具有外部存储器存取控制的处理系统的制作方法_2

文档序号:9200167阅读:来源:国知局
电源104可以包括具有无限制供电(power supply)的电源,或者可以包括具有受限制供电的电源,比如双线回路,其例如被限制成提供大约4mA和大约20mA之间的电流。因此,根据本发明的一个实施例,处理系统100以受约束的供电操作。处理器101可以通过执行一个或多个处理例程来进行处理系统100的操作。所述处理例程可以包括读取和/或写入指令和/或数据。处理器101可以包括通用计算机、微处理系统、逻辑电路、数字信号处理器或者某种其他通用或定制处理设备。处理器101可以分布在多个处理设备当中。处理器101可以包括任何形式的集成或独立电子存储介质,比如内部存储器102和外部存储器103。因此,由处理器101执行处理例程可以通过在存储器102、103中存储信息(比如指令和/或数据)来利用内部存储器102、外部存储器103或全部二者。此外,处理系统100可以包括接口 105。接口 105可以包括本领域内所公知的任何形式的显示或输入/输出机构。
[0037]存储器102、103可以存储数据、软件例程、恒定值以及变量值。应当认识到,每当处理器102从/向存储器102、103读取/写入信息时,处理系统100需要附加数量的能量。虽然在许多实施例中需要外部存储器103,但是与对内部存储器102的存取相比,对外部存储器103的存取需要更多能量。在图2中示出了这一点。
[0038]图2示出了处理系统100 (更具体来说是处理器101)在对存储器102、103进行存取时的功率消耗的曲线图。根据本发明的一个实施例,处理例程利用存储器102、103的其中之一或全部二者。因此,处理器101在执行处理例程时需要对存储器102、103进行存取。迹线(trace)230代表可用能量供应。可用能量供应可以代表可用于处理系统100、处理器101或者其中包含处理系统100的电子设备的能量。可用能量供应230可以包括可用电流、电压或其组合。举例来说,在处理系统100由双线回路供电的情况下,可用能量供应230可以包括可用电流。但是应当理解的是,所测量的具体能量值将取决于特定情况,并且因此不应限制本发明的范围。
[0039]迹线231示出了存储器存取。迹线231中的每一个尖峰都代表一次外部存储器存取。应当认识到,例如,比如在232处所见的相对较少的连续外部存储器存取不会显著影响可用能量供应。这一点可以通过观察基本上处于232处的尖峰正上方(directly above)的可用能量供应而看出。但是如在233处的存取所见,随着连续外部存储器存取的数目增多,可用于其他应用的能量供应的等级就会降低。在利用多次连续外部存储器存取来实施对外部存储器103的存取的情况下,对可用能量的限制非常显著,比如在234处所见的那样,此时对外部存储器103进行存取所需的能量几乎用掉了可用的全部储备能量。在这样的存取突发期间,几乎没有为处理系统100的剩余组件留下能量。
[0040]根据本发明的一个实施例,确定可用能量230,并且使对外部存储器103的存取约束为当可用能量230超出某一阈值的时间。这确保对外部存储器103进行的存取将不会基本上耗尽可用于电子设备或处理系统100的剩余组件的能量。这种方法还提供一种用于确定何时对外部存储器103进行存取的基本上实时的方法。根据本发明的一个实施例,所述阈值可以是预定值。根据本发明的另一个实施例,所述阈值可以取决于执行处理例程所需的外部存取的数目。举例来说,所述阈值可以随着执行处理例程所需的外部存取的数目减少而减小。这是因为如图2中所示,随着所需的存取数目减少,所述存取对可用能量供应230的影响也会减小。因此,相对较少的外部存取的数目将不会在处理器101的能量消耗中产生同样大的尖峰。
[0041]根据本发明的一个实施例,处理器101可以执行仅仅利用外部存储器103的处理例程。在这种情况下,处理系统100可以确定可用能量供应,并且基于可用能量供应准许对外部存储器103进行存取。根据一个实施例,只有在可用能量供应超出阈值的情况下才准许对外部存储器103进行存取。当可用能量供应低于或等于阈值时,处理系统100可以暂时约束对外部存储器103的存取,直到可用能量再一次超出阈值为止。应当理解的是,某些处理例程仅仅利用内部存储器102,并且因此约束对内部存储器102的存取的方法同样适用;但是在许多实施例中,用于约束对内部存储器102的存取的阈值将基本上比用于约束对外部存储器103的存取的阈值更低。这是因为与对外部存储器103进行存取相比,对内部存储器102的存取需要较少能量。根据另一个实施例,当可用能量供应不超出阈值时,根据下面关于图5 - 9所描述的分散之一来准许对外部存储器103的存取。
[0042]根据本发明的另一个实施例,处理器101可以执行利用内部存储器102和外部存储器103 二者的处理例程。在该实施例中,处理系统100可以确定可用能量供应,并且基于可用能量供应准许对外部存储器103的存取。根据一个实施例,只有在可用能量供应超出阈值的情况下才准许对外部存储器103的存取。另一方面,如果可用能量供应不超出阈值,则约束对外部存储器103的存取,但是可以准许对内部存储器102的存取。因此,处理器101可以在可用能量供应不超出阈值的时段期间对内部存储器102进行存取,并且一旦能量供应超出阈值,处理器101就可以再次对外部存储器103进行存取。
[0043]根据本发明的另一个实施例,如果可用能量供应230不超出阈值,则处理器101可以根据下面概述的方法之一来分散外部存储器存取。可以基于可用能量供应203来选择特定的方法。应当理解的是,“分散”意味着意思是通过下面使用的方法之一来散开(spreadout)或分开存取,而不是像现有技术中那样按照突发的方式存取。可以通过其中处理器101停止所有功能的时间段来分开存取,或者可以通过其中处理器101简单地切换对特定存储器的存取(但是例如可以对一个不同存储器进行存取)的时段来分开存取。
[0044]在许多情况下,存储在外部存储器103中的信息量基本上少于存储在内部存储器102中的信息量。对于给定的处理例程,处理器101例如可能需要在每100,000次总的存储器存取当中进行1000次外部存储器存取。但是应当理解的是,所述I比100的比例仅仅被用作一个实例,实际的比例将根据特定处理例程而有所不同。现有技术的处理系统很自然地将所述1000次外部存储器存取分组在一起,即突发存取。如图3中所示,处理器101首先执行所有所需的外部存储器存取,并且随后执行所有所需的内部存储器存取。与对应于100, 000次总的存储器存取的该高峰值功率相关联的源代码可以如下写出:
外部i 外部2 外部3 ?
外部1000 内部i 内部2 内部3 ?
内部99000
虽然这样的分组对于无限制供电不存在问题,但是如存取234处看到的那样,当处理系统100受到功率约束时,外部存储器存取中的这种突发可能会基本上耗尽可用于剩余电子设备的储备功率。在现有技术的处理系统中进行这种分组的一个原因在于
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