CN113760092A - 一种应用于低功耗模式下人机交互的检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种应用于低功耗模式下人机交互的检测方法,在低功耗模式下,CPU是一直处于低功耗状态的,内部的定时器定时打开TP IC的时钟,由TP IC检测是否产生了人机交互事件,若有人机交互事件产生,则会将被检测通道的信息通过GPIO上报给上位机,该低功耗模式,确保了在功耗保持很低的前提下,依然能实时响应人机交互事件。
Description
技术领域
本发明涉及人机交互技术领域,尤其涉及一种应用于低功耗模式下人机交互的检测方法。
背景技术
在半导体产业发展迅速的当下,人们的生活与各种终端电子产品的关系已经变得密不可分:智能手机和移动支付方便了我们的生活;手表手环时刻监测着我们的健康指数;智能手机和手表手环通过无线网互联共享数据,又进一步提升了服务的品质。因此,终端产品的待机时间也大大影响了用户的体验度。试想一下,如果你的手机或者手表手环每隔半天就要做一次充电,那该是一种多糟糕的体验。
如今,在智能终端产品***的研发过程中,越来越重视低功耗模式的设计。一般当***处于待机状态时,CPU 是处于低功耗模式,不做任何检测。当***接收到有外部事件需要响应时,会将 CPU 从低功耗模式中唤醒,并进行相关功能检测,最终实现报点划线。
在普通的工作场景下,***内的 CPU 与其它硬件模块的时钟均处于常开状态,整个***的功耗达到最高值。但在一些移动终端产品,特别是穿戴产品上,最常用的工作模式是不需要计算点坐标的,仅检测通道上是否有人机交互事件即可。因此在该工作模式内可进行相关的低功耗设计,使***处于低功耗状态以节省功耗。若此时 CPU 依然处于工作状态,会增加功耗损失,减少产品的使用时间,影响客户的使用体验感。
目前的低功耗设计主要有 Software_Monitor_Mode 和 Hardware_Monitor_Mode。
对于 Software_Monitor_Mode,在进入该种低功耗模式后,会配置 CPU 进入低功耗模式,同时各个硬件模块的时钟也全部被关闭,仅保留一个 32K 时钟,在该时钟域下使用一个定时器来计数,当定时器计数到预设的阈值时,会将 CPU 从低功耗状态下唤醒。被唤醒的 CPU 可以检测是否产生了交互事件,若没有交互事件产生,则重复上述操作,再次进入Software_Monitor_Mode;若有交互事件产生,则进入到常规的工作模式。整体的时序图如图1所示。
对于 Hardware_Monitor_Mode,在进入该种低功耗模式后,会配置 CPU 进入低功耗模式,同时各个硬件模块的时钟也全部被关闭,仅保留一个 32K 时钟,在该时钟域下使用一个定时器来计数,当定时器计数到预设的阈值时,仅会打开 TP IC 的时钟,并控制 TP进行人机交互事件监测。若没有交互事件产生,则重复上述操作,再次进入Hardware_Monitor_Mode;若有交互事件产生,则会将 CPU 从低功耗模式唤醒,进入到普通的工作模式。整体的时序图如图2所示。
Software_Monitor_Mode 本质是通过计时器定时唤醒 CPU,由 CPU 来检测并判断当前是否有人机交互事件,若产生了人机交互事件,则 CPU 可以实时去响应。但是如果此时没有发生人机交互事件,CPU 依然处于工作状态,因此 Software_Monitor_Mode 的功耗相对较大。
Hardware_Monitor_Mode 本质是通过计时器定时打开 TP IC 的时钟,通过 TPIC 来检测当前是否有人机交互事件,若产生了人机交互事件,则会唤醒 CPU 去检测并响应交互事件。Software_Monitor_Mode 的功耗相对于 Software_Monitor_Mode 会有显著降低,但是当 CPU处于低功耗状态时,它只能检测是否产生了人机交互事件,而并不能响应人机交互事件,在其响应事件时,CPU 必须要从低功耗状态中被唤醒,这就无法达到一直处于降低功耗状态的期望。
发明内容
本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷,提供一种应用于低功耗模式下人机交互的检测方法。本发明基于无需点坐标计算、仅检测触摸的人机交互场景下,设计了全新的低功耗模式,GPIO_Detect_Mode。进入该种低功耗模式后, CPU 的时钟关断,一直保持在低功耗状态;将待检测的通道与 TP IC 的 GPIO 口一一做映射;通过一个定时器计数,定时的打开 TP IC 的时钟并控制其进行人机交互检测,若待测通道上产生了人机交互事件,则映射的 GPIO 接口上的信号会翻转,通过该信号的翻转来通知上位机,产生了人机交互事件。
本发明是通过以下技术方案实现的:
一种应用于低功耗模式下人机交互的检测方法,具体包括以下步骤:
(1)将待检测的人机交互通道与TP IC内部的GPIO做映射,确保人机交互通道与GPIO一一对应;
(2)进入GPIO检测模式,关闭 CPU 时钟,配置 CPU 进入低功耗状态,仅保留一个32K 的时钟并使能此时钟域下的定时器开始计数;
(3)当定时器计数到预设的阈值时,定时器定时打开 TP IC 的工作时钟,TP IC开始检测待测通道,在一帧检测完成后,若未检测到有人机交互事件产生,则关闭 TP IC的工作时钟,32K 时钟域下的计数器重新开始计数,并重复上述行为;若检测到产生了人机交互事件,则将产生了人机交互事件的待测通道所映射的 GPIO 信号翻转,并输出至上位机,随后关闭 TP IC 的工作时钟,32K 时钟域下的计数器再次重新开始计数,计数到阈值后,再次打开 TP IC的时钟,先将被取反的 GPIO 输出信号置回默认值,再使能 TP IC 开始检测,并重复上述操作。
所述的上位机通过下发指令来唤醒 CPU 并退出 GPIO检测模式;或者当定时器计数到阈值时,唤醒 CPU 并退出GPIO检测模式。
步骤(1)中将待检测的人机交互通道与TP IC内部的GPIO做映射时,GPIO 的初始值可以任意配置。
在GPIO检测模式下每一帧 TP IC 的检测中,对缓存数据做实时更新。
本发明的优点是:本发明设计了一种全新的低功耗模式设计,在该种低功耗模式下,CPU是一直处于低功耗状态的,内部的定时器定时打开TP IC的时钟,由TP IC检测是否产生了人机交互事件,若有人机交互事件产生,则会将被检测通道的信息通过 GPIO 上报给上位机,该低功耗模式,确保了在功耗保持很低的前提下,依然能实时响应人机交互事件。
附图说明
图1为Software_Monitor_Mode 时序图。
图2为Hardware_Monitor_Mode 时序图。
图3为本发明GPIO_Detect_Mode 时序图。
图4为本发明GPIO_Detect_Mode 流程图。
具体实施方式
本发明主要提供一种新的低功耗设计:在不需要点坐标计算的应用场景下,可以使 CPU 一直处于低功耗模式,不做任何检测,而由 TP IC 对待检测通道进行实时检测,若待检测通道上发生了人机交互事件,则将该通道映射的GPIO翻转,通知上位机产生了人机交互事件。整个过程中,CPU 都是处于低功耗状态的,因此可以有效的降低功耗。
本发明技术方案的核心即为 GPIO_Detect_Mode(GPIO检测模式)。该模式广泛应用在不需要进行点坐标计算,仅对交互事件作出响应的场景。在进入该模式前,会将待检测的通道与内部的 GPIO 做映射,确保它们的关系是一一对应的。在进入 GPIO_Detect_Mode后,关闭 CPU 时钟,配置 CPU 进入低功耗状态,同时关闭各个硬件模块的时钟,仅保留一个 32K 的时钟并使能此时钟域下的定时器开始计数。当定时器计数到预设的阈值时,会打开 TP IC 的工作时钟,TP IC 开始检测待测通道,在一帧检测完成后,若未检测到有人机交互事件产生,则关闭 TP IC 的工作时钟,32K 时钟域下的计数器重新开始计数,并重复上述行为;若检测到产生了人机交互事件,则将产生了人机交互事件的待测通道所映射的GPIO 信号翻转,并输出至上位机,随后关闭 TP IC 的工作时钟,32K 时钟域下的计数器再次重新开始计数,计数到阈值后,再次打开 TP IC的时钟,先将被取反的 GPIO 输出信号置回默认值,再使能 TP IC 开始检测,并重复上述操作。
整个 GPIO_Detect_Mode下, CPU 都是处于低功耗状态的。通过 TP IC的扫描,以及待测通道与 GPIO 的映射将人机交互的信息传输至上位机,最终实现在 CPU 处于低功耗状态下也能实时响应人机交互事件。确保了在保持最大限度节省功耗的同时,还能实现响应人机交互事件的功能。整体流时序图与流程图如图3、4所示。
在 GPIO_Detect_Mode下,可根据实际的使用场景来配置扫描的频率,这样可以在功耗和检测精准度中做一个折中的选择,有助于性能的提升。上位机可通过下发指令来控制***唤醒 CPU 并退出 GPIO_Detect_Mode;或者当***内部的定时器计数到阈值时,唤醒 CPU 并退出GPIO_Detect_Mode。两种方法统称为中断事件唤醒 CPU 。
在进入 GPIO_Detect_Mode 前,重要的一环就是将待测通道与 GPIO 做好映射关系,同时 GPIO 的初始值可以任意配置。
为了保证 GPIO_Detect_Mode 下响应人机交互事件的精准度,在GPIO_Detect_Mode下每一帧 TP IC 的检测中,都会对缓存数据做实时更新,增加检测的精准度。
术语解释:
IC —— 集成电路;
TP —— 触控芯片;
CPU —— 中央处理器;
Software_Monitor_Mode —— 软件唤醒模式;
Hardware_Monitor_Mode —— 硬件唤醒模式;
GPIO —— 通用输入/输出接口;
GPIO_Detect_Mode —— GPIO 检测模式。
Claims (4)
1.一种应用于低功耗模式下人机交互的检测方法,其特征在于:具体包括以下步骤:
(1)将待检测的人机交互通道与TP IC内部的GPIO做映射,确保人机交互通道与GPIO一一对应;
(2)进入GPIO检测模式,关闭 CPU 时钟,配置 CPU 进入低功耗状态,仅保留一个 32K的时钟并使能此时钟域下的定时器开始计数;
(3)当定时器计数到预设的阈值时,定时器定时打开 TP IC 的工作时钟,TP IC 开始检测待测通道,在一帧检测完成后,若未检测到有人机交互事件产生,则关闭 TP IC 的工作时钟,32K 时钟域下的计数器重新开始计数,并重复上述行为;若检测到产生了人机交互事件,则将产生了人机交互事件的待测通道所映射的 GPIO 信号翻转,并输出至上位机,随后关闭 TP IC 的工作时钟,32K 时钟域下的计数器再次重新开始计数,计数到阈值后,再次打开 TP IC的时钟,先将被取反的 GPIO 输出信号置回默认值,再使能 TP IC 开始检测,并重复上述操作。
2.根据权利要求1所述的一种应用于低功耗模式下人机交互的检测方法,其特征在于:所述的上位机通过下发指令来唤醒 CPU 并退出 GPIO检测模式;或者当定时器计数到阈值时,唤醒 CPU 并退出GPIO检测模式。
3.根据权利要求1所述的一种应用于低功耗模式下人机交互的检测方法,其特征在于:步骤(1)中将待检测的人机交互通道与TP IC内部的GPIO做映射时,GPIO 的初始值可以任意配置。
4.根据权利要求1所述的一种应用于低功耗模式下人机交互的检测方法,其特征在于:在GPIO检测模式下每一帧 TP IC 的检测中,对缓存数据做实时更新。
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