CN101931700A - 一种实现智能手机芯片间通信的方法及智能手机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种实现智能手机芯片间通信的方法及智能手机，所述智能手机中包括第一处理器和第二处理器，所述方法包括：在第一处理器中建立HSIT，在第二处理器中建立HSIR；所述HSIT和所述HSIR通过握手序列实现握手；所述HSIT通过指令信道发送数据传输指令到所述HSIR；所述HSIR接收到所述数据传输指令后，通过指令信道发送确认信息到所述HSIT；所述HSIT接收到所述确认信息后，通过数据信道发送数据到所述HSIR；所述HSIR从数据信道接收数据。本发明基于HSI协议来实现智能手机芯片间的通信，在保证智能手机芯片之间通信的实时性和准确性的前提下，提高了其灵活性，简化了其复杂度，并且降低了成本。

Description

一种实现智能手机芯片间通信的方法及智能手机

技术领域

本发明涉及移动通信终端中的智能手机的芯片间通信技术，特别是一种基于HSI(High-speed Synchronous Serial Interface，高速同步串行接口)来实现智能手机芯片间通信的方法及智能手机。

背景技术

随着通信产业的不断发展，移动终端已经由原来单一的通话功能向话音、数据、图像、音乐和多媒体方向综合演变。相对于传统手机(feature phone)，智能手机(smart phone)以其强大的功能和便捷的操作等特点，越来越得到人们的青睐。

当前的智能手机在硬件架构上一般采用双CPU(Central Processing Unit，中央处理器)技术，即由AP(Application Processor，应用处理器)和BP(Baseband Processor，基带处理器)组成。AP一般运行通用操作系统(Windows Mobile、Symbian、Linux等)，管理用户界面、多媒体处理等，负责整个系统的控制。BP则用来实现2G(2-Generation，第二代移动通信)或3G(3-Generation，第三代移动通信)协议，提供通话、短消息、上网、UIM(User Identity Model，用户识别模块)卡等无线功能。

智能手机芯片间通信所涉及到的工作如下：

(1)生产和调试过程中BP软件的加载，即AP从PC(Personal Computer，个人计算机)下载BP软件到BP的闪存(Flash)；

(2)正常工作过程中BP和AP之间的数据传输，包括AT数据、语音数据等。

以上两个工作阶段需要稳定而快速的芯片间通信的支持。于是，AP和BP之间如何保证高速而准确的通信就成为智能手机设计的一个关键问题。

目前智能手机采用的AP和BP之间的通信媒介主要有：UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，通用非同步收发传输器)、USB(Universal Serial Bus，通用串行总线)和DPRAM(Dual Port Random Access Memory，双端口随机存储器)。这三种方式各有优缺点：

(1)UART实现较简单，应用广泛且成本较低，但是UART的传输速率一般在1.5Mbps以下，无法满足3G无线通信的要求。

(2)USB速度较高，USB2.0可以支持480Mbps的高速传输模式，但是数据在传输之前需要按照USB协议的要求来组织和封装，增加了技术实现的难度，限制了设计的灵活性。

(3)DPRAM是性能优秀的芯片间通信方式，速度快，出错率小，但是其高昂的成本，也让许多厂商望而却步。

发明内容

本发明的目的是提供一种实现智能手机芯片间通信的方法及智能手机，在保证智能手机芯片之间通信的实时性和准确性的前提下，提高其灵活性，简化其复杂度，并且降低成本。

为了实现上述目的，本发明实施例提供了一种实现智能手机芯片间通信的方法，所述智能手机中包括第一处理器和第二处理器，所述方法包括：

在第一处理器中建立HSIT，在第二处理器中建立与所述HSIT对应的HSIR，其中，所述HSIT和所述HSIR之间包括多个逻辑信道，所述多个逻辑信道中包括一个指令信道和至少一个数据信道；

所述HSIT和所述HSIR通过握手序列实现握手；

所述HSIT通过指令信道发送数据传输指令到所述HSIR；

所述HSIR接收到所述数据传输指令后，通过指令信道发送确认信息到所述HSIT；

所述HSIT接收到所述确认信息后，通过数据信道发送数据到所述HSIR；

所述HSIR从数据信道接收数据。

上述的方法，其中：

所述HSIT和所述HSIR的工作模式为帧模式；

所述握手序列为break序列。

上述的方法，其中：

通过数据信道发送的数据为业务数据。

上述的方法，其中：

所述业务数据为AT数据或者语音数据。

上述的方法，其中：

所述第一处理器为AP，所述第二处理器为BP；

所述数据传输指令为软件下载指令；

通过数据信道发送的数据为BP软件。

为了实现上述目的，本发明实施例提供了一种智能手机，包括第一处理器和第二处理器，其中：

所述第一处理器中包括HSIT；

所述第二处理器中包括与所述HSIT对应的HSIR，其中，所述HSIT和所述HSIR之间包括多个逻辑信道，所述多个逻辑信道中包括一个指令信道和至少一个数据信道；

所述HSIT和所述HSIR按照如下方式进行通信：

所述HSIT和所述HSIR通过握手序列实现握手；

所述HSIT通过指令信道发送数据传输指令到所述HSIR；

所述HSIR接收到所述数据传输指令后，通过指令信道发送确认信息到所述HSIT；

所述HSIT接收到所述确认信息后，通过数据信道发送数据到所述HSIR；

所述HSIR从数据信道接收数据。

上述的智能手机，其中：

所述HSIT和所述HSIR的工作模式为帧模式；

所述握手序列为break序列。

上述的智能手机，其中：

通过数据信道发送的数据为业务数据。

上述的智能手机，其中：

所述业务数据为AT数据或者语音数据。

上述的智能手机，其中：

所述第一处理器为AP，所述第二处理器为BP；

所述数据传输指令为软件下载指令；

通过数据信道发送的数据为BP软件。

本发明实施例具有以下的有益效果：

本发明实施例中，基于HSI协议来实现智能手机芯片间的通信，在保证智能手机芯片之间通信的实时性和准确性的前提下，提高了其灵活性，简化了其复杂度，并且降低了成本。

附图说明

图1为本发明实施例的智能手机的结构示意图；

图2为本发明实施例的智能手机的详细结构图；

图3为本发明实施例的实现智能手机芯片间通信的方法流程图；

图4为本发明实施例中，AP从PC下载BP软件到BP的结构图；

图5为本发明实施例中，AP从PC下载BP软件到BP的流程示意图；

图6为本发明实施例中，AP和BP之间通过break序列握手的流程示意图；

图7为本发明实施例的智能手机正常工作过程中，AP发送AT数据给BP的流程示意图；

图8为本发明实施例的智能手机正常工作过程中，BP发送语音数据给AP的流程示意图。

具体实施方式

HSI协议是由移动产业处理器接口(MIPI)联盟提出，应用于芯片间通信的一种高速同步串行接口协议。其主要特点如下：

(1)HSI分为HSIT(HSI Transmitter，HSI发送器)和HSIR(HSI Receiver，HSI接收器)两个模块；他们分别实现HSI的单向发送和单向接收功能。

(2)HSIT和HSIR的物理层信号包括：DATA、FLAG、READY。DATA信号传输实际发送的数据，其传输方向为HSIT到HSIR。FLAG信号用来指示DATA信号的变化情况，其传输方向为HSIT到HSIR；FLAG信号和DATA信号的异或就是HSIT的时钟信号，HSIR可以利用此时钟信号实现数据的同步采样。READY信号是控制信号，其传输方向为HSIR到HSIT；一旦HSIR有空间接收数据就利用READY信号通知HSIT，HSIT一旦检测到READY信号有效，则立即发送数据。

(3)HSIT和HSIR在物理层支持多个逻辑信道(最多16个)，其信道数量和每条信道的传输特性(信道容量、信道优先级等)均可以独立配置。

(4)HSIT和HSIR支持两种传输模式：stream(流)传输模式和frame(帧)传输模式；后者比前者在传输数据中多一个起始标志位，并且支持break(间断)序列的发送和接收。

相比于背景技术中提供的三种传输媒介，HSI具有如下优点：

(1)满足低延时传输，低误差的要求。

(2)相比于UART，速度可以达到100Mbps以上，可以满足3G无线通信的要求。

(3)相比于USB，不涉及复杂的严格的数据包封装，实现简单，且具有较强的灵活性。

(4)相比于DPRAM，具有低成本的优势。

(5)另外，HSI在物理层支持多个逻辑信道；该特点有利地支持了芯片间各种类型业务数据传输的时分复用，提高了设计的灵活性。

基于HSI具有的上述优点，本发明实施例提供一种基于HSI实现智能手机芯片间通信的方法及智能手机，在保证智能手机芯片之间通信的实时性和准确性的前提下，提高其灵活性，简化其复杂度，并且降低成本。

参照图1，本发明实施例的智能手机，包括：应用处理器和基带处理器，其中：

应用处理器中包括第一HSIT，基带处理器中包括与第一HSIT对应的第-HSIR；

基带处理器中包括第二HSIT，应用处理器中包括与第二HSIT对应的第二HSIR。

第一HSIT和第一HSIR之间包括多个逻辑信道，所述多个逻辑信道中包括一个指令信道和至少一个数据信道。利用这些逻辑信道可实现第一HSIT和第一HSIR之间的通信，具体通信方法参见后文的方法实施例。

第二HSIT和第二HSIR之间包括多个逻辑信道，所述多个逻辑信道中包括一个指令信道和至少一个数据信道。利用这些逻辑信道可实现第二HSIT和第二HSIR之间的通信，具体通信方法参见后文的方法实施例。

上述第一HSIT、第一HSIR以及第二HSIT、第二HSIR是动态建立的。应用处理器需要向基带处理器传输数据时，在应用处理器中建立第一HSIT，在基带处理器中建立第一HSIR。基带处理器需要向应用处理器传输数据时，在基带处理器中建立第二HSIT，在应用处理器中建立第二HSIR。

图2为本发明实施例的智能手机的详细结构图。参照图2，应用处理器和基带处理器之间的传输媒介为HSIT和HSIR。准备发送的各个信道的数据存储在HSIT的FIFO(First In First Out，先进先出缓存器)中，接收到的各个信道的数据保存在HSIR的FIFO中。一旦HSIR的FIFO有空闲，HSIR就会设置READY信号为有效，HSIT在检测到READY信号变为有效之后，立即将HSIT的FIFO中的数据通过DATA信号线发送，同时FLAG信号表示DATA数据的变化情况；HSIR可以利用FLAG和DATA信号线的异或来同步采样DATA信号线上的数据。

图3为本发明实施例的实现智能手机芯片间通信的方法流程图，所述智能手机中包括第一处理器和第二处理器，参照图3，所述方法包括如下步骤：

步骤301：在第一处理器中建立HSIT，在第二处理器中建立与所述HSIT对应的HSIR；

所述HSIT和所述HSIR之间包括多个逻辑信道，所述多个逻辑信道中包括一个指令信道和至少一个数据信道。

步骤302：所述HSIT和所述HSIR通过握手序列实现握手；

步骤303：所述HSIT通过指令信道发送数据传输指令到所述HSIR；

步骤304：所述HSIR接收到所述数据传输指令后，通过指令信道发送确认信息到所述HSIT；

步骤305：所述HSIT接收到所述确认信息后，通过数据信道发送数据到所述HSIR；

步骤306：所述HSIR从数据信道接收数据。

上述实施例的方法支持智能手机的两个工作过程：生产或调试阶段BP软件的加载，以及智能手机正常工作过程中BP和AP之间的数据传输。

BP软件的加载指的是AP从PC下载BP软件到BP并固化到Flash的过程。AP从PC下载BP软件的架构如图4所示；其工作流程如图5所示，包括以下步骤：

步骤500：打开PC侧的Flash烧写工具；

步骤501：智能手机开机；

步骤502：AP的BootROM执行，与Flash烧写工具握手，握手成功进入下一步，否则，进入异常处理；

步骤503：PC侧的Flash烧写工具将AP侧的loader下载到AP的SCRAM(内部RAM)执行(通过UART或者USB)；

该Loader会初始化AP硬件，其中包括AP的UART(用于loader的下载)，HSIT和HSIR(用于BP软件的下载)，其中，HSI的设置为：工作模式为frame mode；信道0为指令信道，信道1为数据信道。

步骤504：AP侧的loader重启BP，BP的BootROM执行，与AP的loader进行握手，握手成功进入下一步，否则，进入异常处理；

步骤505：AP将BP的loader通过串口传到BP的SCRAM，并执行BP的loader；

该loader会初始化BP硬件，包括BP的HSIT和HSIR，信道0为指令信道，信道1为数据信道，工作模式为frame mode。

步骤506：AP和BP通过break序列进行握手，其握手过程如图6所示握手成功进入下一步，否则，进入异常处理；

步骤507：AP从PC下载BP软件到AP的memory(内存)；

步骤508：AP通过信道0发送download指令给BP；

步骤509：AP通过信道1发送BP软件给AP；

步骤510：BP通过信道0接收到download指令时，进入下一步，否则，进入异常处理；

步骤511：BP通过信道1接收BP软件，并将其从memory搬移到Flash；

步骤512：下载过程结束。

其中：

步骤503和步骤505，信道设置可以根据具体情况非常灵活地配置信道的数目和功能。

步骤503和步骤505，根据HSI协议，其工作模式有两种：frame模式和stream模式。HSIT和HSIR的工作模式选择为frame工作模式，是因为该模式相对于stream模式而言，更加准确且易控制，此模式为推荐模式。

步骤506，break序列是frame模式下连续多个0的序列(0的数目与信道数目有关)，HSIT可以发送之，HSIR可以检测之。采用break序列来实现BP和AP的握手，也可以选用特殊指令来实现，但break序列具有不占用信道、优先级最高、自动检测等优点，可以加快和简化BP和AP的握手。

步骤508～步骤512，除了download指令，还可以支持其他指令，这里可以根据实际情况来丰富，但工作流程和实现方法与download指令的情况基本一致；另外，各个指令也可以携带一些参数来增加指令的信息量。

参照图6，AP和BP之间通过break序列握手的过程包括：

步骤601：BP发送break序列给AP；

步骤602：AP若收到break序列，进入下一步，否则，握手失败，进行异常处理；

步骤603：AP发送break序列给BP；

步骤604～605：BP若收到break序列，握手成功，否则，握手失败，进行异常处理。

BP软件的下载一般在生产过程或者调试过程中使用，在智能手机的生命周期中，其较少用到。基于HSI的BP和AP之间的通信主要应用于智能手机正常工作过程中的数据传输，其传输内容包括AT数据，语音数据等。图7和图8分别描述了两种较为典型的BP和AP之间的数据传输情况。

如图7所示，正常工作中AP发送AT数据给BP，包括以下步骤：

步骤701：智能手机开机；

步骤702：AP的BootROM执行，从Flash加载AP软件并执行之，初始化AP的HSIT和HSIR，工作模式为frame mode，信道0为指令信道，信道1为AT数据信道，其他信道为其他业务信道；

步骤703：BP的BootROM执行，从Flash加载BP软件并执行之，初始化BP的HSIT和HSIR，工作模式为frame mode，信道0为指令信道，信道1为AT数据信道，其他信道为其他业务信道；

步骤704：BP和AP通过break序列建立握手，其握手过程如图6所示，握手成功之，进入下一步，若握手失败，进入异常处理；

步骤705：BP与AP各自独立工作，BP和AP的HSIR均等待来自对方的指令；

步骤706：AP的应用程序发送AT数据；

步骤707：AP通过信道0发送AT数据传输指令给BP；

步骤708：BP若成功收到AT数据传输指令，则进入下一步，否则，进入异常处理；

步骤709：BP准备接收AT数据，并通过信道0发送ACK给AP；

步骤710：AP若收到BP返回的ACK，则进入下一步，否则，进入异常处理；

步骤711：AP通过信道1发送AT数据；

步骤712：BP通过信道1接收AT数据，接收成功，进入下一步，否则，进入异常处理；

步骤713：BP接收AT数据完成后，将该数据下发到协议层进一步处理。

其中：

步骤702和步骤703，正常工作情况下，BP软件已经保存在BP的Flash中，不需要通过HSI接口进行下载。

步骤702和步骤703，信道的分配具有很大的灵活性。为了充分利用HSI的多物理信道的特性，选取信道0为指令信道，语音业务、AT数据业务、UIM卡业务等常用业务各自制定特殊的信道，其他业务共用一条信道；当然，也可以仅仅设定信道1为所有业务的共用信道。

步骤706中，AP应用程序的数据在发送到HSIT的内部FIFO之前，既可以是原始数据，也可以有一定的封装。

步骤707中，AT数据传输指令包括指令名称、数据长度等信息，步骤708中，BP接收到指令后还需要一个解析过程。

步骤709中，所谓的“准备接收AT数据”指的是分配适当的空间来存储接收数据并指定进一步的处理；

步骤713中，BP将数据下发到协议层做进一步处理后，还可能有指令或者数据的返回(从BP到AP)。

如图8所示，正常工作中BP发送语音数据给AP，包括以下步骤：

步骤801：智能手机开机；

步骤802：AP的BootROM执行，从Flash加载AP软件并执行之，初始化AP的HSIT和HSIR，工作模式为frame mode，信道0为指令信道，信道2为语音信道，其他信道为其他业务信道；

步骤803：BP的BootROM执行，从Flash加载BP软件并执行之，初始化BP的HSIT和HSIR，工作模式为frame mode，信道0为指令信道，信道2为语音信道，其他信道为其他业务信道；

步骤804：BP和AP通过break序列建立握手，其握手过程如图6所示，握手成功之，进入下一步，若握手失败，进入异常处理；

步骤805：BP与AP各自独立工作，BP和AP的HSIR均等待来自对方的指令；

步骤806：BP的应用程序接收到协议层上传的语音数据；

步骤807：BP通过信道0发送语音传输指令给AP；

步骤808：AP若成功收到语音传输指令，则进入下一步，否则，进入异常处理；

步骤809：AP准备接收AT数据，并通过信道0发送ACK给BP；

步骤810：BP若收到AP返回的ACK，则进入下一步，否则，进入异常处理；

步骤811：BP通过信道2发送语音数据；

步骤812：AP通过信道2接收语音数据，接收成功，进入下一步，否则，进入异常处理；

步骤813：AP接收语音数据完成后，将该数据上传给AP的语音处理应用程序。

其中：

步骤802和步骤803，正常工作情况下，BP软件已经保存在BP的Flash中，不需要通过HSI接口下载。

步骤802和步骤803，信道的分配具有很大的灵活性。为了充分利用HSI的多逻辑信道的特性，选取信道0为指令信道，语音数据业务、AT数据业务、SIM卡业务等常用业务各自制定特殊的信道，其他业务共用一条信道；当然，也可以仅仅设定信道2为所有业务的共用信道。

步骤806中，BP协议层上传的数据在发送到HSIT的内部FIFO之前，既可以是原始数据，也可以有一定的封装。

步骤807中，语音传输指令包括指令名称，数据长度等信息，步骤808中，AP接收到指令后还需要一个解析过程。

步骤809中，所谓的“准备接收语音数据”指的是分配适当的空间来存储接收数据并指定进一步的处理。

步骤813中，AP将数据上传给应用程序做进一步处理后，还可能有指令或者数据的返回(从AP到BP)。

智能手机的正常工作过程中，涉及到的AP和BP的具体的数据业务的传输情况会很多，以上仅仅是对最常用的两种情况的工作流程的实例说明。但是，无论是什么业务，其实质都是指令的传输和数据的传输两个阶段。以上的方法可以实现基于HSI协议的BP和AP之间指令和数据的高速有效的传输，并且实现起来较为简单，且具有很大的灵活性，相比于DPRAM而言，又具有低成本的优势。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种实现智能手机芯片间通信的方法，所述智能手机中包括第一处理器和第二处理器，其特征在于，所述方法包括：

在第一处理器中建立高速同步串行接口发送器HSIT，在第二处理器中建立与所述HSIT对应的高速同步串行接口接收器HSIR，其中，所述HSIT和所述HSIR之间包括多个逻辑信道，所述多个逻辑信道中包括一个指令信道和至少一个数据信道；

所述HSIT和所述HSIR通过握手序列实现握手；

所述HSIT通过指令信道发送数据传输指令到所述HSIR；

所述HSIR接收到所述数据传输指令后，通过指令信道发送确认信息到所述HSIT；

所述HSIT接收到所述确认信息后，通过数据信道发送数据到所述HSIR；

所述HSIR从数据信道接收数据。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：

所述HSIT和所述HSIR的工作模式为帧模式；

所述握手序列为break序列。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于：

通过数据信道发送的数据为业务数据。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于：

所述业务数据为AT数据或者语音数据。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于：

所述第一处理器为应用处理器AP，所述第二处理器为基带处理器BP；

所述数据传输指令为软件下载指令；

通过数据信道发送的数据为BP软件。

6.一种智能手机，包括第一处理器和第二处理器，其特征在于：

所述第一处理器中包括高速同步串行接口发送器HSIT；

所述第二处理器中包括与所述HSIT对应的高速同步串行接口接收器HSIR，其中，所述HSIT和所述HSIR之间包括多个逻辑信道，所述多个逻辑信道中包括一个指令信道和至少一个数据信道；

所述HSIT和所述HSIR按照如下方式进行通信：

所述HSIT和所述HSIR通过握手序列实现握手；

所述HSIT通过指令信道发送数据传输指令到所述HSIR；

所述HSIR接收到所述数据传输指令后，通过指令信道发送确认信息到所述HSIT；

所述HSIT接收到所述确认信息后，通过数据信道发送数据到所述HSIR；

所述HSIR从数据信道接收数据。

7.如权利要求6所述的智能手机，其特征在于：

所述HSIT和所述HSIR的工作模式为帧模式；

所述握手序列为break序列。

8.如权利要求6所述的智能手机，其特征在于：

通过数据信道发送的数据为业务数据。

9.如权利要求8所述的智能手机，其特征在于：

所述业务数据为AT数据或者语音数据。

10.如权利要求6所述的智能手机，其特征在于：

所述第一处理器为应用处理器AP，所述第二处理器为基带处理器BP；

所述数据传输指令为软件下载指令；

通过数据信道发送的数据为BP软件。

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