CN116209042A - 一种用户终端的自动睡眠控制系统、方法及用户终端 - Google Patents

一种用户终端的自动睡眠控制系统、方法及用户终端 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种用户终端的自动睡眠控制系统、方法及用户终端，涉及通信技术领域，包括：无线射频处理模块在用户终端由待机状态下唤醒时接收外部基站的寻呼基带信号，并发送至基带处理模块进行寻呼基带信号的调制解调处理；低速时钟校准模块在用户终端每次唤醒时采用第一时钟对第二时钟进行时钟校准，并在时钟校准完成时生成校准完成信号；在检测到寻呼基带信号的调制解调处理完成后控制基带处理模块进入休眠状态；在接收到校准完成信号且接收到的各硬件电路模块输出的睡眠使能信号的投票通过时生成下电信号，控制电源管理芯片停止供电并关闭第一时钟，以控制用户终端进入待机状态。有益效果是使得基带处理模块可以提前下电，节省功耗。

Description

一种用户终端的自动睡眠控制系统、方法及用户终端
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种用户终端的自动睡眠控制系统、方法及用户终端。
背景技术
在通信系统中，用户终端(UserEquipment，UE)在正常工作时，内置的基带处理模块在正常工作时，采用调制的第一时钟(26MHz)与基站进行同步和定时；在休眠时，为了节省功耗而采用第二时钟(32KHz)与基站进行同步和定时。
一般对于低速的32K时钟晶体，其精度较差。为保证基带处理模块睡眠期间计时精度，在用户终端每次唤醒时，都需要使用第一时钟去校准第二时钟，具体为通过固定的校准时间T，得到一个校准系数Cal_Factor，其中，
Figure BDA0004104432660000011
可以看出，第二时钟的晶体越差，校准时间就需要越长。而用户终端每次唤醒时，其无线射频处理模块的信号接收时间不过几毫秒，但是校准第二时钟(32K)却需要16ms-32ms时长。
现有技术中，如图2所示，必须等到第二时钟(32K)校准完成，基带处理模块才能启动软件下电流程，进而通过软件投票通知硬件进下电，导致用户终端待机功耗偏高。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种用户终端的自动睡眠控制系统，用户终端内配置有第一时钟和第二时钟，所述第一时钟的时钟频率高于所述第二时钟的时钟频率，所述自动睡眠控制系统包括：
无线射频处理模块，连接基带处理模块，用于在所述用户终端由待机状态下唤醒时，接收外部基站的寻呼基带信号，并发送至所述基带处理模块进行所述寻呼基带信号的调制解调处理；
低速时钟校准模块，用于在所述用户终端每次唤醒时采用所述第一时钟对所述第二时钟进行时钟校准，并在时钟校准完成时生成校准完成信号；
第一睡眠控制模块，连接所述基带处理模块，用于在检测到所述寻呼基带信号的调制解调处理完成后控制所述基带处理模块进入休眠状态；
第二睡眠控制模块，分别连接所述用户终端的电源管理芯片和各硬件电路模块，用于在接收到所述校准完成信号且接收到的各所述硬件电路模块输出的睡眠使能信号的投票通过时生成下电信号，控制所述电源管理芯片停止供电并关闭所述第一时钟，以控制所述用户终端进入所述待机状态。
优选的，所述第二睡眠控制模块包括：
投票单元，所述投票单元的多个输入端分别连接各所述硬件电路模块的睡眠使能输出端，用于接收各睡眠使能输出端输出的所述睡眠使能信号，并在各所述睡眠使能信号的与运算结果为睡眠使能时，输出各所述睡眠使能信号投票通过的投票结果；
第一控制单元，所述第一控制单元的输入端分别连接所述投票单元的输出端和所述低速时钟校准模块的输出端，用于在接收到所述校准完成信号和所述投票结果时，控制所述电源管理芯片停止供电并关闭所述第一时钟，以控制所述用户终端进入所述待机状态。
优选的，所述电源管理芯片的时钟输入引脚连接所述第一时钟，所述电源管理芯片的时钟输出引脚连接所述低速时钟校准模块，所述电源管理芯片的睡眠控制引脚连接所述第二睡眠控制模块，所述电源管理芯片用于根据所述下电信号控制自身的供电引脚停止供电以及控制所述时钟输出引脚关闭所述第一时钟的输出。
优选的，还包括硬件计时模块，分别连接所述第二睡眠控制模块、所述电源管理芯片的时钟输出引脚和所述低速时钟校准模块的时钟输出引脚，所述硬件计时模块在所述用户终端唤醒时采用所述第一时钟进行计时，并在接收到所述下电信号时切换至采用所述第二时钟进行计时，随后进入休眠状态。
本发明还提供一种用户终端的自动睡眠控制方法，应用于上述的自动睡眠控制系统，所述自动睡眠控制方法包括：
步骤S1，所述自动睡眠控制系统在所述用户终端由待机状态下唤醒时，接收外部基站的寻呼基带信号，并发送至所述基带处理模块进行所述寻呼基带信号的调制解调处理，同时采用第一时钟对第二时钟进行时钟校准，并在时钟校准完成时生成校准完成信号；
步骤S2，所述自动睡眠控制系统在检测到所述寻呼基带信号的调制解调处理完成后控制所述基带处理模块进入休眠状态；
步骤S3，所述自动睡眠控制系统在接收到所述校准完成信号且接收到的所述用户终端的各硬件电路模块输出的睡眠使能信号的投票通过时，控制所述用户终端的电源管理芯片停止供电并关闭所述第一时钟，以控制所述用户终端进入所述待机状态。
优选的，所述步骤S3包括：
步骤S31，所述自动睡眠控制系统接收各所述硬件电路模块的睡眠使能输出端输出的所述睡眠使能信号，并判断各所述睡眠使能信号的与运算结果是否为睡眠使能：
若是，则输出各所述睡眠使能信号投票通过的投票结果，随后转向步骤S32；
若否，则返回所述步骤S31；
步骤S32，所述自动睡眠控制系统在接收到所述校准完成信号和所述投票结果时，控制所述电源管理芯片停止供电并关闭所述第一时钟，以控制所述用户终端进入所述待机状态。
本发明还提供一种用户终端，包括上述的自动睡眠控制系统。
上述技术方案具有如下优点或有益效果：
1)将基带处理模块的下电和第二时钟的校准解耦，实现在基带处理模块调制解调完成后即可通过软件控制进入休眠，并在第二时钟校准完成后，基于硬件电路实现芯片自动投票下电；从而使得基带处理模块可以提前下电，节省功耗；
2)在用户终端处于CDRX状态时，可以缩短CDRXonduration处理器和基带处理模块的在线时长，降低用户终端的使用功耗；
3)简化了基带处理模块的系统设计，基带处理模块处理完空口数据，就可以直接睡眠。
附图说明
图1为本发明的较佳的实施例中，一种用户终端的自动睡眠控制系统的结构示意图；
图2为现有技术中用户终端的下电逻辑；
图3为本发明的较佳的实施例中，用户终端的下电逻辑；
图4为本发明的较佳的实施例中，一种用户终端的自动睡眠控制方法的流程示意图；
图5为本发明的较佳的实施例中，步骤S3的子流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本发明并不限定于该实施方式，只要符合本发明的主旨，则其他实施方式也可以属于本发明的范畴。
本发明的较佳的实施例中，基于现有技术中存在的上述问题，现提供一种用户终端的自动睡眠控制系统，如图1所示，用户终端内配置有第一时钟1和第二时钟2，第一时钟的时钟频率高于第二时钟的时钟频率，自动睡眠控制系统包括：
无线射频处理模块3，连接基带处理模块4，用于在用户终端由待机状态下唤醒时，接收外部基站的寻呼基带信号，并发送至基带处理模块4进行寻呼基带信号的调制解调处理；
低速时钟校准模块5，用于在用户终端每次唤醒时采用第一时钟1对第二时钟2进行时钟校准，并在时钟校准完成时生成校准完成信号；
第一睡眠控制模块6，连接基带处理模块4，用于在检测到寻呼基带信号的调制解调处理完成后控制基带处理模块4进入休眠状态；
第二睡眠控制模块7，分别连接用户终端的电源管理芯片8和各硬件电路模块9，用于在接收到校准完成信号且接收到的各硬件电路模块9输出的睡眠使能信号的投票通过时生成下电信号，控制电源管理芯片8停止供电并关闭第一时钟，以控制用户终端进入待机状态。
具体地，上述第一时钟的时钟频率优选为26MHz，第二时钟的时钟频率优选为32KHz。现有技术中，如图2所示，可以看出，无线射频处理模块3接收寻呼基带信号的时长较短，基带处理模块4在处理完寻呼基带信号的调制解调后，距离第二时钟校准结束还有相对较长的一段时间，在此期间，基带处理模块4并未工作，但睡眠使能Sleep Enable发生在第二时钟校准结束后，使得基带处理模块4和芯片的睡眠都发生在第二时钟校准结束后，白白浪费了电池电量，导致功耗偏高。
基于此，本技术方案将基带处理模块4的下电和第二时钟的校准过程进行解耦，上述第一睡眠控制模块6通过软件实现，用于控制基带处理模块4在处理完寻呼基带信号即刻下电，上述第二睡眠控制模块7通过硬件实现，用于在第二时钟校准完成后控制电源管理芯片8停止供电，实现芯片下电，使得基带处理模块可以提前下电，节省功耗。
进一步具体地，第二睡眠控制模块7实时检测第二时钟的校准状态，若第二时钟的校准未完成，即未收到校准完成信号，第二睡眠控制模块7和芯片不会进入休眠状态，直至第二时钟的校准完成，此时，第二睡眠控制模块7需要确认是否所有硬件电路模块均睡眠使能，若是，则第二睡眠控制模块7生成高电平的chipsleep信号，通知电源管理芯片8关闭第一时钟和停止供电，完成芯片下电。
本发明的较佳的实施例中，第二睡眠控制模块7包括：
投票单元71，投票单元的多个输入端分别连接各硬件电路模块9的睡眠使能输出端，用于接收各睡眠使能输出端输出的睡眠使能信号，并在各睡眠使能信号的与运算结果为睡眠使能时，输出各睡眠使能信号投票通过的投票结果；
第一控制单元72，第一控制单元72的输入端分别连接投票单元71的输出端和低速时钟校准模块5的输出端，用于在接收到校准完成信号和投票结果时，控制电源管理芯片8停止供电并关闭第一时钟1，以控制用户终端进入待机状态。
具体地，本实施例中，第二睡眠控制模块7与各硬件电路模块9之前通过硬件线路连接，投票单元71优选由多个与运算器实现，睡眠使能信号优选为高电平，只有在与运算结果为高电平时，表示各个硬件电路模块9的投票均为高电平，此时认为投票通过。
本发明的较佳的实施例中，电源管理芯片8的时钟输入引脚CLK连接第一时钟1，电源管理芯片8的时钟输出引脚连接低速时钟校准模块5，电源管理芯片8的睡眠控制引脚ChipSleep连接第二睡眠控制模块7，电源管理芯片8用于根据下电信号控制自身的供电引脚VDDOUT停止供电以及控制时钟输出引脚CLKOUT关闭第一时钟1的输出。
本发明的较佳的实施例中，还包括硬件计时模块10，分别连接第二睡眠控制模块7、电源管理芯片8的时钟输出引脚和低速时钟校准模块5的时钟输出引脚，硬件计时模块10在用户终端唤醒时采用第一时钟1进行计时，并在接收到下电信号时切换至采用第二时钟2进行计时，随后进入休眠状态。
进一步具体地，如图3所示，采用本发明的技术方案时，在基带处理模块4处理完寻呼基带信号后，通过软件拉高SleepEnable，实现基带处理模块4即可下电，并在第二时钟校准完成后，通过硬件自动触发硬件计时模块10自动从第一时钟切换至第二时钟，TMU sleep使能生效，进而停止供电，芯片下电，用户终端进入休眠状态。
对比图2和图3，可以看出，基带处理模块4的下电时刻明显提前，有效节约功耗。
本发明还提供一种用户终端的自动睡眠控制方法，应用于上述的自动睡眠控制系统，如图4所示，自动睡眠控制方法包括：
步骤S1，自动睡眠控制系统在用户终端由待机状态下唤醒时，接收外部基站的寻呼基带信号，并发送至基带处理模块进行寻呼基带信号的调制解调处理，同时采用第一时钟对第二时钟进行时钟校准，并在时钟校准完成时生成校准完成信号；
步骤S2，自动睡眠控制系统在检测到寻呼基带信号的调制解调处理完成后控制基带处理模块进入休眠状态；
步骤S3，自动睡眠控制系统在接收到校准完成信号且接收到的用户终端的各硬件电路模块输出的睡眠使能信号的投票通过时，控制用户终端的电源管理芯片停止供电并关闭第一时钟，以控制用户终端进入待机状态。
本发明的较佳的实施例中，如图5所示，步骤S3包括：
步骤S31，自动睡眠控制系统接收各硬件电路模块的睡眠使能输出端输出的睡眠使能信号，并判断各睡眠使能信号的与运算结果是否为睡眠使能：
若是，则输出各睡眠使能信号投票通过的投票结果，随后转向步骤S32；
若否，则返回步骤S31；
步骤S32，自动睡眠控制系统在接收到校准完成信号和投票结果时，控制电源管理芯片停止供电并关闭第一时钟，以控制用户终端进入待机状态。
本发明还提供一种用户终端，包括上述的自动睡眠控制系统。
以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本说明书及图示内容所做出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种用户终端的自动睡眠控制系统，其特征在于，用户终端内配置有第一时钟和第二时钟，所述第一时钟的时钟频率高于所述第二时钟的时钟频率，所述自动睡眠控制系统包括：
无线射频处理模块，连接基带处理模块，用于在所述用户终端由待机状态下唤醒时，接收外部基站的寻呼基带信号，并发送至所述基带处理模块进行所述寻呼基带信号的调制解调处理；
低速时钟校准模块，用于在所述用户终端每次唤醒时采用所述第一时钟对所述第二时钟进行时钟校准，并在时钟校准完成时生成校准完成信号；
第一睡眠控制模块，连接所述基带处理模块，用于在检测到所述寻呼基带信号的调制解调处理完成后控制所述基带处理模块进入休眠状态；
第二睡眠控制模块，分别连接所述用户终端的电源管理芯片和各硬件电路模块，用于在接收到所述校准完成信号且接收到的各所述硬件电路模块输出的睡眠使能信号的投票通过时生成下电信号，控制所述电源管理芯片停止供电并关闭所述第一时钟，以控制所述用户终端进入所述待机状态。
2.根据权利要求1所述的自动睡眠控制系统，其特征在于，所述第二睡眠控制模块包括：
投票单元，所述投票单元的多个输入端分别连接各所述硬件电路模块的睡眠使能输出端，用于接收各睡眠使能输出端输出的所述睡眠使能信号，并在各所述睡眠使能信号的与运算结果为睡眠使能时，输出各所述睡眠使能信号投票通过的投票结果；
第一控制单元，所述第一控制单元的输入端分别连接所述投票单元的输出端和所述低速时钟校准模块的输出端，用于在接收到所述校准完成信号和所述投票结果时，控制所述电源管理芯片停止供电并关闭所述第一时钟，以控制所述用户终端进入所述待机状态。
3.根据权利要求1所述的自动睡眠控制系统，其特征在于，所述电源管理芯片的时钟输入引脚连接所述第一时钟，所述电源管理芯片的时钟输出引脚连接所述低速时钟校准模块，所述电源管理芯片的睡眠控制引脚连接所述第二睡眠控制模块，所述电源管理芯片用于根据所述下电信号控制自身的供电引脚停止供电以及控制所述时钟输出引脚关闭所述第一时钟的输出。
4.根据权利要求1所述的自动睡眠控制系统，其特征在于，还包括硬件计时模块，分别连接所述第二睡眠控制模块、所述电源管理芯片的时钟输出引脚和所述低速时钟校准模块的时钟输出引脚，所述硬件计时模块在所述用户终端唤醒时采用所述第一时钟进行计时，并在接收到所述下电信号时切换至采用所述第二时钟进行计时，随后进入休眠状态。
5.一种用户终端的自动睡眠控制方法，其特征在于，应用于如权利要求1-4中任意一项所述的自动睡眠控制系统，所述自动睡眠控制方法包括：
步骤S1，所述自动睡眠控制系统在所述用户终端由待机状态下唤醒时，接收外部基站的寻呼基带信号，并发送至所述基带处理模块进行所述寻呼基带信号的调制解调处理，同时采用第一时钟对第二时钟进行时钟校准，并在时钟校准完成时生成校准完成信号；
步骤S2，所述自动睡眠控制系统在检测到所述寻呼基带信号的调制解调处理完成后控制所述基带处理模块进入休眠状态；
步骤S3，所述自动睡眠控制系统在接收到所述校准完成信号且接收到的所述用户终端的各硬件电路模块输出的睡眠使能信号的投票通过时，控制所述用户终端的电源管理芯片停止供电并关闭所述第一时钟，以控制所述用户终端进入所述待机状态。
6.根据权利要求5所述的自动睡眠控制方法，其特征在于，所述步骤S3包括：
步骤S31，所述自动睡眠控制系统接收各所述硬件电路模块的睡眠使能输出端输出的所述睡眠使能信号，并判断各所述睡眠使能信号的与运算结果是否为睡眠使能：
若是，则输出各所述睡眠使能信号投票通过的投票结果，随后转向步骤S32；
若否，则返回所述步骤S31；
步骤S32，所述自动睡眠控制系统在接收到所述校准完成信号和所述投票结果时，控制所述电源管理芯片停止供电并关闭所述第一时钟，以控制所述用户终端进入所述待机状态。
7.一种用户终端，其特征在于，包括如权利要求1-4中任意一项所述的自动睡眠控制系统。
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