专利名称：能够停止主时钟的移动电话的制作方法
技术领域：
本发明的领域本发明涉及一种移动电话，更具体地涉及一种在移动电话的等待操作中抑制功耗的技术。
现在将参照
图1描述一种用于传统移动电话的控制单元。传统的控制单元由中央处理单元(CPU)10、主时钟发生器11、等待时钟发生器12、等待计时器13和主计数器14构成。
主时钟发生器11生成主时钟信号来操作控制单元，并提供给CPU10和主计数器14。CPU10响应该主时钟信号操作来控制移动电话的整个控制单元。主计数器14响应该主时钟执行计数操作。CPU10根据主计数器14的计数值控制基站和移动电话之间的通信。
等待时钟发生器12生成等待时钟信号，并提供给等待计时器。等待计时器13响应该等待时钟而操作。等待计时器13生成启动信号并提供给主时钟发生器11。另外，等待计时器13还生成中断信号，并提供给CPU10。因此，等待计时器13控制等待操作之前和之后的操作。
在上述的结构中，将描述传统移动电话的控制单元的操作。CPU10指定在进入等待操作之前的等待时间，然后向主时钟发生器11发出主时钟停止指令。而且，CPU10向等待计时器13发出等待计时器启动指令。由此，主时钟发生器11停止主时钟信号的产生。结果，CPU10进入休眠模式并停止主计数器14的计数操作。
当处于休眠模式的指定等待时间过去后，等待计时器13向主时钟发生器11提供启动信号来重新启动主时钟发生器11，并向CPU提供中断信号来重新启动CPU10的操作。因此，主计数器14的计数操作重新开始，CPU10可以根据主计数器14的计数值与基站进行通信。因为在等待操作的上述整个操作中主时钟信号是停止工作的，因此可以抑制电池的功耗。但是，主计数器的计数值在等待操作前后变得不连续了。
顺便提一下，在传统移动电话所采用的频分多址(FDMA)和时分多址(TDMA)中，因为CPU的状态通常可以根据对基站电波的接收从等待操作变为正常操作，所以即使主计数器的计数值不连续，也不存在问题。
另外，在码分多址(CDMA)系统的移动电话中，要求主计数器的计数值在等待操作前后的计数值连续。但是，主时钟信号的频率低，接近于等待时钟信号的频率。为此，有可能通过搜索几个时钟校正主计数器的计数值来保持主计数器的计数值的连续性。
但是，在宽带码分多址(W-CDMA)中，主时钟信号的频率明显高于等待时钟的频率。为此，不可能校正主计数器的计数值来保持等待操作前后计数值的连续性。而且，在W-CDMA系统中，如果主计数器的计数值偏移一个时钟就不可能实现通信。因此，在W-CDMA系统中，甚至在等待操作期间，也必须不停止主时钟信号，否则在等待操作之后要再次建立与基站的通信同步。
如果假设主时钟信号在等待操作期间没有停止，则其在等待操作期间的功耗比主时钟信号停止的情形变大几十倍。另外，如果假设等待操作之后再次建立通信同步，则等待操作之后的处理时间变为10倍或更多，导致功耗的增加。
本发明的另一个目的是提供一种在等待操作期间主时钟信号可以停止的移动电话。
本发明的再一个目的是提供一种可以减少等待操作之后的处理时间的移动电话。
在本发明的一个方面中，移动电话具有至少一个主时钟系统，并根据主时钟系统的主时钟信号操作。该主时钟系统包括主计数器，用于计数主时钟信号的主时钟；和节电部分，用于停止产生主时钟信号一段时间，同时对等待时钟信号的等待时钟计数，以在该时间期间之后重新开始产生主时钟信号，和用于根据被计数的等待时钟控制主计数器，如同主计数器一直在计数主时钟信号的主时钟一样。
这里，节电部分可以包括停止控制部分、校正控制部分和重新启动控制部分。停止控制部分停止生成主时钟信号。校正控制部分在主时钟信号停止生成的时间期间对主时钟信号的主时钟计数，并根据已计数的等待时钟校正主计数器的计数值。在这段时间过去后，重新启动控制部分重新开始生成主时钟信号，以便主计数器根据校正的计数值对主时钟计数。
另外，希望主时钟信号的频率高于等待时钟信号的频率。
另外，希望停止生成主时钟信号的时间期间是预定的。
另外，校正控制部分可以包括计数部分，用于在主时钟信号停止生成的时间期间对等待时钟信号的等待时钟计数；计算部分，用于在主时钟信号停止生成的时间期间计算主时钟；和设置部分，用于根据计算出的主时钟校正主计数器的计数值。在这种情况下，计算部分可以包括比值部分、读取部分和另一个部分。比值部分确定主时钟信号频率与等待时钟信号频率的频率比。读取部分在主时钟信号停止生成时读出主计数器的计数值。另一个部分根据已计数的等待时钟信号的等待时钟计算停止生成主时钟信号期间的主时钟。
此时，该移动电话可以进一步包括电池；以及第一驱动部分，用于在电池电压变化时驱动比值部分。另外，移动电话进一步包括温度传感器；以及第二驱动部分，用于在温度传感器感测到移动电话的温度变化时驱动比值部分。
而且，该移动电话可以包括第一和第二主时钟系统，每个时钟系统都按照上述的方式配置。在这种情况下，等待时钟信号为第一和第二主时钟系统所共享。
在本发明的另一个方面，一种移动电话具有至少一个主时钟系统。该主时钟系统包括主时钟发生器，其用于生成主时钟信号；主计数器，其响应主时钟发生器生成的主时钟信号，执行对主时钟信号的主时钟的计数操作；和处理器，其在进入等待操作之前，通过使主时钟发生器停止生成主时钟来停止主计数器的计数操作，并在离开等待操作时改变主计数器的计数值，就象主计数器的计数操作从未停止过一样。
这里，处理器可以包括等待计时器，其响应一预定时间内的等待时钟信号，执行等待时钟信号的等待时钟的计数操作，该预定时间相应于主时钟信号停止发生的时间期间；和CPU，其响应主时钟信号，根据主计数器的计数值操作。在这种情况下，等待计时器可以响应来自CPU的指令，通过使主时钟发生器停止生成主时钟信号来停止主时钟信号的生成。另外，在该预定时间过去后，等待计时器可以控制主时钟发生器来重新开始生成主时钟信号，并控制CPU改变主计数器的计数值。
另外，CPU可以这样改变主计数器的计数值，即在主计数器的计数操作停止时，将相应于主时钟数目的数据与主计数器的计数值相加。在这种情况下，CPU可以根据等待计时器在该预定时间计数的等待时钟，计算要相加的数据。另外，该处理器还可以包括一种时钟精度单元，该单元保持主时钟信号的频率与等待时钟频率的比值。CPU通过将等待计时器计数的等待时钟与时钟精度测量单元保持的比值相乘，来计算该数据。
另外，希望在等待计时器使主时钟发生器停止生成主时钟信号之前，由CPU在等待计时器中设置该预定时间。
在本发明的再一个方面中，一种移动电话具有两个主时钟系统，其中每个主时钟系统都包括主时钟发生器，其用于生成主时钟信号；主计数器，其响应主时钟发生器生成的主时钟信号，执行主时钟信号的主时钟的计数操作；和处理器，其在进入等待操作之前，通过使主时钟发生器停止生成主时钟来停止主计数器的计数操作，并在离开等待操作时，改变主计数器的计数值，就像主计数器的计数操作从未停止过一样。
这里，处理器可以包括等待计时器，在一预定时间内其响应等待时钟信号而执行等待时钟信号的等待时钟的计数操作，该预定时间相应于主时钟信号停止生成的时间期间；和CPU，其响应于主时钟信号，根据主计数器的计数值操作。
另外，等待计时器可以为两个主时钟系统所共用。
在本发明的再一个方面中，一种节省移动电话功耗的方法，该移动电话包括至少一个主时钟系统，并根据主时钟系统的主时钟信号操作，该方法是这样实现的(a)对主时钟信号的主时钟计数；(b)在一段时间内停止生成主时钟信号，同时对等待时钟信号的等待时钟计数；(c)在该时间期间之后重新开始生成主时钟信号；和(d)从预先设置的数据重新开始对主时钟信号的主时钟的计数操作，该预先设置的数据相应于已计数的等待时钟信号的等待时钟。
步骤(b)可以以如下步骤来实现(e)计数该时间段内等待时钟信号的等待时钟；(f)根据已计数的等待时钟信号的等待时钟，计算基于主计数器的计数值的预先设置数据；和(g)设置该预先设置数据。
另外，主时钟信号的频率最好大于等待时钟信号的频率，并且该时间期间最好是预定的。
另外，步骤(f)可以这样来实现(h)确定主时钟信号频率与等待时钟信号频率的频率比；将等待时钟信号中的已计数的等待时钟乘以该频率比；和当停止生成主时钟信号时，使已计数的主时钟与相乘的结果相加。在这种情况下，该方法可以进一步包括如下步骤当电池电压改变时执行步骤(h)，或者当移动电话的温度改变时执行步骤(h)。
附图的说明图1是表示一传统移动电话的电路结构图；图2是表示根据本发明第一实施例的移动电话的电路结构方框图3是表示在本发明第一实施例中移动电话操作的流程图；图4是表示在本发明第一实施例中移动电话操作期间的波形图；图5是表示根据本发明第二实施例的移动电话的电路结构方框图。
优选实施例的描述以下将参照附图描述本发明的移动电话。
图2是表示根据本发明第一实施例的移动电话的电路结构方框图。该移动电话包括CPU10、主时钟发生器11、等待时钟发生器12、等待计时器13、主计数器14和时钟信号精度测量单元15。CPU总线20将CPU10、主时钟发生器11、等待计时器13、主计数器14和时钟信号精度测量单元15相互连接。
CPU10控制整个移动电话。后面将详细描述CPU10所执行的处理。
主时钟发生器11生成主时钟信号以启动移动电话的整个操作。根据等待计时器13输出的起始信号控制主时钟信号的生成。主时钟发生器生成的主时钟信号提供给CPU10、主计数器14和时钟信号精度测量单元15。主时钟信号是频率大约为4MHz的方波信号，如图4A所示。主时钟信号在图4A的波形部分中保持低电平，低电平的时间间隔叫做等待状态，在该状态中主时钟信号停止，移动电话中执行等待操作。
等待时钟发生器12生成等待时钟信号来控制等待操作。等待时钟信号叫做实时时钟信号，是频率大约为32KHz的方波信号，如图3(B)所示。与主时钟信号不同，等待时钟信号从不停止，一直在产生。等待时钟发生器12生成的等待时钟信号提供给等待计时器13和时钟信号精度测量单元15。
等待计时器13根据来自等待时钟发生器12的等待时钟信号操作。等待计时器13在CPU10指定的时间过去后生成启动信号。等待计时器13将该启动信号提供给CPU10和主时钟发生器11。该启动信号用于使启动主时钟发生器11开始生成主时钟信号。
另外，等待计时器13生成一控制信号并提供给主计数器14。该控制信号在等待计时器13从CPU10接收等待计时器启动指令时设置成低电平，在等待计时器3到达满值时设置成高电平。
当控制信号设置成低电平时，主计数器14变成保持状态并停止计数操作。在该保持状态，可以对主计数器14设置一新的计数值。另外，当控制信号设置成高电平时，主计数器14从该已设置的计数值重新开始计数操作。
因此，主计数器14用于管理从通信开始到结束的整个定时。CPU10根据主计数器14的计数值与基站通信。尽管主计数器14如后面所述有时会停止，以这样一种方式控制移动电话，即基站可以识别主计数器14在一直工作。
时钟信号精度测量单元15计算主时钟发生器11的主时钟信号的频率与等待时钟发生器12的等待时钟信号的频率的比值RATIO。时钟信号精度测量单元15计算的比值RATIO通过CPU总线20发送到CPU10。
接下来，将参照图3和图4描述具有上述结构的移动电话的操作。应当注意将主要描述从正常操作变为休眠模式的等待操作和离开等待操作到正常操作的重新开始操作。
当CPU10进入等待操作时，CPU10向等待计时器13发出等待计时器启动指令，如图3的步骤S10所示。在进入等待操作之前的适当时刻，如图4C的时刻P2，发出等待计时器启动指令。另外，CPU10在发出等待计时器启动指令的同时，向等待计时器13发送定义时间的数据，直到主时钟信号重新开始。该数据包括等待时钟信号的时钟数目WV。
等待计时器13响应等待计时器启动指令的发出而被启动，如图3的步骤S20所示。即，如图4D所示，当收到等待计时器启动指令时，等待计时器13开始对图4C的时刻P3之后到达的等待时钟信号的等待时钟进行计数操作。同时，等待计时器13将控制信号设置成低电平，如图4F所示。因此，主计数器14进入HOLD状态，如图3的步骤S30所示。即，主计数器14停止计数操作，如图4G所示，并将计数值保持在该点。
之后，等待计时器13生成休眠信号(未示出)并提供给CPU10和主时钟发生器11。因此，如图4A所示，主时钟信号停止(步骤S21)，CPU10进入休眠模式(步骤S11)。
在主时钟信号停止时，在发出等待计时器启动指令之后发送的等待时钟由等待计时器计数为数目MV。最好等待时钟的数目MV包括重新开始操作时丢失的时钟。当等待时钟计数为数目MW时，等待计时器13将启动信号触发成高电平，如图4E所示，并发送到CPU10和主时钟发生器11中。响应该启动信号，主时钟发生器11重新开始生成主时钟信号，如图4A所示(步骤S22)。另外，在图4所示的时刻P4取消CPU10的休眠模式(步骤S12)。因此，CPU10重新开始操作。
接下来，当重新开始操作时，CPU10在图4C的时刻P5读出主计数器14保持的计数值(步骤S13)。即，主计数器14经CPU总线20向CPU10发送在该时刻保持的计数值(步骤S31)。
接下来，CPU10计算新的计数器值RV(步骤S14)。根据下面的等式计算新的计数器值RVRV＝HV+WV×RATIO这里，HV是主计数器14保持的计数值，WV是主计数器14停止时生成的等待时钟数目，RATIO是时钟信号精度测量单元15以前测量的主时钟信号的频率与等待时钟信号频率的比值。例如，在图4的时刻P1执行比值RATIO的计算。主计数器14停止时的主时钟数目由等式“WV×RATIO”计算。
接下来，CPU10在图4C的时刻P6将主计数器14设置成已计算的新的计数器值RV(步骤S15)。因此，主计数器14设置成新的计数器值RV(步骤S32)。
之后，当等待计时器13变满时，等待计时器13将控制信号设置成高电平，并命令主计数器14重新启动(步骤S23)。因此，主计数器14的计数操作重新开始(步骤S33)。此时主计数器14的计数值与主时钟信号未停止生成时主计数器14计数的计数值一致。因此，下面的过程可以当作主时钟信号连续输出，而主计数器14继续计数操作。
因为主时钟信号的频率和等待时钟信号是预先确定的，这些时钟的频率比RATIO应该是恒定的。但是，主时钟信号和等待时钟信号的频率随着温度和电压而改变。应当注意上述的时钟信号精度测量单元15对主时钟信号频率和等待时钟频率的比值RATIO的测量是在移动电话所配备的温度监测器或电压监测器(都未示出)检测到温度或电压变化时执行的。
当主时钟信号和等待时钟信号的频率改变时，根据上述的计算式计算新的计数器值RV。因为主时钟信号的频率高，计算出的新计数器值有可能有几个时钟的误差。当误差产生时，该移动电话无法保持主计数器14的计数值的连续性，特别是W-CDMA系统的移动电话将进入无法操作的状态。因此，为了防止在根据第一实施例的移动电话中出现误差，在检测到温度改变或电压改变时由时钟信号精度测量单元15计算和保持比值RATIO。该保持的比值RATIO用于计算新的计数器值RV。结果，由于计算出的新计数器值RV中从不包含误差，主计数器14计数值的连续性得以保持，该移动电话可以继续正常的操作。
如上所述，根据第一实施例的移动电话，当本发明用于W-CDMA的移动电话时，可以抑制功耗，因为即使主时钟信号的生成在等待操作中被停止，也可以保持主计数器的连续性。而且，因为没有必要在此时与基站建立通信同步，故可以降低等待操作之后的处理时间，并抑制功耗。
现在将描述根据本发明第二实施例的移动电话，该移动电话具有2个系统的主时钟信号。
图5是表示根据本发明第二实施例的移动电话的电路结构方框图。该移动电话包括第一CPU10a、第一主时钟发生器11a、等待时钟发生器12a、等待计时器13、第一主计数器14a、第一时钟信号精度测量单元15a、第二CPU10b、第二主时钟发生器11b、第二主计数器14b和第二时钟信号精度测量单元15b。第一CPU10a、第一主时钟发生器11a、第一等待计时器13a、第一主计数器14a和第一时钟信号精度测量单元15a通过第一CPU总线20a而相互地连接。第二CPU10b、第二主时钟发生器11b、第二等待计时器13b、第二主计数器14b和第二时钟信号精度测量单元15b则通过第二CPU总线20b来相互地连接。
第一系统部分的第一CPU10a、第一主时钟发生器11a、等待时钟发生器12、等待计时器13、第一主计数器14a以及第一时钟信号精度测量单元15a分别对应于在第一实施例中的CPU10、主时钟发生器11、等待时钟发生器12、等待计时器13、主计数器14和时钟信号精度测量单元15。它们的功能和操作也与第一实施例中的对应单元相同。另外，第二系统部分的第二CPU10b、第二主时钟发生器11b、等待时钟发生器12、等待计时器13、第二主计数器14b以及第二时钟信号精度测量单元15b也分别对应于第一实施例中的CPU10、主时钟发生器11、等待时钟发生器12、等待计时器13、主计数器14和时钟信号精度测量单元15。它们的功能和操作也与第一实施例中的对应单元相同。
根据第二实施例中的移动电话，因为可以处理两种类型的主时钟信号，所以具有通用性进一步扩大的优点。应当注意主时钟信号不仅限于两种，还可以是三种或更多。在这种情况下，具有多个系统的主时钟信号的移动电话可以通过增加根据系统数目的几组CPU、主时钟发生器、主计数器和时钟信号精度测量单元来实现。
正如上面所详细描述的，根据本发明，可以提供这样一种移动电话，其既可以抑制功耗又可以降低等待操作之后的处理时间。
权利要求
1.一种具有至少一个主时钟系统的移动电话，所述主时钟系统包括主时钟发生器，生成主时钟信号；主计数器，响应所述主时钟发生器生成的所述主时钟信号，执行所述主时钟信号的主时钟的计数操作；和处理器，在进入等待操作之前通过使所述主时钟发生器停止生成所述主时钟，来停止所述主计数器的计数操作，并在离开等待操作时改变所述主计数器的计数值，就象所述主计数器的计数操作从未停止过一样。
2.根据权利要求1的移动电话，其中所述处理器包括等待计时器，其响应一预定时间内的等待时钟信号，执行等待时钟信号的等待时钟的计数操作，该预定时间相应于所述主时钟信号停止发生的时间期间；和CPU，其响应所述主时钟信号，根据所述主计数器的计数值操作。
3.根据权利要求2的移动电话，其中所述等待计时器响应来自所述CPU的指令，通过使所述主时钟发生器停止生成所述主时钟信号，来停止所述主计数器和所述CPU的工作，并控制所述主时钟发生器来重新生成所述主时钟信号，和在所述预定时间过去后，控制所述CPU改变所述主计数器的计数值。
4.根据权利要求2或3的移动电话，其中所述CPU通过将相应于所述主计数器的计数操作停止时所述主时钟数目的数据与所述主计数器的计数值相加，来改变所述主计数器的计数值。
5.根据权利要求4的移动电话，其中所述CPU根据所述等待计时器在所述预定时间计数的所述等待时钟，计算要相加的所述数据。
6.根据权利要求5的移动电话，其中所述处理器还包括时钟精度单元，该单元保持主时钟信号的频率与等待时钟频率的比值，和其中所述CPU通过将所述等待计时器计数的所述等待时钟与所述时钟精度测量单元保持的所述比值相乘，来计算所述数据。
7.根据权利要求2或3的移动电话，其中在所述等待计时器使所述主时钟发生器停止生成所述主时钟信号之前，由所述CPU在所述等待计时器中设置所述预定时间。
8.一种具有两个主时钟系统的移动电话，每个主时钟系统都包括主时钟发生器，生成主时钟信号；主计数器，响应所述主时钟发生器生成的所述主时钟信号，执行所述主时钟信号的主时钟的计数操作；和处理器，在进入等待操作之前，通过使所述主时钟发生器停止生成所述主时钟，来停止所述主计数器的计数操作，并在离开等待操作时，改变所述主计数器的所述计数值，就像所述主计数器的计数操作从未停止过一样。
9.根据权利要求8的移动电话，其中所述处理器包括等待计时器，在一预定时间内，其响应等待时钟信号，执行对等待时钟信号的等待时钟的计数操作，该预定时间相应于停止生成所述主时钟信号的时间期间；和CPU，其响应所述主时钟信号，根据所述主计数器的计数值操作。
10.根据权利要求9的移动电话，其中所述等待计时器可以为所述两个主时钟系统所共用。
11.一种节省移动电话功耗的方法，该移动电话包括至少一个主时钟系统，并根据所述主时钟系统的主时钟信号操作，其中所述方法包括如下步骤(a)对所述主时钟信号的主时钟计数；(b)在一时间期间内停止生成所述主时钟信号，同时计数等待时钟信号的等待时钟；(c)在该时间期间之后重新开始生成所述主时钟信号；和(d)从预先设置的数据重新开始所述主时钟信号的所述主时钟的计数操作，该预先设置的数据相应于所述被计数的等待时钟信号的等待时钟。
12.根据权利要求11的方法，其中所述步骤(b)包括步骤(e)对该时间期间内所述等待时钟信号的所述等待时钟计数；(f)根据所述已计数的所述等待时钟信号的等待时钟，基于所述主计数器的计数值计算所述预先设置数据；和(g)设置所述预先设置数据。
13.根据权利要求12的方法，其中所述主时钟信号的频率大于所述等待时钟信号的频率。
14.根据权利要求12的方法，其中该时间期间是预定的。
15.根据权利要求12到14任何一个权利要求的方法，其中步骤(f)包括步骤(h)确定所述主时钟信号频率与所述等待时钟信号频率的频率比；将所述等待时钟信号的所述被计数的等待时钟乘以所述频率比；和当停止生成所述主时钟信号时，使已计数的主时钟与相乘的结果相加。
16.根据权利要求15的方法，进一步包括步骤当电池电压改变时执行所述步骤(h)。
17.根据权利要求15的方法，进一步包括步骤当移动电话的温度改变时执行所述步骤(h)。
全文摘要
一种移动电话具有至少一个主时钟系统,并根据主时钟系统的主时钟信号操作。该主时钟系统包括主计数器(14),用于对主时钟信号的主时钟计数;和节电部分(10,11,12,13,15),用于停止产生主时钟信号一段时间,同时对等待时钟信号的等待时钟的计数以在该段时间之后重新开始产生主时钟信号,并用于根据计数的等待时钟控制主计数器,如同主计数器一直在计数主时钟信号的主时钟一样。
文档编号H04B1/16GK1356846SQ0113981
公开日2002年7月3日 申请日期2001年11月29日 优先权日2000年11月29日
发明者须田敬伟 申请人:日本电气株式会社