DE10296594T5

DE10296594T5 - Verfahren und Einrichtung zum Bereitstellen eines Funkmoduls für ein Computersystem

Info

Publication number: DE10296594T5
Application number: DE10296594T
Authority: DE
Inventors: James Saratoga Kardach; Jeffrey Palo Alto Schiffer
Original assignee: Intel Corp
Current assignee: Intel Corp
Priority date: 2001-03-29
Filing date: 2002-03-01
Publication date: 2004-04-22
Also published as: TWI226543B; US6801755B2; GB2393363B; CN1511395A; WO2002080003A2; GB2393363A; US20030013412A1; KR20040017806A; KR100579210B1; CN100592694C; WO2002080003A3; GB0325166D0; AU2002338247A1

Abstract

Eine Komponente, die mit einem Host-Computersystem gekoppelt werden soll, wobei die Komponente aufweist:
einen Funksendeempfänger; und
einen Low-Level-Baseband-Controller, der eine Logik aufweist, die nur einem Teil, aber nicht dem gesamten Baseband zum Betreiben des Sendeempfängers in Übereinstimmung mit einem Drahtloskommunikationsprotokoll zugeordnet ist, wobei der Teil des Basebands ausreichend ist, um zu ermöglichen, daß die Komponente die Genehmigung Limited Modular Approval von der Federal Communications Commission erhält.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Computersysteme und insbesondere auf ein Funkmodul, das so aufgeteilt ist, daß es die behördlichen Vorschriften erfüllt und eine Protokollflexiblität aufweist.
HINTERGRUND
Mobile Computersysteme, von kleinen elektronischen Handheld-Geräten über anwendungsspezifische elektronische Komponenten, wie beispielsweise Set-Top-Boxen, bis hin zu Notebook- und Laptop-Systemen mittlerer Größe, werden in unserer Gesellschaft zunehmend vorherrschend. Im Unterschied zu ihren Gegenstücken mit symmetrischem Multiprocessing, wie beispielsweise Server, Workstations und High-End-Desktop-Systemen, enthalten mobile Computersysteme üblicherweise einen einzigen primären Host-Prozessor, der mit verschiedenen Peripherieeinrichtungen gekoppelt ist. Computersystementwickler bemühen sich kontinuierlich, weitere Merkmale für Benutzer zur Verfügung zu stellen, ohne die Kosten des Systems signifikant zu erhöhen. Unglücklicherweise korrespondiert jedes zusätzliche Merkmal typischerweise mit zusätzlichen Komponenten, die zu dem Computersystem hinzugefügt werden, was zu einer erhöhten Größe und erhöhten Kosten führt.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorliegende Erfindung wird beispielhaft und in nicht einschränkender Weise anhand der beigefügten Figuren veranschaulicht, in welchen gleiche Bezugszeichen ähnliche Elemente kennzeichnen und in welchen:
1a – 1d Systeme darstellen, die gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ausgebildet sind;
2a ein gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ausgebildeter Prozessor ist;
2b ein Ablaufdiagramm ist, das ein Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt; und
3 ein Computersystem ist, das gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ausgebildet ist.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird eine skalierbare Schnittstelle (die hier als „harmonisierte Schnittstelle" bezeichnet wird) von einem Host-Computersystem zu einem Funkmodul (wireless radio module) zur Verfügung gestellt. Das Modul erfüllt die gesetzlichen Anforderungen an einen Soll-Strahler (intentional radiator), aber ist nicht speziell für irgendein gegebenes Drahtloskommunikationsprotokoll ausgebildet. An der anderen Seite der harmonisierten Schnittstelle hält sich eine generische Protokollmaschine (generic protocol engine) auf, die das Funkmodul derart manipulieren kann, das es ein gegebenes Drahtloskommunikationsprotokoll erfüllt. Über der Protokollmaschine befindet sich der normale Betriebssysteme(OS)-Treiberstapel, der die Verbindung zu den verschiedenen Netzwerk- und Peripherietreibern des Host-Computersystems herstellt.
Bei dieser Art der Aufteilung kann ein Funkmodul so konstruiert sein, daß es in Übereinstimmung mit mehreren Drahtloskommunikationsprotokollen arbeitet. Die harmonisierte Schnittstelle kann dieses Funkmodul mit einem Host-Computersystem verbinden, das dann die High-Level-Baseband-Verarbeitung für das Modul ausführt. Durch dynamisches Ändern des Quellcodes in dem Host-System können verschiedene Drahtloskommunikationsprotokolle emuliert werden.
Beispielsweise kann ein Modul geschaffen werden, das in Übereinstimmung mit dem Bluetooth*-Protokoll (wie es beispielsweise in der „Specification of the Bluetooth System", v1.0b, 1. Dezember 1999, beschrieben ist), dem HomeRF* Shared wireless Access Protocol (SWAP) (wie es beispielsweise in der „Shared Wireless Access Protocol (SWA) Sepcification" v.1.0, 5. Januar 1999 beschrieben ist) und dem IEEE 802.11 (wie es beispielsweise in dem „IEEE Std 802.11" 1999er Edition) beschrieben ist) arbeitet. Das Protokoll kann dynamisch in Abhängigkeit von der Umgebung des Benutzers (zum Beispiel auf der Straße, im Büro oder zu Hause) geändert werden. Zusätzlich zu diesen Drahtloskommunikationsprotokollen für kurze Reichweiten können auch Drahtloskommunikationsprotokolle für große Reichweiten emuliert werden, wie beispielsweise ein Third-Generation(3G)-Cellular Kommunikationsprotokoll, wenn das richtige Modul mit der harmonisierten Schnittstelle verbunden ist (*Handelsmarken und Marken sind das Eigentum ihrer jeweiligen Inhaber).
Durch richtiges Aufteilen des Basebands kann ein solches Design darüber hinaus dem Host-Prozessor des Host-Computersystems ermöglichen, einen Teil der Baseband-Verarbeitung der höheren Ebene auszuführen. Unter Verwendung der harmonisierten Schnittstelle kann ein Host-Prozessor eines Computersystems Baseband-Verarbeitungsfunktionen selbst (natively) ausführen, wodurch die Kosten des Systems reduziert werden, indem die Notwendigkeit einer separaten, spezialisierten Verarbeitungshardware zum Unterstützen des Funkmoduls reduziert wird. Um diese Funktionen auszuführen, kann der Host-Prozessor Verbesserungen gegenüber herkömmlichen Prozessoren aufweisen, die es dem Host-Prozessor ermöglichen, Echtzeitereignisse zu verarbeiten, wie beispielsweise solche, die Drahtloskommunikationsprotokollen zugeordnet sind.
Eine detaillierte Beschreibung von Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung einschließlich verschiedener Kon figurationen und Implementierungen wird nachfolgend angegeben.
DAS FUNKMODUL (WIRELESS-MODUL)
Obwohl sich ein großer Teil der nachfolgenden Diskussion auf die Bluetooth-Technologie einschließlich des Bluetooth-Baseband konzentriert, ist es klar, daß die hier erörterten Konzepte in breiterem Umfang auf nahezu beliebige Drahtloskommunikationsprotokolle und ihre zugehörigen Basebands angewendet werden können.
Die gegenwärtige Aufteilung eines Bluetooth-Funkmoduls folgt der für die Implementierung verwendeten Siliziumtechnologie. Der analoge Hochfrequenz (HF)-Teil eines Blue-tooths-Moduls wird üblicherweise unter Verwendung eines BiCMOS-Prozesses hergestellt und hält sich in einem Bauelement oder Gerät (zum Beispiel dem Sendeempfänger) auf. Der verbleibende Mikrocontroller-Abschnitt wird üblicherweise unter Verwendung eines CMOS-Prozesses hergestellt und hält sich in einem separaten Bauelement auf, das hier als Kurzreichweiten-Funk-Baseband-Controller bezeichnet wird.
Das Bluetooth-System basiert auf der Funktechnik. Demzufolge kann die Erfüllung einer Reihe länderspezifischer Regelungen für den Erfolg des Bluetooth-Protokolls wichtig sein. Diese Anforderungen werden normalerweise durch eine Regierungsbehörde überwacht, einschließlich beispielsweise der Federal Communications Commission (FCC) in den Vereinigten Staaten und des Ministeriums für Post- und Telekommunikation (MPT) in Japan. Deren Anforderungen bestimmen, wie ein den Vorschriften entsprechender Funksender sich in ihrem jeweiligen Land zu verhalten hat. Nachdem ein zu verkaufendes Produkt montiert worden ist, wird es an eine von der Regierungsbehörde anerkannte Testinstitution gesendet, um getestet und zertifiziert zu werden. Nachdem diese Tests abgeschlossen sind (welche zwei Monate oder mehr beanspruchen können) und das Produkt zertifiziert ist, kann das Produkt dann auf den Märkten dieses Landes verkauft werden.
Um die Produkteinführung solcher Geräte zu beschleunigen, wurde ein Declaration of Compliance (DoC) genannter Prozeß geschaffen. Dieser Prozeß gestattet es einem Unternehmen, ein Gerät auf der Grundlage der Tatsache, daß es aus zuvor getesteten (und vorzertifizierten) Komponenten zusammengesetzt ist, vorzuzertifizieren. Das Aufbauen eines Geräts unter Verwendung einer vorzertifizierten Komponente gestattet es einem Unternehmen, sein Endprodukt über den DoC-Prozeß selbst zu zertifizieren. Um in den Vereinigten Staaten eine Vorzertifizierung eines Moduls zu erreichen, wird von dem Modul erwartet, daß es die Anforderungen des „Limited Modul Approval" (LMA) erfüllt, wie sie in der FCC-Veröffentlichung mit dem Titel „Part 15 Unlicensed Modular Transmitter Approval", veröffentlicht am 26. Juni 2000, beschrieben sind.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird ein Funkmodul zur Verfügung gestellt, das die LMA-Anforderungen der FCC erfüllt, so daß ein OEM den DoC-Prozeß verwenden kann, um seine Endbenutzerprodukte, die das Modul enthalten, selbst zu zertifizieren. Dadurch entfällt in dem Produktentwicklungszyklus der FCC-Funkzertifizierungsprozeß, der normalerweise dem Integrieren eines Soll-HF-Strahler (intentional RF radiator) in ein Produkt zugeordnet ist. Gegenwärtige DoC-Anforderungen für LMA erstrecken sich bis zu dem Äquivalent des Bluetooth-Verbindungsmanagementprotokolls (Bluetooth Link Management Protocol), und aufgrund der oben beschriebenen gegenwärtigen herstellungsbasierten Aufteilung kann es sein, daß ein Funkmodul, damit es LMA erhält, das vollständige Bluetooth-Baseband enthält.
Es sei beispielsweise das Computersystem gemäß 1a betrachtet, das einen Prozessor 305, einen Speicher 315 und eine Eingabe-Ausgabe(I-O)-Einrichtung 320, die mit einer Bussteuerlogik 310 (welche üblicherweise der System-Chipsatz ist) gekoppelt sind, enthält. Ein Kurzreichweiten-Funk-Baseband-Controller 330 enthält die dem vollständigen Baseband, beispielsweise dem Bluetooth-Baseband, zugeordnete Logik, die verwendet wird, um den Sendeempfänger 335 zu betreiben. Mit anderen Worten, der Baseband-Controller 330 enthält sämtliche Logik, die verwendet wird, um das vollständige Baseband eines Drahtloskommunikationsprotokolls zu unterstützen. Darüber hinaus enthält der Controller 330 eine Busschnittstellenlogik, die verwendet wird, um mit der Bussteuerlogik 310 des Chipsatzes und mit dem Sendeempfänger 335 zu kommunizieren.
Auf der Grundlage dieser Aufteilung würde ein Modul, das den Anforderungen der LMA genügt, sowohl den Sendeempfänger 335 als auch den Kurzreichweiten-Funk-Baseband-Controller 330 gemäß 1a enthalten. Eine Aktualisierung oder eine andere Modifikation an dem Baseband, das in dem Controller 330 enthalten ist, könnte folglich eine Neuzertifizierung eines derartigen Moduls erfordern. Darüber hinaus überläßt ein derartiges Modul nur eine geringe oder keine Baseband-Verarbeitung für eine Implementierung durch das Host-Computersystem, wodurch die Systemkosten erhöht werden. Alternativ würde die Integration des Controllers 330 in das Host-Computersystem bewirken, daß der verbleibende Sendeempfänger 335 nicht dem DoC-Prozeß ausgesetzt wird, da er die LMA-Anforderungen nicht erfüllen würde.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird der Kurzreichweiten-Funk-Baseband-Controller 330 gemäß 1a aufgeteilt, so daß ein Teil des Basebands in ein oder mehrere Einrichtungen des Host-Computersystems integriert werden kann. Der Teil des Basebands, der nicht in das Host-System integriert wird, entspricht dem Verbindungsmanagementprotokoll (Zink Management Protocol), wodurch dieser Teil zusammen mit dem Sendeempfänger zur Verfügung steht, um der LMA des DoC-Prozesses zu genügen.
Beispielsweise sei das Computersystem gemäß 1b betrachtet, das den Prozessor 305, den Speicher 315 und die I-O-Einrichtung 320 aufweist. Diese Elemente sind mit der Bussteuerlogik 311 gekoppelt. Die Bussteuerlogik 311 enthält einen integrierten High-Level-Baseband-Controller 312, der dem High-Level-Teil des Bluetooth-Basebands (oder Basebands eines anderen Funkkommunikationsprotokolls) zugeordnet ist, der zuvor in dem Controller 330 gemäß 1a enthalten war. Der verbleibende Low-Level-Teil des Basebands, der zuvor in dem Controller 330 enthalten war, ist jetzt in dem Low-Level-Baseband-Controller 331 enthalten. Dieser Controller bildet jetzt zusammen mit dem Sendeempfänger 336 das neue Funkmodul 340 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, und dieses Modul ist mit der Bussteuerlogik 311, die den High-Level-Baseband-Controller 312 enthält, über eine harmonisierte Schnittstelle gekoppelt.
Das Funkmodul 340 gemäß 1b kann von der FCC (oder einer analogen Behörde in anderen Ländern) unter Verwendung der LMA und eines DoC-Prozesses vorzertifiziert und als unabhängige Zusatzkomponente für Computersystemhersteller zur Verbindung mit ihren Systemen verkauft werden. Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung enthält das Funkmodul 340 extern zugreifbare I-O-Ports, die mit I-O-Puffern in dem Modul gekoppelt sind. Diese Verbindungen können so ausgebildet sein, daß sie mit einer oder mit mehreren Komponenten des Host-Computersystems gekoppelt werden können, um eine Kommunikation zwischen dem Modul und dem Host-Computersystem zu ermöglichen.
Indem das Funkmodul 340 gemäß 1b in generischer Weise entwickelt wird, kann das Modul mehrere Protokolle unterstützen, und jedes kann sich irgendein Segment des in dem Funkmodul 340 enthaltenen Baseband-Teils teilen. Die protokollspezifische Baseband-Verarbeitung wird in dem High-Level-Teil des Basebands ausgeführt, welcher von dem High-Level-Baseband-Controller 312, der in die Bussteuerlogik 311 integriert ist, koordiniert wird. Die Baseband-Protokollauswahl und der -betrieb können zumindest zum Teil durch ein oder mehrere Softwareprogramme gesteuert werden, die eine direkte Benutzerinteraktion einschließen oder nicht. Diese Programme können sich zumindest zum Teil auf irgendeinem maschinen-zugreifbaren Medium aufhalten, wie beispielsweise einer Magnetplatte (zum Beispiel Festplattenlaufwerk oder Diskette), einer optischen Platte (zum Beispiel einer CD oder einer DVD), einem Halbleiterbauelement (zum Beispiel Flash, EPROM oder RAM) oder einem Trägersignal, die kollektiv von den I-O-Einrichtungen 320 der 1a–c repräsentiert werden sollen.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann das einzelne Funkmodul in Abhängigkeit von der Umgebung des Benutzers verschiedene Protokolle abarbeiten. Beispielsweise könnte ein Benutzer während des Reisens das Modul verwenden, um Bluetooth-Protokolle auszuführen. Im Büro könnte der Benutzer das Modul verwenden, um IEEE 802.11-Protokolle auszuführen, und zu Hause könnte der Benutzer das Modul verwenden, um SWAP/Home-RF-Protokolle auszuführen. Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unterstützt das Modul andere Drahtloskommunikationsprotokolle, die ebenfalls in dem 2,4 GHz-Band arbeiten. Alternativ könnte das Modul so modifiziert werden, daß es Funkkommunikationsprotokolle unterstützt, die in anderen Frequenzbereichen arbeiten.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird die Ausführung der High-Level-Baseband-Protokolle (Baseband-Verarbeitung) von dem Host-Prozessor 305 gemäß 1b erledigt (oder unterstützt), welcher so modifiziert sein kann, daß er eine Echtzeitereignisverarbeitung unterstützt, wie sie unten beschrieben ist. Alternativ könnte die gesamte oder ein Teil der High-Level-Baseband-Verarbeitung von einer Steuerlogik ausgeführt werden, die in die Bussteuerlogik 311 eingebettet ist. Bei einem alternativen Ausfüh rungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird die Ausführung der High-Level-Baseband-Protokolle von einem Peripheriecontroller des Host-Systems erledigt (oder unterstützt), wie er in Verbindung mit 1c beschrieben ist.
Das Computersystem gemäß 1c weist einen Prozessor 305, einen Speicher 315 und I-O-Einrichtungen 320 auf, die über eine Bussteuerlogik 310 gekoppelt sind. Darüber hinaus ist der eingebettete Controller 325 mit der Bussteuerlogik 310 gekoppelt. Der eingebettete Controller 325 kann beispielsweise ein Tastatur-Controller oder Weitreichweiten-Funk-Controller sein. Der eingebettete Controller 325 schließt einen High-Level-Baseband-Controller 326 ein, der über die harmonisierte Schnittstelle eine Schnittstelle zu dem Funkmodul 340 bildet. Das Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, das in 1c gezeigt ist, könnte sich als vorteilhaft gegenüber dem Ausführungsbeispiel der 1b dadurch herausstellen, daß das Ausführungsbeispiel gemäß 1c selbst dann für einen Betrieb des Funkmoduls sorgt, wenn sich der Prozessor in einem Herunterschalt(Low Power)-Zustand befindet. Das Ausführungsbeispiel gemäß 1b kann deshalb als vorteilhaft angesehen werden, weil die Baseband-Verarbeitung von dem Host-Prozessor die Systemkosten reduziert, da sie die Notwendigkeit eines separaten Controllers verringert.
Zusätzlich zu den Merkmalen des oben beschriebenen Funkmoduls kann das Modul Merkmale aufweisen, die es dem Modul ermöglichen, als Soll-Strahler (intentional radiator) die LMA von der FCC bzw. ihre Äquivalente von anderen Regierungen zu empfangen. Beispielsweise kann gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung das Funkmodul zusätzlich seinen eigenen Referenzoszillator, Antenne, HF-Abschirmung, gepufferte Dateneingänge und Stromversorgungsregler enthalten.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Verbindung zwischen dem Funkmodul und den Host- Systemkomponenten ein flexibles Kabel, wie beispielsweise ein ?bandkabel, einschließen, das 6 Zoll oder mehr überspannt. Die Länge eines solchen Kabels kann so gewählt sein, daß sie die Distanz von dem Deckel eines Notebook- oder anderen mobilen Computersystems über das Scharnier des Host-Systems bis zu der Mutterplatine zur Kopplung mit anderen Komponenten überspannt. Das Funkmodul einschließlich seiner Antenne kann vorteilhafterweise in dem Deckel befestigt sein.
Beispielsweise zeigt 1d ein Notebook-Computersystem 400 mit einem Grundteil 410, das mit einem angelenkten Deckel 405 verbunden ist. Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist die Mutterplatine des Computersystems, die beispielsweise den Prozessor, den Chipsatz (Bussteuerlogik), den Hauptspeicher und den High-Level-Baseband-Controller enthält, im Grundteil 410 des Computersystems 400 enthalten. Der Deckel 405 des Computersystems enthält einen Anzeigebildschirm. Alternativ könnte ein Deckel eines alternativen Computersystems, wie beispielsweise eines Tablett- oder Handheld-Computersystems, irgendeinen schützenden Deckel mit oder ohne Anzeigebildschirm oder einer anderen Eingabe/Ausgabe-Funktionalität sein.
Ein Vorteil des Anbringens des Funkmoduls 340 im Deckel 405 gemäß 1d besteht darin, daß während des normalen Betriebs der Deckel 405 üblicherweise als höchster Punkt des Computersystems vorhanden ist, wodurch die drahtlose Kommunikation unterstützt wird. Wie es gezeigt ist, kann das Funkmodul 340 in dem Deckel 405 am Ort 415 an oder in der Nähe der Oberseite des Deckels 405 befestigt sein, wobei sich das flexible Kabel 420 nach unten durch den Deckel 405 und durch das den Deckel 405 und das Grundteil 410 koppelnde Scharnier erstreckt. Das dem Funkmodul 340 entgegengesetzte Ende des Kabels 420 kann dann mit Komponenten innerhalb des Grundteils 410 gekoppelt sein, beispielsweise mit dem High-Level-Baseband-Controller, welcher in einen Chipsatz oder einen Mikrocontroller der Mutterplatine innerhalb des Grundteils 410 integriert sein kann. Man beachte, daß das Funkmodul 340 und das Kabel 420 aus Gründen der Klarheit in 1d als von dem Deckel 405 getrennt gezeigt sind. Gemäß dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel sind das Funkmodul und das Kabel in dem Deckel integriert oder auf andere Weise mit dem Deckel befestigt.
ECHTZEITEREIGNISVERARBEITUNG
Man beachte, daß der Begriff „Echtzeit" so, wie er hier verwendet wird, nicht implizieren soll, daß ein Host-System sofort auf ein von einem externen Gerät erzeugtes Signal antwortet. Vielmehr soll der Begriff „Echtzeit" einen ausreichenden Determinismus und eine ausreichend zuverlässige Verzögerung seitens des Host-Systems implizieren, um beispielsweise zuverlässig die Einrichtung und Aufrechterhalten einer drahtlosen Kommunikationsverbindung mit einem externen Gerät zu ermöglichen. Bei einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung entspricht diese drahtlose Kommunikationsverbindung dem Bluetooth- oder einem anderen Drahtloskommunikationsprotokoll. Das externe Gerät kann ein elektronisches Gerät sein, das einen unabhängigen Prozessor aufweist, der sich nicht unter der direkten Kontrolle des Host-Prozessors des Host-Systems befindet.
Ein primärer Host-Prozessor kann modifiziert sein, um Echtzeitereignisse zu verarbeiten, wie beispielsweise diejenigen, die dem Einrichten einer drahtlosen Kommunikationsverbindung mit einem externen Gerät in Übereinstimmung mit einem Bluetooth- oder einem anderen Drahtloskommunikationsprotokoll zugeordnet sind. Eine Weise, auf welche ein herkömmlicher Host-Prozessor modifiziert werden kann, um diese Echtzeitereignisse zu verarbeiten, besteht darin, einen Zeitgeber und eine Schaltung für Ereignisse (Interrupts) hoher Priorität in den Host-Prozessor aufzunehmen. Dies kann einem Echtzeit-Kernel ermöglichen, unter einem vorhandenen Betriebssystem zu arbeiten, das keine Echtzeitattribute aufweist. Ein Beispiel eines Betriebssystems, das keine Echtzeitattribute aufweist, schließt die Windows*-Betriebssysteme, wie beispielsweise Windows MT, Windows 2000, Windows 98 und Windows ME (Millennium Edition) ein. (*Handelsmarken und Warenzeichen sind Eigentum der jeweiligen Inhaber).
Dieses Kernel könnte den Zeitgeber so setzen, daß er in regelmäßigen Intervallen ein Ereignis hoher Priorität erzeugt. Bei Aktivierung könnte eine Echtzeitereignisschaltung die Kontrolle auf einen Echtzeitereignisbehandler (Kernel-Software) übertragen, welcher eine Echtzeit-Task ausführt. Dieser Behandler kann verwendet werden, um ein Wireless-Baseband-Protokoll zu verarbeiten, das strikte Zeitgabeanforderungen aufweist. Darüber hinaus könnte das Verfahren die Verwendung eines Ereignis-Pins umfassen, welches ebenfalls dieses Ereignis hoher Priorität erzeugen kann. Das Ereignis-Pin kann mit dem Prozessor oder mit einer mit dem Prozessor gekoppelten externen Einrichtung, wie beispielsweise einem Chipsatz, gekoppelt sein. Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung könnte das Ereignis hoher Priorität unter Verwendung eines in dem Prozessor oder in einer externen Einrichtung gespeicherten Status-Bits erzeugt werden.
Ein Merkmal dieses Ereignisses hoher Priorität ist es, daß es zuverlässigere Verzögerungen gegenüber herkömmlichen Interrupts zur Verfügung stellen kann, was das Risiko verringert, daß eine Verzögerung eines Ereignisses hoher Priorität durch andere von dem Prozessor ausgeführte Aufgaben über den Haufen geworfen wird. Somit ist gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dieses Ereignis hoher Priorität eines der Interrupts höchster Priorität in dem Prozessor, obwohl andere Interrupts, wie sie beispielsweise für die Speicherfehlerbehandlung verwendet werden können, von höherer Priorität sein können.
Hardware- und Softwareelemente gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind in den 2a beziehungsweise 2b gezeigt. Der Host-Prozessor 100 enthält einen Intervallzeitgeber 105, der durch eine Softwareroutine gesetzt werden kann. Der Zeitgeber triggert eine Echtzeitereignisschaltung 110, um das Verfahren gemäß 2b zu implementieren. Alternativ kann der Intervallzeitgeber 105 die Echtzeitereignisschaltung 110 so triggern, daß ein Register gelesen wird, um zu bestimmen, ob ein Echtzeitereignis empfangen worden ist. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel enthält der Host-Prozessor 100 ein extern zugreifbares Ereignis-Pin 115, das von externen Einrichtungen in dem Host-Computersystem verwendet werden kann, um die Echtzeitereignisschaltung 110 so zu triggern, daß das Verfahren gemäß 2b implementiert wird.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel der 2b führt der Prozessor im Schritt 150 einen Prozeß aus, wenn ein Echtzeitereignisinterrupt (REI; Real-time Event Interrupt) im Schritt 155 auftritt. Diese REI kann beispielsweise durch den Ereigniszeitgeber 105, wenn dessen gesetztes Zeitintervall abläuft, oder die Aktivierung des Ereignis-Pins 115 des Host-Prozessors 100 gemäß 2a bewirkt werden. In Erwiderung des REI veranlaßt die Echtzeitereignisschaltung 110 den Host-Prozessor 100, den gerade ausgeführten Prozeß im Schritt 150 anzuhalten und den Prozessorzustand im Schritt 160 zu sichern. Der Prozessorzustand kann in einen reservierten Speicherraum gesichert werden.
Im Schritt 165 gemäß 2b ruft der Host-Prozessor 100 einen REI-Behandler auf und führt ihn aus. Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung enthält dieser REI-Behandler Befehle, die dann, wenn sie von dem Host-Prozessor ausgeführt werden, den Host-Prozessor veranlassen, ein oder mehrere Register zu lesen, die sich auf das Echtzeitereignis beziehende Informationen speichern. Beispielsweise könnte der Host-Prozessor ein oder mehrere Register lesen, die Informationen speichern, die das Vorhandensein oder das Fehlen eines drahtlos gesendeten Identifikationssignals aus einem eine drahtlose Kommunikation anfordernden externen Gerät anzeigen.
Sofern festgestellt wird, daß ein externes Gerät vorhanden ist und eine Kommunikation anfordert, kann der Host-Prozessor die Kommunikation (oder einen Zeitplan für eine zukünftige Kommunikation) mit dem externen Gerät zu diesem Zeitpunkt einrichten. Alternativ kann der Host-Prozessor während dieser Zeit Baseband-Verarbeitungsfunktionen in Übereinstimmung mit einem Drahtloskommunikationsprotokoll ausführen, wie es oben beschrieben wurde.
Nachdem im Schritt 170 gemäß 2b ein REI-Rückkehr-Befehl empfangen worden ist, kann der in dem reservierten Speicherraum gespeicherte Prozessorzustand in den Host-Prozessor zurückgespeichert werden und der vorhergehende Prozeß, der durch den Schritt 150 verlassen wurde, kann fortgesetzt werden. Man beachte, daß die oben beschriebene Hardware und Software entweder mit oder ohne Betriebssystemunterstützung implementiert werden kann.
Gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann die Echtzeitereignisverarbeitung über einen sekundären nicht-symmetrischen Prozessor (NSP; non-symmetric processor), der in den primären Host-Prozessor integriert ist, implementiert werden. Bei diesem Ausführungsbeispiel kann der NSP ein OS ausführen, das eine Echtzeitverarbeitung unterstützt und von dem von dem primären Host-Prozessor ausgeführten primären OS, welches keine Echtzeitfunktionalität unterstützt, getrennt ist. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel kann der NSP dann die Baseband-Verarbeitungsfunktionen in Übereinstimmung mit einem Drahtloskommunikationsprotokoll, wie es oben beschrieben wurde, ausführen, während der primäre Prozessor die reguläre Arbeit des Host-Prozessors für den Rest des Computersystems ausführt.
3 schließt einen Host-Prozessor 200, der in Übereinstimmung mit einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ausgebildet ist, ein, in welchem ein NSP-Kern 210 in den primären Host-Prozessorkern 205 integriert ist. Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist der NSP-Kern auf demselben Halbleitersubstrat wie der primäre Host-Prozessorkern integriert, so daß ein einziger Prozessor gebildet wird. Um die Kosten zu reduzieren, teilen sich der primäre Host-Prozessorkern und der NSP-Kern 210 einen L2-Cache 215, und beide Prozessorkerne können über eine Buseinheit 215 mit einem gemeinsamen Speichersubsystem 220 des Host-Computersystems kommunizieren. Beide Kerne können sich darüber hinaus weitere Systemressourcen teilen.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung teilen sich der NSP-Kern und der primäre Host-Prozessorkern eine Befehlssatzarchitektur (ISA). Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung teilen sich der NSP und der primäre Host-Prozessorkern keine ISA.
Diese Erfindung wurde unter Bezugnahme auf ihre speziellen Ausführungsbeispiele beschrieben. Für Personen, die in den Genuß dieser Offenbarung gelangen, ist es jedoch klar, daß verschiedene Modifikationen und Änderungen an diesen Ausführungsformen vorgenommen werden können, ohne von dem breiteren Geist und Umfang der Erfindung abzuweichen. Die Beschreibung und die Zeichnungen sind dementsprechend in einem veranschaulichenden Sinne und keinem einschränkenden Sinne auszulegen.
Zusammenfassung
Ein Funkmodul mit einem Funksendeempfänger und einem Low-Level-Baseband-Controller, das die Genehmigung „FCC Limited Modular Approval" erfüllt. Nur ein Teil des Basebands, der einem drahtlosen Kommunikationsprotokoll zugeordnet ist, ist in dem Controller enthalten. Der Rest des Basebands kann in einem Host-Computersystem enthalten sein, mit welchem das Modul gekoppelt werden kann, so daß bei einem Ausführungsbeispiel das Modul selektiv in Übereinstimmung mit einem von mehreren drahtlosen Kommunikationsprotokolle betrieben werden kann.
(1b)

Claims

Eine Komponente, die mit einem Host-Computersystem gekoppelt werden soll, wobei die Komponente aufweist: einen Funksendeempfänger; und einen Low-Level-Baseband-Controller, der eine Logik aufweist, die nur einem Teil, aber nicht dem gesamten Baseband zum Betreiben des Sendeempfängers in Übereinstimmung mit einem Drahtloskommunikationsprotokoll zugeordnet ist, wobei der Teil des Basebands ausreichend ist, um zu ermöglichen, daß die Komponente die Genehmigung Limited Modular Approval von der Federal Communications Commission erhält.
Die Komponente nach Anspruch 1, ferner aufweisend gepufferte, extern zugreifbare Eingabe-Ausgabe-Ports für eine Verbindung mit dem Host-Computersystem.
Die Komponente nach Anspruch 2, ferner aufweisend ein mit den elektrischen Eingabe-Ausgabe-Ports gekoppeltes flexibles Kabel.
Die Komponente nach Anspruch 1, wobei ein Rest des Basebands, der nicht in die Komponente integriert ist, in das Host-Computersystem zu integrieren ist.
Die Komponente nach Anspruch 1, wobei die Komponente in Übereinstimmung mit einer Mehrzahl von Drahtloskommunika tionsprotokollen betrieben werden soll, die sich zumindest ein Segment des Teils des Basebands teilen.
Die Komponente nach Anspruch 1, wobei die Komponente in Übereinstimmung mit einem durch das Host-Computersystem ausgewählten Drahtloskommunikationsprotokoll einer Mehrzahl von Drahtloskommunikationsprotokollen betrieben werden soll.
Die Komponente nach Anspruch 6, wobei die Mehrzahl von Drahtloskommunikationsprotokollen Bluetooth, SWAP und IEEE 802.11 umfaßt.
Die Komponente nach Anspruch 6, wobei der Teil des Basebands ein Verbindungsmanagementprotokoll einschließt.
Die Komponente nach Anspruch 8, wobei der Teil des Verbindungsmanagementprotokolls einer Bluetooth-Drahtloskommunikationsspezifikation genügt.
Die Komponente nach Anspruch 1, ferner aufweisend einen Referenzoszillator, eine Antenne, eine HF-Abschirmung und einen Spannungsversorgungsregler.
Ein Verfahren, umfassend: Bereitstellen eines mobilen Ein-Prozessor-Computersystems mit einem High-Level-Baseband-Controller zum Bestimmen eines einer Mehrzahl von Drahtloskommunikationsprotokollen, wobei in Übereinstimmung mit diesem Protokoll drahtlos kommuniziert werden soll; Koppeln eines Funkmoduls mit dem Computersystem, wobei das Funkmodul einen Low-Level-Baseband-Controller und einen Sendeempfänger enthält, um eine drahtlose Kommunikation in Übereinstimmung mit den mehreren Drahtloskommunikationsprotokollen zu ermöglichen, wobei das Modul der Genehmigung Limited Modular Approval von der Federal Communications Commission genügt; und Befähigen des Computersystems derart, daß es das Funkmodul in Übereinstimmung mit dem einen der mehreren Drahtloskommunikationsprotokolle betreibt, indem ein geeignetes Software-Programm auf einem mit dem Host-Computersystem gekoppelten maschinen-zugreifbarem Medium installiert wird.
Das Verfahren nach Anspruch 11, wobei das Bereitstellen des Computersystems mit dem High-Level-Baseband-Controller das Einbringen eines Chipsatzes in das Computersystem einschließt, der den High-Level-Baseband-Controller enthält.
Das Verfahren nach Anspruch 11, wobei das Bereitstellen des Computersystems mit dem High-Level-Baseband-Controller das Aufnehmen eines Tastaturcontrollers in das Computersystem einschließt, der den High-Level-Baseband-Controller enthält.
Das Verfahren nach Anspruch 11, wobei das Koppeln des Funkmoduls mit dem Computersystem das Koppeln von Eingabe-Ausgabe-Puffern des Funkmoduls mit dem Computersystem über ein flexibles Kabel einschließt, das das Anordnen des Funkmoduls in einem Deckel des Computersystems ermöglicht.
Ein Verfahren, umfassend: Befähigen eines Computersystems derart, daß es ein Funkmodul in Übereinstimmung mit einem ersten Drahtloskommunikationsprotokoll während einer ersten Zeitdauer betreiben kann, wobei das Funkmodul der Limited Modular Approval der Federal Communications Commission unabhängig von dem Computersystem genügt; und Befähigen des Computersystems derart, daß es das Funkmodul gemäß einem zweiten Drahtloskommunikationsprotokoll während einer zweiten Zeitdauer betreiben kann.
Das Verfahren nach Anspruch 15, wobei das Befähigen des Computersystems, das Funkmodul zu betreiben, einschließt, daß ermöglicht wird, daß Signale zwischen dem Computersystem und dem Funkmodul über ein mit einer Mutterplatine des Computersystems an einem ersten Ende und mit dem Funkmodul, das an einem Deckel des Computersystems befestigt ist, an einem zweiten Ende gekoppeltes flexibles Kabel übermittelt werden.
Das Verfahren nach Anspruch 15, wobei das Befähigen eines Computers, ein Funkmodul in Übereinstimmung mit einem ersten Drahtloskommunikationsprotokoll zu betreiben, einschließt, daß ermöglicht wird, daß ein erster Teil der dem ersten Drahtloskommunikationsprotokoll zugeordneten Baseband-Verarbeitung von dem Computersystem ausgeführt wird und daß ein zweiter Teil der dem ersten Drahtloskommunikationsprotokoll zugeordneten Baseband-Verarbeitung von dem Funkmodul ausgeführt wird.
Das Verfahren nach Anspruch 17, wobei das erste Drahtloskommunikationsprotokoll ein Bluetooth-Protokoll ist und der zweite Teil der Baseband-Verarbeitung dem Bluetooth-Verbindungsmanagementprotokoll genügt.
Das Verfahren nach Anspruch 18, wobei das zweite Drahtloskommunikationsprotokoll ein IEEE802.11- oder ein SWAP-Protokoll ist.
Das Verfahren nach Anspruch 17, wobei das Ermöglichen, daß der erste Teil der dem ersten Drahtloskommunikationsprotokoll zugeordneten Baseband-Verarbeitung von dem Computersystem ausgeführt wird, ein Ausrüsten des Computersystems mit einem Chipsatz, der einen integrierten Baseband-Controller aufweist, einschließt.
Das Verfahren nach Anspruch 15, wobei das Ermöglichen, daß ein Computersystem ein Funkmodul in Übereinstimmung mit einem zweiten Drahtloskommunikationsprotokoll betreibt, ein Ausrüsten des Computersystems mit einem Tastaturcontroller einschließt, der einen integrierten Baseband-Controller zum Ausführen eines ersten Teils einer dem zweiten Drahtloskommunikationsprotokoll zugeordneten Baseband-Verarbeitung aufweist, und ein Ermöglichen, daß ein zweiter Teil der dem zweiten Drahtloskommunikationsprotokoll zugeordneten Baseband-Verarbeitung von dem Funkmodul ausgeführt wird, einschließt.
Ein mobiles Ein-Prozessor-Computersystem, das so programmiert ist, daß es das Verfahren nach Anspruch 15 implementiert.
Ein maschinen-zugreifbares Medium, das maschinen-zugreifbare Befehle enthält, die dann, wenn sie von einem Computersystem ausgeführt werden, das Computersystem veranlassen, das Verfahren nach Anspruch 15 auszuführen.
Das Medium nach Anspruch 23, ferner umfassend maschinen-zugreifbare Befehle, die dann, wenn sie von dem Computersystem ausgeführt werden, das Computersystem veranlassen, ferner das Verfahren nach Anspruch 17 auszuführen.
Das Medium nach Anspruch 23, ferner aufweisend maschinen-zugreifbare Befehle, die dann, wenn sie von dem Computersystem ausgeführt werden, das Computersystem veranlassen, ferner das Verfahren nach Anspruch 19 auszuführen.
Ein mobiles Ein-Prozessor-Computersystem, aufweisend: ein Funkmodul mit gepufferten Eingabe-Ausgabe-Ports, einem Low-Level-Baseband-Controller und einem Sendeempfänger, um eine drahtlose Kommunikation in Übereinstimmung mit einer Mehrzahl von Drahtloskommunikationsprotokollen zu ermöglichen, wobei das Modul der Limited Modular Approval von der Federal Communications Commission genügt; ein mit den Eingabe-Ausgabe-Ports des Funkmoduls gekoppelter High-Level-Baseband-Controller zum Betreiben des Funkmoduls in Übereinstimmung mit einem ausgewählten Protokoll der mehreren Drahtloskommunikationsprotokolle.
Das Computersystem nach Anspruch 26, ferner aufweisend ein mit dem High-Level-Baseband-Controller an einem ersten Ende und mit den Ports des Funkmoduls an einem zweiten Ende gekoppeltes flexibles Kabel.
Das Computersystem nach Anspruch 27, ferner aufweisend einen angelenkten Deckel, in welchem das Funkmodul befestigt ist, wobei sich das flexible Kabel durch ein Scharnier hindurch zwischen dem Funkmodul und dem High-Level-Baseband-Controller erstreckt.
Das Computersystem nach Anspruch 26, ferner aufweisend einen Chipsatz, wobei der High-Level-Baseband-Controller in den Chipsatz aufgenommen ist.
Das Computersystem nach Anspruch 26, ferner aufweisend einen Tastatur-Controller, wobei der High-Level-Baseband-Controller in den Tastatur-Controller aufgenommen ist.
Das Computersystem nach Anspruch 26, wobei die Mehrzahl von Drahtloskommunikationsprotokollen Bluetooth, SWAP und IEEE 802.11 einschließt.
Das Computersystem nach Anspruch 26, wobei der Low-Level-Baseband-Controller einen einem Verbindungsmanagementprotokoll zugeordneten Baseband-Teil enthält.