TW201546609A - 資訊處理裝置、半導體晶片、資訊處理方法、及電腦可讀取儲存媒體 - Google Patents

資訊處理裝置、半導體晶片、資訊處理方法、及電腦可讀取儲存媒體 Download PDF

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Junichi Segawa
Tatsunori Kanai
Tetsuro Kimura
Koichi Fujisaki
Masaya Tarui
Satoshi Shirai
Hiroyoshi Haruki
Yusuke Shirota
Akihiro Shibata
Shiyo Yoshimura
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Toshiba Kk
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Abstract

根據一實施例，一種資訊處理裝置包含一資料獲取單元及一資料儲存控制器。該資料獲取單元經組態以獲取由一感測器量測之資料。該資料儲存控制器經組態以：在指示該資料獲取單元獲取該資料之一時間間隔的一取樣時間間隔等於或小於一臨限值時，將由該資料獲取單元獲取之該資料儲存於具有揮發性之一第一記憶體中。該資料儲存控制器經組態以在該取樣時間間隔超過該臨限值時，將由該資料獲取單元獲取之該資料及儲存於該第一記憶體中之該資料儲存於具有非揮發性之一第二記憶體中。

Description

資訊處理裝置、半導體晶片、資訊處理方法、及電腦可讀取儲存媒體 [相關申請案之交叉參考]
本申請案基於及主張2014年3月12日申請之日本專利申請案第2014-049483號之優先權權利；該案之全文以引用的方式併入本文中。
本文中所描述之實施例大體上係關於資訊處理裝置、半導體晶片、資訊處理方法及電腦可讀取儲存媒體。
通常，吾人已知用於處理與由感測器量測之溫度、濕度或加速度相關之資料之電腦。取樣時間間隔指示獲取感測資料之時點之間之持續等待時間。取樣時間間隔在一些情況中相對較長，且在其他情況中相對較短。就此而言，吾人已知一種用於根據情形來改變取樣間隔持續時間之技術。
通常，為避免使用感測器來量測之資料之丟失，通常將資料儲存於一非揮發性記憶體中。然而，若每當自感測器獲取資料時將該資料儲存於一非揮發性記憶體中，則執行大量小寫入程序。
實施例之一目的係提供一種能夠改良電力效率之資訊處理裝 置。
根據一實施例，一種資訊處理裝置包含一資料獲取單元及一資料儲存控制器。該資料獲取單元經組態以獲取由一感測器量測之資料。該資料儲存控制器經組態以在指示該資料獲取單元獲取該資料之一時間間隔的一取樣時間間隔等於或小於一臨限值時，將由該資料獲取單元獲取之該資料儲存於具有揮發性之一第一記憶體中。該資料儲存控制器經組態以在該取樣時間間隔超過該臨限值時，將由該資料獲取單元獲取之該資料及儲存於該第一記憶體中之該資料儲存於具有非揮發性之一第二記憶體中。
可根據上述資訊處理裝置來改良電力效率。
1‧‧‧裝備感測器之終端機
100‧‧‧微電腦
101‧‧‧處理器核心
102‧‧‧靜態隨機存取記憶體(SRAM)
103‧‧‧快閃記憶體
104‧‧‧匯流排
105‧‧‧計時器
106‧‧‧串列匯流排控制器
107‧‧‧外部記憶體控制器
108‧‧‧網路控制器
109‧‧‧類比轉數位(A/D)轉換器
110‧‧‧比較器
111‧‧‧中斷控制器
120‧‧‧計時器設定單元
121‧‧‧計時器設定單元
140‧‧‧計時器中斷處理程序
141‧‧‧資料獲取單元
142‧‧‧資料儲存控制器
143‧‧‧省電模式設定單元
145‧‧‧取樣時間間隔變化指令接收器
150‧‧‧比較器中斷處理程序
151‧‧‧資料獲取單元
152‧‧‧資料儲存控制器
153‧‧‧時間獲取單元
154‧‧‧計算器
155‧‧‧省電模式設定單元
200‧‧‧電力供應裝置
300‧‧‧電力管理積體電路(PMIC)
400‧‧‧感測器裝置
500‧‧‧非揮發性記憶體
600‧‧‧網路裝置
700‧‧‧電腦
710‧‧‧取樣時間間隔變化指令傳輸器
720‧‧‧取樣時間間隔變化指令傳輸器
L1‧‧‧取樣時間間隔之時間長度
L2‧‧‧取樣時間間隔之時間長度
L11‧‧‧差值
L22‧‧‧差值
S1‧‧‧步驟
S2‧‧‧步驟
S3‧‧‧步驟
S4‧‧‧步驟
S5‧‧‧步驟
S6‧‧‧步驟
S7‧‧‧步驟
S8‧‧‧步驟
S9‧‧‧步驟
S10‧‧‧步驟
S11‧‧‧步驟
S12‧‧‧步驟
S13‧‧‧步驟
S14‧‧‧步驟
S21‧‧‧步驟
S22‧‧‧步驟
S23‧‧‧步驟
S24‧‧‧步驟
S25‧‧‧步驟
S26‧‧‧步驟
S27‧‧‧步驟
S28‧‧‧步驟
S29‧‧‧步驟
S30‧‧‧步驟
S31‧‧‧步驟
S32‧‧‧步驟
S33‧‧‧步驟
S34‧‧‧步驟
S41‧‧‧步驟
S42‧‧‧步驟
S51‧‧‧步驟
S52‧‧‧步驟
S53‧‧‧步驟
S54‧‧‧步驟
S55‧‧‧步驟
S56‧‧‧步驟
S57‧‧‧步驟
S58‧‧‧步驟
S59‧‧‧步驟
S60‧‧‧步驟
S61‧‧‧步驟
S62‧‧‧步驟
S63‧‧‧步驟
S64‧‧‧步驟
Vcmp‧‧‧臨限值
Vthr‧‧‧臨限值
圖1係繪示根據一第一實施例之一裝備感測器之終端機之一組態實例的一圖式；圖2係繪示根據第一實施例之一電力管理IC(PMIC)之一組態實例的一圖式；圖3係繪示根據第一實施例之一程式之一組態實例的一示意圖；圖4係根據第一實施例之用於解釋根據程式來執行之操作之一實例的一流程圖；圖5係用於解釋第一實施例之一特定實例的一圖式；圖6係繪示根據一第二實施例之一程式之一組態實例的一示意圖；圖7係根據第二實施例之用於解釋根據程式來執行之操作之一實例的一流程圖；圖8係用於解釋第二實施例之一特定實例的一圖式；圖9係繪示根據一第三實例之一程式之一組態實例的一示意圖；圖10A至圖10C係繪示根據第三實施例來接收一取樣時間間隔變 化指令所依之方式的圖式；圖11係根據第三實施例之用於解釋根據程式來執行之操作之一實例的一流程圖；及圖12係根據第三實施例之用於解釋根據程式來執行之操作之一實例的一流程圖。
下文參考附圖來詳細地描述一種資訊處理裝置、一種半導體晶片、一種資訊處理方法及一種電腦程式產品之例示性實施例。
第一實施例
圖1係繪示一裝備感測器之終端機1之一例示性硬體組態的一圖式。如圖1中所繪示，裝備感測器之終端機1包含一微電腦100、一電力供應裝置200、一電力管理IC(PMIC)300、一或多個(在圖1所繪示之實例中為三個)感測器裝置400、一非揮發性記憶體500及一網路裝置600。然而，該組態不受限於此實例。在此實例中，各感測器裝置400可簡稱為一「感測器」。同時，如由圖1中之虛線(1)所繪示，該組態可使得裝備感測器之終端機1使用安裝於外部之電力供應裝置200。再者，如由圖1中之虛線(2)所繪示，該組態可使得裝備感測器之終端機1處理由安裝於外部之感測器裝置400量測之資料。此外，儘管圖1中未繪示，但該組態可使得非揮發性記憶體500及網路裝置600係外部裝置。
首先，給出微電腦100之解釋。在本文中，微電腦100執行相關於由感測器裝置400量測之資料之計算，且整體地控制裝備感測器之終端機1。在圖1所繪示之實例中，微電腦100包含以下內部模組：一處理器核心101；一靜態隨機存取記憶體(SRAM)102，其係一揮發性記憶體；一快閃記憶體103，其係一非揮發性記憶體(若並非為一快閃記憶體，則亦可使用一鐵電隨機存取記憶體(FeRAM)或一磁阻隨機存 取記憶體(MRAM)作為非揮發性記憶體)；一匯流排104，其執行內部模組之間之資料通信；一計時器105；一串列匯流排控制器106(諸如I2C、SPI、UART或GPIO)，其用於與感測器裝置400資料通信；一外部記憶體控制器107，其控制非揮發性記憶體500；一網路控制器108，其控制網路裝置600；一類比轉數位(A/D)轉換器109；一比較器110；及一中斷控制器111。然而，此等模組之部分可不嵌入於微電腦100中。例如，在第一實施例中，組態可使得比較器110未嵌入於微電腦100中。
在第一實施例中，微電腦100組態有一單晶片IC(一半導體積體電路)，其中複數個半導體元件(半導體組件)整合於一單個矽晶粒中。然而，此並非唯一可能情況。替代地，例如，構成微電腦100之複數個半導體組件可依一分散方式安裝於複數個矽晶粒中。
微電腦100具有能夠達成電力消耗減少之一省電模式。在此實例中，處理器核心101具有兩個狀態，即，其中執行指令(程式)之一運行狀態及其中處理器核心101等待來自計時器105之一中斷之一閒置狀態(不執行指令之一狀態)。在該閒置狀態中，可藉由切換至省電模式來減少電力消耗。為切換至省電模式，處理器核心101執行一等待中斷(WFI)指令。省電模式具有複數個類型；且停用更多功能能夠達成電力消耗之進一步減少。省電模式之類型之實例包含：一睡眠(SLEEP)模式，其中停止至處理器核心101之時脈供應以便減少電力消耗；及一深度睡眠(DEEP SLEEP)模式，其中藉由停止處理器核心101，停止至嵌入式SRAM 102之電力供應，使電壓保持一低位準，且僅啟用可回應於一中斷來恢復之最少可行功能來進一步減少電力消耗。關於待回應於執行一WFI請求來進入之省電模式之類型，處理器核心101藉由設定一專用控制暫存器(圖中未繪示)中之對應值來指定類型。關於自省電模式恢復(即，關於恢復至一指令可執行狀態)，當 中斷控制器111接收一中斷信號(其亦可被認為請求執行中斷處理之一信號)時，完成自省電模式恢復。
一中斷信號由(例如)計時器105、A/D轉換器109、比較器110或串列匯流排控制器106產生，且接著被傳輸至中斷處理器111。當達到設定時間時，計時器105可產生一中斷信號。A/D轉換器109可在(例如)將已輸入之類比資料完全轉換為數位資料之時間點產生一中斷信號。當一輸入值大於一臨限值時或當該輸入值小於該臨限值時，比較器110可產生一中斷信號。當該輸入值係一指定值(邏輯高(HIGH)或邏輯低(LOW))時或當將該輸入值改變至一指定值(即，自邏輯高改變至邏輯低，或自邏輯低改變至邏輯高)時，串列匯流排控制器106可產生一中斷信號。
中斷控制器111在一內部暫存器中設定對應於所接收之中斷信號之一中斷向量，且將發生一中斷通知給處理器核心101。在收到通知之後，處理器核心101自省電模式恢復，參考中斷控制器111之暫存器，獲取該中斷向量之值，且執行對應於所獲取之中斷向量之一中斷處理程序(一程式)。一旦執行該中斷處理程序，則微電腦100可經組態以自動切換至省電模式。
下文給出電力供應裝置200之解釋。在本文中，可使用各種類型之裝置作為電力供應裝置200。例如，可使用一次電池(諸如鹼性錳電池)、二次電池(諸如鎳氫電池)、或一發電設備及一蓄電裝置之一組合(諸如能量採集裝置)。一能量採集裝置之實例包含其中使用光能之一光伏打電池或其中使用熱能或振動能之一電力採集裝置。若由一能量採集裝置產生之電力不足以滿足由裝備感測器之終端機1執行之操作之峰值電力消耗，則在較少電力消耗之時期期間之過剩電可儲存於蓄電裝置中且可用於滿足峰值時間所需之電力。電力之此一用途稱作峰值輔助(peak assist)。蓄電裝置之實例包含一高容量電容器(諸如一電 雙層電容器或一鋰離子電容器)及一電池(諸如一鋰電子電池)。替代地，可使用一高容量電容器及一電池之組合來組態蓄電裝置。若可使用一AC電力供應器，則可用AC電力供應器替換電池。
下文給出PMIC 300之解釋。在本文中，PMIC 300將由電力供應裝置200供應之電力轉換為微電腦100、感測器裝置400、非揮發性記憶體500及網路裝置600所需之電壓，且將電壓供應至組成元件。圖2係繪示PMIC 300之一例示性組態的一圖式。在本文中，PMIC 300具有不同類型之一或多個內建調節器，諸如複數個切換調節器或複數個線性調節器。接著，PMIC 300將自電力供應裝置200供應之輸入電壓轉換為對應於各電力供應線之電壓。再者，PMIC 300具有內建控制暫存器，其用於儲存指示針對各電力供應線所設定之輸出電壓之資訊。因此，可在對應控制暫存器中設定各電力供應線之調節器之輸出電壓。另外，PMIC 300亦可用於儲存資訊，該資訊指示各電力供應線之調節器之輸出電壓且指示接收一STBY信號以通知裝備感測器之終端機1(或微電腦100)之模式(狀態)時之電力供應之接通/切斷(ON/OFF)控制。根據此設定，例如，若一STBY信號用於通知PMIC 300微電腦100已切換至深度睡眠模式，則PMIC 300可將各電壓供應線之輸出電壓改變至指定電壓或可停止電力供應。
微電腦100及PMIC 300藉由一串列匯流排(諸如I2C或SPI)來彼此連接。因此，在PMIC 300之控制暫存器中，可經由串列匯流排來設定來自微電腦100之值。同時，亦可使用複數個DC/DC轉換器(晶片或模組)之一組合來代替使用整合於一單晶片中之組件來組態PMIC 300。微電腦100裝備有PMIC 300之一些或全部功能。即，微電腦100可具有DC/DC轉換器及調節器作為內建組件，使得可在微電腦100中內部地完成電力供應之接通/切斷控制及電壓之改變。在此一情況中，裝備有PMIC 300之一些或全部功能之微電腦100可組態有一單晶 片IC。
下文給出感測器裝置400之解釋。在本文中，可使用各種類型之感測器作為感測器裝置400。例如，在旨在健康照護之裝備感測器之終端機1中，為獲取生命資料(生物資料)之目的，通常使用脈搏感測器、溫度感測器、濕度感測器或加速度感測器作為感測器裝置400。再者，在旨在基礎設施之裝備感測器之終端機1中，通常使用溫度感測器、加速度感測器、地磁感測器、壓力感測器或梯度感測器作為感測器裝置400。此外，亦可使用除上述類型之外之其他類型之感測器。
此等感測器裝置400可將所量測之實體資料轉換為電壓值且將該等電壓值輸出至微電腦100。接著，微電腦100使用A/D轉換器109來將由感測器裝置400輸出之電壓值轉換為數位資料，且獲取(讀取)該數位資料。在此實例中，藉由A/D轉換器109之轉換來獲取之數位資料可被視為由感測器裝置400量測之資料(在以下解釋中，有時指稱「感測器資料」)。
同時，微電腦100可使用比較器110來辨別由感測器裝置400量測之資料是否已超過一臨限值或小於一臨限值。在此實例中，輸入至比較器110之類比電壓信號(即，對應於由感測器裝置400量測之實體資料之電壓信號)可被視為由感測器裝置400量測之感測器資料。替代地，藉由類比電壓信號之A/D轉換來獲取之數位資料亦可被視為由感測器裝置400量測之感測器資料。
根據感測器裝置400之類型，將實體資料輸出為電阻值、電流值或靜電電容。可使用一電壓轉換電路來將自此等感測器裝置400輸出之實體資料轉換為電壓值，且可獲取該等電壓值。
再者，根據感測器裝置400之類型，感測器裝置400與串列匯流排控制器106(諸如I2C、SPI或GPIO)相容。此等感測器裝置400將所 量測之資料內部地轉換為數位資料且將該數位資料輸出至串列匯流排控制器106。因此，微電腦100可使用(經由)串列匯流排控制器106來獲取由感測器裝置400量測之資料(即，可獲取數位資料)。
下文給出非揮發性記憶體500之解釋。在本文中，非揮發性記憶體500用於儲存各種資料(例如感測器資料)。非揮發性記憶體500可由(例如)一反及(NAND)快閃記憶體、一反或(NOR)快閃記憶體、一鐵電隨機存取記憶體(FeRAM)、一電阻隨機存取記憶體(ReRAM)、一磁阻隨機存取記憶體(MRAM)或一相變記憶體(PCM)組態。然而，此並非唯一可能情況，而是可依一任意方式組態非揮發性記憶體500。在圖1所繪示之實例中，非揮發性記憶體500安裝於微電腦100外。然而，此並非唯一可能情況。替代地，非揮發性記憶體500可安裝於微電腦100內。
下文給出網路裝置600之解釋。在本文中，可使用實施各種通信方法之裝置作為網路裝置(通信裝置)600。例如，可使用一有線LAN裝置(諸如乙太網路(註冊商標))、一無線LAN裝置(其具有802.11a/802.11b/802.11g/802.11n/802.11ac之傳輸標準)、或用於近場傳輸之一裝置(諸如Bluetooth、ZigBee(註冊商標)及TransferJet)。
在第一實施例中，藉由執行為獲取及儲存由裝備感測器之終端機1之感測器裝置400量測(感測)之資料且控制微電腦100之省電模式而寫入之一電腦程式來達成電力消耗之減少。將此電腦程式(其在下文中簡稱為「程式」)儲存於嵌入於微電腦100中之一非揮發性記憶體(諸如快閃記憶體103)中。當接通或重設處理器核心101時，其自快閃記憶體103讀取程式且開始執行該程式。該程式有時可包含於一應用程式中或可有時包含於一作業系統(OS)中。
圖3係繪示根據第一實施例之由處理器核心101執行之程式之一組態實例的一示意圖。該程式包含：一計時器設定單元120，其設定 計時器105產生一中斷之時間(其可被視為計時器105產生一中斷信號之時間)；及一計時器中斷處理程序140，其表示回應於由計時器105產生之一中斷來執行之操作。
當處理器核心101執行對應於計時器設定單元120之一程式(即，為實施計時器設定單元120之功能而寫入之一程式)時，實施計時器設定單元120之功能。計時器設定單元120亦具有根據由一資料獲取單元141(如後文所描述)獲取之感測器資料來設定取樣時間間隔之功能。後文給出相關細節。同時，在此實例中，計時器設定單元120可指稱一「設定單元」。
當處理器核心101執行計時器中斷處理程序140時，實施資料獲取單元141、一資料儲存控制器142及一省電模式設定單元143之功能。
資料獲取單元141自感測器裝置400獲取感測器資料。在本文中，資料獲取單元141可經由串列匯流排控制器106(諸如一I2C、SPI或一GPIO)來獲取感測器資料，或可獲取呈藉由A/D轉換器109之轉換來獲取之數位資料之形式之感測器資料。
資料儲存控制器142依使得當指示資料獲取單元141獲取感測器資料之時間間隔的取樣時間間隔等於或小於一臨限值時，將由資料獲取單元141獲取之感測器資料儲存於嵌入於微電腦100中之SRAM 102中，且當取樣時間間隔超過該臨限值時，將由資料獲取單元141獲取之感測器資料及此時儲存於SRAM 102中之感測器資料匯總在一起且儲存於非揮發性記憶體500中之一方式執行控制。後文給出相關細節。
在此實例中，嵌入於微電腦100中之SRAM 102可指稱一「第一記憶體」，且非揮發性記憶體500可指稱一「第二記憶體」。然而，此並非唯一可能情況。替代地，例如，資料儲存控制器142可經組態以 依使得當取樣時間間隔超過一臨限值時，將藉由匯總由資料獲取單元141獲取之感測器資料及此時儲存於SRAM 102中之感測器資料來形成之資料之至少部分儲存於嵌入於微電腦100中之快閃記憶體103中之一方式執行控制。在此情況中，嵌入於微電腦100中之快閃記憶體103可指稱「第二記憶體」。
省電模式設定單元143設定微電腦100之省電模式。後文給出相關細節。
下文參考圖4來解釋根據儲存於快閃記憶體103中之程式來執行之操作之一實例。圖4係用於解釋根據程式來執行之操作之一實例的一流程圖。當達到計時器105產生一中斷之時間時(即，當達到由計時器設定單元120設定之時間時)，計時器105產生一中斷。作為回應，微電腦100自省電模式恢復且處理器核心101開始執行計時器中斷處理程序140。如圖4中所繪示，首先，資料獲取單元141獲取感測器資料(步驟S1)。
接著，資料獲取單元141根據需要自感測器資料消除雜訊，且判定感測器資料是否滿足縮短取樣時間間隔之一條件(步驟S2)。
就縮短取樣時間間隔之條件而言，可根據裝備感測器之終端機1之用途來設想各種條件。例如，在健康照護之領域中，若要頻繁獲取現用資料，則可依使得由一加速度感測器量測之感測器資料之值在超過一臨限值時滿足縮短取樣時間間隔之條件，但在等於或小於該臨限值時不滿足該條件之一方式完成設定。即，亦可將感測器資料之值超過臨限值之情形設定為縮短取樣時間間隔之條件。再者，例如，若要獲取睡眠時間期間之資料，則可依使得由一加速度感測器量測之感測器資料之值在等於或小於一臨限值時滿足縮短取樣時間間隔之條件，但在超過該臨限值時不滿足該條件之一方式完成設定。即，可依與先前設定相反之一方式將感測器資料之值等於或小於臨限值之情形設定 為縮短取樣時間間隔之條件。
例如，在基礎設施之領域中，若要在存在大振動時頻繁獲取資料，則可依使得由一振動計量測之感測器資料之值在超過一臨限值時滿足縮短取樣時間間隔之條件，但在等於或小於該臨限值時不滿足該條件之一方式完成設定。即，可將感測器資料之值超過臨限值之情形設定為縮短取樣時間間隔之條件。再者，可存在其中使用由複數個感測器裝置400量測之感測器資料之一組態，且(例如)若重點在於查明雨天之狀態，則可依以下方式完成設定：當由一濕度感測器量測之感測器資料之值超過一臨限值時且當由一加速度感測器量測之感測器資料之值超過一臨限值時，感測器資料滿足縮短取樣時間間隔之條件。然而，若兩個感測器資料值之一者等於或小於對應臨限值，則感測器資料不滿足縮短取樣時間間隔之條件。該組態亦可使得不僅使用當前所獲取之感測器資料且基於迄今所獲取之全部感測器資料之統計資訊來判定感測器資料是否滿足縮短取樣時間間隔之條件。
依此方式，作為是否縮短取樣時間間隔之條件，可存在取決於感測器裝置400之類型且取決於應用之各種條件。同時，在此實例中，儘管已判定所獲取之感測器資料是否滿足縮短取樣時間間隔之條件，但此並非唯一可能情況。替代地，例如，組態可使得判定由資料獲取單元141獲取之感測器資料是否滿足縮短取樣時間間隔之條件之功能被設置成與資料獲取單元141分離。本質上，回應於由處理器核心101執行計時器中斷處理程序140，只要實施判定由資料獲取單元141獲取之感測器資料是否滿足縮短取樣時間間隔之條件之功能，則其達到目的。
若所獲取之感測器資料滿足縮短取樣時間間隔之條件(在步驟S2中確認為「是」)，則資料儲存控制器142確認步驟S1中所獲取之感測器資料是否可儲存於嵌入式SRAM 102中(步驟S3)。在本文中，確認 步驟S1中所獲取之感測器資料是否可儲存於嵌入式SRAM 102中指向以下操作。若已寫入於SRAM 102中之資料量已達到SRAM 102之資料容量，使得無法寫入額外資料，則判定無法儲存所獲取之感測器資料。然而，若SRAM 102中存在足夠資料容量，則判定可儲存所獲取之感測器資料。若感測器資料可儲存於SRAM 102中(在步驟S3中確認為「是」)，則資料儲存控制器142執行控制，使得步驟S1中之感測器資料儲存於SRAM 102中(步驟S4)。
另一方面，若無法將感測器資料儲存於SRAM 102中(在步驟S3中確認為「否」)，則資料儲存控制器142執行控制，使得步驟S1中所獲取之感測器資料及此時儲存於SRAM 102中之感測器資料儲存於非揮發性記憶體500中(步驟S5)。接著，資料儲存控制器142刪除來自SRAM 102之全部感測器資料(步驟S6)。
繼步驟S4或步驟S6中所執行之操作之後，省電模式設定單元143執行控制以將省電模式設定至不丟失儲存於SRAM 102中之資料(其包含感測器資料)之一位準(步驟S7)。接著，計時器設定單元120設定計時器105產生用於縮短取樣時間間隔之一中斷之時間(步驟S8)。在本文中，將取樣時間間隔設定為較短隱含將取樣時間間隔設定為短於步驟S13中所設定之取樣時間間隔。隨後，處理器核心101為切換至步驟S7中所設定之省電模式之目的而執行一WFI指令，且切換至該省電模式(步驟S9)。
同時，若所獲取之感測器資料不滿足縮短取樣時間間隔之條件(在步驟S2中確認為「否」)，則資料儲存控制器142執行控制，使得由資料獲取單元141獲取之感測器資料及此時儲存於SRAM 102中之感測器資料匯總在一起且儲存於非揮發性記憶體500中(步驟S10)。同時，若無感測器資料儲存於SRAM 102中，則資料儲存控制器142執行控制，使得僅步驟S1中所獲取之感測器資料儲存於非揮發性記憶體 500中。
接著，資料儲存控制器142刪除來自SRAM 102之全部感測器資料(步驟S11)。隨後，省電模式設定單元143執行控制以設定較低電力消耗之省電模式，諸如其中無法將資料保存於SRAM 102中之省電模式(步驟S12)。接著，計時器設定單元120設定計時器105產生用於延長取樣時間間隔之一中斷之時間(步驟S13)。在本文中，將取樣時間間隔設定為較長隱含將取樣時間間隔設定為長於步驟S8中所設定之取樣時間間隔。因此，可認為，計時器設定單元120根據由資料獲取單元141獲取之感測器資料來設定取樣時間間隔。隨後，處理器核心101為切換至步驟S12中所設定之省電模式之目的而執行一WFI指令，且切換至該省電模式(步驟S14)。在此實例中，當指示資料獲取單元141獲取感測器資料之時間間隔的取樣時間間隔等於或小於臨限值時，可將隨後省電模式可視作其中資料可保存於SRAM 102中之一第一省電模式。另一方面，若取樣時間間隔超過臨限值，則可將隨後省電模式視作其中無法將資料保存於SRAM 102中之一第二省電模式。因此，當隨後省電模式係指第一省電模式時，可認為，資料儲存控制器142執行控制，使得由資料獲取單元141獲取之感測器資料儲存於SRAM 102中。另一方面，當隨後省電模式係指第二省電模式時，可認為，資料儲存控制器142執行控制，使得由資料獲取單元141獲取之感測器資料及儲存於SRAM 102中之感測器資料儲存於非揮發性快閃記憶體103中。
參考圖5中所繪示之一實例來解釋上述操作之流程。在圖5所繪示之實例中，水平軸表示時間且垂直軸表示感測器資料之值。如圖5中所繪示，在一時間t1處，資料獲取單元141獲取感測器資料。在圖5所繪示之實例中，當所獲取之感測器資料之值大於一臨限值Vthr時，假定感測器資料滿足縮短取樣時間間隔之條件。在此實例中，L1表示 其中延長取樣時間間隔之情況中之取樣時間間隔之時間長度；而L2表示其中縮短取樣時間間隔之情況中之取樣時間間隔之時間長度。
由於時間t1處所獲取之感測器資料小於臨限值Vthr且不滿足縮短取樣時間間隔之條件，所以資料儲存控制器142執行控制，使得時間t1處所獲取之資料儲存於非揮發性記憶體500中。接著，省電模式設定單元143執行控制以設定較低電力消耗之一省電模式，諸如其中無法將資料保存於SRAM 102中之省電模式。隨後，計時器設定單元120將自時間t1逝去時間長度L1之後達到之一時間t2設定為計時器105產生下一中斷之時間。接著，處理器核心101為切換至由省電模式設定單元143設定之省電模式之目的而執行一WFI指令，且切換至該省電模式。
在時間t2處，當計時器105產生一中斷時，微電腦100自省電模式恢復。接著，處理器核心101開始執行計時器中斷處理程序140，且資料獲取單元141獲取感測器資料。在圖5所繪示之實例中，由於時間t2處所獲取之感測器資料亦小於臨限值Vthr且不滿足縮短取樣時間間隔之條件，所以執行相同於時間t1處所執行之操作的一操作。
在自時間t2逝去時間長度L1之後達到之一時間t3處，計時器105再次產生一中斷且微電腦100自省電模式恢復。接著，處理器核心101開始執行計時器中斷處理程序140，且資料獲取單元141獲取感測器資料。在圖5所繪示之實例中，由於時間t3處所獲取之感測器資料大於臨限值Vthr，所以其滿足縮短取樣時間間隔之條件。因此，資料儲存控制器142執行控制，使得時間t3處所獲取之資料儲存於SRAM 102中。接著，省電模式設定單元143執行控制以將省電模式設定至不丟失儲存於SRAM 102中之資料之一位準。計時器設定單元120將自時間t3逝去時間長度L2之後達到之一時間t4設定為計時器105產生下一中斷之時間。隨後，處理器核心101為切換至由省電模式設定單元143設 定之省電模式之目的而執行一WFI指令，且切換至該省電模式。
在圖5所繪示之實例中，直至一時間t5之感測器資料超過臨限值Vthr。因此，重複相同操作直至時間t5。在一時間t6處，當計時器105產生一中斷時，微電腦100自省電模式恢復。接著，處理器核心101開始執行計時器中斷處理程序140，且資料獲取單元141獲取感測器資料。在圖5所繪示之實例中，時間t6處所獲取之感測器資料小於臨限值Vthr且不滿足縮短取樣時間間隔之條件。因此，資料儲存控制器142執行控制，使得儲存於SRAM 102中之感測器資料(即，自時間t3直至時間t6所獲取之感測器資料)及時間t6處所獲取之感測器資料匯總在一起且儲存(寫入)於非揮發性記憶體500中。接著，省電模式設定單元143執行控制以設定較低電力消耗之一省電模式，諸如其中無法將資料保存於SRAM 102中之省電模式。隨後，計時器設定單元120將自時間t6逝去時間長度L1之後達到之一時間t7設定為計時器105產生下一中斷之時間。接著，處理器核心101為切換至由省電模式設定單元143設定之省電模式之目的而執行一WFI指令，且切換至該省電模式。
如上文所描述，在第一實施例中，若指示獲取感測器資料之時間間隔的取樣時間間隔等於或小於一臨限值(即，若感測器資料滿足縮短取樣時間間隔之條件)，則控制經執行使得由資料獲取單元141獲取之感測器資料儲存於SRAM 102中。另一方面，若取樣時間間隔超過該臨限值(即，若感測器資料不滿足縮短取樣時間間隔之條件)，則控制經執行使得由資料獲取單元141獲取之感測器資料及此時儲存於SRAM 102中之感測器資料匯總在一起且儲存於非揮發性記憶體500中。接著，當取樣時間間隔較短時，可防止依一小粒度頻繁寫入於非揮發性記憶體500中。再者，當取樣時間間隔繼續增大時，感測器資料可匯總在一起且寫入於非揮發性記憶體500中，且微電腦100可切換 至較低電力消耗之省電模式，諸如其中無法將資料保存於SRAM 102中之省電模式。此能夠達成提高電力效率之一有利效應。
第二實施例
下文給出一第二實施例之解釋。在第二實施例中，使用微電腦100之比較器110來量測感測器裝置400之輸出，且藉由回應於由比較器110產生之一中斷所執行之一操作(即，藉由比較器中斷之一處理程序執行之一操作)來獲取感測器資料。比較器110係嵌入於微電腦100中之裝置之一者，且當一類比信號(對應於由感測器裝置400量測之實體資料之一電壓信號)超過或低於預先設定之一電壓時，比較器110可產生一中斷。在第一實施例中，微電腦100回應於一計時器中斷來主動地獲取感測器資料。相比而言，在第二實施例中，感測器裝置400利用微電腦100之比較器110來使微電腦100自省電模式恢復以讀取感測器資料。因此，資料讀取由感測器裝置400觸發。下文解釋第二實施例之細節。關於相同於第一實施例之部分，將不再重複解釋。
圖6係繪示根據第二實施例之由處理器核心101執行之程式之一組態實例的一示意圖。該程式包含一比較器中斷處理程序150，其指示回應於自比較器110接收一中斷信號(即，回應於由比較器110產生之一中斷)來執行之一操作。當處理器核心101執行比較器中斷處理程序150時，執行一資料獲取單元151、一資料儲存控制器152、一時間獲取單元153、一計算器154及一省電模式設定單元155之功能。
資料獲取單元151、資料儲存控制器152及省電模式設定單元155具有相同於第一實施例中所描述之功能的功能。因此，不再重複該等功能之詳細解釋。時間獲取單元153回應於由資料獲取單元151獲取感測器資料之每一例項來獲取時間(當前時間)，且將所獲取之時間寫入於SRAM 102或非揮發性記憶體500中。在此實例中，每當時間獲取單元153寫入時間時，更新儲存於SRAM 102或非揮發性記憶體500中之 時間。在以下解釋中，儲存於SRAM 102或非揮發性記憶體500中之最新時間有時稱作「最終資料擷取時間」。
計算器154自由時間獲取單元153獲取之最新時間與先前時間之間之差值計算取樣時間間隔。在第二實施例中，每當時間獲取單元153獲取時間時，計算器154可自所獲取之時間(即，最新時間)與此時儲存於SRAM 102或非揮發性記憶體500中之最終資料擷取時間(即，所獲取之時間之前寫入之最終資料擷取時間)之差值計算取樣時間間隔。
下文參考圖7來解釋根據上述程式來執行之操作之一實例。圖7係用於解釋根據上述程式來執行之操作之一實例的一流程圖。當比較器110偵測到感測器資料等於或大於一臨限值且產生一中斷時，微電腦100自省電模式恢復且處理器核心101開始執行比較器中斷處理程序150。首先，如圖7中所繪示，資料獲取單元151獲取感測器資料(步驟(步驟S21)。在本文中，由比較器110偵測之值可用作為感測器資料，或藉由A/D轉換器109之轉換來獲取之資料可用作為感測器資料，或經由串列匯流排控制器106來獲取之資料可用作為感測器資料。接著，時間獲取單元153獲取當前時間(其可被視為資料獲取單元151獲取感測器資料之時間)(步驟S22)。
隨後，計算器154自步驟S22中所獲取之當前時間與最終資料擷取時間之間之差值計算取樣時間間隔(步驟S23)。若將最終資料擷取時間儲存於SRAM 102中，則獲取步驟S22中所獲取之當前時間與儲存於SRAM 102中之最終資料擷取時間之間之差值作為取樣時間間隔。類似地，若將最終資料擷取時間儲存於非揮發性記憶體500中，則獲取步驟S22中所獲取之當前時間與儲存於SRAM 102中之最終資料擷取時間之間之差值作為取樣時間間隔。然而，在獲取資料之第一時間(此時，最終資料擷取時間未儲存於SRAM 102及非揮發性記憶體500 兩者中)處，將差值(取樣時間間隔)視作等於零。
接著，資料儲存控制器152確認步驟S23中所計算之取樣時間間隔是否等於或小於一臨限值(步驟S24)。若取樣時間間隔等於或小於該臨限值(在步驟S24中確認為「是」)，則資料儲存控制器152確認步驟S21中所獲取之感測器資料及步驟S22中所獲取之當前時間是否可儲存於嵌入式SRAM 102中(步驟S25)。若資料可儲存於SRAM 102中(在步驟S25中確認為「是」)，則資料儲存控制器152執行控制，使得步驟S21中所獲取之感測器資料儲存於SRAM 102中且步驟S22中所獲取之當前時間儲存為SRAM 102中之最終資料擷取時間(步驟S26)。
另一方面，若無法將資料儲存於SRAM 102中(在步驟S25中確認為「否」)，則資料儲存控制器152執行控制，使得步驟S21中所獲取之感測器資料及此時儲存於SRAM 102中之感測器資料儲存於非揮發性記憶體500中且步驟S22中所獲取之當前時間儲存為非揮發性記憶體500中之最終資料擷取時間(步驟S27)。接著，資料儲存控制器152刪除來自SRAM 102之資料(感測器資料及最終資料擷取時間)(步驟S28)。
繼步驟S26或步驟S28中所執行之操作之後，省電模式設定單元155執行控制以將省電模式設定至不丟失儲存於SRAM 102中之資料之一位準(步驟S29)。隨後，處理器核心101為切換至步驟S29中所設定之省電模式之目的而執行一WFI指令，且切換至該省電模式(步驟S30)。
同時，若取樣時間間隔超過臨限值(在步驟S24中確認為「否」)，則資料儲存控制器152執行控制，使得步驟S21中所獲取之感測器資料及此時儲存於SRAM 102中之感測器資料匯總在一起且儲存於非揮發性記憶體500中且步驟S22中所獲取之當前時間儲存為非揮發性記憶體500中之最終資料擷取時間(步驟S31)。接著，資料儲存控 制器152刪除來自SRAM 102之資料(步驟S32)。隨後，省電模式設定單元155執行控制以設定較低電力消耗之省電模式，諸如其中無法將資料保存於SRAM 102中之省電模式(步驟S33)。接著，處理器核心101為切換至步驟S33中所設定之省電模式之目的而執行一WFI指令，且切換至該省電模式(步驟S34)。
參考圖8中所繪示之一實例來解釋上述操作之流程。在圖8所繪示之實例中，水平軸表示時間且垂直軸表示感測器資料(在此實例中為輸入至比較器110之類比電壓信號)之值。在圖8所繪示之實例中，比較器110依一任意時序自感測器裝置400獲取感測器資料且在所獲取之感測器資料之值大於一臨限值Vcmp時產生一中斷。在圖8所繪示之實例中，在時間t1處，輸入至比較器110之感測器資料大於臨限值Vcmp，且比較器110產生一中斷。作為回應，微電腦100自省電模式恢復。接著，處理器核心101開始執行比較器中斷處理程序150；資料獲取單元151獲取時間t1處之感測器資料；及時間獲取單元153獲取當前時間t1。
隨後，計算器154獲取由時間獲取單元153獲取之當前時間與最終資料擷取時間之間之差值。然而，在初始狀態中，最終資料擷取時間既未儲存於SRAM 102中，且未儲存於非揮發性記憶體500中。因此，將差值(取樣時間間隔)視作等於零。在此情況中，取樣時間間隔等於或小於臨限值。因此，資料儲存控制器152檢查SRAM 102是否具有足夠容量來儲存資料。由於存在足夠容量，所以資料儲存控制器152執行控制，使得時間t1處所獲取之感測器資料儲存於SRAM 102中且當前時間t1儲存為SRAM 102中之最終資料擷取時間。接著，省電模式設定單元155執行控制以將省電模式設定至不丟失儲存於SRAM 102中之資料之一位準。隨後，處理器核心101為切換至由省電模式設定單元155設定之省電模式之目的而執行一WFI指令，且切換至該省 電模式。
在時間t2處，將具有大於臨限值Vcmp之值之感測器資料輸入至比較器110，且比較器110產生一中斷。作為回應，微電腦100自省電模式恢復。接著，處理器核心101開始執行比較器中斷處理程序150；資料獲取單元151獲取時間t2處之感測器資料；及時間獲取單元153獲取當前時間t2。隨後，計算器154獲取由時間獲取單元153獲取之當前時間t2與最終資料擷取時間t1之間之差值(L11)作為取樣時間間隔。在本文中，Lthr表示用於判定取樣時間間隔是否較長或較短之一臨限值；且假定差值L11長於臨限值Lthr。因此，資料儲存控制器152可判定取樣時間間隔較長(超過臨限值)。在此情況中，資料儲存控制器152執行控制，使得儲存於SRAM 102中之感測器資料(即，時間t1處所獲取之感測器資料)及時間t2處所獲取之感測器資料匯總在一起且儲存於非揮發性記憶體500中且當前時間t2儲存為非揮發性記憶體500中之最終資料擷取時間。接著，資料儲存控制器152刪除來自SRAM 102之資料。
隨後，省電模式設定單元155執行控制以設定較低電力消耗之省電模式，諸如其中無法將資料保存於SRAM 102中之省電模式。接著，處理器核心101為切換至由省電模式設定單元155設定之省電模式之目的而執行一WFI指令，且切換至該省電模式。在圖8所繪示之實例中，在時間t3處，依一相同方式執行時間t2處所執行之操作。
接著，在時間t4處，將具有大於臨限值Vcmp之值之感測器資料輸入至比較器110，且比較器110產生一中斷。作為回應，微電腦100自省電模式恢復。隨後，處理器核心101開始執行比較器中斷處理程序150；資料獲取單元151獲取時間t4處之感測器資料；及時間獲取單元153獲取當前時間t4。接著，計算器154獲取當前時間t4與最終資料擷取時間t3之間之差值(L22)作為取樣時間間隔。在本文中，假定差值 L22等於或小於臨限值Lthr。因此，資料儲存控制器152可判定取樣時間間隔較短(等於或小於臨限值)。在此情況中，由於取樣時間間隔較短且SRAM 102具有足夠容量，所以資料儲存控制器152執行控制，使得時間t4處所獲取之感測器資料儲存於SRAM 102中且時間t4儲存為SRAM 102中之最終資料擷取時間。接著，省電模式設定單元155執行控制以將省電模式設定至不丟失儲存於SRAM 102中之資料之一位準。隨後，處理器核心101為切換至由省電模式設定單元155設定之省電模式之目的而執行一WFI指令，且切換至該省電模式。在圖8所繪示之實例中，直至時間t5為止，依一相同方式執行時間t4處所執行之操作(即，直至時間t5為止，取樣時間間隔等於或大於臨限值Lthr)。
接著，在時間t6處，將具有大於臨限值Vcmp之值之感測器資料輸入至比較器110，且比較器110產生一中斷。作為回應，微電腦100自省電模式恢復。隨後，處理器核心101開始執行比較器中斷處理程序150；資料獲取單元151獲取時間t6處之感測器資料；及時間獲取單元153獲取當前時間t6。接著，計算器154獲取當前時間t6與最終資料擷取時間t5之間之差值作為取樣時間間隔。在本文中，假定差值大於臨限值Lthr。因此，資料儲存控制器152可判定取樣時間間隔較長(超過臨限值)。在此情況中，資料儲存控制器152執行控制，使得儲存於SRAM 102中之感測器資料及時間t6處所獲取之感測器資料匯總在一起且儲存於非揮發性記憶體500中且時間t6儲存為非揮發性記憶體500中之最終資料擷取時間。接著，資料儲存控制器152刪除SRAM 102中之資料。隨後，省電模式設定單元155執行控制以設定較低電力消耗之省電模式，諸如其中無法將資料保存於SRAM 102中之省電模式。接著，處理器核心101為切換至由省電模式設定單元155設定之省電模式之目的而執行一WFI指令，且切換至該省電模式。
在第二實施例中，偵測輸入至比較器110之資料是否超過臨限值 之感測器裝置400相同於獲取感測器資料之感測器裝置400。然而，亦可將不同感測器裝置400用於兩種不同任務。例如，考量其中僅在由一濕度感測器量值之一值等於或大於臨限值時獲取(讀取)由一加速度感測器量測之一值(等效於感測器資料)的一情況。在該情況中，比較器110可用於偵測其中由濕度感測器量測之一值等於或大於臨限值之情況，且可回應於由比較器110執行之一中斷操作來獲取加速度感測器之值。
亦在第二實施例中，若取樣時間間隔等於或小於一臨限值，則控制經執行使得由資料獲取單元151獲取之感測器資料儲存於SRAM 102中。另一方面，若取樣時間間隔超過該臨限值，則控制經執行使得由資料獲取單元151獲取之感測器資料及此時儲存於SRAM 102中之感測器資料匯總在一起且儲存於非揮發性記憶體500中。因此，可依相同於第一實施例之一方式達成提高電力效率之一有利效應。
再者，在第二實施例中，使用比較器110來使微電腦100自省電模式反向切換。然而，此並非唯一可能情況，而是可使用除使用比較器110之外之方法。例如，在能夠使用I2C、SPI或GPIO來傳送感測器資料之感測器裝置中，存在一些感測器裝置，當所量測之感測器資料超過或低於臨限值時，該等感測器裝置使用一I2C中斷、一SPI中斷或一GPIO中斷來使微電腦100自省電模式反向切換。在該情況中，並非使用比較器110而是使用I2C、SPI或GPIO來達成自省電模式恢復。然而，在該情況中，微電腦100需要經組態以回應於一I2C回應、一DPI中斷或一GPIO中斷來自省電模式恢復。
第三實施例
下文給出一第三實施例之解釋。在第三實施例中，接收用於改變取樣時間間隔之一指令，且根據所接收之指令來設定取樣時間間隔。下文解釋第三實施例之詳細。關於相同於第一實施例之部分，將 不再重複解釋。
圖9係繪示根據第三實例之由處理器核心101執行之程式之一組態實例的一示意圖。根據第三實施例之程式與根據第一實施例之程式(圖3)之不同點在於：包含一取樣時間間隔變化指令接收器145，其接收用於改變取樣時間間隔之一指令(在以下解釋中，有時稱作一「取樣時間間隔變化指令」)，且一計時器設定單元121具有根據由取樣時間間隔變化指令接收器145接收之取樣時間間隔變化指令來設定取樣時間間隔之一額外功能。在此實例中，取樣時間間隔變化指令接收器145可指稱一「接收器」，且計時器設定單元121可指稱一「設定單元」。
例如，如圖10A中所繪示，可經由一網路來自一單獨電腦700傳輸取樣時間間隔變化指令。在該情況中，例如，一感測器網路上之一裝備感測器之不同終端機亦可根據第三實施例來將一取樣時間間隔變化指令傳輸至裝備感測器之終端機1。例如，可設想以下情況。複數個裝備感測器之終端機組成一網路。接著，與縮短該等裝備感測器之終端機之一者中之取樣時間間隔一致地傳輸用於縮短相鄰裝備感測器之終端機之取樣時間間隔之一指令。此操作經重複執行使得用於縮短取樣時間間隔之指令逐漸傳播至感測器網路中之全部裝備感測器之終端機。替代地，可設想其中將取樣時間間隔變化指令自一控制伺服器電腦傳輸至裝備感測器之終端機的一情況。此時，控制伺服器電腦可同時傳輸取樣時間間隔變化指令。替代地，例如，組態可使得控制伺服器電腦將取樣時間間隔變化指令傳輸至一些裝備感測器之終端機，且已接收取樣時間間隔變化指令之裝備感測器之終端機可將該等取樣時間間隔變化指令轉送至剩餘裝備感測器之終端機。
同時，例如，如圖10B中所繪示，可設想由安裝於裝備感測器之終端機1中之一不同程式(即，不同於包含取樣時間間隔變化指令接收 器145之程式的一程式)之一取樣時間間隔變化指令傳輸器710傳輸一取樣時間間隔變化指令。例如，一程式A監控一濕度感測器。當由濕度感測器量測之值等於或大於一臨限值時，程式A之取樣時間間隔變化指令傳輸器710將一取樣時間間隔變化指令傳輸至一程式B(其包含取樣時間間隔變化指令接收器145)。據此，程式B可設定(例如，可縮短)自一加速度伺服器獲取感測器資料之取樣時間間隔。
例如，如圖10C中所繪示，可設想由亦包含取樣時間間隔變化指令接收器145之程式之一取樣時間間隔變化指令傳輸器720傳輸一取樣時間間隔變化指令。同時，一取樣時間間隔變化指令可具有寫入於其內之取樣時間間隔之值或具有表示寫入於其內之取樣時間間隔之值的一ID。在其中寫入ID之情況中，計時器設定單元121或取樣時間間隔變化指令接收器145經組態以保存取樣時間間隔之值與ID之間之對應關係之一表。
圖11係用於解釋回應於接收一取樣時間間隔變化指令來執行之操作之一實例的一流程圖。當取樣時間間隔變化指令接收器145接收一取樣時間間隔變化指令(步驟S41)時，計時器設定單元121根據所接收之取樣時間間隔變化指令來設定取樣時間間隔(即，改變其內所管理之取樣時間間隔之值)(步驟S42)。例如，若取樣時間間隔變化指令具有寫入於其內之取樣時間間隔之值，則計時器設定單元121設定該值。替代地，例如，若取樣時間間隔變化指令具有寫入於其內之取樣時間間隔之ID，則計時器設定單元121參考表，獲取對應於ID之取樣時間間隔之值，且設定所獲取之值。在本文中，將取樣時間間隔之值儲存於(例如)一暫存器(圖中未繪示)中。
圖12係用於解釋回應於由計時器105產生之一中斷來執行之操作之一實例的一流程圖。在本文中，該操作流程基本上相同於圖4中所繪示之操作流程。首先，資料獲取單元141獲取感測器資料(步驟 S51)。接著，資料獲取單元141確認是否將取樣時間間隔設定為較短(步驟S52)。例如，資料獲取單元141參考暫存器，該暫存器中儲存表示由計時器設定單元121設定之取樣時間間隔之值。若儲存於暫存器中之值等於或小於臨限值，則資料獲取單元141可判定將取樣時間間隔設定為較短。
若將取樣時間間隔設定為較短(在步驟S52中確認為「是」)，即，若取樣時間間隔等於或小於臨限值，則執行自步驟S53至步驟S57之操作。在本文中，自步驟S53至步驟S57之操作相同於圖4中所繪示之自步驟S3至步驟S7之操作。繼步驟S57中所執行之操作之後，計時器設定單元121設定計時器105產生用於縮短取樣時間間隔之一中斷之時間(步驟S58)。隨後，處理器核心101為切換至步驟S57中所設定之省電模式之目的而執行一WFI指令，且切換至該省電模式(步驟S59)。
同時，若未將取樣時間間隔設定為較短(在步驟S52中確認為「否」)，即，若取樣時間間隔超過臨限值，則執行自步驟S60至步驟S62之操作。在本文中，自步驟S60至步驟S62之操作相同於圖4中所繪示之自步驟S10至步驟S12之操作。繼步驟S62中所執行之操作之後，計時器設定單元121設定計時器105產生用於延長取樣時間間隔之一中斷之時間(步驟S63)。隨後，處理器核心101為切換至步驟S63中所設定之省電模式之目的而執行一WFI指令，且切換至該省電模式(步驟S64)。
亦在第三實施例中，若取樣時間間隔等於或小於一臨限值，則控制經執行使得由資料獲取單元141獲取之感測器資料儲存於SRAM102中。另一方面，若取樣時間間隔超過該臨限值，則控制經執行使得由資料獲取單元141獲取之感測器資料及此時儲存於SRAM 102中之感測器資料匯總在一起且儲存於非揮發性記憶體500中。因此，可依相同於第一實施例之一方式達成提高電力效率之一有利效應。
下文給出例示性情形(其中使用本發明之實施例)及實施例之例示性效應之解釋。習知地，吾人已知一裝備感測器之終端機(亦稱作一感測器節點)，其係用於處理與由感測器量測之溫度、濕度或加速度有關之資料之一電腦。一裝備感測器之終端機之用途之實例包含其中個別地獲取裝備感測器之終端機中之資料且將供使用之該資料顯示於安裝於裝備感測器之終端機中之一顯示器上之一組態、其中由裝備感測器之終端機將供使用之資料上傳至一個人電腦(PC)或一伺服器之一組態、及其中由複數個裝備感測器之終端機依一協作方式獲取資料且將供使用之該資料自終端節點或一中繼伺服器上傳至一中央PC或一伺服器之一組態。一裝備感測器之終端機包含對應於待獲取之資料之類型的一感測器，且一單個裝備終端機通常包含複數個感測器。
裝備感測器之終端機用於各種領域中。例如，在健康照護之領域中，存在各種類型之裝備感測器之終端機，諸如腕錶式裝備感測器之終端機、放置於皮膚上之貼片式裝備感測器之終端機、及戴於腰上之皮夾式裝備感測器之終端機。此等裝備感測器之終端機用於獲取資料，其負責獲取(例如)脈搏、體溫、步數、姿勢或翻身次數。
在基礎設施之領域中，裝備感測器之終端機用於獲取各種資料，諸如用於評估結構物體(諸如道路、橋樑或隧道)之資料、或與其中可發生自然災害之位置(諸如懸崖、森林或河流)處之振動或溫度有關之資料。有時，為獲取振動資訊或溫度資訊，將裝備感測器之終端機安裝於一結構物體之關鍵位置處以便獲取與該結構物體之振動或溫度相關之資料且據此計算該結構物體之時效劣化或維修時間。替代地，有時，懸崖或森林之梯度資料用於計算一塌陷之證據或預測因子。類似地，與一河流之水容量有關之資料用於估計至一危險水位之指標。
例如，人體穿戴及使用旨在健康照護之一裝備感測器之終端 機。因此，其本質上基於一電池來運行。為減少穿戴一裝備感測器之終端機時之不適，可期望電池之尺寸較小。再者，為減輕對電池充電之負擔，可期望藉由一單次充電來實現一長機器運轉時間。因此，省電能力具有重大意義。
旨在基礎設施設備之裝備感測器之終端機安裝於諸多安裝部位處及安裝於其中吾人不常進入之位置處。因此，此等裝備感測器之終端機通常亦基於一電池來運行以減少安裝成本或安裝後維護成本。再者，為減少替換電池之次數或減少電池充電之次數，迫切需要具有省電能力。
在裝備感測器之終端機中，一些裝備感測器之終端機恆定地獲取資料且一些裝備感測器之終端機依某一取樣時間間隔獲取資料。在本文中，取樣時間間隔可為一固定時間間隔或通常可根據情形來改變。本發明與根據情形來改變之取樣時間間隔相關。
例如，在旨在健康照護之一裝備感測器之終端機中，就獲取與一人之移動相關之資料(諸如人之步數或所呈現之姿勢)而言，當人依一主要方式移動時，縮短取樣時間間隔且依一詳細方式完成微小量測。相比而言，當人未大幅移動時(諸如在睡眠期間)，即使延長取樣時間間隔且依一粗略方式完成量測，亦可適當地獲取所要資料。亦就獲取與體溫相關之資料而言，由於體溫在睡眠期間變化不大，所以延長取樣時間間隔。相比而言，當人醒著時，縮短取樣時間間隔。依此方式，根據資料之所要類型及情形來改變取樣時間間隔以便減少不必要資料擷取。此能夠達成電力消耗減少及資料大小減小。
就使用旨在基礎設施設備且用於量測一結構物體之振動之一裝備感測器之終端機而言，由於微弱振動不太可能對結構物體具有一顯著影響，所以等於或小於一臨限值之振動經設定以具有一較長取樣時間間隔。然而，由於超過該臨限值之振動具有一顯著影響，所以為了 執行詳細分析，可縮短取樣時間間隔。替代地，就聚焦於歸因於通過車輛所引起之一橋樑或一道路之振動之影響而言，除裝備感測器之終端機之外之單獨感測器經安裝以偵測車輛之通過。當車輛通過時，縮短取樣時間間隔且執行詳細分析。另一方面，當無車輛通過時，取樣時間間隔經延長使得計算負擔可減少。
同時，有時亦使複數個裝備感測器之終端機組成一網路，且根據來自一相鄰節點之一信號來改變取樣時間間隔。
依此方式，指示由一裝備感測器之終端機獲取資料之時間間隔的取樣時間間隔有時相對較長且有時相對較短；且吾人已知根據情形來改變取樣時間間隔之技術。
此等裝備感測器之終端機通常基於一電池來運行，且所量測之資料通常儲存於一非揮發性記憶體中以便即使儲存於電池中之電力耗盡亦防止資料丟失。然而，若每當自感測器獲取資料時，將該資料儲存於一非揮發性記憶體中，則發生其中依一小粒度執行寫入之大量例項。
就此而言，在各種類型之非揮發性記憶體(諸如一反及快閃記憶體、一反或快閃記憶體、一FeRAM、一ReRAM、一MRAM及一PCM)中，並非依一小粒度執行資料之頻繁寫入，而是在將資料匯總成大容量資料且寫入該資料以便減少寫入之次數時，大致依單位寫入大小提高電力效率。
然而，在習知技術中，即使取樣時間間隔較短，仍相對於一非揮發性記憶體來頻繁發生依一小粒度寫入資料，藉此導致電力效率下降。就此而言，若實施本發明之實施例，則可提高電力效率。
在上述實施例中，微電腦100可指稱一「資訊處理裝置」。替代地，裝備感測器之終端機1亦可指稱「資訊處理裝置」。
再者，微電腦100(其組態有一單晶片IC(一半導體積體電路))可 指稱一「半導體晶片」。同時，例如，微電腦100可與PMIC 300、一或多個感測器裝置400、非揮發性記憶體500及網路裝置600之至少一者一起整合於一單個矽晶粒上，且可組態有一單晶片IC。例如，微電腦100、一或多個感測器裝置400及非揮發性記憶體500可組態有一單晶片IC；或微電腦100及一或多個感測器裝置400可組態有一單晶片IC；或微電腦100及非揮發性記憶體500可組態有一單晶片IC。依上述方式組態之單晶片IC亦可指稱「半導體晶片」。
同時，由處理器核心101執行之程式可保存為連接至網際網路之一電腦上之可下載檔案或可用於透過一網路(諸如網際網路)來分佈。替代地，由處理器核心101執行之程式可預先儲存於一電腦可讀取儲存媒體(諸如一ROM、一CD、一DVD或其類似者)中，且提供為一電腦程式產品。
根據上文所描述之至少一實施例之資訊處理裝置，該資訊處理裝置包含一資料獲取單元及一資料儲存控制器。該資料獲取單元經組態以獲取由一感測器量測之資料。該資料儲存控制器經組態以在指示該資料獲取單元獲取該資料之一時間間隔的一取樣時間間隔等於或小於一臨限值時，將由該資料獲取單元獲取之該資料儲存於具有揮發性之一第一記憶體中。該資料儲存控制器經組態以在該取樣時間間隔超過該臨限值時，將由該資料獲取單元獲取之該資料及儲存於該第一記憶體中之該資料儲存於具有非揮發性之一第二記憶體中。因此，可改良電力效率。
儘管已描述某些實施例，但此等實施例僅供例示，且並非意欲限制本發明之範疇。其實，本文中所描述之新穎實施例可體現為各種其他形式；此外，可在不背離本發明之精神之情況下對本文中所描述之實施例作出各種省略、代替及形式改變。隨附申請專利範圍及其等效物意欲涵蓋落於本發明之範疇及精神內之此等形式或修改。
1‧‧‧裝備感測器之終端機
100‧‧‧微電腦
101‧‧‧處理器核心
102‧‧‧靜態隨機存取記憶體(SRAM)
103‧‧‧快閃記憶體
104‧‧‧匯流排
105‧‧‧計時器
106‧‧‧串列匯流排控制器
107‧‧‧外部記憶體控制器
108‧‧‧網路控制器
109‧‧‧類比轉數位(A/D)轉換器
110‧‧‧比較器
111‧‧‧中斷控制器
200‧‧‧電力供應裝置
300‧‧‧電力管理積體電路(PMIC)
400‧‧‧感測器裝置
500‧‧‧非揮發性記憶體
600‧‧‧網路裝置

Claims (11)

  1. 一種資訊處理裝置，其包括：一資料獲取單元，其經組態以獲取由一感測器量測之資料；及一資料儲存控制器，其經組態以在一取樣時間間隔等於或小於一臨限值時，將由該資料獲取單元獲取之該資料儲存於具有揮發性之一第一記憶體中，及在該取樣時間間隔超過該臨限值時，將由該資料獲取單元獲取之該資料及儲存於該第一記憶體中之該資料儲存於具有非揮發性之一第二記憶體中。
  2. 如請求項1之裝置，其進一步包括一設定單元，該設定單元經組態以根據由該資料獲取單元獲取之該資料來設定該取樣時間間隔。
  3. 如請求項1之裝置，其進一步包括：一時間獲取單元，其經組態以每當該資料獲取單元獲取該資料時獲取該資料獲取單元獲取該資料之一時間；及一計算器，其經組態以自由該時間獲取單元獲取之一最新時間與該最新時間之前一時間之間之一差值計算該取樣時間間隔。
  4. 如請求項1之裝置，其進一步包括：一接收器，其經組態以接收用於改變該取樣時間間隔之一指令；及一設定單元，其經組態以根據由該接收器接收之該指令來設定該取樣時間間隔。
  5. 一種半導體晶片，其包括：一資料獲取單元，其經組態以獲取由一感測器量測之資料；及一資料儲存控制器，其經組態以在指示該資料獲取單元獲取該資料之一時間間隔的一取樣時間間隔等於或小於一臨限值時，將由該資料獲取單元獲取之該資料儲存於具有揮發性之一第一記憶體中，及在該取樣時間間隔超過該臨限值時，將由該資料獲取單元獲取之該資料及儲存於該第一記憶體中之該資料儲存於具有非揮發性之一第二記憶體中。
  6. 一種資訊處理方法，其包括：獲取由一感測器量測之資料；在指示獲取該資料之一時間間隔的一取樣時間間隔等於或小於一臨限值時，將該獲取時所獲取之該資料儲存於具有揮發性之一第一記憶體中；及在該取樣時間間隔超過該臨限值時，將該獲取時所獲取之該資料及儲存於該第一記憶體中之該資料儲存於具有非揮發性之一第二記憶體中。
  7. 一種電腦可讀取儲存媒體，其具有儲存於其上之一可執行程式，該程式指示電腦執行：獲取由一感測器量測之資料；在指示獲取該資料之一時間間隔的一取樣時間間隔等於或小於一臨限值時，將該獲取時所獲取之該資料儲存於具有揮發性之一第一記憶體中；及在該取樣時間間隔超過該臨限值時，將該獲取時所獲取之該資料及儲存於該第一記憶體中之該資料儲存於具有非揮發性之 一第二記憶體中。
  8. 一種資訊處理裝置，其包括：一資料獲取單元，其經組態以獲取由一感測器量測之資料；及一資料儲存控制器，其經組態以在該資訊處理裝置隨後進入之一省電模式係表示其中具有揮發性之一第一記憶體能夠保存該資料之一狀態的一第一省電模式時，將由該資料獲取單元獲取之該資料儲存於具有揮發性之一第一記憶體中，及在該資訊處理裝置隨後進入之一省電模式係表示其中該第一記憶體無法保存該資料之一狀態的一第二省電模式時，將由該資料獲取單元獲取之該資料及儲存於該第一記憶體中之該資料儲存於具有非揮發性之一第二記憶體中。
  9. 一種半導體晶片，其包括：一資料獲取單元，其經組態以獲取由一感測器量測之資料；及一資料儲存控制器，其經組態以在一省電模式係表示其中具有揮發性之一第一記憶體能夠保存該資料之一狀態的一第一省電模式時，將由該資料獲取單元獲取之該資料儲存於具有揮發性之一第一記憶體中，及在該資訊處理裝置隨後進入之一省電模式係表示其中該第一記憶體無法保存該資料之一狀態的一第二省電模式時，將由該資料獲取單元獲取之該資料及儲存於該第一記憶體中之該資料儲存於具有非揮發性之一第二記憶體中。
  10. 一種資訊處理方法，其包括：獲取由一感測器量測之資料； 在為一隨後模式之一省電模式係表示其中具有揮發性之一第一記憶體能夠保存該資料之一狀態的一第一省電模式時，將該獲取時所獲取之該資料儲存於具有揮發性之一第一記憶體中；及在為一隨後模式之一省電模式係表示其中該第一記憶體無法保存該資料之一狀態的一第二省電模式時，將該獲取時所獲取之該資料及儲存於該第一記憶體中之該資料儲存於具有非揮發性之一第二記憶體中。
  11. 一種電腦可讀取儲存媒體，其具有儲存於其上之一可執行程式，該程式指示電腦執行：獲取由一感測器量測之資料；在為一隨後模式一省電模式係表示其中具有揮發性之一第一記憶體能夠保存該資料之一狀態的一第一省電模式時，將該獲取時所獲取之該資料儲存於具有揮發性之一第一記憶體中；及在為一隨後模式之一省電模式係表示其中該第一記憶體無法保存該資料之一狀態的一第二省電模式時，將該獲取時所獲取之該資料及儲存於該第一記憶體中之該資料儲存於具有非揮發性之一第二記憶體中。
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