專利名稱：指令發(fā)送裝置及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種轉(zhuǎn)送指令至子系統(tǒng)的方法和裝置，尤其是有關(guān)于一 種在電子裝置中轉(zhuǎn)送指令至子系統(tǒng)的方法和裝置。
背景技術(shù)：
在某些系統(tǒng)中，例如移動(dòng)電話和無線數(shù)據(jù)卡，為了達(dá)成特定功能，往往 包含各種需要獨(dú)立運(yùn)作的子系統(tǒng)。某些裝置中具有他們必需支持的傳統(tǒng)硬件
架構(gòu)以及指令格式。舉例來說，圖1是一個(gè)GSM移動(dòng)電話的架構(gòu)，包含了一 基頻控制器，例如基頻模塊10，用以控制基頻模擬信號(hào)和基頻數(shù)字信號(hào)之間 的轉(zhuǎn)換。在GSM移動(dòng)電話中亦包含一控制裝置12，又稱為CSPORT，用來 控制本地振蕩頻率，放大增益，取樣頻率，麥克風(fēng)增益以及揚(yáng)聲器的振幅大 小。最后是一個(gè)射頻控制器14，又稱為SYNTHPORT，用來控制射頻放大增 益，以確保移動(dòng)電話在正常參數(shù)范圍下保持運(yùn)作。同時(shí)該射頻控制器14也控 制頻帶選擇，頻道選擇，接收器增益，以及濾波器參數(shù)等。這些基頻模塊IO， 控制裝置12和射頻控制器14皆是移動(dòng)電話中一數(shù)字轉(zhuǎn)模擬或模擬轉(zhuǎn)數(shù)字轉(zhuǎn) 換器(ADC/DAC) 16和一射頻元件18之間的接口。這些控制器從可編程數(shù) 據(jù)處理器20中接收對(duì)應(yīng)的指令，作為可編程數(shù)據(jù)處理器20和其他元件之間 的控制接口。
復(fù)合式系統(tǒng)也可采用其他已知的傳統(tǒng)架構(gòu)。圖2為已知的UMTS(3G)電 話的內(nèi)部架構(gòu)圖，其中包含一相對(duì)寬數(shù)據(jù)匯流排28 (例如一8位平行數(shù)據(jù)匯 流排)，用以作為裝置控制器30，基頻級(jí)32和射頻級(jí)34之間的接口。使用 寬平行匯流排可以達(dá)到高速的數(shù)據(jù)傳輸，然而成本卻會(huì)隨著腳位數(shù)而增加。不論是設(shè)計(jì)成本還是裝置體積考慮，都不樂見因?yàn)槟_位數(shù)的增加而造成額外 的負(fù)擔(dān)。UMTS移動(dòng)電話必須支持GSM標(biāo)準(zhǔn)，使得移動(dòng)電話可以在移動(dòng)的過程中 切換模式。當(dāng)一地區(qū)不支持UMTS時(shí)，則可切換至GSM模式而使通訊不致 中斷。因此GSM和UMTS必須整合在單一裝置中。發(fā)明內(nèi)容根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例， 一指令緩沖器包含了一指令暫存區(qū)，用以 儲(chǔ)存至少一指令； 一計(jì)時(shí)器，用以發(fā)出一執(zhí)行指示信號(hào)，指示該指令暫存區(qū) 中的一指令的執(zhí)行時(shí)機(jī)己到；以及一指令配置器，耦接該計(jì)時(shí)器，根據(jù)該執(zhí) 行指示信號(hào)從該指令暫存區(qū)中獲取該指令，并指派一從屬裝置來執(zhí)行該指令。因此本發(fā)明可以提供一種指令緩沖器，用來增進(jìn)一復(fù)合式系統(tǒng)的控制性 能。尤其是可以減低控制器的壓力。舉例來說， 一數(shù)據(jù)處理器根據(jù)軟件編程 運(yùn)作，在一段有限時(shí)間內(nèi)，發(fā)送寫入指令給受到該數(shù)據(jù)處理器控制的多個(gè)裝置。根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)實(shí)施例， 一種事件控制器可控制發(fā)生在多個(gè)裝置中 的多個(gè)事件的時(shí)機(jī)，這些裝置耦接該事件控制器，而該事件控制器包含下列 功能a. 產(chǎn)生至少一指令，對(duì)應(yīng)一事件，該事件預(yù)定于一執(zhí)行時(shí)機(jī)執(zhí)行。b. 測(cè)量一設(shè)定時(shí)間，用以代表該指令從"被傳送至一裝置"到"被該裝 置執(zhí)行的時(shí)間"差；以及c. 設(shè)定一觸發(fā)時(shí)機(jī)，用以根據(jù)該設(shè)定時(shí)間決定派送該指令的時(shí)機(jī)，使該 指令于該執(zhí)行時(shí)機(jī)準(zhǔn)時(shí)執(zhí)行。根據(jù)本發(fā)明的第三個(gè)實(shí)施例， 一種可管理優(yōu)先權(quán)的指令緩沖器，包含多 個(gè)存儲(chǔ)器位置供儲(chǔ)存指令；至少一計(jì)時(shí)器，用以使一指令從該存儲(chǔ)器中讀出 并傳送至一從屬裝置，以及一優(yōu)先權(quán)控制器，用以在同時(shí)有許多指令需要傳 輸時(shí)，挑選具有最高優(yōu)先權(quán)的指令并優(yōu)先傳輸之。根據(jù)本發(fā)明的第四個(gè)實(shí)施例， 一種指令傳輸方法從一控制器傳送一指令 至一從屬裝置，包含將該指令儲(chǔ)存至一指令暫存區(qū)；設(shè)定一計(jì)時(shí)器，用以 表示該指令的觸發(fā)時(shí)機(jī)；以及當(dāng)該計(jì)時(shí)器發(fā)出一信號(hào)時(shí)，從該指令暫存區(qū)中 抓取該指令并傳送至該從屬裝置。
根據(jù)本發(fā)明的第五個(gè)實(shí)施例， 一種控制方法可控制一系統(tǒng)中多個(gè)事件的 執(zhí)行，該系統(tǒng)包含多個(gè)子系統(tǒng)，該控制方法包含a.產(chǎn)生一指令，用以控制一 事件，以及該事件的一執(zhí)行時(shí)機(jī)；b.設(shè)定一計(jì)時(shí)器，在該事件需要被觸發(fā)的時(shí) 機(jī)發(fā)出一信號(hào)；以及c.當(dāng)該計(jì)時(shí)器發(fā)出該信號(hào)時(shí)，發(fā)送該指令以觸發(fā)該事件。
本發(fā)明的指令緩沖器可提供改良的時(shí)序控制方法，將指令寫入從屬裝置 或子系統(tǒng)，并解決同時(shí)存取共用數(shù)據(jù)匯流排時(shí)發(fā)生的沖突問題?？删幊虜?shù)據(jù) 處理器搭配指令緩沖器形成了事件控制器，使指令可在準(zhǔn)確的時(shí)機(jī)發(fā)送至受 控制的裝置，并在預(yù)定的時(shí)機(jī)執(zhí)行。


圖1為已知GSM移動(dòng)電話中控制電路和信號(hào)處理區(qū)塊之間的關(guān)系圖； 圖2為己知UMTS移動(dòng)電話中控制電路和處理區(qū)塊之間的關(guān)系圖； 圖3為本發(fā)明實(shí)施例的一的移動(dòng)裝置，例如一移動(dòng)電話中的控制電路和 處理區(qū)塊的連接圖4為圖3序列接口的實(shí)施例中所使用的傳輸數(shù)據(jù)字串的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；
圖5為本發(fā)明實(shí)施例的一的指令緩沖器；
圖6為圖3中使用序列接口寫入一指令的實(shí)施例的時(shí)序圖7為將指令寫入子系統(tǒng)的時(shí)序圖；以及
圖8為本發(fā)明另一實(shí)施例的指令緩沖器。
附圖標(biāo)號(hào)
IO基頻模塊 12控制裝置
14射頻控制器 16數(shù)字轉(zhuǎn)模擬或模擬轉(zhuǎn)數(shù)字轉(zhuǎn)換器18射頻元件20可編程數(shù)據(jù)處理器28寬數(shù)據(jù)匯流排30裝置控制器32基頻級(jí)34射頻級(jí)40基頻區(qū)段42 GSM區(qū)段44UMTS/WCDMA區(qū)段46共用序列匯流排48數(shù)據(jù)線50序列時(shí)鐘52選擇/寫入使能線60指令緩沖器150事件控制器70數(shù)據(jù)字串72裝置辨識(shí)碼74地址欄位76操作碼78數(shù)據(jù)欄位80指令暫存區(qū)80-1 80-N 存儲(chǔ)地址90計(jì)時(shí)器單元卯-l 90-M 計(jì)數(shù)器100指令配置器110時(shí)間點(diǎn)112 時(shí)間點(diǎn)114時(shí)間點(diǎn)116時(shí)機(jī)引信118時(shí)間點(diǎn)具體實(shí)施方式
下列實(shí)施例具體的說明如何以較佳的方式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。實(shí)施例僅供說明 一般應(yīng)用的方式，而非用以限制本發(fā)明的范圍。實(shí)際范圍以權(quán)利要求所列為準(zhǔn)。圖3為本發(fā)明實(shí)施例的一的移動(dòng)電話架構(gòu)圖，運(yùn)作于雙重模式，例如GSM 和UMTS。此移動(dòng)電話中基本上包含一可編程數(shù)據(jù)處理器20，負(fù)責(zé)控制移動(dòng) 電話的基頻區(qū)段40， GSM區(qū)段42和UMTS/WCDMA區(qū)段44。該基頻區(qū)段 40， GSM區(qū)段42和UMTS/WCDMA區(qū)段44之間具有一數(shù)據(jù)連結(jié)機(jī)制，例 如一序列接口，使該基頻區(qū)段40， GSM區(qū)段42和UMTS/WCDMA區(qū)段44 得以連接在一共用序列匯流排46上，并通過共用序列匯流排46與該可編程 數(shù)據(jù)處理器20溝通。該共用序列匯流排46可以是一種三芯結(jié)構(gòu)(但非必要)，包含一數(shù)據(jù)線48， 一序列時(shí)鐘50和一片碼選擇(Chip Select) /寫入使能線 52。該片碼選擇/寫入使能線52中的邏輯位準(zhǔn)是可以反相的，所以當(dāng)片碼選擇 /寫入使能線52轉(zhuǎn)換至高邏輯位準(zhǔn)時(shí)，會(huì)執(zhí)行寫入動(dòng)作，而當(dāng)片碼選擇/寫入 使能線52轉(zhuǎn)換至低邏輯位準(zhǔn)時(shí)，則執(zhí)行片碼選擇動(dòng)作。在序列時(shí)鐘50的時(shí) 鐘轉(zhuǎn)換階段，可以檢測(cè)上升邊緣或是片碼選擇/寫入使能線52的狀態(tài)。
在一移動(dòng)電話中，需要許多功能分工合作才能順利運(yùn)轉(zhuǎn)。這些功能中包 含了發(fā)射功率的設(shè)定，本地振蕩源的設(shè)定，濾波器的設(shè)定，基頻階段增益的 設(shè)定，以及各種使用者應(yīng)用編程例如游戲和多媒體之類。這些功能基本上全 部是由可編程數(shù)據(jù)處理器20來處理的。然而有些情況下，可編程數(shù)據(jù)處理器 20的負(fù)載可能太重，以致于沒辦法在精確的時(shí)間點(diǎn)上派送控制指令至這些基 頻區(qū)段40， GSM區(qū)段42和UMTS/WCDMA區(qū)段44。因此該可編程數(shù)據(jù)處 理器20必須對(duì)指令進(jìn)行優(yōu)先權(quán)的篩選，而此做法的缺點(diǎn)是某些低優(yōu)先權(quán)的指 令可能會(huì)完全錯(cuò)失時(shí)機(jī)。在復(fù)合式系統(tǒng)中，例如一移動(dòng)電話，可編程數(shù)據(jù)處 理器20的工作負(fù)載可能有很高的變異。基于這個(gè)特性，可以利用可編程數(shù)據(jù) 處理器20在較為閑余的時(shí)候?qū)l區(qū)段40，GSM區(qū)段42和UMTS/WCDMA 區(qū)段44預(yù)先進(jìn)行指令的設(shè)定，供稍后執(zhí)行。然而這樣的做法也只能為如圖1 和圖2所示的已知系統(tǒng)稍微減輕可編程數(shù)據(jù)處理器20的負(fù)載，而可編程數(shù)據(jù) 處理器20仍然要負(fù)責(zé)在準(zhǔn)確的時(shí)間點(diǎn)在寫入指令派送出去。所以即使一個(gè)指 令已經(jīng)預(yù)先準(zhǔn)備就緒，如果可編程數(shù)據(jù)處理器20在時(shí)機(jī)來到的時(shí)候仍然處在 高負(fù)載狀態(tài)的話，還是沒有辦法準(zhǔn)時(shí)地將指令派送至對(duì)應(yīng)的子系統(tǒng)供適時(shí)執(zhí)行。
為了使指令的派送符合準(zhǔn)確的時(shí)間點(diǎn)，本發(fā)明提出一種指令緩沖器60， 配置在可編程數(shù)據(jù)處理器20和共用序列匯流排46之間。
為了通過該共用序列匯流排46控制基頻區(qū)段40， GSM區(qū)段42和 UMTS/WCDMA區(qū)段44，所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)字串必須遵守某些預(yù)先制定好的欄位 定義。由于各種不同的子系統(tǒng)或裝置皆可以連接到同一個(gè)共用序列匯流排46 上，如圖4所示，最好是在數(shù)據(jù)字串70的前端安排一裝置辨識(shí)碼〈DEVICE〉72，用以辨識(shí)所欲控制的裝置。每一子系統(tǒng)中包含各種暫存器或存儲(chǔ)器，所以數(shù)
據(jù)字串70中尚需包含一地址欄位〈ADDRESS〉74，用以指出欲存取的目標(biāo)地 址。該數(shù)據(jù)字串70中的下一個(gè)欄位是操作碼OPCODE〉76，用以表示該子系 統(tǒng)應(yīng)執(zhí)行的運(yùn)算。舉例來說，該操作碼可用來指示該子系統(tǒng)去執(zhí)行一讀取動(dòng) 作、 一寫入動(dòng)作， 一位設(shè)定動(dòng)作(bit set)或一位清除動(dòng)作(bit clear)。該數(shù) 據(jù)字串70中最后包含了一數(shù)據(jù)欄位78。該數(shù)據(jù)欄位78中可能包含欲寫入某 段地址的數(shù)據(jù)，也可以是一遮罩字碼。由于裝置中每一位對(duì)應(yīng)的功能不同， 使用遮罩可針對(duì)特定的位進(jìn)行選擇性修改，而不影響其他部分的值。
一般來說，欲修改一數(shù)據(jù)字串中的一位，必須將該數(shù)據(jù)字串由地址讀回 至可編程數(shù)據(jù)處理器20，修改其中的位后，再將該數(shù)據(jù)字串寫回目標(biāo)裝置。 如果使用了遮罩字碼，就可以直接修改目標(biāo)位而不需要知道無須被修改的位 的狀態(tài)，因此可以省略讀取的步驟。利用遮罩字碼來選擇欲修改的位的功能， 除了可以應(yīng)用在位設(shè)定，也可以進(jìn)行位清除。只有被遮罩字碼選擇到的位會(huì) 被設(shè)定或清除，而其他的位值保持不變。
圖5為本發(fā)明實(shí)施例的一的指令緩沖器60的內(nèi)部架構(gòu)。該指令緩沖器60 主要包含一指令暫存區(qū)80，用以儲(chǔ)存從可編程數(shù)據(jù)處理器20傳送過來的指令。
該指令暫存區(qū)80可能是由一系列的暫存器組成，或是存儲(chǔ)器中的特定區(qū)塊。 指令暫存區(qū)80中包含有存儲(chǔ)地址，以標(biāo)號(hào)80-1， 80-2， 80-3……80-(N-l), 80-N
來表示。
該指令緩沖器60中亦包含一計(jì)時(shí)器單元90，由多個(gè)獨(dú)立設(shè)定的計(jì)數(shù)器(或 計(jì)時(shí)器)90-1， 90-2， 90-3，卯-(M-l)， 90-M組成。如果計(jì)數(shù)器的個(gè)數(shù)M等 于存儲(chǔ)器位置的個(gè)數(shù)N的話可得到較佳效果，但本發(fā)明并不限定于此。 該指令暫存區(qū)80和計(jì)時(shí)器單元90皆與一指令配置器100保持連線。 在該指令暫存區(qū)80中的每一指令對(duì)應(yīng)該計(jì)時(shí)器單元90中的一計(jì)數(shù)器(或 計(jì)時(shí)器)。指令配置器100與這些可編程計(jì)時(shí)器90-1到90-M相連，所以當(dāng) 任何一計(jì)時(shí)器單元90倒數(shù)至一個(gè)由可編程數(shù)據(jù)處理器20決定的期限，會(huì)發(fā)出一個(gè)信號(hào)給指令配置器100，使指令配置器100從指令暫存區(qū)80中的對(duì)應(yīng) 存儲(chǔ)地址80-1到80-N抓取指令，并通過共用序列匯流排46傳送出去。藉此， 可編程數(shù)據(jù)處理器20不需要自己花費(fèi)資源和時(shí)間來處理指令的派送。
在一實(shí)施例中，該指令暫存區(qū)80是32位寬度。其中26位為如圖4所示 的數(shù)據(jù)字串。其余6位由可編程數(shù)據(jù)處理器20使用，主要用來控制指令緩沖 器60的運(yùn)作。指令暫存區(qū)80的位寬度和內(nèi)部位的安排可以有其他設(shè)定，不
為了提供向下相容性，可額外增設(shè)一位(或以上)作為旗標(biāo)，使執(zhí)行舊 版軟件的可編程數(shù)據(jù)處理器20也可以運(yùn)作。舉例來說，該位可用來表示一指 令應(yīng)該由圖1中GSM移動(dòng)電話的控制裝置12來處理，或是由已知GSM裝置 的射頻控制器14來處理。另外四個(gè)位可用來代表一地址，以表示該指令所對(duì) 應(yīng)的計(jì)數(shù)器/計(jì)時(shí)器。因此可定址的計(jì)數(shù)器的個(gè)數(shù)M最高可到16個(gè)，但本實(shí) 施例限制為15個(gè)，因?yàn)?000值要用來代表以迅速執(zhí)行的方式將此指令傳送 至共用序列匯流排46。最后一位可用來表明該指令是一寫入指令還是一讀取 指令。在指令緩沖器60中計(jì)數(shù)器和存儲(chǔ)器位置之間的關(guān)聯(lián)可以是固定的，所 以第一個(gè)計(jì)時(shí)器90-1永遠(yuǎn)是對(duì)應(yīng)到第一個(gè)存儲(chǔ)地址80-1，第二計(jì)時(shí)器90-2對(duì) 應(yīng)至第二個(gè)存儲(chǔ)地址80-2，依此類推。然而其他的對(duì)應(yīng)方式也是可行的，所 以本發(fā)明不限定于此例。在其他實(shí)施例中，可再提供某些額外的位來表示序 列埠類型或其他的數(shù)據(jù)傳輸參數(shù)。
一個(gè)或多個(gè)該可定址的計(jì)時(shí)器單元90可用以設(shè)定絕對(duì)時(shí)間值。當(dāng)時(shí)間到 時(shí)就輸出一執(zhí)行指示信號(hào)，或稱為時(shí)機(jī)引信(time strobe)。使用絕對(duì)時(shí)間值 可以確保事件的執(zhí)行時(shí)機(jī)具有高準(zhǔn)確度。但是不論絕對(duì)時(shí)間值的格式是否精 簡(jiǎn)化，也需要浪費(fèi)存儲(chǔ)器來載入絕對(duì)時(shí)間值。因此在其他實(shí)施例中，可使可 編程數(shù)據(jù)處理器20中所執(zhí)行的編程測(cè)知目前時(shí)間，并計(jì)算從"該指令被寫入 指令緩沖器60"到"該指令被執(zhí)行"所經(jīng)過的延遲時(shí)間。之后可編程數(shù)據(jù)處 理器20將一延遲時(shí)間值寫入各別的計(jì)時(shí)器單元90中，使這些計(jì)時(shí)器單元90開始倒數(shù)計(jì)時(shí)。這個(gè)方法雖然比較不精確，但是在某些系統(tǒng)中仍然可以接受。 當(dāng)時(shí)間準(zhǔn)度的要求相當(dāng)嚴(yán)格時(shí)，例如在移動(dòng)電話中， 一個(gè)較佳的作法是，
該可編程數(shù)據(jù)處理器20將"設(shè)定時(shí)間"列入考慮，也就是將指令通過共用序 列匯流排46傳輸所耗去的時(shí)間(假設(shè)共用序列匯流排46并非處于忙碌狀態(tài))， 也可以考慮子系統(tǒng)內(nèi)部切換運(yùn)作狀態(tài)所耗去的時(shí)間。因此，這段時(shí)間差可列 入考慮并寫入計(jì)時(shí)器單元90中，例如，將該設(shè)定時(shí)間從延遲時(shí)間中減去，使 數(shù)據(jù)傳輸過程和內(nèi)部設(shè)定過程以及運(yùn)算切換皆大體發(fā)生在預(yù)定的時(shí)間。
該可編程數(shù)據(jù)處理器20可以存取可編程數(shù)據(jù)處理器20中的每一存儲(chǔ)器 地址，以及計(jì)時(shí)器單元卯中的每一各別計(jì)時(shí)器，所以可以將兩方各別設(shè)定至 適當(dāng)?shù)闹担怪噶钤陬A(yù)定的時(shí)間準(zhǔn)時(shí)執(zhí)行。
圖6顯示使用序列匯流排傳送數(shù)據(jù)的時(shí)序圖。為了進(jìn)行數(shù)據(jù)寫入，該選 擇/寫入使能線必須為低邏輯位準(zhǔn)。序列時(shí)鐘可以是持續(xù)振蕩的信號(hào)，或是只 在需要數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)候才啟動(dòng)的信號(hào)(為了省電的目的)。當(dāng)一寫入使能信 號(hào)觸發(fā)時(shí)，該序列數(shù)據(jù)線以每序列時(shí)鐘傳送一位的數(shù)據(jù)。于是26位的數(shù)據(jù)量 總共需要26個(gè)時(shí)鐘。在第26個(gè)時(shí)鐘結(jié)束后，該選擇/寫入使能線被設(shè)定為高 邏輯位準(zhǔn)，而指令則在接下來的一時(shí)鐘被送入對(duì)應(yīng)的子系統(tǒng)中。藉此，即使 可編程數(shù)據(jù)處理器20不一定能確知子系統(tǒng)或從屬裝置所需要的設(shè)定時(shí)間，還 是可以根據(jù)數(shù)據(jù)傳輸所需的26個(gè)時(shí)鐘大略地估算該設(shè)定時(shí)間。接著由可編程 數(shù)據(jù)處理器20所計(jì)算出的延遲時(shí)間減去該設(shè)定時(shí)間而得到一延遲時(shí)間修正 值，并將該延遲時(shí)間修正值寫入計(jì)時(shí)器中。在各種不同子系統(tǒng)中的某些暫存 器可能具有不同的字碼長(zhǎng)度。舉例來說，假設(shè)在基頻區(qū)段40， GSM區(qū)段42 和UMTS/WCDMA區(qū)段44中有一暫存器只需要10位的數(shù)據(jù)即可控制它，任 何長(zhǎng)度超過它的位數(shù)據(jù)都可以用來控制該暫存器，但是只有最后的位數(shù)是該 暫存器真正需要的。例如在本例中即為最后的IO位加上地址和操作碼。將該 字碼送出時(shí)，會(huì)先送出不需要的填補(bǔ)位，最后才是要的數(shù)據(jù)、操作碼和地址。 藉此可以確保這些地址和操作碼在字碼中總是具有固定的位置。圖7顯示由可編程數(shù)據(jù)處理器20通過指令緩沖器60寫入指令的兩個(gè)實(shí) 施例。寫入指令的時(shí)機(jī)是發(fā)生在時(shí)間點(diǎn)110和112上。
在時(shí)間點(diǎn)110上，該可編程數(shù)據(jù)處理器20設(shè)定執(zhí)行指示信號(hào)為"0000"， 表示從指令緩沖器60將指令傳至子系統(tǒng)的寫入動(dòng)作必須立即執(zhí)行。指令配置 器100于是回應(yīng)該執(zhí)行指示信號(hào)，并于時(shí)間點(diǎn)114將該指令通過共用數(shù)據(jù)匯 流排46盡速地傳輸出去。(盡速意即該數(shù)據(jù)匯流排變?yōu)殚e置狀態(tài)時(shí))。
在時(shí)間點(diǎn)112上，該可編程數(shù)據(jù)處理器20將執(zhí)行指示信號(hào)設(shè)為介于 "0001"和"1111"之間的值，表示該指令配置器100必須回應(yīng)計(jì)時(shí)器單元 90所選中的一時(shí)機(jī)脈沖/時(shí)機(jī)引信。
在寫入過程中，可編程數(shù)據(jù)處理器20亦會(huì)寫入一延遲值至計(jì)時(shí)器單元90 中，用以表示計(jì)時(shí)器單元90在觸發(fā)一引信脈沖之前的倒數(shù)時(shí)間。該計(jì)時(shí)器單 元卯接著以一既定速率從該延遲值倒數(shù)到零，然后發(fā)出時(shí)機(jī)引信116給指令 配置器100。該指令配置器100接著從指令暫存區(qū)80中對(duì)應(yīng)的暫存區(qū)地址抓 取指令，并將該指令通過共用數(shù)據(jù)匯流排46送出。
在此重申的重點(diǎn)是，某些指令的重要性高于其他指令。理論上可編程數(shù) 據(jù)處理器20中執(zhí)行的軟件必須防止指令之間的沖突，但實(shí)際上并無法保證問 題發(fā)生。因?yàn)橛行┫到y(tǒng)可能是在封閉回路中執(zhí)行。舉例來說，如果有一傳輸 功率監(jiān)視器發(fā)現(xiàn)功率需要調(diào)整，這件事必須視為高優(yōu)先處理。于是傳輸功率 監(jiān)視器(或其他系統(tǒng))會(huì)發(fā)出一中斷給該可編程數(shù)據(jù)處理器20，使可編程數(shù) 據(jù)處理器20中斷目前手邊的工作來處理該高優(yōu)先事件，將對(duì)應(yīng)的指令寫入指 令緩沖器60。由于可編程數(shù)據(jù)處理器20事前并不知道中斷什么時(shí)候會(huì)發(fā)生， 所以沒辦法保證不會(huì)有兩個(gè)或三個(gè)指令同時(shí)需要通過共用數(shù)據(jù)匯流排46傳輸
的情形發(fā)生。
為了克服這種可能發(fā)生在共用數(shù)據(jù)匯流排46上的潛在競(jìng)爭(zhēng)沖突，指令必 須搭配優(yōu)先權(quán)機(jī)制。對(duì)應(yīng)一指令的優(yōu)先權(quán)值可能由額外擴(kuò)充的數(shù)據(jù)字串來表 示。但是為了方便起見，也可以將優(yōu)先權(quán)值內(nèi)嵌在指令暫存區(qū)80中。該指令暫存區(qū)80可將地址范圍區(qū)分為高優(yōu)先權(quán)和低優(yōu)先權(quán)兩端。藉此，如圖5所示 的存儲(chǔ)地址80-l可視為最高優(yōu)先權(quán)，而存儲(chǔ)地址80-N則為最低優(yōu)先權(quán)?？删?程數(shù)據(jù)處理器20所要寫入的所有指令皆可指派至指令暫存區(qū)80中對(duì)應(yīng)的地 址。藉此，當(dāng)有任何指令競(jìng)爭(zhēng)沖突發(fā)生時(shí)，指令配置器100可以從指令暫存 區(qū)80中優(yōu)先挑選較高優(yōu)先權(quán)的指令并將之派送出去。下一個(gè)要送出的指令也 可在同時(shí)間預(yù)先找出來。系統(tǒng)設(shè)計(jì)者可以決定將較低優(yōu)先權(quán)的指令延后派送， 或者是僅回報(bào)給可編程數(shù)據(jù)處理器20告知指令未被送出。
這樣的做法可以為每一指令提供一特定的地址，使可編程數(shù)據(jù)處理器20 據(jù)以傳送。另外一種方法是，假設(shè)可編程數(shù)據(jù)處理器20同時(shí)派送多個(gè)指令的 機(jī)會(huì)很低，則指令暫存區(qū)80的深度可以比全部指令的數(shù)量還少很多，而可編 程數(shù)據(jù)處理器20也可根據(jù)指令的相對(duì)優(yōu)先權(quán)將每一指令寫入指令暫存區(qū)80 中對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)地址。然而如果在寫入一指令至指令暫存區(qū)80之前，該可編程 數(shù)據(jù)處理器20發(fā)現(xiàn)該指令已經(jīng)在指令暫存區(qū)80中等待了，則可以將寫入目 標(biāo)地址改變至比預(yù)設(shè)優(yōu)先權(quán)還低的下一個(gè)地址。至于最重要的指令可以用一 對(duì)一對(duì)映的方式儲(chǔ)存在指令暫存區(qū)80中的對(duì)應(yīng)地址，以確保最重要的指令不 會(huì)因?yàn)橹噶顣捍鎱^(qū)80中有其他指令儲(chǔ)存于同一地址而被降低了優(yōu)先權(quán)。
通過本實(shí)施例所述的機(jī)制，任何低優(yōu)先權(quán)的指令，儲(chǔ)存于指令緩沖器60 中時(shí)，可以隨時(shí)被較高優(yōu)先權(quán)的指令中斷或延后。
在指令暫存區(qū)80中所有的地址皆可供硬件或軟件存取。然而當(dāng)有可編程 數(shù)據(jù)處理器20之外的其他裝置支持直接存儲(chǔ)器存取時(shí)，這些地址必須根據(jù)處 理程序的相對(duì)重要性而做修正，以符合直接存儲(chǔ)器存取的需求。 一般來說， 可以預(yù)期的是指令暫存區(qū)80中可供直接存儲(chǔ)器存取的地址應(yīng)該是屬于低優(yōu)先 權(quán)的。然而，有可能對(duì)某些專屬硬件負(fù)責(zé)的重要工作而言，必須給予高優(yōu)先 權(quán)的地址。這部分是系統(tǒng)設(shè)計(jì)者可彈性決定的。
總結(jié)上述實(shí)施例，該指令配置器100僅負(fù)責(zé)指令的派送時(shí)機(jī)。然而，如 果有舊版軟件需要應(yīng)用在使用不同地址格式和操作碼格式的新版硬件，指令配置器100也可以提供指令轉(zhuǎn)譯。在這種情形下，指令配置器100也可執(zhí)行
指令轉(zhuǎn)譯，例如通過一只讀存儲(chǔ)器或查找表，將舊版指令轉(zhuǎn)譯為新版。
在某些系統(tǒng)中，共用數(shù)據(jù)匯流排46可支持雙向通訊。這種情況下，指令 配置器100可能需要等待共用數(shù)據(jù)匯流排46變回閑置狀態(tài)，才能進(jìn)行下一個(gè) 指令的傳送以及/或者獲得通知從屬裝置來接收指令的許可，并中斷該子系統(tǒng) 正在進(jìn)行的數(shù)據(jù)寫入程序。該指令緩沖器60中可能包含監(jiān)控指令暫存區(qū)80 中存儲(chǔ)器位置的專用硬件，使一指標(biāo)永遠(yuǎn)指向最高優(yōu)先權(quán)的指令。
當(dāng)指令開始在共用數(shù)據(jù)匯流排46上傳輸時(shí)，必須等到整個(gè)傳輸過程完成 了，下一個(gè)指令才有辦法傳送。在這段時(shí)間內(nèi)，可能會(huì)有更多指令的倒數(shù)時(shí) 間到期，所以指令配置器100必須盡速地根據(jù)優(yōu)先權(quán)服務(wù)這些要求?？删幊?數(shù)據(jù)處理器20和指令緩沖器60搭配起來形成一個(gè)事件控制器150，使指令準(zhǔn) 時(shí)地派送至基頻區(qū)段40， GSM區(qū)段42和UMTS/WCDMA區(qū)段44。
假設(shè)該指令暫存區(qū)系設(shè)置在指令緩沖器60的內(nèi)部，對(duì)指令配置器100而 言就很容易讀取90-1到90-M中對(duì)應(yīng)到一指令的一位，并設(shè)定一多工器將計(jì) 時(shí)器的輸出轉(zhuǎn)送至指令配置器100中的電路，藉此將該指令上傳至共用數(shù)據(jù) 匯流排46。
雖然本發(fā)明揭露的實(shí)施例只討論到單一共用數(shù)據(jù)匯流排的狀況，但是也 可以使用兩條或更多條共用數(shù)據(jù)匯流排，如圖8所示。其中接口 1可以在不 同共用數(shù)據(jù)匯流排46上發(fā)出指令至接口 2，使不同的子系統(tǒng)由不同的接口來 控制。舉例來說，雙重模式裝置中的GSM模塊中SYNTHPORT和CSPORT 的功能可放在不同的接口中，使這些功能同時(shí)受到控制。
這些接口 1和2，會(huì)從指令暫存區(qū)80要求數(shù)據(jù)。然而指令暫存區(qū)80在有 數(shù)據(jù)就緒的時(shí)候也可主動(dòng)告知這些接口 1和2(例如某地址的儲(chǔ)存有數(shù)據(jù)時(shí))。 指令配置器100可以確保接口 1和2只向有包含數(shù)據(jù)的指令暫存區(qū)80要求數(shù)據(jù)。
當(dāng)指令配置器100或共用數(shù)據(jù)匯流排46要求數(shù)據(jù)時(shí)，指令配置器100可 檢査標(biāo)記為傳輸準(zhǔn)備就緒的地址。如果在指令暫存區(qū)80中只有一個(gè)地址被標(biāo)記為傳輸準(zhǔn)備就緒，則該接口
其中之一會(huì)去讀取之，讀取完成后該地址即被清除。這些數(shù)據(jù)接著被通過共
用數(shù)據(jù)匯流排46派送出去。如果有兩個(gè)地址要派送，則它們會(huì)依照優(yōu)先權(quán)派 送，或是同時(shí)通過不同的接口派送。
藉此，本發(fā)明的指令緩沖器60可提供改良的時(shí)序控制方法，將指令寫入 從屬裝置或子系統(tǒng)，并解決同時(shí)存取共用數(shù)據(jù)匯流排46時(shí)發(fā)生的沖突問題。 可編程數(shù)據(jù)處理器20搭配指令緩沖器60形成了圖3的事件控制器150，使指 令可在準(zhǔn)確的時(shí)機(jī)發(fā)送至受控制的裝置，并在預(yù)定的時(shí)機(jī)執(zhí)行。
雖然本發(fā)明以較佳實(shí)施例說明如上，但可以理解的是本發(fā)明的范圍未必 如此限定。相對(duì)的，任何基于相同精神或?qū)ΜF(xiàn)有技術(shù)的為顯而易見的改良皆 在本發(fā)明涵蓋范圍內(nèi)。因此權(quán)利要求范圍必須以最廣義的方式解讀。
權(quán)利要求
1. 一種指令緩沖器，其特征在于，所述指令緩沖器包含一指令暫存區(qū)，用以儲(chǔ)存至少一指令；一計(jì)時(shí)器，用以發(fā)出一執(zhí)行指示信號(hào)，指示所述指令暫存區(qū)中的一指令的執(zhí)行時(shí)機(jī)已到；以及一指令配置器，根據(jù)所述執(zhí)行指示信號(hào)存取所述指令暫存區(qū)以確認(rèn)所述指令的執(zhí)行時(shí)機(jī)，并指派一特定從屬裝置來執(zhí)行所述指令。
2. 如權(quán)利要求1所述的指令緩沖器，其特征在于，所述指令緩沖器進(jìn)一步 包含多個(gè)可編程計(jì)時(shí)器，使儲(chǔ)存在所述指令暫存區(qū)中的多個(gè)指令依照一時(shí)程 表的安排執(zhí)行。
3. 如權(quán)利要求1所述的指令緩沖器，其特征在于，所述指令配置器接收與 所述指令配置器有關(guān)的多個(gè)從屬裝置所傳回的狀態(tài)信號(hào)，并只在所述特定從 屬裝置所對(duì)應(yīng)的所述狀態(tài)信號(hào)指示準(zhǔn)備接收所述指令時(shí)，才派送指令給所述 特定從屬裝置。
4. 如權(quán)利要求1所述的指令緩沖器，其特征在于，所述指令可由所述指令 配置器為特定標(biāo)記以盡速地派送至所述特定從屬裝置。
5. 如權(quán)利要求4所述的指令緩沖器，其特征在于，所述指令緩沖器進(jìn)一步 管理每一指令的優(yōu)先權(quán)，使指令配置器優(yōu)先派送具有較高優(yōu)先權(quán)的指令。
6. 如權(quán)利要求5所述的指令緩沖器，其特征在于，每一指令的優(yōu)先權(quán)為外 部控管的值。
7. 如權(quán)利要求5所述的指令緩沖器，其特征在于，每一指令的優(yōu)先權(quán)為內(nèi) 嵌于指令的值。
8. 如權(quán)利要求7所述的指令緩沖器，其特征在于，每一指令的權(quán)先權(quán)是根 據(jù)所述指令在所述指令暫存區(qū)中的位置決定。
9. 如權(quán)利要求8所述的指令緩沖器，其特征在于，所述指令緩沖器進(jìn)一步 包含一指令搜尋器，用以產(chǎn)生一指標(biāo)，指向所述指令暫存區(qū)中具有最高優(yōu)先權(quán)的一指令。
10. 如權(quán)利要求1所述的指令緩沖器，其特征在于，所述指令緩沖器進(jìn)一步包含多個(gè)從屬裝置耦接所述指令配置器，而所述指令暫存區(qū)中的每一指令 包含一裝置辨識(shí)碼，用以辨識(shí)對(duì)應(yīng)的一從屬裝置。
11. 如權(quán)利要求10所述的指令緩沖器，其特征在于，儲(chǔ)存在所述指令暫存區(qū)中的每一指令進(jìn)一步包含至少一目標(biāo)地址， 一操作碼， 一數(shù)據(jù)字串以及一 遮罩字碼。
12. 如權(quán)利要求1所述的指令緩沖器，其特征在于，所述指令配置器監(jiān)測(cè) 一匯流排的狀態(tài)，并只在所述匯流排的狀態(tài)為閑置時(shí)，才通過所述匯流排派 送指令。
13. 如權(quán)利要求1所述的指令緩沖器，其特征在于，所述指令暫存區(qū)中的 指令是由一或多個(gè)從屬裝置所寫入。
14. 如權(quán)利要求13所述的指令緩沖器，其特征在于，所述指令暫存區(qū)中的 指令是由一數(shù)據(jù)處理器寫入、通過直接存儲(chǔ)器存取或?qū)Ｓ糜布懭胨鲋噶?暫存區(qū)。
15. —種系統(tǒng)，包含一控制器以及耦接所述控制器的多個(gè)子系統(tǒng)，其特征 在于，所述系統(tǒng)進(jìn)一步包含如權(quán)利要求1所述的指令緩沖器。
16. —種移動(dòng)通訊裝置，其特征在于，所述移動(dòng)通訊裝置包含如權(quán)利要求 1所述的指令緩沖器。
17. —種事件控制器，用以控制發(fā)生在多個(gè)裝置中的多個(gè)事件的時(shí)機(jī)，這 些裝置耦接所述事件控制器，其特征在于，所述事件控制器包含下列功能a. 產(chǎn)生至少一指令，所述指令用以指示一事件以及所述事件的一執(zhí)行時(shí)機(jī);b. 估計(jì)一設(shè)定時(shí)間，所述設(shè)定時(shí)間用以代表所述指令從被傳送至一裝置到 被所述裝置執(zhí)行的延遲時(shí)間；以及c. 設(shè)定一觸發(fā)時(shí)機(jī)，用以指示所述指令依據(jù)所述設(shè)定時(shí)間以于所述執(zhí)行時(shí) 機(jī)執(zhí)行。
18. 如權(quán)利要求17所述的事件控制器，其特征在于，所述指令是由一數(shù)據(jù) 處理器產(chǎn)生。
19. 如權(quán)利要求18所述的事件控制器，其特征在于，所述設(shè)定時(shí)間的估計(jì) 是由所述數(shù)據(jù)處理器執(zhí)行。
20. 如權(quán)利要求17所述的事件控制器，其特征在于，所述觸發(fā)時(shí)機(jī)是由所 述指令被產(chǎn)生時(shí)開始起算的一段倒數(shù)時(shí)間。
21. 如權(quán)利要求17所述的事件控制器，其特征在于，所述事件控制器進(jìn)一 步包含一存儲(chǔ)器，用以暫存所述指令。
22. 如權(quán)利要求17所述的事件控制器，其特征在于，所述事件控制器進(jìn)一 步包含至少一計(jì)數(shù)器，用以產(chǎn)生一執(zhí)行指示信號(hào)以表示所述指令的執(zhí)行時(shí)機(jī)。
23. 如權(quán)利要求17所述的事件控制器，其特征在于，所述事件控制器進(jìn)一 步包含一接口 ，用以從一指令暫存區(qū)抓取一指令并通過一數(shù)據(jù)通道派送所述 指令。
24. —種指令緩沖器，適用于具有優(yōu)先權(quán)順序的多個(gè)指令，其特征在于， 所述指令緩沖器包含多個(gè)存儲(chǔ)器位置供儲(chǔ)存所述這些指令；至少一計(jì)時(shí)器，用以使所述這些指令的一個(gè)從所述存儲(chǔ)器中讀出并傳送 至一從屬裝置，以及一優(yōu)先權(quán)控制器，用以在同時(shí)有多個(gè)指令需要傳輸時(shí)，指示優(yōu)先傳輸具 有最高優(yōu)先權(quán)的所述指令。
25. —種指令傳輸方法，用以從一控制器傳送一指令至一從屬裝置，其特 征在于，所述指令傳輸方法包含將所述指令儲(chǔ)存至一指令暫存區(qū)； 設(shè)定一計(jì)時(shí)器，用以表示所述指令的觸發(fā)時(shí)機(jī)；以及 當(dāng)所述計(jì)時(shí)器發(fā)出一執(zhí)行指示信號(hào)時(shí)，從所述指令暫存區(qū)中抓取所述指 令并傳送至所述從屬裝置。
26. 如權(quán)利要求25所述的指令傳輸方法，其特征在于，所述指令傳輸方法 進(jìn)一步包含，當(dāng)有多個(gè)指令同時(shí)需要傳送時(shí)，判斷這些指令的相對(duì)權(quán)先權(quán)， 并傳送具有最高優(yōu)先權(quán)的一個(gè)。
27. —種控制方法，用以控制一系統(tǒng)中多個(gè)事件的執(zhí)行，其特征在于，所 述系統(tǒng)包含多個(gè)子系統(tǒng)，所述控制方法包含a. 產(chǎn)生一指令，所述指令用以指示一事件以及所述事件的一執(zhí)行時(shí)機(jī)；b. 設(shè)定一計(jì)時(shí)器，在所述事件需要被觸發(fā)的時(shí)機(jī)發(fā)出一信號(hào)；以及c. 當(dāng)所述計(jì)時(shí)器發(fā)出所述信號(hào)時(shí)，發(fā)送所述指令以觸發(fā)所述事件。
28. 如權(quán)利要求27所述的控制方法，其特征在于，所述這些子系統(tǒng)在工作 啟動(dòng)方面具有嚴(yán)格的時(shí)間準(zhǔn)度要求。
29. 如權(quán)利要求27所述的控制方法，其特征在于，所述子系統(tǒng)包含可與 GSM通訊系統(tǒng)和UMTS通訊系統(tǒng)溝通的移動(dòng)元件。
30. —種指令發(fā)送方法，適用于從一數(shù)據(jù)處理器通過一序列接口發(fā)送一指 令至一從屬裝置，其特征在于，所述指令發(fā)送方法包含a. 所述數(shù)據(jù)處理器將所述指令寫入一指令暫存器，其中所述指令的優(yōu)先權(quán) 為外部控管值或內(nèi)嵌值；b. 所述數(shù)據(jù)處理器設(shè)定一計(jì)時(shí)器，用以表示所述指令通過所述序列接口傳 送的時(shí)機(jī)；以及c. 當(dāng)所述計(jì)時(shí)器發(fā)出一信號(hào)時(shí)，將所述指令通過所述序列接口傳送至所述 從屬裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種指令發(fā)送裝置及其方法。所述指令發(fā)送方法包含所述數(shù)據(jù)處理器將所述指令寫入一指令暫存器，其中所述指令的優(yōu)先權(quán)為外部控管值或內(nèi)嵌值；所述數(shù)據(jù)處理器設(shè)定一計(jì)時(shí)器，用以表示所述指令通過所述序列接口傳送的時(shí)機(jī)；以及當(dāng)所述計(jì)時(shí)器發(fā)出一信號(hào)時(shí)，將所述指令通過所述序列接口傳送至所述從屬裝置。本發(fā)明的指令緩沖器可提供改良的時(shí)序控制方法，將指令寫入從屬裝置或子系統(tǒng)，并解決同時(shí)存取共用數(shù)據(jù)匯流排時(shí)發(fā)生的沖突問題。可編程數(shù)據(jù)處理器搭配指令緩沖器形成了事件控制器，使指令可在準(zhǔn)確的時(shí)機(jī)發(fā)送至受控制的裝置，并在預(yù)定的時(shí)機(jī)執(zhí)行。
文檔編號(hào)G06F9/38GK101303642SQ20081009535
公開日2008年11月12日 申請(qǐng)日期2008年5月4日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月2日
發(fā)明者威廉·普拉姆, 托馬斯·凱勒, 約恩·瑟倫森, 莫拉格·克拉克, 迪利普·慕修克里什南 申請(qǐng)人:聯(lián)發(fā)科技股份有限公司