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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung der Datenkommunikation
zwischen einem ersten Prozessor und einem mit dem ersten Prozessor gekoppelten
zweiten Prozessor sowie eine Zweiprozessoranordnung und ein mobiles
Funkkommunikationsgerät.
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Geräte mit batterie-
oder akkumulatorbetriebener Stromversorgung arbeiten oft lediglich
innerhalb diskreter Aktivitätsphasen
und überbrücken die Zeiten
dazwischen mit Energiesparphasen, innerhalb derer viele oder beinahe
sämtliche
Komponenten strom- oder taktlos betrieben werden. Bei einem Mikroprozessor
in einem solchen Gerät
spricht man von Schlafzustand in der Energiesparphase und von Wachzustand
in der Aktivitätsphase.
Hat ein Gerät mehrere
Prozessoren, die jeweils für
bestimmte voneinander abgegrenzte Funktionen zuständig sind,
so sind die Schlaf- und Wachperioden der Prozessoren grundsätzlich voneinander
unabhängig
und jeder Prozessor kann eigenständig
vom Wach- in den Schlafzustand und umgekehrt wechseln. Ein Beispiel dafür ist ein
Mobilfunktelefon mit einem Modemprozessor als Schnittstelle zum
Mobilfunknetzwerk und einem Applikationsprozessor als Schnittstelle
zum Benutzer.
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Da
eine Kommunikation zwischen zwei Prozessoren nur stattfinden kann,
wenn beide sich im Wachzustand befinden, wird bei üblichen
batterie- oder akkubetriebenen Geräten für die Kommunikation der Prozessoren
z. B. eine V.24-Schnittstelle mit vier zusätzlichen Leitungen, welche
zur Zustandssteuerung des Schlaf- bzw. Wachzustands dienen, verwendet.
Jeder Prozessor erhält
eine zusätzliche Ausgangsleitung,
mit der er seinen Zustand dem anderen Prozessor anzeigen kann, und
eine weitere Ausgangsleitung, mit der er den anderen Prozessor aus
dem Schlafzustand aufwecken kann. Nachteilig ist hierbei, dass zusätzliche
Leitungen im Gerät
zu größerem Layout
und einer höheren
Zahl von Lagen der Leiterplatten und zu größeren Steckverbindern führen.
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Aus
dem Dokument
EP 0677974
A2 ist eine Datenpufferungsvorrichtung zwischen kommunizierenden
Prozessoren in einem zellularen Mobiltelefon-Endgerät bekannt.
Zumindest einer der Prozessoren ist batteriebetrieben und ist vorgesehen,
in einen Bereitschaftszustand versetzt zu werden, wenn er nicht
benötigt
wird, um Informationen zu verarbeiten, wodurch der Energieverbrauch
insgesamt verringert wird. Die Datenpufferungsvorrichtung beinhaltet Datenspeicherungsplätze und
Adressierungsmittel für
diese, um Datenübertragungen
zu oder von den Datenspeicherungsplätzen zu bewirken. Zusätzlich sind
Mittel vorhanden, Interrupt-Signale zu erzeugen. Auf den Empfang
eines Interrupt-Signals hin wird ein kommunizierender Prozessor
von seinem Bereitschaftszustand in einen aktiven Zustand geschaltet und
eine Datenübertragung
bewirkt.
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Aus
dem Dokument
US 6279048
B1 ist eine Spiele-Anschlusseinheit (game port interface)
bekannt, welche einen konventionellen ersten Prozessoranschluss
hat und zusätzlich
einen zweiten Prozessoranschluss, so dass ein zweiter Prozessor
direkt die Spiele-Anschlusseinheit abfragen kann, um eine Bewegung
eines Steuerknüppels
(joystick device) zu detektieren, während ein erster Prozessor sich
in einem Zustand niedrigen Energieverbrauchs befindet. Dadurch kann
der zweite Prozessor eine Bewegung des Steuerknüppels erkennen und eine Aufwach-Sequenz
in dem ersten Prozessor über
einen Kommunikationspfad zwischen den zwei Prozessoranschlüssen initiieren.
Der zusätzliche
Prozessoranschluss erlaubt dem zweiten Prozessor, den Steuerknüppel abzufragen
ohne dass der normale Betrieb des Steuerknüppels gestört wird.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Gerät mit mehreren
Prozessoren eine bedarfsgerechte Steuerung hinsichtlich Schlaf-
bzw. Wachzustand der Prozessoren mit möglichst wenig zusätzlichen
Leitungen zwischen den Prozessoren zu ermöglichen.
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Die
Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Steuerung der Datenkommunikation
zwischen einem ersten Prozessor und einem mit dem ersten Prozessor
gekoppelten zweiten Prozessor und eine Zweiprozessoranordnung mit
den Merkmalen gemäß den jeweiligen
unabhängigen
Patentansprüchen
gelöst.
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Bei
einem Verfahren zur Steuerung der Datenkommunikation zwischen einem
ersten Prozessor und einem mit dem ersten Prozessor gekoppelten zweiten
Prozessor stellt der erste Prozessor ein Empfangsbereitschaftssignal
mit einem Aktiviert-Signalpegel oder einem Deaktiviert-Signalpegel
bereit, womit dem zweiten Prozessor angezeigt wird, dass der erste
Prozessor bereit ist bzw. nicht bereit ist, Daten zu empfangen.
Der zweite Prozessor kann sich vom Wachzustand in einen Schlafzustand
versetzen und kann sich von dem Schlafzustand in den Wachzustand
zurückversetzen.
Der zweite Prozessor erfasst, wenn der erste Prozessor das Empfangsbereitschaftssignal
von dem Deaktiviert-Signalpegel zu dem Aktiviert-Signalpegel verändert, während der zweite
Prozessor im Schlafzustand ist, und bestimmt für diesen Fall das Ändern des
Empfangsbereitschaftssignals als Anforderung, sich in den Wachzustand
zu versetzen.
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Eine
Zweiprozessoranordnung hat einen ersten Prozessor und einen zweiten
Prozessor. Ein Datenausgang des ersten Prozessors ist mit einem Dateneingang
des zweiten Prozessors gekoppelt, und ein Datenausgang des zweiten
Prozessors ist mit einem Dateneingang des ersten Prozessors gekoppelt.
Ein Steuersignalausgang des ersten Prozessors ist mit einem Steuersignaleingang
des zweiten Prozessors gekoppelt. Der erste Prozessor stellt ein Empfangsbereitschaftssignal
mit einem Aktiviert-Signalpegel oder einem Deaktiviert-Signalpegel
bereit, womit dem zweiten Prozessor angezeigt wird, dass der erste
Prozessor bereit ist bzw. nicht bereit ist, Daten zu empfangen.
Der zweite Prozessor hat eine Zustandssteuerungseinheit, die eingerichtet
ist, den zweiten Prozessor vom Wachzustand in einen Schlafzustand
zu versetzen und von dem Schlafzustand in den Wachzustand zurückzuversetzen.
Der zweite Prozessor hat eine Überwachungseinheit,
die erfasst, wenn der erste Prozessor das Empfangsbereitschaftssignal
vom Deaktiviert-Signalpegel zum Aktiviert-Signalpegel verändert, während der zweite Prozessor
im Schlafzustand ist, und für
diesen Fall bestimmt die Zustandssteuerungseinheit das Ändern des
Empfangsbereitschaftssignals als Anforderung, den zweiten Prozessor
in den Wachzustand zu versetzen.
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Die
Erfindung kann anschaulich darin gesehen werden, dass für die Kommunikation
in der Regel ohnehin benötigte
Signale und Leitungen verwendet werden zur Zustandskontrolle und
zum Energiemanagement. Geräte
mit batterie- oder akkumulatorbetriebener Stromversorgung arbeiten
oft lediglich innerhalb diskreter Aktivitätsphasen und überbrücken die
Zeiten dazwischen mit Energiesparphasen, innerhalb derer viele oder
beinahe sämtliche
Komponenten strom- oder taktlos betrieben werden. Bei einem Mikroprozessor
in einem solchen Gerät
spricht man von Schlafzustand in der Energiesparphase und von Wachzustand
in der Aktivitätsphase.
Hat ein Gerät mehrere
Prozessoren, die jeweils für
bestimmte voneinander abgegrenzte Funktionen zuständig sind,
so sind die Schlaf- und Wachperioden der Prozessoren grundsätzlich voneinander
unabhängig
und jeder Prozessor kann eigenständig
vom Wach- in den Schlafzustand und umgekehrt wechseln. Ein Beispiel dafür ist ein
Mobilfunktelefon mit einem Modemprozessor als Schnittstelle zum
Mobilfunknetzwerk und einem Applikationsprozessor als Schnittstelle
zum Benutzer.
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Das
Schalten eines Signals, welches die Bereitschaft zum Empfang von
Daten anzeigt, auf einen Aktiviert-Signalpegel durch den ersten
Prozessor, wird vom zweiten Prozessor, seinem Kommunikationspartner,
als Aufwachanforderung interpretiert. Eine Leitung, die zur Steuerung
des Datenflusses während
der Kommunikation dient, wird zur Signalisierung einer Kommunikationsanforderung
benutzt.
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Je
nach dem momentanen Status der Kommunikation hat das Aktivschalten
des gleichen Signals auf der gleichen Leitung verschiedene Wirkung: Falls
sich der Kommunikationspartner im Schlafzustand befindet, wird ihm
ein Wunsch nach Kommunikation mitgeteilt und er wird zum Aufwachen
und Bereitstellen zum Empfang von Daten veranlasst. Durch die Generierung
eines Interrupts auf dieser Leitung wird der zweite Prozessor vom
ersten Prozessor geweckt. Falls bereits eine Kommunikationsverbindung bestand,
teilt der erste Prozessor dem zweiten Prozessor mit, dass er nach
einer vorübergehenden
Unterbrechung des Datenempfangs, z. B. aufgrund drohenden Überlaufs
eines Eingangspuffers, wieder bereit ist, Daten zu empfangen. Der
erste Prozessor setzt die Leitung auf den Deaktiviert-Signalpegel
zurück,
wenn ein Überlauf
bzw. drohender Überlauf
auftritt, und schaltet nach dem Ende des Überlaufzustands das Signal
wieder aktiv. In beiden Fällen
wird dem zweiten Prozessor durch das aktiv geschaltete Signal implizit
angezeigt, dass sich der erste Prozessor im Wachzustand befindet.
Der zweite Prozessor kann anhand der aktivierten Leitung erkennen,
ob der erste Prozessor in der Lage ist, Daten zu empfangen oder
nicht. Grund für
eine zurückgesetzte
Leitung, d.h. ein deaktiviert geschaltetes Signal, kann sein, dass
der erste Prozessor im Schlafzustand ist oder ein Überlaufzustand
bei ihm besteht.
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Die
Erfindung hat den Vorteil, dass ein Prozessor mit nur einer zusätzlichen
Ausgangsleitung seinen Wachzustand einem anderen Prozessor signalisieren
und den anderen Prozessor aus dem Schlafzustand aufwecken kann. Überhaupt
keine zusätzliche
Leitung ist erforderlich, falls eine in dem verwendeten Kommunikationsschema
für ein
Empfangsbereitschaftssignal zur Datenflusskontrolle vorhandene Leitung
für die
Zustandsanzeige und das Signalisieren der Aufwachanforderung benutzt
wird.
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Bevorzugte
Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
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Bei
einer ersten vorteilhaften Ausführungsform
bestimmt der zweite Prozessor für
den Fall, dass der erste Prozessor das Empfangsbereitschaftssignal
von dem Deaktiviert-Signalpegel zu dem Aktiviert-Signalpegel verändert, während der zweite
Prozessor im Wachzustand ist und seitens des zweiten Prozessors
keine Daten zum Versenden anstehen, das Ändern des Empfangsbereitschaftssignals
als Anforderung, sich zum Empfang von Daten bereit zu stellen. Anschaulich
ausgedrückt,
interpretiert der zweite Prozessor im Wachzustand das Aktivschalten
des Empfangsbereitschaftssignals durch den ersten Prozessor, falls
dies nicht in Zusammenhang mit einer vorübergehend unterbrochenen Kommunikation
steht, als Anforderung, sich zum Empfang von Daten bereit zu stellen.
Falls der zweite Prozessor nicht schon auf das Aktivschalten des
Empfangsbereitschaftssignals durch den ersten Prozessor gewartet
hat, um ein vorübergehend
unterbrochenes Senden von Daten fortzusetzen, bereitet er sich lediglich
seinerseits auf das Empfangen von Daten vor.
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Als
Vorteil ergibt sich, dass es für
den zweiten Prozessor nicht nötig
ist, grundsätzlich
bereit zum Empfang von Daten zu stehen, sobald er sich im Wachzustand
befindet. Das Herstellen der Empfangsbereitschaft des zweiten Prozessors
kann auch der erste Prozessor anstoßen. Weiter braucht sich der
erste Prozessor nicht darum zu kümmern,
ob der zweite Prozessor momentan im Schlafzustand ist oder aus anderweitigen
Gründen
gerade nicht empfangsbereit ist. Der erste Prozessor kann eine Kommunikationsanforderung
in diesen Fällen
auf die gleiche Weise signalisieren.
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Bei
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform stellt der zweite
Prozessor ein Empfangsbereitschaftssignal mit einem Aktiviert-Signalpegel oder
einem Deaktiviert-Signalpegel bereit, womit dem ersten Prozessor
angezeigt wird, dass der zweite Prozessor bereit ist bzw. nicht
bereit ist, Daten zu empfangen. Der erste Prozessor kann sich vom Wachzustand
in einen Schlafzustand versetzen und kann sich von dem Schlafzustand
in den Wachzustand zurückversetzen.
Der erste Prozessor erfasst, wenn der zweite Prozessor das Empfangsbereitschaftssignal
von dem Deaktiviert-Signalpegel zu dem Aktiviert-Signalpegel verändert, während der erste
Prozessor im Schlafzustand ist, und bestimmt für diesen Fall das Ändern des
Empfangsbereitschaftssignals als Anforderung, sich in den Wachzustand
zu versetzen, und/oder der erste Prozessor bestimmt, für den Fall,
dass der zweite Prozessor das Empfangsbereitschaftssignal von dem
Deaktiviert-Signalpegel zu dem Aktiviert-Signalpegel verändert, während der
erste Prozessor im Wachzustand ist und seitens des ersten Prozessors
keine Daten zum Versenden anstehen, das Ändern des Empfangsbereitschaftssignals
als Anforderung, sich zum Empfang von Daten bereit zu stellen.
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Anschaulich
ausgedrückt
handelt hier in Bezug auf die Merkmale der Patentansprüche 1 bis
2 der erste Prozessor in der Rolle des zweiten Prozessors und der
zweite Prozessor in der Rolle des ersten Prozessors. Das heißt, der
erste Prozessor kann ebenfalls zwischen Wachzustand und Schlafzustand wechseln
und der zweite Prozessor schaltet seinerseits ein Empfangsbereitschaftssignal
aktiv bzw. deaktiv, welches dem ersten Prozessor anzeigt, dass der
zweite Prozessor bereit ist bzw. nicht bereit ist, Daten zu empfangen.
Der erste Prozessor interpretiert im Schlafzustand das Aktivschalten
eines Empfangsbereitschaftssignals durch den zweiten Prozessor als
Anforderung, sich in den Wachzustand zu versetzen. Somit kann eine
gegenseitige, bidirektionale, gleichartige Steuerung hinsichtlich
des Schlaf- bzw. Wachzustandes
zweier geeigneter Prozessoren erfolgen.
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Bei
einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird
ein Empfangsbereitschaftssignal mittels einer Leitung für die Datenflusskontrolle
Ready-To-Send (RTS) oder Clear-To-Send (CTS) gemäß dem V.24-Schnittstellenprotokoll übertragen.
Denn in diesem Fall kann das erfindungsgemäße Verfahren von zwei mittels
einer üblichen V.24-Schnittstelle
gekoppelten Prozessoren durchgeführt
werden, ohne dass man eine zusätzliche
Leitung benötigt.
Die Leitungen RTS und CTS sind gemäß dem V.24-Standard zur Übertragung
eines jeweiligen Datenflusskontrollsignals vorgesehen, das im Rahmen
der Erfindung als Empfangsbereitschaftssignal verwendet werden kann.
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Mit
Vorteil setzt man die Erfindung ein, falls der erste Prozessor ein
Modemprozessor ist und der zweite Prozessor ein Applikationsprozessor
ist, oder falls der erste Prozessor ein Applikationsprozessor ist
und der zweite Prozessor ein Modemprozessor ist. Da bei diesen Konstellationen
die zwei Prozessoren jeweils für
bestimmte gut voneinander abgegrenzte Funktionen zuständig sind,
sind die Schlafperioden und die Wachperioden der Prozessoren grundsätzlich voneinander
unabhängig
und jeder Prozessor kann eigenständig
vom Wachzustand in den Schlafzustand und umgekehrt wechseln.
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Weitere
vorteilhafte Ausführungsformen
der Erfindung sind ein Verfahren, bei dem der erste und/oder der
zweite Prozessor in einem mobilen Funkkommunikationsgerät, insbesondere
einem Mobilfunktelefon, enthalten sind, bzw. ein mobiles Funkkommunikationsgerät, insbesondere
Mobilfunktelefon, das eine erfindungsgemäße Zweiprozessoranordnung enthält. Bei
derartigen Geräten
besteht ein besonderer Bedarf nach effektivem Energiesparmanagement
und Verringerung der Anzahl geräteinterner
Leitungen.
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Ein
Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist in den Figuren dargestellt und wird im folgenden
näher erläutert.
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Es
zeigen
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1 ein
System mit zwei gekoppelten Prozessoren, das eingerichtet ist zur
Ausführung
eines Verfahrens gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung, als Blockschaltbild;
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2 ein
Ablaufdiagramm des zeitlichen Ablaufs eines Verfahrens gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung.
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In 1 ist
eine Zweiprozessoranordnung ausschnittweise dargestellt. Gemäß dem Ausführungsbeispiel
handelt es sich um einen Teil eines Mobilfunktelefons mit einem
Applikationsprozessor 100 und einem Modemprozessor 101.
Die beiden Prozessoren sind gekoppelt mittels einer V.24-Schnittstelle,
von der hier lediglich vier Leitungen dargestellt sind. Durch einseitige
Pfeile symbolisiert werden die Sendesignalleitung TX 102,
die Empfangssignalleitung RX 103, die Leitung zur Datenflusskontrolle
RTS 104, welche das Empfangsbereitschaftssignal des Applikationsprozessors 100 zum
Modemprozessor 101 überträgt, und
die Leitung zur Datenflusskontrolle CTS 105, welche das
Empfangsbereitschaftssignal des Modemprozessors 101 zum
Applikationsprozessor 100 überträgt.
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Im
folgenden werden drei Fälle
unterschieden anhand der Ausgangssituation, ob die Signale auf den
Leitungen 104 und 105 aktiv bzw. inaktiv geschaltet
sind. Der Einfachheit halber wird dabei der Verfahrensablauf nicht
in allen möglichen
Varianten beschrieben. Insbesondere ist bei dem Ausführungsbeispiel
eine bidirektionale Steuerung hinsicht lich Schlaf- bzw. Wachzustand
der Prozessoren vorgesehen, während
der Ablauf manchmal nur anhand eines unidirektionalen Beispiels
erläutert
wird. Der Deaktiviert-Signalpegel wird in dem Ausführungsbeispiel
als ein elektrischer Spannungspegel nahe Null Volt realisiert, der
Aktiviert-Signalpegel als ein elektrischer Spannungspegel, der signifikant
von Null Volt verschieden ist.
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Fall
1: Die Signale auf beiden Leitungen RTS 104 und CTS 105 sind
aktiv geschaltet.
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Dies
ist der Anfangszustand nach dem Einschalten des Systems. Beide Prozessoren
sind aktiv und bereit, Daten zu empfangen. Falls der Füllstand des
Eingangspuffers eines Prozessors eine vorgegebene Schwelle erreicht
und Überlauf
droht, schaltet der betreffende Prozessor das Signal auf der Leitung RTS 104 bzw.
CTS 105, das seine Empfangsbereitschaft anzeigt, vorübergehend
inaktiv. Der sendende Prozessor unterbricht daraufhin vorübergehend
die Datenübertragung.
Sobald der Eingangspuffer des empfangenden Prozessors wieder Daten
aufnehmen kann, wird das Signal auf der Leitung RTS 104 bzw. CTS 105 wieder
aktiv geschaltet, und die Datenübertragung
kann fortgesetzt werden.
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In
einer Zeitphase, in der keine Kommunikation zwischen den beiden
Prozessoren stattfindet, kann jeder Prozessor sich unabhängig vom
anderen in den Schlafzustand versetzen. Soll beispielsweise der
Modemprozessor 101 in den Schlafzustand versetzt werden,
schaltet er das Signal auf der Leitung CTS 105 inaktiv,
um dem Applikationsprozessor 100 anzuzeigen, dass er nicht
mehr bereit ist, Daten zu empfangen. Nach einer kurzen Wartezeit,
um dem Applikationsprozessor 100 Zeit zu geben, auf das
Abschalten des Signals auf der Leitung CTS 105 zu reagieren,
versetzt sich der Modemprozessor 101 in den Schlafzustand.
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Fall
2: Die Signale auf beiden Leitungen zur Datenflusskontrolle RTS 104 und
CTS 105 sind inaktiv geschaltet.
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Die
zwei Prozessoren 100 und 101 können sich unabhängig voneinander
in den Schlafzustand versetzen und unabhängig voneinander wieder in den
Wachzustand zurückversetzen.
Dies kann bei einem Prozessor ausgelöst werden durch einen internen
oder externen Trigger bzw. ein Ereignis, bei dem es unnötig wäre, auch
den anderen Prozessor aufzuwecken. In diesem Fall lässt ein
Prozessor, der sich in den Wachzustand zurückversetzt hat, sein Empfangsbereitschaftssignal
auf dem Deaktiviert-Signalpegel stehen. Beispielsweise befindet
sich hier der Applikationsprozessor 100 nach einer vorhergehenden
Schlafphase wieder im Wachzustand und das Signal auf der ihm zur
Anzeige seiner Empfangsbereitschaft zugeordneten Leitung RTS 104 ist
weiterhin inaktiv geschaltet.
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Möchte nun
der Applikationsprozessor 100 eine Kommunikation initiieren,
schaltet er das Signal auf der Leitung RTS 104 aktiv. Falls
sich der Modemprozessor 101 gerade im Schlafzustand befindet,
bestimmt er das Aktivieren des Signals auf der Leitung RTS 104 als
Anforderung, sich in den Wachzustand zu versetzen, und aktiviert
sich. Anschaulich gesagt, wacht er auf. Sobald der Modemprozessor 101 seinerseits
bereit ist, Daten zu empfangen, schaltet er das Signal auf der Leitung
CTS 105 aktiv, und die Datenübertragung zwischen den beiden
Prozessoren kann beginnen. Ist der Modemprozessor 101 zu
dem Zeitpunkt, an dem das Signal auf der Leitung RTS 104 auf
aktiv wechselt, nach einer vorhergehenden Schlafphase bereits wieder
im Wachzustand, bestimmt er das Aktivschalten des Signals auf der
Leitung RTS 104 als Anforderung, sich zum Empfang von Daten
bereit zu stellen. Sobald er tatsächlich empfangsbereit ist,
schaltet er das Signal auf der Leitung CTS 105 aktiv, und
die Kommunikation kann beginnen.
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Fall
3: Eines der beiden Signale auf den Leitungen RTS 104 und
CTS 105 ist aktiv geschaltet, das andere ist inaktiv geschaltet.
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Beispielsweise
befindet sich der Applikationsprozessor 100 im Wachzustand
und hat sein Empfangsbereitschaftssignal auf der Leitung RTS 104 aktiv
geschaltet. Der Modemprozessor 101 befindet sich im Schlafzustand
oder befindet sich nach einer vorübergehenden Schlafphase wieder
im Wachzustand, und hat sein Empfangsbereitschaftssignal auf der
Leitung CTS 105 inaktiv geschaltet.
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Möchte nun
der Applikationsprozessor 100 eine Kommunikation initiieren,
weckt er den Modemprozessor 101 auf, indem er das Signal
auf der Leitung RTS 104 von aktiv nach inaktiv schaltet
und wieder zurück
nach aktiv schaltet. Der letzte Wechsel des Signals auf der Leitung
RTS 104, vom inaktiven Zustand zum aktiven Zustand, wird
vom Modemprozessor 101 als Anforderung bestimmt, sich in
den Wachzustand zu versetzen, oder falls der Modemprozessor sich
bereits im Wachzustand befindet, als Anforderung bestimmt, sich
zum Empfang von Daten bereitzustellen. Sobald der Modemprozessor 101 bereit
ist, Daten zu empfangen, schaltet er das Signal auf der Leitung
CTS 105 auf aktiv, und die Kommunikation kann beginnen.
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Falls
bei der hier in Fall 3 beschriebenen Ausgangssituation
der Modemprozessor 101, dessen Empfangsbereitschaftssignal
auf der Leitung CTS 105 inaktiv geschaltet ist, eine Kommunikation beginnen
möchte,
gibt es zwei Möglichkeiten:
Einmal kann der Modemprozessor 101 zuerst das Signal auf der
Leitung CTS 105 aktiv schalten, was vom Applikationsprozessor 100 ignoriert
werden kann, da dieser ja bereits empfangsbereit ist. Alternativ
kann der Modemprozessor 101 einfach seine Daten zum Applikationsprozessor 100 senden,
da dieser durch ein aktiviertes Signal auf der Leitung RTS 104 bereits Empfangsbereitschaft
anzeigt. Möchte
dann der Applikations prozessor 100 in einer Antwort Daten
an den Modemprozessor 101 zurücksenden, schaltet er das Signal
auf der Leitung RTS 104 vom aktiven Zustand in den inaktiven
Zustand und wieder zurück
in den aktiven Zustand, um dem Modemprozessor 101 zu signalisieren,
dass er sich in den Wachzustand versetzen bzw. Bereitschaft zum
Empfang von Daten herstellen soll. Sobald der Modemprozessor 101 dann
das Signal auf der Leitung CTS 105 aktiv schaltet, kann
die Kommunikation fortgesetzt werden.
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In 2 ist
der zeitliche Verlauf der Signale auf den vier Leitungen des Zweiprozessorsystems aus 1 für einige
Verfahrensschritte gemäß dem Ausführungsbeispiel
als Ablaufdiagramm dargestellt. In der horizontalen Diagrammrichtung
ist von links nach rechts die Zeit aufgetragen, und in der vertikalen
Diagrammrichtung sind die Signalpegel jeweils separat für die einzelnen
Leitungen aufgetragen. Niedrige Signalpegel werden in vertikaler
Diagrammrichtung weiter unten, und hohe Signalpegel in vertikaler
Diagrammrichtung weiter oben dargestellt. Der Hub des Signalpegels
zwischen einem niedrigen Deaktiviert-Signalpegel und einem hohen
Aktiviert-Signalpegel bzw. das Signal auf einer Leitung wird symbolisiert
durch je einen Doppelpfeil für
das Signal TX 202 auf der Leitung TX 102 (siehe 1), für das Signal
RX 203 auf der Leitung RX 103, für das Signal
RTS 204 auf der Leitung RTS 104 und für das Signal
CTS 205 auf der Leitung CTS 105. Als Ausgangssituation
sind alle Signale inaktiv geschaltet, d.h. an den Leitungen liegen
die niedrigen Deaktiviert-Signalpegel an.
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Zu
einem Zeitpunkt, der markiert ist durch das erste Ereignissymbol 200,
schaltet der Applikationsprozessor 100 das Signal RTS 204 aktiv.
Der Modemprozessor 101, der sich zu dem Zeitpunkt im Schlafzustand
befindet, erfasst diese Veränderung des
Empfangsbereitschaftssignals RTS 204, bestimmt sie als
Anforderung, sich in den Wachzustand zu versetzen, und versetzt
sich in den Wachzustand. Sobald der Modemprozessor 101 bereit
ist, Daten vom Applikations prozessor 100 zu empfangen, schaltet
er das Signal CTS 205 aktiv. Der Aufweckvorgang wird versinnbildlicht
durch einen gepunkteten Pfeil 201.
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Der
Applikationsprozessor 100 sendet eine erste Folge von Datenpaketen 206 über die
Leitung TX 102 zum Modemprozessor 101. Dabei kommt
es zu einer ersten Aktivitätsphase 207 der
Datenflusskontrolle. Das Empfangsbereitschaftssignal CTS 205 wird
aufgrund einer Überlaufsituation
beim Eingangspuffer des Modemprozessors 101 mehrfach für jeweils
kurze Zeitintervalle inaktiv geschaltet, so dass der Applikationsprozessor 100 die Übertragung
der ersten Folge von Datenpaketen 206 jeweils in diesen kurzen
Zeitintervallen unterbricht und nach Rückkehr des Signals CTS 205 zum
Aktiviert-Signalpegel jeweils wieder aufnimmt. Dann sendet der Modemprozessor 101 eine
zweite Folge von Datenpaketen 208 über die Leitung RX 103 zum
Applikationsprozessor 100. Zur Vereinfachung des Diagramms
nicht dargestellt ist, dass bei der Übertragung von Daten über die
Leitung RX 103 in analoger Weise eine Aktivitätsphase
der Datenflusskontrolle auftreten kann, in welcher das Empfangsbereitschaftssignal
RTS 204 des Applikationsprozessors 100 einmal
oder mehrmals vorübergehend
inaktiv geschaltet wird.
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Nachdem
eine Zeitspanne verstrichen ist, ohne dass eine Datenkommunikation
zwischen den beiden Prozessoren stattgefunden hat, verändert der Modemprozessor 101 das
Signal CTS 205 zum Deaktiviert-Signalpegel und versetzt
sich in den Schlafzustand. Die Zeitphase ohne Empfangsbereitschaft 209 auf
der Leitung TX 102 beginnt früher und endet später als
der Schlafzustand des Modemprozessors 101, da dem Applikationsprozessor 100 Zeit gegeben
werden soll, auf das Abschalten des Signals auf der Leitung CTS 105 zu
reagieren, und der Modemprozessor 101 für den Vorgang des Zurückversetzens
in den Wachzustand und das Wiederherstellen der Empfangsbereitschaft
Zeit benötigt.
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Zu
einem Zeitpunkt, der markiert ist durch das zweite Ereignissymbol 210,
möchte
der Applikationsprozessor 100 eine Kommunikation mit dem
Modemprozessor 101 beginnen. Da der Applikationsprozessor 100 anhand
des inaktiv geschalteten Signals CTS 205 erfasst, dass
der Modemprozessor 101 nicht empfangsbereit ist, schaltet
der Applikationsprozessor 100 das Signal RTS 204 vom
Aktiviert-Signalpegel zuerst zum Deaktiviert-Signalpegel und dann
wieder zurück
zum Aktiviert-Signalpegel.
Das Ändern
des Empfangsbereitschaftssignals RTS 204 zum Aktiviert-Signalpegel
erfasst der Modemprozessor 101, bestimmt es als Anforderung,
sich in den Wachzustand zu versetzen, und versetzt sich in den Wachzustand.
Sobald der Modemprozessor 101 bereit ist, Daten auf der
Leitung TX 102 zu empfangen, schaltet er das Empfangsbereitschaftssignal
CTS 205 aktiv, und die Zeitphase ohne Empfangsbereitschaft 209 ist
beendet.
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Der
Applikationsprozessor 100 sendet nachfolgend eine dritte
Folge von Datenpaketen 211 über die Leitung TX 102 zum
Modemprozessor 101. Dabei kommt es zu einer zweiten Aktivitätsphase 212 der Datenflusskontrolle,
in der das Empfangsbereitschaftssignal CTS 205 aufgrund
einer Überlaufsituation
beim Eingangspuffer des Modemprozessors 101 mehrfach für jeweils
kurze Zeitintervalle inaktiv geschaltet wird. Während die dritte Folge von
Datenpaketen 211 über
die Leitung TX 102 übertragen
wird, sendet parallel der Modemprozessor 101 eine vierte Folge
von Datenpaketen 213 über
die Leitung RX 103 zum Applikationsprozessor 100.
Nachdem eine Zeitspanne verstrichen ist, ohne dass eine Datenkommunikation
zwischen den beiden Prozessoren stattgefunden hat, schaltet der
Modemprozessor 101 das Signal CTS 205 inaktiv
und versetzt sich in den Schlafzustand. Etwas später verändert der Applikationsprozessor 100 das
Signal RTS 204 zum Deaktiviert-Signalpegel und versetzt
sich in den Schlafzustand.
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- 100
- Applikationsprozessor
- 101
- Modemprozessor
- 102
- Leitung
TX
- 103
- Leitung
RX
- 104
- Leitung
RTS
- 105
- Leitung
CTS
- 200
- Erstes
Ereignissymbol
- 201
- Symbol
für Aufweckvorgang
- 202
- Signal
TX
- 203
- Signal
RX
- 204
- Signal
RTS
- 205
- Signal
CTS
- 206
- Erste
Folge von Datenpaketen
- 207
- Erste
Aktivitätsphase
der Datenflusskontrolle
- 208
- Zweite
Folge von Datenpaketen
- 209
- Zeitphase
ohne Empfangsbereitschaft
- 210
- Zweites
Ereignissymbol
- 211
- Dritte
Folge von Datenpaketen
- 212
- Zweite
Aktivitätsphase
der Datenflusskontrolle
- 213
- Vierte
Folge von Datenpaketen