CN104123179A - 中断控制方法及其电子系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种中断控制方法，用于一电子系统的一控制单元，该电子系统包含一主机单元及一电子装置。所述中断控制方法包括：接收所述电子装置产生的一数字数据；判断该数字数据的数值；根据该数字数据的数值，通过以下方式发送中断信号至所述主机单元：当所述控制单元位于一第二信号发送状态，且该数字数据的数值增加并超过一第一临界值且维持在该第一临界值之上一第一特定期间之后，切换该控制单元至一第一信号发送状态；以及当该控制单元位于该第一信号发送状态，且该数字数据的数值降低并越过一第二临界值并维持在该第二临界值之下一第二特定期间之后，切换该控制单元至该第二信号发送状态；其中，该第二临界值小于该第一临界值。

Description

中断控制方法及其电子系统
技术领域
本发明涉及一种中断控制方法及电子系统，尤其涉及一种可协助主机接收数据的中断控制方法及电子系统。
背景技术
随着科技的进步，各种电子产品例如移动电话（Mobile Phone）、卫星导航系统（GPS Navigator System）、平板计算机（Tablet）、个人数字助理（PDA）及笔记型计算机（Laptop）等已逐渐成为人们生活中不可或缺的部分。在电子系统中，通常具有一个核心处理器，例如中央处理器（Central Processing Unit，CPU）、微处理器（Microprocessor）或微控制器（Micro Control Unit，MCU）等，用来管理并协调电子系统中各个装置的运作。然而，由于大多数装置都必须由处理器来进行数据处理，造成处理器的负担十分繁重，若处理器的效能不佳或是大量工作瞬间产生时，处理器可能无法及时完成工作，往往成为系统效能上的瓶颈。
因此，业界正持续朝向提升电子系统效能的方向而努力，一方面发展功能更强大的处理器，一方面试图降低处理器的负担。若使用功能更强大的双核心或四核心处理器，往往会增加成本且无法达到两倍或四倍的效能。因此，更多用来降低处理器负担的方法被开发出来，其中一种常见的方法为中断控制方法，即当一装置有任务需执行时，会发送中断信号至处理器。当处理器接收到中断信号之后，再分配资源来执行该装置所需的任务。在此情况下，处理器不需持续侦测每个装置的运作，而是在接收到中断信号之后再分配资源给特定装置。如此一来，处理器的负担可大幅降低。
然而，目前的中断信号发送方法无法有效并正确地在装置需要执行任务时进行发送。举例来说，请参考图1，为熟知的中断信号发送状态示意图。如图1所示，一装置可能会根据一数据的数值大小来决定是否发送中断信号。当该数据的数值大于一临界值TH时，装置会持续发送中断信号，以告知处理器来执行任务。当该数据的数值小于临界值TH时，装置则停止发送中断信号，此时处理器不需将资源浪费于侦测装置是否有任务需执行。然而，当数据的大小落在临界值TH附近时，若出现噪声可能造成装置误发中断信号，或是应发送中断信号的情况但受到噪声影响而未发送。有鉴于此，现有技术实有改进的必要。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种中断控制方法及其电子系统，以控制电子装置有效并正确地发送中断信号，进而提升处理器的使用效率。
本发明的中断控制方法，用于一电子系统的一控制单元，该电子系统包含一主机单元及一电子装置，该中断控制方法包含有接收该电子装置所产生的一数字数据；判断该数字数据的数值；以及根据该数字数据的数值，通过以下方式发送中断信号至该主机单元：当该控制单元位于一第二信号发送状态，且该数字数据的数值增加并越过一第一临界值并维持在该第一临界值之上一第一特定期间之后，切换该控制单元至一第一信号发送状态；以及当该控制单元位于该第一信号发送状态，且该数字数据的数值降低并越过一第二临界值并维持在该第二临界值之下一第二特定期间之后，切换该控制单元至该第二信号发送状态；其中，该第二临界值小于该第一临界值。
本发明还公开了一种电子系统，包含有一主机单元；一电子装置，用来产生数字数据；以及一控制单元，具有一程序代码，该程序代码由一处理器执行，以进行一种中断控制方法，该中断控制方法包含有接收该电子装置所产生的一数字数据；判断该数字数据的数值；以及根据该数字数据的数值，通过以下方式发送中断信号至该主机单元：当该控制单元位于一第二信号发送状态，且该数字数据的数值增加并越过一第一临界值并维持在该第一临界值之上一第一特定期间之后，切换该控制单元至一第一信号发送状态；以及当该控制单元位于该第一信号发送状态，且该数字数据的数值降低并越过一第二临界值并维持在该第二临界值之下一第二特定期间之后，切换该控制单元至该第二信号发送状态；其中，该第二临界值小于该第一临界值。
附图说明
图1是现有技术中的一种中断信号发送状态示意图；
图2为本发明实施例一电子系统的示意图；
图3为本发明实施例一中断信号发送状态示意图；
图4为本发明实施例一中断信号发送流程图。
附图标记说明
TH、TH1、TH2                       临界值
20                                 电子系统
202                                主机单元
204                                电子装置
206                                控制单元
208                                信号传输接口
210                                输入输出接口
220                                程序代码
D                                  数字数据
T1～T4                             时间
40                                 流程
400～414                           步骤
具体实施方式
下面对照附图并结合优选的实施方式对本发明作进一步说明。
如图2，为本发明实施例一电子系统20的示意图。电子系统20包含有一主机单元202、一电子装置204、一控制单元206、一信号传输接口208及一输入输出接口210。主机单元202用来控制电子系统20中各个装置的运作，一般来说，主机单元202可为电子系统20的核心处理器，例如中央处理器（CentralProcessing Unit，CPU）、微处理器（Microprocessor）或微控制器（Micro ControlUnit，MCU）等。电子装置204为用来执行特定功能的装置，其受控于主机单元202。电子装置204在运作时，会产生数字数据，这些数字数据会转换为输出数据并传送至主机单元202，以进行后续处理。控制单元206通过输入输出接口210接收来自电子装置204的数字数据D，此数字数据D由控制单元206转换为输出数据，再经由信号传输接口208传送至主机单元202。控制单元206另经由输入输出接口210发送中断信号至主机单元202，当主机单元202接收到中断信号时，会中断正在进行的工作，并分配资源来接收输出数据。
值得注意的是，上述信号传输接口208及输入输出接口210用来进行各装置之间的连接及信号传递，而图2中的实施方式仅为众多实施例当中的一种。举例来说，信号传输接口208及输入输出接口210除了可单独实现于电子系统20中，其也可整合于控制单元206内，或整合于主机单元202之内。此外，也可在电子系统20中使用一传输接口来整合信号传输接口208及输入输出接口210的功能。换句话说，控制单元206与其它装置可由其它接口或通过其它方式进行连接及信号传递，而不限于此。
详细来说，控制单元206具有一程序代码220，程序代码220由控制单元206内部的处理器所执行，以进行一中断控制方法。本发明的中断控制方法可用来控制中断信号发送的时机，同时避免噪声造成中断信号的误发，使得主机单元202可有效率地取得电子装置204的输出数据，进而降低主机单元202的负担，同时提升主机单元202的使用效率。
请参考图3，为本发明实施例一中断信号发送状态的示意图，控制单元206设定一第一临界值TH1及一第二临界值TH2，第二临界值TH2小于第一临界值TH1。控制单元206接收电子装置204所产生的数字数据D，并判断数字数据D的数值大小。控制单元206再将数字数据D的数值大小与第一临界值TH1及第二临界值TH2进行比较，以判断控制单元206处于一第一信号发送状态或一第二信号发送状态。
在一实施例中，在第一信号发送状态之下，控制单元206会持续发送中断信号至主机单元202，以通知主机单元来存取对应于数字数据D的输出数据。在第二信号发送状态之下，控制单元206则不发送中断信号至主机单元202，此时主机单元202可将资源分配给其它装置，而不需浪费资源来侦测电子装置204是否有任务需要处理。一般来说，在初始情况下，控制单元206可预设为位于第二信号发送状态而不发送中断信号，如图3所示。此时若数字数据D位于第一临界值TH1以下时，控制单元206仍位于第二信号发送状态且不会发送中断信号。即使数字数据D增加并越过第二临界值TH2时（如时间T1），控制单元206仍不会切换状态。直到数字数据D增加至第一临界值TH1并超越第一临界值TH1之后（如时间T2），控制单元206才会转换为第一信号发送状态，并开始发送中断信号至主机单元202。由于数字数据D必须上升至较高的第一临界值TH1，控制单元206才开始发送中断信号，使得噪声造成信号波动时，数字数据D较不容易将控制单元206触发为信号发送状态，因而降低误发中断信号的机率。
当数字数据D的数值持续大于第一临界值TH1时，控制单元206持续处于第一信号发送状态，并持续发送中断信号至主机单元202。当数字数据D降低并越过第一临界值TH1时（如时间T3），此时数字数据D仍大于第二临界值TH2，因此控制单元206仍处于第一信号发送状态，并持续发送中断信号。当数字数据D继续降低，并越过第二临界值TH2之后（如时间T4），控制单元206才会转换为第二信号发送状态，并停止发送中断信号至主机单元202。由于数字数据D必须下降至较低的第二临界值TH2，控制单元206才会切换状态，使得噪声造成信号波动时，数字数据D较不容易将控制单元206触发为第二信号发送状态，因而降低应发送中断信号但未发送的机率。
上述关于中断信号发送的运作方式可归纳为一中断信号发送流程40，如图4所示。中断信号发送流程40可编译为程序代码220，由控制单元206中的处理器来执行，其包含以下步骤：
步骤400：开始。
步骤402：接收电子装置204产生的一数字数据D。
步骤404：判断控制单元206是否处于第二信号发送状态。若是，则执行步骤406；若否，则执行步骤408。
步骤406：判断数字数据D的数值是否大于第一临界值TH1。若是，则执行步骤410；若否，则执行步骤412。
步骤408：判断数字数据D的数值是否小于第二临界值TH2。若是，则执行步骤412；若否，则执行步骤410。
步骤410：控制单元206为第一信号发送状态，并持续发送中断信号至主机单元202。
步骤412：控制单元206为第二信号发送状态，且不发送中断信号至主机单元202。
步骤414：结束。
在中断信号发送流程40中，上述中断信号发送的判断方式可简化为：当控制单元206处于第二信号发送状态时，只需判断数字数据D的数值是否大于第一临界值TH1即可。当判断数字数据D的数值大于第一临界值TH1时，再将控制单元206切换至第一信号发送状态。反之，当控制单元206处于第一信号发送状态时，只需判断数字数据D的数值是否小于第二临界值TH2即可。当判断数字数据D的数值小于第二临界值TH2时，再将控制单元206切换至第二信号发送状态。
在另一实施例中，为了避免噪声干扰造成控制单元206误发中断信号，可进一步限定数字数据D的数值上升并超越第一临界值TH1之后，必须延续一段期间，才将控制单元206切换至第一信号发送状态。也即，数字数据D的数值必须维持在第一临界值TH1之上一特定期间，控制单元206才会转换至第一信号发送状态，并开始发送中断信号至主机单元202。上述特定期间不限于任意长度的时间，其可根据系统需求而定。在此情况下，若数字数据D的数值上升并超越第一临界值TH1之后，在特定期间内即下降至第一临界值TH1以下，则此上升及下降的波动可视为噪声干扰所造成，并不会触发控制单元206切换状态。此时控制单元206仍维持在第二信号发送状态，不发送中断信号至主机单元202。
同样地，也可限定数字数据D的数值下降并越过第二临界值TH2之后，必须延续一段期间，才将控制单元206切换至第二信号发送状态。也即，数字数据D的数值必须维持在第二临界值TH2之下一特定期间，控制单元206才会转换至第二信号发送状态，并停止发送中断信号至主机单元202。此处特定期间的长度与上述用来判断控制单元206是否切换至第一信号发送状态的期间长度可以相同或不同，视系统需求而定。在此情况下，若数字数据D的数值下降并越过第二临界值TH2之后，在特定期间内即回升至第二临界值TH2以上，则此下降及上升的波动可视为噪声干扰所造成，并不会触发控制单元206切换状态。此时控制单元206仍维持在第一信号发送状态，持续发送中断信号至主机单元202。
值得注意的是，本发明的控制单元可正确地发送中断信号至主机单元，并避免噪声干扰造成误发中断信号。本领域普通技术人员可据以修饰或变化，而不限于此。举例来说，上述第一临界值TH1及第二临界值TH2的大小都可根据系统需求，设定为合适的大小，使得控制单元206可正确地切换状态。此外，电子装置204可为电子系统20中任何受控于主机单元202的装置，其不限于任何类型，也不限定所具备的功能。换句话说，由主机单元202所管理的任何周边装置，都可使用上述中断信号发送方法来避免噪声干扰造成信号的误发，使得主机单元202不需持续侦测每个装置的运作，只需在接收到中断信号时，再分配资源来处理特定装置的任务即可。
举例来说，在一实施例中，电子装置204可为一光传感器，而数字数据可为相关于环境光的一侦测结果。主机单元202不需持续接收光传感器所侦测到的数据，而是光传感器在取得侦测结果之后，先将侦测结果传送至控制单元206。控制单元206可根据侦测结果的数值，决定何时开始发送中断信号，例如可设定侦测结果大于第一临界值TH1且维持于第一临界值TH1之上一段期间时，代表有效的侦测结果，此时控制单元206可开始发送中断信号至主机单元202，以通知主机单元202来收取数据。
此外，在上述实施例中，在第一信号发送状态之下，控制单元206会持续发送中断信号至主机单元202，以通知主机单元来存取对应于数字数据D的输出数据；在第二信号发送状态之下，控制单元206则不发送中断信号至主机单元202，此时主机单元202可将资源分配给其它装置，而不需浪费资源来侦测电子装置204是否有任务需要处理。在另一实施例中，可调整控制单元206位于第二信号发送状态时，持续发送中断信号至主机单元202，以通知主机单元来存取对应于数字数据D的输出数据；而位于第一信号发送状态时，控制单元206则不发送中断信号至主机单元202，此时主机单元202可将资源分配给其它装置，而不需浪费资源来侦测电子装置204是否有任务需要处理。
换句话说，上述第一信号发送状态与第二信号发送状态之间的切换方式仍相同（如图3所示的方式），唯控制单元206位于第一信号发送状态时是不发送中断信号的，而是在第二信号发送状态之下持续发送中断信号至主机单元202。这样的中断信号发送设定也可套用上述延续特定期间的状态切换方式。例如，若控制单元206位于第二信号发送状态时，当数字数据D的数值维持在第一临界值TH1之上一特定期间之后，控制单元206才会转换至第一信号发送状态，并停止发送中断信号。若控制单元206位于第一信号发送状态时，当数字数据D的数值维持在第二临界值TH2之下一特定期间之后，控制单元206才会转换至第二信号发送状态，并开始发送中断信号至主机单元202。如此一来，仍可避免噪声干扰造成中断信号的误发，或是应发送中断信号的情况但受到噪声影响而未发送。
上述信号发送方式都是在两种信号发送状态之间切换，并在其中一状态之下持续发送中断信号，而另一状态之下不发送中断信号。在另一实施例中，相关于第一信号发送状态及第二信号发送状态的中断信号发送方式也可通过其它方式进行，而不限于此。举例来说，对应于某一类型的电子装置，控制单元206不需要持续发送中断信号，而是在切换状态时发送一中断信号即可。例如，控制单元206可在第二信号发送状态切换至第一信号发送状态时，发送一中断信号至主机单元202，以通知主机单元202来存取对应于数字数据D的输出数据。此外，控制单元206也可在第一信号发送状态切换至第二信号发送状态时，发送一中断信号至主机单元202，以通知主机单元202来存取对应于数字数据D的输出数据。在此实施例中，第一信号发送状态与第二信号发送状态之间的切换方式仍与前述相同（如图3所示的方式），唯控制单元206只在状态切换时发送一中断信号，而不需持续发送。
值得注意的是，由于主机单元202只在必要时分配资源来存取电子装置204的输出数据，因此中断信号的发送方式可依据不同类型的电子装置204或是不同形态的输出数据而进行调整，视系统需求而定。
在习知技术中，中断信号的发送方法无法有效并正确地在装置需要执行任务时进行发送。若出现噪声可能造成装置误发中断信号，或是应发送中断信号的情况但受到噪声影响而未发送。相较之下，本发明的中断控制方法及其电子系统，通过两个临界值来判断中断信号发送的时机，能够有效并正确地发送中断信号，进而提升主机单元的使用效率。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (16)

1.一种中断控制方法，其特征在于：用于一电子系统的一控制单元，该电子系统包含一主机单元及一电子装置，该中断控制方法包括：
接收该电子装置产生的一数字数据；
判断该数字数据的数值；
根据该数字数据的数值，通过以下方式发送中断信号至该主机单元：
当该控制单元位于一第二信号发送状态，且该数字数据的数值增加并越过一第一临界值并维持在该第一临界值之上一第一特定期间之后，切换该控制单元至一第一信号发送状态；当该控制单元位于该第一信号发送状态，且该数字数据的数值降低并越过一第二临界值并维持在该第二临界值之下一第二特定期间之后，切换该控制单元至该第二信号发送状态；其中，所述的第二临界值小于所述第一临界值。
2.如权利要求1所述的中断控制方法，其特征在于：其中当该控制单元位于该第一信号发送状态时，持续发送该中断信号至该主机单元，且当该控制单元位于该第二信号发送状态时，不发送该中断信号至该主机单元。
3.如权利要求1所述的中断控制方法，其特征在于：其中当该控制单元位于该第一信号发送状态时，不发送该中断信号至该主机单元，且当该控制单元位于该第二信号发送状态时，持续发送该中断信号至该主机单元。
4.如权利要求1所述的中断控制方法，其特征在于：其中当该控制单元由该第二信号发送状态切换至该第一信号发送状态时，发送一中断信号至该主机单元，且当该控制单元由该第一信号发送状态切换至该第二信号发送状态时，发送一中断信号至该主机单元。
5.如权利要求1所述的中断控制方法，其特征在于：其中该中断信号控制该主机单元中断正在进行的工作，使得该主机单元接收对应于该数字数据的一输出数据。
6.如权利要求1所述的中断控制方法，其特征在于：其中该电子装置为一光传感器，且该数字数据对应于环境光的一侦测结果。
7.如权利要求1所述的中断控制方法，其特征在于：其中当该控制单元位于该第一信号发送状态，且该数字数据的数值降低并越过该第一临界值，但仍大于该第二临界值时，不切换该控制单元至该第二信号发送状态。
8.如权利要求1所述的中断控制方法，其特征在于：其中当该控制单元位于该第二信号发送状态，且该数字数据的数值增加并越过该第二临界值，但仍小于该第一临界值时，不切换该控制单元至该第一信号发送状态。
9.一种电子系统，其特征在于，包含有：
一主机单元；
一电子装置，用来产生数字数据；
一控制单元，具有一程序代码，该程序代码由一处理器执行，以进行一种中断控制方法，该中断控制方法包括：
接收该电子装置所产生的一数字数据；
判断该数字数据的数值；
根据该数字数据的数值，通过以下方式发送中断信号至该主机单元：
当该控制单元位于一第二信号发送状态，且该数字数据的数值增加并越过一第一临界值并维持在该第一临界值之上一第一特定期间之后，切换该控制单元至一第一信号发送状态；当该控制单元位于该第一信号发送状态，且该数字数据的数值降低并越过一第二临界值并维持在该第二临界值之下一第二特定期间之后，切换该控制单元至该第二信号发送状态；其中，该第二临界值小于该第一临界值。
10.如权利要求9所述的电子系统，其特征在于：其中当该控制单元位于该第一信号发送状态时，持续发送该中断信号至该主机单元，且当该控制单元位于该第二信号发送状态时，不发送该中断信号至该主机单元。
11.如权利要求9所述的电子系统，其特征在于：其中当该控制单元位于该第一信号发送状态时，不发送该中断信号至该主机单元，且当该控制单元位于该第二信号发送状态时，持续发送该中断信号至该主机单元。
12.如权利要求9所述的电子系统，其特征在于：其中当该控制单元由该第二信号发送状态切换至该第一信号发送状态时，发送一中断信号至该主机单元，且当该控制单元由该第一信号发送状态切换至该第二信号发送状态时，发送一中断信号至该主机单元。
13.如权利要求9所述的电子系统，其特征在于：其中该中断信号控制该主机单元中断正在进行的工作，使得该主机单元接收对应于该数字数据的一输出数据。
14.如权利要求9所述的电子系统，其特征在于：其中该电子装置为一光传感器，且该数字数据对应于环境光的一侦测结果。
15.如权利要求9所述的电子系统，其特征在于：其中当该控制单元位于该第一信号发送状态，且该数字数据的数值降低并越过该第一临界值，但仍大于该第二临界值时，不切换该控制单元至该第二信号发送状态。
16.如权利要求9所述的电子系统，其特征在于：其中当该控制单元位于该第二信号发送状态，且该数字数据的数值增加并越过该第二临界值，但仍小于该第一临界值时，不切换该控制单元至该第一信号发送状态。
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