TWI613587B - 應用處理器、具有該處理器的行動裝置以及應用處理器之選擇時脈訊號的方法 - Google Patents

應用處理器、具有該處理器的行動裝置以及應用處理器之選擇時脈訊號的方法 Download PDF

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Abstract

一種應用處理器包含：主要中央處理裝置，其在應用處理器處於作用中模式下時，基於自至少一個外部時脈源接收的外部主要時脈訊號而進行操作；至少一個內部時脈源，其產生內部時脈訊號；以及感測器子系統，其在應用處理器處於作用中模式或睡眠模式下時，處理按照預定循環自至少一個感測器模組接收的感測資料，且取決於處理感測資料所需要的操作速度基於內部時脈訊號或自外部時脈源接收的外部次時脈訊號而進行操作。

Description

應用處理器、具有該處理器的行動裝置以及應用處理器之選擇時脈訊號的方法 【相關申請案的交叉參考】
本申請案根據35 USC § 119主張2012年10月19日在韓國智慧財產局(KIPO)申請的韓國專利申請案第10-2012-0116507號的優先權，所述專利申請案的全部揭露內容以引用的方式併入本文中。
本發明概念的例示性實施例大體而言是關於電子裝置。更特定言之，本發明概念的例示性實施例是關於應用處理器、具有所述應用處理器的行動裝置以及針對所述應用處理器而選擇時脈訊號的方法。
行動裝置(例如，智慧型電話等)可包含用於執行操作的應用處理器以及用以提供電力的電池。當不需要執行特定操作 時，行動裝置可藉由將應用處理器的操作模式自作用中模式(active mode)改變為睡眠模式(sleep mode)而減少不必要的電力消耗。然而，在應用處理器的睡眠模式下，行動裝置需要使用至少一個感測器模組來針對外部事件而周期性地監視其環境。
行動裝置可周期性地將應用處理器的操作模式自睡眠模式改變為作用中模式以處理自感測器模組接收的感測資料。然而，因為行動裝置可能處於作用中久於所必要的時間以處理感測資料，所以行動裝置可能消耗不必要的電力。
本發明概念的至少一個例示性實施例提供一種應用處理器，其能夠有效地處理在至少一個感測器模組按照預定循環感測外部環境事件時自所述感測器模組接收的感測資料。舉例而言，應用處理器可具有經改良的效能且消耗較少電力。
在本發明概念的至少一個例示性實施例中，一種行動裝置包含應用處理器。
本發明概念的至少一個例示性實施例提供一種針對所述應用處理器而選擇時脈訊號的方法，其控制應用處理器以有效地處理在至少一個感測器模組按照預定循環感測外部環境事件時自所述感測器模組接收的感測資料。
根據本發明概念的例示性實施例，一種應用處理器包含：主要中央處理裝置，其在所述應用處理器處於作用中模式下時，基於自至少一個外部時脈源接收的外部主要時脈訊號而進行操作；至少一個內部時脈源，其產生內部時脈訊號；感測器子系 統，其在所述應用處理器處於所述作用中模式或睡眠模式下時，處理按照預定循環自至少一個感測器模組接收的感測資料，且取決於處理所述感測資料所需要的操作速度基於所述內部時脈訊號或外部次時脈訊號而進行操作，其中所述外部次時脈訊號是自所述外部時脈源接收。
在例示性實施例中，所述內部時脈訊號的頻率低於所述外部主要時脈訊號以及所述外部次時脈訊號的頻率。
在例示性實施例中，所述感測器子系統包含：記憶體單元，具有至少一個記憶體裝置；外部介接單元，其與所述感測器模組通信；內部通信單元，其與所述主要中央處理裝置通信；時脈訊號接收單元，其基於所述操作速度而選擇性地接收所述內部時脈訊號或所述外部次時脈訊號；以及中央處理單元，其控制所述記憶體單元、所述外部介接單元、所述內部通信單元以及所述時脈訊號接收單元。
在例示性實施例中，所述感測器子系統在所述操作速度小於第一臨限值時接收所述內部時脈訊號，且在所述操作速度大於所述第一臨限值時接收所述外部次時脈訊號。
在例示性實施例中，所述感測器子系統在所述操作速度大於第二臨限值時藉由啟動所述主要中央處理裝置而將所述應用處理器的操作模式自所述睡眠模式改變至所述作用中模式，其中所述第二臨限值大於所述第一臨限值。
在本發明概念的例示性實施例中，所述感測器子系統包含：溫度感測單元，其藉由感測周圍溫度而產生溫度資訊或自另一源接收所述溫度資訊。
在例示性實施例中，所述感測器子系統基於所述溫度資訊而調整所述感測器模組的喚醒時間以及資料讀取時間。
在例示性實施例中，當所述喚醒時間以及所述資料讀取時間基於所述溫度資訊而縮短時，所述感測器子系統藉由延長資料處理時間而減小所述操作速度。
在例示性實施例中，所述感測器子系統藉由基於所述感測資料而產生處理資料以將所述處理資料輸出至所述主要中央處理裝置來執行程式庫操作，或藉由將所述感測資料遞送至所述主要中央處理裝置來執行旁路操作。
在例示性實施例中，當電池處於低電池狀態下時，所述感測器子系統藉由切斷所述感測器模組中的至少一者而減小所述操作速度。
在例示性實施例中，當電池處於低電池狀態下時，所述感測器子系統藉由減少所述感測器模組執行感測操作的次數而減小所述操作速度。
在例示性實施例中，所述應用處理器是使用系統晶片(system on-chip)來實施。
在例示性實施例中，所述內部時脈源為晶片上振盪器(on-chip oscillator)或即時時脈(real-time clock)。
在例示性實施例中，所述外部時脈源為耦接至晶片外振盪器的鎖相迴路。
根據本發明概念的例示性實施例，一種行動裝置包含：至少一個功能模組，其執行功能操作；至少一個感測器模組，其執行感測操作；至少一個外部時脈源，其產生外部主要時脈訊號 以及外部次時脈訊號；應用處理器，其在所述應用處理器處於作用中模式或睡眠模式下時，基於內部時脈訊號或所述外部次時脈訊號而處理按照預定循環自所述感測器模組接收的感測資料；以及電源管理積體電路，其將電力提供至所述功能模組、所述感測器模組、所述外部時脈源以及所述應用處理器。
在例示性實施例中，所述應用處理器包含：主要中央處理裝置，其在所述應用處理器處於所述作用中模式下時，基於所述外部主要時脈訊號而進行操作；至少一個內部時脈源，其產生所述內部時脈訊號；以及感測器子系統，其在所述應用處理器處於所述作用中模式或所述睡眠模式下時，處理所述感測資料，且取決於處理所述感測資料所需要的操作速度基於所述內部時脈訊號或所述外部次時脈訊號而進行操作。
在例示性實施例中，所述內部時脈訊號的頻率低於所述外部主要時脈訊號以及所述外部次時脈訊號的頻率。
在例示性實施例中，所述感測器子系統包含：記憶體單元，具有至少一個記憶體裝置；外部介接單元，其與所述感測器模組通信；內部通信單元，其與所述主要中央處理裝置通信；時脈訊號接收單元，其基於所述操作速度而選擇性地接收所述內部時脈訊號或所述外部次時脈訊號；以及中央處理單元，其控制所述記憶體單元、所述外部介接單元、所述內部通信單元以及所述時脈訊號接收單元。
在例示性實施例中，所述感測器子系統在所述操作速度小於第一臨限值時接收所述內部時脈訊號，且在所述操作速度大於所述第一臨限值時接收所述外部次時脈訊號。
在例示性實施例中，所述感測器子系統在所述操作速度大於第二臨限值時藉由啟動所述主要中央處理裝置而將所述應用處理器的操作模式自所述睡眠模式改變至所述作用中模式，其中所述第二臨限值大於所述第一臨限值。
在例示性實施例中，所述感測器子系統包含：溫度感測單元，其藉由感測周圍溫度而產生溫度資訊或自另一源接收所述溫度資訊。
在例示性實施例中，所述感測器子系統基於所述溫度資訊而調整所述感測器模組的喚醒時間以及資料讀取時間。
在例示性實施例中，當所述喚醒時間以及所述資料讀取時間基於所述溫度資訊而縮短時，所述感測器子系統藉由延長資料處理時間而減小所述操作速度。
在例示性實施例中，所述感測器子系統藉由基於所述感測資料而產生處理資料以將所述處理資料輸出至所述主要中央處理裝置來執行程式庫操作，或藉由將所述感測資料遞送至所述主要中央處理裝置來執行旁路操作。
在例示性實施例中，當電池處於低電池狀態下時，所述感測器子系統藉由切斷所述感測器模組中的至少一者而減小所述操作速度。
在例示性實施例中，當電池處於低電池狀態下時，所述感測器子系統藉由減少所述感測器模組執行所述感測操作的次數而減小所述操作速度。
根據例示性實施例，提供一種針對應用處理器而選擇時脈訊號的方法，其中當所述應用處理器處於作用中模式或睡眠模 式下時，所述應用處理器處理按照預定循環自至少一個感測器模組接收的感測資料，所述方法包含：控制包含於所述應用處理器中的感測器子系統以自所述感測器模組接收所述感測資料；控制所述感測器子系統以基於所述感測資料而計算處理所述感測資料所需要的操作速度；以及控制所述感測器子系統以基於所述操作速度而選擇性地自內部時脈源或外部時脈源接收所述時脈訊號，其中所述內部時脈源位於所述應用處理器內部，且其中所述外部時脈源位於所述應用處理器外部。
在例示性實施例中，自所述內部時脈源接收的所述時脈訊號的頻率低於自所述外部時脈源接收的所述時脈訊號的頻率。
根據本發明概念的例示性實施例，一種應用處理器包含：主要中央處理裝置，經組態以使用第一時脈訊號而進行操作；以及感測器子系統，經組態以使用第二時脈訊號來處理自感測器模組接收的感測資料。所述感測器子系統經組態以判定處理所述所接收的感測資料所需要的操作速度。所述感測器子系統在所述所判定的操作速度小於臨限值時，撤銷啟動(deactivate)所述主要中央處理裝置，且在其他情況下，啟動(activate)所述主要中央處理裝置以輔助處理所述感測資料。所述第一時脈訊號的頻率高於所述第二時脈訊號的頻率。
在例示性實施例中，所述應用處理器更包含：位於所述應用處理器內的內部時脈源，其提供所述第二時脈訊號，其中所述第一時脈訊號是由位於所述應用處理器外部的外部時脈源提供至所述主要中央處理裝置。
根據至少一個例示性實施例的應用處理器可包含感測器 子系統以及至少一個內部時脈源(例如，晶片上振盪器、即時時脈等)，且可控制所述感測器子系統以處理在至少一個感測器模組按照預定循環感測外部環境事件時自所述感測器模組接收的感測資料。
另外，根據至少一個例示性實施例的具有所述應用處理器的行動裝置可有效地監視外部環境事件。
此外，根據至少一個例示性實施例的針對所述應用處理器而選擇時脈訊號的方法可控制所述應用處理器的感測器子系統以處理在至少一個感測器模組按照預定循環感測外部環境事件時自所述感測器模組接收的感測資料。
100‧‧‧應用處理器
120‧‧‧主要中央處理裝置
140‧‧‧感測器子系統
141‧‧‧中央處理單元
142‧‧‧記憶體單元
143‧‧‧外部介接單元
144‧‧‧內部通信單元
145‧‧‧時脈訊號接收單元
146‧‧‧溫度感測單元
160‧‧‧內部時脈源
210‧‧‧感測器模組
220‧‧‧外部時脈源
300‧‧‧實例
310‧‧‧第一內部狀態
320‧‧‧第二內部狀態
330‧‧‧第三內部狀態
340‧‧‧第一內部狀態
350‧‧‧第二內部狀態
360‧‧‧第三內部狀態
370‧‧‧第四內部狀態
380‧‧‧第五內部狀態
400‧‧‧實例
410‧‧‧第一內部狀態
420‧‧‧第二內部狀態
430‧‧‧第三內部狀態
450-1、450-2、450-n‧‧‧感測資料
460‧‧‧程式庫操作
470‧‧‧旁路操作
480-1、480-2‧‧‧處理資料
500‧‧‧實例
510‧‧‧第一內部狀態
520‧‧‧第二內部狀態
530‧‧‧第三內部狀態
600‧‧‧行動裝置
610‧‧‧應用處理器
612‧‧‧主要中央處理裝置
614‧‧‧感測器子系統
616‧‧‧內部時脈源
620‧‧‧外部時脈源
630‧‧‧感測器模組
640-1、640-k‧‧‧功能模組
650‧‧‧記憶體模組
660‧‧‧輸入/輸出模組
670‧‧‧電源管理積體電路
DPT‧‧‧資料處理時間
DRT‧‧‧資料讀取時間
HIGH-FRQ‧‧‧相對高的操作速度
LOW-FRQ‧‧‧相對低的操作速度
IK‧‧‧內部時脈訊號
OK-1‧‧‧外部主要時脈訊號
OK-2‧‧‧外部次時脈訊號
OP-1‧‧‧第一內部狀態
OP-2‧‧‧第二內部狀態
OP-3‧‧‧第三內部狀態
OP-4‧‧‧第四內部狀態
OP-5‧‧‧第五內部狀態
OP-6‧‧‧第六內部狀態
OPA、OPB、OPC、OPD、OPE、OPF‧‧‧指示
PRT‧‧‧預定時間
SD‧‧‧感測資料
SNA-1~SNA12‧‧‧指示
S110、S120、S130、S135、S140、S145‧‧‧操作方法的步驟
S220、S240、S260、S280‧‧‧選擇時脈訊號的方法的步驟
S310、S320、S330、S340‧‧‧選擇時脈訊號的方法的步驟
S410、S420、S430、S440‧‧‧選擇時脈訊號的方法的步驟
S510、S520、S530‧‧‧選擇時脈訊號的方法的步驟
VTH-1‧‧‧第一臨限值
VTH-2‧‧‧第二臨限值
WUT‧‧‧喚醒時間
結合附圖，自以下詳細描述，將更清楚理解本發明概念的例示性實施例。
圖1為說明根據本發明概念的例示性實施例的應用處理器的方塊圖。
圖2為說明根據本發明概念的例示性實施例的操作圖1的應用處理器中的主要中央處理裝置以及感測器子系統的方法的流程圖。
圖3為說明根據本發明概念的例示性實施例的包含於圖1的應用處理器中的感測器子系統的方塊圖。
圖4為說明根據本發明概念的例示性實施例的針對圖3的感測器子系統而選擇時脈訊號的方法的流程圖。
圖5為說明針對圖3的感測器子系統而選擇時脈訊號的實例 的概念圖。
圖6為說明基於圖1的應用處理器的內部狀態而選擇的例示性時脈訊號的圖式。
圖7為說明基於圖1的應用處理器的內部狀態而消耗的例示性電力量的圖式。
圖8為說明由圖3的感測器子系統基於圖1的應用處理器的內部狀態而選擇時脈訊號的例示性情境的圖式。
圖9為說明根據本發明概念的例示性實施例的包含於圖1的應用處理器中的感測器子系統的方塊圖。
圖10為說明根據本發明概念的例示性實施例的針對圖9的感測器子系統而選擇時脈訊號的方法的流程圖。
圖11為說明針對圖9的感測器子系統而選擇時脈訊號的實例的概念圖。
圖12為說明由圖9的感測器子系統基於感測溫度資訊而判定感測器模組的喚醒時間以及資料讀取時間的實例的圖式。
圖13A及圖13B為說明由圖9的感測器子系統基於感測溫度資訊而選擇時脈訊號的例示性情境的圖式。
圖14為說明包含於圖1的應用處理器中的感測器子系統的程式庫操作以及旁路操作的方塊圖。
圖15為說明根據本發明概念的例示性實施例的針對包含於圖1的應用處理器中的感測器子系統基於電池狀態來選擇時脈訊號的方法的流程圖。
圖16為說明針對包含於圖1的應用處理器中的感測器子系統基於電池狀態來選擇時脈訊號的實例的概念圖。
圖17為說明針對包含於圖1的應用處理器中的感測器子系統基於電池狀態來選擇時脈訊號的例示性情境的圖式。
圖18為說明根據本發明概念的例示性實施例的行動裝置的方塊圖。
圖19為說明根據本發明概念的例示性實施例的實施為智慧型電話的圖18的行動裝置的圖式。
圖20為說明根據本發明概念的例示性實施例的針對應用處理器而選擇時脈訊號的方法的流程圖。
現將在下文參看所附圖式來更全面地描述本發明概念，附圖中繪示了本發明概念的例示性實施例。然而，本發明概念可按照許多不同形式來體現且不應解釋為限於本文所闡述的例示性實施例。在諸圖中，為了清楚起見，可能誇示了層以及區域的大小以及相對大小。相似參考數字在全文中表示相似元件。
應理解，當一元件被稱為「連接至」或「耦接至」另一元件時，所述元件可直接連接至或耦接至所述另一元件，或可存在介入元件。如本文中所使用，單數形式「一」以及「該」意欲亦包含複數形式，除非上下文另有清楚指示。
下文所述的本發明概念的方法可體現為電腦可讀記錄媒體上的電腦可讀碼。所述媒體為可儲存可之後由電腦系統讀取的資料的任何資料儲存裝置。舉例而言，所述媒體可包含諸如硬碟、磁性軟碟、RAM、ROM、CD ROM等的程式儲存裝置，且可由包括合適架構的任何裝置或機器(諸如，具有處理器、記憶體以及 輸入/輸出介面的通用數位電腦)執行。
圖1為說明根據本發明概念的例示性實施例的應用處理器的方塊圖。圖2為說明根據本發明概念的例示性實施例的操作圖1的應用處理器中的主要中央處理裝置以及感測器子系統的方法的流程圖。
參看圖1及圖2，應用處理器100包含主要中央處理裝置120、感測器子系統140以及至少一個內部時脈源160。在例示性實施例中，應用處理器100是使用系統晶片(system on-chip,SOC)來實施。
當應用處理器100處於作用中模式下時，主要中央處理裝置120基於自至少一個外部時脈源220接收的外部主要時脈訊號OK-1而進行操作。舉例而言，在應用處理器100的作用中模式下，當感測器子系統140處理自至少一個感測器模組210接收的感測資料SD時，主要中央處理裝置120可使用感測器子系統140的輸出來執行特定操作。當應用處理器100處於睡眠模式下時，主要中央處理裝置120不執行操作。在應用處理器100的作用中模式或睡眠模式下，感測器子系統140處理按照預定循環自感測器模組210接收的感測資料SD。舉例而言，若一個循環的持續時間為100毫秒，且工作循環比(duty cycle ratio)為50%，則每100毫秒中有50毫秒，感測器子系統140是在處理感測資料SD。然而，本發明概念的實施例不限於任何特定工作循環比或循環持續時間。感測器子系統140基於自外部時脈源220接收的外部次時脈訊號OK-2或自內部時脈源160接收的內部時脈訊號IK而進行操作。為了便於描述，圖1繪示一個感測器模組210。然而，本發 明概念不限於此，此是因為可存在額外感測器模組210。在例示性實施例中，外部主要時脈訊號OK-1的頻率不同於外部次時脈訊號OK-2的頻率。在例示性實施例中，用於操作主要中央處理裝置120的外部主要時脈訊號OK-1的頻率高於用於操作感測器子系統140的外部次時脈訊號OK-2的頻率。在例示性實施例中，外部時脈源220實施為耦接至晶片外振盪器的鎖相迴路。舉例而言，外部主要時脈訊號OK-1以及外部次時脈訊號OK-2可為基於由鎖相迴路輸出的參考訊號而產生的時脈訊號，其中參考訊號是自所述晶片外振盪器輸出。儘管圖1中說明一個外部時脈源220輸出外部主要時脈訊號OK-1以及外部次時脈訊號OK-2，但可存在多個外部時脈源220。舉例而言，可存在輸出主要時脈訊號OK-1的第一外部時脈源200且可存在輸出外部次時脈訊號OK-2的第二其他外部時脈源200。
感測資料SD由感測器子系統140處理，且基於應用處理器100的操作模式，判定主要中央處理裝置120是否進行操作。圖2說明控制應用處理器100的方法。如圖2所說明，所述方法包含控制至少一個感測器模組(例如，一或多個感測器模組210)以執行感測操作(S110)。感測操作產生感測資料SD。感測器模組(例如，210)位於應用處理器100外部。所述方法包含判定(例如，藉由應用處理器100來判定)應用處理器(例如，100)的操作模式是否被設定為作用中模式(S120)。若應用處理器100的操作模式被設定為作用中模式，則所述方法包含控制感測器子系統(例如，140)以處理感測資料SD(S130)，以及控制主要中央處理裝置(例如，120)以進行操作(S135)。另一方面，若應用處 理器(例如，100)的操作模式未設定為作用中模式(例如，若應用處理器100的操作模式被設定為睡眠模式)，則所述方法包含控制感測器子系統(例如，140)以處理感測資料SD(S140)，以及控制主要中央處理裝置(例如，120)以使得其不進行操作(S145)。當主要中央處理裝置120經控制以進行操作時，主要中央處理裝置可啟用，或被發送指示其具有執行操作的權限的訊號。當主要中央處理裝置120經控制以使得其不進行操作時，主要中央處理裝置120可停用，或被發送指示其不應執行任何操作的訊號。在例示性實施例中，感測器子系統140經組態以啟用/停用主要中央處理裝置120。舉例而言，感測器子系統140可將啟動/撤銷啟動訊號發送至主要中央處理裝置120。
在例示性實施例中，感測資料SD是由主要中央處理裝置120或感測器子系統140基於應用處理器100的操作模式而選擇性地處理。舉例而言，當應用處理器100被設定為作用中模式時，主要中央處理裝置120處理感測資料SD，且當應用處理器100被設定為睡眠模式時，感測器子系統140處理感測資料SD。如上所述，內部時脈源160可產生用於操作感測器子系統140的內部時脈訊號IK。為了便於描述，圖1繪示了一個內部時脈源160。然而，本發明概念不限於此，此是因為可存在額外內部時脈源。舉例而言，當應用處理器100包含多個內部時脈源160時，各別內部時脈源160可產生具有不同頻率的各別內部時脈訊號IK。在例示性實施例中，內部時脈源160實施為晶片上振盪器或即時時脈。在例示性實施例中，由內部時脈源160產生的內部時脈訊號IK的頻率低於由外部主要時脈訊號OK-1產生的頻率以及由外部次時 脈訊號OK-2產生的頻率，其中外部主要時脈訊號OK-1以及外部次時脈訊號OK-2是由外部時脈源220產生。
當應用處理器100控制包含於行動裝置(例如，智慧型電話等)中的至少一個功能模組的操作時，應用處理器100需要以相對高的速度進行操作(例如，具有相對高的效能等級)。換言之，包含於應用處理器100中的主要中央處理裝置120可能需要基於具有相對高的頻率的時脈訊號而進行操作。因此，由晶片上振盪器、即時時脈等產生的具有相對低的頻率的時脈訊號可能不足以驅動或支援包含於應用處理器100中的主要中央處理裝置120。因此，過去的應用處理器不包含內部時脈源(例如，晶片上振盪器等)，此是因為內部時脈源的抖動特性並不良好。應用處理器100可控制感測器子系統140(例如，而非主要中央處理裝置120)以處理按照預定循環自感測器模組210接收的感測資料SD。在例示性實施例中，應用處理器100在處理感測資料SD所需要的操作速度相對低時，控制感測器子系統140以使用自包含於應用處理器100中的內部時脈源160接收的內部時脈訊號IK，且在處理感測資料SD所需要的操作速度相對高時，控制感測器子系統140以使用自位於應用處理器100外部的外部時脈源220接收的外部次時脈訊號OK-2。因此，應用處理器100可有效地處理感測資料SD(例如，可滿足對效能等級改良以及電力消耗減少的要求)。下文中，將詳細地描述感測器子系統140的例示性操作。
在應用處理器100的作用中模式或睡眠模式下，感測器子系統140經組態以處理按照預定循環自感測器模組210接收的感測資料SD。取決於處理感測資料SD所需要的操作速度，感測 器子系統140基於自內部時脈源160接收的內部時脈訊號IK或自外部時脈源220接收的外部次時脈訊號OK-2而進行操作。當應用處理器100中存在多個內部時脈源160時，內部時脈源160中的一者是基於在感測器子系統140基於內部時脈訊號IK而進行操作時處理感測資料SD所需要的操作速度(例如，處理感測資料SD所需要的操作速度相對低)來選擇。在例示性實施例中，當處理感測資料SD所需要的操作速度低於第一臨限值時，感測器子系統140自內部時脈源160接收內部時脈訊號IK。另一方面，當處理感測資料SD所需要的操作速度大於所述第一臨限值時，感測器子系統140自外部時脈源220接收外部次時脈訊號OK-2。亦即，感測器子系統140基於處理感測資料SD所需要的操作速度而選擇性地接收內部時脈訊號IK或外部次時脈訊號OK-2。此處，第一臨限值可根據感測器子系統140的要求來按照各種方式設定。另外，第一臨限值可對應於參考值，其中輸入至感測器子系統140的時脈訊號關於所述參考值而改變。另外，第一臨限值可儲存於特定儲存裝置(例如，查找表、暫存器等)中。舉例而言，儲存裝置可位於應用處理器100內。在例示性實施例中，第一臨限值為預定的靜態值。在例示性實施例中，第一臨限值為基於由使用者情境產生的結果(例如，重複學習結果)而判定的動態(可改變)值。舉例而言，因為當感測器子系統140自感測器模組210接收感測資料SD時需要相對低的效能等級，所以處理感測資料SD所需要的操作速度可低於第一臨限值。因此，感測器子系統140可基於自內部時脈源160接收的內部時脈訊號IK而進行操作。另一方面，因為當感測器子系統140處理自感測器模組210接收的感 測資料SD時需要相對高的效能等級，所以處理感測資料SD所需要的操作速度可大於第一臨限值。因此，感測器子系統140可基於自外部時脈源220接收的外部次時脈訊號OK-2而進行操作。
在例示性實施例中，當處理感測資料SD所需要的操作速度大於第二臨限值時，感測器子系統140啟動主要中央處理裝置120，其中所述第二臨限值大於第一臨限值。舉例而言，當處理感測資料SD所需要的操作速度高於感測器子系統140的處理等級時，主要中央處理裝置120輔助感測器子系統140處理感測資料SD。因此，當處理感測資料SD所需要的操作速度大於第二臨限值時，感測器子系統140可啟動主要中央處理裝置120。因此，應用處理器100的操作模式自睡眠模式改變至作用中模式。因此，主要中央處理裝置120基於自外部時脈源220接收的外部主要時脈訊號OK-1而進行操作。在至少一個例示性實施例中，當自感測器模組210接收的感測資料SD相比於感測器子系統140的處理等級而言過量(例如，自感測器模組210接收的感測資料SD的量大於感測器子系統140可處理的感測資料SD的量)時，感測器子系統140啟動主要中央處理裝置120以將應用處理器100的操作模式自睡眠模式改變至作用中模式。第二臨限值可根據感測器子系統140的要求來按照各種方式設定。另外，所述第二臨限值可對應於參考值，其中應用處理器100的操作模式關於所述參考值而改變。另外，第二臨限值可儲存於特定儲存裝置(例如，查找表、暫存器，等)中。在例示性實施例中，第二臨限值為預定的靜態值。在例示性實施例中，第二臨限值為基於由使用者情境產生的結果(例如，重複學習結果)而進行判定的動態值。如上所述， 當處理感測資料SD所需要的操作速度高於感測器子系統140的處理等級時，感測器子系統140可控制主要中央處理裝置120以藉由將應用處理器100的操作模式自睡眠模式改變至作用中模式而輔助感測器子系統140處理感測資料SD。在應用處理器100的作用中模式或睡眠模式下，感測器子系統140可按照預定循環自感測器模組210接收感測資料SD，且可將特定資料(例如，感測資料SD或藉由處理感測資料SD而產生的處理資料)提供至主要中央處理裝置120。亦即，感測器子系統140可執行程式庫操作或旁路操作。稍後將參看圖14至圖17來詳細地描述程式庫操作以及旁路操作。
圖3為說明根據本發明概念的例示性實施例的包含於圖1的應用處理器中的感測器子系統的方塊圖。
參看圖3，感測器子系統140包含中央處理單元141、記憶體單元142、外部介接單元143、內部通信單元144以及時脈訊號接收單元145。
中央處理單元141可控制感測器子系統140的總體操作。舉例而言，中央處理單元141可控制記憶體單元142、外部介接單元143、內部通信單元144以及時脈訊號接收單元145。記憶體單元142可包含至少一個記憶體裝置。記憶體單元142可充當臨時儲存自至少一個感測器模組210接收的感測資料SD的緩衝器，且因此可儲存用於感測器子系統140的內部碼、內部資料等。在例示性實施例中，記憶體單元142包含：揮發性記憶體裝置諸如，動態隨機存取記憶體(dynamic random access memory,DRAM)裝置、靜態隨機存取記憶體(static random access memory,SRAM) 裝置、行動DRAM裝置等；以及非揮發性記憶體裝置，諸如，可抹除可程式化唯讀記憶體(erasable programmable read-only memory,EPROM)裝置、電可抹除可程式化唯讀記憶體(electrically erasable programmable read-only memory,EEPROM)裝置、快閃記憶體裝置、相變隨機存取記憶體(phase change random access memory,PRAM)裝置、電阻隨機存取記憶體(resistance random access memory,RRAM)裝置、奈米浮動閘極記憶體(nano floating gate memory,NFGM)裝置、聚合物隨機存取記憶體(polymer random access memory,PoRAM)裝置、磁性隨機存取記憶體(magnetic random access memory,MRAM)裝置、鐵電隨機存取記憶體(ferroelectric random access memory,FRAM)裝置等。外部介接單元143可自感測器模組210接收感測資料SD。內部通信單元144可控制感測器子系統140以與應用處理器100的主要中央處理裝置120通信。舉例而言，內部通信單元144可藉由對特定暫存器執行設定操作(例如，SET)以及清除操作(例如，CLEAR)而啟用感測器子系統140與主要中央處理裝置120之間的雙向通信。
取決於處理按照預定循環自感測器模組210接收的感測資料SD所需要的操作速度，時脈訊號接收單元145可自至少一個內部時脈源160接收內部時脈訊號IK，或可自至少一個外部時脈源220接收外部次時脈訊號OK-2。換言之，基於處理感測資料SD所需要的操作速度，用於操作感測器子系統140的時脈訊號可被選擇為內部時脈訊號IK或外部次時脈訊號OK-2。儘管圖3中說明時脈訊號接收單元145接收內部時脈訊號IK以及外部次時脈訊 號OK-2中的一者，但時脈訊號接收單元145可接收多個內部時脈訊號IK以及多個外部次時脈訊號OK-2中的一者。如上所述，內部時脈源160可實施為晶片上振盪器或即時時脈，且外部時脈源220可實施為耦接至晶片外振盪器的鎖相迴路。因此，感測器子系統140可在需要相對高的效能等級時，基於自外部時脈源220接收的外部次時脈訊號OK-2而進行操作，且可在需要相對低的效能等級時，基於自內部時脈源160接收的內部時脈訊號IK而進行操作。
應用處理器100包含感測器子系統140以及內部時脈源160，且可控制感測器子系統140以在感測器模組210於應用處理器100的作用中模式或睡眠模式下按照預定循環感測外部環境事件時處理自感測器模組210接收的感測資料SD。因為感測器子系統140基於處理感測資料SD所需要的操作速度而選擇性地自內部時脈源160或外部時脈源220接收時脈訊號，所以應用處理器100可有效地處理感測資料SD(例如，可滿足對經改良的效能等級以及電力消耗減少的要求)。當處理感測資料SD所需要的操作速度相比於自外部時脈源220接收的外部次時脈訊號OK-2以及自內部時脈源160接收的內部時脈訊號IK而言過量時，感測器子系統140可使用內部通信單元144來啟動主要中央處理裝置120。當發生此情形時，應用處理器100的操作模式自睡眠模式改變至作用中模式。因此，應用處理器100的主要中央處理裝置120可基於自外部時脈源220接收的外部主要時脈訊號OK-1而輔助感測器子系統140處理感測資料SD。在例示性實施例中，在主要中央處理裝置120啟動之後，當處理感測資料SD所需要的操作速度減小時，應 用處理器100的操作模式自作用中模式改變至睡眠模式以減少不必要的電力消耗。
圖4為說明根據本發明概念的例示性實施例的針對圖3的感測器子系統而選擇時脈訊號的方法的流程圖。圖5為說明針對圖3的感測器子系統而選擇時脈訊號的實例(300)的概念圖。
參看圖4及圖5，所述方法包含計算(例如，感測器子系統140)處理自至少一個感測器模組210接收的感測資料SD所需要的操作速度(S220)，以及判定(例如，藉由140來判定)處理感測資料SD所需要的操作速度是否大於第一臨限值VTH-1(S240)。當處理感測資料SD所需要的操作速度大於第一臨限值VTH-1時，所述方法包含控制感測器子系統(例如，140)以基於自至少一個外部時脈源(例如，220)接收的外部次時脈訊號(例如，OK-2)而處理感測資料SD(S260)。另一方面，當處理感測資料SD所需要的操作速度小於第一臨限值VTH-1時，所述方法包含控制感測器子系統(例如，140)以基於自至少一個內部時脈源(例如，160)接收的內部時脈訊號IK而處理感測資料SD(S280)。如上所述，第一臨限值VTH-1可根據感測器子系統140的要求來按照各種方式設定。另外，第一臨限值VTH-1可對應於參考值，其中輸入至感測器子系統140的時脈訊號關於所述參考值而改變。
如圖5所說明，在應用處理器100的作用中模式或睡眠模式下，應用處理器100控制感測器子系統140以基於自內部時脈源160接收的內部時脈訊號IK或自外部時脈源220接收的外部次時脈訊號OK-2而處理感測資料SD。在圖5中，第一內部狀態 310對應於應用處理器100的作用中模式，且第二內部狀態320以及第三內部狀態330對應於應用處理器100的睡眠模式。亦即，第一內部狀態310指示感測器子系統140基於內部時脈訊號IK或外部次時脈訊號OK-2而處理感測資料SD且主要中央處理裝置120基於外部主要時脈訊號OK-1執行特定操作的狀態。另外，第二內部狀態320指示感測器子系統140基於內部時脈訊號IK而處理感測資料SD而主要中央處理裝置120不進行操作的狀態。另外，第三內部狀態330指示感測器子系統140基於外部次時脈訊號OK-2而處理感測資料SD而主要中央處理裝置120不進行操作的狀態。
當應用處理器100在第一內部狀態310下操作時，處理感測資料SD所需要的操作速度可變得小於第二臨限值VTH-2。當發生此情形時，應用處理器100的內部狀態改變至第二內部狀態320或第三內部狀態330(例如，指示為OPB以及OPF)。如上所述，第二臨限值VTH-2可基於感測器子系統140的所需條件來按照各種方式設定。所述第二臨限值VTH-2可對應於參考值，其中應用處理器100的操作模式關於所述參考值而改變。另外，當應用處理器100在第二內部狀態320下操作時，處理感測資料SD所需要的操作速度可變得大於第一臨限值VTH-1。當發生此情形時，應用處理器100的內部狀態改變至第三內部狀態330(例如，指示為OPD)，此是因為當處理感測資料SD所需要的操作速度變得大於第一臨限值VTH-1時，感測器子系統140需要基於外部次時脈訊號OK-2而處理感測資料SD。另一方面，當應用處理器100在第三內部狀態330下操作時，處理感測資料SD所需要的操作速 度可變得小於第一臨限值VTH-1。當發生此情形時，應用處理器100的內部狀態改變至第二內部狀態320(例如，指示為OPC)，此是因為當處理感測資料SD所需要的操作速度變得小於第一臨限值VTH-1時，感測器子系統140需要基於內部時脈訊號IK而處理感測資料SD。另外，當應用處理器100在第二內部狀態320或第三內部狀態330下操作時，處理感測資料SD所需要的操作速度可變得大於第二臨限值VTH-2。當發生此情形時，應用處理器100的操作模式自睡眠模式改變至作用中模式。因此，應用處理器100的內部狀態改變至第一內部狀態310(例如，指示為OPA以及OPE)。如上所述，第一臨限值VTH-1以及第二臨限值VTH-2可根據感測器子系統140的要求來按照各種方式設定。舉例而言，第一臨限值VTH-1可具有介於接收感測資料SD所需要的操作速度與處理感測資料SD所需要的操作速度之間的值。另外，第二臨限值VTH-2可具有對應於用於處理感測資料SD的感測器子系統140的最大操作速度的值。然而，本發明概念不限於此。
圖6為說明基於圖1的應用處理器的內部狀態而選擇的時脈訊號的圖式。圖7為說明基於圖1的應用處理器的內部狀態而消耗的電力的圖式。
參看圖6及圖7，詳細地說明應用處理器100的內部狀態。此處，第一內部狀態OP-1至第五內部狀態OP-5對應於應用處理器100的睡眠模式，且第六內部狀態OP-6對應於應用處理器100的作用中模式。第一內部狀態OP-1指示產生內部時脈訊號IK的內部時脈源160處於電力關閉(power-off)狀態下且產生外部次時脈訊號OK-2的外部時脈源220處於電力關閉狀態下的狀態。 亦即，在第一內部狀態OP-1下，感測器子系統140不自內部時脈源160接收內部時脈訊號IK，且不自外部時脈源220接收外部次時脈訊號OK-2。此處，因為應用處理器100的操作模式為睡眠模式，所以產生外部主要時脈訊號OK-1的外部時脈源220亦可處於電力關閉狀態下。因此，在第一內部狀態OP-1下不發生電力消耗。第二內部狀態OP-2指示產生內部時脈訊號IK的內部時脈源160處於電力關閉狀態下，且產生外部次時脈訊號OK-2的外部時脈源220處於轉變至就緒(transition-to-ready)狀態下的狀態。因為外部時脈源220產生具有相對高的頻率的外部次時脈訊號OK-2，所以外部時脈源220需要時間以變得穩定(例如，準備好產生外部次時脈訊號OK-2)。因此，在第二內部狀態OP-2下，發生用於使產生外部次時脈訊號OK-2的外部時脈源220穩定的電力消耗。然而，在第二內部狀態OP-2下，感測器子系統140可不自內部時脈源160接收內部時脈訊號IK，且可不自外部時脈源220接收外部次時脈訊號OK-2。
第三內部狀態OP-3指示產生內部時脈訊號IK的內部時脈源160處於電力開啟(power-on)狀態下且產生外部次時脈訊號OK-2的外部時脈源220處於電力關閉狀態下的狀態。亦即，感測器子系統140自內部時脈源160接收內部時脈訊號IK。因此，在第三內部狀態OP-3下，發生用於操作內部時脈源160的電力消耗。此處，因為應用處理器100的操作模式為睡眠模式，所以產生外部主要時脈訊號OK-1的外部時脈源220亦可處於電力關閉狀態下。第四內部狀態OP-4指示產生內部時脈訊號IK的內部時脈源160處於電力關閉狀態下且產生外部次時脈訊號OK-2的外部時 脈源220處於轉變至就緒狀態下的狀態。亦即，在自內部時脈源160接收內部時脈訊號IK的同時，感測器子系統140控制產生外部次時脈訊號OK-2的外部時脈源220以就緒。因此，在第四內部狀態OP-4下，發生用於操作內部時脈源160的電力消耗，且發生用於使產生外部次時脈訊號OK-2的外部時脈源220穩定的電力消耗。第五內部狀態OP-5指示產生內部時脈訊號IK的內部時脈源160處於電力關閉狀態下且產生外部次時脈訊號OK-2的外部時脈源220處於電力開啟狀態下的狀態。亦即，感測器子系統140自外部時脈源220接收外部次時脈訊號OK-2。因此，在第五內部狀態OP-5下，發生用於操作產生外部次時脈訊號OK-2的外部時脈源220的電力消耗。
第六內部狀態OP-6指示主要中央處理裝置120基於自外部時脈源220接收的外部主要時脈訊號OK-1而執行特定操作且感測器子系統140基於內部時脈訊號IK或外部次時脈訊號OK-2而處理感測資料SD的狀態。因此，因為產生外部主要時脈訊號OK-1的外部時脈源200處於電力開啟狀態下，所以相比於應用處理器100的睡眠模式而言，在第六內部狀態OP-6下，可發生較多電力消耗。因此，感測器子系統140可基於應用處理器100的內部狀態而選擇時脈訊號，且因此可消耗反映應用處理器100的內部狀態的經最佳化的電力。儘管在圖6及圖7中說明第一內部狀態OP-1至第六內部狀態OP-6依序配置，但第一內部狀態OP-1至第六內部狀態OP-6的序列不限於此。舉例而言，基於處理感測資料SD所需要的操作速度，應用處理器100的內部狀態可為第一內部狀態OP-1至第六內部狀態OP-6中的一者。如上所述，因為感測器 子系統140基於處理自至少一個感測器模組210接收的感測資料SD所需要的操作速度而選擇性地自內部時脈源160或外部時脈源220接收時脈訊號，所以感測資料SD可得以有效地處理(例如，可滿足對效能等級改良以及電力消耗減少的要求)。另外，當感測器子系統140難以處理感測資料SD時(例如，當處理感測資料SD所需要的操作速度高於感測器子系統140的處理等級時)，感測器子系統140可控制應用處理器100的主要中央處理裝置120以藉由基於處理感測資料SD所需要的操作速度將應用處理器100的操作模式自睡眠模式改變至作用中模式而輔助感測器子系統140處理感測資料SD。因此，應用處理器100可達成高的操作穩定性(或可靠性)。
圖8為說明由圖3的感測器子系統基於圖1的應用處理器的內部狀態而選擇時脈訊號的例示性情境的圖式。
參看圖8，假設當自至少一個感測器模組210接收(例如，讀取)感測資料SD時，感測器子系統140需要低於50 Dhrystone(DMIPS)的操作速度，當處理感測資料SD時，感測器子系統140需要高於50 DMIPS的操作速度，且自至少一個內部時脈源160(例如，晶片上振盪器、即時時脈等)接收的內部時脈訊號IK無法支援高於50 DMIPS的操作速度。因此，感測器子系統140在接收感測資料SD時基於自內部時脈源160接收的內部時脈訊號IK而進行操作，且在處理感測資料SD時基於自至少一個外部時脈源220(例如，耦接至晶片外振盪器的鎖相迴路等)接收的外部次時脈訊號OK-2而進行操作。
舉例而言，當應用處理器100處於閒置狀態(例如，第 一內部狀態340)時，產生內部時脈訊號IK的內部時脈源160處於電力關閉狀態下，且產生外部次時脈訊號OK-2的外部時脈源220處於電力關閉狀態下。當需要接收感測資料SD時(例如，當需要低於50 DMIPS的操作速度時)，產生內部時脈訊號IK的內部時脈源160接通(例如，指示為SNA-1)。在應用處理器100的第一內部狀態340下，當需要接收感測資料SD且預測需要感測資料SD的處理時(例如，當預測需要高於50 DMIPS的操作速度時)，產生內部時脈訊號IK的內部時脈源160接通，且產生外部次時脈訊號OK-2的外部時脈源220已備妥(例如，指示為SNA-2)。在應用處理器100的第一內部狀態340下，當不需要接收感測資料SD但預測需要感測資料SD的處理時，產生外部次時脈訊號OK-2的外部時脈源220已備妥(例如，指示為SNA-3)。在實施例中，可預測當儲存資料的緩衝器已填滿而超過預定的填充臨限值時，需要感測資料SD的處理。在應用處理器100的第四內部狀態370下，當需要接收感測資料SD時，產生內部時脈訊號IK的內部時脈源160可接通(亦即，指示為SNA-4)。在應用處理器100的第四內部狀態370下，當需要處理感測資料SD時，產生外部次時脈訊號OK-2的外部時脈源220接通(例如，指示為SNA-5)，此是因為產生外部次時脈訊號OK-2的外部時脈源220已備妥。在應用處理器100的第三內部狀態360下，當不需要接收感測資料SD時，產生內部時脈訊號IK的內部時脈源160切斷(亦即，指示為SNA-6)。在應用處理器100的第三內部狀態360下，當不需要接收感測資料SD但需要處理感測資料SD時，產生內部時脈訊號IK的內部時脈源160切斷，且產生外部次時脈訊號OK-2的外部時脈 源220接通(例如，指示為SNA-7)，此是因為產生外部次時脈訊號OK-2的外部時脈源220已備妥。請注意，上文50 DMIPS的使用為可使用的一個臨限值的實例，且本發明概念不限於此。
在應用處理器100的第五內部狀態380下，當不需要處理感測資料SD但需要接收感測資料SD時，產生內部時脈訊號IK的內部時脈源160接通，且產生外部次時脈訊號OK-2的外部時脈源220切斷(例如，指示為SNA-8)。在應用處理器100的第五內部狀態380下，當不需要處理感測資料SD且預測不需要感測資料SD的處理時，產生外部次時脈訊號OK-2的外部時脈源220切斷(例如，指示為SNA-9)。在應用處理器100的第二內部狀態350下，當需要接收感測資料SD且預測需要感測資料SD的處理時，產生外部次時脈訊號OK-2的外部時脈源220已備妥(例如，指示為SNA-10)。在應用處理器100的第二內部狀態350下，當不需要接收感測資料SD但預測需要感測資料SD的處理時，產生內部時脈訊號IK的內部時脈源160切斷，且產生外部次時脈訊號OK-2的外部時脈源220已備妥(例如，指示為SNA-11)。在應用處理器100的第二內部狀態350下，當不需要接收感測資料SD且預測不需要感測資料SD的處理時，產生內部時脈訊號IK的內部時脈源160切斷(例如，指示為SNA-12)。如上所述，感測器子系統140可基於應用處理器100的內部狀態而選擇性地自內部時脈源140或外部時脈源220接收時脈訊號。儘管未在圖8中說明，但當感測器子系統140在應用處理器100的睡眠模式下處理感測資料SD時，若包含於感測器子系統140中的記憶體單元(例如，緩衝器)變得完全填滿或被填充而超過臨限值，則感測器子系統140 可將應用處理器100的操作模式自睡眠模式改變至作用中模式。舉例而言，當發生此情形時，基於自外部時脈源220接收的外部主要時脈訊號OK-1，應用處理器100的主要中央處理裝置120可輔助感測器子系統140處理感測資料SD。
圖9為說明根據本發明概念的例示性實施例的包含於圖1的應用處理器中的感測器子系統的方塊圖。
參看圖9，感測器子系統140包含中央處理單元141、記憶體單元142、外部介接單元143、內部通信單元144、時脈訊號接收單元145以及溫度感測單元146。
中央處理單元141可控制感測器子系統140的總體操作。舉例而言，中央處理單元141可控制記憶體單元142、外部介接單元143、內部通信單元144以及時脈訊號接收單元145。記憶體單元142可包含至少一個記憶體裝置。此處，記憶體單元142可充當臨時儲存自至少一個感測器模組210接收的感測資料SD的緩衝器，且因此可儲存用於感測器子系統140的內部碼、內部資料等。外部介接單元143可自感測器模組210接收感測資料SD。內部通信單元144可控制感測器子系統140以與應用處理器100的主要中央處理裝置120通信。取決於處理按照預定循環自感測器模組210接收的感測資料SD所需要的操作速度，時脈訊號接收單元145可自至少一個內部時脈源160接收內部時脈訊號IK，或可自至少一個外部時脈源220接收外部次時脈訊號OK-2。換言之，基於處理感測資料SD所需要的操作速度，用於操作感測器子系統140的時脈訊號可被選擇為內部時脈訊號IK或外部次時脈訊號OK-2。儘管圖9中說明時脈訊號接收單元145接收內部時脈訊 號IK以及外部次時脈訊號OK-2中的一者，但時脈訊號接收單元145可接收多個內部時脈訊號IK以及多個外部次時脈訊號OK-2中的一者。如上所述，內部時脈源160可實施為晶片上振盪器或即時時脈，且外部時脈源220可實施為耦接至晶片外振盪器的鎖相迴路。因此，感測器子系統140可在需要相對高的效能等級時，基於自外部時脈源220接收的外部次時脈訊號OK-2而進行操作，且可在需要相對低的效能等級時，基於自內部時脈源160接收的內部時脈訊號IK而進行操作。
溫度感測單元146可感測周圍溫度以產生溫度資訊，或可接收溫度資訊。此處，周圍溫度可對應於應用處理器100的溫度或行動裝置的溫度。在例示性實施例中，溫度感測單元146藉由感測周圍溫度而產生溫度資訊。在例示性實施例中，溫度感測單元146使用內部通信單元144而自應用處理器100的主要中央處理裝置120接收溫度資訊。感測器模組210的喚醒時間以及資料讀取時間可藉由假設最差溫度狀況來判定，而無關於實際的周圍溫度。然而，接著應用處理器100可在其於正常溫度下(例如，並非最差溫度狀況)自感測器模組接收感測資料SD時將長時間花費於待用模式下。因此，在例示性實施例中，感測器子系統140基於溫度資訊而調整感測器模組210的喚醒時間以及資料讀取時間，且因此可減少不必要的電力消耗。當感測器模組210的喚醒時間以及資料讀取時間縮短時，感測器子系統140可藉由延長資料處理時間而減小處理感測資料SD所需要的操作速度。換言之，因為資料處理時間(例如，用於處理感測資料SD的時間)隨著感測器模組210的喚醒時間以及資料讀取時間縮短而延長，所以感 測器子系統140可減小處理感測資料SD所需要的操作速度。在例示性實施例中，感測器子系統140使用匹配表來調整感測器模組210的喚醒時間以及資料讀取時間，在匹配表中，溫度資訊匹配感測器模組210的喚醒時間以及資料讀取時間。在例示性實施例中，感測器子系統140藉由基於溫度資訊而即時計算感測器模組210的喚醒時間以及資料讀取時間來調整感測器模組210的喚醒時間以及資料讀取時間。
應用處理器100包含感測器子系統140以及內部時脈源160，且可控制感測器子系統140以在感測器模組210於應用處理器100的作用中模式或睡眠模式下按照預定循環感測外部環境事件時處理自感測器模組210接收的感測資料SD。此處，因為感測器子系統140基於處理感測資料SD所需要的操作速度而選擇性地自內部時脈源160或外部時脈源220接收時脈訊號，所以應用處理器100可有效地處理感測資料SD(例如，可滿足對效能等級改良以及電力消耗減少的要求)。當處理感測資料SD所需要的操作速度相比於自外部時脈源220接收的外部次時脈訊號OK-2以及自內部時脈源160接收的內部時脈訊號IK而言過量時，感測器子系統140可使用內部通信單元144來啟動主要中央處理裝置120。當發生此情形時，應用處理器100的操作模式自睡眠模式改變至作用中模式。因此，應用處理器100的主要中央處理裝置120可基於自外部時脈源220接收的外部主要時脈訊號OK-1而輔助感測器子系統140處理感測資料SD。另外，感測器子系統140可基於溫度資訊而調整感測器模組210的喚醒時間以及資料讀取時間。基於此，感測器子系統140可藉由減小處理感測資料SD所需要的操 作速度而減少電力消耗。在例示性實施例中，在應用處理器100的主要中央處理裝置120基於外部主要時脈訊號OK-1而執行特定操作時，當處理感測資料SD所需要的操作速度減小時，應用處理器100的操作模式自作用中模式改變至睡眠模式以減少不必要的電力消耗。在例示性實施例中，當應用處理器100的操作模式自作用中模式改變至睡眠模式時，感測器子系統140執行由應用處理器100的主要中央處理裝置120執行的特定操作。
圖10為說明根據本發明概念的例示性實施例的針對圖9的感測器子系統而選擇時脈訊號的方法的流程圖。圖11為說明針對圖9的感測器子系統而選擇時脈訊號的實例(400)的概念圖。
參看圖10及圖11，所述方法包含感測(例如，感測器子系統140)周圍溫度以產生溫度資訊(S310)，基於溫度資訊而調整至少一個感測器模組210的喚醒時間以及資料讀取時間(S320)，基於感測器模組210的喚醒時間以及資料讀取時間而判定資料處理時間(S330)，以及基於資料處理時間而判定處理感測資料SD所需要的操作速度(S340)。
如上所述，在應用處理器100的作用中模式或睡眠模式下，應用處理器100可控制感測器子系統140以基於自至少一個內部時脈源160接收的內部時脈訊號IK或自至少一個外部時脈源220接收的外部次時脈訊號OK-2而處理感測資料SD。另外，在應用處理器100的作用中模式下，應用處理器100可控制主要中央處理裝置120以基於自外部時脈源220接收的外部主要時脈訊號OK-1而執行特定操作。然而，在應用處理器100的睡眠模式下，應用處理器100可控制主要中央處理裝置120不進行操作。此處， 感測器子系統140可藉由基於溫度資訊而調整感測器模組210的喚醒時間以及資料讀取時間來減小處理感測資料所需要的操作速度。因此，可減少電力消耗。在圖11中假設當應用處理器100的內部狀態得以判定時除感測器模組210的喚醒時間以及資料讀取時間以外其他諸項為相等的。如圖11所說明，應用處理器100的內部狀態是基於感測器模組210的喚醒時間以及資料讀取時間來判定。此處，第一內部狀態410對應於應用處理器100的作用中模式。另外，第二內部狀態420以及第三內部狀態430對應於應用處理器100的睡眠模式。亦即，第一內部狀態410指示感測器子系統140基於內部時脈訊號IK或外部次時脈訊號OK-2而處理感測資料SD且主要中央處理裝置120基於外部主要時脈訊號OK-1而執行特定操作的狀態。另外，第二內部狀態420指示感測器子系統140基於內部時脈訊號IK而處理感測資料SD而主要中央處理裝置120不進行操作的狀態。另外，第三內部狀態430指示感測器子系統140基於外部次時脈訊號OK-2而處理感測資料SD而主要中央處理裝置120不進行操作的狀態。
舉例而言，在應用處理器100在第一內部狀態410下操作時，資料處理時間可隨著感測器模組210的喚醒時間以及資料讀取時間基於溫度資訊縮短而延長，且因此處理感測資料SD所需要的操作速度可變得小於第二臨限值VTH-2。當發生此情形時，應用處理器100的操作模式自作用中模式改變至睡眠模式。因此，應用處理器100的內部狀態可改變至第二內部狀態420或第三內部狀態430(例如，指示為OPB以及OPF)。換言之，因為資料處理時間(例如，用於處理感測資料SD的時間)隨著感測器模組 210的喚醒時間以及資料讀取時間縮短而延長，所以處理感測資料SD所需要的操作速度可減小。舉例而言，在應用處理器100在第二內部狀態420下操作時，資料處理時間可隨著感測器模組210的喚醒時間以及資料讀取時間基於溫度資訊延長而縮短，且因此處理感測資料SD所需要的操作速度可變得大於第一臨限值VTH-1。當發生此情形時，應用處理器100的內部狀態可改變至第三內部狀態430(例如，指示為OPD)。另一方面，在應用處理器100在第三內部狀態430下操作時，資料處理時間可隨著感測器模組210的喚醒時間以及資料讀取時間基於溫度資訊縮短而延長，且因此處理感測資料SD所需要的操作速度可變得小於第一臨限值VTH-1。當發生此情形時，應用處理器100的內部狀態可改變至第二內部狀態420(例如，指示為OPC)。舉例而言，在應用處理器100在第二內部狀態420或第三內部狀態430下操作時，資料處理時間可隨著感測器模組210的喚醒時間以及資料讀取時間基於溫度資訊延長而縮短，且因此處理感測資料SD所需要的操作速度可變得大於第二臨限值VTH-2。當發生此情形時，應用處理器100的操作模式自睡眠模式改變至作用中模式。因此，應用處理器100的內部狀態可改變至第一內部狀態410(例如，指示為OPA以及OPE)。如上所述，假設除感測器模組210的喚醒時間以及資料讀取時間以外其他諸項為相等的，當應用處理器100的內部狀態得以判定時，第一內部狀態410對應於第一溫度範圍，第二內部狀態420對應於第二溫度範圍，且第三內部狀態430對應於第三溫度範圍。然而，本發明概念不限於此。
圖12為說明由圖9的感測器子系統基於感測溫度資訊而 判定感測器模組的喚醒時間以及資料讀取時間的實例的圖式。13A及圖13B為說明由圖9的感測器子系統基於感測溫度資訊而選擇時脈訊號的例示性情境的圖式。
參看圖12、圖13A及圖13B，感測器子系統140基於溫度資訊在預定時間PRT內調整至少一個感測器模組210的喚醒時間WUT以及資料讀取時間DRT(其中感測器子系統140感測周圍溫度以產生溫度資訊)，且基於喚醒時間WUT以及資料讀取時間DRT而判定資料處理時間DPT。舉例而言，若感測器子系統140按照50%的工作循環比以及100毫秒的循環時間而進行操作，則預定時間PRT將為50毫秒。在下一50毫秒期間，感測器子系統140可閒置或電力關閉(例如，「睡眠」)。因此，在感測器子系統140可在資料讀取時間DRT期間擷取(讀取)感測器資料且在資料處理時間DRT期間處理所擷取的資料之前，感測器子系統140需要一些時間以喚醒(例如，時間WUT)。在例示性實施例中，在最差溫度狀況下，預定時間PRT被判定為喚醒時間WUT、資料讀取時間DRT以及資料處理時間DPT的總和。圖13A繪示在最差溫度狀況下(例如，當周圍溫度為最差溫度時)判定的喚醒時間WUT、資料讀取時間DRT以及資料處理時間DPT。圖13B繪示基於藉由感測周圍溫度而產生的溫度資訊來判定的喚醒時間WUT、資料讀取時間DRT以及資料處理時間DPT。如圖13A及圖13B所說明，當感測器模組210的喚醒時間WUT以及資料讀取時間DRT縮短時，感測器子系統140基於溫度資訊而延長資料處理時間DPT。因此，感測器子系統140可減小處理感測資料SD所需要的操作速度，此是因為資料處理時間DPT(例如，用於處 理感測資料SD的時間)延長。如圖13A所說明，在最差溫度狀況下(例如，當周圍溫度為最差溫度時)，當感測器模組210的喚醒時間WUT以及資料讀取時間DRT延長時，資料處理時間DPT可縮短。因此，處理感測資料SD所需要的操作速度可增大，此是因為資料處理時間DPT(例如，用於處理感測資料SD的時間)縮短。亦即，因為在圖13A中需要相對高的操作速度HIGH-FRQ來處理感測資料SD，所以感測器子系統140自至少一個外部時脈源220接收外部次時脈訊號OK-2。另一方面，如圖13B所說明，當感測器模組210的喚醒時間WUT以及資料讀取時間DRT基於溫度資訊而縮短時，資料處理時間DPT延長。因此，處理感測資料SD所需要的操作速度可減小，此是因為資料處理時間DPT(例如，用於處理感測資料SD的時間)延長。亦即，因為在圖13B中需要相對低的操作速度LOW-FRQ來處理感測資料SD，所以感測器子系統140自至少一個內部時脈源160接收內部時脈訊號IK。如上所述，感測器子系統140可基於溫度資訊而調整處理感測資料SD所需要的操作速度，且可選擇性地自內部時脈源160或外部時脈源220接收時脈訊號，進而反映處理感測資料SD所需要的操作速度。因此，感測器子系統140可有效地處理感測資料SD(例如，可滿足對效能等級改良以及電力消耗減少的要求)。
圖14為說明包含於圖1的應用處理器中的感測器子系統的程式庫操作以及旁路操作的方塊圖。
參看圖14，感測器子系統140執行程式庫操作460或旁路操作470。舉例而言，在應用處理器100的作用中模式或睡眠模式下，感測器子系統140執行程式庫操作460，所述程式庫操作 460自至少一個感測器模組210接收(讀取)感測資料450-1至450-n，基於感測資料450-1至450-n而產生處理資料480-1及480-2，且將處理資料480-1及480-2輸出至應用處理器100的主要中央處理裝置120。或者，在應用處理器100的作用中模式或睡眠模式下，感測器子系統140可執行旁路操作470，所述旁路操作470自感測器模組210接收感測資料450-1至450-n，且將感測資料450-1至450-n輸出(例如，遞送)至應用處理器100的主要中央處理裝置120。在例示性實施例中，在應用處理器100的作用中模式下，主要中央處理裝置120直接自感測器模組210(例如，不經由感測器子系統140)接收感測資料450-1至450-n。感測資料450-1至450-n可由感測器模組210產生。感測器模組210可包含：陀螺儀感測器模組，其量測旋轉角速度；加速度感測器模組，其量測速度及動量；地磁場感測器模組，其充當指南針；氣壓計感測器模組，其量測海拔；手勢-近接-照度感測器模組，其執行諸如運動辨識、近接偵測、照度量測等的各種操作；溫度-濕度感測器模組，其量測溫度及濕度；以及握持感測器模組，其判定行動裝置是否由使用者握持。然而，感測器模組210的種類不限於此。
在應用處理器100的作用中模式或睡眠模式下，當電池處於低電池狀態下時，感測器子系統140可藉由切斷(例如，稱為電力關閉)感測器模組210中的至少一者(例如，多個感測器模組210中的一些)而減小處理感測資料450-1至450-n所需要的操作速度。在例示性實施例中，當感測器子系統140在應用處理器100的作用中模式或睡眠模式下執行程式庫操作460時，在電池處於低電池狀態下時，感測器子系統140切斷感測器模組210 中具有相對低的重要性的至少一者。舉例而言，感測器子系統140可藉由在應用處理器100的作用中模式或睡眠模式下執行程式庫操作460而產生位置資料。舉例而言，若假設相比於加速度感測器模組、陀螺儀感測器模組、地磁場感測器模組等而言，氣壓計感測器模組具有相對低的重要性，則在電池處於低電池狀態下時，感測器子系統140切斷氣壓計感測器模組。因此，輸入至感測器子系統140的感測資料450-1至450-n的量可減小，且因此處理感測資料450-1至450-n所需要的操作速度可減小。以此方式，當感測器子系統140處理感測資料450-1至450-n時，感測器子系統140可藉由降低對外部環境事件的監視的準確度而減少電力消耗。在例示性實施例中，當感測器子系統140在應用處理器100的作用中模式或睡眠模式下執行旁路操作470時，在電池處於低電池狀態下時，感測器子系統140藉由減少感測器模組210執行感測操作的次數而減小處理感測資料450-1至450-n所需要的操作速度。舉例而言，假設感測器子系統140每秒十次將感測資料450-1至450-n提供至應用處理器100的主要中央處理裝置120，當感測器模組210產生(例如，量測)感測資料450-1至450-n以將感測資料450-1至450-n輸出至感測器子系統140時，感測器子系統140可複製感測資料450-1至450-n九次，且接著可將感測資料450-1至450-n(例如，一個所量測的感測資料以及九個所複製的感測資料)提供至應用處理器100的主要中央處理裝置120。以此方式，當感測器子系統140處理感測資料450-1至450-n時，感測器子系統140可藉由降低對外部環境事件的監視的準確度而減少電力消耗。
如上所述，當感測器子系統140在應用處理器100的作用中模式或睡眠模式下執行程式庫操作460或旁路操作時，感測器子系統140可基於電池狀態(例如，取決於電池處於正常電池狀態抑或低電池狀態下)而控制存取感測器模組210的次數。因此，在電池處於低電池狀態下時，感測器子系統140可藉由降低對外部環境事件的監視的準確度而減少電力消耗。另外，因為在應用處理器100的作用中模式或睡眠模式下，當電池處於低電池狀態下時，感測器子系統140減小處理感測資料450-1至450-n所需要的操作速度，所以感測器子系統140可選擇性地自至少一個內部時脈源160或至少一個外部時脈源220接收時脈訊號，進而反映處理感測資料450-1至450-n所需要的操作速度。因此，應用處理器100可有效地處理感測資料450-1至450-n(例如，可滿足對效能等級改良以及電力消耗減少的要求)。在例示性實施例中，當電池處於低電池狀態下時藉由切斷感測器模組210中的至少一者而減小處理感測資料450-1至450-n所需要的操作速度的感測器子系統140的操作是由軟體執行的。類似地，當電池處於低電池狀態下時藉由減少感測器模組210執行感測操作的次數而減小處理感測資料450-1至450-n所需要的操作速度的感測器子系統140的操作可由軟體執行。然而，本發明概念不限於此。
圖15為說明針對包含於圖1的應用處理器中的感測器子系統基於電池狀態來選擇時脈訊號的方法的流程圖。圖16為說明針對包含於圖1的應用處理器中的感測器子系統基於電池狀態來選擇時脈訊號的實例(500)的概念圖。
參看圖15及圖16，所述方法包含控制應用處理器100 以在作用中模式或睡眠模式下進行操作(S410)，以及判定(例如，藉由感測器子系統140來判定)電池是否在低電池狀態下(S420)。當電池處於低電池狀態下時，所述方法包含減小(例如，感測器子系統140)處理感測資料450-1至450-n所需要的操作速度(S430)。另一方面，當電池未處於低電池狀態下時(例如，當電池處於正常電池狀態下時)，所述方法包含維持(例如，藉由感測器子系統140來維持)處理感測資料450-1至450-n所需要的操作速度(S440)。
如上所述，在應用處理器100的作用中模式或睡眠模式下，應用處理器100可控制感測器子系統140以基於自至少一個內部時脈源160接收的內部時脈訊號IK或自至少一個外部時脈源220接收的外部次時脈訊號OK-2而處理感測資料450-1至450-n。另外，在應用處理器100的作用中模式下，應用處理器100可控制主要中央處理裝置120以基於自至少一個外部時脈源220接收的外部主要時脈訊號OK-1而執行特定操作。另一方面，在應用處理器100的睡眠模式下，應用處理器100可控制主要中央處理裝置120不進行操作。在應用處理器100的作用中模式或睡眠模式下，應用處理器100可控制感測器子系統140以基於自至少一個內部時脈源160接收的內部時脈訊號IK或自至少一個外部時脈源220接收的外部次時脈訊號OK-2而處理感測資料450-1至450-n。當感測器子系統140執行程式庫操作460或旁路操作470時，在電池處於低電池狀態下時，感測器子系統140可藉由切斷感測器模組210中的至少一者或藉由減少至少一個感測器模組210執行感測操作的次數而減小處理感測資料450-1至450-n所需要的操作 速度。如上所述，感測器子系統140可藉由如下操作來執行程式庫操作460：自感測器模組210接收感測資料450-1至450-n；基於感測資料450-1至450-n而產生處理資料480-1及480-2；以及將處理資料480-1及480-2輸出至應用處理器100的主要中央處理裝置120。另外，感測器子系統140可藉由如下操作來執行旁路操作470：自感測器模組210接收感測資料450-1至450-n；以及將感測資料450-1至450-n輸出(例如，遞送)至應用處理器100的主要中央處理裝置120。在圖16中假設當應用處理器100的內部狀態得以判定時，除電池狀態以外的其他諸項為相等的。如圖16所說明，第一內部狀態510對應於應用處理器100的作用中模式。另外，第二內部狀態520以及第三內部狀態530對應於應用處理器100的睡眠模式。亦即，第一內部狀態510指示感測器子系統140基於內部時脈訊號IK或外部次時脈訊號OK-2而處理感測資料450-1至450-n且主要中央處理裝置120基於外部主要時脈訊號OK-1而執行特定操作的狀態。另外，第二內部狀態520指示感測器子系統140基於內部時脈訊號IK而處理感測資料450-1至450-n而主要中央處理裝置120不進行操作的狀態。另外，第三內部狀態530指示感測器子系統140基於外部次時脈訊號OK-2而處理感測資料450-1至450-n而主要中央處理裝置120不進行操作的狀態。
舉例而言，當應用處理器100在第一內部狀態510下操作時，處理感測資料450-1至450-n所需要的操作速度可基於電池狀態而變得小於第二臨限值VTH-2。當發生此情形時，應用處理器100的操作模式自作用中模式改變至睡眠模式。亦即，應用處 理器100的內部狀態可改變至第二內部狀態520或第三內部狀態530(例如，指示為OPB以及OPF)。另外，當應用處理器100在第二內部狀態520下操作時，處理感測資料450-1至450-n所需要的操作速度可基於電池狀態而變得大於第一臨限值VTH-1。當發生此情形時，應用處理器100的內部狀態可改變至第三內部狀態530(例如，指示為OPD)。另一方面，當應用處理器100在第三內部狀態530下操作時，處理感測資料450-1至450-n所需要的操作速度可基於電池狀態而變得小於第一臨限值VTH-1。當發生此情形時，應用處理器100的內部狀態可改變至第二內部狀態520(例如，指示為OPC)。另外，當應用處理器100在第二內部狀態520或第三內部狀態530下操作時，處理感測資料450-1至450-n所需要的操作速度可變得大於第二臨限值VTH-2。當發生此情形時，應用處理器100的操作模式自睡眠模式改變至作用中模式。亦即，應用處理器100的內部狀態可改變至第一內部狀態510(例如，指示為OPA以及OPE)。此處，隨著對電池進行使用，電池狀態可自正常電池狀態改變至低電池狀態。另一方面，隨著對電池進行充電，電池狀態可自低電池狀態改變至正常電池狀態。如上所述，假設當應用處理器100的內部狀態得以判定時，除電池狀態以外的其他諸項為相等的，第一內部狀態510對應於正常電池狀態，第二內部狀態520對應於低電池狀態(例如，第一低電池狀態)，且第三內部狀態530對應於低電池狀態(例如，第二低電池狀態)。然而，本發明概念不限於此。
圖17為說明針對包含於圖1的應用處理器中的感測器子系統基於電池狀態來選擇時脈訊號的例示性情境的圖式。
參看圖17，感測器子系統140藉由基於電池狀態(例如，取決於電池處於正常電池狀態抑或低電池狀態下)而控制存取至少一個感測器模組210的次數來改變處理感測資料450-1至450-n所需要的操作速度。如圖17所說明，當感測器子系統140在應用處理器100的作用中模式或睡眠模式下執行程式庫操作460或旁路操作470時，在電池處於低電池狀態下時，感測器子系統140切斷感測器模組210中的至少一者，或可減少至少一個感測器模組210執行感測操作的次數。如上所述，感測器子系統140可藉由如下操作來執行程式庫操作460：自感測器模組210接收感測資料450-1至450-n；基於感測資料450-1至450-n而產生處理資料480-1及480-2；以及將處理資料480-1及480-2輸出至應用處理器100的主要中央處理裝置120。另外，感測器子系統140可藉由如下操作來執行旁路操作470：自感測器模組210接收感測資料450-1至450-n；以及將感測資料450-1至450-n輸出(例如，遞送)至應用處理器100的主要中央處理裝置120。因此，當電池處於正常電池狀態下時，處理感測資料450-1至450-n所需要的操作速度可維持(例如，相對高的操作速度HIGH-FRQ)，且當電池處於低電池狀態下時，處理感測資料450-1至450-n所需要的操作速度可減小(例如，相對低的操作速度LOW-FRQ)。在例示性實施例中，感測器子系統140藉由基於電池狀態而將處理感測資料450-1至450-n所需要的操作速度減小至小於第二臨限值VTH-2來將應用處理器100的操作模式自作用中模式改變至睡眠模式。另外，感測器子系統140可藉由基於電池狀態而將處理感測資料450-1至450-n所需要的操作速度增大至大於第二臨限值VTH-2 來將應用處理器100的操作模式自睡眠模式改變至作用中模式。在例示性實施例中，感測器子系統140藉由基於電池狀態而將處理感測資料450-1至450-n所需要的操作速度減小至小於第一臨限值VTH-1來基於自至少一個內部時脈源160接收的內部時脈訊號IK而進行操作。另外，感測器子系統140可藉由基於電池狀態而將處理感測資料450-1至450-n所需要的操作速度增大至大於第一臨限值VTH-1來基於自至少一個外部時脈源220接收的外部次時脈訊號OK-2而進行操作。如上所述，應用處理器100可有效地處理感測資料450-1至450-n(例如，可滿足對效能等級改良以及電力消耗減少的要求)，此是因為感測器子系統140基於電池狀態來調整處理感測資料450-1至450-n所需要的操作速度。
圖18為說明根據本發明概念的例示性實施例的行動裝置的方塊圖。圖19為說明根據本發明概念的例示性實施例的實施為智慧型電話的圖18的行動裝置的圖式。
參看圖18及圖19，行動裝置600包含應用處理器610、至少一個外部時脈源620、至少一個感測器模組630、多個功能模組640-1至640-k、記憶體模組650、輸入/輸出(I/O)模組660以及電源管理積體電路(power management integrated circuit,PMIC)670。應用處理器610包含主要中央處理裝置612、感測器子系統614以及至少一個內部時脈源616。在應用處理器610的作用中模式下，主要中央處理裝置612可基於自外部時脈源620接收的外部主要時脈訊號而進行操作。內部時脈源616可產生內部時脈訊號。在應用處理器610的作用中模式或睡眠模式下，感測器子系統614可基於自內部時脈源616接收的內部時脈訊號或自 外部時脈源620接收的外部次時脈訊號而處理按照預定循環自感測器模組630接收的感測資料。儘管在圖18中說明在行動裝置600中存在一個外部時脈源620以及一個內部時脈源616，但多個外部時脈源620以及多個內部時脈源616可存在於行動裝置600中。在本發明概念的例示性實施例中，如圖19所說明，行動裝置600被實施為智慧型電話。
應用處理器610可控制行動裝置600的總體操作。亦即，應用處理器610可控制外部時脈源620、感測器模組630、功能模組640-1至640-k、記憶體模組650、輸入/輸出(I/O)模組660、電源管理積體電路(PMIC)670等。在應用處理器610的作用中模式或睡眠模式下，感測器子系統614可基於自外部時脈源620接收的外部次時脈訊號或自內部時脈源616接收的內部時脈訊號而處理感測資料。在例示性實施例中，感測器子系統614包含：記憶體單元，具有至少一個記憶體裝置；外部介接單元，其與感測器模組630通信；內部通信單元，其與主要中央處理裝置612通信；時脈訊號接收單元，其基於處理感測資料所需要的操作速度而選擇性地接收內部時脈訊號或外部次時脈訊號；以及中央處理單元，其控制記憶體單元、外部介接單元、內部通信單元以及時脈訊號接收單元。在例示性實施例中，感測器子系統614更包含：溫度感測單元，其藉由感測周圍溫度而產生溫度資訊或自其他組件接收溫度資訊。因為上文描述了此等內容，所以將不進行重複描述。
外部時脈源620可產生外部主要時脈訊號以及外部次時脈訊號。或者，外部時脈源620可包含產生外部主要時脈訊號的 第一外部時脈源620，以及產生外部次時脈訊號的第二外部時脈源620。外部時脈源620可在應用處理器610的作用中模式下將外部主要時脈訊號提供至主要中央處理裝置612，且可在應用處理器610的作用中模式或睡眠模式下將外部次時脈訊號提供至感測器子系統614。感測器模組630可在應用處理器100的作用中模式或睡眠模式下執行感測操作。亦即，感測器模組630可在應用處理器100的作用中模式或睡眠模式下按照預定循環感測外部環境事件。作為實例，感測器模組630可包含：陀螺儀感測器模組，其量測旋轉角速度；加速度感測器模組，其量測速度及動量；地磁場感測器模組，其充當指南針；氣壓計感測器模組，其量測海拔；手勢-近接-照度感測器模組，其執行諸如運動辨識、近接偵測、照度量測等的各種操作；溫度-濕度感測器模組，其量測溫度及濕度；以及握持感測器模組，其判定行動裝置是否由使用者握持。然而，感測器模組630的種類不限於此。功能模組640-1至640-k可執行行動裝置600的各種功能。舉例而言，行動裝置600可包含執行通信功能的通信模組(例如，分碼多重存取(code division multiple access,CDMA)模組、長期演進(long term evolution,LTE)模組、射頻(radio frequency,RF)模組、超寬頻(ultra wideband,UWB)模組、無線區域網路(wireless local area network,WLAN)模組、微波存取全球互通(worldwide interoperability for microwave access,WIMAX)模組等)、執行相機功能的相機模組等。在例示性實施例中，行動裝置600更包含全球定位系統(global positioning system,GPS)模組、麥克風(microphone,MIC)模組、揚聲器模組等。然而，行動裝置600中包含的功能模組640-1至640-k的種 類不限於此。
記憶體模組650可儲存資料以用於行動裝置600的操作。舉例而言，記憶體模組650可包含：揮發性半導體記憶體裝置，諸如，DRAM裝置、SRAM裝置、行動DRAM等；及/或非揮發性半導體記憶體裝置，諸如，EPROM裝置、EEPROM裝置、快閃記憶體裝置、PRAM裝置、RRAM裝置、NFGM裝置、PoRAM裝置、MRAM裝置、FRAM裝置等。在本發明概念的例示性實施例中，記憶體模組650更包含固態磁碟(solid state drive,SSD)、硬碟機(hard disk drive,HDD)、CD-ROM，等。I/O模組660可包含執行顯示功能的顯示模組、執行觸碰感測功能的觸碰面板模組等。如上所述，應用處理器610可包含感測器子系統140以及至少一個內部時脈源616。基於此，應用處理器610可在應用處理器610的作用中模式或睡眠模式下控制感測器子系統614以在感測器模組630按照預定循環感測外部環境事件時處理自感測器模組630接收的感測資料。此處，因為感測器子系統614基於處理感測資料所需要的操作速度而選擇性地自內部時脈源616或外部時脈源620接收時脈訊號，所以具有感測器子系統614的應用處理器610可有效地處理感測資料(例如，可滿足對效能等級以及電力消耗減少的要求)。另外，因為感測器子系統614基於周圍溫度及/或電池狀態而調整處理感測資料所需要的操作速度，所以具有感測器子系統614的應用處理器610可有效地處理感測資料。因此，行動裝置600可有效地即時監視外部環境事件。
圖20為說明根據本發明概念的例示性實施例的針對應用處理器而選擇時脈訊號的方法的流程圖。
參看圖20，應用處理器可在應用處理器的作用中模式或睡眠模式下處理按照預定循環自至少一個感測器模組接收的感測資料。圖20的方法包含控制感測器子系統(例如，包含於應用處理器中)以自至少一個感測器模組接收感測資料(S510)，以及控制感測器子系統以計算處理感測資料所需要的操作速度(S520)。隨後，圖20的方法包含控制感測器子系統以基於處理感測資料所需要的操作速度而選擇性地自至少一個內部時脈源或至少一個外部時脈源接收時脈訊號(S530)。內部時脈源位於應用處理器內部，且外部時脈源位於應用處理器外部。因此，圖20的方法可控制包含於應用處理器中的感測器子系統以在感測器模組於應用處理器的作用中模式或睡眠模式下按照預定循環感測外部環境事件時處理自感測器模組接收的感測資料。因為感測器子系統基於處理感測資料所需要的操作速度而選擇性地自內部時脈源或外部時脈源接收時脈訊號，所以感測資料可得以有效地處理(例如，可滿足對效能等級以及電力消耗減少的要求)。
儘管參看圖1至圖20描述了應用處理器、具有所述應用處理器的行動裝置以及針對所述應用處理器而選擇時脈訊號的方法，但本發明概念不限於此。舉例而言，實質上執行與包含於應用處理器中的感測器子系統相同的功能/操作的邏輯電路可包含於特定晶片中。另外，儘管圖1中說明了一個內部時脈源、一個外部時脈源以及一個感測器模組，但內部時脈源的數目、外部時脈源的數目以及感測器模組的數目不限於此。
本發明概念可應用於具有應用處理器的電子裝置(例如，行動裝置)。舉例而言，本發明概念可應用於電腦、膝上型電 腦、數位相機、蜂巢式電話、智慧型電話、智慧型觸控平板(smart-pad)、平板型電腦、個人數位助理(personal digital assistant,PDA)、攜帶型多媒體播放器(portable multimedia player,PMP)、MP3播放器、導航系統、視訊攝錄影機、攜帶型遊戲控制台等。
前述內容說明本發明概念的實例實施例，且並不解釋為限制本發明概念的實例實施例。儘管已描述了幾個例示性實施例，但在實例實施例中，許多修改為可能的，而不會實質上偏離本發明概念的新穎教示及優勢。因此，所有此等修改意欲包含於本發明概念的範疇內。
100‧‧‧應用處理器
120‧‧‧主要中央處理裝置
140‧‧‧感測器子系統
160‧‧‧內部時脈源
210‧‧‧感測器模組
220‧‧‧外部時脈源
IK‧‧‧內部時脈訊號
OK-1‧‧‧外部主要時脈訊號
OK-2‧‧‧外部次時脈訊號
SD‧‧‧感測資料

Claims (30)

  1. 一種應用處理器，包括：主要中央處理裝置，經組態以在所述應用處理器處於作用中模式下時，基於自至少一個外部時脈源直接接收的外部主要時脈訊號而基於所述外部主要時脈訊號進行操作；至少一個內部時脈源，經組態以產生內部時脈訊號；以及感測器子系統，經組態以在所述應用處理器處於所述作用中模式或睡眠模式下時，處理按照預定循環自至少一個感測器模組接收的感測資料，且經組態以取決於處理所述感測資料所需要的操作速度基於所述內部時脈訊號或外部次時脈訊號而進行操作，其中所述外部次時脈訊號是自所述外部時脈源接收。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的應用處理器，其中所述內部時脈訊號的頻率低於所述外部主要時脈訊號以及所述外部次時脈訊號的頻率。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的應用處理器，其中所述感測器子系統包括：記憶體單元，具有至少一個記憶體裝置；外部介接單元，經組態以與所述感測器模組通信；內部通信單元，經組態以與所述主要中央處理裝置通信；時脈訊號接收單元，經組態以基於所述操作速度而選擇性地接收所述內部時脈訊號或所述外部次時脈訊號；以及中央處理單元，經組態以控制所述記憶體單元、所述外部介接單元、所述內部通信單元以及所述時脈訊號接收單元。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的應用處理器，其中所述感測 器子系統在所述操作速度小於第一臨限值時接收所述內部時脈訊號，且在所述操作速度大於所述第一臨限值時接收所述外部次時脈訊號。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的應用處理器，其中所述感測器子系統在所述操作速度大於第二臨限值時藉由啟動所述主要中央處理裝置而將所述應用處理器的操作模式自所述睡眠模式改變至所述作用中模式，其中所述第二臨限值大於所述第一臨限值。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的應用處理器，其中所述感測器子系統包括：溫度感測單元，經組態以藉由感測周圍溫度而產生溫度資訊，或經組態以自另一源接收所述溫度資訊。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的應用處理器，其中所述感測器子系統基於所述溫度資訊而調整所述感測器模組的喚醒時間以及資料讀取時間。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的應用處理器，其中當所述喚醒時間以及所述資料讀取時間基於所述溫度資訊而縮短時，所述感測器子系統藉由延長資料處理時間而減小所述操作速度。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的應用處理器，其中所述感測器子系統藉由基於所述感測資料而產生處理資料以將所述處理資料輸出至所述主要中央處理裝置來執行程式庫操作，或藉由將所述感測資料遞送至所述主要中央處理裝置來執行旁路操作。
  10. 如申請專利範圍第1項所述的應用處理器，其中當電池處於低電池狀態下時，所述感測器子系統藉由切斷所述感測器模組中的至少一者而減小所述操作速度。
  11. 如申請專利範圍第1項所述的應用處理器，其中當電池處於低電池狀態下時，所述感測器子系統藉由減少所述感測器模組執行感測操作的次數而減小所述操作速度。
  12. 如申請專利範圍第1項所述的應用處理器，其中所述應用處理器是使用系統晶片來實施。
  13. 如申請專利範圍第12項所述的應用處理器，其中所述內部時脈源為晶片上振盪器或即時時脈中的一者。
  14. 如申請專利範圍第12項所述的應用處理器，其中所述外部時脈源為耦接至晶片外振盪器的鎖相迴路。
  15. 一種行動裝置，包括：至少一個功能模組，經組態以執行功能操作；至少一個感測器模組，經組態以執行感測操作；至少一個外部時脈源，經組態以產生外部主要時脈訊號以及外部次時脈訊號；應用處理器，經組態以在所述應用處理器處於作用中模式或睡眠模式下時，基於內部時脈訊號或所述外部次時脈訊號而處理按照預定循環自所述感測器模組接收的感測資料；以及電源管理積體電路，經組態以將電力提供至所述功能模組、所述感測器模組、所述外部時脈源以及所述應用處理器。
  16. 如申請專利範圍第15項所述的行動裝置，其中所述應用處理器包括：主要中央處理裝置，經組態以在所述應用處理器處於所述作用中模式下時，基於所述外部主要時脈訊號而進行操作；至少一個內部時脈源，經組態以產生所述內部時脈訊號；以 及感測器子系統，經組態以在所述應用處理器處於所述作用中模式或所述睡眠模式下時，處理所述感測資料，且經組態以取決於處理所述感測資料所需要的操作速度基於所述內部時脈訊號或所述外部次時脈訊號而進行操作。
  17. 如申請專利範圍第16項所述的行動裝置，其中所述內部時脈訊號的頻率低於所述外部主要時脈訊號以及所述外部次時脈訊號的頻率。
  18. 如申請專利範圍第16項所述的行動裝置，其中所述感測器子系統包括：記憶體單元，具有至少一個記憶體裝置；外部介接單元，經組態以與所述感測器模組通信；內部通信單元，經組態以與所述主要中央處理裝置通信；時脈訊號接收單元，經組態以基於所述操作速度而選擇性地接收所述內部時脈訊號或所述外部次時脈訊號；以及中央處理單元，經組態以控制所述記憶體單元、所述外部介接單元、所述內部通信單元以及所述時脈訊號接收單元。
  19. 如申請專利範圍第16項所述的行動裝置，其中所述感測器子系統在所述操作速度小於第一臨限值時接收所述內部時脈訊號，且在所述操作速度大於所述第一臨限值時接收所述外部次時脈訊號。
  20. 如申請專利範圍第19項所述的行動裝置，其中所述感測器子系統在所述操作速度大於第二臨限值時藉由啟動所述主要中央處理裝置將所述應用處理器的操作模式自所述睡眠模式改變至 所述作用中模式，其中所述第二臨限值大於所述第一臨限值。
  21. 如申請專利範圍第16項所述的行動裝置，其中所述感測器子系統包括：溫度感測單元，經組態以藉由感測周圍溫度而產生溫度資訊，或經組態以自其他組件接收所述溫度資訊。
  22. 如申請專利範圍第21項所述的行動裝置，其中所述感測器子系統基於所述溫度資訊而調整所述感測器模組的喚醒時間以及資料讀取時間。
  23. 如申請專利範圍第22項所述的行動裝置，其中當所述喚醒時間以及所述資料讀取時間基於所述溫度資訊而縮短時，所述感測器子系統藉由延長資料處理時間而減小所述操作速度。
  24. 如申請專利範圍第16項所述的行動裝置，其中所述感測器子系統藉由基於所述感測資料而產生處理資料以將所述處理資料輸出至所述主要中央處理裝置來執行程式庫操作，或藉由將所述感測資料遞送至所述主要中央處理裝置來執行旁路操作。
  25. 如申請專利範圍第16項所述的行動裝置，其中當電池處於低電池狀態下時，所述感測器子系統藉由切斷所述感測器模組中的至少一者而減小所述操作速度。
  26. 如申請專利範圍第16項所述的行動裝置，其中當電池處於低電池狀態下時，所述感測器子系統藉由減少所述感測器模組執行所述感測操作的次數而減小所述操作速度。
  27. 一種針對應用處理器而選擇時脈訊號的方法，其中當所述應用處理器處於作用中模式或睡眠模式下時，所述應用處理器處理按照預定循環自至少一個感測器模組接收的感測資料，所述 方法包括：控制包含於所述應用處理器中的感測器子系統以自所述感測器模組接收所述感測資料；控制所述感測器子系統以基於所述感測資料而計算處理所述感測資料所需要的操作速度；以及控制所述感測器子系統以基於所述操作速度而選擇性地自內部時脈源或外部時脈源接收所述時脈訊號，其中所述內部時脈源位於所述應用處理器內部，且其中所述外部時脈源位於所述應用處理器外部，其中所述應用處理器處於所述作用中模式下時，基於直接從所述外部時脈源接收的另一時脈訊號而進行操作。
  28. 如申請專利範圍第27項所述的方法，其中自所述內部時脈源接收的所述時脈訊號的頻率低於自所述外部時脈源接收的所述時脈訊號的頻率。
  29. 一種應用處理器，包括：主要中央處理裝置，經組態以使用直接從外部時脈源接收的第一時脈訊號而使用所述第一時脈訊號進行操作，其中所述外部時脈源位於所述應用處理器外部；以及感測器子系統，經組態以使用第二時脈訊號來處理自感測器模組接收的感測資料，其中所述感測器子系統經組態以判定處理所述所接收的感測資料所需要的操作速度，其中所述感測器子系統在所述所判定的操作速度小於臨限值時，撤銷啟動所述主要中央處理裝置，且在其他情況下，啟動所 述主要中央處理裝置以輔助處理所述感測資料，其中所述第一時脈訊號的頻率高於所述第二時脈訊號的頻率。
  30. 如申請專利範圍第29項所述的應用處理器，更包括：位於所述應用處理器內的內部時脈源，其將所述第二時脈訊號提供至所述感測器子系統。
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