TWI541639B - 用以降低功率消耗之裝置、方法及其非暫態電腦可讀取儲存媒體 - Google Patents

Description

用以降低功率消耗之裝置、方法及其非暫態電腦可讀取儲存媒體

本發明的實施例一般而言係有關於電子裝置之領域，特定而言係有關於低功率待機模式控制電路之機制。

於電子裝置，例如電視及其他消費型電子裝置的操作中，降低功率消耗仍然是高度優先考慮的事宜。將功率消耗最小化會有助於延長行動操作中之電池壽命，且當裝置從電源插座接收電力時會有助於降低電力產生的經濟及環境成本。

在常用的降低功率消耗手段中，其中一者為當裝置沒有在主動操作之下時，將裝置轉移進入待機模式或其他較低功率狀態，於其中裝置係設置於待機模式以助於與電源關閉(power off)狀態相較而言能更快速地將裝置轉移至主動操作。然而，裝置在待機模式中係持續消耗功率。關於電視機之新規定可能需要顯著地降低功率消耗，特別是處理待機模式下之電視功率消耗。

在其他議題中，電子裝置包含電晶體裝置，其在待機模式中時會消耗某些量之漏電流。因此，即使晶片係設定為待機模式，晶片仍透過其被關閉之電晶體元件消耗漏電流。

是故，當裝置密度增加且因此有更多之電晶體消耗漏電流而增加裝置之待機功率消耗時，習知電子裝置在待機模式時會持續消耗大量之功率已成為越趨重大之議題。

本發明的實施例一般而言係針對低功率待機模式控制電路。

於一觀點中，本發明提供一種用以降低功率消耗之裝置，其包含處理器；介面，用以連接第二裝置；運算電路，其中上述處理器在待機模式下會使連接至上述運算電路之一個或以上的電源連結失效；以及待機模式控制電路，上述待機模式控制電路利用備用電源進行操作，其中上述待機模式控制電路偵測來自上述第二裝置之刺激訊號且為響應上述刺激訊號，上述待機模式控制電路發訊給上述處理器，上述處理器啟用上述運算電路之上述一個或以上的電源連結。

於另一觀點中，本發明提供一種用以降低功率消耗之方法，其包含將一裝置或系統轉移至待機模式；由處理器使連接至運算電路之一個或以上的電源連結失效；操作備用電源上之待機模式控制電路；於上述待機模式控制電路接收來自第二裝置或系統之喚醒訊號；以及為響應上述喚醒訊號，從上述待機模式控制電路產生一訊號至上述處理器，上述處理器啟用上述一個或以上的電源連結，以響應來自上述待機模式控制電路之上述訊號。

於又另一觀點，本發明提供一種非暫態電腦可讀取儲存媒體，其具有代表指令序列之資料儲存於其上，當上述指令序列由處理器執行時會使上述處理器實施操作，其包含將一裝置或系統轉移至待機模式；由處理器使連接至運 算電路之一個或以上的電源連結失效；操作備用電源上之待機模式控制電路；於上述待機模式控制電路接收來自第二裝置或系統之喚醒訊號；以及為響應上述喚醒訊號，從上述待機模式控制電路產生一訊號至上述處理器，上述處理器啟用上述一個或以上的電源連結，以響應來自上述待機模式控制電路之上述訊號。

本發明的實施例一般而言係針對低功率待機模式控制電路之機制。

為了將晶片在待機模式時之漏電流消耗最小化，於一實施例中係採用再一個電源接腳(power pin)，例如低功率供應電源接腳(low power supply power pin，LPSBV)，用以降低其他電源接腳例如RPWR、SBVCC5及MICOMVCC33之電力。當晶片在待機模式時，功率下降，藉此一般之電源供應不會消耗功率，但當有刺激來自於晶片之外部時LPSBV會起作用，以觸發正常操作。因此，在待機模式下，唯有LPSBV會消耗功率，其所消耗之功率相較於MICOMVCC33之靜態漏電流而言係大為低。

於一實施例中，用於行動高畫質連接(MHL，Mobile High-Definition Link)目的裝置(sink devices)之深度待機模式中的低功率係予以敘述。於一實施例中，當行動高畫質連接(MHL)目的裝置在待機模式時，其低功率消耗要求係被滿足。習知解決方案已知會消耗過度之功率。

例如，根據關於電視機之新美國加州能源規章，功率 消耗，特別是在待機模式下之功率消耗，期望要大大地削減，直到2011年且甚至更達2013年。於一實施例中，即使晶片係設定為待機模式，晶片仍透過被關閉之電晶體消耗整體晶片之漏電流。為滿足上述新通過之規章，當晶片在待機模式時需防止漏電流被消耗。

如上所述，於一實施例中，為了將晶片待機模式下之電流消耗最小化，不需要供應任何額外電力；更確切地說，單一電源接腳(例如LPSBV)係被指定為電源接腳，以促進低功率待機電路。例如，於待機模式下，僅LPSBV供應電力，而其他電源接腳不必提供任何電力。當控制匯流排(control bus，CBUS)從低到達高以作為刺激用以使得晶片從待機模式被喚醒時，接著待機電路偵測控制匯流排層級之變化且使MICOM知曉晶片已偵測到喚醒訊號，之後MICOM將所有之電力給予晶片以維持其正常操作。

本發明之實施例可利用場效應電晶體(FETs，field-effect transistors)、電阻器、二極體及微處理器加以實施。如第一圖所示，其程序包含：於行動高畫質連接目的裝置100的待機模式下，行動高畫質連接目的裝置100內之行動高畫質連接接收器晶片係保持在電力低下情況下(例如沒有提供電力)，且此時行動高畫質連接接收器晶片並未消耗任何功率。

當行動高畫質連接纜線115連接至行動高畫質連接目的裝置100時，在智慧型手機或其他裝置內之行動高畫質連接傳送器110需要使行動高畫質連接目的裝置100處於 操作電源模式(active power mode)時，其透過行動高畫質連接纜線115將行動高畫質連接控制匯流排上之「喚醒」脈衝傳送至待機微處理器及行動高畫質接收器兩者。

由於行動高畫質連接接收器晶片係在電力低下模式之下，故待機微處理器遂偵測行動高畫質連接控制匯流排上之「喚醒」脈衝。

若待機微處理器判定「喚醒」脈衝係為有效，則其開啟行動高畫質連接目的裝置100內之主要微處理器。

行動高畫質連接目的裝置100內之主要微處理器為了行動高畫質連接目的裝置100內的行動高畫質連接接收器晶片開啟電源。

前述程序使行動高畫質連接目的裝置100處於操作電源狀態，接著透過行動高畫質連接訊號在行動高畫質連接傳送器110(例如智慧型手機或其他運算裝置)與行動高畫質連接接收器(與行動高畫質連接目的裝置100一起)之間建立正常之行動高畫質連接連結。

第二圖及第三圖係顯示低功率待機模式之操作。其程序包含：

1)晶片進入待機模式：供電電壓(Vcc)到達0伏特(V)，LPSBV為3.3伏特。

2)等待直到刺激訊號到達CBUS_HPD墊(見第二圖及第三圖)。

a)LP_POC到達高，接著LPSB亦變高。

b)但CBUS_HPD為低，故LPCTRL到達高， 且INT變低。

3)當CBUS_HPD從低到達高，

a)LPCTRL變低，接著INT從低到達高。

b)接著系統基板上之MICOM偵測到此訊號並給予指令以使所有電力開啟於晶片處。

c)接著RPWR、SBVCC5、Vcc變成正常操作值，且LP_POC變低。

4)如第二圖所示，因LPCTRL為用於所有埠之有線OR電路，若其中一個埠從待機模式偵測到喚醒刺激訊號，則晶片開始喚醒程序。

如此處所使用，「網路」或「通訊網路」係指互連網路，用以在裝置之間傳輸數位媒體內容(包含音樂、音訊/視訊、遊戲、照片及其他)。網路可包含個人娛樂網路，例如家庭內之網路、商業環境中之網路或任何其他裝置及/或元件的網路。於網路中，某些網路裝置可為媒體內容之來源，例如數位電視選台器、有線電視機上盒、視訊儲存伺服器以及其他來源裝置。其他裝置可顯示或利用媒體內容，例如數位電視、家庭劇院系統、音響系統、遊戲系統、或於瀏覽器中呈現在網際網路上的內容，及其他裝置。再者，某些裝置可儲存或傳送媒體內容，例如視訊及音訊儲存伺服器。某些裝置可實施多個媒體功能。於某些實施例中，網路裝置可共置(co-located)於單一區域網路。於其他實施例中，網路裝置可橫跨多個網段(network segment)，例如在區域網路之間透過通道建立技術(tunneling)。網路可包 含多個資料編碼及加密程序。

第四圖係顯示可在其上實施本發明的實施例之裝置或電腦系統400。裝置或電腦系統400包含系統匯流排420，用以傳遞資訊，以及耦合至系統匯流排420之處理器410，用以處理資訊。根據一實施例，處理器410係利用多個微處理器中的其中一者實施。然而，本領域具通常知識者將得以領會可利用其他處理器。

電腦系統400進一步包含隨機存取記憶體(RAM，random access memory)或其他動態儲存裝置(於此稱為主記憶體425)，其耦合至系統匯流排420，用以儲存資訊及欲由處理器410執行之指令。主記憶體425亦可用以在處理器410執行指令期間儲存暫時性變數或其他中間資訊。電腦系統400亦可包含唯讀記憶體(ROM，read only memory)426及/或其他靜態儲存裝置，其耦合至系統匯流排420，用以儲存靜態資訊及處理器410所使用之指令。

資料儲存裝置427，例如磁碟或光碟及其對應之驅動器，亦可耦合至電腦系統400，用以儲存資訊及指令。電腦系統400亦可透過輸出入介面430耦合至第二輸出入(I/O，input/output)匯流排450。複數個輸出入裝置可耦合至輸出入匯流排450，上述輸出入裝置包含顯示裝置424、輸入裝置(例如字母數字輸入裝置423及/或游標控制裝置422)。通訊裝置421係用以透過外部資料網路存取其他電腦(伺服器或客戶端)。通訊裝置421可包含數據機、網路介面卡或其他已知介面裝置，例如用以耦合至乙太網路、 符記環(token ring)或其他類型網路者。電腦系統400包含但不限於網路運算裝置、行動電話、個人資料助理(PDA，personal data assistant)等。

電腦系統400可在客戶端/伺服器網路系統中互連。網路可包含區域網路(Local Area Network，LAN)、廣域網路(Wide Area Network，WAN)、都會網路(Metropolitan Area Network，MAN)、企業內網路(intranet)、網際網路等。如此說明書中他處所述，任一數量之網路裝置可加以串聯成與一埠倍增器(port multiplier)相連，以在網路中形成網路機制。可考量可能有任一數量之裝置係透過網路相連接。裝置可透過數個標準及非標準協定將資料串流，例如串流媒體資料傳送至網路系統中之其他裝置，上述標準及非標準協定包含此說明書中所述之協定。

為說明本發明上述敘述提出了若干特定細節，以利於徹底瞭解本發明。然而，應得以領會者為，對本領域具通常知識之技藝者而言，本發明可在不需要其中的某些特定細節之下實施。於其他實例中，已知的結構及裝置係以方塊圖的形式顯示。圖中所示之元件之間可能有中間結構。此處所述或所顯示之元件可能具有額外之輸入或輸出並未加以顯示或敘述。

本發明的若干實施例可包含若干程序。該些程序可藉由硬體元件加以實施或可具體實施於電腦程式或機器可執行指令中，上述電腦程式或機器可執行指令可用以使一般用途或特定用途之處理器或編程有指令之邏輯電路實施本 程序。另則，本程序可藉由硬體與軟體的結合加以實施。

本說明書通篇所述之一個或以上之模組、元件或組件，例如埠倍增器提升機制的一實施例內所示者或與其有關者，可包含硬體、軟體及/或其組合。於模組包含軟體之情況中，軟體資料、指令及/或設置可由機器/電子裝置/硬體透過製品提供。製品可包含機器可存取/可讀取媒體，其具有內容以提供指令、資料等。上述內容可使電子裝置例如此處所述之檔案管理器、磁碟或磁碟控制器實施所述的若干操作或執行。

部份之本發明的實施例可提供為電腦程式產品，上述電腦程式產品可包含電腦可讀媒體(computer-readable medium)，其具有電腦程式指令儲存於其上，其可用以編程一電腦(或其他電子裝置)以實施根據本發明的實施例之方法。電腦(機器)可讀媒體可包含但不限於軟碟、光碟、唯讀光碟(compact disk read-only memory，CD-ROMs)及磁性光碟(magneto-optical disks)、唯讀記憶體(ROM)、隨機存取記憶體(RAM)、可抹除可編程唯讀記憶體(erasable programmable read-only memory，EPROMs)、可電性式抹除可編程唯讀記憶體(electrically-erasable programmable read-only memory，EEPROMs)、磁性或光學性卡片、快閃記憶體或其他類型之適於儲存電子指令之媒體/電腦(機器)可讀媒體。此外，本發明亦可下載為電腦程式產品，其中程式可從遠端電腦傳送至進行要求之電腦。

本發明之方法中的若干者係以其最基礎的形式加以敘 述，但在不脫離本發明之基礎範圍下，仍可加入若干程序至其任一者或從其任一者刪除若干程序，且可增加若干資訊至此處所述訊息之任一者中或從其刪減若干資訊。此領域具通常知識之技藝者應得以領會，可對本發明進一步做若干更動及改變。此處所提供之特定實施例並非用以限制本發明，而係用以說明本發明。本發明之實施例之範圍並非由以上所提供之特定實例所決定，而係僅由下述申請專利範圍所決定。

若敘述了「A」元件耦合至「B」元件，則A元件可直接耦合至B元件或透過例如C元件非直接耦合。當說明書或申請專利範圍敘述了A元件、特徵、結構、程序或特性「造成」B元件、特徵、結構、程序或特性，其係指「A」為「B」的至少一部分原因，但亦可能有至少一其他元件、特徵、結構、程序或特性協助造成「B」。若說明書指出一元件、特徵、結構、程序或特性「得」、「可能」或「可」被包含，則該特定元件、特徵、結構、程序或特性並不要求一定要被包含。若說明書或申請專利範圍指「一」元件，則其並不意指僅有一個所述元件。

本發明之實施例係為本發明之實作或實例。說明書中所提到之「一實施例」、「某些實施例」或「其他實施例」係指與實施例有關而敘述之特定特徵、結構或特性被包含於至少某些實施例中，但不一定是所有實施例。「一實施例」或「某些實施例」之若干次出現並不一定全部指向同一實施例。應領會者為，於上述本發明之示範性實施例的敘述 中，為簡化揭露內容並有助於瞭解若干進步之觀點中之一者或以上者，若干特徵有時會聚集於單一實施例、圖式或其敘述中。然而，此揭露方法並不欲被解釋成反映有以下意圖：所請發明需要相較於每一申請專利範圍所明確列舉之特徵更多之特徵。更確切地說，如下述申請專利範圍所映，進步之觀點係存在於與前述所揭露之單一實施例的所有特徵相比為少之特徵中。是故，申請專利範圍藉此明確地併入此敘述中，每一申請專利範圍獨自代表本發明之一獨立實施例。

100‧‧‧行動高畫質連接目的裝置

105‧‧‧調節器

110‧‧‧行動高畫質連接傳送器

115‧‧‧行動高畫質連接纜線

120‧‧‧行動高畫質連接纜線偵測

125‧‧‧主要電源

130‧‧‧備用電源

135‧‧‧行動高畫質連接暫存器

205‧‧‧CBUS_HPD驅動器

210‧‧‧待機控制

215‧‧‧LPSB_POC

300‧‧‧待機控制方塊

400‧‧‧裝置或電腦系統

410‧‧‧處理器

420‧‧‧系統匯流排

421‧‧‧通訊裝置

422‧‧‧游標控制裝置

423‧‧‧字母數字輸入裝置

424‧‧‧顯示裝置

425‧‧‧動態儲存裝置(主記憶體)

426‧‧‧唯讀記憶體

427‧‧‧資料儲存裝置

430‧‧‧輸出入介面

450‧‧‧第二輸出入匯流排

本發明之實施例係藉由後附圖式中之實例加以說明，而非用以限制本發明。後附圖式中相似之元件符號係指類似之元件。

第一圖係顯示包含低功率待機模式控制之系統的一實施例。

第二圖係顯示提供低功率待機模式控制之裝置或系統的一實施例之元件。

第三圖係顯示裝置或系統之待機控制方塊的一實施例。

第四圖係顯示可在其上實施本發明的實施例之裝置或電腦系統。

100‧‧‧行動高畫質連接目的裝置

105‧‧‧調節器

110‧‧‧行動高畫質連接傳送器

115‧‧‧行動高畫質連接纜線

120‧‧‧行動高畫質連接纜線偵測

125‧‧‧主要電源

130‧‧‧備用電源

135‧‧‧行動高畫質連接暫存器

Claims (17)

1. 一種用以降低功率消耗之裝置，包含：一處理器，使連接至一運算電路之一或以上之電源連結啟用或失效以使該運算電路於不同模式操作；一介面，用於與一第二裝置連接之纜線連結；一偵測元件，用以偵測於該介面與該第二裝置連接之該纜線連結；一運算電路，其在一待機模式或一操作模式下操作，其中該運算電路在該待機模式下操作以響應使一個或以上的電源連結失效之該處理器，且在該操作模式下操作以響應使一個或以上的電源連結啟用之該處理器；以及一待機模式控制電路，該待機模式控制電路係耦合該處理器以利用一備用電源進行操作，其中該待機模式控制電路偵測來自該第二裝置之刺激訊號且為響應該刺激訊號，該待機模式控制電路發訊給該處理器以啟用該運算電路之該一個或以上的電源連結，其中該刺激訊號係經由一控制匯流排從該第二裝置接收，該控制匯流排係與用以偵測與該第二裝置連接之該纜線連結之該偵測元件相連接，該控制匯流排係與該運算電路耦合。
2. 如請求項1所述之用以降低功率消耗之裝置，其中該運算電路係為一接收器晶片。
3. 如請求項1所述之用以降低功率消耗之裝置，其中該裝置係為一行動高畫質連接相容裝置。
4. 如請求項1所述之用以降低功率消耗之裝置，其中該運算電路包含複數個電晶體元件，當該一個或以上的電源連結為失效時，該電晶體元件為失效。
5. 如請求項1所述之用以降低功率消耗之裝置，其中該運算電路在該待機模式下係設置為電力低下狀態。
6. 如請求項1所述之用以降低功率消耗之裝置，更包含一第一開關，用以將該控制匯流排耦合至該運算電路，且用以進行開啟以響應用以偵測與該第二裝置連接之該纜線連結之該偵測元件。
7. 如請求項1所述之用以降低功率消耗之裝置，其中該刺激訊號係為該控制匯流排上之電壓層級變化。
8. 一種用以降低功率消耗之方法，包含：將一裝置或系統轉移至待機模式；由處理器使連接至一運算電路之一個或以上的電源連結失效以於一待機模式下操作；操作一備用電源上之一待機模式控制電路；由一偵測元件偵測與一第二裝置或系統連接之一纜線 連結；於該待機模式控制電路接收來自該第二裝置或系統之刺激訊號；以及為響應該刺激訊號，從該待機模式控制電路產生一訊號至該處理器，該處理器於操作模式啟用連接至該運算電路之該一個或以上的電源連結，以響應來自該待機模式控制電路之該訊號，其中該刺激訊號係經由一控制匯流排從該第二裝置或系統接收，該控制匯流排係與用以偵測與該第二裝置或系統連接之該纜線連結之該偵測元件相連接，該控制匯流排係與該運算電路耦合。
9. 如請求項8所述之用以降低功率消耗之方法，其中使該一個或以上的電源連結失效之步驟係將該運算電路設置於電源關閉模式。
10. 如請求項8所述之用以降低功率消耗之方法，更包含藉由使在該待機模式下之該運算電路的複數個電晶體失效而減少該裝置或系統之漏電流消耗。
11. 如請求項8所述之用以降低功率消耗之方法，其中該運算電路係為一接收器晶片。
12. 如請求項8所述之用以降低功率消耗之方法，其中該裝 置或系統係為一行動高畫質連接相容裝置或系統。
13. 一種非暫態電腦可讀取儲存媒體，其具有代表指令序列之資料儲存於其上，當該指令序列由處理器執行時會使該處理器實施操作，包含：由處理器使連接至一運算電路之一個或以上的電源連結失效以於一待機模式下操作；操作一備用電源上之一待機模式控制電路；由一偵測元件偵測與一第二裝置或系統連接之一纜線連結；於該待機模式控制電路接收來自該第二裝置或系統之刺激訊號；以及為響應該刺激訊號，從該待機模式控制電路產生一訊號至該處理器，該處理器啟用連接至該運算電路之該一個或以上的電源連結並於操作模式中操作，以響應來自該待機模式控制電路之該訊號，其中該刺激訊號係經由一控制匯流排從該第二裝置或系統接收，該控制匯流排係與用以偵測與該第二裝置或系統連接之該纜線連結之該偵測元件相連接，該控制匯流排係與該運算電路耦合。
14. 如請求項13所述之非暫態電腦可讀取儲存媒體，其中使該一個或以上的電源連結失效之步驟係將該運算電路設置於電源關閉模式。
15. 如請求項13所述之非暫態電腦可讀取儲存媒體，更包含指令，當該指令由該處理器執行時會使該處理器實施操作，包含：藉由使在該待機模式下之該運算電路的複數個電晶體失效而減少該裝置或系統之漏電流消耗。
16. 如請求項13所述之非暫態電腦可讀取儲存媒體，其中該運算電路係為一接收器晶片。
17. 如請求項13所述之非暫態電腦可讀取儲存媒體，其中該裝置或系統係為一行動高畫質連接相容裝置或系統。