CN108351670A

CN108351670A - 用于使控制器和传感器同步的设备和方法

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Publication number: CN108351670A
Application number: CN201680061541.2A
Authority: CN
Inventors: 拉杜·皮齐戈伊-阿龙; 利奥尼德·希恩布拉特; 卡洛斯·普伊赫; 贾斯汀·布莱克; 拉希米·库尔卡尼
Original assignee: Qualcomm Inc
Current assignee: Qualcomm Inc
Priority date: 2015-10-23
Filing date: 2016-10-21
Publication date: 2018-07-31
Also published as: WO2017070593A2; JP2018534686A; EP3365746A2; BR112018008256A2; KR20180074684A; CA2999773A1; WO2017070593A3

Abstract

本发明公开了用于使系统中的控制器和传感器同步的方法和设备。在主机控制器中提供与主机控制器耦合的接口上的接口事件的时戳，这是通过在所述接口上检测来自传感器的消息而进行，所述消息识别在第一时间由所述传感器造成的所述接口事件的发出。作为响应，所述控制器在相应的第二和第三时间在所述接口上发出第一和第二事件，同时在每一发出之后对所述控制器中的时钟的循环进行计数。所述控制器还接收针对所述第一和第二事件标注的表示内部传感器时钟时间的第一和第二传感器计数。所述控制器可随后基于内部控制器计数和所述传感器计数两者准确地计算对应于所述第一时间的所述接口事件的所述时戳，而不是直接需要来自所述传感器的时戳。

Description

用于使控制器和传感器同步的设备和方法

相关申请的交叉引用

本申请要求以下各案的优先权和权益：2015年10月23日在美国专利和商标局申请的标题为“使控制器和传感器同步的系统中的同步选取的校正(CORRECTION OF SYNC TICKIN A SYSTEM SYNCHRONIZING CONTROLLER AND SENSORS)”的第62/245,914号临时申请案；2015年10月23日在美国专利和商标局申请的标题为“使控制器和传感器同步的系统中实现对传感器时钟定时范围的可接受控制(ACHIEVING ACCEPTABLE CONTROL FOR THE RANGEOF SENSOR CLOCK TIMING IN A SYSTEM SYNCHRONIZING CONTROLLER AND SENSORS)”的第62/245,917号临时申请案；2015年10月23日在美国专利和商标局申请的标题为“使控制器和传感器同步的系统中的时戳开销的减少(REDUCTION OF TIME STAMP OVERHEAD IN ASYSTEM SYNCHRONIZING CONTROLLER AND SENSORS)”的第62/245,922号临时申请案；2015年10月23日在美国专利和商标局申请的标题为“用于异步事件的时戳(TIMESTAMP FORASYNCHRONOUS EVENT)”的第62/245,924号临时申请案；2016年8月30日在美国专利和商标局申请的标题为“通过使传感器同步而减少能量消耗的系统和方法(SYSTEM AND METHODSOF REDUCING ENERGY CONSUMPTION BY SYNCHRONIZING SENSORS)”的第15/251,757号非临时申请案；以及2016年10月20日在美国专利和商标局申请的标题为“用于使控制器和传感器同步的系统中的加时戳的设备和方法(APPARATUS AND METHODS FOR TIMESTAMPING INA SYSTEM SYNCHRONIZING CONTROLLER AND SENSORS)”的第15/299,408号非临时申请案，以上各案的全部内容以引用的方式并入本文。

技术领域

本文公开的主题涉及电子装置，且更具体地说，涉及用于使控制器和传感器同步的系统中的加时戳的方法、设备和系统。

背景技术

现代的移动装置含有许多传感器。通常，提供数据处理单元、控制器、主机装置或主装置(下文简单地称为控制器或主机控制器)以接收并处理由传感器或从属单元(下文称为“传感器”)收集的数据。为了节约电力，当没有数据从传感器传送到控制器时使控制器有规律地处于睡眠状态。

通常利用将数据从传感器传送到控制器的两个方法。在称为异步方法的第一方法中，具有待传送的可用数据的传感器通过发出信号(例如，通过用于某些已知系统的专用DRI引脚的数据就绪中断(DRI)信号)而通知控制器，所述信号唤醒控制器，并且接着当控制器就绪时传感器传送数据。在称为同步方法的第二方法中，控制器在预定时间间隔自发地从睡眠状态醒来，轮询传感器，且从传感器接收传感器处存在的任何数据。同步方法在包括多个传感器的装置中更高效节能，因为从超过一个传感器的数据传送可以合并成单个轮询和传送会话。

在其中多个传感器或其它装置提供周期性取样数据的系统中，进一步有利的是能够指示传感器在基本上同步时间收集数据，以及控制器在同一清醒时间窗口或系统清醒周期内从若干传感器读取数据。理想的情况下，假定传感器仅递送最新的结果，在与传感器的取样频率一致的的频率下轮询传感器足以获得通过传感器收集的所有数据。然而，因为控制器和传感器通常不共享定时信号，且可能因此导致定时信号的未对准，所以即使是在传感器的取样频率下轮询传感器时，一些传感器数据样本也可能会丢失，而一些传感器数据样本可能被读取两次。所述现象因一些传感器具有不良的时钟或定时器精度(例如，跨温度范围且在装置之间的±15％偏差)这一事实而加剧。

另外在特定系统中，众所周知传感器可能以随机或未预期方式(即，基本上“异步”方式)在接口或总线上提供数据，无论所述系统整体是有意在异步数据取样模式中操作或甚至在随机事件可能在接口或总线上发生的同步数据取样模式中操作。在此类情况下，需要主机控制器能够获取在传感器或从属装置以随机或未预期方式提供数据时的准确发生时间信息。

发明内容

根据一方面，公开了用于在主机控制器中提供与主机控制器耦合的接口上的接口事件的时戳的方法。所述方法包含在所述接口上检测来自传感器的消息，所述消息识别由所述传感器造成的接口事件的发出，所述接口事件在所述传感器上在第一时间发生。另外，所述方法包含：在所述接口上在所述第一时间之后的第二时间在对所接收消息的响应中发出第一事件且开始主机控制器时钟的循环的第一计数，所述第一计数的开始与发出所述第一事件是同时的；以及在所述接口上在所述第二时间之后的第三时间发出第二事件。所述方法还包含从所述传感器接收第一传感器时钟计数和第二传感器时钟计数，其中所述第一传感器时钟计数是从所述第一时间到所述第二时间的内部传感器时钟的循环的计数，且所述第二传感器时钟计数是从所述第二时间到所述第三时间的所述内部传感器时钟的循环的计数。所述主机控制器随后至少部分地基于主机控制器时钟的循环的所述第一计数、所述第一传感器时钟计数、所述第二传感器时钟计数以及所述第二时间的主机控制器时戳确定对应于所述第一时间的所述接口事件的时戳。

根据另一方面，公开了主机控制器装置，其包含经由至少一个输送媒体以通信方式耦合到至少一个传感器的输送媒体接口以及以通信方式耦合到所述输送媒体接口的至少一个处理电路。所述至少一个处理电路经配置以在所述接口上检测来自传感器的消息，所述消息识别由所述传感器造成的接口事件的发出，所述接口事件在传感器上在第一时间发生。所述处理器进一步经配置以：在所述接口上在所述第一时间之后的第二时间在对所接收消息的响应中发出第一事件且开始主机控制器时钟的循环的第一计数，所述第一计数的开始与发出所述第一事件是同时的；以及在所述接口上在所述第二时间之后的第三时间发出第二事件。此外，从所述传感器接收第一传感器时钟计数和第二传感器时钟计数，其中所述第一传感器时钟计数是从所述第一时间到所述第二时间的内部传感器时钟的循环的计数，且所述第二传感器时钟计数是从所述第二时间到所述第三时间的所述内部传感器时钟的循环的计数。另外，所述处理器经配置以至少部分地基于主机控制器时钟的循环的所述第一计数、所述第一传感器时钟计数、所述第二传感器时钟计数以及所述第二时间的主机控制器时戳确定对应于所述第一时间的所述接口事件的时戳。

根据另一个方面，公开了处理器可读存储媒体，其中所述媒体具有一或多个指令，所述指令当由至少一个处理电路执行时致使所述至少一个处理电路：在主机控制器处在以通信方式耦合主机控制器和传感器的接口上从所述传感器接收消息，所述消息经配置以识别由所述传感器造成且在所述传感器上在第一时间发生的接口事件的发出。此外，所述指令致使所述处理器：在所述接口上在所述第一时间之后的第二时间在对所接收消息的响应中发出第一事件且开始主机控制器时钟的循环的第一计数，所述第一计数的开始与发出所述第一事件是同时的；以及在所述接口上在所述第二时间之后的第三时间发出第二事件。所述指令还经配置以致使所述至少一个处理器从传感器接收第一传感器时钟计数(SC1)和第二传感器时钟计数(SC2)，其中所述第一传感器时钟计数是从所述第一时间到所述第二时间的内部传感器时钟的循环的计数，且所述第二传感器时钟计数是从所述第二时间到所述第三时间的内部传感器时钟的循环的计数。并且，所述指令经配置以致使所述至少一个处理器至少部分地基于主机控制器时钟的循环的所述第一计数、所述第一传感器时钟计数、所述第二传感器时钟计数以及所述第二时间的主机控制器时戳(MREF)确定对应于所述第一时间的接口事件的时戳。

根据又一方面，公开了用于提供与传感器样本数据相关联的测量时间的方法。所述方法包含在主机控制器中确定当前时间相位(T_Ph)周期的开始时间。此外，所述方法包含确定当前相位时间周期内的传感器样本数据发射序列内的传感器样本数据发射的时间位置。此外，所述方法包含基于当前相位时间周期的开始时间以及当前相位时间周期内的传感器样本数据发射序列内的传感器样本数据发射的时间位置而确定与传感器样本数据发射相关联的测量时间。

附图说明

图1是说明其中可实施本发明公开的方法和设备的示范性移动装置的框图。

图2是说明其中可实施本发明公开的方法和设备的示范性硬件环境的框图。

图3是说明用于使主机控制器和传感器定时器同步的示范性方法的流程图。

图4说明示出根据本发明所公开的方法的传感器和主机控制器加时戳的时间线图。

图5说明示出图4的时间线的简化时间线图的时间线图。

图6说明示出传感器定时器计数的动态按比例缩放的实例的时间线图。

图7说明根据一方面提供接口事件的时戳的示范性方法的流程图。

图8图示说明根据一方面用于提供在确定接口事件的时戳中使用的传感器计数的示范性方法的流程图。

图9是说明随时间的接口上的消息的实例的时间线。

图10说明用于减少加时戳开销的方法的流程图。

图11说明根据本公开的示范性主机控制器或主装置。

图12说明根据本公开的示范性从属或传感器装置。

图13是说明用于主机控制器的硬件实施方案的简化实例的图。

图14是说明用于主机控制器的硬件实施方案的另一简化实例的图。

具体实施方式

在针对具体实施例的以下描述和相关附图中公开所公开的方法和设备的方面。可在不脱离本公开范围的情况下设计替代性实施例。另外，可以不详细描述或可以省略众所周知的元件，以免混淆本公开的相关细节。

此外，词“示范性”在本文中用以意味着“充当实例、例子或说明”。在本文中被描述为“示范性”的任何实施例未必被理解为比其它实施例优选或有利。同样，术语“实施例”并不要求所有实施例均包含所论述特征、优势或操作模式。

本文中所使用的术语仅出于描述特定实施例的目的，且并不意图限制本发明的实施例。如本文所使用，单数形式“一”和“所述”希望还包括复数形式，除非上下文另外清楚地指示。应进一步理解，术语“包括(comprises、comprising)”及/或“包含(includes、including)”当在本文中使用时指定所陈述的特征、整数、步骤、操作、元件及/或组件的存在，但并不排除一或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、组件及/或其群组的存在或添加。

此外，在将由例如计算装置(例如，服务器或装置)的元件执行的动作序列方面描述许多实施例。将认识到，本文所描述的各种动作可通过特定电路(例如，专用集成电路)、通过由一或多个处理器正执行的程序指令或通过两者的组合而执行。另外，可认为本文中所描述的这些动作序列完全体现于任何形式的计算机可读存储媒体内，所述计算机可读存储媒体中存储有一组对应的计算机指令，所述计算机指令在被执行时将使得相关联的处理器执行本文中所描述的功能性。因此，本发明的各种方面可以数个不同形式来体现，预期所有形式属于所主张的标的物的范围内。另外，对于本文中所描述的实施例中的每一个来说，任何此类实施例的对应形式可在本文中被描述为(例如)“经配置以执行所描述的动作的逻辑”。

图1是说明可在其中实践本发明的实施例的示范性移动装置的框图。所述系统可为装置(例如，装置100)，其可包含一或多个处理器101、存储器105、I/O控制器125和网络接口110。装置100还可包含耦合到一或多个总线或信号线的若干装置传感器，所述总线或信号线进一步耦合到处理器101。应了解，装置100还可包含显示器120、用户接口(例如，键盘、触摸屏或相似装置)、电力装置121(例如，电池)，以及通常与电子装置相关联的其它组件。在一些实施例中，装置100可为移动或非移动装置。本文中可互换地使用“处理器”和“数据处理单元”。

所述装置(例如，装置100)可包含传感器，例如，环境光传感器(ALS)135、加速度计140、陀螺仪145、磁力计150、温度传感器151、气压传感器155、红-绿-蓝(RGB)传感器152、紫外线(UV)传感器153、UV-A传感器、UV-B传感器、指南针、近程传感器167、近场通信(NFC)169和/或全球定位传感器(GPS)160。在一些实施例中，多个相机集成或接入到装置。举例来说，移动装置可具有至少一前部和后部安装的相机。在一些实施例中，其它传感器也可具有多个安装或版本。

存储器105可耦合到处理器101以存储指令供处理器101执行。在一些实施例中，存储器105为非瞬时的。存储器105还可存储一或多个模型或模块以实施下文描述的实施例。存储器105还可存储来自集成的或外部的传感器的数据。

网络接口110还可以耦合到若干无线子系统115(例如，蓝牙166、WiFi 111、蜂窝式161或其它网络)以经由无线链路将数据流发射到无线网络/从无线网络接收数据流，或可为用于直接连接到网络(例如，因特网、以太网或其它有线或无线系统)的有线接口。移动装置可包含连接到一或多个天线(未图示)的一或多个局域网收发器。局域网收发器包括适当的装置、硬件和/或软件，以用于与无线AP通信和/或检测至无线AP/来自无线AP的信号，和/或与网络内的其它无线装置直接通信。在一个方面中，局域网收发器可包括适于与一或多个无线接入点通信的WiFi(802.11x)通信系统。

装置100还可包含可连接到一或多个天线的一或多个广域网收发器。广域网收发器包括用于与网络内的其它无线装置通信和/或检测至/来自所述其它无线装置的信号的合适装置、硬件和/或软件。在一个方面中，广域网收发器可包括适合与无线基站的CDMA网络通信的CDMA通信系统；然而在其它方面，无线通信系统可包括另一类型的蜂窝电话网络或毫微微小区，例如，TDMA、LTE、高级LTE、WCDMA、UMTS、4G、5G或GSM。另外，可使用任何其它类型的无线连网技术，例如，WiMax(802.16)、超宽带、ZigBee、无线USB等等。

另外，装置100可为移动装置、无线装置、手机、个人数字助理、移动计算机、可穿戴式装置(例如，头戴式显示器、虚拟现实眼镜等)、机器人导航系统、平板计算机、个人计算机、膝上型计算机，或具有处理和/或通信能力的任何类型的装置。如本文所使用，移动装置可为可配置以获取从一或多个无线通信装置或网络发射的无线信号且向一或多个无线通信装置或网络发射无线信号的任何便携式或可移动装置或机器。因此，举例来说但非限制，装置100可包含无线电装置、蜂窝式电话装置、计算装置、个人通信系统装置、或其它相似的配备可移动无线通信的装置、器具或机器。以上的任何可操作组合也被视为“移动装置”。

此外，移动装置100可使用RF信号(例如，2.4GHz、3.6GHz和4.9/5.0GHz频带)以及用于RF信号的调制和信息包交换(例如，IEEE 802.11x)的标准化协议与多个无线接入点(AP)、NodeB、eNodeB、基站等无线地通信。

应了解，如下文将描述的实例可以通过由装置100的处理器101和/或装置100的其它电路执行例如存储于存储器105或其它元件中的指令等指令来实施。具体来说，装置100的电路，包含但不限于处理器101，可在程序、例程或指令执行的控制下操作以执行根据本发明的实施例的方法或过程。举例来说，此程序可以固件或软件实施(例如，存储于存储器105中和/或其它位置)且可由例如处理器101等处理器和/或装置的其它电路实施。此外，应了解，术语处理器、微处理器、电路、控制器等可指能够执行逻辑、命令、指令、软件、固件、功能性等的任何类型的逻辑或电路。

此外，应了解，本文描述的一些或所有功能、引擎或模块可由装置本身执行，且/或本文描述的一些或所有功能、引擎或模块可由通过I/O控制器125或网络接口110(无线方式或有线方式)连接到装置的另一系统执行。因此，所述功能中的一些和/或全部可由另一系统执行，且结果或中间计算可传送回到装置100。在一些实施例中，这些其它装置可包含经配置以实时或近实时地处理信息的服务器。在一些实施例中，另一装置经配置以例如基于装置的已知配置预先确定结果。此外，图1中说明的元件中的一个或多个可从装置100省略。举例来说，可以在一些实施例中省略传感器130-165中的一个或多个。

图2是说明其中可实践本公开的方面的示范性硬件环境200的框图。可提供主机控制器205(或主装置)以接收并处理从传感器210(或将取样数据提供到主机或主装置的任何其它装置)传送的数据样本以及其它功能。在一实例中，主机控制器205可由装置100的处理器101实施或实施于所述处理器内，但不限于此情况且可与处理器101分开实施。传感器210可以是任何类型的传感器，例如上文描述的那些，或收集且发送取样数据的任何装置。本发明所公开的实施例不受传感器数目的限制，且更多传感器(未图示)可以存在。在一些实施例中，主机控制器205可被提供来自时钟207的时钟或定时器信号。在其它实施例中，内部时钟产生器可以随控制器205嵌入。传感器210包含内部定时器产生器215，其产生定时器信号以用于对传感器210的样本收集和发射进行定时。数据连接、总线或接口217链接处理器101与传感器210且尤其允许主机控制器205与传感器210之间的数据传送的定时。在图2中示出的实例中，数据连接可为IC间总线(I²C总线)或I3C总线，其包含串行数据(SDA)线220和串行时钟(SCL)线230。SDA线220和SCL线230两者可以用上拉电阻器(未图示)上拉。I²C或I3C总线的操作是此项技术中已知的，且此处为了简洁而将不详细地描述。

数据连接也可为通用异步接收器/发射器(UART)连接、串行外围接口(SPI)总线、系统管理总线(SMBus)、串行低功率芯片间媒体总线(SLIMbus^TM)、SoundWire总线、无线接口，或适合于在处理器与传感器之间传送数据的任何其它类型的连接。在一些实施例中，传感器210可具有数据就绪中断(DRI)引脚，其可经由DRI线240连接到控制器205。在其中存在多于一个传感器的实施例中，来自多个传感器的DRI线可以在连接到处理器101之前经多路复用。在一些其它实施例中，除DRI引脚之外或替代于DRI引脚，传感器210可以具有专用时钟校正引脚，其可经由时钟校正线250连接到处理器101。

计算装置100可包括包含或耦合到传感器定时器215的传感器210以及包含或耦合到时钟或定时器207的主机控制器205以：第一次校正传感器定时器215，从传感器210传送数据，以及第二次校正传感器定时器215，其中可以选择传感器定时器215的两次校正之间的时间间隔以使得传感器定时器215在所述时间间隔上与主机控制器定时器207充分对准。

通常利用将数据从传感器210传送到主机控制器205的两个方法。在又称为异步方法的第一方法中，具有待传送的可用数据的传感器210可以通过经由专用的数据就绪中断(DRI)引脚发出DRI信号来通知主机控制器205，这将处理器从睡眠状态唤醒，并在处理器准备好数据传送时传送数据。在又称为同步方法的第二方法中，主机控制器205可以预定时间间隔自发地从睡眠状态醒来，并且可以轮询传感器210以接收数据。同步方法在包括多个传感器的装置中更高效节能，因为从超过一个传感器的数据传送可以合并成单个轮询和传送会话。

理想的情况下，假定传感器仅递送最新的结果，在与传感器的取样频率一致的的频率下轮询传感器足以获得通过传感器收集的所有数据。然而，因为主机控制器205和传感器210并不通常共享时钟或定时信号且可能导致相应定时器的定时未对准，所以即使在传感器的取样频率下轮询传感器210时一些传感器数据样本也可能丢失且一些传感器数据样本可能被读取两次。所述现象可因一些传感器可能具有极不良的定时器精度(即，跨温度范围且在装置之间的±15％偏差)这一事实而加剧。

参考图3，示出了说明用于使传感器定时同步的示范性方法300的流程图。在操作310处，可以第一次校正传感器定时器。校正传感器定时器可包括将定时器校正因数应用于取样事件所基于的内部定时器，以使得内部传感器定时器与由主机控制器时钟或定时器207使用的时钟信号充分对准。内部传感器定时器215与轮询事件所基于的处理器时钟充分对准，此时可保证在充分长时间周期中以与传感器的指定取样频率一致的频率轮询传感器将导致接收所有传感器数据样本，而无数据样本丢失且无数据样本被读取两次。应注意，当两个定时器信号理想地对准时，其实际频率之间的比率等于其指定频率之间的比率。在操作320，主机控制器205可轮询传感器210，且传感器数据样本可从传感器210传送到主机控制器205。操作320可以由多次轮询和多次数据样本传送组成。在操作330，可以在操作310中第一次校正传感器时钟相同的方式第二次校正传感器时钟。可选择传感器定时器215的两次校正之间的时间间隔以使得定时器信号在所述间隔上如上文定义那样保持充分对准，而不管所述间隔上积累的定时器信号的不精确性。如果选择的间隔太短，那么在校正传感器定时器215时会比所需情形更经常地浪费能量。另一方面，如果选择的间隔太长，那么定时器信号可能变得未对准且可能出现上述数据样本丢失或重复。

两次传感器定时器校正之间的时间间隔可以被称为相位时间或时间相位间隔(T_Ph)。确切地说，时间相位间隔(T_Ph)可以是由主机或主控制器205提供的时间周期，其指示由从属装置或传感器210使用用于调整其内部定时器和取样事件序列的开始的预定持续时间。“T”代表“时间”或“周期”且“Ph”代表“相位”，涉及取样事件的序列在同一时间周期内发生且在同一时刻开始的事实。在特定方面，T_Ph可以在取样事件序列中的样本或取样事件的预定数目方面来定义。举例来说，T_Ph可以在每一T_Ph周期中发生的20个取样事件方面来定义。

通过重复执行操作310至330，内部传感器定时器215可以保持与主机控制器时钟充分对准。在一些实施例中，T_Ph可以是存在的传感器的取样周期的公倍数。举例来说，在存在分别具有200Hz、100Hz和10Hz的取样频率(对应于5ms、10ms和100ms的取样周期)的三个传感器的实施例中，可以选择100ms为T_Ph。应了解，使用即存在的多个传感器的取样周期的公倍数的T_Ph使多个传感器基本上同时同步能使传感器时钟彼此对准，并且因此使用同步方法允许处理器通过最少的唤醒窗口获得所有样本。在上述实例中，如果具有200Hz、100Hz和10Hz的取样频率的三个传感器的传感器时钟彼此不对准，处理器会必须每秒唤醒总共310次以在最差情况情境中获得所有样本，其中处理器在每个唤醒窗口中从单个传感器接收单个样本(对于200Hz的传感器每秒200次，对于100Hz的传感器每秒100次，且对于10Hz的传感器每秒10次)。另一方面，如果如上文所描述三个传感器的传感器时钟对准，那么处理器仅需要每秒唤醒200次以获得所有样本：每次处理器唤醒时轮询200Hz的传感器；每又一次处理器唤醒时轮询100Hz的传感器；以及每20次处理器唤醒时轮询10Hz的传感器。减少必需的唤醒窗口的数目是合乎需要的，因为这样能节省功率并延长电池寿命。在一些实施例中，T_Ph可为大约1秒。在通过传感器210提供时钟相关的反馈信息的实施例中，还可以在运行时调整T_Ph。

已经构想出用于校正传感器定时器215的若干非限制性方法。在一些实施例中，传感器210可接收与处理器时钟或定时器相关的信息，导出定时器或时钟校正因数，且应用定时器校正因数。在一些实施例中，传感器210可将与其内部定时器或时钟相关的信息发送到主机控制器205，接收在主机控制器205处导出的定时器校正因数，且应用定时器校正因数。

对于其中在主机控制器205与传感器210之间交换定时器相关信息的实施例，已经构想出用于交换时钟或定时器相关信息的若干非限制性方法。在一些实施例中，可使用DRI线240传送时钟或定时器信息。在一些实施例中，可使用专用时钟或定时器校正线250传送时钟或定时器信息。在又一些其它实施例中，可使用处理器101与传感器210之间的常规数据连接传送时钟或定时器信息，所述常规数据连接例如上文描述的I²C或I3C总线。

在第一组实施例中，传感器210可接收与处理器定时器或时钟207相关的信息，导出定时器校正因数，且当校正传感器定时器215时应用定时器校正因数。

在一个实施例中，当校正传感器定时器215时，主机控制器205可将由预定数目的脉冲组成的脉冲突发发射到传感器210。所述脉冲突发可从主机控制器定时器导出，且其频率可取决于主机控制器定时器的频率。所述突发仅需要持续相对短的时间周期。此处，可以先验地以所述突发的预期频率配置传感器210。一旦传感器210接收到所述突发，传感器就可以将接收到的所述突发的频率与预期频率进行比较，导出定时器校正因数，并且因此应用定时器校正因数以校正内部传感器定时器215。

在另一实施例中，当校正传感器定时器215时，主机控制器205可将两个脉冲发射到传感器210，其中所述脉冲通过由处理器定时器测得的预定时间间隔分隔。选择所述时间间隔以使得其可以可靠地用以导出定时器校正因数以校正传感器定时器215。此时间间隔可被称为频率时间间隔(T_Fq)。在一些实施例中，T_Fq可以在几毫秒的范围内。在一些实施例中，T_Fq选择为与存在的最短传感器取样周期一致。在一些其它实施例中，T_Fq可以选择为与T_Ph一样长。举例来说，T_Fq可以是1秒。此处，可以先验地以预定T_Fq配置传感器210。一旦传感器210接收到所述两个脉冲，所述传感器就可以将接收到的两个脉冲界定的由传感器定时器测量的时间间隔的持续时间与也由传感器定时器测量的预定T_Fq进行比较，导出定时器校正因数，并且因此应用定时器校正因数以校正内部传感器定时器。

在又一实施例中，当校正传感器定时器时，主机控制器205可在主机控制器205与传感器210之间的数据连接上将定时器校正消息发射到传感器210，以使得在定时器校正消息的发射期间产生的两个可识别的有效边缘通过由处理器定时器测得的预定T_Fq分隔。如上文所描述，主机控制器205与传感器210之间的数据连接可为I²C总线或I3C总线。其还可以是UART连接、SPI总线、或适用于在控制器与传感器之间传送数据的任何其它类型的连接。预定T_Fq可以与上文所述相同。此处，可以先验地以预定T_Fq配置传感器210。一旦传感器210接收到定时器校正消息，所述传感器就可以将与定时器校正消息一起包含的两个可识别的有效边缘界定的由传感器定时器215测得的时间间隔的持续时间与也由传感器定时器测得的预定T_Fq进行比较，导出定时器校正因数，并且因此应用定时器校正因数以校正内部传感器定时器。

举例来说，在其中主机控制器205与传感器210之间的数据连接是I²C或I3C总线的实施例中，可发射两个时钟校正消息。这两个定时器校正消息可以分别被称为MS1和MS2。T_Fq可由在用于MS1的开始条件中在SDA线220上的下降沿以及在用于MS2的开始条件中在SDA线220上的下降沿界定，或可替代地由在用于MS1的停止条件中在SDA线220上的上升沿以及在用于MS2的开始条件中在SDA线220上的下降沿界定。在其中将T_Fq选择为与T_Ph一样长的实施例中，可能需要仅一个定时器校正消息，例如MS1，且处理器101可例如在每一T_Ph的开始发射MS1消息。因此，等于T_Ph的时间周期T_Fq可以通过(例如，在一个实施例中)针对两个连续MS1消息的开始条件中在SDA线220上的下降边缘界定。当然，本发明不受本文所提供的实例限制。此外，出于校正传感器定时器215的目的而使用I²C或I3C总线也允许补充错误校正程序、故障检测和中止命令等。举例来说，传感器210可发射时戳或包含时间偏差信息的消息，且主机控制器205可相应地校正后续数据流。通过使用此程序，可以放松对T_Ph的精度要求。也已预期采用I²C或I3C总线的双向通信能力用于定时器校正目的的其它方式。

在第二组实施例中，传感器210可将与其内部定时器相关的信息发送到主机控制器205，接收在主机控制器205处导出的定时器校正因数，且当校正传感器定时器215时应用定时器校正因数。

在一个实施例中，当校正传感器定时器215时，传感器210可将由如由传感器定时器测得的预定T_Fq或ODR周期分隔的两个脉冲发射到主机控制器205。预定T_Fq可与上文所描述相同。此处，可以预定T_Fq先验地配置主机控制器205。一旦主机控制器205接收到所述两个脉冲，所述主机控制器就可以将如由处理器定时器测得的由所接收两个脉冲界定的时间间隔的持续时间与也如由处理器定时器测得的预定T_Fq进行比较，相应地导出定时器校正因数，且经由主机控制器205与传感器210之间的例如I²C或I3C总线等接口217将定时器校正因数发射到传感器210。接着，传感器210可以接收定时器校正因数并应用所述定时器校正因数。

在第三组实施例中，不使用定时器校正因数。在这些实施例中，处理器定时器或从处理器定时器导出的信号可提供到传感器210，且传感器210可使取样事件直接基于所述处理器定时器或从处理器定时器导出的信号。处理器定时器或从处理器定时器导出的信号可使用专用线路DRI线240来发射，或可在处理器101与传感器210之间的数据连接上传送的消息内发射。

在一个实施例中，主机控制器205可基于处理器定时器产生取样定时器信号，且将取样定时器发射到传感器210。取样定时器的频率可与传感器210的取样频率相同。传感器210可经配置以忽略其内部传感器定时器，且仅当其在由主机控制器205发射的取样定时器信号中遇到脉冲时收集样本。

在其中存在多个传感器的一个实施例中，可选择由处理器101产生的取样定时器信号的频率，使得取样定时器信号的频率为存在的传感器的取样频率的公倍数。举例来说，对于其中存在分别具有200Hz、100Hz和10Hz的取样频率的三个传感器的实施例，处理器101可基于处理器定时器产生具有200Hz的频率的取样定时器信号并将所述取样定时器信号发射到所有三个传感器。接着，具有200Hz的取样频率的传感器可经配置以在其在取样定时器信号中遇到的每个脉冲处收集样本；具有100Hz的取样频率的传感器可经配置以在其在取样定时器信号中遇到的每隔一个脉冲处收集样本；以及具有10Hz的取样频率的传感器可经配置以在其在取样定时器信号中遇到的每第20个脉冲处收集样本。

应了解，因为取样定时器是基于主机控制器定时器，所以传感器210的取样事件和主机控制器205的轮询事件可始终对准。还应了解，在一些实施例中，取样定时器信号同时也可以充当轮询信号。在另一实施例中，处理器定时器可直接提供到传感器210，且传感器210可使取样事件基于处理器定时器而不是其内部传感器定时器。

通过使用本文中所描述的用于使传感器定时器同步的示范性方法，控制器可以对传感器协调定时器校正并以高效节能的同步模式分批地从多个传感器接收所有传感器数据样本，在轮询传感器时不会以高于必要的频率浪费能量。

已预期用于通过将包括一或多个消息的定时器校正消息的单个集合从处理器发射到传感器而确定重新同步传感器的频率的方法。应了解，使传感器重新同步的频率是T_Ph的乘法逆元素或倒数。

根据本公开的其它实施例，公开了利用特定硬件(或在另一实例中硬件和软件)事件用于时间受控同步事件的方法和设备。特定硬件事件可取决于所使用的接口，例如，事件在例如I²C、I3C、SPI等不同接口之间将不同。但是，可以命令和数据的特定集合来识别事件。在一个实例中，这些命令是在用于原本正常数据交换(例如，从传感器读数数据)的同一I²C或I3C事务内发送；因此，所需的能量是可忽略的。时间同步事件特定来说可由主机控制器以T_Ph间隔发送。在一方面中，可在已知在接口上发生的若干开始(START)条件当中选择时间同步事件。

根据另一方面，公开了允许主机控制器获取系统中的准确发生时间信息的方法和设备，其中传感器或其它从属装置以看起来异步、随机或未预期方式在接口上提供数据样本。对于广泛范围的应用，对于此信息需要若干程度的准确性。然而，这些事件的准确加时戳由于一些原因而可为挑战性的，例如(1)相对于在主机控制器侧或在传感器侧的处理可用性的不确定性；(2)主机控制器与传感器之间的异步且非相关时钟，其导致主机控制器和传感器的非相关定时器/计数器；(3)主机控制器与传感器之间的大时钟频率差异；以及(4)能量效率要求。因此，所公开的方法和设备提供在异步接口或总线事件的实例期间在传感器和主机控制器两者处加时戳，并且接着共享加时戳信息，主机控制器可从所述加时戳信息确定基于所述信息的准确定时，同时也以更高效方式这样做。

图4说明示出根据本发明所公开的方法的传感器和主机控制器加时戳的示范性时间线图400。确切地说，图4说明在从传感器到主机控制器的数据传送期间和之后的相关时间周期期间的过程，其允许主机控制器计算数据取样在传感器中发生的时间，尽管控制器自身仅能够测量和确定其自身时钟信号的数目循环。应注意在此实例中的推测是传感器能够在传感器的定时器或计数器能够做出准确且有意义的测量的时间间隔内传送数据(即，用于定时器的驱动时钟具有充分稳定频率以大体上使定时器或计数器相对于时间以线性方式递增)。

图4所公开的方法采用在总线上的例如传感器样本等随机或未预期事件发生之后由主机控制器(例如，在图2中的205)在总线或接口(例如，在图2中的接口217)上发出的硬件事件的使用。如在说明总线或接口上的事件的时间线的顶部时间线402可见，可为随机或未预期样本的传感器样本404在时间线402上的特定时间发生。在一方面中，如果发出样本404的传感器可经配置以随后当特定事件发生时开始内部传感器时钟的计数器或定时器，例如其传感器样本404的发出。因此，内部传感器时间线406示出发出样本404的传感器在传感器样本404正在接口或总线上发射的时间开始计数器或定时器(被称为传感器计数1或“SCNT1”)。根据一个实例，计数器或定时器SCNT1(以及本文中将论述的其它定时器)可以寄存器来实施，本文称为“定时器寄存器”。计数SCNT1的开始由脉冲408说明。此时，传感器的内部时钟的脉冲(在410示出)在传感器中计数。另外，传感器经配置以在如也由脉冲408说明的与传感器样本404相同的时间将中断或消息发出到主机控制器以指示传感器已发出传感器样本404。所述中断或消息可为I²C接口中的中断请求(IRQ)或I3C接口中的带内中断(IBI)请求。

根据一方面，主机控制器经配置以在总线或接口上将在时间上分离的第一事件414和第二事件416发送到传感器。这些事件是由传感器和主机控制器预定的或以某种相似方式可相互识别的，且也可被称作硬件时间同步事件(也称为HWSE)。根据一些方面，在I²C或I3C接口的实例中，事件414和416可经配置为SDA或SCL线上的已经界定的事件的边缘。举例来说，SCL线的两个连续边缘(上升或下降)可构成作为I²C或I3C事务的已确定序列的部分的事件。在另一实例中，SCL线上的SCL时钟的两个选定边缘可以预定为可识别的硬件事件，例如作为一个特定实例在确认(ACK)或转变位(T位)之后的第一SCL上升沿。在另一实例中，接口事件可以是将在总线或接口上发生的事件，但由控制器和传感器两者进一步独立地识别为接口事件414和416。基于事件414、416的接收，传感器可将相关时间信息传送到主机控制器供控制器使用以确定或计算准确时间参考。

如之前指示，在传感器样本404的时间，传感器也可如在脉冲408指示发出中断请求(IRQ或IBI)。如果在主机控制器处接受中断请求，那么传感器经配置以如在418指示对照其自身的定时器或计数器SC1记录或存储第一事件414。还在同时，传感器将如也在418指示随后开始其内部时钟的第二计数(SCNT2)。另外，主机控制器将如在主机控制器的时间线421上的420指示记录第一事件414再次其内部计数器。确切地说，主机控制器对照其自身的时钟记录主参考计数(被称为“MREF”)，并且接着同时还开始主机控制器的时钟脉冲或循环421的第二计数(例如，MCNT2)。

在第一事件414之后的某个预定时间，主机控制器如时间线402中所示发出第二硬件事件416。如图4中还可见，第一事件414可在第一时间周期422(或时间“t1”)之后发出，其也可视为主机控制器时钟循环的虚拟第一预定计数(也称为第一主计数1(MC1))，因为其并不通过稍后计算来计数，如稍后将更详细地描述。而且此时主机控制器将在总线或接口上起始第一事件414。

在第一事件414的发出后，传感器即刻将捕获SCNT1的计数或者存储或缓冲此第一传感器计数(本文称为“SC1”，且指示在接口上的传感器样本404的时间与第一事件414之间发生的内部传感器时钟脉冲或循环的数目。在第二事件416，传感器如在时间线406中的423所示对照其自身的计数器捕获或记录第二计数(SC2)。另外，主机控制器如在时间线414中的424所示对照其自身的内部计数器记录在第二硬件事件416的发生时的计数(MC2)。

主机控制器需要能够确定或恢复用于接口事件的时戳，例如用于传感器样本404。本发明方法和设备使得主机控制器能够例如基于从传感器发送的计数(例如，计数SC1和SC2，其可通过例如中断请求的方式在接口或总线上发送以使得中断请求的有效负载含有计数SC1和SC2且在第二硬件事件416的发生之后在接口上由传感器发送到主机控制器)以及主机控制器中与发出的第一事件414和第二事件416相关的计数而确定准确对应于传感器样本404的时间的时戳。为此目的，主机控制器确定对应于传感器样本的时戳(在主机控制器的时间线421上的412说明)，其在本文称为主时戳(MTS)且以主机控制器的内部时钟的时间单位来表达。MTS的确定为主机控制器提供如由传感器内部已知的传感器样本404的准确定时。

应注意图4中所说明的时间线、消息和事件可以任何数目的各种接口和协议实施，其中跨越许多不同类型的接口发送消息，使得本文公开的方法不限于任何一种类型的接口。在另一方面中，所述方法可在若干或多个接口以及多个接口协议上使用，其中可对照主机控制器的内部时基使若干传感器同步。

为了更容易地可视化计数SC1、SC2、MC1和MC2中的每一个的定时之间的关系，

图5说明图4的时间线的简化时间线图500。如先前所描述，主机控制器在其自身内部时钟信号的循环数目方面测量且确定从时戳420到时戳424的计数MC2。假定传感器内部时钟信号在第一和第二时间周期(即，从传感器样本404的时间到第一事件414的时间(也示出为t1)的第一时间周期422以及从第一事件414的时间到第二事件416的时间的第二时间周期522)的持续时间上充分稳定，第一时间周期422也可视为虚拟主计数MC1。

由于计数SC1、SC2和MC2在第二事件416之后是已知的，且计数SC2的第二时间周期522相同于MC2的计数，且计数SC1的第一时间周期422将相同于计数MC1的时间周期，因此可基于三个已知计数SC1、SC2和MC2的比率确定主机控制器计数MC1的数目的未知值。即，MC1与SC1的比率将等于或成比例于MC2与SC2的比率，再次假定第一和第二时间周期上的时钟稳定性。这由如下等式(1)表示：

或

因此，求解MC1产生如下等式(2)：

MC1＝MC2×SC1/SC2 (2)。

等式(2)接着提供在第一时间周期502上主机控制器的内部时钟循环的计数，其是在主机控制器时钟循环的数目方面表示。因此，因为主机控制器在第一事件414的发出时建立主参考时戳MREF(参见420)，所以可从时戳MREF减法所确定的计数MC1而找到MTS时戳。由于如以上等式(2)中给定MC1可在MC2、SC1和SC2方面表达，因此如以控制器的时间单位表达的传感器事件404的MTS时戳可以使用如下等式(3)计算：

MTS＝MREF-MC2×SC1/SC2 (3)。

从以上等式(3)，主机控制器随后能够确定与由主机控制器确定和指派的传感器样本事件404(或传感器经配置以对事件加时戳且发出后续中断请求的任何其它事件)的时戳相同的时戳MTS，从而为主机控制器给出定时的准确计入。

进一步应注意，如果主机控制器未立即接受中断请求(例如，IRQ或IBI)，那么硬件事件414和416将不发出，除非中断被接受。但是，传感器可进一步经配置以继续计数其自身的计数器且等待接受中断请求的下一机会。当最终接受中断请求时，传感器可经配置以根据如上文所描述的过程而继续。应注意在此情况下，第一时间周期的计数可以比第二时间周期的计数大得多，因为在传感器等待接受中断请求和发出后续硬件事件414、416时其继续计数。虽然图4和5表现为将第一时间周期422和第二时间周期522说明为大致相等，但情况不一定如此，且本领域的技术人员将了解，无论在相应两个时间周期422和522上的计数之间的差异(或差异程度)如何，以上等式(3)都提供正确时戳。

根据其它方面，用于作为中断请求的部分从传感器检索超出预定有效负载包含的时戳数据的替代方式可包含主机控制器发出用于从传感器检索数据的经引导命令或消息。在此情况下，传感器可经配置以发出时戳数据已经收集的补充确认，主机控制器可对所述补充确认发出经引导命令以从传感器检索所述数据。

进一步应注意，将了解，如果从传感器的计数数目是零，那么主机控制器将评估无时戳被指派给事件，然而如果计数数目非零，那么主机控制器将使用其自身的定时器计数器继续计算真实时戳(MTS)。另外，永久性或突发的任何合适的时钟都可用作传感器时钟，只要其在第一时间周期422和第二时间周期522期间充分稳定即可。由于这些时间周期大体上较短，因此在一些实施例中传感器时钟可如RC振荡器或环形振荡器那样简单。另外应注意，图示的传感器和主机控制器的时钟信号的每单位时间的频率或循环仅是示范性的，且内部时钟的频率及其相对于彼此的频率不一定限于图中图示的那些。

因为主机控制器时钟和传感器时钟可具有极大地不同的频率，且第一时间周期422或第二时间周期522的长度可能不可预测，所以传感器定时器计数值(例如，SC1和SC2)可变为过大且占用过多发射或存储空间或者超过定时器寄存器的存储空间，从而丢失数据。这在传感器装置中尤其关注，因为存储或缓冲大小通常比用于例如主机控制器等处理器装置的存储小得多。因此，根据本公开的一方面，公开了能够减少传感器中的计数值以改善用于例如SC1和SC2等定时器计数值的存储条件的方法和设备。

如本领域的技术人员将了解，从等式(2)和(3)显而易见，即使SC1和SC2通过公因数减小，此按比例缩放对用于MTS的所得时戳计算也将没有影响，因为比率SC1/SC2将保持相同。因此，根据本公开的一方面，公开了用于按比例缩放定时器计数值(例如，SC1和SC2)以便限制这些定时器值所需的发射或存储空间大小的方法和设备。

转而参看图6，此图说明在第一时间周期422和第二时间周期522期间在传感器时钟的计数期间动态地按比例缩放传感器定时器计数SC1和SC2的实例。在其中传感器定时器对传感器时钟循环进行计数(CNT1)的第一时间周期422期间，每当当前的计数达到第一预定阈值时计数速率可以减半(即，除以2)，所述第一预定阈值示出为替代的经按比例缩放时间线604中的CNT1阈值602。虽然图6中未图示，但在一方面中此按比例缩放在第一时间周期422期间可发生多于一次。如将了解，将计数速率减半意味着加倍时钟循环的数目将导致定时器递增1。因此，在多个实例的按比例缩放中，例如在SCNT1的开始处计数器或定时器针对每一时钟循环递增1。在例如阈值602处将计数速率减半之后，计数器或定时器针对每隔一个时钟循环递增1。接下来，如果计数CNT1将满足下一阈值(在图6的实例中的第一时间422未图示)，那么第二次将计数速率减半将导致计数器或定时器针对每四个时钟循环递增1，以此类推。因此，传感器计数时钟循环的速率以例如2的倍数减少，但不限于此倍数。无论如何，计数速率的减少都导致减慢计数器存储装置或定时器寄存器被填充的速率。应注意此处，按比例缩放时间线604是在图4和5的实例的上下文中示出，且是时间线406中说明的正常内部传感器计数的替代方案。

此外，当计数CNT1达到阈值604且计数循环的速率减半时，计数值CNT1减半以获得更低值(或在其它设想方面中可以在阈值计数602之后复位为再次以零开始)。在当前的例子中，如果计数器阈值602是2048个循环，那么仅作为一个实例，计数CNT1可以除以二(CNT1/2)，并且接着计数将以经按比例缩放的二分之一速率(即，时钟速率除以二)从1024继续。

在第一时间周期422的结束时，将计数存储装置或定时器寄存器的内容存储为SC1值，且可将计数存储装置或定时器寄存器复位到零以在时间周期522期间开始SCNT2计数。如图6所示，计数速率未复位，而是以二分之一速率继续(即，每隔一个脉冲计数)，但在其它方面中计数速率可以复位以一对一计数且再次动态地按比例缩放(如果需要)，只要对计数速率进行计入以确保在将值传送到主机控制器之前计数值SC1和SC2是成比例的即可。此外在另一实施例中，在第一时间周期422和第二时间周期522期间可使用两个不同的传感器定时器寄存器用于分别计数CNT1和CNT2。

在图6说明的实例中，在第一时间周期422的结束时未复位计数速率。随后在第二时间周期522期间，每当当前的计数达到第二预定阈值604或甚至在时间周期522上的进一步后续阈值(未图示)时，可将当前的计数CNT2、计数速率和存储的SC1值减半。通过在每次CNT2减半(CNT2/2)时将存储的SC1值减半，这确保SC1的值将保持与最终SC2计数值成比例。在第二时间周期522的结束时，将定时器寄存器的内容存储为SC2值。本领域的技术人员将了解上述方法相当于以公因数减少SC1和SC2值使得SC1值将不超过第一阈值，且SC2值将不超过第二阈值，其中所述公因数是2的幂(2、4、8、16...)。因为以公因数减少SC1和SC2值以保持彼此成比例，所以不影响主时戳MTS的计算。

在不同实施例中，SC1和SC2值可占用不同的发射和存储空间。举例来说，在一个实施例中，SC1值可限于两个字节(16位)，且SC2值可限于一个字节(8位)。因此，可存在对SC1值与SC2值之间的比率的又一限制。因此，取决于实施方案，可能需要修改SC1值的大小限制、接口事件(其影响第二时间周期522且因此SC2值)和/或用于按比例缩放传感器定时器值的阈值以便本公开的实施例按希望那样起作用。

根据结合图4-6公开的方法，尽管传感器和控制器可能具有频率极大地不同的非同步时钟的事实，主机控制器可使用两个硬件接口事件连同传感器和主机控制器中的时钟和定时器而确定用于未预期且不可预测事件(例如，传感器样本402)的准确MTS时戳。另外，通过动态地按比例缩放至少在传感器装置中的时钟计数，所述方法也以资源和能量高效的方式实现。

图7图示说明用于为控制器提供由传感器或从属装置发出的事件的时戳的示范性方法700的流程图。在一方面中，方法700可由主机控制器实施，作为一个实例例如主机控制器205。在框702处，主机控制器在接口上接收或检测来自传感器的消息，所述消息识别由传感器造成的接口事件的发出，所述接口事件在传感器上在第一时间发生。举例来说，所述消息可为来自传感器的中断请求(IRQ或IBI)，但所述消息将不限于此，且所述接口事件可以是随机或未预期传感器样本404。另外，传感器上的此第一时间是当传感器样本在接口上发出或发生时传感器时钟的内部时间。换句话说，传感器的第一时间也与待确定的MTS相关，其中MTS是在主机控制器时钟或定时器方面所计算的此第一时间的时戳。

在框702的过程中的消息由主机控制器接收之后，主机控制器在对所接收消息的响应中在第一时间之后的第二时间在接口上发出第一事件，且开始主机控制器时钟的循环的第一计数，其中所述第一计数的开始与发出第一事件是同时的，如在框704处所示。在一实例中，框704的过程可包含在时戳418处(即，在第一时间之后的第二时间(例如，MTS或时戳408或传感器样本404的时间)发出第一事件414。在另一方面中，框704的过程中的第一计数的开始可包含在时戳420处的MCNT2的开始以导出计数MC2。在规定的或预定时间段之后，主机控制器随后在第二时间(例如，时戳420)之后发生的第三时间(例如，时戳424)在接口上发出第二事件(例如，416)，如在框706处所示。

方法700进一步包含在框708处所示的过程，包含从传感器接收第一传感器时钟计数(例如，SC1)和第二传感器时钟计数(例如，SC2)，其中第一传感器时钟计数是从第一时间到第二时间的内部传感器时钟的循环的计数且第二传感器时钟计数是从第二时间到第三时间的内部传感器时钟的循环的计数。

如在框710处所示，方法700进一步包含至少部分地基于主机控制器时钟的循环的第一计数(MC1)、第一传感器时钟计数(SC1)、第二传感器时钟计数(SC2)和第二时间的主机控制器时戳(MREF)而在主机控制器内确定对应于第一时间(即，传感器中的传感器样本404的时间)的接口事件的时戳(例如，MTS)。如上文所论述，可利用等式(3)的关系基于在主机控制器时钟或定时器方面的第一事件的参考时戳(MREF)以及从传感器接收的计数SC1和SC2而确定在主机控制器的时钟或定时器方面的接口事件的时戳(即，MTS)。在另一个替代方案中，还预期主机控制器将不一定需要接收个别计数SC2和SC2。实际上，传感器可经配置以发射比率SC1/SC2，假定传感器具有算术处理资源而能够首先计算所述比率。

根据方法700的其它方面，主机控制器和传感器还经由I²C、I3C、SPI、SMBus、SLIMbus、UART、SoundWire总线或无线接口以通信方式耦合。另外如之前所论述，第一和第二事件中的每一个将包括对主机控制器和传感器两者相互已知的预定硬件事件。

根据进一步方面，方法700还可包含所接收第一传感器时钟计数和第二传感器时钟计数包括经减少计数数字值，所述值以公因数经减少以使得无论公因数的值如何，第一传感器时钟计数与第二传感器时钟计数的比率都保持恒定，如先前相对于图6论述。第一和第二传感器时钟计数的值以公因数的减少进一步包括将第一传感器时钟计数的当前计数减少二(2)分之一，将对第一传感器时钟计数进行计数的速率减少二(2)分之一；将第二传感器时钟计数的当前计数减少至少二(2)分之一；将对第二传感器时钟计数进行计数的速率减少至少二(2)分之一；以及当第二传感器时钟计数的当前计数经减少至少二(2)分之一时将第一传感器时钟计数的存储计数除以二(2)。

图8图示说明根据本发明所公开的方法用于提供在确定接口事件的时戳中使用的传感器计数的示范性方法的流程图。根据一方面，方法800可在传感器或从属装置(例如，传感器210)处实施。在框802处，传感器确定需要加时戳的传感器事件(例如，样本事件404)且开始对传感器的内部时钟或定时器的时钟循环进行计数。在传感器确定需要加时戳的事件之后或同时，传感器如在框804处所示将消息发射到主机控制器。所述消息可为例如IRQ或IBI等中断请求或某种其它消息或信号，其经配置以向主机控制器警示所述事件以便主机控制器起始在其自身内部时钟方面准确地确定传感器事件的时戳(例如，发出第一和第二接口事件)的过程。

在根据框804的过程发送消息之后，传感器将继续对其内部时钟或时间的循环进行计数，随后确定传感器事件的时间与检测到的由主机控制器发出的第一接口事件之间的传感器时钟循环的第一计数，如在框806处指示。根据一实例，此第一计数是计数SC1，如上文所论述。在第一接口事件的检测之后，传感器将开始确定第一接口事件的时间与由主机控制器发出的第二接口事件之间的传感器时钟循环的第二计数，如框808中所示。根据一实例，此第二计数是计数SC2，如上文所论述。最后在框810处，传感器将指示第一和第二计数的信息发射到控制器。如上文所论述，在一方面中此信息可包含从传感器到主机控制器的提供计数SC1和SC2的值的消息接发。在另一个替代方案中，预期指示计数SC1和SC2的比率的值可以由传感器提供到主机控制器。

关于本发明的用于减少时戳开销的另一实施例，图9说明示出随时间的在接口上的实例消息的时间线图900。从主机处理器发射到传感器的消息902和904邻近于各自包含同步信号(例如，同步选取(ST)边缘或消息)906的特殊消息，传感器借助所述同步信号可校正其用于同步的内部定时器。ST边缘/消息之间的时间周期理想地是时间相位周期T_Ph。然而，由于硬件、固件和/或软件开销，新T_Ph周期的预期开始与ST边缘/消息的发射之间可存在延迟(例如，延迟时间或“DT”908)。为了补偿可由不可预测且可变的延迟时间周期引起的潜在不精确性，在ST边缘/消息的发射之后可测量延迟时间周期且可发射指示相应延迟时间周期的信息。基于ST边缘/消息的定时和指示DT的信息，传感器可确定新T_Ph周期的预期开始。特殊消息902和904还可包含轮询或其它消息，传感器可响应于所述轮询或其它消息而将传感器样本数据发射回到主机控制器。虽然消息902和904特别适合于I2C或I3C总线协议，但应注意可在任何一种若干不同接口上发送等效功能的消息。传感器还可基于其自身相应传感器时钟发射指示数据样本测量时间的时戳。所述时戳可呈任何合适的形式，例如连同传感器样本数据的I²C或I3C总线响应消息的部分，在使用例如SPI等较快协议的情况下作为专用消息，或在主机控制器与传感器之间的单独连接上。在邻近ST边缘/消息906的那些消息902、904的发射之间可将例如轮询消息等额外消息908从主机控制器发射到传感器。响应于轮询消息，传感器可发射传感器样本数据且可能发射时戳。

进一步此处应注意，由主机控制器使用以指示延迟时间周期的信息可指示延迟周期是以T_Ph周期的时间单位的近似1/n周期来表达，其中n是数字2的某个预定幂。使用T_Ph的分数1/n单位作为测量单位来测量和传送延迟时间，其允许需要发射的信息量的截断以传送延迟时间。因此，延迟时间可表达为若干个此类测量单位。基于同步消息的定时以及指示延迟时间周期的信息，传感器/从属装置可随后确定新T_Ph周期的预期开始。作为数字实例，如果T_Ph是一(1)秒且n＝2¹¹，那么这意味着测量单位是一(1)秒除以2的11次幂(即，2¹¹＝2048)。在此特定情况下，时间测量单位1/n是1秒/2048，其等于488微秒(μs)。因此，如果真实延迟时间是例如4毫秒(ms)，那么DT可由数字8表达，因为4ms/488μs≈8。因此，来自主机控制器的DT消息将把数字8传送到传感器/从属装置。传感器/从属装置又可基于其用于计数1秒的其自身的计数器/定时器而重构DT。如果传感器/从属装置具有例如基于2MHz的计数器，那么其针对一秒的总循环计数是2,000,000。对于传感器，一个DT将是2,000,000/2048＝976个计数器/定时器循环。由DT消息传送的8个时间单位随后针对传感器/从属装置的定时器转换为基于2MHz传感器的时钟的976×8＝7808个计数器/定时器循环。因此，传感器/从属装置随后将从针对例如由ST指示的同步事件已记录传感器/从属装置的时戳减除或减去7808个计数器/定时器循环。传感器/从属装置的循环的新数目随后是T_Ph的正确持续时间，且将用于下一T_Ph周期的预期开始。

在一实施例中，主机控制器可在传感器不发射时戳的情况下确定传感器样本数据测量时间，因此减少使控制器和传感器同步的系统中的时戳开销以及由于时戳发射所消耗的额外能量。因为由于传感器基于ST边缘/消息和延迟时间信息两者使其时钟同步(例如，测量与T_Ph周期完美地对准，而实际发射可能受延迟时间周期影响)，在T_Ph周期内传感器样本数据904的第一发射比对应测量时间滞后一延迟时间周期，所以可基于当前T_Ph周期的开始时间、延迟时间周期以及同一T_Ph周期内的发射序列内的发射的位置而确定测量时间。由于样本数据测量和发射仅作为两个实例如由相等时间周期910(这些周期也可视为时间线上的传感器数据发射时间位置之间的差异)所示在时间上相等地分隔，因此可使用线性内插以基于同一T_Ph周期内的发射序列内的发射位置(例如图9中示出的那些)而确定数据测量时间。举例来说，对于在每一T_Ph周期中收集且发射三个数据样本的传感器(在T_Ph周期的确切开始处对发射进行计数，在作为下一T_Ph周期的开始的T_Ph周期的确切结束处不对发射进行计数)，在第一发射所发射的样本数据的测量时间是T_Ph周期的开始时间，而在第二发射所发射的样本数据的测量时间是在T_Ph周期的开始时间之后的T_Ph周期的三分之一，且在第三发射所发射的样本数据的测量时间是在T_Ph周期的开始时间之后的T_Ph周期的三分之二。在另一实施例中，如果传感器数据发射的定时的非线性关系是已知的，那么可使用非线性内插。

参考图10，示出说明用于确定与传感器样本数据相关联的测量时间的示范性方法1000的流程图。在框1002处，可例如在主机控制器处确定当前时间相位(T_Ph)周期的开始时间。在框1004处，可确定当前相位时间周期内的传感器样本数据发射序列内的传感器样本数据发射的时间位置(即，确定沿着传感器样本数据发射时间线的传感器样本数据的相对位置)。在框1006处，可基于当前相位时间周期的开始时间以及当前相位时间周期内的传感器样本数据发射序列内的传感器样本数据发射的位置而确定与传感器样本数据发射相关联的测量时间。与当前相位时间周期内的第一传感器样本数据发射相关联的测量时间可为当前相位时间周期的开始时间。此外，可基于当前相位时间周期内的传感器样本数据发射序列内的传感器样本数据发射的相对位置以及所述序列内的发射数目使用线性内插来确定与当前相位时间周期内的其它传感器样本数据发射相关联的测量时间。

图11说明示范性主机控制器或主装置1102，其可包含与发射器/接收器电路1106耦合的处理或逻辑电路1104，所述发射器/接收器电路用于在与至少从属或传感器装置以通信方式耦合的总线接口或电路上发射和接收信号、命令和数据。发射器/接收器电路1106可包含至少用于主机控制器1102的内部定时的定时器或时钟电路1108。应注意，虽然定时器或时钟电路1108图示在发射器/接收器电路1106内，但此电路或功能可改为实施于处理/逻辑电路1104内。虽然未图示，但主机控制器1102也可采用其它计时或定时装置用于内部计时，例如作为一实例用于处理电路1104的计时。此外，发射器/接收器电路1106还包含输送媒体介接电路1110，其经配置以介接发射器/接收器电路与可为I²C或I3C总线的物理接口或例如无线接口。此外，所述输送媒体接口可采用例如SDA线和SCL线等至少两个线，但可以包含另外的线，如较早相对于图2中的接口217所论述。

主机控制器1102也可包含与至少处理电路1104耦合的存储器或存储媒体1112，且包含用于致使电路1104实施或引导发射器/接收器电路1106实施本文公开的各种方法的代码或指令，所述各种方法例如结合图3-10公开的那些方法。

在另一方面中，主机控制器1102可包含执行实行如图3-10中公开的方法的功能中的一些或全部的寄存器或某种其它计数器1114。确切地说，计数器1114用以对定时器/时钟电路1108的循环进行计数以导出MC2(例如，如图4所示的时钟循环421)。另外，此处应注意，定时器/时钟电路1108或时间/时钟电路1108与处理/逻辑电路1104结合可用以确定时戳，例如较早论述的MREF时戳。

图12说明示范性传感器或从属装置1202，其可包含与发射器/接收器电路1206耦合的处理或逻辑电路1204，所述发射器/接收器电路用于在至少与主机控制器或主装置还有总线上的其它装置以通信方式耦合的总线接口或电路上发射和接收信号和数据。发射器/接收器电路1206可包含用于经由总线确定用于从属或传感器装置1202与主机控制器(例如，图11中的控制器1102)的同步的定时的定时器电路或时钟1208。另外，定时器电路或时钟1208可以用于具体来说结合提供时钟计数SC1和SC2而确定且标记各种时戳。虽然未图示，但传感器1202可采用其它计时或定时装置用于传感器的内部计时，例如作为一实例用于处理电路1204的计时。

发射器/接收器电路1206还包含用于对定时器/时钟电路1208的循环或脉冲(例如，图4中示出的脉冲410)进行计数的寄存器或计数器1209。另外，寄存器或计数器1209经配置以与处理器电路1202以通信方式介接，以便实施计数SC1和SC2的捕获或用于计数SC1和SC2的按比例缩放，如上文结合图6所论述。

此外，发射器/接收器电路1206还包含输送媒体介接电路1210，其经配置以介接或以通信方式耦合发射器/接收器电路与物理输送媒体接口，所述物理输送媒体接口可为I²C或I3C总线或无线接口(仅举几例)。此外，所述输送媒体接口可采用例如SDA线和SCL线等至少两个线，但可以包含另外的线，如较早相对于图2中的接口217所论述。

传感器1202还可包含与至少处理电路1204耦合的存储器或存储媒体1212，且包含用于致使电路1204实施或引导发射器/接收器电路1206实施本文公开的各种方法的代码或指令，所述各种方法例如结合图3-10公开的那些方法。

应了解，先前描述的本发明的方面可与如先前描述的计算装置100的处理器101、主机控制器205、传感器210、主机控制器或主装置1102以及从属装置或传感器装置1202对指令(例如，应用程序)的执行相结合而实施。具体来说，包含但不限于处理器的装置的电路可在应用程序、程序、例程或指令执行的控制下操作以执行根据本发明的实施例的方法或过程(例如，图3-10图示的过程)。举例来说，此程序可以固件或软件实施(例如，存储于存储器和/或其它位置中)且可由处理器和/或装置的其它电路实施。此外，应了解，术语处理器、微处理器、电路、控制器等是指能够执行逻辑、命令、指令、软件、固件、功能性等的任何类型的逻辑或电路。

图13是说明采用处理电路1302的主机控制器1300的硬件实施方案的简化实例的图。由主机控制器1300执行的操作的实例包含上文相对于图7的流程图以及图4-6中的时间线描述的操作。处理电路1302通常具有处理器1304，其可包含微处理器、微控制器、数字信号处理器、定序器和状态机中的一或多个。处理电路1302可以大体上由总线1306表示的总线架构来实施。取决于处理电路1302的特定应用和总体设计约束，总线1306可包含任何数目的互连总线和桥接器。总线1306以通信方式耦合包含由处理器1304表示的一或多个处理器和/或硬件模块的各种电路，以及可配置以支持可根据各种传输协议或无线接口(如由任选的天线1312所示)操作的各种连接器或线1310上的通信的接口模块或电路1308和计算机可读存储媒体1314。总线1306还可链接此项技术中众所周知的例如定时源、外围设备、电压调节器和电力管理电路等各种其它电路，并因此本文不详细地描述。还应注意，接口1310可以是可根据一或多个输送格式操作以及以通信方式耦合到一或多个从属/传感器装置或其它主机控制器的一或多个接口。

处理器1304负责一般处理，包含存储于计算机可读存储媒体1314上的软件/指令的执行。所述软件/指令在由处理器1304执行时致使处理电路1302执行之前针对任何特定设备描述的各种功能。计算机或处理器可读存储媒体1314还可用于存储当执行软件时由处理器1304操纵的数据，包含从在连接器或线1310或天线1312上发射的符号解码的数据。处理电路1302进一步包含模块/电路1308中的至少一个，其可以是驻留/存储于计算机可读存储媒体1314中的在处理器1304中运行的软件模块、耦合到处理器1304的一或多个硬件模块或其某一组合。模块/电路1308可包含微控制器指令、状态机配置参数或其某一组合。

在一个配置中，处理器可读媒体1314包含用于检测接口事件的指令，所述指令经配置以致使处理器1304执行包含例如在图7的框702中说明的过程的各种功能。处理器可读媒体1314还包含用于在接口上使用第一和第二事件的指令，所述指令经配置以致使处理器1304执行包含例如图7的框704和706中说明的过程的各种功能。另外，处理器可读媒体1314还包含用于接收至少一个传感器的第一和第二时钟计数(例如，SC1、SC2)的指令，所述指令经配置以致使处理器1304执行例如包含在图7的框708中说明的过程的各种功能。最后，处理器可读媒体1314还包含用于确定接口事件的时戳的指令，所述指令经配置以致使处理器1304执行包含例如在图7的框710中说明的过程的各种功能。

图14是说明采用处理电路1402的主机控制器1400的硬件实施方案的简化实例的图。由主机控制器1400执行的操作的实例包含例如上文相对于图9的时间线和图10的流程图描述的操作。处理电路1402通常具有处理器1404，其可包含微处理器、微控制器、数字信号处理器、定序器和状态机中的一或多个。处理电路1402可以大体上由总线1406表示的总线架构来实施。取决于处理电路1402的特定应用和总体设计约束，总线1406可包含任何数目的互连总线和桥接器。总线1406以通信方式耦合包含由处理器1404表示的一或多个处理器和/或硬件模块的各种电路，以及可配置以支持可根据各种传输协议或无线接口(如由任选的天线1412所示)操作的各种连接器或线1410上的通信的接口模块或电路1408和计算机可读存储媒体1414。总线1306还可链接此项技术中众所周知的例如定时源、外围设备、电压调节器和电力管理电路等各种其它电路，并因此本文不详细地描述。还应注意，接口1310可以是可根据一或多个输送格式操作以及以通信方式耦合到一或多个从属/传感器装置或其它主机控制器的一或多个接口。

处理器1404负责一般处理，包含存储于计算机可读存储媒体1414上的软件/指令的执行。所述软件/指令在由处理器1404执行时致使处理电路1402执行之前针对任何特定设备描述的各种功能。计算机或处理器可读存储媒体1414还可用于存储当执行软件时由处理器1404操纵的数据，包含从在连接器或线1410或天线1412上发射的符号解码的数据。处理电路1402进一步包含模块/电路1408中的至少一个，其可以是驻留/存储于计算机可读存储媒体1414中的在处理器1304中运行的软件模块、耦合到处理器1404的一或多个硬件模块或其某一组合。模块/电路1408可包含微控制器指令、状态机配置参数或其某一组合。

在一个配置中，处理器可读媒体1414包含用于确定T_Ph周期的开始的指令，所述指令经配置以致使处理器1404执行包含例如在图10的框1002中说明的过程的各种功能。处理器可读媒体1414还包含用于确定传感器样本的时间位置的指令，所述指令经配置以致使处理器1404执行包含例如在图10的框1004中说明的过程的各种功能。另外，处理器可读媒体1414还包含用于确定传感器样本数据的时间测量的指令，所述指令经配置以致使处理器1404执行包含例如在图14的框1006中说明的过程的各种功能。

另外，本文公开的消息和事件可跨越许多不同类型的接口发送，且本文公开的方法不限于任何一种类型的接口。在另一方面中，所述方法可在若干或多个接口以及多个接口协议上使用，其中可对照主机控制器的内部时基使若干传感器同步。还应注意，本文中论述的HW事件可以是任何数目的已知事件。作为HW事件的实例，同步选取消息(ST)自身可构成SPI输送中的协定事件，其中ST消息总共仅花费1微秒的时间，这对于同步事件将是充分短的。HW事件的其它实例可为输送媒体上的脉冲的边缘。一些HW事件可具有补充特性，例如作为经界定脉冲集合的最后边缘。在无线系统中，无线接口上的通信的开始可构成HW事件。在无线接口的另一实例中，可传送HW事件，且HW事件可通过使用特定于各种已知无线协议的特殊或专用通信或通信信道来进行。

本文中所描述的方法可结合例如无线广域网(WWAN)、无线局域网(WLAN)、无线个人局域网(WPAN)等各种无线通信网络实施。术语“网络”和“系统”常常可互换地使用。WWAN可为码分多址(CDMA)网络、时分多址(TDMA)网络、频分多址(FDMA)网络、正交频分多址(OFDMA)网络、单载波频分多址(SC-FDMA)网络等。CDMA网络可实施一或多个无线电接入技术(RAT)，例如cdma2000、宽带CDMA(W-CDMA)等。Cdma2000包含IS-95、IS-2000和IS-856标准。TDMA网络可实施全球移动通信系统(GSM)、数字行进移动电话系统(D-AMPS)或某一其它RAT。GSM和W-CDMA在来自被命名为“第三代合作伙伴计划”(3GPP)的组织的文献中加以描述。Cdma2000在来自被命名为“第三代合作伙伴计划2”(3GPP2)的组织的文献中加以描述。3GPP和3GPP2文献是公开可用的。WLAN可为IEEE 802.11x网络，并且WPAN可为蓝牙网络、IEEE802.15x或某一其它类型的网络。所述技术还可结合WWAN、WLAN及/或WPAN的任何组合来实施。还应了解，虽然可关于例如I²C和I3C等接口/总线描述本公开的实施例，但方法和设备不限于仅与这些接口一起使用，且可与例如SPI、SLIMbus、UART、SoundWire等其它接口一起使用。

本文中呈现的实例方法、设备或制品可以整体或部分地实施以在移动通信装置中使用或结合移动通信装置使用。如本文中所使用，“移动装置”、“移动通信装置”、“手持式装置”、“平板计算机”等或此类术语的多种形式可互换使用，并且可指能够根据一或多个通信协议通过经由合适的通信网络无线传输或接收信息而通信并且可不时地具有改变的定位或位置的任何种类专用计算平台或装置。作为说明，专用移动通信装置可包含(例如)蜂窝式电话、卫星电话、智能电话、热图或无线电图产生工具或装置、观测信号参数产生工具或装置、个人数字助理(PDA)、膝上型计算机、个人娱乐系统、电子书阅读器、平板个人计算机(PC)、个人音频或视频装置、个人导航单元或其类似者。然而，应了解，这些仅仅是与可以用来促进或支持本文中所描述的一或多个过程或操作的移动装置相关的说明性实例。

取决于具体应用，本文中所描述的方法可以不同方式且以不同配置实施。举例来说，此等方法可连同软件一起以硬件、固件和/或其组合实施。在(例如)硬件实施方案中，处理单元可实施于一或多个专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理装置(DSPD)、可编程逻辑装置(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器、电子装置、经设计以执行本文所描述的功能的其它装置单元，和/或其组合内。

本文中所描述的存储器或存储媒体可包括一级、二级及/或三级存储媒体。一级存储媒体可包含存储器，例如，随机存取存储器及/或只读存储器。二级存储媒体可以包含大容量存储装置，例如磁性或固态硬盘驱动器。三级存储媒体可包含可装卸式存储媒体，例如磁盘或光盘、磁带、固态存储装置等。在某些实施方案中，存储媒体或其部分可以操作方式收纳或可以其它方式配置以耦合到计算平台的其它组件，例如处理器。

在至少一些实施方案中，本文中所描述的存储媒体的一或多个部分可存储信号，所述信号表示通过存储媒体的具体状态表达的数据及/或信息。举例来说，表示数据及/或信息的电子信号可“存储”在存储媒体(例如，存储器)的一部分中，方法是通过影响或改变存储媒体的此类部分的状态以将数据及/或信息表示成二进制信息(例如，一及零)。因而，在具体实施方案中，用以存储表示数据及/或信息的信号的存储媒体的所述部分的状态的此改变构成存储媒体到不同状态或内容的变换。

在之前详细描述中，已阐述众多特定细节以提供对所主张主题的透彻理解。然而，所属领域的技术人员将理解，可在没有这些特定细节的情况下实践所要求的标的物。在其它情况下，未详细描述所属领域的一般技术人员将已知的方法和设备以免混淆所要求的主题。

在对存储在特定设备或专用计算装置或平台的存储器内的二进制数字电子信号的运算的算法或符号表示方面，已呈现先前详细描述的一些部分。在此具体说明书的上下文中，术语“特定设备”或其类似者包含通用计算机(一旦其经编程以依据来自程序软件的指令执行具体功能)。算法描述或符号表示是信号处理或有关技术的技术人员用来向所属领域的其它技术人员传达其工作的实质内容的技术的实例。在此算法一般被视为产生期望结果的操作或类似信号处理的自一致序列。在此上下文中，操作或处理涉及对物理量的物理操控。虽然未必，但通常此类量可采用能够作为表示信息的电子信号而存储、传送、组合、比较或以其它方式操作的电或磁信号的形式。已证实主要出于常见使用的原因而时常方便的是将这些信号称为位元、数据、值、元件、符号、字符、术语、编号、数字、信息或类似者。然而，应理解，所有这此等或类似术语应与适当物理量相关联且仅为方便的标记。

除非另外确切地说明，否则如从以下论述显而易见，应了解，贯穿本说明书，利用例如“处理”、“计算(computing)”、“计算(calculating)”、“识别”、“确定”、“建立”、“获得”及/或其类似者的术语的论述是指例如专用计算机或类似专用电子计算装置的特定设备的动作或过程。因此，在本说明书的情形下，专用计算机或类似专用电子计算装置能够操控或变换信号，该信号通常表示为在专用计算机或类似专用电子计算装置的存储器、寄存器或其它信息存储装置、发射装置或显示装置内的物理电子或磁性量。在此具体专利申请案的上下文中，术语“特定设备”可包含通用计算机(一旦其经编程以依据来自程序软件的指令执行具体功能)。

贯穿本说明书对“一个实例”、“实例”、“某些实例”或“示范性实施方案”的提及意味关于特征和/或实例描述的特定特征、结构或特性可包含在所主张的主题的至少一个特征和/或实例中。因此，短语“在一个实例中”、“实例”、“在某些实例中”或“在一些实施方案中”或其它相似短语在贯穿本说明书的各处的出现未必皆指同一特征、实例和/或限制。此外，所述特定特征、结构或特性可在一或多个实例和/或特征中组合。

虽然已说明且描述目前视为实例特征的内容，但所属领域的技术人员应理解，在不脱离所主张的标的物主题的情况下可进行各种其它修改且可用等效物取代。另外，在不脱离本文所描述的中心概念的情况下，可进行许多修改以使特定情形适合于所主张的主题所主张的标的物的教示。因此，希望所要求的标的物不限于所揭示的特定实例，而是此所要求的标的物还可包含属于所附权利要求书和其等效物的范围内的所有方面。

应理解，在所揭示的过程中的步骤的具体次序或阶层仅是示范性方法的实例。应理解，基于设计偏好，过程中的步骤的特定次序或阶层可以重新布置，同时保持在本公开的范围内。所附方法权利要求以样本次序呈现各种步骤的元件，且并不有意限于所呈现的特定次序或阶层。

所属领域的技术人员将理解，可使用多种不同技术及技艺中的任一种来表示信息及信号。举例来说，可通过电压、电流、电磁波、磁场或磁粒子、光场或光粒子或其任何组合来表示在整个上文描述中可能参考的数据、指令、命令、信息、信号、位、符号和码片。

另外，技术人员将进一步了解，结合本文所揭示的实施例而描述的各种说明性逻辑块、模块、电路和算法步骤可实施为电子硬件、计算机软件或两者的组合。为清晰地说明硬件与软件的这种可互换性，上文已大体就其功能性来描述了各种说明性组件、块、模块、电路和步骤。此类功能性是实施为硬件还是软件取决于具体应用和施加于整个系统的设计约束。所属领域的技术人员可针对每一特定应用以不同方式来实施所描述的功能性，但这样的实施决策不应被解释为会引起脱离本发明的范围。

可使用通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或经设计以执行本文所描述的功能的其它可编程逻辑装置、离散门或晶体管逻辑、离散硬件组件或其任何组合来实施或执行结合本文中所揭示的实施例而描述的各种说明性逻辑块、模块和电路。通用处理器可以是微处理器，但在替代方案中，处理器可以是任何的常规处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器也可实施为计算装置的组合，例如DSP和微处理器的组合、多个微处理器、与DSP核心结合的一或多个微处理器，或任何其它此类配置。

结合本文中所揭示的实施例描述的方法或算法的步骤可直接体现于硬件、由处理器执行的软件模块或两者的组合中。软件模块可驻留在RAM存储器、快闪存储器、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动的磁盘、CD-ROM，或此项技术中已知的任何其它形式的存储媒体中。示范性存储媒体耦合到处理器，使得处理器可以从存储媒体读取信息以及将信息写入到存储媒体。在替代例中，存储媒体可与处理器成一体式。处理器和存储媒体可以驻留在ASIC中。ASIC可驻留于用户终端中。在替代例中，处理器及存储媒体可作为离散组件驻留于用户终端中。

提供对所公开的实施例的先前描述以使得所属领域的技术人员能够制作或使用本发明。所属领域的技术人员将容易明白对这些实施例的各种修改，且在不脱离本发明的精神或范围的情况下，本文所界定的一般原理可应用于其它实施例。因此，本发明并不既定限于本文中所展示的实施例，而应被赋予与本文中所揭示的原理和新颖特征相一致的最广泛范围。

Claims

1.一种用于在主机控制器中提供与主机控制器耦合的接口上的接口事件的时戳的方法，所述方法包括：

在所述接口上检测来自传感器的消息，所述消息识别由所述传感器造成的所述接口事件的发出，所述接口事件在所述传感器上在第一时间发生；

在所述接口上在所述第一时间之后的第二时间在对所接收的所述消息的响应中发出第一事件且开始主机控制器时钟的循环的第一计数，所述第一计数的开始与发出所述第一事件是同时的；

在所述接口上在所述第二时间之后的第三时间发出第二事件；

从所述传感器接收第一传感器时钟计数和第二传感器时钟计数，其中所述第一传感器时钟计数是从所述第一时间到所述第二时间的内部传感器时钟的循环的计数，且所述第二传感器时钟计数是从所述第二时间到所述第三时间的所述内部传感器时钟的循环的计数；以及

至少部分地基于主机控制器时钟的循环的所述第一计数、所述第一传感器时钟计数、所述第二传感器时钟计数以及所述第二时间的主机控制器时戳在所述主机控制器内确定对应于所述第一时间的所述接口事件的所述时戳。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述主机控制器和所述传感器经由I²C、I3C、SPI、SMBus、SLIMbus、UART、SoundWire总线或无线接口中的一或多个以通信方式耦合。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一和第二事件中的每一个包括对所述主机控制器和所述传感器两者已知的预定硬件事件。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述消息包括由所述传感器发出的中断请求。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述所接收第一传感器时钟计数和第二传感器时钟计数包括经减少计数数字值，所述经减少计数数字值以公因数经减少以使得无论所述公因数的值如何，所述第一传感器时钟计数与所述第二传感器时钟计数的比率都保持恒定。

6.根据权利要求5所述的方法，其中所述第一和第二传感器时钟计数的值以所述公因数的所述减少进一步包括：

将所述第一传感器时钟计数的当前计数减少二(2)分之一；

将对所述第一传感器时钟计数进行计数的速率减少二(2)分之一；

将所述第二传感器时钟计数的当前计数减少至少二(2)分之一；

将对所述第二传感器时钟计数进行计数的速率减少至少二(2)分之一；以及

当所述第二传感器时钟计数的所述当前计数经减少至少二(2)分之一时将第一传感器时钟计数的所存储计数除以二(2)。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一和第二接口事件在所述传感器发射指示所述事件的检测的消息之后发生。

8.根据权利要求1所述的方法，其中所述主机控制器进一步经配置以依据所述主机控制器时钟的时间确定对应于所述第一时间的所述接口事件的所述时戳，其中所述主机控制器根据以下关系确定所述接口事件的所述时戳：

所述接口事件的时戳＝MREF-MC2x SC1/SC2

其中MC1是所述主机控制器时钟的循环的所述第一计数，SC1是所述第一传感器时钟计数，SC2是所述第二传感器时钟计数，且MREF是所述第二时间的所述主机控制器时戳。

9.一种主机控制器装置，其包括：

输送媒体接口，其经由至少一个输送媒体以通信方式耦合到至少一个传感器；

至少一个处理电路，其以通信方式耦合到所述输送媒体接口且经配置以：

在所述接口上检测来自所述传感器的消息，所述消息识别由所述传感器造成的所述接口事件的发出，所述接口事件在所述传感器上在第一时间发生；

至少部分地基于主机控制器时钟的循环的所述第一计数、所述第一传感器时钟计数、所述第二传感器时钟计数以及所述第二时间的主机控制器时戳确定对应于所述第一时间的所述接口事件的时戳。

10.根据权利要求9所述的主机控制器装置，其中所述接口是I²C总线、I3C总线、SPI总线、SMBus、SLIMbus、UART总线、SoundWire总线或无线接口中的至少一或多个。

11.根据权利要求9所述的主机控制器装置，其中所述第一和第二事件中的每一个包括对所述主机控制器和所述传感器两者已知的预定硬件事件。

12.根据权利要求9所述的主机控制器装置，其中所述消息包括由所述传感器发出的中断请求。

13.根据权利要求9所述的主机控制器装置，其中所述所接收第一传感器时钟计数和第二传感器时钟计数包括经减少计数数字值，所述经减少计数数字值以公因数经减少以使得无论所述公因数的值如何，所述第一传感器时钟计数与所述第二传感器时钟计数的比率都保持恒定。

14.根据权利要求13所述的主机控制器装置，其中所述第一和第二传感器时钟计数的值以所述公因数的所述减少进一步包括：

将所述第一传感器时钟计数的当前计数减少二(2)分之一；

15.根据权利要求9所述的主机控制器装置，其中所述第一和第二接口事件在所述传感器发射指示所述事件的检测的消息之后发生。

16.根据权利要求9所述的主机控制器装置，其中至少一个处理电路进一步经配置以依据所述主机控制器时钟的时间确定对应于所述第一时间的所述接口事件的所述时戳，其中所述主机控制器根据以下关系确定所述接口事件的所述时戳：

所述接口事件的时戳＝MREF-MC2x SC1/SC2

17.一种具有一或多个指令的处理器可读存储媒体，所述一或多个指令在由至少一个处理电路执行时致使所述至少一个处理电路进行以下操作：

在主机控制器处在以通信方式耦合所述主机控制器和传感器的接口上从所述传感器接收消息，所述消息经配置以识别由所述传感器造成且在所述传感器上在第一时间发生的接口事件的发出；

从所述传感器接收第一传感器时钟计数SC1和第二传感器时钟计数SC2，其中所述第一传感器时钟计数是从所述第一时间到所述第二时间的内部传感器时钟的循环的计数，且所述第二传感器时钟计数是从所述第二时间到所述第三时间的所述内部传感器时钟的循环的计数；以及

至少部分地基于主机控制器时钟的循环的所述第一计数、所述第一传感器时钟计数、所述第二传感器时钟计数以及所述第二时间的主机控制器时戳MREF确定对应于所述第一时间的所述接口事件的时戳。

18.根据权利要求17所述的处理器可读存储媒体，其中所述接口包括I²C总线、I3C总线、SPI总线、SMBus、SLIMbus、UART总线、SoundWire总线或无线接口中的至少一或多个。

19.根据权利要求17所述的处理器可读存储媒体，其中所述第一和第二事件中的每一个包括对所述主机控制器和所述传感器两者已知的预定硬件事件。

20.根据权利要求17所述的处理器可读存储媒体，其中所述消息是由所述传感器发出的中断请求。

21.根据权利要求17所述的处理器可读存储媒体，其中所述所接收第一传感器时钟计数和第二传感器时钟计数包括经减少计数数字值，所述经减少计数数字值以公因数经减少以使得无论所述公因数的值如何，所述第一传感器时钟计数与所述第二传感器时钟计数的比率都保持恒定。

22.根据权利要求21所述的处理器可读存储媒体，其中所述第一和第二传感器时钟计数的值以所述公因数的所述减少进一步包括：

将所述第一传感器时钟计数的当前计数减少二(2)分之一；

23.根据权利要求17所述的处理器可读存储媒体，其中所述第一和第二接口事件在所述传感器发射指示所述事件的检测的消息之后发生。

24.根据权利要求17所述的处理器可读存储媒体，其中所述一或多个指令在由所述至少一个处理电路执行时进一步致使所述至少一个处理电路依据所述主机控制器时钟的时间确定对应于所述第一时间的所述接口事件的所述时戳，其中所述主机控制器根据以下关系确定所述接口事件的所述时戳：

所述接口事件的时戳＝MREF-MC2x SC1/SC2

25.一种用于提供与传感器样本数据相关联的测量时间的方法，其包括：

在主机控制器中确定当前时间相位T_Ph周期的开始时间；

确定所述当前相位时间周期内的传感器样本数据发射序列内的传感器样本数据发射的时间位置；以及

基于所述当前相位时间周期的所述开始时间以及所述当前相位时间周期内的所述传感器样本数据发射序列内的所述传感器样本数据发射的所述时间位置而确定与所述传感器样本数据发射相关联的所述测量时间。

26.根据权利要求25所述的方法，其进一步包括：

将指示新时间相位周期的开始的同步信号发射到至少一个传感器；

确定所述新时间相位T_Ph周期的预期开始与所述同步信号的所述发射之间的延迟时间；以及

在第一消息中将指示所述延迟的信息发射到所述传感器，

其中所述传感器基于所述同步信号的定时和指示所述延迟的所述信息而确定所述新相位时间周期的所述预期开始，且基于所述新相位时间周期的所确定的所述预期开始而校正内部定时器。

27.根据权利要求26所述的方法，其中指示所述延迟时间的所述信息将所述延迟时间指示为所述时间相位周期的1/n时间周期的数字，其中n是2的预定幂。

28.根据权利要求26所述的方法，其中所述新相位时间周期的所述预期开始与所述同步信号的所述发射之间的所述延迟时间是由所述主机控制器中的硬件或软件开销造成。

29.根据权利要求25所述的方法，其中与所述传感器样本数据发射序列内的第一传感器样本数据发射相关联的所述测量时间被确定为所述当前时间相位T_Ph周期的所述开始时间，且与所述传感器样本数据发射序列内的其它传感器样本数据发射相关联的所述测量时间是基于所述传感器样本数据发射序列内的所述传感器样本数据发射的所述时间位置之间的差以及所述序列内的发射数目使用线性内插来确定。

30.根据权利要求25所述的方法，其中所述主机控制器和所述传感器经由包含I²C总线、I3C总线、SPI总线、SMBus、SLIMbus、UART总线、SoundWire总线或无线接口中的至少一或多个的接口以通信方式耦合。