具体实施方式
本发明实施例提供一种低功耗的多媒体设备,是将多媒体芯片、CPU均通过总线与作为可编程逻辑控制单元的复杂可编程逻辑器件CPLD连接,并将作为输出单元的显示装置和发声装置也连接到该复杂可编程逻辑器件上。这种架构的移动多媒体设备,CPU可以通过总线方式经复杂可编程逻辑器件只对多媒体芯片进行命令控制。当用户进入多媒体应用时,CPU放弃对显示装置和发声装置的控制权而使复杂可编程逻辑器件CPLD单独控制显示装置和发声装置,将多媒体芯片处理后的多媒体数据通过显示装置和发声装置输出,即当用户全屏播放媒体时,CPU可以进入睡眠状态,从而达到降低功耗及降低CPU的利用率。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他附图。
实施例一
本实施例提供一种多媒体设备,可以作为一种低功耗的移动设备,如手机、游戏机、学习机或MID设备等,如图3所示,该多媒体设备包括:多媒体处理单元、输出单元、中央处理单元及逻辑控制单元,其中:
所述多媒体处理单元与所述逻辑控制单元连接,用于进行多媒体数据处理;所述多媒体处理单元可采用多个,均可通过总线与所述可编程逻辑控制单元连接;
所述输出单元与所述可编程逻辑控制单元连接,用于在所述中央处理单元或所述可编程逻辑控制单元的控制下对所述多媒体设备处理的数据进行输出;输出单元具体可包括:发声装置和显示装置,可能过发声装置输出声音,通过显示装置输出视频、图像和文字等,所述发声装置和显示装置均可与所述复杂可编程逻辑器件连接;
所述中央处理单元与所述可编程逻辑控制单元连接,用于判断所述多媒体设备是否处于单一的多媒体应用状态(即判断该多媒体设备是不是仅仅处于多媒体应用,如全屏播放视频、只播放音乐等),当所述多媒体设备处于单一的多媒体应用状态时,打开所述多媒体处理单元与所述可编程逻辑控制单元的数据通道,进入休眠状态;否则,接收所述多媒体处理单元处理后的数据,并控制所述输出单元对所述多媒体处理单元处理后的数据进行输出;
所述可编程逻辑控制单元,用于在与所述多媒体处理单元的数据通道开通的情况下,接收所述多媒体处理单元处理后的数据,并控制所述输出单元对所述多媒体处理单元处理后的数据进行输出。
如图4所示,上述多媒体设备中,所述的可编程逻辑控制单元具体包括:切换处理模块、接收模块和控制模块;其中,所述切换处理模块,分别与所述接收模块和控制模块连接,用于在与所述多媒体处理单元的数据通道开通的情况下,打开接收模块和控制模块;
所述接收模块,分别与所述切换处理模块及所述控制模块连接,用于在打开状态下,接收所述多媒体处理单元处理的数据,并传送至所述控制模块;
所述控制模块,用于在打开状态下,控制所述输出单元对所述接收模块接收的所述多媒体处理单元处理的数据进行输出。
在上述多媒体设备基础上,还可以设置:随机存储单元,该随机存储单元通过总线分别与所述复杂可编程逻辑器件和所述多媒体处理单元连接,用于接收所述多媒体处理单元处理的数据,并传送至所述复杂可编程逻辑器件经所述输出单元进行输出。
上述的多媒体设备,通过复杂可编程逻辑器件作为中央处理单元、多媒体处理单元和输出单元交换数据与控制命令的通道,当该多媒体设备处于单一多媒体应用时,中央处理单元打开复杂可编程逻辑器件与多媒体处理单元的数据通道,中央处理单元进入休眠,由复杂可编程逻辑器件控制多媒体处理单元,将多媒体处理单元处理的数据经输出单元进行输出,降低了CPU的占用率,由于复杂可编程逻辑器件比CPU低,节省了多媒体设备的功耗。
实际中上述多媒体设备可采用图5所示的架构,其中,CPU 54分别与多个多媒体芯片551、552、553......,及55n,及液晶显示器LCD 51和扬声器Speaker 52连接,在该多媒体设备中增加了复杂可编程逻辑器件CPLD 53,CPU 54、多个多媒体芯片551、552、553......,及55n也分别与该复杂可编程逻辑器件CPLD 53一端连接,该复杂可编程逻辑器件CPLD 53的另一端则与液晶显示器LCD 51和扬声器Speaker 52连接。在该架构的多媒体设备中,CPU 54可以对多媒体芯片551、552、553......,及55n进行命令控制,并可以驱动液晶显示器LCD 51和扬声器Speaker 52,同时也可以控制复杂可编程逻辑器件CPLD 53打开或关闭;该复杂可编程逻辑器件CPLD 53也可以直接驱动液晶显示器LCD 51和扬声器Speaker 52。
当上述多媒体设备进行非单一的多媒体应用时,由CPU 54控制液晶显示器LCD 51及扬声器Speaker 52进行显示及发声;而当该多媒体设备进行单一的多媒体应用时,CPU 54发出控制命令使多媒体芯片551、552、553......,及55n对多媒体数据进行处理,并打开复杂可编程逻辑器件CPLD 53,及放弃对液晶显示器LCD 51及Speaker 52的控制权,由复杂可编程逻辑器件CPLD 53单独控制液晶显示器LCD 51及控制扬声器Speaker 52,将多媒体芯片551、552、553......,及55n处理的数据由液晶显示器LCD 51及控制扬声器Speaker 52输出时行显示及发声,在这种单一的多媒体应用状态下,CPU 54则进入睡眠状态,使得该多媒体设备实现低功耗。
可以知道,根据不同的应用场景也可采用多种灵活的控制方式对液晶显示器LCD和扬声器进行控制,从而达到更好的降低设备功耗及降低CPU的占用率,实现了使多媒体设备的功耗最低。
实际应用中,上述多媒体设备中的CPU可以是Modem、AP、AP+Modem等,其架构可以是ARM7、ARM8、ARM9、ARM11、X86等,但不限于此。
总线可以采用I2C、SPI、CPU、M68、I80、MDDI、AC97、PCM、UART、USB、并口、红外口等,但不限于此。
本实施例的多媒体设备进行多媒体播放时,CPU最初通过命令控制多媒体芯片,使多媒体芯片开始工作,当多媒体芯片正常工作后且没有其它应用发生,则CPU可以进入睡眠状态,此时CPLD控制液晶显示器LCD及扬声器Speaker,对多媒体芯片处理的数据进行输出。由于CPLD功耗非常低,因此可以保证在多媒体播放时,有效降低整个多媒体设备的功耗。
实施例二
本实施例提供一种多媒体设备,具体可以作为手机、游戏机、学习机和播放器等,如6图所示,本实施例以模拟电视手机为例进行说明,该模拟电视手机包括下述几部分:
中央处理单元、多媒体处理单元、复杂可编程逻辑器件CPLD和输出单元;
其中,中央处理单元可采用Qualcomm 6280平台,主芯片为MSM6280,该主芯片同时具有调制解调器Modem功能,可实现网络通信,支持GSM和WCDMA网络;
可编程逻辑控制单元可采用复杂可编程逻辑器件CPLD,如采用AlteraMAXII CPLD,含有375个LE;
输出单元包括液晶显示器LCD和扬声器,其中,液晶显示器LCD可采用Truly QVGA CPU接口的LCD;
多媒体处理单元可采用模拟电视接收芯片TLG1100;
其中,作为多媒体处理单元模拟电视接收芯片TLG1100 64通过CAM IF总线与CPLD 63相连,作为中央处理单元的MSM6280 65分别与CPLD 63和模拟电视接收芯片TLG1100 64连接,MSM6280 65通过I2C总线与模拟电视接收芯片TLG1100 64进行命令交互,CPLD 63的另一端连接液晶显示器LCD 61和扬声器Speaker 62。
上述模拟电视手机当开始进行模拟电视播放时,MSM6280 65通过I2C总线发送控制命令控制模拟电视接收芯片TLG1100 64接收电视信号并处理成多媒体数据,MSM6280 65驱动液晶显示器LCD61和扬声器Speaker 62,将模拟电视接收芯片TLG1100 64接收处理后的多媒体数据经液晶显示器LCD61和扬声器Speaker 62输出,同时MSM6280 65可以通过I2C总线发送控制命令控制模拟电视接收芯片TLG1100 64进行搜索、转台等操作;
当所述的模拟电视手机进入全屏播放电视时,表明此时不再进行其它操作,由于CPLD 63可以驱动液晶显示器LCD61和扬声器Speaker 62,此时,MSM6280 65打开CPLD 63(具体可以是MSM6280 65发出打开指令,CPLD 63接收该打开指令后,回复相应的同意信息,当MSM6280 65接收到该同意信息后,则关闭对液晶显示器LCD61和扬声器Speaker 62的控制,此时,由CPLD63接管液晶显示器LCD61和扬声器Speaker 62对它们进行控制),由CPLD 63单独控制液晶显示器LCD61和扬声器Speaker 62,模拟电视接收芯片TLG110064将处理的多媒体数据传送至CPLD 63,CPLD 63将数据通过液晶显示器LCD61和扬声器Speaker 62进行输出,此时,作为中央处理单元的MSM6280 65可以进入睡眠模式,由于CPLD 63的低功耗特性使得在模拟电视手机在只播放电视节目时的功耗超低。
当手机有其它事件发生时,如来电话或者短信时,作为中央处理单元的MSM6280 65唤醒,MSM6280 65重新控制并驱动液晶显示器LCD 61及扬声器Speaker 62工作,同时关闭CPLD 63,由MSM6280 65完成其它事件的处理,如显示短信,接听电话等。
实际应用中,可通过Altera的开发工具预先编制好VHDL程序(VHDL是一种硬件编程语言,可以来应用编写CPLD的控制程序),经过编译仿真后作为控制程序,通过Byte-Blaster工具下载至复杂可编程逻辑控制器件CPLD 63的CPLD MAXII器件中,根据设定的控制方式,当MSM6280 65打开CPLD 63时,由CPLD 63完成接收作为多媒体处理单元的模拟电视接收芯片TLG1100 64处理的数据,并控制液晶显示器LCD61和扬声器Speaker 62对接收的数据进行输出。
实施例三
本实施例提供的多媒体设备可作为一款智能手机,如图7所示,该智能手机包括:中央处理单元、复杂可编程逻辑器件CPLD、输出单元和随机存储器RAM;具体采用的是应用处理器+调制解调器AP+Modem的架构,其中各个部件为:
作为中央处理单元的应用处理器AP:Samsung 2440 ARM11 CPU;在该应用处理器AP中集成多媒体处理芯片;通信用的调制解调器Modem:Qualcomm6245平台,主芯片MSM6245,支持GSM和WCDMA网络;
可编程逻辑控制单元可采用复杂可编程逻辑器件CPLD,如采用AlteraMAXII CPLD,含有375个LE;
输出单元包括液晶显示器LCD和扬声器Speaker,其中,液晶显示器LCD可采用Truly QVGA CPU接口的LCD;
随机存储器RAM采用Hynix、16bit、256MB的存储芯片;
在上述智能手机中,AP+Modem 75和随机存储器RAM 74均与复杂可编程逻辑器件CPLD 73连接,且AP+Modem 75通过总线与随机存储器RAM 74连接,同时,AP+Modem 75分别与液晶显示器LCD 71及扬声器Speaker 72连接,复杂可编程逻辑器件CPLD 73的另一端也与液晶显示器LCD 71及扬声器Speaker72连接。
上述智能手机开始多媒体播放时,AP+Modem 75中的应用处理器AP不但作为CPU,其中还包括多媒体处理单元对多媒体数据进行处理,当应用处理器AP解出一段音视频码流后,可以由应用处理器AP直接驱动液晶显示器LCD 71及扬声器Speaker 72对解出的音视频码流进行输出;
当该智能手机进入多媒体播放后,且只进行多媒体播放而没有其它事件发生时,应用处理器AP打开CPLD 73(具体过程同上述实施例二中的基本相同,可参见实施例二中的说明,在此不再重复),并将解码后的音视频码流经总线传给随机存储器RAM 74进行存储,由于CPLD 73可以直接驱动液晶显示器LCD 71和扬声器Speaker 72,因此,CPLD 73可以从连接的RAM 74中调用存储的音视频码流,并控制液晶显示器LCD 71和扬声器Speaker 72对调用的音视频码流进行播放。此时,应用处理器AP可以进入睡眠模式;对较小的多媒体数据,可一次解码后存储到RAM 74中供CPLD 73调用,而对于较大的多媒体数据,当RAM 74中当前存储的音视频码流要全部播放完后,则应用处理器AP唤醒,解出下一段音视频码流再存储至RAM 74中,供CPLD 73继续驱动液晶显示器LCD 71和扬声器Speaker 72进行播放使用,应用处理器AP可再次进入睡眠模式,由于应用处理器AP解码速度远高于CPLD 73控制液晶显示器LCD 71和扬声器Speaker 72的播放速度,因此,在该智能手机播放多媒体过程中,应用处理器AP可一次解码完成后进入睡眠模式或可以形成解码、睡眠的间隔方式睡眠。由于CPLD 73的功耗相比应用处理器AP要低很多,因此,在该智能手机只播放多媒体时,应用处理器AP多数时间处于睡眠模式,便达到有效降低设备功耗的目的。
可以知道,上述智能手机中,可以通过Altera的开发工具将预先编制好VHDL程序,经过编译仿真后,通过Byte-Blaster工具下载至CPLD 73的CPLDMAXII器件中,根据设定的控制方式,当应用处理器AP打开CPLD 73时,由CPLD 73从RAM 74中调用存储的音视频码流,并控制液晶显示器LCD 71和扬声器Speaker 72对调用的音视频码流进行播放。
实施例四
本发明实施例还提供一种多媒体设备的控制方法,可以用在对上述各实施例中的多媒体设备的控制,主要是对多媒体设备处于多媒体应用时进行控制,来降低设备的功耗,该控制方法具体如下:
判断该多媒体设备是否处于单一多媒体应用状态;可以采用多种判断方法,如可判断该多媒体设备的输出单元是否处于全屏播放状态,若处于全屏播放状态,则可确定该移动多媒体设备处于单一多媒体应用状态;具体采用的判断方法不对本发明造成限定;
若判断结果确定处于单一多媒体应用状态,则打开该多媒体设备的多媒体处理单元与可编程逻辑控制单元的数据通道,由所述可编程逻辑控制单元控制使所述多媒体处理单元处理的数据经所述数据通道由该多媒体设备的输出单元进行输出;该多媒体设备的中央处理单元进入休眠状态;
若判断结果确定该多媒体设备未处于单一多媒体应用状态,则由该多媒体设备的中央处理单元控制该多媒体设备的输出单元,将该多媒体设备的多媒体处理单元处理后的数据经输出单元进行输出。
下面结合图8所示的具体控制流程,对上述的控制方法作进一步说明,具体如下:
步骤81,判断该多媒体设备是否处于单一的多媒体应用状态;
步骤82,若确定处于单一的多媒体应用状态,则中央处理单元打开该多媒体设备的可编程逻辑控制单元,由可编程逻辑控制单元控制显示装置和发声装置,将多媒体处理单元处理后的数据经显示装置和发声装置进行输出;
步骤83,该多媒体设备的中央处理单元进入休眠状态。
上述控制方法中,若步骤81中判断该多媒体设备未处于单一的多媒体应用状态,则进行步骤84,由中央处理单元控制显示装置和发声装置进行输出,如多媒体播放、显示文字等,而此时可编程逻辑控制单元可处于关闭状态。
本发明实施例的多媒体设备可以在进行单一的多媒体应用时,有效降低设备功耗;同时也达到了较好的扩展多媒体应用功能,而不需局限于CPU的处理能力。
上述本发明实施例中的移动多媒体设备的架构,不但可应用于手机系统中,还可以应用于多种多媒体装置中,如应用于具有多媒体应用的MID等嵌入式设备、学习机、游戏机等移动设备,实现降低设备功耗的目的。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中,该程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory,ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory,RAM)等。
综上所述,本发明实施例的多媒体设备中增设复杂可编程逻辑器件CPLD,使CPU、多媒体芯片均与复杂可编程逻辑器件CPLD连接,CPLD的另一端则与LCD和扬声器连接。当利用该设备进行单一的多媒体应用时,CPU对多媒体芯片进行命令控制,使多媒体芯片处理多媒体数据,并且CPU打开CPLD,由CPLD对液晶显示器LCD及扬声器进行控制,由CPLD调用多媒体芯片处理后的数据通过液晶显示器LCD及扬声器进行播放。此时,CPU可进入睡眠状态,从而实现了有效降低设备功耗及CPU的占用率。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,也不因各实施例的先后次序对本发明造成任何限制,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。