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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Offenbarung betrifft Schaltungsanordnungen und Verfahren zur Steuerung eines Niederleistungsmodus.
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Hintergrund
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Bei einem Mobiltelefon und anderen batteriebetriebenen eingebetteten Systemen ist der Stromverbrauch typischerweise ein wichtiges Thema. Daher kann ein Zustand mit einem niedrigen Leistungsverbrauch in der Art eines Schlafzustands so weit wie möglich angewendet werden, um den Stromverbrauch in einer solchen Vorrichtung zu verringern. Das Aufwecken aus einem solchen Schlafzustand ist ein wichtiger Parameter für den Stromverbrauch. Ein Aufweckereignis kann von verschiedenen Quellen in der Art einer Benutzereinwirkung, jedoch auch von geplanten Aktivitäten, ausgehen. Effiziente Ansätze für das Aufwecken aus einem Schlafmodus sind wünschenswert.
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Zusammenfassung
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Beispielsweise ist eine Schaltungsanordnung vorgesehen, welche aufweist: einen Taktgenerator, der dafür ausgelegt ist, ein Taktsignal zu erzeugen, eine Schaltung mit einem Niederleistungsmodus und eine Steuereinrichtung, die dafür ausgelegt ist, Folgendes auszuführen: Empfangen, wenn sich die Schaltung im Niederleistungsmodus befindet, einer Anforderung, welche spezifiziert, dass die Schaltung aus dem Niederleistungsmodus zurückkehren sollte, und Veranlassen der Schaltung, aus dem Niederleistungsmodus zurückzukehren, wenn die Anzahl der Taktzyklen des Taktsignals seit dem Empfang der Anforderung einen Schwellenwert erreicht hat.
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Als ein anderes Beispiel ist ein Verfahren zur Steuerung des Niederleistungsmodus entsprechend der vorstehend beschriebenen Schaltungsanordnung vorgesehen.
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Kurzbeschreibung der Zeichnung
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In der Zeichnung bezeichnen gleiche Bezugszeichen im Allgemeinen in den verschiedenen Ansichten gleiche Teile. Die Zeichnung ist nicht notwendigerweise maßstabsgerecht, sondern der Nachdruck wird vielmehr generell auf das Erläutern der Grundgedanken der Erfindung gelegt. In der folgenden Beschreibung werden verschiedene Aspekte mit Bezug auf die folgende Zeichnung beschrieben. Es zeigen:
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1 eine Kommunikationsvorrichtung,
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2 eine Schaltungsanordnung,
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3 ein Flussdiagramm,
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4 eine Schaltungsanordnung, die in einer Kommunikationsvorrichtung angeordnet ist,
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5 eine Aufwecklogik und
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6 ein Flussdiagramm.
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Beschreibung
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Die folgende detaillierte Beschreibung bezieht sich auf die anliegende Zeichnung, in der zur Veranschaulichung spezifische Einzelheiten und Aspekte dieser Offenbarung dargestellt sind, in denen die Erfindung verwirklicht werden kann. Diese Aspekte dieser Offenbarung werden in ausreichenden Einzelheiten beschrieben, um es Fachleuten zu ermöglichen, die Erfindung zu verwirklichen. Andere Aspekte dieser Offenbarung können verwendet werden, und es können strukturelle, logische und elektrische Änderungen vorgenommen werden, ohne vom Schutzumfang der Erfindung abzuweichen. Die verschiedenen Aspekte dieser Offenbarung schließen einander nicht notwendigerweise aus, wie auch einige Aspekte dieser Offenbarung mit einem oder mehreren anderen Aspekten dieser Offenbarung kombiniert werden können, um neue Aspekte zu bilden.
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1 zeigt eine Kommunikationsvorrichtung 100.
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Die Kommunikationsvorrichtung 100 kann einen Prozessor 102, wie beispielsweise einen Mikroprozessor (beispielsweise eine Zentralverarbeitungseinheit (CPU)) oder einen anderen Typ einer programmierbaren Logikvorrichtung (die beispielsweise als eine Steuereinrichtung wirken kann) aufweisen. Ferner kann die Kommunikationsvorrichtung 100 einen ersten Speicher 104, beispielsweise einen Nurlesespeicher (ROM) 104, und/oder einen zweiten Speicher 106, beispielsweise einen Direktzugriffsspeicher (RAM) 106, aufweisen. Überdies kann die Kommunikationsvorrichtung 100 eine Anzeige 108, beispielsweise in der Art einer berührungsempfindlichen Anzeige, beispielsweise eine Flüssigkristallanzeige (LCD) oder eine Leuchtdioden-(LED)-Anzeige oder eine organische Leuchtdioden-(OLED)-Anzeige, aufweisen. Es kann jedoch auch jeder beliebige andere Typ einer Anzeige für die Anzeige 108 vorgesehen werden. Die Kommunikationsvorrichtung 100 kann zusätzlich eine andere geeignete Ausgabevorrichtung (nicht dargestellt), beispielsweise in der Art eines Lautsprechers oder eines Vibrationselements, aufweisen. Die Kommunikationsvorrichtung 100 kann eine oder mehrere Eingabevorrichtungen in der Art einer Tastatur 110 mit mehreren Tasten aufweisen. Die Kommunikationsvorrichtung 100 kann zusätzlich eine beliebige andere geeignete Eingabevorrichtung (nicht dargestellt), beispielsweise in der Art eines Mikrofons, beispielsweise zur Sprachsteuerung der Kommunikationsvorrichtung 100, aufweisen. Falls die Anzeige 108 als eine berührungsempfindliche Anzeige 108 implementiert ist, kann die Tastatur 110 durch die berührungsempfindliche Anzeige 108 implementiert sein. Überdies kann die Kommunikationsvorrichtung 100 optional weitere Verarbeitungskomponenten 112 in der Art einer oder mehrerer Steuereinrichtungen (beispielsweise Anzeige- oder Speichersteuereinrichtungen) oder eines Coprozessors aufweisen, um Verarbeitungslast vom Prozessor 102 fortzunehmen. Ferner kann die Kommunikationsvorrichtung 100 mehrere Transceiver 114, 118 aufweisen, die Teil einer Kommunikationsschaltung sein können und es der Kommunikationsvorrichtung 100 ermöglichen können, verschiedene Funkzugriffstechnologien für die Kommunikation zu verwenden. Die vorstehend beschriebenen Komponenten können über eine oder mehrere Leitungen, die beispielsweise als ein Bus 116 implementiert sind, miteinander verbunden sein. Der erste Speicher 104 und/oder der zweite Speicher 106 können ein flüchtiger Speicher, beispielsweise ein DRAM (dynamischer Direktzugriffsspeicher (”Dynamic Random Access Memory”)) oder ein nicht flüchtiger Speicher, beispielsweise ein PROM (programmierbarer Nurlesespeicher (”Programmable Read Only Memory”)), ein EPROM (löschbarer PROM (”Erasable PROM”)), ein EEPROM (elektrisch löschbarer PROM (”Electrically Erasable PROM”)) oder ein Flash-Speicher, beispielsweise ein Floating-Gate-Speicher, ein Ladungs-Trapping-Speicher, ein MRAM (magnetoresistiver Direktzugriffsspeicher (”Magnetoresistive Random Access Memory”)) oder ein PCRAM (Phasenänderungs-Direktzugriffsspeicher (”Phase Change Random Access Memory”)) oder ein CBRAM (leitender überbrückender Direktzugriffspeicher (”Conductive Bridging Random Access Memory”)), sein. Der Programmcode, der ausgeführt und dabei verwendet wird, den Prozessor 102 (und wahlweise die weiteren Verarbeitungskomponenten 112) zu steuern, kann im ersten Speicher 104 gespeichert sein. Daten (beispielsweise die über den ersten Transceiver 114 empfangenen oder zu sendenden Nachrichten), die durch den Prozessor 102 (und wahlweise die weiteren Verarbeitungskomponenten 112) zu verarbeiten sind, können im zweiten Speicher 106 gespeichert sein.
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Einer oder mehrere der Transceiver 114, 118 können beispielsweise so ausgelegt sein, dass sie eine Uu-Schnittstelle nach LTE oder eine Luftschnittstelle nach einer anderen Funkkommunikationstechnologie implementieren.
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Jeder Transceiver 114, 118 ist mit einer oder mehreren jeweiligen Antennen 122, 124 verbunden, die von den Transceiver 114, 118 verwendet werden, um Funksignale zu senden und zu empfangen. Die Kommunikationsvorrichtung 100 und einer oder mehrere der Transceiver 114, 118 können auch dafür ausgelegt sein, eine MIMO-Funkübertragung bereitzustellen.
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Beispielsweise unterstützt einer der Transceiver 114, 118 eine zelluläre Weitbereichs-Funkzugriffstechnologie, während der andere Transceiver 114, 118 eine andere Funkkommunikationstechnologie, beispielsweise eine Drahtloses-Lokales-Netz-(WLAN)-Technologie, beispielsweise eine Personal-Area-Network-(PAN)-Technologie oder eine andere gewünschte Drahtloskommunikationstechnologie, unterstützt. Demgemäß kann die Kommunikationsvorrichtung 100 die Verwendung mehrerer verschiedener Funkzugriffstechnologien gleichzeitig unterstützen.
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Überdies kann die Kommunikationsvorrichtung 100 eine Photo- und/oder Videokamera 120 aufweisen, die dafür ausgelegt ist, über die Kommunikationsvorrichtung 100 eine Videokonferenz bereitzustellen.
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Ferner kann die Kommunikationsvorrichtung 100 ein Teilnehmeridentitätsmodul (SIM), beispielsweise ein UMTS-Teilnehmeridentitätsmodul (USIM), aufweisen, das einen Benutzer und Teilnehmer der Kommunikationsvorrichtung 100, beispielsweise für eine Verwendung eines zellulären Weitbereichskommunikationsnetzes, identifiziert.
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Der Prozessor 102 kann Audioverarbeitungsschaltungen, wie beispielsweise eine Audiodecodierschaltung und/oder eine Audiocodierschaltung, aufweisen, die dafür ausgelegt sind, Audiosignale nach einer oder mehreren der folgenden Audio-Codier/Decodier-Technologien zu decodieren und/oder zu codieren: ITU G.711, Adaptive Multi-Rate Narrowband (AMR-NB), Adaptive Multi-Rate Wideband (AMR-WB), Advanced Multi-Band Excitation (AMBE) usw.
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Die Kommunikationsvorrichtung 100 ist beispielsweise ein Mobilkommunikationsendgerät in der Art eines Mobiltelefons. Bei einem Mobiltelefon und anderen batteriebetriebenen eingebetteten Systemen ist der Stromverbrauch typischerweise ein wichtiges Thema. Daher kann ein Zustand mit einem niedrigen Leistungsverbrauch in der Art eines Schlafzustands so weit wie möglich angewendet werden, um den Stromverbrauch in einer solchen Vorrichtung zu verringern. Auch ist das Aufwecken aus einem solchen Schlafzustand ein wichtiger Parameter für den Stromverbrauch. Ein Aufweckereignis kann von verschiedenen Quellen in der Art einer Benutzereinwirkung, jedoch auch von geplanten Aktivitäten, ausgehen. Abhängig von der Aufweckquelle und der entsprechenden geforderten Funktionalität, kann eine Verzögerung des eigentlichen Aufweckens akzeptierbar sein oder nicht.
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Aufweckereignisse können synchronisiert werden, um Systemaufweckvorgänge zu minimieren und folglich den Stromverbrauch zu verringern.
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Die Konsolidierung von Aufweckereignissen kann in Software erfolgen, die auf einer zweckgebundenen Systemsteuereinrichtungs-CPU, beispielsweise der CPU 102, ausgeführt werden kann. Hierfür muss das Systemsteuereinrichtungs-Untersystem, möglicherweise einschließlich der CPU, jedoch wach sein (hochgefahren sein), um diese Aufgabe auszuführen, d. h. es kann selbst nicht in den Schlafmodus übergeben. Dies trägt dementsprechend zum Stromverbrauch des Systems bei.
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Aufweckereignisse können konsolidiert werden (beispielsweise synchronisiert werden), so dass nicht jedes Aufweckereignis sofort zu einem Aufwecken des Systems aus dem Niederleistungsmodus führt. Dies ermöglicht das Verringern des Auftretens von Aufweckvorgängen auf der Systemebene. Ferner kann vermieden werden, dass die Haupt-CPU (in der Art der CPU 102) von Beginn an in die Aufweckverarbeitung einbezogen wird. Demgemäß kann der Stromverbrauch verringert werden.
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Ein Beispiel einer Schaltungsanordnung (beispielsweise einer Kommunikationsvorrichtung oder einer Schaltungsanordnung, die in eine Kommunikationsvorrichtung in der Art eines Mobiltelefons aufgenommen ist), die bereitgestellt werden kann, wird nachfolgend mit Bezug auf 2 beschrieben.
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2 zeigt eine Schaltungsanordnung 200.
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Die Schaltungsanordnung 200 umfasst einen Taktgenerator 201, der dafür ausgelegt ist, ein Taktsignal zu erzeugen, und eine Schaltung 202 mit einem Niederleistungsmodus.
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Die Schaltungsanordnung 200 umfasst ferner eine Steuereinrichtung 203, die dafür ausgelegt ist, wenn sich die Schaltung im Niederleistungsmodus befindet, eine Anforderung zu empfangen, welche spezifiziert, dass die Schaltung aus dem Niederleistungsmodus zurückkehren sollte, und die Schaltung zu veranlassen, aus dem Niederleistungsmodus zurückzukehren, wenn die Anzahl der Taktzyklen des Taktsignals seit dem Empfang der Anforderung einen Schwellenwert erreicht hat.
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Mit andreren Worten wird eine Schaltung (beispielsweise ein System oder ein Untersystem) nicht sofort aus dem Niederleistungsmodus zurückgeführt, sondern es wird (in Bezug auf Taktzyklen) eine Verzögerung eingeführt, die es beispielsweise ermöglicht, dass eine oder mehrere weitere Anforderungen zum Zurückkehren aus dem Niederleistungsmodus (beispielsweise weitere Aufweckereignisse) zusätzlich zu der Anforderung ankommen, die empfangen worden ist, so dass die Schaltung effektiv aus dem Niederleistungsmodus zurückgeführt wird, wenn mehrere Anforderungen, aus dem Niederleistungsmodus zurückzukehren, empfangen worden sind, so dass die Anforderungen synchronisiert (oder konsolidiert) werden.
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Eine Anforderung kann beispielsweise nur verzögert werden, falls sie einem verzögerbaren Aufweckereignis entspricht. Beispielsweise werden weiche Aufweckereignisse definiert, die eine bestimmte Verzögerung tolerieren können und demgemäß eine Synchronisation mehrerer Aufweckereignisse ermöglichen. Durch eine solche Synchronisation von Aufweckereignissen kann die Gesamtzahl der System-Aufweckereignisse (d. h. von Aufweckereignissen der Schaltung 202) verringert werden.
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Eine ”Schaltung” (die auch verwendet werden kann, um die Komponenten der Schaltungsanordnung in der Art der Steuereinrichtung zu implementieren) kann als eine beliebige Art einer Logik implementierenden Einheit verstanden werden, die eine Schaltungsanordnung für einen speziellen Zweck oder ein Prozessor sein kann, der in einem Speicher, Firmware oder einer Kombination davon gespeicherte Software ausführt. Demgemäß kann eine ”Schaltung” eine festverdrahtete Logikschaltung oder eine programmierbare Logikschaltung in der Art eines programmierbaren Prozessors, beispielsweise ein Mikroprozessor, sein (beispielsweise ein Computerprozessor mit einem komplexen Befehlssatz (CISC-Prozessor) oder ein Computerprozessor mit einem reduzierten Befehlssatz (RISC-Prozessor)). Eine ”Schaltung” kann auch ein Prozessor sein, der Software ausführt, beispielsweise irgendeine Art eines Computerprogramms, beispielsweise ein Computerprogramm, das einen virtuellen Maschinencode, wie beispielsweise Java, verwendet. Jede andere Art einer Implementation der jeweiligen Funktionen, die nachstehend in weiteren Einzelheiten beschrieben werden, kann auch als eine ”Schaltung” verstanden werden.
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Die Steuereinrichtung ist beispielsweise dafür ausgelegt, nach dem Empfang der Anforderung zu prüfen, ob die Anforderung verzögerbar ist, und dafür ausgelegt, die Schaltung zu veranlassen, aus dem Niederleistungsmodus zurückzukehren, wenn die Anzahl der Taktzyklen des Taktsignals seit dem Empfang der Anforderung den Schwellenwert erreicht hat, falls festgestellt worden ist, dass die Anforderung verzögerbar ist.
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Die Steuereinrichtung kann dafür ausgelegt sein, die Schaltung zu veranlassen, aus dem Niederleistungsmodus zurückzukehren, wenn die Anzahl der Taktzyklen des Taktsignals seit dem Empfang der Anforderung den Schwellenwert erreicht hat oder wenn die Steuereinrichtung eine weitere Anforderung empfängt, die spezifiziert, dass die Schaltung aus dem Niederleistungsmodus zurückkehren sollte, der nicht verzögerbar ist.
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Die Steuereinrichtung kann dafür ausgelegt sein, nach dem Empfang der weiteren Anforderung zu prüfen, ob die weitere Anforderung nicht verzögerbar ist.
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Bei einem Beispiel hat die Schaltung einen Hochleistungsmodus und einen Niederleistungsmodus und spezifiziert die Anforderung, dass die Schaltung in den Hochleistungsmodus schalten sollte.
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Der Niederleistungsmodus ist beispielsweise ein Schlafmodus, und die Anforderung ist beispielsweise eine Aufweckanforderung.
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Die Schaltung ist beispielsweise ein Prozessor.
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Die Schaltungsanordnung kann ferner beispielsweise, zusätzlich zu der Schaltung, eine die Steuereinrichtung implementierende Hardwarekomponente aufweisen.
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Die Steuereinrichtung ist beispielsweise dafür ausgelegt, sich in einem Hochleistungsmodus zu befinden, wenn sich die Schaltung im Niederleistungsmodus befindet. Weil die Steuereinrichtung Teil der Standby-Logik sein kann und dauerhaft in Betrieb sein kann (solange die Vorrichtung, welche die Schaltungsanordnung aufweist, eingeschaltet ist), kann der Hochleistungsmodus der Steuereinrichtung der Normalbetriebsmodus der Steuereinrichtung sein und kann die Steuereinrichtung keinen Niederleistungsmodus haben.
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Beispielsweise ist der Niederleistungsmodus ein Schlafmodus und ist die Steuereinrichtung dafür ausgelegt, wach zu sein, wenn sich die Schaltung im Schlafmodus befindet.
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Die Schaltungsanordnung kann ferner mehrere weitere Schaltungen mit einem Niederleistungsmodus aufweisen, wobei die Schaltung dafür ausgelegt ist, zu bestimmen, welche weiteren Schaltungen von den mehreren weiteren Schaltungen veranlasst werden sollten, ansprechend auf die Anforderung aus dem Niederleistungsmodus zurückzukehren.
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Die Anforderung steht beispielsweise in Zusammenhang mit einer Funktion, die durch die Schaltungsanordnung bereitzustellen ist, und die Schaltung ist beispielsweise dafür ausgelegt, zu bestimmen, welche weiteren Schaltungen von den mehreren weiteren Schaltungen veranlasst werden sollten, ansprechend auf die Anforderung aus dem Niederleistungsmodus zurückzukehren.
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Beispielsweise ist die Schaltungsanordnung eine Kommunikationsvorrichtung (oder Teil einer Kommunikationsvorrichtung). Die Schaltungsanordnung kann auch Teil eines eingebetteten Systems sein.
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Die Schaltungsanordnung ist beispielsweise ein mobiles Endgerät (oder Teil eines mobilen Endgeräts).
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Der Schwellenwert hängt beispielsweise von einem Typ der Anforderung ab (beispielsweise ob sie verzögerbar oder nicht verzögerbar ist).
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Die Steuereinrichtung kann ferner dafür ausgelegt sein, den Schwellenwert für die Anforderung auf der Grundlage von Informationen über die Anforderung zu bestimmen.
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Die Anforderung steht beispielsweise in Zusammenhang mit einer Funktion, die durch die Schaltungsanordnung bereitzustellen ist, wobei der Schwellenwert von der Funktion abhängt.
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Die Anforderung steht beispielsweise in Zusammenhang mit einer Funktion, die durch die Schaltungsanordnung bereitzustellen ist, und die Steuereinrichtung ist dafür ausgelegt, den Schwellenwert für die Anforderung, abhängig von der Funktion, zu bestimmen.
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Die Steuereinrichtung weist beispielsweise ein Verzögerungselement auf, das dafür ausgelegt ist, die Anforderung, abhängig vom Schwellenwert, um eine Anzahl von Taktzyklen zu verzögern.
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Die Steuereinrichtung kann ein Verzögerungselement aufweisen, das dafür ausgelegt ist, die Anforderung um eine Anzahl von Taktzyklen, die gleich dem Schwellenwert ist, zu verzögern. Es sei bemerkt, dass es eine weitere Verzögerung geben kann, bis die Schaltung aufwacht, beispielsweise infolge einer Verarbeitung für das Auslösen des Aufweckens der Schaltung. Beispielsweise wird, nachdem der Schwellenwert erreicht worden ist, die Rückkehr der Schaltung aus dem Niederleistungsmodus ausgelöst, das Auslösen (welches das Erzeugen eines Signals oder einer Nachricht, wodurch die Schaltung aufgefordert wird, aus dem Niederleistungsmodus zurückzukehren, und das Signalisieren oder Senden der Nachricht einschließen kann) kann jedoch zusätzliche Taktzyklen erfordern.
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Beispielsweise ist die Steuereinrichtung ferner dafür ausgelegt, einen Zeitgeber ansprechend auf den Empfang der Anforderung auszulösen, wobei der Zeitgeber durch das Taktsignal getaktet wird, und die Schaltung zu veranlassen, aus dem Niederleistungsmodus zurückzukehren, wenn der Zeitgeber den Schwellenwert erreicht hat.
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Die Steuereinrichtung kann ferner eine Signalisierungsschaltung aufweisen und dafür ausgelegt sein, die Schaltung zu veranlassen, aus dem Niederleistungsmodus zurückzukehren, indem die Signalisierungsschaltung gesteuert wird, um der Schaltung ein Aufwecksignal zuzuführen.
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Die Schaltungsanordnung 200 führt beispielsweise ein in 3 dargestelltes Verfahren aus.
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3 zeigt ein Flussdiagramm 300.
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Das Flussdiagramm 300 zeigt ein Verfahren für eine Steuerung des Niederleistungsmodus, beispielsweise eine Steuerung des Aufweckens aus einem Schlafmodus.
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Bei 301 wird ein Taktsignal durch einen Taktgenerator, beispielsweise durch eine Schaltungsanordnung, wie sie in einer elektronischen Vorrichtung enthalten ist, erzeugt.
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Bei 302 empfingt ein Empfänger, beispielsweise von der Schaltungsanordnung, wenn sich eine Schaltung (beispielsweise von der Schaltungsanordnung) im Niederleistungsmodus befindet, eine Anforderung, die spezifiziert, dass die Schaltung aus dem Niederleistungsmodus zurückkehren sollte.
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Bei 303 wird die Schaltung, beispielsweise durch eine Steuereinrichtung der Schaltungsanordnung, veranlasst, aus dem Niederleistungsmodus zurückzukehren, wenn die Anzahl der Taktzyklen des Taktsignals seit dem Empfang der Anforderung einen Schwellenwert erreicht hat.
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Es sei bemerkt, dass in Zusammenhang mit der Schaltungsanordnung 200 beschriebene Aspekte analog auch für das in 3 dargestellte Verfahren gelten und umgekehrt.
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Ein Beispiel einer Schaltungsanordnung wird nachfolgend mit weiteren Einzelheiten in 4 beschrieben.
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4 zeigt eine in einer Kommunikationsvorrichtung angeordnete Schaltungsanordnung 400.
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Die Schaltungsanordnung 400 ist Teil eines Datenverarbeitungssystems, in diesem Beispiel einer Kommunikationsvorrichtung in der Art der Kommunikationsvorrichtung 100.
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Die Schaltungsanordnung 400 weist eine Aufwecklogik 401, eine Systemsteuereinrichtung 403, ein Modemuntersystem 404 und ein Anwendungsuntersystem 405 auf. Beispielsweise sind die Aufwecklogik 401 und die Systemsteuereinrichtung 403 Teil der Verarbeitungskomponenten 112, entspricht das Modemuntersystem 404 den Transceivern 114, 118 und entspricht das Anwendungsuntersystem der CPU 102 (und möglicherweise weiteren Komponenten in der Art einer oder mehrerer von dem ROM 104, dem RAM 106, der Anzeige 108 und der Tastatur 110).
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In diesem Beispiel entspricht die Aufwecklogik 401 der Steuereinrichtung 203 und entspricht die Systemsteuereinrichtung 403 der Schaltung 202.
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Die Systemsteuereinrichtung 403, das Modemuntersystem 404 und das Anwendungsuntersystem 405 sind in diesem Beispiel Teil eines Leistungsbereichs, beispielsweise der Kommunikationsvorrichtung 100. Dies bedeutet, dass diese Komponenten in einen Niederleistungsmodus eintreten können (beispielsweise in den Schlafmodus eintreten können oder inaktiv werden können), falls die Kommunikationsvorrichtung 100 beispielsweise in einen Niederleistungsmodus eintritt.
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Dagegen ist die Aufwecklogik 401 in diesem Beispiel Teil eines Standbybereichs beispielsweise der Kommunikationsvorrichtung 100. Dies bedeutet, dass die Aufwecklogik selbst dann wach bleibt (beispielsweise aktiv bleibt), wenn die Kommunikationsvorrichtung 100 in den Niederleistungsmodus eintritt.
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Die Aufwecklogik 401 empfängt ein Taktsignal 406 (beispielsweise von einem Taktgenerator der Kommunikationsvorrichtung 100). Das Taktsignal 406 ist beispielsweise ein Standby-Taktsignal 406, d. h. ein Taktsignal der Kommunikationsvorrichtung 100, wenn sie sich im Niederleistungsmodus (beispielsweise im Standby-Modus oder im Schlafmodus) befindet. Die Aufwecklogik 401 umfasst mehrere erste Eingänge 407 zum Empfangen von weichen Aufweckanforderungen 408 (als SWUPE für ”weiches Aufweckereignis” bezeichnet) und mehrere zweite Eingänge 409 zum Empfangen harter Aufweckanforderungen 410 (als HWUPE für ”hartes Aufweckereignis” bezeichnet). Die weichen Aufweckanforderungen 408 sind verzögerbar, während die harten Aufweckanforderungen 410 nicht verzögerbar sind.
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Die Aufwecklogik 401 kann ein Aufwecksignal 402 an die Systemsteuereinrichtung 403 ausgeben, um ein Aufwecken (oder generell ein Rückkehren aus dem Niederleistungsmodus) der Systemsteuereinrichtung 403 auszulösen. Ferner hat die Aufwecklogik 401 eine Registerschnittstelle 412 zur Systemsteuereinrichtung 403.
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Die Systemsteuereinrichtung 403 kann ein Modemaufwecksignal 413 an das Modemuntersystem 404 und ein Anwendungsuntersystemaufwecksignal 414 an das Anwendungsuntersystem 405 ausgeben. Die Systemsteuereinrichtung 403 ist ferner durch eine Modemschnittstelle 415 (beispielsweise zur Interprozessorkommunikation (IPC)) mit dem Modemuntersystem 404 verbunden und ferner durch eine Anwendungssystemschnittstelle 416 (beispielsweise zur Interprozessorkommunikation (IPC)) mit dem Anwendungsuntersystem 405 verbunden. Es sei bemerkt, dass das Modemaufwecksignal 413 und das Anwendungsuntersystemaufwecksignal 414 alternativ direkt durch die erweiterte Aufwecklogik 401 erzeugt werden können, die auch als ein Hardwareteil der Systemsteuereinrichtung 403 implementiert sein kann.
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Die Aufwecklogik 401 wird nachfolgend detailliert mit Bezug auf 5 beschrieben.
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5 zeigt eine Aufwecklogik 500.
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Entsprechend der Aufwecklogik 401, hat die Aufwecklogik 500 mehrere erste Eingänge 501 zum Empfangen weicher Aufweckanforderungen, die weichen Aufweckereignissen (SWUPEs) entsprechen, und mehrere zweite Eingänge 502 zum Empfangen harter Aufweckanforderungen, die harten Aufweckereignissen (HWUPEs) entsprechen.
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Eine Unterscheidung zwischen weichen Aufweckereignissen und harten Aufweckereignissen erfolgt beispielsweise folgendermaßen:
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- • Ein HWUPE erfordert immer ein sofortiges Aufwecken eines oder mehrerer Untersysteme 404, 405 (oder des gesamten Systems), so dass keine Verzögerung (beispielsweise in Bezug auf Taktzyklen) herbeigeführt werden kann.
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Die erweiterte Aufwecklogik 500 unterstützt sowohl Aufweckanforderungen, die SWUPEs entsprechen (über die ersten Eingänge 501), als auch Aufweckanforderungen, die HWUPEs entsprechen (über die zweiten Eingänge 502). Die erweiterte Aufwecklogik 500 umfasst für jeden ersten Eingang 501 eine konfigurierbare Verzögerungslogik 503 (in der Art eines Schieberegisters mit einer konfigurierbaren Anzahl von Stufen), so dass ein maximaler Aufweckverzögerungswert (beispielsweise in Bezug auf Taktzyklen) für jede weiche Aufweckanforderung konfiguriert werden kann. Eine weiche Aufweckanforderung wird mit ihrem definierten maximalen Verzögerungswert behandelt, so dass der für die weiche Aufweckanforderung definierte maximale Verzögerungswert im schlimmsten Fall die Zeit zwischen dem Empfang der weichen Aufweckanforderung durch die Aufwecklogik 500 und dem eigentlichen Aufwecken der Systemsteuereinrichtung 403 ist. Eine harte Aufweckanforderung führt stets zu einem sofortigen Aufwecken der Systemsteuereinrichtung 403 durch ein Aufwecksignal 506 (entsprechend dem Aufwecksignal 402).
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Die Aufwecklogik 500 weist eine Kombinations- und Maskierungseinheit (beispielsweise Schaltung) 504 auf, die das Aufwecksignal 506 durch Kombinieren der weichen Aufweckanforderungen und der verzögerten weichen Aufweckanforderungen erzeugt, d. h. das Aufwecksignal 506 ausgibt, falls sie eine harte Aufweckanforderung (über die zweiten Eingänge 502) oder eine verzögerte weiche Aufweckanforderung von den Verzögerungselementen 503, d. h. eine weiche Aufweckanforderung, deren maximaler Verzögerungswert erreicht worden ist, empfängt.
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Mit anderen Worten stellt die Aufwecklogik 500 (auch als EWL für erweiterte Aufwecklogik (”Enhanced Wake-Up Logic”) bezeichnet) Verzögerungsfunktionen für weniger latenzkritische Aufweckereignisse (nämlich die SWUPEs) bereit. Die Aufwecklogik 500 ist beispielsweise die zentrale Aufwecklogik im System (beispielsweise der Kommunikationsvorrichtung 100), welche alle Arten eingegebener Aufweckereignisse behandelt.
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Ein tatsächliches Aufwecken des Systems (einschließlich zumindest eines Aufweckens der Systemsteuereinrichtung 403) wird durch die Aufwecklogik ausgelöst und geschieht demgemäß nur dann, wenn eine harte Aufweckanforderung durch die Aufwecklogik empfangen worden ist oder wenn die maximal tolerierbare Verzögerung einer empfangenen weichen Aufweckanforderung erreicht wurde.
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Folglich können sich bereits mehrere weiche Aufweckanforderungen im anhängigen Zustand befinden (d. h. gegenwärtig durch die Verzögerungselemente 503 verzögert werden), wenn ein Aufwecken des Systems ausgelöst wird. Auf diese Weise können SWUPEs zumindest innerhalb bestimmter Grenzen mit HWUPEs synchronisiert werden.
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Mit der Aufwecklogik 500 kann der Stromverbrauch des Systems verringert werden. Mit einem zunehmenden Lecken bei kleineren integrierten Schaltungstechnologien wird es sogar noch wichtiger, den Umfang der Hardwareschaltungsanordnung, die an der anfänglichen Aufweckbehandlungsstufe beteiligt ist, niedrig zu halten. Ferner kann die Gesamtzahl von Aufweckereignissen durch Synchronisieren (Kombinieren) von Aufweckereignissen verringert werden.
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Die Aufwecklogik 500 kann in Hardware implementiert werden, um eine Beteiligung auf einer CPU (beispielsweise der CPU 102) laufender Software für Aufgaben in Bezug auf das Verzögern und Synchronisieren von Aufweckanforderungen zu vermeiden. Daher kann das (Hardware-)Aufwecksignal 406 rein durch eine Hardwarefunktion gesteuert werden, die mit einer ziemlich kleinen Hardwareschaltung implementiert wird, und dadurch eine leistungseffiziente Verwaltung von Aufweckereignissen ermöglichen.
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Die Verzögerungslogikelemente 503 können durch Zähler verwirklicht werden, die mit einem (Niederleistungs-)Standby-Taktgeber des Systems, beispielsweise einem Taktgeber der Kommunikationsvorrichtung 100, getaktet werden. Dies ermöglicht eine Konfiguration individueller maximaler Verzögerungswerte für SWUPEs auf einer Granularität von Standby-Taktzyklen.
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Die Aufweckanforderungen können so ausgelegt werden, dass sie maskiert (d. h. deaktiviert) werden. Die Kombinations- und Maskierungseinheit 504 ignoriert die maskierten Aufweckanforderungen, d. h. sie gibt das Aufwecksignal 506 infolge eines Empfangs einer maskierten Aufweckanforderung nicht aus. Die Kombinations- und Maskierungseinheit 504 kombiniert die harten Aufweckanforderungen und die verzögerten weichen Aufweckanforderungen (von den Verzögerungselementen 503 ausgegeben) logisch, so dass das Aufwecksignal 506 ausgegeben wird (beispielsweise auf einen aktiven Pegel gesetzt wird), falls mindestens eine unmaskierte Aufweckanforderung der Kombinations- und Maskierungseinheit 504 zugeführt wird. Dieses Aufwecksignal 506 steuert das tatsächliche Aufwecken der Systemsteuereinrichtung 503, welche die weitere Aufweckverarbeitung ausführt. Die Systemsteuereinrichtung 503 kann Software aufweisen. Sie kann beispielsweise durch Software implementiert werden, die auf der CPU 102 läuft, so dass das Aufwecken der Systemsteuereinrichtung 503 ein Aufwecken der CPU 102 ist.
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Die Aufwecklogik 500 weist Konfigurations- und Statusregister 505 auf, die über eine Registerschnittstelle 507 (entsprechend der Registerschnittstelle 412) mit der Systemsteuereinrichtung 403 verbunden sind. Über die Registerschnittstelle 507 kann die Systemsteuereinrichtung 403 Konfigurationseinstellungen anwenden, sie in den Registern 505 speichern und in den Registern 505 gespeicherte Statusinformationen abrufen. Die Registerschnittstelle 507 kann beispielsweise von einer Systemsteuersoftware verwendet werden, die auf einer Systemsteuereinrichtungs-CPU läuft, d. h. einer CPU, welche die Systemsteuereinrichtung 403 implementiert, wobei es sich um die Haupt-CPU 102 oder auch einen Coprozessor der Kommunikationsvorrichtung 100 handeln kann.
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In dem Beispiel wird ein Beispiel für einen Verarbeitungsablauf für das Behandeln von Aufweckanforderungen mit Bezug auf 6 beschrieben.
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6 zeigt ein Flussdiagramm 600.
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Bei 601, beispielsweise während des Hochfahrens des Systems, kann es eine Konfigurationsphase für das Konfigurieren der Behandlung von Aufweckanforderungen geben. In dieser Phase kann die Systemsteuereinrichtung 403 die maximalen Verzögerungswerte für alle verwendeten SWUPEs über die Registerschnittstelle 507 durch Speicher entsprechender Konfigurationsparameter in den Registern 505 konfigurieren. Der anwendbare maximale Verzögerungswert für ein SWUPE kann von der Funktion in Zusammenhang mit dem Aufweckereignis abhängen, wobei beispielsweise ein Tastendruck oder eine Touchscreeen-Aktion eines Benutzers ein verzögertes Aufwecken des Systems in der Größenordnung von 100 ms ohne einen negativen Einfluss auf die Benutzererfahrung tolerieren kann.
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Es wird angenommen, dass bei 602 ein Aufweckereignis auftritt.
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Falls das Aufweckereignis ein SWUPE ist und dementsprechend eine weiche Aufweckanforderung von der Aufwecklogik 500 empfangen wird (beispielsweise die entsprechende Anforderungsleitung auf einen aktiven Pegel gesetzt wird), wird der Beginn der Verzögerungslogik 503, die dieser bestimmten Aufweckanforderung zugewiesen ist (d. h. mit dem ersten Eingang 501 verbunden ist, über den die Anforderung empfangen wird), ausgelöst, und die Anforderung wird als anhängig angesehen. Demgemäß wird das an die Systemsteuereinrichtung 403 gerichtete Aufwecksignal 506 nicht sofort beim Auftreten eines SWUPE ausgegeben, sondern es wird ausgegeben, wenn der Verzögerungslogikzähler seinen vorkonfigurierten Wert erreicht hat. Falls das Aufweckereignis dagegen ein HWUPE ist und dementsprechend eine harte Aufweckanforderung von der Aufwecklogik 500 empfangen wird, löst die Aufwecklogik sofort ein Aufwecken der Systemsteuereinrichtung aus.
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Daher wird bei 603 das an die Systemsteuereinrichtung gerichtete Aufwecksignal 506 von der Aufwecklogik ausgegeben, entweder wenn ein HWUPE aufgetreten ist oder die maximale Verzögerungszeit eines anhängigen SWUPE erreicht worden ist.
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Bei 604 wacht die Systemsteuereinrichtung 403 ansprechend auf das Aufwecksignal 506 auf. Beispielsweise werden an einer ersten Stufe Hardwarefunktionen verwendet, um den Schlafzustand der Systemsteuereinrichtung (tief) zu beenden. In einer späteren Stufe steuert beispielsweise Systemsteuersoftware, die auf der Systemsteuereinrichtungs-CPU läuft, die weiteren Aufweckereignisse weiter. Durch die Registerschnittstelle 412 ruft die Systemsteuereinrichtung 403 Informationen über aktive oder anhängige Aufweckereignisse von der Aufwecklogik 401 ab. In diesem Zusammenhang ist ein Aufweckereignis aktiv, falls eine dem Aufweckereignis entsprechende Aufweckanforderung durch die Aufwecklogik 403 empfangen wurde (mit anderen Worten, wenn eine dem Aufweckereignis entsprechende Aufweckanforderung ausgegeben worden ist) und das Aufweckereignis nicht anhängig ist (d. h. die dem Aufweckereignis entsprechende Aufweckanforderung gegenwärtig nicht verzögert wird). Dementsprechend ist jedes Aufweckereignis, für das eine Aufweckanforderung von der Aufwecklogik empfangen worden ist, entweder anhängig, aktiv, weil seine maximale Verzögerung erreicht worden ist, oder aktiv, weil es ein HWUPE ist.
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Es kann im Allgemeinen mehrere aktive oder anhängige Aufweckereignisse geben. Die Systemsteuereinrichtung 403 kann alle von ihnen prüfen, um herauszufinden, ob und welche anderen Untersysteme 404, 405 des Systems aufgeweckt werden müssen.
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Die Systemsteuereinrichtung 403 hat beispielsweise A-priori-Kenntnisse für jedes Aufweckereignis darüber, ob andere Untersysteme 404, 405 aufgeweckt werden müssen, um die Funktion in Zusammenhang mit dem Aufweckereignis zu behandeln. Es kann auch Aufweckereignisse geben, die vollständig durch die Systemsteuereinrichtung 403 selbst abgedeckt werden können und für die folglich keine anderen Untersysteme 404, 405 aufgeweckt werden müssen.
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Bei 605 wird, falls die Systemsteuereinrichtung 403 festgestellt hat, dass ein oder mehrere andere Untersysteme 404, 405 aufgeweckt werden müssen, um irgendeines der aktiven oder anhängigen Aufweckereignisse zu behandeln, ein erforderliches Untersystem 404, 405 durch die Systemsteuereinrichtung 403 aufgeweckt, beispielsweise durch das Modemaufwecksignal 413 oder das Anwendungsaufwecksignal 414. Eine erste Stufe hiervon wird beispielsweise durch Hardwarefunktionen zum Beenden des (Tief-) Schlafzustands des betroffenen Untersystems 404, 405 implementiert. Dann wird das Untersystem 404, 405 über den betreffenden Aufweckgrund informiert, beispielsweise durch Hardwaresignalübermittlung oder Software-Interprozessorkommunikation (IPC) über die Modemschnittstelle 415 oder die Anwendungsuntersystemschnittstelle 416. Das Untersystem, das aufgeweckt wurde, führt dann seine (lokalen) Aufgaben aus, die erforderlich sind, um das Aufweckereignis (die Aufweckereignisse) zu behandeln, infolge derer es aufgeweckt worden ist, d. h. infolge seines (lokalen) Aufweckgrunds oder seiner (lokalen) Aufweckgründe.
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Wenngleich spezifische Aspekte beschrieben worden sind, sollten Fachleute verstehen, dass verschiedene Änderungen an der Form und den Einzelheiten darin vorgenommen werden können, ohne vom Gedanken und vom Schutzumfang der Aspekte dieser Offenbarung, wie durch die anliegenden Ansprüche definiert ist, abzuweichen. Der Schutzumfang wird demgemäß durch die anliegenden Ansprüche angegeben, und alle Änderungen, die innerhalb der Bedeutung und des Äquivalenzbereichs der Ansprüche liegen, sollen daher darin eingeschlossen sein.
