TWI226543B - Method and apparatus for providing a radio module for a computer system - Google Patents

Description

1226543 A7 B7 五、發明說明（1 =明係關於電腦㈣’而且特別是—個無線電模組被 刀。丨】來以協定彈性符合政府規範。 」丁動電腦系、统，從小型手持電子設備到特定應用的電子 =備，如頂上盒，到普通型大小的筆記型電腦和膝上型電 ，在我們的社會中都變得很普遍。不像它們相似的如：： 益，工作站，和高階桌上型系統的對稱多元處理部分，行 動電：系統典型上包括一單二，主要的，主機處理器連接 到許多不同的周邊設備。電腦系統的設計者不停地努力來 提供更多的特性給使用者並且沒有值得注目地系統價格的 增加。不幸地，每一個附加地功能典型±都對應到一附加 的設備到該電腦系統中，導致增加大小和開支。 口 本發明是以例子的方式來闡明並且不限於所附的像參考 文獻指出相似部分的圖示其中·· 圖式la-d係依照本發明之具體實施例所形成的系統； 圖式2a係依照本發明之具體實施例所形成的處理器； 圖式2b係呈現本發明的方法的流程圖；而 圖式3係依照本發明不同的具體實施例所形成的電腦系 統。 ^ 詳細說明 依照本發明的一個具體實施例，提供一個可擴增介两 在這裡係指一個”協調介面”）從一主電腦系統到無線電模 組。該模組符合國際發射天線的法定需求但可能不特定對 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) A7 B7

一邊放置一個通用協 一給定的無線通訊協 1226543 五、發明説明（2 ) 任何無線通訊協定。在協調介面的另 定引擎而可以運用該無線模組來符合 定。位於上面的該協定引擎常駐有標準的作業系統_驅 動程式堆疊連接到不同的網路和主機電腦系統的周邊驅動 程式。 以這種型式的分割，一個無線電模組可以依照多個無線 通訊協定設計來運作。該協調介面可以將這個無線電模組 連接到主電腦系統且該主機電腦系統接著為該模組執行一 個高階基頻處理。冑由動態的改變在該主系統中的該原始 碼，不同的無線通訊協定可以被仿真。 例如，一個模組可以被創造來依照藍牙運作（像在例如，， 藍牙系統規格"vl.Ob，1999, 12月1日，中所描述），家庭無 線電頻率分享性無線存取協定（SWAp)(像在例如，，分享性無 線存取協定（SWAP)規格” ν1·〇，1999, 日，中所描述） ，和脱£ 802.11 (像在例如”正找8〇211，，，1999版）協定。該 協定可以依照使用者的環境動態地改變（如，在路上，在 辦公室，或在家）。除了這些短程無線通訊協定，給了適 备的模組附加在該協調介面後，長程無線通訊協定也可以 被仿真’如第三代行動通訊協定（商標與品牌為相對擁有 者的資產）。 藉由正確的分割基頻，這樣的一種設計也允許該主機電 腦系統的王機處理器執行一些高階基頻處理。使用該協調 介面’一電腦系統的主機處理器可以在自身執行基頻處理 功能’因此藉由減少區隔、限定支援該無線電模組的處理 -5- 本紙張尺度適用中g ®家標準(CNS) Μ規格(21Q χ 297公爱)

裝 訂

線 1226543 A7 B7 五、發明説明（3 硬體的需求來減少系統的花費。執行這些功能，該主機處 理器可以包含增進傳統處理器來使該主機處理器可以處理 即時事件，就像那些結合通訊協定的。 本發明更仔細的具體實施例的描述，包含各種型態和實 作’提供在下面。 無線模組 雖然許多下面的討論集中焦點在藍牙技術，包含藍牙基 頻’可以知道的是在這裡討論的概念可以更廣泛的應用在 幾乎任何無線通訊協定和相對應的基頻。 目前的無線藍牙模組分隔跟隨在使用來實作的矽技術之 後。監牙模組的無線電頻率（RF)類比部分典型上是 CMOS處理生產，並且長駐在一設備上（例如，接收器）。 其餘的為控制區段典型上使用CMOS處理生產，並且長駐 在分隔設備，在這指的是短程無線基頻控制器。 藍牙系統以無線電技術為基礎。隨後，依從許多國家規 格調整需求對於藍牙協定的成功是很重要的。這些需求一 般來說由政府機構來規劃追蹤，例如美國的聯邦通訊委員 會（FCC)，和日本的郵務通訊部⑽丁）。它們的需求要求允 許的無線電如何在各個國家運作。在—㈣賣的產品被組 裝完’便要被送到政府機構認證的測試場所進行測試和認 證，然後該產品才能在那個國家的市場銷售。 、 —观鬥做允許宣名 (DoC)的程序被創造出來。這個程 狂昂允许公司預先認證仿 事實為基礎的設備是由事先測試Γ和 JI和預先認證）的部分所雜 -6 -

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接到一個或多個主機雷. 心 系：，，无邵为來使得該模組和該主機 %月旬系統間可以通訊。 ，由-般地設計圖式lb無線電模組，該模組可以支 二夕協疋’並且每一個都可以共享_些包含在無線電模組 的基頻部为的區段。特定協定基頻處理執行在基頻 同階邵分’由高階基頻控制器312來調節整合到排線控 希J邏輯3 11。基頻協定撰挥 〇 丞，、彻疋選擇和運作可以被控制，至少在某種 程度’藉由-個或多個軟體程式可以獲不可以牽涉直接用 :互動。這些程式可以被長駐，至少某種程度上在任何機 益可存取媒介如磁碟上（例如，—個硬碟或軟碟），在光碟 上（如，CD或DVD)，-半導體設備（例*，快閃記憶體， 可4除程式化唯讀記憶體，或隨機記憶體），或載波，所 有集中由圖式la-c I - 〇設備32〇來代表。 依照本發明的具體實施例，該訊號無線電模組可以依使 用者所在環境執行不同協定。例如，當移動一個使用者可 以使用執行藍牙協定的㊆且。在辦公室，肖使用者可以使 用執行IEEE 802.11協定的模組，而在家的時候，該使用者 可以使用執行SWAP/Home_RF協定的模组。依照本發明的其 它具體實施例，該模组支援其它也運作在該24〇沿頻帶的 無線通訊協定。而且，該模组可以被修改來支援運作在其 它典線電頻帶的無線通說協定。 依照本發明的一具體實施例，高階基頻協定的執行（基 頻處理）由圖式lb的主機處理器305來完成（或支援），而可 以被修改來支援下面所描述即時事件的處理。而且，所有 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐）

裝 訂

1226543 A7 B7 五、發明説明（7 或部分兩階基頻處理可以被内嵌在排線控制邏輯311裡的控 制邏輯來執行。針對一本發明交替的具體實施例，高階基 頻協足的執行由該主機系統的周邊控制器所完成（或支援） ，如下關於圖式1C的敘述。 圖式1C中的該電腦系統包含處理器305，記憶體315，和 1-0设備320透過排線控制邏輯31〇來連接。此外，内嵌控 制器j>25被連接到排線控制邏輯3 1〇。内嵌控制器可以是 ，例如，一鍵盤控制器或長程無線控制器。内嵌控制器 325包含高階基頻控制器326透過協調介面介面到無線電模 組j40本發明的具體實施例在圖式ic所描述的可以被發現 有利於圖式lb中的具體實施例在那圖式lc中的具體實施例 提供給無線電模組的運作即使是當處理器在關閉（低電壓） 狀態。圖式lb中的㈣實施例可以發現有料主機處理器的 基頻處理減少成本，因為它減少了針對分隔控制器的需求 除了上述無線電模組中的特徵外，該模組可以包含一些 特徵為-個與目的相關的天線或其它政府等效的，：得； 模組可以從FCC接收LMA。例如，依照本發明的一個具= 實施例，孩無線電模組可以額外包含它自己的參考震盪器 ’天線’ RF蓋’緩衝資料輸人，和電源供應器調節器。 依照本發明的一個具體實施例，該無線電模組和：機系 統間的互連可以包含_彈性電纜，如帶狀電境，可以延伸 六英尺或更多。這樣一個電纜的長度可以被選擇來延伸距 離從一筆記型電腦的蓋子或其它行動電腦.系

1226543 A7 B7 五、發明説明（8 ) 板主機系統的鏈來連接其它部分。該無線電模組，包含它 的天線，固定在蓋子上較佳。 例如，圖式Id中呈現的筆記型電腦400包含基座410連接 到有鏈的蓋子405。依照本發明的一個具體實施例，該電 腦系統的主機板包含，例如，該處理器，晶片組（排線控 制邏輯），主記憶體，和高階基頻控制器，被包含在電腦 系統400的基座410中。該電腦系統的蓋子405包含一個顯示 螢幕。同樣地，另一種電腦系統的蓋子，如桌型裝置 [Tablet]或手持電腦系統，可能是任何有或沒有顯示螢幕的 保護蓋或其它輸入/輸出功能。 放置無線電模組340在圖示Id中的蓋子405的優點為，在 一般的操作時，蓋子4 0 5典型上存在電腦系統的最高點， 因此輔助無線通訊。如示，無線電模組340可以固定在位 置415的蓋子405中，在或接近蓋子405的頂端，以彈性電纜 420延伸下去穿過蓋子405和穿過介於蓋子405和基座410間 有鏈的連結。電纜420的終點，相對的無線電模組340，接 著可以被連結到基座410中的元件，如高階基頻控制器可 以整合到一晶片組或基座410中的主機板微控制器。注意 無線電模組340和電纜420清楚的顯示在圖式Id中被從蓋子 405移除。依照上述的具體實施例，該無線電模組和電纜 被整合進該蓋子或否則便是固定到蓋子。 即時事件處理 注意在這裡所使用到的，”即時”這個名稱並不是預期來 意味一主機系統即刻地回應一外部設備所產生的訊息。更 -11 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 1226543 A7 B7 五、發明説明（9 ) 確切的說，”即時”這個名稱預期是意味充分決定論和充分 地可靠的潛伏在主機系統的部分，可靠地使建立和維護一 無線通訊連結一外部設備。針對一本發明的具體實施例， 這個無線通訊連結可以依照一藍牙或其它無線通訊協定。 該外部設備可以為一個電子設備有著獨立處理器不在直接 主機系統的主機處理器下控制。 一個基本的主機處理器可以修改來處理即時事件例如那 聯想的以一外部設備依照藍牙或其它無線通訊協定來建立 一無線通訊連結。一種方式傳統的主機處理器可以修改來 處理這些即時事件是要包含一個計時器和高優先權事件（ 中斷）電路在該主機處理器中。這可以使得一即時的核心 在一個存在的沒有即時屬性的作業系統下執行包括視窗作 業系統如 Windows NT，Windows 2000，Windows 98，和 Windows ME (千彳喜年版）。（商標或品牌為相對擁有者的資 產）。 這個核心可以設定一計時器來產生高優先權事件在一個 規則的區間。在作用上，一個即時事件電路可以傳送控制 到可以執行即時作業的即時事件處理者（核心軟體）。這個 處理者可以使用來處理一具有嚴密計時需求的無線基頻協 定。此外，這個方法可以包含事件釘的使用也可以產生這 個高優先權事件。該事件釘可以連結到該處理器本身或到 一個連接到處理器的外部設備，如一個晶片组。針對另一 個本發明的具體實施例，該高優先權事件可以使用儲存在 處理器内或在一外部設備中的一個狀態位元來產生。 -12- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐） 1226543 A7 B7 五、發明説明（1〇 ) 這個高優先權事件的特性是它可以提供更多可靠的潛伏 在常見的中斷，減少高優先權事件潛伏的被其它處理執行 的作業攪亂的風險。因此，依照本發明的一個具體實施例 ，這個高優先權的事件是一個在處理器中最高優先權中斷 的一個，雖然其它中斷，如或許是使用來針對記憶體錯誤 的處理，可能是更高的優先權。 硬體和軟體元件依照本發明的一個具體實施例分別地如 圖式2a和2b中所示。主機處理器100包含一個區間計時器 105可以被軟體例行程序設定。該計時器驅動即時事件電 路110來實作圖式2b中的該方法。相同地，區間計時器105 可以驅動即時事件電路110來讀取一暫存器來決定是否一個 即時事件已經接收到。針對另外的具體實施例，主機處理 器100包括一外部存取事件釘115可以被在該主機電腦系統 的外部設備所使用來觸發即時事件電路110來實作圖式2b的 該方法。 依照圖式2b的具體實施例，該處理器在步驟150執行一 個處理當即時事件中斷（REI)發生在步驟155。這個REI可以 由，例如，事件計時器105終止它的設定時間區間所引起 或圖式2a中主機處理器100事件釘115的作用。對於REI的反 應，即時事件電路110引起主機處理器100來暫停該執行在 步驟150的處理和儲存該處理器狀態在步驟160。該處理器 狀態可以儲存在一保留的記憶體空間。 在圖式2b的步驟165，主機處理器100呼叫並執行一 REI處 理者。依照本發明的一個具體實施例，這個REI處理者包 -13- 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐) 1226543 A7 B7 五、發明説明（11 ) 含指令，當被該主機處理器執行時，引起該主機處理器來 讀取一個或多個暫存器來儲存關於即時事件的資訊。例如 ，該主機處理器可以讀取一個或多個暫存器來儲存資訊表 示存在或不存在從外部設備請求無線通訊來的無線傳送識 別訊號。 如果決定一個外部設備出現並且請求通訊，該主機處理 器可以和外部設備在此時建立通訊（或可以為外來通訊建 立一個排程）。另外，該主機處理器可以，在這個時間， 依照上述的一無線通訊協定來執行基頻處理功能。 在一 REI回傳的指令在圖式2b中步驟170被接收到，該處 理器狀態儲存在保留的記憶體空間可以存回主機處理器， 並且之前的程序（從步驟150離開的）可以繼績。注意到該上 述硬體和軟體可以實作為有或沒有作業系統支援。 依照另一個本發明的舉體實施例，即時事件處理可以透 過一個第二的非對稱處理器（NSP)整合到該主要的主機處 理器。在這個具體實施例中，該NSP可以執行一作業系統 支援即時處理由該可能不支援即時功能的主要主機處理器 執行的主要作業系統隔離出來。依照這個具體實施例，該 NSP可以接著依照無線通訊協定執行該基頻處理功能，如 上所述，同時該主要處理器為了電腦系統其餘部分執行該 主機處理器規則的工作。 圖式3包含一主機處理器200構成是依照本發明的一個具 體實施例其中NSP核心部分210整合在該主要主機處理器核 心部分2 0 5。依照本發明的一具體實施例，該NSP核心係 -14- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 1226543 A7 B7 五、發明説明（12 ) 整合到同樣的半導體基質為該主要主機處理器核心來形成 一單一處理器。為了減少成本，主要主機處理器核心205 和NSP核心210共享L2快取215，並且兩個處理器核心可以透 過排線單元215來與主機系統的一個共享的記憶體子系統 220通訊。兩個核心可以額外共享其它系統資源。 依照本發明的一個具體實施例，該NSP核心和主要主機 處理器核心共享一個指令集架構（ISA)。針對一個可供選擇 的本發明之具體實施例，該NSP和主要的主機處理器核心 並沒有分享一個ISA。 這個發明在此已經描述關於特定示範性的具體實施例。 然而，它將明白的對個人有著這個揭露的益處即不同的修 改和改變可以對這些具體實施例來作而沒有背離該發明更 廣闊的精神和範圍。該規格和圖式是，相對應地，看做是 一種說明而不是限制的意思。 -15- 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐)

Claims (1)

1. I2265^)91104058號專利申請案 中文申請專利範圍替換本(93年6月） 修 與 C8 Ί7Η** 正替換Μ 曰

   f ^ ήι ^ ； \ 口 η '*< jl 1¾ ?之 申請專利範圍 1 . 一種被連接到一主機電腦系統之元件，該元件包含： 一無線電收發器；以及 一個低階基頻控制器，具有邏輯只有與基頻的一部份 而不是全部有關，以依照一無線電通訊協定來操作該無 線電收發機，該基頻的該部分是足夠致能該元件來達到 聯邦通訊委員會的有限模組化認可。 2 ·如申請專利範圍第1項的元件，另外包含緩衝的，外部可 存取的輸出入埠，用以相互連結到該主機電腦系統。 3·如申請專利範圍第2項的元件，另外包含一彈性電纜， 連接到該電子輸出入埠。 4·如申請專利範圍第1項的元件，在其中該基頻未整合到 該元件的其餘部分被整合到該主機電腦系統。 5.如申請專利範圍第1項的元件，其中該元件將依照共享 至少一個基頻的部分的區段的多個無線通訊協定來運作 6·如申請專利範圍第1項的元件，其中該元件依照主機電腦 系統所選擇的數個無線通訊協定中的一個來運作。 7 ·如申請專利範圍第6項的元件，其中該數個無線通訊協 定包括藍牙，SWAP，和IEEE 802· 11。 8 ·如申請專利範圍第6項的元件，其中該基頻的部分包括 一個連結管理協定。 9 ·如申請專利範圍第8項的元件’其中該連結管理協定係 依照藍牙無線通訊規格。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐) A B c D 1226543 六、申請專利範圍 10·如申請專利範圍第1項的元件，另外包含一參考震堡器 、天線、RF屏蔽和一個電源供應調節器。 11 · 一種提供用於一電腦系統之一無線電模組之方法，包含 m請砮.··!、月1·:· 1|%1^容？是否准予修it? 提供一具有一高階基頻控制器之行動式單一處理器電 腦系統’以決定依照無線地通訊所要的數個無線通訊協 定中的一個； 結合一無線電模組到該電腦系統，該無線電模組包含 一低階基頻控制器和一無線電收發器，以依照該等數個 無線通訊協定來致能無線通訊，該模組符合聯邦通訊委 員會的有限模組化認可；以及 致能該電腦系統以藉由安裝一適當的軟體程式在一連 結到該主機電腦系統的機器可存取媒介上，而根據數個 無線通訊協定中的一個來運作該無線電模組。 12. 如申請專利範圍第11項的方法，其中提供具有高階基頻 控制咨之该電腦系統包含併入一晶片組到包含該高階芙 頻控制器的該電腦系統中。 13. 如申請專利範圍第η項的方法，其中提供具有該高階基 頻控制器之該電腦系統包括併入一個鍵盤控制器進到包 含該高階基頻控制器的該電腦系統。 14. 如申請專利範圍第11項的方法，其中結合該無線電模組 到该電腦系統包括透過一致能該無線電模組坐落於兮電 腦系統蓋上的彈性電纜來結合該無線電模組的輸出入緩 -2- 本纸5S:尺度適用t S ®家標準(CNS) A4規格（210 X 297公爱） "'—'* ______ 12

   衝到該電腦系統。 I5· 一種提供用於一電腦系統之一無線電模組之方法，包括 致也一電腦系統在第一期間依照第一個無線通訊協定 來運作一無線電模組，該無線電模組符合獨立於該電腦 系統的該聯邦通訊委員會的有限模組化認可；以及 在一第二段期間依照第二個無線通訊協定致能該電腦 系統來運作該無線電模組。 16.如申請專利範圍第15項的方法，其中致能該電腦系統來 運作該無線電模組包含，透過在第一端連接到一電腦系 統主機板和第二部分連結到固定在該電腦系統蓋子上的 該無線電模組的一彈性電纜使信號傳送於該電腦系統和 無線電模組之間。 17·如申請專利範圍第15項的方法，其中依照第一個無線通 訊協定致能一電腦系統來運作一無線電模組包含，使與 #亥第一個無線通訊協定有關的基頻處理的第一部份被該 電腦系統執行並且使與該第一個無線通訊協定有關的基 頻處理的第二部分被該無線電模組執行。 18·如申請專利範圍第17項的方法，其中該第一個無線通訊 協定是藍牙協定’並且基頻處理的第二部分是依照該兹 牙連結管理協定。 19·如申請專利範圍第18項的方法，其中該第二個無線通訊 協定是IEEE 802.1 1或SWAP協定。 -3- 本紙張尺度適财® ®家標準(⑽）A4規格(21G X 297公釐) ""_ 1226543 9a &

   ^、申請專利範圍 Α8 Β8 C8 D8 20.如申請專利範圍第17項的方法，其中使該連結到該第一 個無線通訊協定的該基頻處理的第一部份被該電腦系統 執行包含，裝配一整合性基頻控制器的晶片組至該電腦 系統。 21·如申請專利範圍第15項的方法，其中依照第二個無線通 訊協定致能一電腦系統運作一無線電模組包含，裝配一 具有整合型基頻控制器的鍵盤控制器至該電腦系統，以 執行與第二無線通訊協定有關的基頻處理的第一個部分 ，並且使與第二個無線通訊協定有關的基頻處理的第二 部分被該無線電模組執行。 22· —種行動式單一處理器的電腦系統，係被程式化來實施 申請專利範圍第15項的方法。 23·—種機器可存取媒介，包含機器可存取指令，當該等指 令被電腦系統執行時，使該電腦系統執行申請專利範圍 第15項的方法。 24.如申請專利範圍第23項的媒介，另外包含機器可存取指 令’當該等指令被電腦系統執行時，使該電腦系統另外 執行申請專利範圍第17項的方法。 25·如申請專利範圍第23項的媒介，另外包含機器可存取指 令’當該等指令被該電腦系統執行時，使該電腦系統另 外執行申請專利範圍第19項的方法。 26· 一種行動式單一處理器電腦系統，包括·· 一無線電模組，包括緩衝輸出入埠、一低階基頻控制 -4-

   1226543 六、申請專利範圍 器和一個無線電收發機，以依照數個無線通訊協定致能 無線通訊，該模組符合該聯邦通訊委員會的有限模組化 認可； 一高階基頻控制器，連結到該無線電模組的輸出入埠 ，以依照一選擇的數個無線通訊協定中的一個來運作該 無線電模組。 27·如申請專利範圍第26項的電腦系統，另外包含一彈性電 纜在第一端連結到該高階基頻控制器並且在第二端連結 到該無線電模組的該等埠。 28.如申請專利範圍第27項的電腦系統，另外包含一固定該 無線電模組的有鉸鏈的蓋子，該彈性電纜透過在該無線 電模組和該高階基頻控制器之間的鉸鍊來延伸。 29·如申請專利範圍第26項的電腦系統，另外包含一晶片組 ，該高階基頻控制器被併入該晶片組。 30.如申請專利範圍第26項的電腦系統，另外包含一鍵盤控 制器，該高階基頻控制器被併入該鍵盤控制器。 31·如申請專利範圍第26項的電腦系統，其中該數個無線通 訊協定包含藍牙、SWAP和IEEE 802.1 1。 32.如申請專利範圍第26項的電腦系統’其中·該低階基頻控 制器包含一與一鏈結管理協定有關的基頻部分。 -5- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4规格(210 x 297公釐)