CN111858464A - 智能终端及其传感数据处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种智能终端及其传感数据处理装置，所述传感数据处理装置包括SoC平台、应用处理器和若干个传感元件，所述应用处理器中集成有传感数据控制器；所述应用处理器搭载在所述SoC平台上；每个所述传感元件均与所述传感数据控制器通信连接；所述传感数据控制器用于获取所述传感元件采集的传感数据，并对所述传感数据进行处理。本发明中，无需进行软件维护，使用传感数据控制器来完成例如传感器/外设轮询和读取等功能；由于应用处理器不必访问慢速外设或执行简单的数据操作，从而节省MIPS；另外，还具有降低了功耗、节省了硬件成本等优点，最大限度地降低集成了多个传感器的便携式***的功耗和成本。

Description

智能终端及其传感数据处理装置
技术领域
本发明涉及硬件设备技术领域，特别涉及一种智能终端及其传感数据处理装置。
背景技术
大多数便携式智能设备都有内置传感器，用来测量运动、屏幕方向和各种环境条件等。这些传感器能够提供高度精确的原始数据，非常适合用来监测设备的三维移动或定位，或监测设备周围环境的变化。例如，游戏可以跟踪设备重力传感器的读数，以推断出复杂的用户手势和动作，如倾斜、摇晃、旋转或挥动。同样，天气应用可以使用设备的温度传感器和湿度传感器来计算和报告露点，旅行应用则可以使用地磁场传感器和加速度计来报告罗盘方位。便携式智能设备通过持续活动的传感器来监测和了解周围环境。随着终端产品不断提升的功能要求，设备集成了越来越多的传感器，由此产生大量周期性数据，从而使得集成更强大的CPU(中央处理器)变得很有必要，以便执行越来越多的计算；这样必须扩大芯片设计尺寸，增加成本和功耗。
为了满足“始终运行”的传感器访问和控制(甚至以高速率)的要求，通常的做法是用小型CPU内核，如Cortex-M4与传感器连接。但是，现有的传感数据处理装置存在以下缺点：(1)功耗高：CM4需要周期性处理传感数据，无法进行睡眠；(2)硬件成本高：需要单独的CPU内核处理；(3)软件维护成本高：需要维护OS(操作***)以及传感处理相关的代码。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中智能终端的传感数据处理装置存在硬件成本高、软件维护成本高、功耗较高等缺陷，目的在于提供一种智能终端及其传感数据处理装置。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
本发明提供一种智能终端的传感数据处理装置，所述传感数据处理装置包括SoC(***级芯片)平台、应用处理器和若干个传感元件，所述应用处理器中集成有传感数据控制器；
所述应用处理器搭载在所述SoC平台上；
每个所述传感元件均与所述传感数据控制器通信连接；
所述传感数据控制器用于获取所述传感元件采集的传感数据，并对所述传感数据进行处理；
其中，在所述传感数据控制器处理工作状态时，所述应用处理器中除所述传感数据控制器之外的其他器件均处于休眠状态。
较佳地，所述传感数据控制器与智能终端中的内存通信连接；
所述传感数据控制器用于将所述传感数据传输至所述内存中进行存储；或，
所述传感数据控制器用于从所述内存中读取存储的所述传感数据。
较佳地，所述传感数据控制器还用于生成第一控制指令以控制对应的所述传感元件的工作状态；
其中，所述工作状态包括功耗参数、上电或下电。
较佳地，所述传感数据控制器与所述应用处理器的上电引脚电连接；
所述传感数据控制器用于判断存储的所述传感数据的数据量是否满足第一设定阈值，若满足，则生成第一触发信号并输入至所述上电引脚以控制所述应用处理器中的所述其他器件进入工作状态；或，
所述传感数据控制器用于判断所述应用处理器中的所述其他器件的休眠时间是否满足第二设定阈值，若满足，则生成第二触发信号并输入至所述上电引脚以控制所述应用处理器中的所述其他器件进入工作状态。
较佳地，所述传感数据控制器与智能终端中的目标元件通信连接；
所述传感数据控制器用于生成第二控制指令以控制所述目标元件的工作状态。
较佳地，所述传感数据控制器与智能终端的电源管理单元电连接；
所述传感数据控制器用于生成第三控制指令控制所述电源管理单元关闭所述智能终端。
较佳地，所述传感数据控制器通过I2C(一种总线)或SPI(串行外设接口)与所述传感元件通信连接。
较佳地，所述传感元件包括加速度传感器、陀螺传感器、磁传感器、光传感器和距离传感器中的至少一种。
较佳地，所述SoC平台为多核SoC平台；和/或，
所述传感数据控制器以智能终端的***时钟速度运行。
本发明还提供一种智能终端，所述智能终端包括上述的智能终端的传感数据处理装置。
在符合本领域常识的基础上，所述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实施例。
本发明的积极进步效果在于：
本发明中，通过设计了一种新型架构，该架构通过在手机AP(应用处理器)中集成自定义的SC(传感数据控制器)，无需维护嵌入式OS，传感数据处理操作基于硬件完成，无需进行软件维护，使用传感数据控制器来完成例如传感器/外设轮询和读取等功能；由于应用处理器不必访问慢速外设或执行简单的数据操作，从而节省MIPS(单字长定点指令平均执行速度)；另外，还具有降低了功耗、节省了硬件成本等优点，最大限度地降低集成了多个传感器的便携式***的功耗和成本。
附图说明
图1为本发明实施例1的智能终端的传感数据处理装置的结构示意图。
图2为本发明实施例2的智能终端的结构示意图。
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在的实施例范围之中。
实施例1
如图1所示，本实施例的智能终端的传感数据处理装置包括SoC平台1、应用处理器2和若干个传感元件3，应用处理器2中集成有传感数据控制器4。其中，SoC平台1为多核SoC平台1。
应用处理器2搭载在SoC平台1上。
每个传感元件3均与传感数据控制器4通信连接；
其中，传感数据控制器4通过I2C或SPI等与传感元件3通信连接。传感数据控制器4以智能终端的***时钟速度运行。
传感元件3包括但不限于加速度传感器、陀螺传感器、磁传感器、光传感器、距离传感器，以完成不同类型的传感数据的采集，以满足不同的实际需求。
传感数据控制器4用于获取传感元件3采集的传感数据，并对传感数据进行处理和/或存储。传感数据控制器需要周期性地采集传感器数据，如传感器轮询和读取等操作。其中，可以通过预先设定对不同类型的传感数据的具体处理方式，当然也可以根据实际需求重新设定或调整对传感数据的处理方式，以满足不同的实际需求。
其中，在传感数据控制器4处理工作状态时，应用处理器2中除传感数据控制器4之外的其他器件均处于休眠状态，从而在减少一个CPU内核的情况下，保持应用处理器AP中大部分器件均处于休眠状态，有效地降低了处理***的功耗。
另外，传感数据控制器4还用于生成第一控制指令以控制对应的传感元件3的工作状态；
其中，工作状态包括功耗参数、上电或下电等。例如当若干个传感元件中的部分元件在大部分时间均处于上电但无需采集数据的状态时，则可以通过第一控制指令直接控制这些传感元件下电，以最大程度上节省功耗；或调整其功耗参数以降低整体的功耗。
传感数据控制器4与智能终端中的内存通信连接；
传感数据控制器4用于将传感数据传输至内存中进行存储；或，感数据控制器4用于从内存中读取存储的传感数据。
其中，将传感数据控制器与内存直接连接，使得两者之间能够直接数据传输，优化了现有的数据传输过程涉及多次读写操作的问题，简化了数据传输过程，提升了数据传输效率。
传感数据控制器4与应用处理器2的上电引脚电连接；
AP中的其他器件(主处理等)只需要在特殊事件操作时唤醒，例如：
传感数据控制器4用于判断存储的传感数据的数据量是否满足第一设定阈值，若满足，则生成第一触发信号并输入至上电引脚以控制应用处理器2中的其他器件进入工作状态；即在待AP处理的传感数据达到一定数量后，再唤醒AP开启对这些数据进行集中处理，在保证数据处理流程的同时，合理有效地节省了功耗。
另外，传感数据控制器4用于判断应用处理器2中的其他器件的休眠时间是否满足第二设定阈值，若满足，则生成第二触发信号并输入至上电引脚以控制应用处理器2中的其他器件进入工作状态。即通过传感数据控制器定时唤醒AP开启工作。
当然，也可以根据实际需求重新设定其他的触发条件以唤醒AP开启工作。
传感数据控制器4与智能终端中的目标元件通信连接；
传感数据控制器4用于生成第二控制指令以控制目标元件的工作状态。其中，其他设备可以为智能设备中的某一个或多个具体元件，具体可以根据实际情况确定与调整。
即通过传感数据控制器可以对其他设备进行控制，从而有效地利用传感数据控制器，提高了资源利用率。
传感数据控制器4与智能终端的PMU(电源管理单元)电连接；
传感数据控制器4用于生成第三控制指令控制电源管理单元关闭或开启智能终端。即通过传感数据控制器开启或者关闭整个智能终端，满足更多的操作需求。
本实施例中，通过设计了一种新型架构，该架构通过在手机AP中集成自定义的SC，无需维护嵌入式OS，传感数据处理操作基于硬件完成，无需进行软件维护，使用传感数据控制器来完成例如传感器/外设轮询和读取等功能；由于应用处理器不必访问慢速外设或执行简单的数据操作，从而节省MIPS；另外，还具有降低了功耗、节省了硬件成本等优点，最大限度地降低集成了多个传感器的便携式***的功耗和成本。
实施例2
如图2所示，本实施例的智能终端包括实施例1中的智能终端的传感数据处理装置。
其中，智能终端包括但不限于智能手机、平板电脑。
本实施例中，智能终端通过设计了一种新型架构，该架构通过在手机AP中集成自定义的SC，无需维护嵌入式OS，传感数据处理操作基于硬件完成，无需进行软件维护，使用传感数据控制器来完成例如传感器/外设轮询和读取等功能；由于应用处理器不必访问慢速外设或执行简单的数据操作，从而节省MIPS；另外，还具有降低了功耗、节省了硬件成本等优点，最大限度地降低集成了多个传感器的便携式***的功耗和成本。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种智能终端的传感数据处理装置，其特征在于，所述传感数据处理装置包括SoC平台、应用处理器和若干个传感元件，所述应用处理器中集成有传感数据控制器；
所述应用处理器搭载在所述SoC平台上；
每个所述传感元件均与所述传感数据控制器通信连接；
所述传感数据控制器用于获取所述传感元件采集的传感数据，并对所述传感数据进行处理；
其中，在所述传感数据控制器处理工作状态时，所述应用处理器中除所述传感数据控制器之外的其他器件均处于休眠状态。
2.如权利要求1所述的智能终端的传感数据处理装置，其特征在于，所述传感数据控制器与智能终端中的内存通信连接；
所述传感数据控制器用于将所述传感数据传输至所述内存中进行存储；或，
所述传感数据控制器用于从所述内存中读取存储的所述传感数据。
3.如权利要求1所述的智能终端的传感数据处理装置，其特征在于，所述传感数据控制器还用于生成第一控制指令以控制对应的所述传感元件的工作状态；
其中，所述工作状态包括功耗参数、上电或下电。
4.如权利要求1所述的智能终端的传感数据处理装置，其特征在于，所述传感数据控制器与所述应用处理器的上电引脚电连接；
所述传感数据控制器用于判断存储的所述传感数据的数据量是否满足第一设定阈值，若满足，则生成第一触发信号并输入至所述上电引脚以控制所述应用处理器中的所述其他器件进入工作状态；或，
所述传感数据控制器用于判断所述应用处理器中的所述其他器件的休眠时间是否满足第二设定阈值，若满足，则生成第二触发信号并输入至所述上电引脚以控制所述应用处理器中的所述其他器件进入工作状态。
5.如权利要求1所述的智能终端的传感数据处理装置，其特征在于，所述传感数据控制器与智能终端中的目标元件通信连接；
所述传感数据控制器用于生成第二控制指令以控制所述目标元件的工作状态。
6.如权利要求1所述的智能终端的传感数据处理装置，其特征在于，所述传感数据控制器与智能终端的电源管理单元电连接；
所述传感数据控制器用于生成第三控制指令控制所述电源管理单元关闭所述智能终端。
7.如权利要求1所述的智能终端的传感数据处理装置，其特征在于，所述传感数据控制器通过I2C或SPI与所述传感元件通信连接。
8.如权利要求1-7中任一项所述的智能终端的传感数据处理装置，其特征在于，所述传感元件包括加速度传感器、陀螺传感器、磁传感器、光传感器和距离传感器中的至少一种。
9.如权利要求1-7中任一项所述的智能终端的传感数据处理装置，其特征在于，所述SoC平台为多核SoC平台；和/或，
所述传感数据控制器以智能终端的***时钟速度运行。
10.一种智能终端，其特征在于，所述智能终端包括权利要求1-9中任一项所述的智能终端的传感数据处理装置。
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