CN102341798B - 控制串行传输数据传输总线上的数据传输的方法 - Google Patents

控制串行传输数据传输总线上的数据传输的方法 Download PDF

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Abstract

通过中央处理单元(1)控制串行传输数据传输总线(4)上的数据传输的方法以及相关系统。该方法包括以下步骤：a)确定总线(4)的可用带宽；b)确定所述中央处理单元(1)的可用计算能力百分比；c)基于所述可用带宽和所述可用计算能力百分比确定所述总线(4)上的最大数据速率；d)基于确定的最大数据速率控制所述总线(4)上的数据传输。

Description

控制串行传输数据传输总线上的数据传输的方法
技术领域
本发明涉及控制串行传输数据传输总线上的数据传输，更具体地涉及通过移动电话中的中央处理单元来管理串行传输数据传输总线上的数据传输。
背景技术
移动电话并入越来越多的应用程序，比如多媒体播放器。因此，可以将数据从计算机传输到移动电话或者在移动电话上听音乐。这些应用由中央处理单元(比如处理器)管理和控制，该中央处理单元还控制通过计算机和例如移动电话之间的数据传输总线进行的数据传输。应用程序(例如多媒体播放器)占用中央处理单元的大百分比的计算能力。中央处理单元的剩余的计算能力的百分比是有限的并且通常不可能使其他应用程序同时运行，而且无法在计算机和包括该中央处理单元的移动电话之间的串行传输数据传输总线上进行数据传输。
由于移动电话的处理器的能力是有限的，当在移动电话和计算机之间在串行传输数据传输总线上进行数据传输时，处理器限制应用程序同时运行。因此，为了能够在通过数据传输总线进行数据传输期间使用运行的其他应用程序(比如多媒体播放器)，通常需要依靠更有效的处理器或者具有外部随机存取存储器的外部协处理器。
然而，在移动电话中，处理器的空间和能力是有限的。
发明内容
因此，提出了通过影响数据中断的数目来调整串行传输数据传输总线上的数据传输速率、同时允许比如多媒体播放器的应用程序运行来克服以上提及的缺点。
根据一个方面，在一个实施方式中，提出了一种通过中央处理单元控制串行传输数据传输总线上的数据传输的方法。
该方法包括以下步骤：
a)确定总线的可用带宽；
b)确定所述中央处理单元的可用计算能力百分比；
c)基于所述可用带宽和所述可用计算能力百分比确定所述总线上的最大数据速率；
d)基于确定的最大数据速率控制所述总线上的数据传输。
有利地，所述总线上的所述最大数据速率对应于所述中央处理单元的计算能力百分比小于或等于所述可用计算能力百分比时的最高数据速率，所述最大数据速率小于或等于对应于所述可用带宽的数据速率。
因此，为所述总线确定可用带宽，使得可能在总线上以可用数据速率提供数据。取决于中央处理单元的可用计算能力百分比，即取决于中央处理单元的未由其他应用程序使用的计算能力百分比，评估所述中央处理单元的可用计算能力百分比是否足够以与总线的可用带宽对应的可用速率在串行传输数据传输总线上传输数据。
如果可用计算能力百分比不能以可用数据速率传输数据，即如果可用数据速率需要的计算能力百分比过高，即高于可用计算能力百分比，则降低数据速率以使数据速率需要的计算能力百分比小于或等于中央处理单元的可用计算能力百分比。
优选地，所述中央处理单元的用于总线上的数据传输的计算能力百分比与所述中央处理单元的用于其他应用程序的计算能力百分比之和小于工作阈。
因此，总计算能力百分比，即用于总线上的数据传输的计算能力百分比与用于其他应用程序的计算能力百分比之和必须不超过工作阈，以进行数据传输和运行其他应用程序。
有利地，在总线上的数据传输之前和/或期间重复步骤a)到d)。
因此，如果可用于总线的带宽变化和/或如果中央处理单元的可用计算能力百分比变化，则基于新的可用带宽和/或新的可用计算能力百分比确定总线上的新的最大数据速率。接着基于确定的新的最大数据速率控制总线上的数据传输。
优选地，通过降低分配给数据的中断的数目来降低所述总线上的数据速率。
数据通过控制中断和数据中断在数据包中发送。控制中断负责控制在数据接收装置和数据发送装置之间发送的信息。假定这些控制中断被正确地发送和正确地接收，则串行传输数据总线上的通信运行。数据中断负责数据传输。这些数据中断可以暂时被屏蔽，而不破坏数据传输。因此，为了降低数据速率，接收者可观察到的分配给数据的中断的数目被降低。
因此，通过屏蔽(mask)分配给数据的一些中断，中央处理单元具有被释放的计算能力百分比，接着，该被释放的计算能力百分比能够专用于其他应用程序的运行。与此同时保持可接受的数据传输速率。
有利地，如果最大数据速率低于与可用带宽相对应的数据速率，则所述总线上的数据速率被降低。
根据另一方面，在一个实施方式中提出了一种用于通过中央处理单元来控制串行传输数据传输总线上的数据传输的系统。
所述系统包括：
-第一评估部件，所述第一评估部件能够确定总线的可用带宽；
-第二评估部件，所述第二评估部件能够确定所述中央处理单元的可用计算能力百分比；
-速率确定部件，所述速率确定部件能够基于所述可用带宽和可用计算能力百分比确定所述总线上的最大数据速率；
-控制部件，所述控制部件能够基于确定的所述最大数据速率控制总线上的数据传输。
有利地，所述速率确定部件包括检查模块，所述检查模块能够检查所述中央处理单元的用于总线上的所述数据传输的计算能力百分比和所述中央处理单元的用于其他应用程序的计算能力百分比之和是否低于工作阈。
优选地，所述控制部件包括重复部件，所述重复部件能够确定所述总线的带宽、确定所述中央处理单元的可用计算能力百分比、基于所述可用带宽和所述可用计算能力百分比确定所述总线上的最大数据速率且基于确定的最大数据速率控制所述总线上的数据传输。
有利地，所述速率确定部件包括用于调整速率的模块，所述用于调整速率的模块能够通过降低分配给数据的中断的数目来降低所述总线上的数据速率。
附图说明
在阅读了对非限制性的实施方式和实现方式和附图的详细描述后，本发明的其他优势和特征将变得明显，其中：
图1是示出用于通过中央处理单元来控制串行传输数据传输总线上的数据传输的系统的框图；
图2示出了在串行传输数据传输总线上数据传输期间中央处理单元所需的计算能力百分比根据数据速率的变化；以及
图3是通过中央处理单元控制在串行传输数据传输总线上传输数据的方法的流程图。
具体实施方式
图1是通过中央处理单元1控制串行传输数据传输总线上的数据传输的系统的框图。中央处理单元1与部件2连接，部件2和串行传输数据传输总线4连接，该串行传输数据传输总线4使得有可能将移动电话与例如计算机3连接，该移动电话包括中央处理单元1和与总线4连接的部件2。
用于通过中央处理单元1控制串行传输数据传输总线4上的数据传输的系统100包括能够为总线4确定可用带宽的第一评估部件5、能够为中央处理单元1确定可用的计算能力百分比的第二评估部件6、能够基于该可用带宽和该可用的计算能力百分比来确定总线4上的最大数据速率的速率确定部件7以及能够基于所确定的最大数据速率来控制总线4上的数据传输的控制部件8。
中央处理单元1(例如移动电话的处理器)控制移动电话的运行的各个应用程序以及通过串行传输数据传输总线4与移动电话外部的模块比如USB钥匙进行的数据传输。中央处理单元1包括计算部件10，计算部件10能够通过中央处理单元1和串行传输数据传输总线4的接口部件2控制运行的各个应用程序。
第二评估部件6的输入接收由中央处理单元1的计算部件10使用的计算能力百分比，以通过中央处理单元1控制移动电话内运行的应用程序。因此，第二评估部件6为中央处理单元1确定可用的计算能力百分比。此可用的计算能力百分比对应于其他应用程序运行期间中央处理单元1的计算部件10未使用的计算能力百分比。
第一评估部件5通过连接11与数据传输总线4的接口部件2连接。则第一评估部件5为数据传输总线4确定可用带宽。该可用带宽对应于在测量时未被使用的总线4的带宽。第一评估部件5接着将总线4的可用带宽提供给速率确定部件7，第二评估部件6将中央处理单元1的可用计算能力百分比提供给速率确定部件7。
接着，速率确定部件7基于第一评估部件5给出的可用带宽并基于第二评估部件6给出的可用的计算能力百分比来确定总线4上的最大数据速率。如此确定的总线4上的最大数据速率对应于中央处理单元1的计算能力百分比的最高数据速率，该计算能力百分比比第二评估部件6给出的可用计算能力百分比小或相等。而该最大数据速率保持小于或等于与第一评估部件5给出的可用带宽相对应的数据速率。
因此，如果其运行需要大计算能力百分比的很多应用程序在移动电话上运行，则中央处理单元1的很低百分比的计算能力将用于运行数据传输总线上的数据传输。因此，即使在数据传输总线4上可使用大带宽，但数据速率将会受中央处理单元1可使用的计算能力百分比的限制。因此，将不使用数据传输总线4的全部带宽，将仅使用小带宽来利用中央处理单元1的低计算能力百分比来提供低数据速率。
另一方面，如果可以使用中央处理单元1的大比例的计算能力，也就是说，如果在运行数据传输的同时仅使用很少的应用程序或没有使用应用程序，且如果数据传输总线4上可用于数据传输的带宽小，则数据速率将受可用带宽限制。实际上，假定可用带宽低，鉴于该可用带宽使得可能仅提供有限的速率，则数据速率将低。因此，鉴于针对低数据速率，需要的是低百分比的计算能力，则将不完全使用可用计算能力百分比。
能够基于可用带宽和可用计算能力百分比确定总线4上的最大数据速率的速率确定部件7包括检查模块11，检查模块11能够检查用于总线4上的数据传输的中央处理单元1的计算能力百分比和用于其他应用程序的中央处理单元1的计算能力百分比之和是否小于工作阈。如果两个计算能力百分比之和大于此阈，则中央处理单元不能够同时运行应用程序和数据传输。
例如，中央处理单元的总计算能力百分比通常必须不超过中央处理单元1的计算能力的80％。因此，如果中央处理单元的用于其他应用程序的计算能力百分比对应于40％，用于以每秒8兆字节的速率在数据传输总线4上进行数据传输的计算能力百分比对应于中央处理单元1的计算能力百分比的50％，则两个计算能力百分比之和等于中央处理单元1的计算能力的90％且因此高于使得能够运行应用程序和数据传输的阈值80％。因此，需要降低中央处理单元1的总计算能力百分比。
因此，通过使用每秒6兆字节的数据速率来降低总线4上的数据传输使用的数据速率，该数据速率的运行仅需要中央处理单元1的计算能力的40％，如图2所示。因此，获得的中央处理单元1的总计算能力百分比等于80％，其等于中央处理单元1的工作阈且因此使得可能同时运行应用程序和数据传输总线4上的数据传输。
图2示出了串行传输数据传输总线4上的特定数据速率所需的中央处理单元1的计算能力百分比。例如，参照该曲线图，为了获得每秒10兆字节的数据速率，中央处理单元的计算能力百分比为60％是必需的。如果中央处理单元1不能达到这样的计算能力百分比，则以一方式降低数据速率以便获得中央处理单元1的可用处理计算能力百分比。例如，如果中央处理单元的用于其他应用程序的计算能力百分比对应于中央处理单元1的计算能力百分比55％，且如果工作阈等于中央处理单元1的计算能力百分比80％，将不可能使用每秒8兆位的数据速率，每秒8兆位的数据速率利用中央处理单元的计算能力百分比50％。将仅可能的是使用每秒3兆位的最大数据速率。
实际上，关于工作阈固定在中央处理单元1的计算能力的80％，且用于其他应用程序的中央处理单元的计算能力百分比对应于中央处理单元1的计算能力的55％，仅有中央处理单元的计算能力的25％可用，该25％对应于图2中的每秒3兆字节的最大数据速率。
速率确定部件7包括用于调整速率的模块12，使得可能通过降低分配给数据的中断的数目来降低总线4上的数据速率。该数据通过控制中断和数据中断在数据包中发送。
控制中断负责在串行传输数据传输总线4上的数据传输期间控制在数据发送方和数据接收方之间发送的信息。假定这些控制中断被正确地发送和接收，则数据传输正确运行。
数据中断负责数据传输。这些数据中断可以暂时被屏蔽，而不中断数据传输不中断。因此，如果使用的数据速率必须相对于最大可用速率降低，即相对于与可用带宽对应的速率降低，则一定数目的数据中断(即分配给数据的中断)将被屏蔽，同时控制中断将不被屏蔽，以正确运行数据传输。
取决于数据速率的必需降低，未被屏蔽的数据中断的数目相对于被屏蔽的数据中断的数目较高或较低。循环地重复执行该过程，以这样的方式来降低传输期间的数据速率并因此降低数据传输总线4上的数据传输所需的计算能力百分比。因此，被屏蔽的中断的数目越高，数据速率将降低得越多。
另一方面，如果所用的数据速率对应于可能的最大数据速率，即对应于与可用带宽对应的数据速率，则将不屏蔽数据中断。
速率确定部件7将可用于通过串行传输数据传输总线4进行数据传输的最大速率提供给控制部件8。
控制部件8接着将用于通过数据传输总线4进行数据传输的数据速率传输给串行传输总线4的接口部件2。控制部件8还包括重复部件13，重复部件13能够重复使得可能在数据传输之前和/或期间确定最大数据速率的步骤。因此，如果可用带宽变化和/或中央处理单元1的可用计算能力百分比变化，则可以确定新的最大数据速率并将其传输给控制部件8。
图3是通过中央处理单元1控制串行传输数据传输总线4上的数据传输的方法的流程图。
在第一步骤301中，为串行传输数据传输总线4确定可用带宽。在下一步骤302中，确定中央处理单元1的可用计算能力百分比。在下一步骤303中，基于该可用带宽和该可用计算能力百分比来确定总线4上的最大数据速率。
总线上的最大数据速率对应于中央处理单元1的计算能力百分比小于或等于可用计算能力百分比时的最高速率。最大数据速率必须保持小于或等于与可用带宽相对应的数据速率。
在下一步骤304中，检查中央处理单元1的用于总线4上的数据传输的计算能力百分比与中央处理单元1的用于其他应用程序的计算能力百分比之和是否低于工作阈。
如果所述计算能力百分比之和不低于所述工作阈，则通过降低分配给数据的中断的数目而降低数据传输总线4上的数据速率来调整速率。为了进行此调整，将一定数目的中断屏蔽。通过降低数据中断的数目并因此降低数据速率，通过串行传输数据传输总线4进行数据传输操作所需的中央处理单元1的计算能力百分比被降低。
重复步骤304和305，直到计算能力百分比之和低于所述工作阈。
如果在步骤304中，所述计算能力百分比之和实际上低于所述工作阈，则在最后步骤306中，利用确定的最大数据速率控制串行传输数据传输总线4上的数据传输。

Claims (8)

1.一种通过中央处理单元(1)控制串行传输数据传输总线(4)上的数据传输的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
a)确定所述总线(4)的可用带宽；
b)确定所述中央处理单元(1)的可用计算能力百分比；
c)基于所述可用带宽和所述可用计算能力百分比确定所述总线(4)上的最大数据速率，其中：通过降低分配给所述数据的中断的数目来降低所述总线(4)上的数据速率；
d)基于确定的最大数据速率控制所述总线(4)上的数据传输。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述总线(4)上的所述最大数据速率对应于所述中央处理单元(1)的计算能力百分比小于或等于所述可用计算能力百分比时的最高数据速率，所述最大数据速率小于或等于与所述可用带宽相对应的数据速率。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述中央处理单元(1)的用于总线(4)上的数据传输的计算能力百分比与所述中央处理单元(1)的用于其他应用程序的计算能力百分比之和小于工作阈。
4.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述总线(4)上进行数据传输之前和/或期间重复步骤a)到d)。
5.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，如果所述最大数据速率低于对应于所述可用带宽的数据速率，则所述总线(4)上的数据速率被降低。
6.一种用于通过中央处理单元(1)控制串行传输数据传输总线(4)上的数据传输的系统，其特征在于所述系统包括：
-第一评估部件(5)，所述第一评估部件(5)能够确定所述总线(4)的可用带宽；
-第二评估部件(6)，所述第二评估部件(6)能够确定所述中央处理单元(1)的可用计算能力百分比；
-速率确定部件(7)，所述速率确定部件(7)能够基于所述可用带宽和所述可用计算能力百分比确定所述总线(4)上的最大数据速率，所述速率确定部件(7)包括用于调整速率的模块(12)，所述用于调整速率的模块(12)能够通过降低分配给所述数据的中断的数目来降低所述总线(4)上的数据速率；
-控制部件(8)，所述控制部件(8)能够基于确定的所述最大数据速率控制所述总线(4)上的数据传输。
7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述速率确定部件(7)包括检查模块(11)，所述检查模块(11)能够检查用于所述总线(4)上的所述数据传输的所述中央处理单元(1)的计算能力百分比与所述中央处理单元(1)的用于其他应用程序的计算能力百分比之和是否低于工作阈。
8.如权利要求6或7所述的系统，其特征在于，所述控制部件(8)包括重复模块(13)，所述重复模块(13)能够确定所述总线(4)的可用带宽、确定所述中央处理单元(1)的可用计算能力百分比、基于所述可用带宽和所述可用计算能力百分比确定所述总线(4)上的最大数据速率且基于确定的最大数据速率控制所述总线(4)上的数据传输。
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