專利名稱：能夠停止主時鐘的移動電話的制作方法
技術領域：
本發明的領域本發明涉及一種移動電話，更具體地涉及一種在移動電話的等待操作中抑制功耗的技術。
現在將參照
圖1描述一種用于傳統移動電話的控制單元。傳統的控制單元由中央處理單元(CPU)10、主時鐘發生器11、等待時鐘發生器12、等待計時器13和主計數器14構成。
主時鐘發生器11生成主時鐘信號來操作控制單元，并提供給CPU10和主計數器14。CPU10響應該主時鐘信號操作來控制移動電話的整個控制單元。主計數器14響應該主時鐘執行計數操作。CPU10根據主計數器14的計數值控制基站和移動電話之間的通信。
等待時鐘發生器12生成等待時鐘信號，并提供給等待計時器。等待計時器13響應該等待時鐘而操作。等待計時器13生成啟動信號并提供給主時鐘發生器11。另外，等待計時器13還生成中斷信號，并提供給CPU10。因此，等待計時器13控制等待操作之前和之后的操作。
在上述的結構中，將描述傳統移動電話的控制單元的操作。CPU10指定在進入等待操作之前的等待時間，然后向主時鐘發生器11發出主時鐘停止指令。而且，CPU10向等待計時器13發出等待計時器啟動指令。由此，主時鐘發生器11停止主時鐘信號的產生。結果，CPU10進入休眠模式并停止主計數器14的計數操作。
當處于休眠模式的指定等待時間過去后，等待計時器13向主時鐘發生器11提供啟動信號來重新啟動主時鐘發生器11，并向CPU提供中斷信號來重新啟動CPU10的操作。因此，主計數器14的計數操作重新開始，CPU10可以根據主計數器14的計數值與基站進行通信。因為在等待操作的上述整個操作中主時鐘信號是停止工作的，因此可以抑制電池的功耗。但是，主計數器的計數值在等待操作前后變得不連續了。
順便提一下，在傳統移動電話所采用的頻分多址(FDMA)和時分多址(TDMA)中，因為CPU的狀態通常可以根據對基站電波的接收從等待操作變為正常操作，所以即使主計數器的計數值不連續，也不存在問題。
另外，在碼分多址(CDMA)系統的移動電話中，要求主計數器的計數值在等待操作前后的計數值連續。但是，主時鐘信號的頻率低，接近于等待時鐘信號的頻率。為此，有可能通過搜索幾個時鐘校正主計數器的計數值來保持主計數器的計數值的連續性。
但是，在寬帶碼分多址(W-CDMA)中，主時鐘信號的頻率明顯高于等待時鐘的頻率。為此，不可能校正主計數器的計數值來保持等待操作前后計數值的連續性。而且，在W-CDMA系統中，如果主計數器的計數值偏移一個時鐘就不可能實現通信。因此，在W-CDMA系統中，甚至在等待操作期間，也必須不停止主時鐘信號，否則在等待操作之后要再次建立與基站的通信同步。
如果假設主時鐘信號在等待操作期間沒有停止，則其在等待操作期間的功耗比主時鐘信號停止的情形變大幾十倍。另外，如果假設等待操作之后再次建立通信同步，則等待操作之后的處理時間變為10倍或更多，導致功耗的增加。
本發明的另一個目的是提供一種在等待操作期間主時鐘信號可以停止的移動電話。
本發明的再一個目的是提供一種可以減少等待操作之后的處理時間的移動電話。
在本發明的一個方面中，移動電話具有至少一個主時鐘系統，并根據主時鐘系統的主時鐘信號操作。該主時鐘系統包括主計數器，用于計數主時鐘信號的主時鐘；和節電部分，用于停止產生主時鐘信號一段時間，同時對等待時鐘信號的等待時鐘計數，以在該時間期間之后重新開始產生主時鐘信號，和用于根據被計數的等待時鐘控制主計數器，如同主計數器一直在計數主時鐘信號的主時鐘一樣。
這里，節電部分可以包括停止控制部分、校正控制部分和重新啟動控制部分。停止控制部分停止生成主時鐘信號。校正控制部分在主時鐘信號停止生成的時間期間對主時鐘信號的主時鐘計數，并根據已計數的等待時鐘校正主計數器的計數值。在這段時間過去后，重新啟動控制部分重新開始生成主時鐘信號，以便主計數器根據校正的計數值對主時鐘計數。
另外，希望主時鐘信號的頻率高于等待時鐘信號的頻率。
另外，希望停止生成主時鐘信號的時間期間是預定的。
另外，校正控制部分可以包括計數部分，用于在主時鐘信號停止生成的時間期間對等待時鐘信號的等待時鐘計數；計算部分，用于在主時鐘信號停止生成的時間期間計算主時鐘；和設置部分，用于根據計算出的主時鐘校正主計數器的計數值。在這種情況下，計算部分可以包括比值部分、讀取部分和另一個部分。比值部分確定主時鐘信號頻率與等待時鐘信號頻率的頻率比。讀取部分在主時鐘信號停止生成時讀出主計數器的計數值。另一個部分根據已計數的等待時鐘信號的等待時鐘計算停止生成主時鐘信號期間的主時鐘。
此時，該移動電話可以進一步包括電池；以及第一驅動部分，用于在電池電壓變化時驅動比值部分。另外，移動電話進一步包括溫度傳感器；以及第二驅動部分，用于在溫度傳感器感測到移動電話的溫度變化時驅動比值部分。
而且，該移動電話可以包括第一和第二主時鐘系統，每個時鐘系統都按照上述的方式配置。在這種情況下，等待時鐘信號為第一和第二主時鐘系統所共享。
在本發明的另一個方面，一種移動電話具有至少一個主時鐘系統。該主時鐘系統包括主時鐘發生器，其用于生成主時鐘信號；主計數器，其響應主時鐘發生器生成的主時鐘信號，執行對主時鐘信號的主時鐘的計數操作；和處理器，其在進入等待操作之前，通過使主時鐘發生器停止生成主時鐘來停止主計數器的計數操作，并在離開等待操作時改變主計數器的計數值，就象主計數器的計數操作從未停止過一樣。
這里，處理器可以包括等待計時器，其響應一預定時間內的等待時鐘信號，執行等待時鐘信號的等待時鐘的計數操作，該預定時間相應于主時鐘信號停止發生的時間期間；和CPU，其響應主時鐘信號，根據主計數器的計數值操作。在這種情況下，等待計時器可以響應來自CPU的指令，通過使主時鐘發生器停止生成主時鐘信號來停止主時鐘信號的生成。另外，在該預定時間過去后，等待計時器可以控制主時鐘發生器來重新開始生成主時鐘信號，并控制CPU改變主計數器的計數值。
另外，CPU可以這樣改變主計數器的計數值，即在主計數器的計數操作停止時，將相應于主時鐘數目的數據與主計數器的計數值相加。在這種情況下，CPU可以根據等待計時器在該預定時間計數的等待時鐘，計算要相加的數據。另外，該處理器還可以包括一種時鐘精度單元，該單元保持主時鐘信號的頻率與等待時鐘頻率的比值。CPU通過將等待計時器計數的等待時鐘與時鐘精度測量單元保持的比值相乘，來計算該數據。
另外，希望在等待計時器使主時鐘發生器停止生成主時鐘信號之前，由CPU在等待計時器中設置該預定時間。
在本發明的再一個方面中，一種移動電話具有兩個主時鐘系統，其中每個主時鐘系統都包括主時鐘發生器，其用于生成主時鐘信號；主計數器，其響應主時鐘發生器生成的主時鐘信號，執行主時鐘信號的主時鐘的計數操作；和處理器，其在進入等待操作之前，通過使主時鐘發生器停止生成主時鐘來停止主計數器的計數操作，并在離開等待操作時，改變主計數器的計數值，就像主計數器的計數操作從未停止過一樣。
這里，處理器可以包括等待計時器，在一預定時間內其響應等待時鐘信號而執行等待時鐘信號的等待時鐘的計數操作，該預定時間相應于主時鐘信號停止生成的時間期間；和CPU，其響應于主時鐘信號，根據主計數器的計數值操作。
另外，等待計時器可以為兩個主時鐘系統所共用。
在本發明的再一個方面中，一種節省移動電話功耗的方法，該移動電話包括至少一個主時鐘系統，并根據主時鐘系統的主時鐘信號操作，該方法是這樣實現的(a)對主時鐘信號的主時鐘計數；(b)在一段時間內停止生成主時鐘信號，同時對等待時鐘信號的等待時鐘計數；(c)在該時間期間之后重新開始生成主時鐘信號；和(d)從預先設置的數據重新開始對主時鐘信號的主時鐘的計數操作，該預先設置的數據相應于已計數的等待時鐘信號的等待時鐘。
步驟(b)可以以如下步驟來實現(e)計數該時間段內等待時鐘信號的等待時鐘；(f)根據已計數的等待時鐘信號的等待時鐘，計算基于主計數器的計數值的預先設置數據；和(g)設置該預先設置數據。
另外，主時鐘信號的頻率最好大于等待時鐘信號的頻率，并且該時間期間最好是預定的。
另外，步驟(f)可以這樣來實現(h)確定主時鐘信號頻率與等待時鐘信號頻率的頻率比；將等待時鐘信號中的已計數的等待時鐘乘以該頻率比；和當停止生成主時鐘信號時，使已計數的主時鐘與相乘的結果相加。在這種情況下，該方法可以進一步包括如下步驟當電池電壓改變時執行步驟(h)，或者當移動電話的溫度改變時執行步驟(h)。
附圖的說明圖1是表示一傳統移動電話的電路結構圖；圖2是表示根據本發明第一實施例的移動電話的電路結構方框圖3是表示在本發明第一實施例中移動電話操作的流程圖；圖4是表示在本發明第一實施例中移動電話操作期間的波形圖；圖5是表示根據本發明第二實施例的移動電話的電路結構方框圖。
優選實施例的描述以下將參照附圖描述本發明的移動電話。
圖2是表示根據本發明第一實施例的移動電話的電路結構方框圖。該移動電話包括CPU10、主時鐘發生器11、等待時鐘發生器12、等待計時器13、主計數器14和時鐘信號精度測量單元15。CPU總線20將CPU10、主時鐘發生器11、等待計時器13、主計數器14和時鐘信號精度測量單元15相互連接。
CPU10控制整個移動電話。后面將詳細描述CPU10所執行的處理。
主時鐘發生器11生成主時鐘信號以啟動移動電話的整個操作。根據等待計時器13輸出的起始信號控制主時鐘信號的生成。主時鐘發生器生成的主時鐘信號提供給CPU10、主計數器14和時鐘信號精度測量單元15。主時鐘信號是頻率大約為4MHz的方波信號，如圖4A所示。主時鐘信號在圖4A的波形部分中保持低電平，低電平的時間間隔叫做等待狀態，在該狀態中主時鐘信號停止，移動電話中執行等待操作。
等待時鐘發生器12生成等待時鐘信號來控制等待操作。等待時鐘信號叫做實時時鐘信號，是頻率大約為32KHz的方波信號，如圖3(B)所示。與主時鐘信號不同，等待時鐘信號從不停止，一直在產生。等待時鐘發生器12生成的等待時鐘信號提供給等待計時器13和時鐘信號精度測量單元15。
等待計時器13根據來自等待時鐘發生器12的等待時鐘信號操作。等待計時器13在CPU10指定的時間過去后生成啟動信號。等待計時器13將該啟動信號提供給CPU10和主時鐘發生器11。該啟動信號用于使啟動主時鐘發生器11開始生成主時鐘信號。
另外，等待計時器13生成一控制信號并提供給主計數器14。該控制信號在等待計時器13從CPU10接收等待計時器啟動指令時設置成低電平，在等待計時器3到達滿值時設置成高電平。
當控制信號設置成低電平時，主計數器14變成保持狀態并停止計數操作。在該保持狀態，可以對主計數器14設置一新的計數值。另外，當控制信號設置成高電平時，主計數器14從該已設置的計數值重新開始計數操作。
因此，主計數器14用于管理從通信開始到結束的整個定時。CPU10根據主計數器14的計數值與基站通信。盡管主計數器14如后面所述有時會停止，以這樣一種方式控制移動電話，即基站可以識別主計數器14在一直工作。
時鐘信號精度測量單元15計算主時鐘發生器11的主時鐘信號的頻率與等待時鐘發生器12的等待時鐘信號的頻率的比值RATIO。時鐘信號精度測量單元15計算的比值RATIO通過CPU總線20發送到CPU10。
接下來，將參照圖3和圖4描述具有上述結構的移動電話的操作。應當注意將主要描述從正常操作變為休眠模式的等待操作和離開等待操作到正常操作的重新開始操作。
當CPU10進入等待操作時，CPU10向等待計時器13發出等待計時器啟動指令，如圖3的步驟S10所示。在進入等待操作之前的適當時刻，如圖4C的時刻P2，發出等待計時器啟動指令。另外，CPU10在發出等待計時器啟動指令的同時，向等待計時器13發送定義時間的數據，直到主時鐘信號重新開始。該數據包括等待時鐘信號的時鐘數目WV。
等待計時器13響應等待計時器啟動指令的發出而被啟動，如圖3的步驟S20所示。即，如圖4D所示，當收到等待計時器啟動指令時，等待計時器13開始對圖4C的時刻P3之后到達的等待時鐘信號的等待時鐘進行計數操作。同時，等待計時器13將控制信號設置成低電平，如圖4F所示。因此，主計數器14進入HOLD狀態，如圖3的步驟S30所示。即，主計數器14停止計數操作，如圖4G所示，并將計數值保持在該點。
之后，等待計時器13生成休眠信號(未示出)并提供給CPU10和主時鐘發生器11。因此，如圖4A所示，主時鐘信號停止(步驟S21)，CPU10進入休眠模式(步驟S11)。
在主時鐘信號停止時，在發出等待計時器啟動指令之后發送的等待時鐘由等待計時器計數為數目MV。最好等待時鐘的數目MV包括重新開始操作時丟失的時鐘。當等待時鐘計數為數目MW時，等待計時器13將啟動信號觸發成高電平，如圖4E所示，并發送到CPU10和主時鐘發生器11中。響應該啟動信號，主時鐘發生器11重新開始生成主時鐘信號，如圖4A所示(步驟S22)。另外，在圖4所示的時刻P4取消CPU10的休眠模式(步驟S12)。因此，CPU10重新開始操作。
接下來，當重新開始操作時，CPU10在圖4C的時刻P5讀出主計數器14保持的計數值(步驟S13)。即，主計數器14經CPU總線20向CPU10發送在該時刻保持的計數值(步驟S31)。
接下來，CPU10計算新的計數器值RV(步驟S14)。根據下面的等式計算新的計數器值RVRV＝HV+WV×RATIO這里，HV是主計數器14保持的計數值，WV是主計數器14停止時生成的等待時鐘數目，RATIO是時鐘信號精度測量單元15以前測量的主時鐘信號的頻率與等待時鐘信號頻率的比值。例如，在圖4的時刻P1執行比值RATIO的計算。主計數器14停止時的主時鐘數目由等式“WV×RATIO”計算。
接下來，CPU10在圖4C的時刻P6將主計數器14設置成已計算的新的計數器值RV(步驟S15)。因此，主計數器14設置成新的計數器值RV(步驟S32)。
之后，當等待計時器13變滿時，等待計時器13將控制信號設置成高電平，并命令主計數器14重新啟動(步驟S23)。因此，主計數器14的計數操作重新開始(步驟S33)。此時主計數器14的計數值與主時鐘信號未停止生成時主計數器14計數的計數值一致。因此，下面的過程可以當作主時鐘信號連續輸出，而主計數器14繼續計數操作。
因為主時鐘信號的頻率和等待時鐘信號是預先確定的，這些時鐘的頻率比RATIO應該是恒定的。但是，主時鐘信號和等待時鐘信號的頻率隨著溫度和電壓而改變。應當注意上述的時鐘信號精度測量單元15對主時鐘信號頻率和等待時鐘頻率的比值RATIO的測量是在移動電話所配備的溫度監測器或電壓監測器(都未示出)檢測到溫度或電壓變化時執行的。
當主時鐘信號和等待時鐘信號的頻率改變時，根據上述的計算式計算新的計數器值RV。因為主時鐘信號的頻率高，計算出的新計數器值有可能有幾個時鐘的誤差。當誤差產生時，該移動電話無法保持主計數器14的計數值的連續性，特別是W-CDMA系統的移動電話將進入無法操作的狀態。因此，為了防止在根據第一實施例的移動電話中出現誤差，在檢測到溫度改變或電壓改變時由時鐘信號精度測量單元15計算和保持比值RATIO。該保持的比值RATIO用于計算新的計數器值RV。結果，由于計算出的新計數器值RV中從不包含誤差，主計數器14計數值的連續性得以保持，該移動電話可以繼續正常的操作。
如上所述，根據第一實施例的移動電話，當本發明用于W-CDMA的移動電話時，可以抑制功耗，因為即使主時鐘信號的生成在等待操作中被停止，也可以保持主計數器的連續性。而且，因為沒有必要在此時與基站建立通信同步，故可以降低等待操作之后的處理時間，并抑制功耗。
現在將描述根據本發明第二實施例的移動電話，該移動電話具有2個系統的主時鐘信號。
圖5是表示根據本發明第二實施例的移動電話的電路結構方框圖。該移動電話包括第一CPU10a、第一主時鐘發生器11a、等待時鐘發生器12a、等待計時器13、第一主計數器14a、第一時鐘信號精度測量單元15a、第二CPU10b、第二主時鐘發生器11b、第二主計數器14b和第二時鐘信號精度測量單元15b。第一CPU10a、第一主時鐘發生器11a、第一等待計時器13a、第一主計數器14a和第一時鐘信號精度測量單元15a通過第一CPU總線20a而相互地連接。第二CPU10b、第二主時鐘發生器11b、第二等待計時器13b、第二主計數器14b和第二時鐘信號精度測量單元15b則通過第二CPU總線20b來相互地連接。
第一系統部分的第一CPU10a、第一主時鐘發生器11a、等待時鐘發生器12、等待計時器13、第一主計數器14a以及第一時鐘信號精度測量單元15a分別對應于在第一實施例中的CPU10、主時鐘發生器11、等待時鐘發生器12、等待計時器13、主計數器14和時鐘信號精度測量單元15。它們的功能和操作也與第一實施例中的對應單元相同。另外，第二系統部分的第二CPU10b、第二主時鐘發生器11b、等待時鐘發生器12、等待計時器13、第二主計數器14b以及第二時鐘信號精度測量單元15b也分別對應于第一實施例中的CPU10、主時鐘發生器11、等待時鐘發生器12、等待計時器13、主計數器14和時鐘信號精度測量單元15。它們的功能和操作也與第一實施例中的對應單元相同。
根據第二實施例中的移動電話，因為可以處理兩種類型的主時鐘信號，所以具有通用性進一步擴大的優點。應當注意主時鐘信號不僅限于兩種，還可以是三種或更多。在這種情況下，具有多個系統的主時鐘信號的移動電話可以通過增加根據系統數目的幾組CPU、主時鐘發生器、主計數器和時鐘信號精度測量單元來實現。
正如上面所詳細描述的，根據本發明，可以提供這樣一種移動電話，其既可以抑制功耗又可以降低等待操作之后的處理時間。
權利要求
1.一種具有至少一個主時鐘系統的移動電話，所述主時鐘系統包括主時鐘發生器，生成主時鐘信號；主計數器，響應所述主時鐘發生器生成的所述主時鐘信號，執行所述主時鐘信號的主時鐘的計數操作；和處理器，在進入等待操作之前通過使所述主時鐘發生器停止生成所述主時鐘，來停止所述主計數器的計數操作，并在離開等待操作時改變所述主計數器的計數值，就象所述主計數器的計數操作從未停止過一樣。
2.根據權利要求1的移動電話，其中所述處理器包括等待計時器，其響應一預定時間內的等待時鐘信號，執行等待時鐘信號的等待時鐘的計數操作，該預定時間相應于所述主時鐘信號停止發生的時間期間；和CPU，其響應所述主時鐘信號，根據所述主計數器的計數值操作。
3.根據權利要求2的移動電話，其中所述等待計時器響應來自所述CPU的指令，通過使所述主時鐘發生器停止生成所述主時鐘信號，來停止所述主計數器和所述CPU的工作，并控制所述主時鐘發生器來重新生成所述主時鐘信號，和在所述預定時間過去后，控制所述CPU改變所述主計數器的計數值。
4.根據權利要求2或3的移動電話，其中所述CPU通過將相應于所述主計數器的計數操作停止時所述主時鐘數目的數據與所述主計數器的計數值相加，來改變所述主計數器的計數值。
5.根據權利要求4的移動電話，其中所述CPU根據所述等待計時器在所述預定時間計數的所述等待時鐘，計算要相加的所述數據。
6.根據權利要求5的移動電話，其中所述處理器還包括時鐘精度單元，該單元保持主時鐘信號的頻率與等待時鐘頻率的比值，和其中所述CPU通過將所述等待計時器計數的所述等待時鐘與所述時鐘精度測量單元保持的所述比值相乘，來計算所述數據。
7.根據權利要求2或3的移動電話，其中在所述等待計時器使所述主時鐘發生器停止生成所述主時鐘信號之前，由所述CPU在所述等待計時器中設置所述預定時間。
8.一種具有兩個主時鐘系統的移動電話，每個主時鐘系統都包括主時鐘發生器，生成主時鐘信號；主計數器，響應所述主時鐘發生器生成的所述主時鐘信號，執行所述主時鐘信號的主時鐘的計數操作；和處理器，在進入等待操作之前，通過使所述主時鐘發生器停止生成所述主時鐘，來停止所述主計數器的計數操作，并在離開等待操作時，改變所述主計數器的所述計數值，就像所述主計數器的計數操作從未停止過一樣。
9.根據權利要求8的移動電話，其中所述處理器包括等待計時器，在一預定時間內，其響應等待時鐘信號，執行對等待時鐘信號的等待時鐘的計數操作，該預定時間相應于停止生成所述主時鐘信號的時間期間；和CPU，其響應所述主時鐘信號，根據所述主計數器的計數值操作。
10.根據權利要求9的移動電話，其中所述等待計時器可以為所述兩個主時鐘系統所共用。
11.一種節省移動電話功耗的方法，該移動電話包括至少一個主時鐘系統，并根據所述主時鐘系統的主時鐘信號操作，其中所述方法包括如下步驟(a)對所述主時鐘信號的主時鐘計數；(b)在一時間期間內停止生成所述主時鐘信號，同時計數等待時鐘信號的等待時鐘；(c)在該時間期間之后重新開始生成所述主時鐘信號；和(d)從預先設置的數據重新開始所述主時鐘信號的所述主時鐘的計數操作，該預先設置的數據相應于所述被計數的等待時鐘信號的等待時鐘。
12.根據權利要求11的方法，其中所述步驟(b)包括步驟(e)對該時間期間內所述等待時鐘信號的所述等待時鐘計數；(f)根據所述已計數的所述等待時鐘信號的等待時鐘，基于所述主計數器的計數值計算所述預先設置數據；和(g)設置所述預先設置數據。
13.根據權利要求12的方法，其中所述主時鐘信號的頻率大于所述等待時鐘信號的頻率。
14.根據權利要求12的方法，其中該時間期間是預定的。
15.根據權利要求12到14任何一個權利要求的方法，其中步驟(f)包括步驟(h)確定所述主時鐘信號頻率與所述等待時鐘信號頻率的頻率比；將所述等待時鐘信號的所述被計數的等待時鐘乘以所述頻率比；和當停止生成所述主時鐘信號時，使已計數的主時鐘與相乘的結果相加。
16.根據權利要求15的方法，進一步包括步驟當電池電壓改變時執行所述步驟(h)。
17.根據權利要求15的方法，進一步包括步驟當移動電話的溫度改變時執行所述步驟(h)。
全文摘要
一種移動電話具有至少一個主時鐘系統,并根據主時鐘系統的主時鐘信號操作。該主時鐘系統包括主計數器(14),用于對主時鐘信號的主時鐘計數;和節電部分(10,11,12,13,15),用于停止產生主時鐘信號一段時間,同時對等待時鐘信號的等待時鐘的計數以在該段時間之后重新開始產生主時鐘信號,并用于根據計數的等待時鐘控制主計數器,如同主計數器一直在計數主時鐘信號的主時鐘一樣。
文檔編號H04B1/16GK1356846SQ0113981
公開日2002年7月3日 申請日期2001年11月29日 優先權日2000年11月29日
發明者須田敬偉 申請人:日本電氣株式會社