CN104977979B - 时钟源切换方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种时钟源切换方法和系统，其中方法包括如下步骤：接收到休眠信号时，控制时钟源切换至高频晶振，并存储第一休眠时间点，等待接收唤醒信号；当接收到唤醒信号时，存储第一唤醒时间点，并根据第一休眠时间点和第一唤醒时间点，获取休眠时间；根据休眠时间，实时控制时钟源进行切换。其通过根据休眠时间，判断电子设备的使用场景，并根据电子设备在不同的使用场景下，对待机功耗和唤醒速度的需求不同，实时动态切换时钟源，有效地解决了在保持电子设备的待机功耗较低的同时，不能有效提升电子设备的唤醒速度的问题。

Description

时钟源切换方法和系统

技术领域

本发明涉及电子设备领域，特别是涉及一种时钟源切换方法和系统。

背景技术

由于电子设备需要随时随地处在可用的状态，因此其续航时间尤为重要。为了提升电子设备的续航时间，研发人员对电子设备系统的动态功耗和静态功耗做了大量的研究工作。其中，静态功耗主要通过待机功耗和唤醒速度进行表征。

通常，对电子设备系统的静态功耗的提升主要通过以下几个方案平衡静态功耗中的待机功耗和唤醒速度。其一，为Standby（待机）：系统的运行现场被保存至存储单元，DRAM（Dynamic Random Access Memory，动态随机存取存储器）和CPU（中央处理器）均进入WFI（Wait For Interrupt，等待中断）状态，电子设备系统等待唤醒事件的唤醒，此时，CPU保持供电状态，电子设备的唤醒速度很快，但待机功耗较大；其二，为Suspend（暂停）：系统的运行现场同样被保存在存储单元，DRAM和CPU均进入power off（断电）状态，外部控制单元通过检测唤醒事件，唤醒电子设备系统，此时，电子设备的待机功耗很低，但是外部控制单元通过检测唤醒事件唤醒电子设备系统需要恢复CPU的运行现场，因此，电子设备的唤醒速度较慢；其三，为Hibernation（睡眠）：系统的运行现场同样被保存至存储单元，Nand闪存和CPU均处于power off状态，同样通过外部控制单元通过检测唤醒事件唤醒电子设备系统，由于Nand闪存和CPU均处于power off状态，此时，电子设备的待机功耗极低，但是采用该方案唤醒电子设备系统，需要恢复DRAM的数据，同时还需要恢复CPU的运行现场，因此电子设备的唤醒速度很慢。

发明内容

基于此，有必要针对保持电子设备的待机功耗较低的同时，不能有效提升电子设备的唤醒速度的问题，提供一种时钟源切换方法和系统。

为实现本发明目的提供的一种时钟源切换方法，包括如下步骤：

接收到休眠信号时，控制时钟源切换至高频晶振，并存储第一休眠时间点，等待接收唤醒信号；

当接收到所述唤醒信号时，存储第一唤醒时间点，并根据所述第一休眠时间点和所述第一唤醒时间点，获取休眠时间；

根据所述休眠时间，实时控制所述时钟源进行切换。

作为一可实施例，所述根据所述休眠时间，实时控制所述时钟源进行切换，包括如下步骤：

检测所述休眠时间；

当所述休眠时间大于预设时间时，控制所述时钟源切换至低频晶振；

当所述休眠时间小于或等于所述预设时间时，控制所述时钟源切换至PLL。

较优的，所述当所述休眠时间小于或等于所述预设时间时，控制所述时钟源切换至PLL，包括如下步骤：

启动定时器，检测唤醒源；

当所述唤醒源为所述定时器时，控制所述时钟源切换至所述低频晶振，并返回所述等待接收所述唤醒信号的步骤；

当所述唤醒源不是所述定时器时，控制所述时钟源切换至所述PLL。

作为一可实施例，所述当所述唤醒源不是所述定时器时，控制所述时钟源切换至所述PLL，包括如下步骤：

当所述唤醒源不是所述定时器时，控制所述时钟源切换至所述PLL，并唤醒设置所述时钟源的电子设备；

根据：预设时间=所述第一唤醒时间点－所述第一休眠时间点，计算并更新所述预设时间；

检测是否存在所述休眠信号，当存在所述休眠信号时，接收所述休眠信号，并返回所述等待接收所述唤醒信号的步骤；

当不存在所述休眠信号时，控制所述电子设备在操作系统的调度下运行，响应所述操作系统的操作请求，并返回所述检测是否存在所述休眠信号的步骤。

值得说明的是，所述预设时间大于等于15s且小于等于45s。

相应的，为实现上述时钟源切换方法，本发明还提供了一种时钟源切换系统，包括唤醒信号接收模块、运算逻辑模块和控制模块，所述运算逻辑模块与所述控制模块电连接，其中：

所述唤醒信号接收模块，用于接收到休眠信号时，控制时钟源切换至高频晶振，并存储第一休眠时间点，等待接收唤醒信号；

所述运算逻辑模块，用于当接收到所述唤醒信号时，存储第一唤醒时间点，并根据所述第一休眠时间点和所述第一唤醒时间点，获取休眠时间；

所述控制模块，用于根据所述休眠时间，实时控制所述时钟源进行切换。

作为一可实施例，所述控制模块包括第一检测单元、第一控制单元和第二控制单元，其中：

所述第一检测单元，用于检测所述休眠时间；

所述第一控制单元，用于当所述休眠时间大于预设时间时，控制所述时钟源切换至低频晶振；

所述第二控制单元，用于当所述休眠时间小于或等于所述预设时间时，控制所述时钟源切换至PLL。

较优的，还包括定时器和第一检测模块，所述第一检测模块包括第二检测单元、第三控制单元和第四控制单元，其中：

所述定时器，用于设置并存储所述预设时间；

所述第二检测单元，用于当启动所述定时器时，检测唤醒源；

所述第三控制单元，用于当所述唤醒源为所述定时器时，控制所述时钟源切换至所述低频晶振，并发送返回所述唤醒信号接收模块指令；

所述第四控制单元，用于当所述唤醒源不是所述定时器时，控制所述时钟源切换至所述PLL。

作为一可实施例，还包括第二检测模块，其中：

所述第二检测模块，用于所述第一检测模块处于断电状态时，当启动所述定时器后，在所述预设时间内接收到所述唤醒信号时，检测所述唤醒信号的所述唤醒源。

作为一可实施例，所述第四控制单元包括第一控制子单元、第一计算子单元、第一检测子单元、第二控制子单元和第三控制子单元，其中：

所述第一控制子单元，用于当所述唤醒源不是所述定时器时，控制所述时钟源切换至所述PLL，并唤醒设置所述时钟源的电子设备；

所述第一计算子单元，用于根据：预设时间=所述第一唤醒时间点－所述第一休眠时间点，计算并更新所述预设时间；

所述第一检测子单元，用于检测是否存在所述休眠信号；

所述第二控制子单元，用于当存在所述休眠信号时，接收所述休眠信号，并发送返回所述唤醒信号接收模块指令；

所述第三控制子单元，用于当不存在所述休眠信号时，控制所述电子设备在操作系统的调度下运行，响应所述操作系统的操作请求，并发送返回所述第一检测子单元指令。

本发明提供的时钟源切换方法和系统，通过当接收到休眠信号时，控制时钟源切换至高频晶振，并存储第一休眠时间点；当接收到唤醒信号时，存储第一唤醒时间点，同时，根据第一休眠时间点和第一唤醒时间点，获取休眠时间；根据获取的休眠时间，实时控制时钟源进行切换。其通过根据获取的休眠时间，判断电子设备的使用场景，并根据在不同的使用场景下，对待机功耗和唤醒速度的需求不同，实时动态切换时钟源，有效地解决了在保持较低的待机功耗的同时，不能有效提升唤醒速度的问题。

附图说明

图1为本发明的时钟源切换方法一具体实施例流程图；

图2为本发明的时钟源切换方法又一具体实施例流程图；

图3为本发明的时钟源切换系统一具体实施例结构示意图。

具体实施方式

为使本发明技术方案更加清楚，以下结合附图及具体实施例对本发明做进一步详细说明。

参见图1，一种时钟源切换方法，包括如下步骤：

步骤S100，接收到休眠信号时，控制时钟源切换至高频晶振，并存储第一休眠时间点，等待接收唤醒信号；

步骤S200，当接收到唤醒信号时，存储第一唤醒时间点，并根据第一休眠时间点和第一唤醒时间点，获取休眠时间；

步骤S300，根据休眠时间，实时控制时钟源进行切换。

本发明提供的时钟源切换方法，通过当检测到休眠信号，进入休眠状态时的第一休眠时间点和进入休眠状态后被唤醒信号唤醒时的第一唤醒时间点，获取休眠时间，并根据休眠时间，实时动态调整时钟源进行切换，其根据休眠时间，判断电子设备的使用场景，并根据电子设备在不同的使用场景下，对待机功耗和唤醒速度的需求不同，实时动态切换时钟源，有效地解决了保持较低的待机功耗的同时，不能有效提升唤醒速度的问题。

较佳地，作为本发明时钟源切换方法的另一具体实施例，步骤S300，根据休眠时间，实时控制时钟源进行切换，包括如下步骤：

步骤S310，检测休眠时间，当休眠时间大于预设时间时，执行步骤S320，否则执行步骤S330；

步骤S320，当休眠时间大于预设时间时，控制时钟源切换至低频晶振；

步骤S330，当休眠时间小于或等于预设时间时，控制时钟源切换至PLL。

当接收到休眠信号时，存储此时电子设备进入休眠状态时的第一休眠时间点，当电子设备进入到休眠状态后被唤醒信号唤醒时，可根据电子设备进入休眠状态后被唤醒信号唤醒的时间（即第一唤醒时间点），以及存储的第一休眠时间点，获取电子设备的休眠时间，并根据电子设备的休眠时间，实时动态切换电子设备的时钟源，如：当电子设备的休眠时间大于预设时间，则预判电子设备下一次的唤醒时间点会在较长的时间以后，因此，控制电子设备的时钟源切换至低频晶振，从而降低电子设备的待机功耗；当电子设备的休眠时间小于或等于预设时间，则预判电子设备下一次的唤醒时间点会在预设时间以内，因此，控制电子设备的时钟源切换至PLL（Phase Locked Loop，锁相回路或锁相环），从而提高电子设备的唤醒速度。电子设备的休眠时间，显示了用户当前进行的操作（如：看时间、短信、微信和睡觉等），及对于静态功耗（待机功耗和唤醒速度）的管理需求，如：使用短信和微信等通信工具时，需要较快的唤醒速度，而睡觉时，则要求较低的待机功耗。本发明提供的时钟源切换方法的另一具体实施例，通过根据电子设备的休眠时间，动态切换时钟源，实现了在保持较低的待机功耗的同时，提升电子设备的唤醒速度，有效地改善了用户体验，实现简单，应用方便。

值得说明的是，预设时间的取值范围为大于等于15s且小于等于45s，即设置预设时间的取值为[15s，45s]。

更优的，参见图2，作为本发明时钟源切换方法的又一具体实施例，步骤S330，当休眠时间小于或等于预设时间时，控制时钟源切换至PLL，包括如下步骤：

步骤S331，启动定时器，检测唤醒源，当唤醒源为定时器时，执行步骤S332，当唤醒源不是定时器时，执行步骤S332’；

步骤S332，当唤醒源为定时器时，控制时钟源切换至低频晶振，并返回等待接收唤醒信号的步骤；

步骤S332’，当唤醒源不是定时器时，控制时钟源切换至PLL。

参见图2，本发明提供的时钟源切换方法的又一具体实施例，在电子设备接收到休眠信号，进入休眠状态之前，首先，执行步骤S010，设置预设时间Tw=30s；设置好预设时间Tw后，当接收到休眠信号，进入休眠状态时，执行步骤S110，存储第一休眠时间点Ts，即记录Ts；同时，执行步骤S120，设置定时器（Timer），用于在预设时间Tw内发送唤醒信号；以及步骤S130，待预设时间Tw和定时器设置完成之后，电子设备进入休眠状态，此时，为保持较低的待机功耗，执行步骤S140，控制时钟源切换至高频晶振，等待接收唤醒信号；当接收到唤醒信号后，即执行步骤S200，唤醒信号触发后，根据唤醒信号的触发时间（第一唤醒时间点）和第一休眠时间点，获取电子设备的休眠时间；通过检测获取的休眠时间，当检测到休眠时间小于或等于预设时间Tw时，执行步骤S331，检测唤醒信号的唤醒源，当唤醒源为定时器时，说明电子设备在预设时间Tw内无用户操作，执行步骤S332，控制时钟源切换至低频晶振，以达到降低电子设备的待机功耗的目的；当唤醒源不是定时器时，说明存在用户操作，电子设备在预设时间Tw内被用户唤醒，因此，执行步骤S332’，控制时钟源切换至PLL，同时唤醒电子设备，以提升电子设备的唤醒速度，达到更好的用户体验的目的。其通过检测电子设备在预设时间Tw内被唤醒的唤醒源，判断电子设备的使用场景，并根据电子设备在不同的使用场景下，对待机功耗和唤醒速度的需求不同，实时动态切换电子设备的时钟源，有效地解决了在保持电子设备的待机功耗较低的同时，不能有效提升电子设备的唤醒速度的问题。

更优的，作为本发明时钟源切换方法的又一具体实施例，步骤S332’，当唤醒源不是定时器时，控制时钟源切换至PLL，包括如下步骤：

步骤S3320’，当唤醒源不是定时器时，控制时钟源切换至PLL，并唤醒设置该时钟源的电子设备；

步骤S3321’，根据：预设时间=第一唤醒时间点－第一休眠时间点，计算并更新预设时间；

步骤S3322’，检测是否存在休眠信号，当存在休眠信号时，接收休眠信号，并返回等待接收唤醒信号的步骤；

步骤S3323’，当不存在休眠信号时，控制电子设备在操作系统的调度下运行，响应操作系统的操作请求，并返回检测是否存在休眠信号的步骤。

参见图2，当检测到唤醒源不是定时器时，表明电子设备在预设时间Tw内存在用户请求，因此，执行步骤S3320’，唤醒电子设备，控制时钟源切换至PLL，以达到提升电子设备的唤醒速度的目的；同时，存储电子设备的第一唤醒时间点Te，并执行步骤S3321’，根据：预设时间Tw=第一唤醒时间点Te－第一休眠时间点Ts，计算得到新的预设时间Tw，实时更新存储预设时间Tw，其通过对预设时间Tw进行实时调整，使其更加贴合电子设备的使用场景。

当实时更新预设时间Tw后，电子设备被唤醒，执行相应的用户操作；同时，执行步骤S3322’，检测是否存在休眠信号，当存在休眠信号时，接收休眠信号，并返回等待接收唤醒信号的步骤；即当检测到休眠信号时，表明此时电子设备执行完相应的用户操作后，继续进入休眠状态，则返回步骤S100，等待唤醒信号的唤醒；当不存在休眠信号时，则执行步骤S3323’，控制电子设备在操作系统的调度下运行，响应操作系统的操作请求，并返回步骤S3322’，继续检测是否存在休眠信号。

相应的，基于同一发明构思，本发明还提供了一种时钟源切换系统，由于本发明提供的时钟源切换系统的工作原理与上述任一种时钟源切换方法原理相同或相似，因此，重复之处不再赘述。

参见图3，一种时钟源切换系统300，包括唤醒信号接收模块310、运算逻辑模块320和控制模块330，运算逻辑模块320与控制模块330电连接，其中：

唤醒信号接收模块310，用于接收到休眠信号时，控制时钟源切换至高频晶振，并存储第一休眠时间点，等待接收唤醒信号；

运算逻辑模块320，用于当接收到唤醒信号时，存储第一唤醒时间点，并根据第一休眠时间点和第一唤醒时间点，获取休眠时间；

控制模块330，用于根据休眠时间，实时控制时钟源进行切换。

较佳地，控制模块330包括第一检测单元331、第一控制单元332和第二控制单元333，其中：

第一检测单元331，用于检测休眠时间；

第一控制单元332，用于当休眠时间大于预设时间时，控制时钟源切换至低频晶振；

第二控制单元333，用于当休眠时间小于或等于预设时间时，控制时钟源切换至PLL。

更优的，作为本发明提供的时钟源切换系统300的又一具体实施例，还包括定时器和第一检测模块（未示出），第一检测模块包括第二检测单元、第三控制单元和第四控制单元，其中：

定时器，用于设置并存储预设时间；

第二检测单元，用于当启动定时器时，检测唤醒源；

第三控制单元，用于当唤醒源为定时器时，控制时钟源切换至低频晶振，并发送返回唤醒信号接收模块310指令；

第四控制单元，用于当唤醒源不是定时器时，控制时钟源切换至PLL。

通常，电子设备进入休眠状态包括两种情况，其一，电子设备的中央处理器处于等待中断（Wait For Interrupt，WFI）状态，此时，电子设备的中央处理器包含唤醒检测逻辑（即第一检测模块），不需要借助于独立的单独供电的唤醒检测逻辑；其二，电子设备的中央处理器处于断电（power off）状态，此时，时钟源切换系统需要一独立的保持供电的低功耗唤醒检测逻辑，因此，较佳地，作为本发明时钟源切换系统另一具体实施例，还包括第二检测模块（即独立的保持供电的低功耗唤醒检测逻辑，图中未示出），其中：

第二检测模块，用于中央处理器处于断电状态（即第一检测模块也处于断电状态），且当启动定时器后，在预设时间内接收到唤醒信号时，检测唤醒信号的唤醒源。当检测到唤醒源为定时器时，控制时钟源切换至低频晶振，并发送返回唤醒信号接收模块310指令；当检测到唤醒源不是定时器时，控制时钟源切换至PLL，以达到在保持较低的功耗的同时，提升电子设备的唤醒速度，从而提升用户体验。

作为本发明提供的时钟源切换系统300的一种可实施方式，第四控制单元包括第一控制子单元、第一计算子单元、第一检测子单元、第二控制子单元和第三控制子单元，其中：

第一控制子单元，用于当唤醒源不是定时器时，控制时钟源切换至PLL，并唤醒设置该时钟源的电子设备；

第一计算子单元，用于根据：预设时间=第一唤醒时间点－第一休眠时间点，计算并更新预设时间；

第一检测子单元，用于检测是否存在休眠信号；

第二控制子单元，用于当存在休眠信号时，接收休眠信号，并返回等待接收唤醒信号的步骤；

第三控制子单元，用于当不存在休眠信号时，控制电子设备在操作系统的调度下运行，响应操作系统的操作请求，并发送返回第一检测子单元指令。

本发明提供的时钟源切换系统，通过获取电子设备的休眠时间，并根据电子设备的休眠时间，实时动态切换时钟源，其通过根据休眠时间判断电子设备的使用场景，在不同的使用场景下，动态切换时钟源，实现了不同的使用场景对电子设备的待机功耗及唤醒速度的不同需求的控制，有效地解决了在保持电子设备的待机功耗较低的同时，不能有效提升电子设备的唤醒速度的问题。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种时钟源切换方法，其特征在于，包括如下步骤：

接收到休眠信号时，控制时钟源切换至高频晶振，并存储第一休眠时间点，等待接收唤醒信号；

当接收到所述唤醒信号时，存储第一唤醒时间点，并根据所述第一休眠时间点和所述第一唤醒时间点，获取休眠时间；

检测所述休眠时间；

当接收到定时器发出的所述唤醒信号，且所述休眠时间大于预设时间时，控制所述时钟源切换至低频晶振；

当所述休眠时间小于或等于所述预设时间时，控制所述时钟源切换至PLL。

2.根据权利要求1所述的时钟源切换方法，其特征在于，所述当所述休眠时间小于或等于所述预设时间时，控制所述时钟源切换至PLL，包括如下步骤：

启动定时器，检测唤醒源；

当所述唤醒源为所述定时器时，控制所述时钟源切换至所述低频晶振，并返回所述等待接收所述唤醒信号的步骤；

当所述唤醒源不是所述定时器时，控制所述时钟源切换至所述PLL。

3.根据权利要求2所述的时钟源切换方法，其特征在于，所述当所述唤醒源不是所述定时器时，控制所述时钟源切换至所述PLL，包括如下步骤：

当所述唤醒源不是所述定时器时，控制所述时钟源切换至所述PLL，并唤醒设置所述时钟源的电子设备；

根据：预设时间＝所述第一唤醒时间点－所述第一休眠时间点，计算并更新所述预设时间；

检测是否存在所述休眠信号，当存在所述休眠信号时，接收所述休眠信号，并返回所述等待接收所述唤醒信号的步骤；

根据接收所述休眠信号，更新所述第一休眠时间点和所述第一唤醒时间点，并计算所述预设时间；

当不存在所述休眠信号时，控制所述电子设备在操作系统的调度下运行，响应所述操作系统的操作请求，并返回所述检测是否存在所述休眠信号的步骤。

4.根据权利要求1至3任一项所述的时钟源切换方法，其特征在于，所述预设时间大于等于15s且小于等于45s。

5.一种时钟源切换系统，其特征在于，包括唤醒信号接收模块、运算逻辑模块和控制模块，所述运算逻辑模块与所述控制模块电连接，其中：

所述唤醒信号接收模块，用于接收到休眠信号时，控制时钟源切换至高频晶振，并存储第一休眠时间点，等待接收唤醒信号；

所述运算逻辑模块，用于当接收到所述唤醒信号时，存储第一唤醒时间点，并根据所述第一休眠时间点和所述第一唤醒时间点，获取休眠时间；

所述控制模块包括第一检测单元、第一控制单元和第二控制单元，其中：

所述第一检测单元，用于检测所述休眠时间；

所述第一控制单元，用于当接收到定时器发出的所述唤醒信号，且所述休眠时间大于预设时间时，控制所述时钟源切换至低频晶振；

所述第二控制单元，用于当所述休眠时间小于或等于所述预设时间时，控制所述时钟源切换至PLL。

6.根据权利要求5所述的时钟源切换系统，其特征在于，还包括定时器和第一检测模块，所述第一检测模块包括第二检测单元、第三控制单元和第四控制单元，其中：

所述定时器，用于设置并存储所述预设时间；

所述第二检测单元，用于当启动所述定时器时，检测唤醒源；

所述第三控制单元，用于当所述唤醒源为所述定时器时，控制所述时钟源切换至所述低频晶振，并发送返回所述唤醒信号接收模块指令；

所述第四控制单元，用于当所述唤醒源不是所述定时器时，控制所述时钟源切换至所述PLL。

7.根据权利要求6所述的时钟源切换系统，其特征在于，还包括第二检测模块，其中：

所述第二检测模块，用于所述第一检测模块处于断电状态时，当启动所述定时器后，在所述预设时间内接收到所述唤醒信号时，检测所述唤醒源。

8.根据权利要求7所述的时钟源切换系统，其特征在于，所述第四控制单元包括第一控制子单元、第一计算子单元、第一检测子单元、第二控制子单元和第三控制子单元，其中：

所述第一控制子单元，用于当所述唤醒源不是所述定时器时，控制所述时钟源切换至所述PLL，并唤醒设置所述时钟源的电子设备；

所述第一计算子单元，用于根据：预设时间＝所述第一唤醒时间点－所述第一休眠时间点，计算并更新所述预设时间；

所述第一检测子单元，用于检测是否存在所述休眠信号；

所述第二控制子单元，用于当存在所述休眠信号时，接收所述休眠信号，并发送返回所述唤醒信号接收模块指令；根据接收所述休眠信号，更新所述第一休眠时间点和所述第一唤醒时间点，并计算所述预设时间；

所述第三控制子单元，用于当不存在所述休眠信号时，控制所述电子设备在操作系统的调度下运行，响应所述操作系统的操作请求，并发送返回所述第一检测子单元指令。