专利名称：监测电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种监测电路，特别涉及一种用于监测例如移动通信设备，如移动电话中电池电压的电路。
背景技术：
在电池供电的移动通信设备如移动电话的运行中，对于该设备的控制器来说，得到关于各种系统参数的信息如电池正在提供的电压是有用的。但是，如果由控制器进行频繁的测量，这就要求通过该设备的内部通信总线来发送大量的测量值，这会增加控制器的负载，因而造成更高的功率损耗。
专利号为5,570,025的美国专利中说明了一种蜂窝电话，在该蜂窝电话中，在每次呼过程中，电池电压测量值被发送给CPU来处理。
专利号为11-183532的日本专利中说明了一种带有模拟-数字(A/D)转换器的电池监测设备，它将测量的电池电压转换成数字信号，并循环地监测该信号。该设备还包含用于设置参考电压的装置，以及将数字化的电池电压与参考电压比较的装置，当电压下降到低于参考电压时就向处理器提供一个输出中断信号。于是，电池检测是独立于处理器来完成的，直到该电压下降到低于预置的参考电压。
虽然当电池电压下降到低于预置的阈值时该系统能提供了一个警告，但是它不提供有关电池情况的任何进一步的信息。
发明概述依据本发明的一个方面，一种监测设备包含输出寄存器，处理器单元可以从该输出寄存器中读出参数值。
有利地，该设备进行频繁的测量，并根据这些测量值来更新参数值。然后处理器可以读出被更新过并被保存的参数值。
这种优点是为了获得所要求的关于参数的信息，处理器不必读出大量的值。因此就达到了减少总线上的通信，减小功率消耗的结果。
例如，参数可以包含最大电池电压、最小电池电压和平均电池电压。
还有，该监测设备可以用作移动通信设备如移动电话中的电池监测器。在这种情况下，根据该移动设备是否在发射信号，希望电池电压发生变化。因此，根据该设备是否在发射信号，可以为参数提供单独的输出寄存器。例如，被测量的参数可以包含发射信号时的最小电池电压、不发送信号时的最小电池电压、发射信号时的最大电池电压、不发送信号时的最大电池电压、发射信号时的平均电池电压以及不发射信号时的平均电池电压。
另外，依据本发明的监测设备可以用于监测电池充电过程中电池电压，其中最大电池电压是最重要的。在这种情况下，还可以测量充电电流，并且可以为参数如最大电流、最小电流和平均电流提供输出寄存器。
本发明的监测设备还允许为任何被测量的参数值设置阈值，并且每当任何一个参数值超过了它各自的阈值时，可以自动地向处理器单元发出一个信号。
应该强调的是术语“包括”当用在本说明书中时，是具体说明出现的所陈述特征、整数、步骤或元件，但不排除出现或增加一个或多个其它的特性、整数、步骤、元件或其组成的组。
附图简述
图1是包含了依据本发明监测设备的移动通信设备方框示意图。
图2是表示依据本发明设备运行的流程图。
优选实施例详细说明图1是一个移动通信设备的方框示意图。本发明总体上可应用于便携式无线通信设备或移动无线终端，如移动电话、寻呼机、发报机、电子管理器、智能电话、个人数字助理(PDA)、便携式音乐设备等等。
具体地说，图1表示移动电话10，它通常具有与收发器电路30连接的天线20，其中收发器电路30在CPU 40的控制下运行。移动电话10由电池50提供电源。图1中表示的电池50与电话10是分开的。但是，显然本发明可等同地应用于监测内置在或包含在便携式电子设备中电池的情况下。
依据本发明，移动电话10包含监测设备60，它与电池50连接以监测该电池提供的电压，而当电池50被充电时，用来监测正在向电池提供的充电电流。
监测设备60包含A/D转换器70，它接收与电池电压和充电电流相关的模拟信号，并将这些信号转换成数字信号形式。逻辑单元72连接到A/D转换器70上，以从其中接收数字信号。在本发明说明的实施例中，逻辑单元72还连接到收发器电路30上。
逻辑单元72还被连接以向一系列输出寄存器73-79提供数据，如以下详细说明的那样。
CPU 40可以在任何时间访问保存在寄存器73-79中的值，在数据总线80上重新得到这些保存的值。逻辑单元72还连接到数据总线80上。
更进一步，CPU 40、收发器电路30和逻辑单元72通过移动电话10的内部通信总线85连接在一起，以发送和接收数字信令。
图2是说明逻辑单元72运行的流程图，并特别说明所进行的测量，即从A/D转换器70接收的输入，还说明寄存器73-79被更新的方式。
监测设备60的逻辑单元72在步骤100中接收一个新的时隙。在本发明说明的实施例中，100μs长的时隙被分组为含10个时隙的多个集合，允许对一些测量值在每个集合10个时隙中仅测量一次，而允许以该设备的特定模式对其它测量值做更频繁的测量。
因此，在步骤102中，确定新的时隙是否为10个时隙集合中的第一个时隙。如果是第一个时隙，接下来在步骤104中确定该电话是否处于休眠模式，休眠模式是这样一种模式，在该模式中，电话开机但不发射信号也不接收信号。
如果该电话处于休眠模式，处理将跳转到步骤105，在该步骤中，确定在那个时隙中是否进行测量。根据可调节的用户设置来做出这个确定。如果设置是当处于休眠模式时不进行任何测量，那么处理将返回到开始。
但是，如果在步骤105中确定应该进行测量，或者如果在步骤104中确定出电话未处于休眠模式，那么程序将跳转到步骤106，在该步骤中，测量由电池提供的电压VBAT。
在步骤108中，所测量的电池电压可以用来更新在一个或多个寄存器73-79中保存的值。因此，在这种情况下，存在第一个寄存器73，它保存电池电压的最高记录值VBATmax。在步骤106中，如果测量的电压超过寄存器73中保存的值时，它将被用于更新所保存的值。
第二个寄存器74保存前一秒电池所提供的平均电压。每1000μs测量一次，1024个连续的测量值被累加在一起，并除以1024，然后将得到的平均值VBATaveave保存在寄存器74中。
与电池提供的最大值一样，另一个很重要的参数是电池提供的最小电压。但是，由于电池电压将根据设备在此时是否发射信号而变化，所以，保存两个独立的最小值是有优越性的，也就是，当设备没有发射信号时记录的第一个最小值，以及在设备发射信号过程中记录的可能更低的第二个最小值。
在所说明的优选实施例中，逻辑单元72连接到收发器电路30，以从那里接收一个表示发射器是否处于激活状态的信号。该信号由运行在一些移动通信系统如GSM中的设备来提供。但是，不是在所有系统中都提供该信号。例如，在运行于宽带码分多址(W-CDMA)系统的设备中就不提供该信号。因此，一个设备只运行于例如不提供该信号的W-CDMA系统中，在这种情况下，本发明的设备就不能为上述两种情况提供单独的值。但是，运行在W-CDMA系统中的设备使用比运行在GSM系统中的设备具有更低峰值的电流。因此，没有表示发射器是否处于激活状态的信号相对来说就不重要了，因为在这种情况下，以较高的速率去测量发射过程中的电压就不太重要了。
对于双模式设备，例如运行在GSM系统和例如W-CDMA系统中，其中在W-CDMA系统中不提供一个表示发射器是否处于激活状态的信号，可以提供两个独立的输出值。但是，在发射器激活信号没有出现时所保存的输出值可以代表例如，当发射器处于W-CDMA模式下激活时所提供的电压，在W-CDMA模式下没有提供这样的信号。
在步骤110中，确定是否检测到了发射器激活信号TXON。如果检测到了发射器激活信号TXON，那么处理就跳转到步骤112，并且更新第三个寄存器75，该寄存器保存提供发射器激活信号时所提供的最小电池电压，VBATmin@TXON。另一方面，如果没有提供发射器激活信号TXON，处理将跳转到步骤114，并且，如果当前测量的电池电压低于该值时，更新第四个寄存器76，该寄存器保存没有提供发射器激活信号时所提供的最小电池电压VBATmin@no TXON。
如果在步骤102中确定出该时隙不是10个时隙的集合中的第一个时隙，那么处理将跳转到步骤116，在步骤116中确定该时隙是不是10个时隙的集合中最后一个时隙。如果不是，处理将跳转到步骤118。如前所述，确定是否正在提供发射器激活信号TXON。如果不是，则处理将跳转到步骤119，在步骤119中确定出在此时隙过程中是否进行测量。该确定是根据可调节的用户设置来进行的。如果该设置为当没有TXON信号时不进行测量，那么处理将返回到开始并等待新的时隙。
但是，如果在步骤119中确定出应该进行测量，或者在步骤118中确定出发射器处于激活状态，那么处理将转到步骤120，在步骤120中测量电池电压。
如前所述，将所测量的电池电压VBAT与当前保存在第一个寄存器73中的值进行比较，如果VBAT超过了保存的值，那么在步骤122中更新保存在寄存器中的值。相似地，将该值与保存在第三个寄存器75中的值进行比较，如果该值低于保存的值，那么在步骤112中，该值用于更新所保存的值。
如果在步骤116中确定出当前时隙是10个时隙的集合中最后一个时隙时，程序将跳转到步骤124，在步骤124中，确定电池是否正在充电。如果不是在充电，就不进行测量，处理将等待新的时隙。但是，如果电池正在充电，那么就在步骤126中测量充电电流，并且在步骤128中，适当地使用被测量的值来更新保存在第五个、第六个和第七个寄存器77、78、79中的值，其中这三个寄存器中保存最大的充电电流Imax、最小的充电电流Imin和平均充电电流Iave。
然后，保存在寄存器中的这些值可以由CPU 40按要求来访问，例如，每秒只一次。
如前所述，这就具有这样的优点，即为了获得要求的关于参数的信息，CPU 40不必读出大量的值。
当CPU从寄存器中读出保存的最大值或最小值时，保存在那个寄存器中的值就被复位。于是，由于CPU最后读出保存的值，所以在寄存器中保存的值是该参数的最大值或最小值(如可能的情况那样)。
按照以上所述参数相同的方法，就可能测量其它参数，如电池的温度，或者监测设备可以连接到的任何其它元件的温度，以及可能在监测设备的寄存器中保存温度或其它参数的最大值、最小值和平均值。再者，这些参数值可以由CPU 40以任何认为适当的速率来访问。由于温度是变化相对较慢的值，所以，不必频繁监测与温度相关参数的值。
如在专利申请号为0014840.3的英国专利中所说明的那样，监测设备60还可以包含允许为任何或所有由该设备测量的参数设置阈值的功能。当任何参数达到其相应阈值时，就向CPU 40发送一个中断信号。这就意味着CPU可能需要不太频繁地监测参数值，因为每当达到阈值时，它还会被立即通知。因此这还能减少在总线上通信的要求。
因此提供了一种监测设备，减少了在总线上通信的要求，并减小了功率损耗。更进一步，该设备能够在没有内部传输信号如W-CDMA系统中运行。
权利要求
1.一种监测设备，允许处理器来监测从模拟信号中得到的参数的值，该监测设备包括模拟-数字转换器，用于产生与模拟信号相应的数字信号；逻辑单元，用于根据数字信号来获得所述参数的值；以及输出寄存器，是处理器单元可访问的，该寄存器包含由所述逻辑单元获得的所述参数的值。
2.如权利要求1的监测设备，其中该监测设备还包括装置，这些装置用于为所述参数设置阈值，以及当参数的值达到阈值时向所述处理器发送信号。
3.一种监测设备，与电池连接以允许处理器监测电池提供的电压，该监测设备包括模拟-数字转换器，用于产生与连续测量的电池电压值相应的数字信号流；输出寄存器，是处理器单元可访问的，该寄存器包含从所述信号流得到的至少一个输出参数的值；以及逻辑单元，为响应该数字信号流，按要求更新保存在寄存器中的该参数或每个参数的值。
4.如权利要求3的监测设备，其中该寄存器包含自从寄存器被处理器最后访问以来一段时间中所提供的电池电压的最大值。
5.如权利要求3或4的监测设备，其中该寄存器包含自从寄存器被处理器最后访问以来一段时间中所提供的电池电压的最小值。
6.如权利要求3、4或5的监测设备，其中该寄存器包含一段固定时间中所提供的电池电压的平均值。
7.一种监测设备，用于与电池连接以允许处理器来监测提供给电池的充电电流，该监测设备包括模拟-数字转换器，用于产生与连续测量的充电电流的值相应的数字信号流；输出寄存器，是处理器单元可访问的，该寄存器包含从所述信号流中得到的至少一个输出参数的值；以及逻辑单元，为响应该数字信号流，按要求更新保存在寄存器中的该参数或每个参数的值。
8.如权利要求7的监测设备，其中该寄存器包含自从寄存器被处理器最后访问以来一段时间中所提供的充电电流的最大值。
9.如权利要求7或8的监测设备，其中该寄存器包含自从寄存器被处理器最后访问以来一段时间中所提供的充电电流的最小值。
10.如权利要求7、8或9的监测设备，其中寄存器包含在一段时间中所提供的充电电流的平均值。
11.一种移动通信设备，包括如任何权利要求7到10任何一条中所述的监测设备。
12.一种移动通信设备，包括一个处理器以及一个监测设备，该监测设备与所述设备的电池连接以允许处理器来监测电池提供的电压，所述监测设备包括模拟-数字转换器，用于产生与连续测量的电池电压的值相应的数字信号流；输出寄存器，是处理器单元可访问的，该寄存器包含从所述信号流中得到的至少一个输出参数的值；以及逻辑单元，为响应该数字信号流，按要求更新保存在寄存器中该参数或每个参数的值。
13.如权利要求12的移动通信设备，其中寄存器包含在一段时间中所提供的电池电压的最大值和在一段时间中所提供的电池电压的平均值。
14.如权利要求13的移动通信设备，其中在一段时间中所提供的电池电压的最大值以第一个速率更新，而在一段时间中所提供的电池电压的平均值以比第一个速率慢的第二个速率更新。
15.如权利要求13或14的移动通信设备，在至少一种模式的运行中，该移动设备产生一个表示该设备处于发射信号的内部信号，其中，当正在产生所述的内部信号时，保存的电池电压的最大值以第一个速率被更新，而在没有产生所述内部信号时，以第二个较慢的速率被更新。
16.如权利要求12的移动通信设备，其中寄存器包含在一段时间中所提供的电池电压的最小值和在一段时间中所提供的电池电压的平均值。
17.如权利要求16的移动通信设备，其中在一段时间中所提供的电池电压的最小值以第一个速率更新，而在一段时间中所提供的电池电压的平均值以比第一个速率慢的第二个速率更新。
18.如权利要求16或17的移动通信设备，在至少一种模式运行中，该通信设备产生一个表示该设备处于发射信号的内部信号，其中，当正在产生所述的内部信号时，保存的电池电压的最小值以第一个速率被更新，而在没有产生所述内部信号时，以第二个较慢的速率被更新。
19.如任何权利要求12到18任何一条所述的移动通信设备，在至少一种模式运行中，移动通信设备产生一个表示该设备处于发射信号的内部信号，其中，当正在产生所述内部信号时，寄存器包含在一段时间中所提供的电池电压的第一个最小值，以及在没有产生所述内部信号时，在一段时间中所提供的电池电压的第二个最小值。
20.一种监测设备，与电池连接以允许处理器来监测温度，该监测设备包括模拟-数字转换器，用于产生与连续测量的温度值相应的数字信号流；输出寄存器，是处理器单元可访问的，该寄存器包含从所述信号流中得到的至少一个输出参数的值；以及逻辑单元，为响应该数字信号流，按要求更新保存在寄存器中的该参数或每个参数的值。
21.如权利要求20的监测设备，其中该寄存器包含自从寄存器被处理器最后访问以来一段时间中所提供的温度的最大值。
22.如权利要求20或21的监测设备，其中该寄存器包含自从寄存器被处理器最后访问以来一段时间中所提供的温度的最小值。
23.如权利要求20、21或22的监测设备，其中寄存器包含在一段固定时间中所提供的温度的平均值。
24.一种监测从模拟信号中得到的参数的值的方法，该方法包括产生与模拟信号相应的数字信号；根据该数字信号来获得所述参数的值；以及将获得的值保存在处理器单元可访问的输出寄存器中。
25.如权利要求24的方法，还包括为所述参数设置阈值，并且当该参数的值达到阈值时向所述处理器发送信号。
26.一种监测由电池提供的电压的方法，该方法包括产生与连续测量的电池电压值相应的数字信号流；将从所述信号流中得到的至少一个输出参数的值保存在处理器单元可访问的输出寄存器中；以及为响应该数字信号流，按要求更新保存在寄存器中的该参数或每个参数的值。
27.如权利要求26的方法，其中该寄存器包含自从寄存器被处理器最后访问以来一段时间中所提供的电池电压的最大值。
28.如权利要求26或27的方法，其中该寄存器包含自从寄存器被处理器最后访问以来一段时间中所提供的电池电压的最小值。
29.如权利要求26、27或28的方法，其中该寄存器包含在一段固定时间中所提供的电池电压的平均值。
30.一种监测提供给电池的充电电流的方法，该方法包括产生与连续测量的充电电流值相应的数字信号流；将从所述信号流中得到的至少一个输出参数的值保存在处理器单元可访问的输出寄存器中；以及为响应该数字信号流，按要求更新保存在寄存器中的该参数或每个参数的值。
31.如权利要求30的方法，包括在该寄存器中保存自从寄存器被处理器最后访问以来一段时间中所提供的充电电流的最大值。
32.如权利要求30或31的监测方法，包括在该寄存器中保存自从寄存器被处理器最后访问以来一段时间中所提供的充电电流的最小值。
33.如权利要求30、31或32的方法，包括在寄存器中保存在一段时间中所提供的充电电流的平均值。
34.一种监测温度的方法，该方法包括产生与连续测量的温度值相应的数字信号流；将从所述信号流中得到的至少一个输出参数的值保存在处理器单元可访问的输出寄存器中；以及为响应该数字信号流，按要求更新保存在寄存器中的该参数或每个参数的值。
35.如权利要求34的监测设备，包括在该寄存器中保存自从寄存器被处理器最后访问以来一段时间中所提供的温度的最大值。
36.如权利要求34或35的监测设备，包括在该寄存器中保存自从寄存器被处理器最后访问以来一段时间中所提供的温度的最小值。
37.如权利要求34、35或36的监测设备，包括在寄存器中保存在一段固定时间中所提供的温度的平均值。
全文摘要
提供了一种可用作移动通信设备如移动电话中电池监测器的监测设备。该监测设备包含输出寄存器，处理器单元可以从这些寄存器中读出参数值。有利地，读设备进行频繁地测量，并根据这些测量值来更新参数值。所更新的保存的参数值可由处理器读出。这就具有这样的优越性，即为了获得所要求有关参数的信息，处理器不必读出大量的值。因此，这就可以减少总线上的通信，并减小功率损耗。例如，这些参数可以包含最大电池电压、最小电池电压和平均电池电压，还有与充电过程中提供给电池的电流有关的参数。
文档编号G01R31/36GK1483147SQ01817812
公开日2004年3月17日 申请日期2001年10月22日 优先权日2000年10月23日
发明者J·默克, K·普塔辛斯基, N·哈坎松, B·埃德霍姆, J 默克, 了够, 禄裟, 菜 申请人:艾利森电话股份有限公司