通信的检测能力，USB接口250保持活动或被激励。这样，USB接口250是活动的，以通过与主机计算机或设备(例如便携式膝上型计算机、MP3播放器等等)的USB连接来接收任何数据读或数据写命令。
为了是活动的，USB接口250维持对其USB身份和USB配置信息的访问。如果该信息丢失(比如由于使存储信息的寄存器掉电)，则该信息必须由主机计算机或设备重新提供给USB接口250。该过程要花费时间，并且增大了HDD 200响应的延时或等待时间。为了维持USB身份和配置信息，定义该信息的数据被存储在SoC核心242中。当该配置信息被USB接口250所请求时，它可以被从SoC核心242中的寄存器存储装置中取回。
为了在HDD 200进入低功率模式时使USB接口250和SoC核心242保持被激励，对HDD 200的调节器电路进行了特殊的规定。例如，3伏特调节器232被维持向USB接口250提供操作功率。在示例性实施例中，3伏特调节器232是被设计为在相对较低的耗用功率下操作的传统的简单带隙调节器。另外，3伏特调节器232只与USB接口250通信，并且只提供供USB接口250使用的小操作电流。在低功率模式中，HDD 200的其他电路不与3伏特调节器232通信。
为了在低功率模式期间使SoC核心242保持被供电，1.2伏特调节器230被从其开关操作模式切换到线性操作模式。在开关模式中，1.2伏特调节器230提供对电源电压和温度的变化相对不敏感的被适当调节的信号。这个被适当调节的信号被用于MC 204和SoC 206的电路的活动模式操作。但是，在低功率模式中，不需要以非常严格的容限来控制这些被适当调节的电源。在低功率模式中，唯一的要求是用于为SoC核心242供电并提供SoC核心242所需的最小操作电流(例如20μA)的电压。在线性模式中，取决于负载电流，1.2伏特调节器230的输出电压约为0.8至1.4伏特。当1.2伏特调节器230被切换到线性模式时，其电流吸取和功率消耗大大减小。
因此，提供了具有低于500μA的低功率模式待用电流的HDD 200。这比其他的具有约50mA或者说高100倍的待用电流的设备要小得多。另外，对于低功率模式没有访问延迟惩罚。由于USB接口250保持被激励并且由于SoC核心242为USB接口250保存配置数据，因此HDD 200准备好了以最小的延迟对访问请求作出响应。
图3示出了一时序图，该时序图图示出进入和退出低功率模式。操作的阶段在图3的顶部描述。在时间段302期间，例如由主机处理器120发出进入低功率模式的命令。在时间段304期间，该命令被锁存，并且HDD200等待最后一步，以在串行数据使能SDEN线路上的信号被拉低时进入低功率模式。在时间段306期间，HDD 200处于低功率模式中。在时间段308期间，从主机处理器120接收唤醒命令，并且HDD 200处于调节器恢复时段中。在时间段310期间，HDD 200返回到正常操作，等待和接收包括信号路径SCLK、SDEN、SDATA的三导线总线313上的命令。最后，在时间段312期间，HDD 200处于正常的活动模式中。
在时间段302期间，串行数据被提供到SDATA线路314，使能线路SDEN 318被拉低，并且串行数据时钟线路SCLK 316被维护以为三导线总线313上的命令提供时钟。在使能线路SDEN的上升沿319，HDD 200将Bit-W线路320上的信号拉高。此时，HDD准备好了进入低功率模式。当使能线路SDEN 318在下降沿322被维护为低时，进入低功率模式。
在进入低功率模式时，所有能被断电的组件都被断电。这一般包括电机控制器204和片上系统206的所有电路，除了USB接口250和SoC核心242以及用于为USB接口250和SoC核心242充分供电的调节器226、228、230、232之外。如图3所示，Bit-W线路320上的高电平和SDEN线路318上的下降沿322使得内部节点变为高，以在内部指示和控制低功率模式。该内部节点上的上升沿使得HDD 200将SDATA线路314上的信号拉低，从而提供有关HDD处于低功率模式的外部指示。
相关电压调节器电路的活动也在图3底部示出。在Bit-W线路320上的上升沿时，当HDD 200为低功率模式作好准备时，专用的带隙调节器(图2中的调节器232)变为活动，以向USB接口250提供操作功率，如图3的迹线326所示。该调节器所产生的信号可被适当的逻辑或其他装置切换到USB接口250，以便只在低功率模式期间提供该信号，而在活动模式期间提供传统的功率。
相反，当在SDEN上的信号的下降沿322处进入低功率模式时，带隙调节器(例如图2中的调节器226)被解除激励，如图3中的迹线328所示。另外，1.2伏特调节器(图2中的调节器230)从如迹线330所示的作为相对高功率模式的开关模式转移到如迹线332所示的作为相对低功率模式的线性模式。该调节器的输出足以为HDD 200的存储着HDD 200的USB配置信息的SoC核心242供电。
低功率模式结束由标注为WAKEUP的线路上的上升沿来指示。或者，可以将该线路电短路到SDEN引脚，以便在将串行数据使能拉高时，退出低功率模式。该转变导致了内部节点上的上升沿334，并且提示HDD200将Bit-R引脚336上的信号维护为高值。这向外部指示出HDD要退出低功率模式。在调节器恢复时间段308期间，带隙调节器(例如图2中的调节器226)被重新激励，如图3中的迹线338所示。类似地，在该时间段期间，1.2伏特调节器(图2中的调节器230)从线性模式转移到开关模式，如图3中的迹线340所示。在时间段310期间，该调节器重新开始正常的开关模式操作，迹线342。然后，在时间段312期间，HDD200准备好了利用三导线总线313进行正常操作。
现在参考图4A-4E，其中示出了本发明的各种示例性实现方式。现在参考图4A，本发明可实现在数字多功能盘(DVD)驱动器410中。DVD可结合包括了以上参考图2和3所描述的特征和功能的硬盘驱动器。本发明可实现信号处理和/或控制电路(在图4A中总地标识为412)中的任一者或两者、DVD驱动器410的大容量数据存储装置和/或电源413，或者实现于其中。DVD410中的信号处理和/或控制电路412和/或其他电路(未示出)可处理数据、执行编码和/或加密、执行计算和/或对从光存储介质416读出的数据和/或写入到光存储介质416的数据进行格式化。在一些实现方式中，DVD 410中的信号处理和/或控制电路412和/或其他电路(未示出)还可执行其他功能，例如编码和/或解码以及/或者与DVD驱动器相关联的任何其他信号处理功能。
DVD驱动器410可经由一个或多个有线或无线通信链路417与诸如计算机、电视或其他设备之类的输出设备(未示出)通信。DVD 410可与以非易失方式存储数据的大容量数据存储装置418通信。大容量数据存储装置418可包括硬盘驱动器(HDD)。HDD可具有图2所示的配置。HDD可以是包括一个或多个直径小于约1.8″的盘片的袖珍HDD。DVD 410可连接到存储器419，例如RAM、ROM、低延时非易失性存储器(例如闪存)和/或其他适当的电子数据存储装置。
现在参考图4B，本发明可实现在高清晰电视(HDTV)420中。HDTV可结合包括了以上参考图2和3所描述的特征和功能的硬盘驱动器。本发明可实现信号处理和/或控制电路中的任一者或两者、WLAN接口、HDTV 420的大容量数据存储装置和/或电源423，或者实现于其中。HDTV 420接收有线或无线格式的HDTV输入信号，并生成用于显示器426的HDTV输出信号。在一些实现方式中，HDTV 420的信号处理和/或控制电路422和/或其他电路(未示出)可处理数据、执行编码和/或加密、执行计算、格式化数据和/或执行可能需要的任何其他类型的HDTV处理。
HDTV 420可与诸如光存储设备和/或磁存储设备之类的以非易失方式存储数据的大容量数据存储装置427通信。至少一个HDD可具有图2所示的配置，并且/或者至少一个DVD可具有图4A所示的配置。HDD可以是包括一个或多个直径小于约1.8″的盘片的袖珍HDD。HDTV 420可连接到存储器428，例如RAM、ROM、低延时非易失性存储器(例如闪存)和/或其他适当的电子数据存储装置。HDTV 420还可支持经由WLAN网络接口429与WLAN的连接。
现在参考图4C，本发明可实现车辆430的控制系统、WLAN接口、车辆控制系统的大容量数据存储装置和/或电源433，或实现于其中。车辆可结合包括了以上参考图2和3所描述的特征和功能的硬盘驱动器。在一些实现方式中，本发明实现了动力传动系控制系统432，其接收来自诸如温度传感器、压力传感器、转动传感器、气流传感器和/或任何其他适当的传感器之类的一个或多个传感器的输入，以及/或者生成诸如引擎工作参数、传动工作参数和/或其他控制信号之类的一个或多个输出控制信号。
本发明也可实现在车辆430的其他控制系统440中。控制系统440同样可接收来自输入传感器442的信号以及/或者输出控制信号到一个或多个输出设备444。在一些实现方式中，控制系统440可以是防抱死制动系统(ABS)、导航系统、远程信息处理系统、车辆远程信息处理系统、车道偏离系统、自适应巡航控制系统、车辆娱乐系统(例如立体声系统、DVD、紧致盘等等)的一部分。还可以设想其他实现方式。
动力传动系控制系统432可与以非易失方式存储数据的大容量数据存储装置446通信。大容量数据存储装置446可包括光存储设备和/或磁存储设备，例如硬盘驱动器HDD和/或DVD。至少一个HDD可具有图2所示的配置，并且/或者至少一个DVD可具有图4A所示的配置。HDD可以是包括一个或多个直径小于约1.8″的盘片的袖珍HDD。动力传动系控制系统432可连接到存储器447，例如RAM、ROM、低延时非易失性存储器(例如闪存)和/或其他适当的电子数据存储装置。动力传动系控制系统432还可支持经由WLAN网络接口448与WLAN的连接。控制系统440也可包括大容量数据存储装置、存储器和/或WLAN接口(均未示出)。
现在参考图4D，本发明可实现在蜂窝电话450中，该蜂窝电话450可包括蜂窝天线451。蜂窝电话或蜂窝天线可结合包括了以上参考图2和3所描述的特征和功能的硬盘驱动器。本发明可实现信号处理和/或控制电路(在图4D中总地标识为452)中的任一者或两者、WLAN接口、蜂窝电话450的大容量数据存储装置和/或电源453，或者实现于其中。在一些实现方式中，蜂窝电话450包括麦克风456、音频输出458(例如扬声器和/或音频输出插孔)、显示器460和/或输入设备462(例如键盘、点选设备、语音激励和/或其他输入设备)。蜂窝电话450中的信号处理和/或控制电路452和/或其他电路(未示出)可处理数据、执行编码和/或加密、执行计算、格式化数据和/或执行其他蜂窝电话功能。
蜂窝电话450可与诸如光存储设备和/或磁存储设备(例如硬盘驱动器HDD和/或DVD)之类的以非易失方式存储数据的大容量数据存储装置464通信。至少一个HDD可具有图2所示的配置，并且/或者至少一个DVD可具有图4A所示的配置。HDD可以是包括一个或多个直径小于约1.8″的盘片的袖珍HDD。蜂窝电话450可连接到存储器466，例如RAM、ROM、低延时非易失性存储器(例如闪存)和/或其他适当的电子数据存储装置。蜂窝电话450还可支持经由WLAN网络接口468与WLAN的连接。
现在参考图4E，本发明可实现在机顶盒480中。机顶盒可结合包括了以上参考图2和3所描述的特征和功能的硬盘驱动器。本发明可实现信号处理和/或控制电路(在图4E中总地标识为484)中的任一者或两者、WLAN接口、机顶盒480的大容量数据存储装置和/或电源483，或者实现于其中。机顶盒480接收来自诸如宽带源之类的源的信号，并输出适用于显示器488(例如电视和/或监视器和/或其他视频和/或音频输出设备)的标准和/或高清晰音频/视频信号。机顶盒480的信号处理和/或控制电路484和/或其他电路(未示出)可处理数据、执行编码和/或加密、执行计算、格式化数据和/或执行任何其他机顶盒功能。
机顶盒480可与以非易失方式存储数据的大容量数据存储装置490通信。大容量数据存储装置490可包括光存储设备和/或磁存储设备，例如硬盘驱动器HDD和/或DVD。至少一个HDD可具有图2所示的配置，并且/或者至少一个DVD可具有图4A所示的配置。HDD可以是包括一个或多个直径小于约1.8″的盘片的袖珍HDD。机顶盒480可连接到存储器494，例如RAM、ROM、低延时非易失性存储器(例如闪存)和/或其他适当的电子数据存储装置。机顶盒480还可支持经由WLAN网络接口496与WLAN的连接。
现在参考图4F，本发明可实现在媒体播放器500中。媒体播放器可结合包括了以上参考图2和3所描述的特征和功能的硬盘驱动器。本发明可实现信号处理和/或控制电路(在图4F中总地标识为504)中的任一者或两者、WLAN接口、媒体播放器500的大容量数据存储装置和/或电源503，或者实现于其中。在一些实现方式中，媒体播放器500包括显示器507和/或用户输入508(例如键盘、触摸板等等)。在一些实现方式中，媒体播放器500可使用图形用户界面(GUI)，该GUI一般经由显示器507和/或用户输入508使用菜单、下拉菜单、图标和/或点击(point-and-click)界面。媒体播放器500还包括音频输出509，例如扬声器和/或音频输出插孔。媒体播放器500的信号处理和/或控制电路504和/或其他电路(未示出)可处理数据、执行编码和/或加密、执行计算、格式化数据和/或执行任何其他媒体播放器功能。
媒体播放器500可与以非易失方式存储数据(例如压缩的音频和/或视频内容)的大容量数据存储装置510通信。在一些实现方式中，压缩的音频文件包括遵循MP3格式或其他适当的压缩音频和/或视频格式的文件。大容量数据存储装置可包括光存储设备和/或磁存储设备，例如硬盘驱动器HDD和/或DVD。至少一个HDD可具有图2所示的配置，并且/或者至少一个DVD可具有图4A所示的配置。HDD可以是包括一个或多个直径小于约1.8″的盘片的袖珍HDD。媒体播放器500可连接到存储器514，例如RAM、ROM、低延时非易失性存储器(例如闪存)和/或其他适当的电子数据存储装置。媒体播放器500还可支持经由WLAN网络接口516与WLAN的连接。除了上面描述的那些以外，还可以设想其他实现方式。
应当理解，这里公开的方法和装置也可结合其他类型的存储系统使用。另外，该数据通信技术和装置可被扩展到其他设备。
希望以上详细描述被理解为对本发明可采取的所选形式的例示，而不是对本发明的限定。希望限定本发明范围的只是所附权利要求，包括所有等同物。

Claims (40)

1.一种硬盘驱动器，包括：
逻辑核心，用于控制对所述硬盘驱动器的操作模式的选择，所述操作模式包括低功率模式和活动模式；
与所述逻辑核心通信的通信接口；以及
用于生成第一信号和第二信号的模块，所述逻辑核心响应于所述第一信号在所述低功率模式期间为所述通信接口维持配置信息，所述第二信号用于在所述低功率模式期间使所述通信接口保持活动。
2.如权利要求1所述的硬盘驱动器，其中所述逻辑核心在所述低功率模式期间为所述硬盘驱动器存储定义设备标识符的数据和定义配置的数据。
3.如权利要求2所述的硬盘驱动器，其中所述通信接口包括通用串行总线(USB)接口，并且其中，所述逻辑核心存储定义USB设备标识符和USB配置的数据。
4.如权利要求1所述的硬盘驱动器，其中，除了所述逻辑核心、所述通信接口和所述模块之外，基本上所述硬盘驱动器的所有电路在所述低功率模式期间都被断电。
5.如权利要求1所述的硬盘驱动器，其中所述模块包括电压调节器，该电压调节器可在用于所述活动模式的活动配置和用于较低功率模式的低功率配置之间配置。
6.如权利要求5所述的硬盘驱动器，其中所述低功率模式包括线性开环模式。
7.如权利要求1所述的硬盘驱动器，其中所述模块包括用于生成所述第二信号的带隙调节器。
8.如权利要求1所述的硬盘驱动器，其中所述模块包括专用于所述通信接口的操作的调节器。
9.如权利要求1所述的硬盘驱动器，还包括具有主轴核心电路和音圈电机电路的电机控制器，其中所述电机控制器在所述低功率模式中被断电。
10.如权利要求1所述的硬盘驱动器，其中所述硬盘驱动器在所述低功率模式中具有小于约500微安的待用电流。
11.一种硬盘驱动器，包括：
用于控制对所述硬盘驱动器的操作模式的选择的装置，所述操作模式包括低功率模式和活动模式；
与所述用于控制的装置通信的用于外部通信的装置；以及
用于生成第一信号和第二信号的模块装置，所述用于控制的装置响应于所述第一信号在所述低功率模式期间为所述用于外部通信的装置维持配置信息，所述第二信号用于在所述低功率模式期间使所述用于外部通信的装置保持活动。
12.如权利要求11所述的硬盘驱动器，其中所述用于控制的装置包括用于在所述低功率模式期间为所述硬盘驱动器存储定义设备标识符的数据和定义配置的数据的装置。
13.如权利要求12所述的硬盘驱动器，其中所述用于外部通信的装置包括通用串行总线(USB)接口，并且其中，所述用于控制的装置包括用于存储定义了USB设备标识符和USB配置的数据的装置。
14.如权利要求13所述的硬盘驱动器，其中所述用于控制的装置在所述低功率模式期间为所述硬盘驱动器存储定义USB设备标识符的数据和定义USB配置的数据。
15.如权利要求11所述的硬盘驱动器，其中，除了所述用于控制的装置、所述用于外部通信的装置和所述模块装置之外，基本上所述硬盘驱动器的所有电路在所述低功率模式期间都被断电。
16.如权利要求11所述的硬盘驱动器，其中所述模块装置包括电压调节器，该电压调节器可在用于所述活动模式的活动配置和用于较低功率模式的低功率配置之间配置。
17.如权利要求16所述的硬盘驱动器，其中所述低功率模式包括线性开环模式。
18.如权利要求11所述的硬盘驱动器，其中所述模块装置包括用于生成所述第二信号的带隙调节器。
19.如权利要求11所述的硬盘驱动器，其中所述模块装置包括专用于所述用于外部通信的装置的操作的调节器。
20.如权利要求11所述的硬盘驱动器，还包括包含主轴核心电路和音圈电机电路的电机控制器，其中所述电机控制器在所述低功率模式中被断电。
21.一种用于硬盘驱动器的低功率方法，该方法包括：
使所述硬盘驱动器进入低功率模式中；
在所述低功率模式期间维持用于外部通信的配置信息的可用性；以及
在所述低功率模式期间使要用于外部通信的电路保持在活动状态中。
22.如权利要求21所述的方法，还包括：
在所述低功率模式期间，为所述硬盘驱动器存储定义USB设备标识符的数据并存储定义USB配置的数据。
23.如权利要求22所述的方法，还包括在所述低功率模式期间，使所述硬盘驱动器的基本上所有其他操作都断电。
24.如权利要求21所述的方法，其中，使要用于外部通信的电路保持在活动状态中的步骤包括将所述电路从活动模式中的活动配置切换到所述低功率模式中的低功率配置。
25.如权利要求21所述的方法，其中所述低功率配置包括线性模式。
26.一种具有可选择的低功率模式的硬盘驱动器，该硬盘驱动器包括：
通用串行总线(USB)接口；以及
片上系统(SoC)核心，该SoC核心被配置为在所述硬盘驱动器处于所述低功率模式中时，为所述USB接口维持配置数据的可用性并且使所述USB接口保持在活动状态中，
其中所述配置数据在所述低功率模式中是可用的，就好像所述硬盘驱动器处于活动模式中一样。
27.如权利要求26所述的硬盘驱动器，其中所述SoC核心包括用于指导所述硬盘驱动器从所述活动模式进入所述低功率模式的逻辑。
28.如权利要求26所述的硬盘驱动器，还包括用于生成SoC调节信号的SoC调节器，当所述硬盘驱动器处于所述低功率模式中时，所述SoC核心响应于所述SoC调节信号而保持在活动状态中。
29.如权利要求28所述的硬盘驱动器，其中，当所述硬盘驱动器处于所述低功率模式中时，所述SoC调节器在线性模式中操作。
30.如权利要求28所述的硬盘驱动器，还包括用于生成USB调节信号的USB调节器，当所述硬盘驱动器处于所述低功率模式中时，所述USB接口响应于所述USB调节信号而保持在所述活动状态中。
31.一种具有可选择的低功率模式的硬盘驱动器，该硬盘驱动器包括：
通用串行总线(USB)接口；以及
片上系统(SoC)核心装置，用于在所述硬盘驱动器处于所述低功率模式中时，为所述USB接口维持配置数据的可用性并且使所述USB接口保持在活动状态中，
其中所述配置数据在所述低功率模式中是可用的，就好像所述硬盘驱动器处于活动模式中一样。
32.如权利要求31所述的硬盘驱动器，其中所述SoC核心装置包括用于指导所述硬盘驱动器从所述活动模式进入所述低功率模式的装置。
33.如权利要求31所述的硬盘驱动器，还包括用于生成SoC调节信号的SoC调节装置，当所述硬盘驱动器处于所述低功率模式中时，所述SoC核心装置响应于所述SoC调节信号而保持在活动状态中。
34.如权利要求33所述的硬盘驱动器，其中，当所述硬盘驱动器处于所述低功率模式中时，所述SoC调节装置在线性模式中操作。
35.如权利要求33所述的硬盘驱动器，还包括用于生成USB调节信号的USB调节装置，当所述硬盘驱动器处于所述低功率模式中时，所述USB接口响应于所述USB调节信号而保持在所述活动状态中。
36.一种用于硬盘驱动器的低功率模式进入方法，该方法包括：
激活使能信号以进入低功率模式；
在所述低功率模式中，将调节器从操作的开关模式切换到线性模式，以生成第一经调节信号；以及
响应于所述第一经调节信号，在所述硬盘驱动器处于所述低功率模式中时，为通信接口维持配置信息的可用性以使能外部通信。
37.如权利要求36所述的方法，还包括：
生成第二经调节信号；以及
响应于所述第二经调节信号，在所述低功率模式中将所述通信接口维持在活动状态中。
38.如权利要求37所述的方法，还包括：
接收唤醒信号；以及
响应于所述唤醒信号，将所述调节器从操作的所述线性模式切换到所述开关模式以生成所述第一经调节信号。
39.一种具有操作的低功率模式和操作的活动模式的硬盘驱动器，该硬盘驱动器包括：
片上系统(SoC)，其包括
SoC核心，用于发出低功率模式进入命令，以开始从所述活动模式进入所述低功率模式；
与所述SoC核心通信的通用串行总线(USB)接口；
电机控制器，其包括
用于生成第一信号的第一调节器，所述SoC核心在所述低功率模式期间响应于所述第一信号为所述USB接口维持配置信息，以及
第二调节器，用于生成第二信号以在所述低功率模式期间使所述USB接口保持活动；以及
与所述SoC和所述电机控制器通信的信号路径，用于将所述低功率模式进入命令从所述SoC核心传达到所述电机控制器。
40.如权利要求39所述的硬盘驱动器，其中
所述SoC核心可操作以用于在发出所述低功率模式进入命令之后在所述信号路径上传输串行数据使能信号以进入所述低功率模式；并且
响应于所述串行数据使能信号，所述电机控制器可操作以用于将所述第一调节器从操作的开关模式切换到线性模式以生成经调节的信号，所述经调节的信号被提供给所述SoC核心，以在所述低功率模式中为所述USB接口维持配置数据以使能外部通信。
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