CN107665034A - 便携式设备及其校准方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了便携式设备及其校准方法，其中，便携式设备包括：第一处理器，用于根据具有第一频率值的操作时钟和具有第一电压值的操作电压执行初始程序，当初始程序完成且发生自校准事件时，至少根据具有第二频率值的操作时钟和具有第二电压值的操作电压执行校准程序，在所述校准程序，第一处理器执行特定功能；存储单元；第二处理器，用于检测第一处理器执行的校准程序的特定功能的状态以确定校准程序是否执行完成；在校准程序执行完后，第二处理器将第二频率值和第二电压值存储至存储单元；其中，第二电压值低于第一电压值，第二频率值低于第一频率值。本发明实施例可对便携式设备进行校准。

Description

便携式设备及其校准方法
【技术领域】
本发明涉及移动终端领域，尤其涉及便携式设备及其校准方法。
【背景技术】
通常，智能电话等便携式设备包括设置在所述便携式设备内的印刷电路板(Printed Circuit Board，PCB)上的多个组件。当便携式设备的组件变坏和/或老化，或者PCB板中的供电发生变化，便携式设备可能变得不稳定，由此便携式设备的操作特性将可能不符合最初的设计标准。此外，在不同的制造环境下，同一个组件的操作特性也可能不相同。
因此，需要对便携式设备进行校准(calibration)。
【发明内容】
本发明提供便携式设备及其校准方法，可对便携式设备进行校准。
本发明实施例所提供的便携式设备可包括，第一处理器，用于根据具有第一频率值的操作时钟和具有第一电压值的操作电压执行初始程序，以及当所述初始程序完成且发生自校准事件时，至少根据具有第二频率值的操作时钟和具有第二电压值的操作电压执行校准程序，其中，在所述校准程序，所述第一处理器执行特定功能；存储单元；第二处理器，用于检测所述第一处理器执行的所述校准程序的所述特定功能的状态以确定所述校准程序是否执行完成；其中，在所述校准程序执行完后，所述第二处理器还用于将所述第二频率值和所述第二电压值存储至所述存储单元；其中，所述第二电压值低于所述第一电压值，所述第二频率值低于所述第一频率值。
本发明实施例提供的用于便携式设备的校准方法，可包括：当所述便携式设备上电且自校准事件发生，所述便携式设备的第一处理器使用第一操作电压执行校准程序的特定功能；所述第一处理器通过所述便携式设备的电源模块逐次减小所述第一操作电压直到减小后的所述第一操作电压等于阈值，其中，每次减小所述第一操作电压后，所述第一处理器使用减小后的所述第一操作电压执行所述校准程序的所述特定功能；当使用等于所述阈值的减小后的所述第一操作电压执行完所述校准程序的所述特定功能或者所述校准程序的所述特定功能未在特定时间段完成，使用所述便携式设备的第二处理器复位所述第一处理器；其中，所述第一处理器被复位以执行正常的启动程序。
如前所述，本发明实施例的便携式设备及用于便携式设备的校准方法在初始程序完成且发生自校准事件时，执行校准程序。由此，本发明的实施例可对便携式设备进行校准。
【附图说明】
本发明可通过阅读随后的细节描述和参考附图所举的实施例被更全面地理解，其中：
图1根据本发明的一个实施例示出了便携式设备100。
图2根据本发明的一个实施例示出用于便携式设备的校准方法。
图3根据本发明的一个实施例示出图2的步骤S230中执行的校准程序的流程图。
图4根据本发明的一个实施例示出第一处理器110的操作电压VDD1和操作时钟CLK1的设置表格。
【具体实施方式】
在说明书及后续的权利要求当中使用了某些术语来指称特定的组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同的名称来称呼同一个组件。本文件并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。在接下来的说明书及权利要求中，术语“包含”及“包括”为一开放式的用语，故应解释成“包含但不限制于”。此外，“耦接”一词在此包含直接及间接的电性连接手段。因此，如果一个装置耦接于另一个装置，则代表该一个装置可直接电性连接于该另一个装置，或通过其它装置或连接手段间接地电性连接至该另一个装置。
图1根据本发明的一个实施例示出了便携式设备100。便携式设备100包括第一处理器110、第二处理器120、电源模块130、时钟模块140、动态随机访问存储器(DynamicRandom Access Memory,DRAM)150、存储单元160、传感器170以及只读存储器(Read OnlyMemory，ROM)180。电源模块130能够为便携式设备100的各电路提供多种操作电压。例如，电源模块130可将VDD1-VDD7分别提供给第一处理器110、第二处理器120、DRAM 150、存储单元160、时钟模块140、传感器170以及ROM 180。在一个实施例中，电源模块130可为电源管理集成电路(Power Management Integrated Circuit，PMIC)。类似的，时钟模块140能够为便携式设备100的各电路提供多种操作时钟。例如，时钟模块140可将操作时钟CLK1-CLK5分别提供给第一处理器110、第二处理器120、ROM 180、DRAM 150以及存储单元160。为简化描述，将不描述提供给便携式设备100的其他电路的时钟信号。在一个实施例中，时钟模块140可为包括锁相回路(Phase-Locked Loop，PLL)电路的时钟发生器。DRAM 150用于存储便携式设备100的校准程序的程序代码。
在图1中，第一处理器110为能执行便携式设备100的各种应用及程序的中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)。当传感器170检测到便携式设备100的电源按键被按压的时间超过特定时间，传感器170将通知第一处理器110，随后第一处理器110可确定便携式设备100上电(powered on)。在一些实施例中，当便携式设备100的电源按键被按压的时间超过所述特定时间，传感器170还检测环境温度。接着，第一处理器110从ROM 180获取启动代码(boot code)并执行初始程序(initial procedure)以响应所述启动代码，以便为便携式设备100的各电路执行初始设置。作为举例，在所述初始程序，电源模块130为第一处理器110提供初始电压值为V1_0的操作电压VDD1，为第二处理器120提供操作电压VDD2，以此类推。此外，在所述初始程序，时钟模块140为第一处理器110提供初始频率为F1_0的操作时钟CLK1，为第二处理器120提供操作时钟CLK2，以此类推。当所述初始程序完成，第一处理器判断是否需执行校准程序。当自校准(self-calibration)事件发生，第一处理器110将执行所述校准程序。在所述校准程序，第一处理器110可判断哪一个电路将被激活来执行特定的功能。需注意的是，便携式设备100上电后，电源模块130和时钟模块140始终处于激活状态。此外，第一处理器110根据DRAM 150中存储的程序代码将控制信号CTRL1和CTRL2分别提供给电源模块130和时钟模块140，以便减小(decrease)用于所述被激活的电路的操作电压VDD1、VDD3-VDD7以及操作时钟CLK1、CLK4-CLK5。例如，响应控制信号CTRL1，电源模块130为第一处理器110提供具有电压值V1_1的操作电压VDD1，其中，电压值V1_1小于所述操作电压VDD1的初始电压值V1_0。类似的，响应控制信号CTRL2，时钟模块140为第一处理器110提供具有频率值F1_1的操作时钟CLK1，其中，频率值F1_1慢于所述操作时钟CLK1的初始频率值F1_0。在一个实施例中，仅有便携式设备中的第一处理器110的操作电压VDD1和操作时间CLK1被减小。需要注意的是，在校准程序，第二处理器120的操作电压VDD2和操作时钟CLK2保持不变。
在校准程序，根据减小后的操作时钟CLK1、CLK3-CLK5以及减小后的操作电压VDD1、VDD3-VDD7，第一处理器110可控制便携式设备100的被激活的电路执行特定功能或使用第一处理器110的电源的最差的操作条件测试所述特定功能引发的电流、温度等等，以便获得便携式设备100可正常操作的操作电压的电压值和操作时钟的频率值。在一些实施例中，所述特定功能能访问存储器(例如，ROM 180、DRAM150或存储单元160)，执行特定算法等。同时，第二处理器120能根据操作电压VDD2和操作时钟CLK2监控所述校准程序的状态，以便记录获得的操作电压的电压值和操作时钟的频率值，以便便携式设备100可正常操作。例如，当根据具有电压值V1_1的操作电压VDD1和具有频率值F1_1的操作时间CLK1检测到第一处理器110完成所述校准程序的所述特定功能，第二处理器120将减小后的所述操作电压的所述电压值(例如，电压值V1_1)和所述减小后的操作时钟的频率值(例如，频率值F1_1)记录/存储到存储单元160中。同时，第一处理器110再次将控制信号CTRL1和CTRL2提供给电源模块130和时钟模块140，以便减小用于被激活的电路的当前的操作电压VDD1-VDD7和/或当前的操作时钟CLK1-CLK5，并再次执行校准程序直到所述校准程序成功或失败。例如，响应控制信号CTRL1，电源模块130将操作电压VDD1从电压值V1_1减小为V1_2。类似的，响应控制信号CTRL2，时钟模块140将操作时钟CLK1从频率值F1_1减慢为F1_2。
一旦第一处理器110完成所述校准程序的所述特定功能，第二处理器120会将所述操作电压的当前电压值和所述操作时钟的当前频率值保存至存储单元160。相反，如果第二处理器120检测到所述校准程序的所述特定功能在特定时间段之后仍未完成，第二处理器120将复位(reset)第一处理器110。因此，便携式设备100恢复为根据存储单元160中存储的操作电压值和频率值执行正常的启动程序，其中，存储在存储单元160中的操作电压值和频率值为稳定的设置值用于便携式设备100正常操作和程序。
图2根据本发明的一个实施例示出用于便携式设备的校准方法。同时参考图1和图2，首先，在步骤S210，当便携式设备100上电后，第一处理器110执行初始程序来对便携式设备100的电路执行初始设置。如前所述，当传感器170检测到便携式设备100的电源按键被按压的时间大于特定时间，第一处理器110可确定便携式设备100上电。此外，在初始程序，相关电路的操作电压和操作时钟被设置为初始值。例如，对于第一处理器110，电源模块130提供的操作电压VDD1被设置为初始电压值V1_0，而时钟模块140提供的操作时钟CLK1被设置为初始频率值F1_0。当所述初始程序完成，第一处理器110通过检测自校准事件是否发生来判断是否需要执行校准程序(步骤S220)。在一些实施例中，当第一处理器110检测到步骤S210中的初始程序和在此之前的一个初始程序之间的时间间隔超过特定时间间隔(例如，一天，或一周等)认为自校准事件发生。其中，所述在此之前的一个初始程序为便携式设备100上一次上电时执行的初始程序。在一些实施例中，当第一处理器110检测到传感器170所感知的环境温度位于特定温度范围之外，也即，所述环境温度高于一个高阈值温度或低于一个低阈值温度，认为自校准事件发生。如果所述自校准事件未发生，第一处理器110可执行正常的启动程序(步骤S250)，也即，将不会执行校准程序。相反，如果自校准事件发生，则执行校准程序(步骤S230)，其中，将会在后续对校准程序进行描述。在校准程序，执行一个特定功能，以根据有关于目标电路的操作电压和操作时钟的操作条件验证便携式设备100的所述目标电路是否正常。通常，第一处理器为主处理器(master processor)，且该主处理器为需验证的主目标电路，以便获得第一处理器110的稳定的操作条件。在一个实施例中，第一处理器110用于执行所述特定功能，第二处理器120用于监控所述特定功能的操作状态。当检测到校准程序成功或失败，第二处理器120将复位第一处理器110(步骤S240)以恢复便携式设备100，则随后第一处理器110可执行正常的启动程序(步骤S250)。当执行所述正常的启动程序后，第一处理器110可根据所述操作条件中的操作电压和操作时钟来执行各种正常的应用程序。
图3根据本发明的一个实施例示出图2的步骤S230中执行的校准程序的流程图。如前所述，在校准程序，执行特定功能以根据有关于目标电路的操作电压和/或操作时钟的操作条件验证所述目标电路是否正常。同时参考图1和图3，首先，在步骤S310，第一处理器110将控制信号CTRL1和CTRL2分别提供给电源模块130和时钟模块140，以便调整所述操作条件。例如，响应所述控制信号CTRL1，电源模块130可将第一处理器110的操作电压VDD1从初始电压值V1_0减小为电压值V1_1。此外，响应控制信号CTRL2，时钟模块140可将第一处理器110的操作时钟CLK1从初始频率值F1_0减小为频率值F1_1。在一个实施例中，第一处理器仅将控制信号CTRL1提供给电源模块130或仅将控制信号CTRL2提供给时钟模块140来调整所述操作条件，也即，仅操作电压或操作时钟被调整。在一些实施例中，第一处理器110进一步将控制信号CTRL1和CTRL2提供给第二处理器120，第二处理器120可获得调整后的操作条件的当前设置值。接着，第一处理器110根据调整后的操作条件执行特定功能(步骤S320)，所述调整后的操作条件例如为具有电压值V1_1的操作电压VDD1和具有频率值F1_1的操作时钟CLK1。在一些实施例中，使用设计定制的功能类型(Functional Patterns，FP)来创建所述特定功能。此外，当第一处理器110执行所述特定功能，第二处理器120将根据所述调整后的操作条件监控所述特定功能的操作状态。例如，第二处理器120可使用监控器电路来检测所述特定功能是否在特定时间段内完成。接着，在步骤S330，第二处理器120判断所述特定功能是否在所述特定时间段内完成，并进一步判断所述调整后的操作条件不包括便携式设备100的操作电压和/或操作时钟的最差设置(例如，第一处理器110可正常操作的最低电压值和/或第一处理器110可正常操作的最低频率值)。如果所述特定功能并未在所述特定时间段内完成，第二处理器120确定所述校准程序失败，随后第二处理器120为随后的程序复位第一处理器110(图2的步骤S240)。如果所述特定功能在所述特定时间段内完成且所述调整后的操作条件包括需校准的目标电路的操作电压和/或操作时钟的最差设置，第二处理器120确定所述目标电路在所述校准程序中得到校准，随后第二处理器120为随后的程序复位第一处理器110(图2的步骤S240)。相反，如果所述特定功能在所述特定时间段内完成且所述调整后的操作条件不包括需校准的目标电路的操作电压和/或操作时钟的最差设置，第二处理器120通过将所述操作电压的当前电压值和所述操作时钟的当前频率值存入存储单元160来记录当前操作条件的设置(步骤S340)。当第二处理器120通知第一处理器当前操作条件的设置已记录，第一处理器通过将控制信号CTRL1和CTRL2分别提供给电源模块130和时钟模块140再次调整所述操作条件(步骤S310)。例如，响应所述控制信号CTRL1，电源模块130可将第一处理器110的操作电压VDD1从电压值V1_1减小为电压值V1_2。此外，响应控制信号CTRL2，时钟模块140可将第一处理器110的操作时钟CLK1从频率值F1_1减小为频率值F1_2。接着，第一处理器110再次根据调整后的操作条件(例如，具有电压值V1_2的操作电压VDD1和具有频率值F1_2的操作时钟CLK1)执行所述特定功能(步骤S320)。类似的，第二处理器120将根据所述调整后的操作条件监控所述特定功能的操作状态(步骤S330)。特别地，通过逐步调整所述操作条件且循环执行步骤S310-S340来执行所述校准程序直到第二处理器120确定所述校准程序成功或失败。
图4根据本发明的一个实施例示出第一处理器110的操作电压VDD1和操作时钟CLK1的设置表格。同时参考图1和图4，操作电压VDD1的电压值包括V1_0，V1_1，V1_2，…，V1_n，其中，V1_0>V1_1>V1_2>…>V1_n。电压值V1_0-V1_n由便携式设备100的系统规范确定。此外，操作时钟CLK1的频率值包括F1_0，F1_1，F1_2，…，F1_m，其中，F1_0>F1_1>F1_2>…>F1_m。频率值F1_0-F1_m由便携式设备100的系统规范确定。在该实施例中，电压值V1_0为初始电压值，频率值F1_0为初始频率值。如前所述，第一处理器110可根据具有初始电压值V1_0的操作电压VDD1和具有初始频率值F1_0的操作时钟CLK1执行初始程序。在校准程序，操作电压VDD1逐步从初始电压值V1_0减小至电压值V1_n，其中，V1_n为第一处理器110可正常操作的理想的最低电压值(一个阈值)。此外，操作时钟CLK1逐步从初始频率值F1_0减小为频率值F1_m，其中，F1_m为第一处理器110可正常操作的理想的最低频率值。通过执行所述校准程序，第一处理器110可获得实际的最低电压值和实际的最低频率值。例如，第一处理器110根据具有电压值V1_2的操作电压VDD1成功执行校准程序的一个特定功能，而第一处理器110根据具有电压值V1_3的操作电压VDD1未能成功执行校准程序的一个特定功能，可确定实际的最低电压值为V1_2且该实际的最低电压值被记录到存储单元160中。因此，便携式设备100可避免使用低于所述实际的最低电压值的电压值(例如，V1_3–V1_n)来执行正常程序，因此，当执行各种正常应用程序时，便携式设备100是稳定的。因此，由低于所述实际的最低电压值的电压值所引起的便携式设备100的无响应及不稳定性将得以避免。
权利要求书中用以修饰元件的“第一”、“第二”等序数词的使用本身未暗示任何优先权、优先次序、各元件之间的先后次序、或所执行方法的时间次序，而仅用作标识来区分具有相同名称(具有不同序数词)的不同元件。
本发明虽以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明的范围，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可做些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求所界定者为准。

Claims (12)

1.一种便携式设备，其特征在于，包括：
第一处理器，用于根据具有第一频率值的操作时钟和具有第一电压值的操作电压执行初始程序，以及当所述初始程序完成且发生自校准事件时，至少根据具有第二频率值的操作时钟和具有第二电压值的操作电压执行校准程序，其中，在所述校准程序，所述第一处理器执行特定功能；
存储单元；
第二处理器，用于检测所述第一处理器执行的所述校准程序的所述特定功能的状态以确定所述校准程序是否执行完成；
其中，在所述校准程序执行完后，所述第二处理器还用于将所述第二频率值和所述第二电压值存储至所述存储单元；
其中，所述第二电压值低于所述第一电压值，所述第二频率值低于所述第一频率值。
2.如权利要求1所述的便携式设备，其特征在于，当所述第二处理器将所述第二频率值和所述第二电压值存储至所述存储单元之后，所述第二处理器还用于复位所述第一处理器来执行正常的启动程序，所述第一处理器还用于根据具有所述存储的第二频率值的操作时钟和具有所述存储的第二电压值的操作电压执行所述正常的启动程序。
3.如权利要求1所述的便携式设备，其特征在于，当所述第二处理器检测所述校准程序的所述特定功能未在特定时间段完成，所述第二处理器还用于复位所述第一处理器来执行正常的启动程序，所述第一处理器还用于根据具有第三频率值的操作时钟和具有第三电压值的操作电压执行所述正常的启动程序。
4.如权利要求3所述的便携式设备，其特征在于，所述第三频率值和所述第三电压值存储在所述存储单元中，且所述第三电压值大于所述第二电压值。
5.如权利要求1所述的便携式设备，其特征在于，还包括：
动态随机访问存储器，用于存储所述校准程序的程序代码；
电源模块，用于根据所述第一处理器输出的第一控制信号提供所述操作电压；
时钟模块，用于根据所述第一处理器输出的第二控制信号提供所述操作时钟；
其中，所述第一处理器根据所述动态随机访问存储器中存储的所述程序代码提供所述第一控制信号和所述第二控制信号。
6.如权利要求1所述的便携式设备，其特征在于，当所述初始程序和所述初始程序之前的一个初始程序的时间间隔超过特定时间间隔，或当环境温度位于特定温度范围之外，确定所述自校准事件发生。
7.一种用于便携式设备的校准方法，其特征在于，包括：
当所述便携式设备上电且自校准事件发生，所述便携式设备的第一处理器使用第一操作电压执行校准程序的特定功能；
所述第一处理器通过所述便携式设备的电源模块逐次减小所述第一操作电压直到减小后的所述第一操作电压等于阈值，其中，每次减小所述第一操作电压后，所述第一处理器使用减小后的所述第一操作电压执行所述校准程序的所述特定功能；
当使用等于所述阈值的减小后的所述第一操作电压执行完所述校准程序的所述特定功能或者所述校准程序的所述特定功能未在特定时间段完成，使用所述便携式设备的第二处理器复位所述第一处理器；
其中，所述第一处理器被复位以执行正常的启动程序。
8.如权利要求7所述的校准方法，其特征在于，每次减小所述第一操作电压后，所述第一处理器使用减小后的所述第一操作电压执行完所述校准程序的所述特定功能之后，包括：
所述第一处理器将所述第一操作电压存储至存储单元；
当所述第一操作电压存储至所述存储单元之后，所述第一处理器通过所述便携式设备的所电源模块减小所述第一操作电压。
9.如权利要求8所述的校准方法，其特征在于，还包括：
在所述正常的启动程序执行完后，根据所述存储的所述第一操作电压执行正常的应用。
10.如权利要求7所述的校准方法，其特征在于，还包括：
第一处理器使用第一操作电压执行校准程序的特定功能或使用减小后的所述第一操作电压执行所述校准程序的所述特定功能时，所述第二处理器还用于检测所述校准程序的所述特定功能是否在所述特定时间段完成，当检测到所述校准程序的所述特定功能未在所述特定时间段完成，所述第二处理器复位所述第一处理器，当检测到所述校准程序的所述特定功能在所述特定时间段完成，所述第一处理器通过所述便携式设备的电源模块减小所述第一操作电压。
11.如权利要求7所述的校准方法，其特征在于，所述当所述便携式设备上电且自校准事件发生，所述便携式设备的第一处理器使用第一操作电压执行校准程序的特定功能的步骤，包括：
当所述便携式设备上电后，所述第一处理器使用大于所述第一操作电压的第二操作电压执行初始程序；
当所述初始程序执行完，所述第一处理器确定所述自校准事件是否发生；
当确定所述自校准事件发生，所述第一处理器使用所述第一操作电压执行所述校准程序的所述特定功能。
12.如权利要求11所述的校准方法，其特征在于，所述当所述初始程序执行完，所述第一处理器确定所述自校准事件是否发生的步骤，包括：
检测所述初始程序和所述初始程序之前的一个初始程序的时间间隔或检测环境温度；
当所述初始程序和所述初始程序之前的所述一个初始程序的时间间隔超过特定时间间隔，或当所述环境温度位于特定温度范围之外，确定所述自校准事件发生。
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