CN1207644C - 电子设备和使用该电子设备的外部装置 - Google Patents

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Abstract

一种不增加主机装置的负载的减少功率消耗的方法。在一个外部装置中提供连接在***总线上的一个媒体控制器，这些媒质控制器例如装备有一个摄像机控制电路、一个GPS控制电路和连接在一个装置上的一个接口，这样的装置例如包括一个GPS功能块、一个摄像机摄影功能块和一个存储功能块。同时，这样的功能块通过一个寄存器连接到接口上，从而与外部装置交换数据。另外，每一功能块具有一个功率控制单元并且从***控制电路提供一个功率控制信号到每一功率控制单元上。

Description

电子设备和使用该电子设备的外部装置
发明领域
本发明涉及一种电子设备和使用该电子设备的一种外部装置，该电子设备被自由地附加到一外部装置上和/或从一外部装置中分离并且适合于使一个装置能够用于实现一任意功能。更明确地，涉及一种电子设备，其具有例如相当于存储卡装置或类似的半导体存储装置的形状，这样的电子设备在连接到外部装置的连接部分上之后执行一个任意的操作并且该外部装置使用该电子设备。
发明背景
这里建议了一种电子设备，其具有相当于能自由地附加到一个外部装置和/或从外部装置中移走的存储卡装置或者一个类似的半导体存储装置的形状，其在连接到该外部装置的此类存储装置的一个连接部分之后执行一个任意的操作。换言之，通过使这样的电子设备具有例如计算机网络连接功能或者外部通信功能就可轻易地扩展外部装置的功能或应用。
可是，当利用连接到外部装置上的这样的电子设备时，外部装置的功率消耗量不可避免地增加，所以作为功率消耗增加的结果，它的内部电池在短期内被耗尽，因此使得通过应用该电池来进行一个长期的应用变得困难了。在该电子设备具有多个功能时这样的功率消耗的增加特别显著。结果，一个电子设备照惯例只具有一个功能，因此使得操作不便，因为每当需要一个新的功能时该电子设备不得不被改变。
鉴于这样的问题，构思这样一种情况是可能的：其中，在把多个功能提供到一个电子设备的同时，还要提供一个用于从外部控制电源的装置以使进行控制从而仅向一个被要求的功能提供功率。可是，这样的方法论难以实现，因为由于需要复杂的程序用于控制外部装置，诸如每次从外部装置选择一个功能时要求各个电源的控制之类的，从而它增加了外部装置的负载。
发明内容
鉴于这样的问题，已经构思了本发明，即，当通过把多个功能的电子设备附到一个外部装置上来使用一个传统装置时，难以实现电池的长时期应用，因为作为由于多个功能存在所引起的功率消耗增加的结果，内部电池在短期内被耗尽。另外，当每次当一个功能被选择，从外部装置控制电源时，该外部装置所需要的处理变得复杂。
按照本发明的优选实施例，把当一个功能块未被选择时用于减少功率消耗的一个装置提供给电子设备，并且，结果，通过一个简单的结构把电子设备的功率消耗减少到所需要的最小值可减少功率消耗。因此，可利用内部电池一段扩展的时间周期而不增加外部装置的处理负担。
根据本发明的另外一个实施例，通过一个简单的结构转换功能是可能的，在该结构中按照电子设备的功能块选择只改变一个设置寄存器内容就足够了，通过把相关数据记录到一个功能寄存器中来确定这样的选择。
附图简述
联系附图从本发明的可仿效的优选实施例的下列说明中，对本领域的技术人员来说，本发明前述的和其他的目的、特征以及优点将是显而易见的。附图中：
图1是如本发明优选实施例所述的电子设备和外部装置的方框图；
图2是如本发明优选实施例所述的电子设备的示意图；
图3是描述如本发明优选实施例所述的电子设备的一个表格；
图4是描述如本发明优选实施例所述的电子设备的另外一个表格；
图5是描述如本发明优选实施例所述的电子设备的另外一个表格；以及
图6是描述如本发明优选实施例所述的电子设备的操作的流程图。
按照本发明的优选实施例，这里建议了一种电子设备，其执行一个任意功能，同时与外部装置执行任意的数据交换，该任意功能可以自由地与一个外部装置附加/分离；这样的电子设备具有多个功能块，加上一个在功率应用期间以及对于一个未选择的功能块用于降低功率消耗的装置。
另外，根据本发明的另外一个优选实施例，这里建议了一种使用一个电子设备用于执行一个任意功能同时与该电子设备执行任意的数据交换的外部装置，该电子设备可以自由地与该外部装置附加/分离；这样的电子设备具有一个用于把关于使用的信息写到对该电子设备中提供的多个功能块来说是共同的一个功能寄存器上的装置，以及用于把一个任意功能的建立数据写到一个相应于根据写入功能寄存器的信息所选择而确定的功能块的指定寄存器上的一个装置。
下面参考附图解释本发明的优选实施例，其中图1表示如本发明优选实施例所述的一个电子设备，以及使用该电子设备构成本发明的另外一个优选实施例的一个外部装置的结构。
图1的左部示出了使用该电子设备的一个外部装置，外部装置100，例如，是一台个人计算机。这样的外部装置100装备有连接到***总线11上的媒体控制器12，并且，在这样的媒体控制器12中，例如，提供一个摄像机控制协议电路13，一个GPS(全球定位***：基于卫星的定位***)控制协议电路14和连接到电子设备上的一个接口15。
另一方面，图1的右部表示一个电子设备200。这样的电子设备200具有类似于如图2所示的所谓存储卡装置的一个配置，或者一个类似类型的半导体存储装置。另外，在能够从外部装置100的存储卡槽中被自由地附加/分离的同时，该电子设备200可以通过形成在它的一端上的连接器群集201来电连接到外部装置100的媒体控制器12的接口15上。
另外，电子设备200装备有多个功能。至于本优选实施例，由于涉及本发明的好几个可能实施例之一，所以这里提供例如一个GPS功能块21作为功能A，摄像机摄影功能块22和存储功能块23作为功能B。而且，这样的功能块21到23通过一个寄存器300连接到接口24，该接口24连接到上面提及的连接器群集201上，因此允许在外部装置100之间的数据交换。
此外，对于每一功能块21和22，提供各自的功率控制部分21a和22a。另外，来自连接到寄存器300上的***控制电路25的一个功率控制信号被提供给功率控制部分21a和22a。结果，通过提供能够自由地与外部装置100进行附加/分离的这样一个电子设备200，在外部装置100的媒体控制器12和电子设备200的寄存器300之间提供功率，以及通过一个数据缓冲器26交换数据是可能的。
另外，为包括外部装置100和电子设备200在内的***提供寄存器300。这样的寄存器300包括，例如，从“00”到“FF”的地址“--”表示一个十六进制数)，并且对于每个地址提供每个都是2个字节的读出寄存器和写寄存器。对读出寄存器来说，包含在电子设备200内部的信息被读出，而对写寄存器来说，来自外部装置100的信息被写入。
首先，在图3中示出了寄存器300的存储功能的地址结构。即，在图3中，地址“00”未被使用，而地址“01”的读出寄存器是一个中断寄存器并且地址“02”和“03”的读出寄存器是一个状态寄存器。此外，未使用地址“01”到“03”的写寄存器，同时地址“04”的读和写寄存器都是类型寄存器。另外，地址“05”未被使用。
而且，地址“06”的读和写寄存器是类别编号寄存器，其表示在电子设备200内部执行的一个功能。另外，地址“07”的读出寄存器是一个分类号码寄存器，而地址“07”的写寄存器未被使用。此外，地址“07”的读出寄存器是一个当前请求寄存器，而它的写寄存器是一个功能确认寄存器。
另外，地址“09”和“0A”的读出寄存器是属性信息长度的寄存器。属性信息储存在电子设备200内部的一个属性ROM27中，当电子设备具有启动写操作的存储功能时，则在工厂配送期间，这样的属性信息从属性ROM27中读出并被储存到如上所述的存储功能中。作为结果，对于不是工厂传送期间的一次普通通信，储存在存储功能中的属性信息被读出而对属性ROM27的访问被禁止。然而，当电子设备不具有存储功能时，即使对于一个普通的访问，储存在属性ROM27中的属性信息也由主机读出。
另外，地址“10”的写寄存器是一个***参数寄存器，而地址“11”到“13”的写寄存器是一个字块地址寄存器。而且，地址“14”的写寄存器是一个命令参数寄存器。另外，地址“10”到“14”的读出寄存器未被使用。此外，地址“15”的读出寄存器和写寄存器是页地址寄存器。
另外，地址“16”的读出寄存器和写寄存器是字块标记数据寄存器。另外，地址“17”的读出寄存器和写寄存器是字块信息寄存器。而且，地址“18”和“19”的读出寄存器和写寄存器是逻辑地址寄存器。而且，地址“1A”到“1F”的格式当前在公式化(formulation)处理之下。
另一方面，GPS功能的地址结构如图4所示。此外，GPS功能块具有用于接收定位信息的一个GPS天线和GPS功能控制器GPS控制器包括诸如UART(通用异步接收机-发射机)、FIFO(先进先出缓存器)和功率控制单元之类的各单元。换言之，对于存储功能，图4中从“00”到“OF”的地址的结构是相同的。另外至于GPS功能，从“10”到“15”的地址使访问被禁止。
而且，从“16”到“17”的地址未被使用。另外，地址“18”的读出寄存器和写寄存器是用于设置在外部装置100和电子设备200之间的信息数据的传输速度的寄存器。而且，地址“19”是表示通用异步接收机-发射机(在下文中简单地称为UART)的状态的一个寄存器，它执行通过天线发射和接收的数字数据信号的改变，从行联到并行，或者反之亦然。
另外，地址“1A”的读出寄存器是表示保持在接收侧的先进先出(在下文中简单地称为FIFO)存储器中的数据容量的一个寄存器，它缓冲数据传输速度中的一个差别，而地址“1B”的读出寄存器是表示在发射侧的FIFO的自由缓冲空间容量的一个寄存器。此外，地址“1A”的写寄存器是从外部装置100收到的数据的数据长度寄存器，而地址“1B”的写寄存器是发送给外部装置100的数据的数据长度寄存器。
而且，地址“1C”的写寄存器是当在接收侧的FIFO存储器中累积的数据容量达到一个指定字节数时用于产生中断的一个寄存器，而地址“1D”的写寄存器是当在发射侧的FIFO中累积的数据容量低于一个预置值时用于产生中断的一个寄存器。此外，在任何情况下，数值“0”是无效的。另外，地址“1C”和“1D”的读出寄存器未被使用。
另外，地址“1E”和“1F”的读出寄存器是表示UART的时钟值的寄存器，而它们的写寄存器未被使用。此外，地址“20”的读出寄存器和写寄存器是用于控制/监视在电子设备200上提供的各自的通用数字I/O终端的寄存器。此外，地址“21”到“2F”在使它们的格式被设计的一个阶段中。作为一个示例，GPS功能的设定因此被如上设置。
而且，例如，摄像机功能的地址结构可以被设置为如图5所示。应该理解，摄像机功能块包括一个摄影单元，该摄影单元例如具有用于接收来自摄影物体的摄影光的一个透镜或者一个CCD，以及一个摄像机功能控制器。摄像机功能控制器包括一个功率控制单元、一个摄影信号处理单元等等。结果，图5中从“00”到“OF”的地址结构类似于存储功能的结构。另外，至于摄像机功能，从“10”到“15”的地址使访问被禁止。
而且，“16”和“17”的地址未被使用。同时，地址“18”的读出寄存器和写寄存器是用于控制摄像机的寄存器。此外，地址“19”的读出寄存器是从外部装置100收到的数据长度的一个寄存器，而它的写寄存器是发送给外部装置100的数据长度的一个寄存器。
另外，摄像机功能控制器、GPS功能控制器和存储功能控制器每个都具有由***控制电路的功率控制单元控制的它们自己的功率控制功能，并且，当未使用时，这样的功能被设置为睡眠方式(一种控制器时钟被停止的状态)，从而减少功率消耗。此外，这可以应用到任意的信息装置等，一个用于连接到一个指定范围(例如因特网)的网络(例如，LAN)上的装置等，一个任意的调制解调器装置，一个通常由日本、美国和欧洲等等认可的通信装置(例如兰牙兼容的装置)，或者一个任意的串行通信功能等等。
此外，例如，当由电子设备200通过外部装置100执行的一个功能改变时，首先把一个需要的操作码(一个类别编号)写入上面提及的地址“06”的写寄存器中。因此，写入地址“06”的此写寄存器中的操作码(类别编号)被读出到电子设备200的***控制电路25，由此来自外部装置100中的一个请求的功能可以被电子设备200识别。
另外，例如用于激活功能块21或功能块22的一个控制信号在***控制电路25中形成，以便使这样的识别功能可由电子设备200执行。换言之，根据上面提及的识别来更改寄存器300的地址结构。此外，由电子设备200通过把在使用这样的寄存器300的***控制电路25中形成的控制信号提供给功能块21或22各自的电源控制单元21A和22A的每一个来执行外部装置100请求的功能。
此外，把例如与电子设备200执行的功能版本相关的一个分类号码读出到地址“07”的读出寄存器，以及把由电子设备200执行的功能的操作码(一个类别编号)读出到地址“06”的读出寄存器。此外，通过在外部装置100处识别此类别编号和分类号码，由电子设备200执行的功能被识别，因此在外部装置100，驱动器等因此被激活。
因此，例如通过把与需要的功能相关的码(类别编号)从外部装置写到地址“06”的写寄存器中来完成由电子设备200执行的功能转变。然后，通过把与这个电子设备200执行的功能相关的操作码(类别编号)读出到地址“06”的读出寄存器中，由电子设备200执行的功能被外部装置100识别，从而允许功能的平滑转变。
换言之，如果，例如，在电子设备处，从外部装置100写入地址“06”的写寄存器中的一个写功能不可用，由于操作码(类别编号)不能被读到地址“06”读出寄存器中，由外部装置100认可在电子设备200处需要的功能不可用。结果，可以通过外部装置平滑地执行如同停止这样的功能的一个程序。
另外，相对于包括外部装置100和电子设备200在内的此类***，诸如图6的流程图中所表示的动作之类的一个动作可以被执行。换言之，在图6中，在步骤[11]把电源加到外部装置100一侧之后，电子设备200一侧转到步骤[21]。然后，在此步骤[21]处，只有***控制电路25转向激活方式，而功能块21的功能A和功能块22的功能B转向备用模式。
另一方面，如果在步骤[12]中在外部装置100一侧发布用来使用功能A的一个命令，则电子设备200一侧转向步骤[22]，其中，作为功能块21工作的功能A被激活。另外，如果在步骤[13]中在外部装置100一侧发布用来使用功能B的一个命令，则电子设备200一侧转向步骤[23]。然后，在此步骤[23]中，作为功能块22工作的功能B被激活，而功能A的功能块21转向备用模式。
另外，如果在步骤[14]中在外部装置100一侧再一次发布用来使用功能A的一个命令，则电子设备200一侧转向步骤[24]。然后，在此步骤[24]中，功能作为功能块21工作的功能A被激活，而功能B的功能块22转向备用模式。通过这样进行下去，按照外部装置100一侧的用来使用功能A或B的命令的发布，在电子设备200一侧可以如需要的那样执行功能A或B的每一个。
而且，至于这样的操作，在上面提及的步骤[21]中，假设，举个例子，模块21和22每个例如在备用模式期间消耗的电流值为10mA并且***控制电路25消耗的电流值为30mA，那么电子设备200消耗的电流值为
10+10+30＝50mA。
另一方面，至于步骤[22]和[24]，假设，举个例子，模块21在工作模式期间消耗的电流值为100mA，则由电子设备200消耗的电流值为
100+10+30＝140mA。
另外，在步骤[23]中，如果，例如，由功能块22在工作模式期间消耗的电流值为60mA，则由电子设备200消耗的电流值为
10+60+30＝100mA。
换言之，考虑到包括外部装置100和电子设备200在内的***，在电子设备200一侧消耗的电流值分别在步骤[21]为50mA、在步骤[22]和[24]为140mA、在步骤[23]为100mA。当这与功能块21和22二者都在工作模式中的情况从而具有100+60+30＝190mA相比时，这是一个很小的电流消耗值。
另外，在此种情况中，对于外部装置100通过简单地把数据写在电子设备200的寄存器300上就可能在功能块21和22的每一个之上建立功率控制。并且，通过查看包含在寄存器300中的数据就可能从电子设备200中在功能块21和22之上建立功率控制，从而构成一个非常简单的结构，它允许建立容易的功率控制。
另外，所消耗的这样的电流值被表示例如在地址“08”的读出寄存器中，作为来自电子设备200一侧的一个电流请求。地址“08”的读出寄存器被外部装置100读出，并且在决定此请求电流是否在一个可接受的范围之内之后，把功能确认标记设置到同一地址“08”的写寄存器。结果，只可能执行能由电子设备200激活的一个功能。而且，写寄存器的最低有效比特是一功率节省比特，因此通过把1写到此比特上，功率节省模式被设置，通过把0写在那上面，该功率节省模式被释放。
另外，由于照惯例提供寄存器300来自外部装置100中用于执行每个功能块21和22的设定，本发明的优选实施例使这个寄存器300的一部分可用于公共使用并且把地址“06”建立作为功能寄存器，同时允许通过它的简单结构每一功能平滑设置的执行，因为对于每个功能，被设置的寄存器的地址结构可以被转变。
因此，在上述的本发明的优选实施例中，通过在电子设备处提供一个在未选择一个功能块的时候用于减少此功能块的功率消耗的装置，可以通过一个简单的结构来把电子设备的功率消耗降低到必需的一个最小值，从而控制功率消耗的增加，并且同时允许几小时的内部电池使用的延长，外部装置不必应付附加处理的负担。
在传统装置中，当使用具有附加到外部装置上的多个功能的电子设备时，因为由于它的多个功能而使功率消耗增加，所以它的内部电池在相对短的一段时间内被消耗，因此使利用电池工作于延长的时间变得困难。另外，本发明的优选实施例允许在相关技术中对于该问题的一个简单解决方案，即，从外部装置控制每个选定功能的电源，这不容易实现因为对于外部装置处理的负担增加。
此外，虽然在本发明优选实施例中功能的选择被描述为在A和B之间的2个选择，但是在3个或更多个选项之中的选择也是可能的。在这种情况中，建立因此选择的多个功能是可能的。反过来，如果期望同一时间把功能块的应用专门地限制为1，通过执行减少除了已经被选择的功能之外的各功能功率消耗的一个程序，借助只是指出来自外部装置的该选择功能就可以容易地设置之。
而且，按照本发明的优选实施例，由于在外部装置和电子设备之间流动的电流可以被减少，所以对于连接器、终端等等可利用诸如耐用性之类的便宜的规格。
最后，关于本发明优选实施例明确描述的各个单元和部分的配置和结构只是本发明实现的示例，因此它的实施例不应该被解释为限制本发明的技术范围。
因此，本发明不局限于上述的优选实施例，因此不偏离本发明的范围，允许这些实施例的任何变化以及任何组合和/或子组合。

Claims (7)

1.一种耦合到一个主***的装置，该装置从所述主***接收电功率并且执行一个功能，包括：
多个功能块，以及
一个写寄存器，该写寄存器存储一个操作码，该操作码表示由所述主***选择的一个功能块；
用于识别由所述主***请求的功能的电路；
存储由所述主***读出的操作码的读出寄存器；
用于减少未被所述主***从所述多个功能块中选择的功能块的功率消耗量的电路；
其中，如果由所述主***选择的操作码在所述装置上不可用，则该操作码不能被读出到所述读出寄存器中。
2.如权利要求1所述的装置，其中，所述读出寄存器存储一个电流请求，该请求由一个被选择的功能所要求，并被所述主***读出。
3.如权利要求2所述的装置，其中，如果所请求的电流在一个可接受的范围内，则所述写寄存器存储一个功能确认标记。
4.一种包括一装置和一主***在内的数据处理***，该装置从所述主***接收电功率并且执行一个功能，所述装置包括：
多个功能块；
一个写寄存器，该写寄存器存储一个操作码，该操作码表示由所述主***选择的一个功能块；
用于识别由所述主***请求的功能的电路；
存储由所述主***读出的操作码的读出寄存器；
用于减少未被所述主***从所述多个功能块中选择的功能块的功率消耗量的电路；
其中，如果由所述主***选择的操作码在所述装置上不可用，则该操作码不能被读出到所述读出寄存器中。
5.如权利要求4所述的***，其中，所述读出寄存器存储一个电流请求，该请求由一个被选择的功能所要求，并被所述主***读出。
6.如权利要求5所述的***，其中，如果所请求的电流在一个可接受的范围内，则所述写寄存器存储一个功能确认标记。
7.一种控制一个装置的功率消耗量的方法，该装置从一个主***接收电功率并且包括一个寄存器和一个用于减少功率消耗量的电路，该方法包括下列步骤：
(a)所述主***开始向所述装置提供电功率；
(b)所述装置激活控制单元，且其它功能块处于备用模式；
(c)所述主***从所述其它功能块中选择一个功能块；
(d)所述主***把表示选定的功能块的一个操作码发送给所述装置；
(e)所述装置把所述操作码设置到所述寄存器；以及
(f)该装置的所述电路从所述寄存器中读取所述操作码，激活其操作码被存储在所述寄存器中的功能块，并减少其操作码没有储存在所述寄存器中的功能块的功率消耗量。
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