CN109479021A - 用于通信总线的从动设备发起的中断 - Google Patents

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Abstract

公开了用于通信总线的从动设备发起的中断。在一个方面，该通信总线是射频前端(RFFE)总线，并且允许从动设备在RFFE总线上向主控设备指示从动设备具有中断条件。在接收到从动设备发起的中断时，主控设备可以发起轮询序列以确定与RFFE总线相关联的多个从动设备中的哪一者发起了中断并相应地处理该中断。继续示例性方面，从动设备可以通过将RFFE总线的时钟线驱动到非空闲状态来向主控设备指示中断条件。主控设备可以检测时钟线的该操纵并发起轮询序列。

Description

用于通信总线的从动设备发起的中断
优先权申请
本申请要求于2016年7月26日提交的题为“SLAVE INITIATED INTERRUPTS FOR ACOMMUNICATION BUS(用于通信总线的从动设备发起的中断)”的美国专利申请S/N.15/220,077的优先权，该申请通过援引全部纳入于此。
背景
I.公开领域
本公开的技术一般涉及通信总线上的中断信令。
II.背景技术
计算设备在当代社会正逐渐变得普遍。移动电话是更常见的计算设备之一。虽然这些设备可能最初是作为允许通过公共陆地移动网络(PLMN)到公共标准电话网(PSTN)的音频通信的简单设备而出现的，但它们已经演变成能够支持完整多媒体体验以及支持多种无线协议的智能电话。即使在蜂窝无线协议内，移动电话无线电也已经发展成高度复杂、多频带、并且多标准的设计，这些设计往往具有多个射频(RF)信号链。RF信号链中的每个组件必须在任何给定时间处于期望配置中，否则系统将发生故障。因此，准确的定时、触发、以及速度都是必要的。
如MIPI联盟网站上进一步解释的，“用于RF前端控制接口(RFFE)的MIPI联盟规范”被开发以提供一种用于控制RF前端设备的共用且广泛普及的方法。存在各种各样的前端设备，包括功率放大器(PA)、低噪声放大器(LNA)、滤波器、开关、功率管理模块、天线调谐器、以及传感器。这些功能取决于应用而可以位于分开的设备中或集成到单个设备中。移动无线电通信的趋势是朝向包括若干并行收发机的复杂的多无线电系统。这暗示RF前端设计的复杂性方面的飞跃。因此，RFFE总线必须能够在各种配置(从最简单的一个主控设备和一个从动设备的配置到潜在地具有数十个从动设备的多主控设备配置)中高效地操作。
在具有RFFE总线的设备中，RFFE协议规定主控设备在RFFE总线上周期性地轮询从动设备以确定该从动设备是否具有中断条件。示例性从动设备包括天线开关和低噪声放大器。在典型的实现中，该轮询每毫秒发生一次。蜂窝协议针对等待时间问题变得越来越严格，并且如果主控设备等待整个毫秒来轮询天线开关，则移动设备可能不遵循特定的蜂窝协议。如果轮询仅更频繁地发生，则由于众多轮询循环导致来自从动设备的否定确收，轮询可能产生不想要的功率汲取。相应地，可以通过用于RFFE总线的更好的中断技术来实现蜂窝协议遵循性和功率节省。
公开概述
详细描述中所公开的各方面包括用于通信总线的从动设备发起的中断。在示例性方面，通信总线是射频前端(RFFE)总线，并且允许从动设备方在RFFE总线上向主控设备指示该从动设备具有中断条件。在接收到从动设备发起的中断时，主控设备可以发起轮询序列以确定与RFFE总线相关联的多个从动设备中的哪一者发起了中断并相应地处理该中断。继续示例性方面，从动设备可以通过将RFFE总线的时钟线驱动到非空闲状态来向主控设备指示中断条件。主控设备可以检测时钟线的该操纵并发起轮询序列。通过依靠从动设备来发起中断的指示，轮询可以在周期性轮询活动之前开始，这进而可以减少等待时间并允许遵循日益严格的蜂窝协议。此外，由于可以消除不需要的周期性轮询或增加周期，因此可以实现功率节省。
就此而言，在一个方面，公开了一种用于在RFFE总线上检测来自从动设备的中断的方法。该方法包括：当RFFE总线空闲时，将RFFE总线内的时钟线保持在逻辑低。该方法还包括：当RFFE总线处于空闲时，用与RFFE总线相关联的主控设备处的检测电路来检测时钟线上的逻辑高。该方法还包括从主控设备发起中断询问。
在另一方面，公开了一种主控设备。该主控设备包括被配置成耦合至RFFE总线的RFFE接口。该主控设备还包括耦合至RFFE接口的时钟源。该主控设备还包括耦合至RFFE接口的收发机。该主控设备还包括耦合至RFFE接口的检测电路。该检测电路被配置成检测RFFE总线的时钟线何时被与该RFFE总线相关联的从动设备拉高。该检测电路还被配置成通过收发机来发起中断询问。
在另一方面，公开了一种用于从动设备在RFFE总线上发信号通知中断的方法。该方法包括：在耦合至RFFE总线的从动设备处，检测该从动设备内的中断条件。该方法还包括：在该从动设备处，将RFFE总线的时钟线从空闲状态驱动到修改状态以向主控设备指示该从动设备处的中断条件。该方法还包括随后响应来自主控设备的中断询问。
在另一方面，公开了一种从动设备。该从动设备包括被配置成耦合至RFFE总线的RFFE接口。该从动设备还包括耦合至RFFE接口的收发机。该从动设备还包括耦合至RFFE接口的中断电路。该中断电路被配置成接收该从动设备具有中断条件的指示。该中断电路还被配置成将RFFE总线中的时钟线从空闲状态驱动到修改状态。
附图简述
图1是被配置成基于MIPI联盟(MIPI)定义的架构来进行通信的示例性移动终端的系统级框图；
图2是根据本公开的示例性方面的能够用于从动设备发起的中断的射频前端(RFFE)总线上的主控设备和从动设备的简化框图；
图3是解说由从动设备进行的用于在RFFE总线上发起中断的示例性过程的流程图；以及
图4是解说由主控设备进行的用于在RFFE总线上检测从动设备发起的中断的示例性过程的流程图。
详细描述
现在参照附图，描述了本公开的若干示例性方面。措辞“示例性”在本文中用于表示“用作示例、实例、或解说”。本文中描述为“示例性”的任何方面不必被解释为优于或胜过其他方面。
详细描述中所公开的各方面包括用于通信总线的从动设备发起的中断。在一示例性方面，通信总线是射频前端(RFFE)总线，并且允许从动设备在RFFE总线上向主控设备指示该从动设备具有中断条件。在接收到从动设备发起的中断时，主控设备可以发起轮询序列以确定与RFFE总线相关联的多个从动设备中的哪一者发起了中断并相应地处理该中断。继续示例性方面，从动设备可以通过将RFFE总线的时钟线驱动到非空闲状态来向主控设备指示中断条件。主控设备可以检测时钟线的该操纵并发起轮询序列。通过依靠从动设备来发起中断的指示，轮询可以在周期性轮询活动之前开始，这进而可以减少等待时间并允许遵循日益严格的蜂窝协议。此外，由于可以消除不需要的周期性轮询或增加周期，因此可以实现功率节省。
在讨论包括本公开的特定方面的用于通信总线的从动设备发起的中断的示例性方面之前，首先在图1中提供基于MIPI联盟(MIPI)定义的架构来配置的移动终端的简要概览。参照图2开始对用于通信总线的从动设备发起的中断的特定示例性方面的讨论。
就此而言，图1是示例性移动终端100(诸如智能电话、移动计算设备、平板设备等)的系统级框图。虽然尤其构想了移动终端能够从本公开的各示例性方面受益，但是应领会，本公开并不限于此，并且在具有多个主控设备的总线并且需要具有最低限度等待时间的基于优先级的总线接入的任何系统中可以是有用的。出于解说目的，假定移动终端100内的RFFE总线102是被配置成支持根据本公开的从动设备发起的中断的多个通信总线之一。
继续参照图1，移动终端100包括应用处理器104(有时被称为主机)，该应用处理器104通过通用闪存(UFS)总线108与大容量存储元件106通信。应用处理器104可以进一步通过显示器串行接口(DSI)总线112连接到显示器110并且通过相机串行接口(CSI)总线116连接到相机114。各种音频元件(诸如麦克风118、扬声器120、以及音频编解码器122)可以通过串行低功率芯片间多媒体总线(SLIMbus)124耦合至应用处理器104。另外，这些音频元件可以通过SOUNDWIRETM总线126彼此通信。调制解调器128也可被耦合至SLIMbus 124。调制解调器128可以进一步通过外围组件互连(PCI)或快速PCI(PCIe)总线130和/或系统功率管理接口(SPMI)总线132连接到应用处理器104。
继续参照图1，SPMI总线132还可被耦合至无线局域网(WLAN)集成电路(IC)(WLANIC)134、功率管理集成电路(PMIC)136、伴随集成电路(有时称为桥接芯片)138、以及射频集成电路(RFIC)140。应当领会，单独的PCI总线142和144也可以将应用处理器104耦合至伴随集成电路138和WLAN IC 134。应用处理器104还可以进一步通过传感器总线148连接到传感器146。调制解调器128和RFIC 140可以使用总线150来通信。
继续参照图1，并且对于本公开特别感兴趣的是，RFIC 140可以通过RFFE总线102耦合至一个或多个RFFE元件(诸如天线调谐器152、开关154、以及功率放大器156)。另外，RFIC 140可以通过总线160耦合至包络跟踪电源(ETPS)158，并且ETPS 158可以与功率放大器156通信。共同地，RFFE元件(包括RFIC 140)可是被认为是RFFE系统162。
在RFFE系统162内存在至少一个主控设备以及通常至少一个从动设备。RFFE协议构想了具有多达十五个从动设备的主控设备。在不存在本公开的情况下，主控设备将周期性地轮询从动设备以查看是否有任何从动设备具有需要处理的中断条件。轮询事件之间的时段增加该系统的等待时间。此外，如果主控设备轮询并且没有中断条件，则可能已不必要地消耗了功率。尽管可能存在不关注功耗的设备(因为这些设备可能接入墙上插座和连续电源)，但是其他设备(诸如电池供电的移动终端)尝试尽可能地限制功耗以延长电池寿命。为了缓解这种等待时间和功耗，本公开的示例性方面允许从动设备在RFFE总线102上向主控设备发起中断指示。就此而言，如图2中更好地解说的，主控设备和从动设备都经过修改。
图2解说了具有通过RFFE总线102通信地耦合的主控设备200和从动设备202的图1的RFFE系统162。在诸示例性方面，典型的主控设备是主要包含数字逻辑的调制解调器基带处理器或调制解调器射频集成电路。另外，典型的从动设备可以包括天线调谐器、功率放大器、低噪声放大器等。尽管仅解说了一个从动设备，但应当领会，多达十五个从动设备可耦合至RFFE总线102。应当领会，在RFFE系统中可存在多个主控设备，并且如由总线仲裁机制所确定的，从动设备可由多个主控设备控制。RFFE总线102是具有数据线204和时钟线206的双线总线。主控设备200可包括在数据线204上发送和接收数据的收发机208。主控设备200可以进一步包括时钟源210，其在时钟线206上选择性地提供时钟信号212。主控设备200可以进一步包括检测时钟线206上的信号的检测电路214。主控设备200可以进一步包括接口216，其被配置成耦合至RFFE总线102。类似地，从动设备202可包括在数据线204上发送和接收数据的收发机218。从动设备202可以进一步包括延迟锁相环(DLL)220，其接收时钟信号212并为从动设备202生成本地时钟信号。从动设备202还可具有中断电路222，其被设计成在时钟线206上提供中断信号224，如下文更详细地更好地解释的。从动设备202通过接口226耦合至RFFE总线102。根据RFFE协议，当线路204和206空闲时，数据线204和时钟线206保持在逻辑低。当中断电路222检测到从动设备202具有中断条件时，中断电路222利用中断信号224将时钟线206拉到逻辑高。在一示例性方面，当从动设备确定在从动设备处接收到的数据的错误状况或从动设备期望主控设备支持时，可能出现中断条件，诸如更新配置寄存器以改变低噪声放大器(LNA)的增益(例如，从动设备确定所需的信号电平，并具有供主控设备发布LNA增益变化的中断条件)等。检测电路214从中断信号224检测逻辑高，并确定从动设备之一(例如，从动设备202)具有中断条件，并且随后可发起轮询这些从动设备以确定哪个从动设备具有中断条件。
就此而言，图3解说了过程300，由此从动设备202发起中断而不是对来自主控设备200的中断轮询作出反应。最初，从动设备202检测从动设备202内的中断条件(框302)。例如，如果从动设备202是天线开关，则中断条件可以是标称数据传输中的错误状况或需要主控设备解决的改变RF条件。从动设备202验证RFFE总线102的时钟线206是空闲的(框304)。一旦时钟线206空闲，从动设备202就使用中断电路222将时钟线206从空闲状态驱动到修改状态(框306)。在一示例性方面，空闲状态是逻辑低，并且修改状态是逻辑高。在以此方式向主控设备发信号通知该中断条件之后，主控设备200将开始中断询问，该中断询问将使从动设备202从主控设备200接收该中断询问(框308)。从动设备202随后将响应该中断询问(框310)，从而指示从动设备身份和该中断的性质，以便可由主控设备200恰适地处理该中断。
在图3被设置成示出用于从动设备202的过程300的同时，图4提供了用于主控设备200的过程400的流程图。就此而言，主控设备200进行正常操作(框402)。当操作达到间歇时，主控设备200将时钟线206置于空闲状态(框404)。如上所述，在一示例性方面，时钟线206的空闲状态是逻辑低。当从动设备202具有中断条件时，从动设备202将时钟线206拉到修改状态，并且检测电路214检测到时钟线206已被拉到修改状态(框406)。在一示例性方面，修改状态是逻辑高。检测电路214报告该从动设备发起的中断，并且主控设备200发起中断询问(框408)。
主控设备200可以以许多不同的形式执行中断询问。在一示例性方面，中断询问是RFFE总线102上的对从动设备的简单轮询。该轮询可以按地址的升序或按地址的降序完成。在又一示例性方面，该轮询可以首先使用奇数地址、随后是偶数地址来遍历各个地址，或反过来，以使得首先轮询偶数地址，随后是奇数地址。在又一示例性方面，主控设备200可以知道仅与RFFE总线102相关联的从动设备的子集被授权请求中断，并且主控设备200可以仅轮询那些被授权的从动设备。在又一示例性方面，主控设备200可以具有查找表，该查找表指示轮询从动设备的顺序。在又一示例性方面，主控设备200可以使用加权的顺序来轮询从动设备，其中在不太可能具有中断的从动设备之前轮询更可能具有中断的从动设备。同样，加权可以基于服务质量的要求。例如，某些从动设备202在获得服务方面可具有更高的优先级。作为具体示例，可在天线开关之前服务天线调谐器。此类服务加权和排序可对无线电质量并由此对用户体验具有可辨别和可检测的影响。
根据本文中所公开的各方面的用于通信总线的从动设备发起的中断可被提供在或被集成到任何基于处理器的设备中。不作为限定的示例包括：机顶盒、娱乐单元、导航设备、通信设备、固定位置数据单元、移动位置数据单元、移动电话、蜂窝电话、智能电话、平板设备、平板手机、服务器、计算机、便携式计算机、台式计算机、个人数字助理(PDA)、监视器、计算机监视器、电视机、调谐器、无线电、卫星无线电、音乐播放器、数字音乐播放器、便携式音乐播放器、数字视频播放器、视频播放器、数字视频碟(DVD)播放器、便携式数字视频播放器、以及汽车。
本领域技术人员将进一步领会，结合本文所公开的各方面描述的各种解说性逻辑块、模块、电路和算法可被实现为电子硬件、存储在存储器中或另一计算机可读介质中并由处理器或其他处理设备执行的指令、或这两者的组合。作为示例，本文描述的主控设备和从动设备可用在任何电路、硬件组件、集成电路(IC)、或IC芯片中。本文中所公开的存储器可以是任何类型和大小的存储器，且可配置成存储所需的任何类型的信息。为清楚地解说这种可互换性，各种解说性组件、框、模块、电路和步骤在上文已经以其功能性的形式一般性地作了描述。此类功能性如何被实现取决于具体应用、设计选择、和/或加诸于整体系统上的设计约束。技术人员可针对每种特定应用以不同方式来实现所描述的功能性，但此类实现决策不应被解读为致使脱离本公开的范围。
结合本文中所公开的各方面描述的各种解说性逻辑块、模块、以及电路可用设计成执行本文中描述的功能的处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其他可编程逻辑器件、分立的门或晶体管逻辑、分立的硬件组件、或其任何组合来实现或执行。处理器可以是微处理器，但在替换方案中，处理器可以是任何常规处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器还可以被实现为计算设备的组合(例如DSP与微处理器的组合、多个微处理器、与DSP核协作的一个或多个微处理器、或任何其他此类配置)。
本文所公开的各方面可被体现为硬件和存储在硬件中的指令，并且可驻留在例如随机存取存储器(RAM)、闪存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦可编程ROM(EEPROM)、寄存器、硬盘、可移动盘、CD-ROM、或本领域中所知的任何其它形式的计算机可读介质中。示例性存储介质被耦合至处理器，以使得处理器能从/向该存储介质读取信息和写入信息。替换地，存储介质可被整合到处理器。处理器和存储介质可驻留在ASIC中。ASIC可驻留在远程站中。在替换方案中，处理器和存储介质可作为分立组件驻留在远程站、基站或服务器中。
还注意到，本文任何示例性方面中描述的操作步骤是为了提供示例和讨论而被描述的。所描述的操作可按除了所解说的顺序之外的众多不同顺序来执行。此外，在单个操作步骤中描述的操作实际上可在数个不同步骤中执行。另外，示例性方面中讨论的一个或多个操作步骤可被组合。应理解，如对本领域技术人员显而易见地，在流程图中解说的操作步骤可进行众多不同的修改。本领域技术人员还将理解，可使用各种不同技术和技艺中的任何一种来表示信息和信号。例如，贯穿上面说明始终可能被述及的数据、指令、命令、信息、信号、比特、码元和码片可由电压、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。
提供对本公开的先前描述是为使得本领域任何技术人员皆能够制作或使用本公开。对本公开的各种修改对本领域技术人员而言将容易是显而易见的，并且本文中所定义的普适原理可被应用到其他变型而不会脱离本公开的精神或范围。由此，本公开并非旨在被限定于本文中所描述的示例和设计，而是应被授予与本文中所公开的原理和新颖特征一致的最广义的范围。

Claims (17)

1.一种用于在射频前端(RFFE)总线上检测来自从动设备的中断的方法，所述方法包括：
当RFFE总线空闲时，将所述RFFE总线内的时钟线保持在逻辑低；
当所述RFFE总线处于空闲时，用与所述RFFE总线相关联的主控设备处的检测电路来检测所述时钟线上的逻辑高；以及
从所述主控设备发起中断询问。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，发起所述中断询问包括：轮询与所述RFFE总线相关联的从动设备。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，发起所述中断询问包括：执行与所述RFFE总线相关联的从动设备的加权轮询。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，发起所述中断询问包括：仅轮询与所述RFFE总线相关联的被授权提供中断的从动设备。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：当所述RFFE总线不处于空闲时，用时钟信号驱动所述时钟线。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，发起所述中断询问包括：在用于轮询的时段已过去之前发起所述中断询问。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，发起所述中断询问包括以下一者：轮询具有偶数地址的从动设备，然后轮询具有奇数地址的从动设备；或者轮询具有奇数地址的从动设备，然后轮询具有偶数地址的从动设备。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，发起所述中断询问包括：使用查找表来定义轮询从动设备的顺序。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，发起所述中断询问包括：基于升序的地址序列来轮询从动设备。
10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，发起所述中断询问包括：基于降序的地址序列来轮询从动设备。
11.一种主控设备，所述主控设备包括：
射频前端(RFFE)接口，所述RFFE接口被配置成耦合至RFFE总线；
耦合至所述RFFE接口的时钟源；
耦合至所述RFFE接口的收发机；以及
检测电路，所述检测电路耦合至所述RFFE接口并且被配置成：
检测所述RFFE总线的时钟线何时被与所述RFFE总线相关联的从动设备拉高；以及
通过所述收发机来发起中断询问。
12.如权利要求11所述的主控设备，其特征在于，所述主控设备被集成到集成电路(IC)中。
13.如权利要求11所述的主控设备，其特征在于，所述主控设备被集成到从由以下各项构成的组中选择的设备中：机顶盒；娱乐单元；导航设备；通信设备；固定位置数据单元；移动位置数据单元；移动电话；蜂窝电话；智能电话；平板设备；平板手机；服务器；计算机；便携式计算机；台式计算机；个人数字助理(PDA)；监视器；计算机监视器；电视机；调谐器；无线电；卫星无线电；音乐播放器；数字音乐播放器；便携式音乐播放器；数字视频播放器；视频播放器；数字视频碟(DVD)播放器；便携式数字视频播放器；以及汽车。
14.一种用于从动设备在射频前端(RFFE)总线上发信号通知中断的方法，所述方法包括：
在耦合至RFFE总线的从动设备处，检测所述从动设备内的中断条件；
在所述从动设备处，将所述RFFE总线的时钟线从空闲状态驱动到修改状态以向主控设备指示所述从动设备处的所述中断条件；以及
随后响应来自所述主控设备的中断询问。
15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，将所述时钟线驱动到所述修改状态包括：将所述时钟线拉到逻辑高。
16.如权利要求14所述的方法，其特征在于，驱动所述时钟线包括：在驱动所述时钟线之前等待所述时钟线为空闲。
17.一种从动设备，所述从动设备包括：
射频前端(RFFE)接口，所述RFFE接口被配置成耦合至RFFE总线；
耦合至所述RFFE接口的收发机；以及
中断电路，所述中断电路耦合至所述RFFE接口并且被配置成：
接收所述从动设备具有中断条件的指示；以及
将所述RFFE总线中的时钟线从空闲状态驱动到修改状态。
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