專利名稱：動(dòng)態(tài)時(shí)鐘控制模塊及基于該模塊的面向多媒體感知網(wǎng)絡(luò)SoC的動(dòng)態(tài)時(shí)鐘控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種動(dòng)態(tài)時(shí)鐘控制模塊及基于該模塊的面向多媒體感知網(wǎng)絡(luò)SoC的動(dòng)態(tài)時(shí)鐘控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
作為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)分支，多媒體感知網(wǎng)絡(luò)同樣需要在能量受限的節(jié)點(diǎn)上實(shí)現(xiàn)。與傳統(tǒng)的無線感知節(jié)點(diǎn)相同，多媒體感知節(jié)點(diǎn)也由三個(gè)基本模塊組成數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和數(shù)據(jù)傳輸模塊。由于節(jié)點(diǎn)的部署環(huán)境的特殊性和更換供電電池的成本，不可能在短期內(nèi)經(jīng)常更換節(jié)點(diǎn)的電池或者給節(jié)點(diǎn)充電，因此就需要盡可能地降低無線感知節(jié)點(diǎn)的能量消耗。
傳統(tǒng)的無線感知節(jié)點(diǎn)所采集的環(huán)境信息一般都是簡(jiǎn)單的溫度、濕度、光照等一維的數(shù)據(jù)，與數(shù)據(jù)傳輸和處理相比傳感器采集環(huán)境信息所消耗的能量往往很小，常?？梢院雎缘舨杉瘮?shù)據(jù)所消耗的能量，所以傳統(tǒng)的無線感知網(wǎng)絡(luò)的低功耗設(shè)計(jì)上主要集中在優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以降低數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓?。與傳統(tǒng)的感知節(jié)點(diǎn)不同的是，多媒體感知節(jié)點(diǎn)采集的是圖像和聲音等信息量大的流媒體數(shù)據(jù)，需要長(zhǎng)時(shí)間地對(duì)外部的聲音圖像信號(hào)采樣，并經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號(hào)，因此對(duì)于多媒體感知節(jié)點(diǎn)，數(shù)據(jù)采集的能量消耗與數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪芰肯慕?，甚至超過數(shù)據(jù)傳輸所消耗的能量。傳統(tǒng)的傳感器感知節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)沒有考慮到數(shù)據(jù)采集的能量消耗的問題，不能夠直接將傳統(tǒng)的無線感知節(jié)點(diǎn)平臺(tái)轉(zhuǎn)嫁到多媒體感知網(wǎng)絡(luò)上面。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了實(shí)現(xiàn)對(duì)音視頻采集的時(shí)鐘實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、可靠、靈活的控制，并且在保證多媒體感知節(jié)點(diǎn)性能的同時(shí)有效降低系統(tǒng)的功耗，從而提供一種動(dòng)態(tài)時(shí)鐘控制模塊及基于該模塊的面向多媒體感知網(wǎng)絡(luò)SoC的動(dòng)態(tài)時(shí)鐘控制系統(tǒng)。動(dòng)態(tài)時(shí)鐘控制模塊，它包括時(shí)鐘選擇模塊I、時(shí)鐘分頻模塊和時(shí)鐘門控模塊；所述時(shí)鐘分頻模塊由一號(hào)音頻輸入子模塊21、一號(hào)視頻輸入子模塊22、一號(hào)SDRAM子模塊23、一號(hào)AHB總線子模塊24和一號(hào)APB總線子模塊25組成；時(shí)鐘門控模塊由二號(hào)音頻輸入子模塊31、二號(hào)視頻輸入子模塊32、二號(hào)SDRAM子模塊33、二號(hào)AHB總線子模塊34和二號(hào)APB總線子模塊35組成；時(shí)鐘選擇模塊I用于對(duì)時(shí)鐘源進(jìn)行選擇，并將選定的時(shí)鐘源分別輸出給一號(hào)音頻輸入子模塊21、一號(hào)視頻輸入子模塊22、一號(hào)SDRAM子模塊23、一號(hào)AHB總線子模塊24、一號(hào)APB總線子模塊25 ；—號(hào)音頻輸入子模塊21用于根據(jù)收到的時(shí)鐘源產(chǎn)生系統(tǒng)所需的音頻時(shí)鐘，以及將產(chǎn)生的音頻時(shí)鐘輸出給二號(hào)音頻輸入子模塊31 ；一號(hào)視頻輸入子模塊22用于根據(jù)收到的時(shí)鐘源產(chǎn)生系統(tǒng)所需的視頻時(shí)鐘，以及將產(chǎn)生的視頻時(shí)鐘輸出給二號(hào)視頻輸入子模塊32 ；一號(hào)SDRAM子模塊23用于根據(jù)收到的時(shí)鐘源產(chǎn)生系統(tǒng)所需的SDRAM時(shí)鐘，以及將產(chǎn)生的SDRAM時(shí)鐘輸出給二號(hào)SDRAM子模塊33 ；一號(hào)AHB總線子模塊24用于根據(jù)收到的時(shí)鐘源產(chǎn)生系統(tǒng)所需的AHB總線時(shí)鐘，以及將產(chǎn)生的AHB總線時(shí)鐘輸出給二號(hào)AHB總線子模塊34 ；一號(hào)APB總線子模塊25用于根據(jù)收到的時(shí)鐘源產(chǎn)生系統(tǒng)所需的APB總線時(shí)鐘，以及將產(chǎn)生的APB總線時(shí)鐘輸出給二號(hào)APB總線子模塊35 ；二號(hào)音頻輸入子模塊31用于根據(jù)一號(hào)音頻輸入子模塊21送入的音頻時(shí)鐘信號(hào)對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行輸出；二號(hào)視頻輸入子模塊32用于根據(jù)一號(hào)視頻輸入子模塊22送入的視頻時(shí)鐘信號(hào)對(duì) 視頻信號(hào)進(jìn)行輸出；二號(hào)SDRAM子模塊33用于根據(jù)一號(hào)SDRAM子模塊23送入的SDRAM時(shí)鐘信號(hào)對(duì)SDRAM信號(hào)進(jìn)行輸出；二號(hào)AHB總線子模塊34用于根據(jù)一號(hào)AHB總線子模塊24送入的AHB總線時(shí)鐘信號(hào)向外部提供AHB總線信號(hào)；二號(hào)APB總線子模塊35用于根據(jù)一號(hào)APB總線子模塊25送入的APB總線時(shí)鐘信號(hào)向外部提供APB總線信號(hào)。時(shí)鐘源為通過PLL鎖相環(huán)I獲得的時(shí)鐘。它還包括PLL配置寄存器4、控制寄存器5、分頻寄存器6和控制寄存器7 ；所述PLL配置寄存器4用于對(duì)PLL鎖相環(huán)I進(jìn)行時(shí)鐘配置；控制寄存器5用于與時(shí)鐘選擇模塊I進(jìn)行寄存器信號(hào)交互；分頻寄存器6用于與時(shí)鐘分頻模塊進(jìn)行寄存器信號(hào)交互；控制寄存器7用于與時(shí)鐘門控模塊進(jìn)行寄存器信號(hào)交互?；谏鲜瞿K的面向多媒體感知網(wǎng)絡(luò)SoC的動(dòng)態(tài)時(shí)鐘控制系統(tǒng)，它包括音頻輸入接口 7、視頻輸入接口 8、存儲(chǔ)器控制器9、AHB-APB橋10、DSU調(diào)試單元11、LE0N3處理器12、GPIO 接口 13、APB UART14,12C 接口 15 和 SPI 接口 16 ;音頻輸入接口 7用于接收動(dòng)態(tài)時(shí)鐘控制模塊發(fā)出的音頻信號(hào)；視頻輸入接口 8用于接收動(dòng)態(tài)時(shí)鐘控制模塊發(fā)出的視頻信號(hào)；存儲(chǔ)器控制器9用于接收動(dòng)態(tài)時(shí)鐘控制模塊發(fā)出的SDRAM信號(hào)；所述存儲(chǔ)器控制器9的控制信號(hào)輸出或輸入端與LE0N3處理器12的控制信號(hào)輸入或輸出端連接；AHB-APB橋10和DSU調(diào)試單元11均掛接在AHB總線上；GPIO 接口 13、APB UART14、I2C 接口 15 和 SPI 接口 16 均掛接在 APB 總線上。它還包括中斷控制器10，所述中斷控制器10掛接在APB總線上。它還包括定時(shí)器11，所述定時(shí)器11掛接在APB總線上。本發(fā)明的模塊實(shí)現(xiàn)了對(duì)音視頻采集的時(shí)鐘實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、可靠、靈活控制，應(yīng)用該模塊的動(dòng)態(tài)時(shí)鐘控制在保證多媒體感知節(jié)點(diǎn)性能的同時(shí)有效降低系統(tǒng)的功耗。本發(fā)明尤其適用于多媒體感知網(wǎng)絡(luò)SoC的動(dòng)態(tài)時(shí)鐘控制。


圖I是本發(fā)明的動(dòng)態(tài)時(shí)鐘控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是多媒體感知網(wǎng)絡(luò)的多媒體感知節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)和接口示意圖；圖3是具體實(shí)施方式
二中所述的CMOS電路功耗原理示意圖；圖4是具體實(shí)施方式
二中的PLL初始化流程圖；圖5是具體實(shí)施方式
二中的音視頻時(shí)鐘設(shè)置流程圖；圖6是具體實(shí)施方式
二中的系統(tǒng)狀態(tài)示意圖。
具體實(shí)施例方式具體實(shí)施方式
一、動(dòng)態(tài)時(shí)鐘控制模塊，它包括時(shí)鐘選擇模塊I、時(shí)鐘分頻模塊和時(shí)鐘門控模塊；所述時(shí)鐘分頻模塊由一號(hào)音頻輸入子模塊21、一號(hào)視頻輸入子模塊22、一號(hào)SDRAM子模塊23、一號(hào)AHB總線子模塊24和一號(hào)APB總線子模塊25組成；時(shí)鐘門控模塊由二號(hào)音頻輸入子模塊31、二號(hào)視頻輸入子模塊32、二號(hào)SDRAM子模塊33、二號(hào)AHB總線子模塊34和二號(hào)APB總線子模塊35組成；時(shí)鐘選擇模塊I用于對(duì)時(shí)鐘源進(jìn)行選擇，并將選定的時(shí)鐘源分別輸出給一號(hào)音頻 輸入子模塊21、一號(hào)視頻輸入子模塊22、一號(hào)SDRAM子模塊23、一號(hào)AHB總線子模塊24、一號(hào)APB總線子模塊25 ；一號(hào)音頻輸入子模塊21用于根據(jù)收到的時(shí)鐘源產(chǎn)生系統(tǒng)所需的音頻時(shí)鐘，以及將產(chǎn)生的音頻時(shí)鐘輸出給二號(hào)音頻輸入子模塊31 ；一號(hào)視頻輸入子模塊22用于根據(jù)收到的時(shí)鐘源產(chǎn)生系統(tǒng)所需的視頻時(shí)鐘，以及將產(chǎn)生的視頻時(shí)鐘輸出給二號(hào)視頻輸入子模塊32 ；一號(hào)SDRAM子模塊23用于根據(jù)收到的時(shí)鐘源產(chǎn)生系統(tǒng)所需的SDRAM時(shí)鐘，以及將產(chǎn)生的SDRAM時(shí)鐘輸出給二號(hào)SDRAM子模塊33 ；一號(hào)AHB總線子模塊24用于根據(jù)收到的時(shí)鐘源產(chǎn)生系統(tǒng)所需的AHB總線時(shí)鐘，以及將產(chǎn)生的AHB總線時(shí)鐘輸出給二號(hào)AHB總線子模塊34 ；一號(hào)APB總線子模塊25用于根據(jù)收到的時(shí)鐘源產(chǎn)生系統(tǒng)所需的APB總線時(shí)鐘，以及將產(chǎn)生的APB總線時(shí)鐘輸出給二號(hào)APB總線子模塊35 ；二號(hào)音頻輸入子模塊31用于根據(jù)一號(hào)音頻輸入子模塊21送入的音頻時(shí)鐘信號(hào)對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行輸出；二號(hào)視頻輸入子模塊32用于根據(jù)一號(hào)視頻輸入子模塊22送入的視頻時(shí)鐘信號(hào)對(duì)視頻信號(hào)進(jìn)行輸出；二號(hào)SDRAM子模塊33用于根據(jù)一號(hào)SDRAM子模塊23送入的SDRAM時(shí)鐘信號(hào)對(duì)SDRAM信號(hào)進(jìn)行輸出；二號(hào)AHB總線子模塊34用于根據(jù)一號(hào)AHB總線子模塊24送入的AHB總線時(shí)鐘信號(hào)向外部提供AHB總線信號(hào)；二號(hào)APB總線子模塊35用于根據(jù)一號(hào)APB總線子模塊25送入的APB總線時(shí)鐘信號(hào)向外部提供APB總線信號(hào)。時(shí)鐘源為通過PLL鎖相環(huán)I獲得的時(shí)鐘。它還包括PLL配置寄存器4、控制寄存器5、分頻寄存器6和控制寄存器7 ；所述PLL配置寄存器4用于對(duì)PLL鎖相環(huán)I進(jìn)行時(shí)鐘配置；控制寄存器5用于與時(shí)鐘選擇模塊I進(jìn)行寄存器信號(hào)交互；分頻寄存器6用于與時(shí)鐘分頻模塊進(jìn)行寄存器信號(hào)交互；
控制寄存器7用于與時(shí)鐘門控模塊進(jìn)行寄存器信號(hào)交互。APB 總線 -Advanced Peripheral Bus ；AHB 總線Advanced High performance Bus。
具體實(shí)施方式
二、結(jié)合圖I說明本具體實(shí)施方式
，基于具體實(shí)施方式
一的面向多媒體感知網(wǎng)絡(luò)SoC的動(dòng)態(tài)時(shí)鐘控制系統(tǒng)，它包括音頻輸入接口 7、視頻輸入接口 8、存儲(chǔ)器控制器 9、AHB-APB 橋 10、DSU 調(diào)試單元 11、LE0N3 處理器 12、GPIO 接口 13、APB UART14, I2C接口 15 和 SPI 接口 16 ；音頻輸入接口 7用于接收動(dòng)態(tài)時(shí)鐘控制模塊發(fā)出的音頻信號(hào)；視頻輸入接口 8用于接收動(dòng)態(tài)時(shí)鐘控制模塊發(fā)出的視頻信號(hào)；存儲(chǔ)器控制器9用于接收動(dòng)態(tài)時(shí)鐘控制模塊發(fā)出的SDRAM信號(hào)；所述存儲(chǔ)器控制 器9的控制信號(hào)輸出或輸入端與LE0N3處理器12的控制信號(hào)輸入或輸出端連接；AHB-APB橋10和DSU調(diào)試單元11均掛接在AHB總線上；GPIO 接口 13、APB UART14、I2C 接口 15 和 SPI 接口 16 均掛接在 APB 總線上。它還包括中斷控制器10，所述中斷控制器10掛接在APB總線上。它還包括定時(shí)器11，所述定時(shí)器11掛接在APB總線上。面向多媒體感知網(wǎng)絡(luò)的SoC芯片主要完成多媒體聲音和圖像信息的采集、處理和傳輸。本發(fā)明中多媒體感知節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)和接口框圖如圖2所示，其中數(shù)據(jù)采集部分包含音頻和視頻控制接口，音頻控制接口通過I2S總線與音頻采集電路進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸；視頻接口則包含與攝像頭通訊的時(shí)鐘、數(shù)據(jù)和控制總線。數(shù)據(jù)傳輸部分主要是一個(gè)SPI總線接口，與
2.4GHz的無線通訊模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。數(shù)據(jù)處理部分由LE0N3軟核處理器來完成。此外系統(tǒng)還包含由SDRAM和Flash組成的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元。如圖3所示(圖中:標(biāo)記Gate的含義為門；標(biāo)記Subthreshold的含義為閾；)，CMOS電路功耗主要由3部分組成電容充放電引發(fā)的動(dòng)態(tài)功耗，結(jié)反偏電流引起的功耗和短路電流引起的功耗。其中動(dòng)態(tài)功耗占的比重最大，約占總功耗的90%以上，其計(jì)算公式見公式(I):P=aXCXV2ddXf (I)式中a為節(jié)點(diǎn)的翻轉(zhuǎn)概率，C為節(jié)點(diǎn)電容，Vdd為工作電壓，f為時(shí)鐘頻率。時(shí)鐘門控(gated clocking)不僅降低了時(shí)鐘功耗,還減小了節(jié)點(diǎn)的翻轉(zhuǎn)概率。各個(gè)模塊和寄存器的工作流程和作用如下時(shí)鐘選擇模塊I :出于對(duì)于系統(tǒng)的性能和功耗的綜合考慮，系統(tǒng)可以選擇使用頻率較低的外部晶振的時(shí)鐘，也可以通過設(shè)置鎖相環(huán)(PLL)來獲得較高的時(shí)鐘頻率。該模塊通過讀取控制寄存器上關(guān)于時(shí)鐘源的選擇位，如果該位是1，則使用外部晶振的時(shí)鐘作為系統(tǒng)輸入時(shí)鐘，如果是0則使用PLL時(shí)鐘。PLL的輸出時(shí)鐘可以通過PLL配置寄存器進(jìn)行設(shè)定，從而改變系統(tǒng)的輸入時(shí)鐘。時(shí)鐘分頻模塊該模塊可以產(chǎn)生多媒體感知節(jié)點(diǎn)采集數(shù)據(jù)的時(shí)鐘和系統(tǒng)總線的工作時(shí)鐘。對(duì)于時(shí)鐘分頻模塊內(nèi)的每個(gè)子模塊，都有一個(gè)分頻寄存器與之相對(duì)應(yīng)，每個(gè)寄存器都可以設(shè)置一個(gè)16位的分頻系數(shù)，通過這個(gè)分頻系數(shù)對(duì)應(yīng)的模塊就可以將模塊I輸出的系統(tǒng)時(shí)鐘進(jìn)行分頻，獲得模塊所需要的時(shí)鐘。對(duì)于多媒體感知節(jié)點(diǎn)，這個(gè)模塊可以提供更細(xì)粒度的時(shí)鐘控制，每個(gè)子模塊都可以單獨(dú)設(shè)置分頻系數(shù)，對(duì)于系統(tǒng)的時(shí)鐘配置提供了更大的靈活度。時(shí)鐘門控模塊考慮到多媒體感知節(jié)點(diǎn)和傳統(tǒng)的無線感知節(jié)點(diǎn)的不同特點(diǎn)，需要對(duì)數(shù)據(jù)采集的時(shí)鐘按照應(yīng)用的需要開啟和關(guān)閉。該模塊可以單獨(dú)控制音頻輸入時(shí)鐘3. I、視頻輸入時(shí)鐘3. 2、SDRAM同步時(shí)鐘和AHB時(shí)鐘的使能，而APB總線上的外設(shè)不涉及到數(shù)據(jù)采集的工作，同時(shí)對(duì)于系統(tǒng)的功耗消耗不是很大，所以上面的時(shí)鐘一直是使能的。對(duì)于模塊3內(nèi)部的所有子模塊時(shí)鐘控制寄存器上都有一位與之相對(duì)應(yīng)，如果該位是1，則使能對(duì)應(yīng)的時(shí)鐘輸出。反之如果是0，則禁用對(duì)應(yīng)的時(shí)鐘。此外，時(shí)鐘分頻模塊中的AHB總線和APB總線子模塊可以設(shè)置對(duì)應(yīng)總線的時(shí)鐘，這樣可以在系統(tǒng)負(fù)載相對(duì)小的情況下動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)AHB總線的時(shí)鐘速率，降低系統(tǒng)的功耗而不會(huì)影響系統(tǒng)的性能。接下來通過具體的實(shí)例來描述本發(fā)明的工作過程復(fù)位初始化當(dāng)多媒體感知節(jié)點(diǎn)上電之后，時(shí)鐘發(fā)生和控制模塊開始工作，首先需 要復(fù)位初始化PLL模塊7，通過設(shè)置PLL配置寄存器6來完成PLL的初始化流程，具體流程圖見圖4。PLL初始化之后，通過時(shí)鐘源選擇模塊將系統(tǒng)的輸入時(shí)鐘切換到PLL時(shí)鐘。模塊復(fù)位后AHB總線時(shí)鐘2. 4和APB總線時(shí)鐘2. 5的值都是50M，AHB總線時(shí)鐘默認(rèn)是打開的，由于系統(tǒng)程序運(yùn)行在SDRAM中，所以SDRAM的同步時(shí)鐘默認(rèn)也是使能的。產(chǎn)生音視頻數(shù)據(jù)采集所需要的時(shí)鐘對(duì)于音視頻數(shù)據(jù)采集所需要的時(shí)鐘，本發(fā)明在模塊2中通過對(duì)應(yīng)的子模塊2. I和2. 2來配置，這樣將采集時(shí)鐘統(tǒng)一管理簡(jiǎn)化了時(shí)鐘設(shè)置的難度，對(duì)音頻和視頻提供了精確控制。通過將系統(tǒng)的輸入時(shí)鐘分頻得到對(duì)應(yīng)的音視頻所需要的時(shí)鐘，分頻系數(shù)由對(duì)應(yīng)的分頻寄存器讀取。具體的時(shí)鐘設(shè)置流程見圖5。根據(jù)感知節(jié)點(diǎn)當(dāng)前的任務(wù)來設(shè)置時(shí)鐘的使能根據(jù)多媒體感知網(wǎng)絡(luò)的功耗消耗的特點(diǎn)，系統(tǒng)的功耗主要消耗在音視頻數(shù)據(jù)的采集上，對(duì)音視頻時(shí)鐘進(jìn)行控制可以很大程度降低系統(tǒng)的功耗。發(fā)明背景中已經(jīng)介紹過，無線感知節(jié)點(diǎn)主要執(zhí)行三種類型的任務(wù)，分別是數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)傳輸。根據(jù)任務(wù)的不同將系統(tǒng)分為4個(gè)狀態(tài)，空閑狀態(tài)、采集狀態(tài)、處理狀態(tài)與傳輸狀態(tài)。系統(tǒng)在空閑狀態(tài)下不進(jìn)行任何操作，這時(shí)音視頻采集的時(shí)鐘關(guān)閉，系統(tǒng)運(yùn)行在低速模式下。當(dāng)任務(wù)切換到數(shù)據(jù)采集的時(shí)候，系統(tǒng)的狀態(tài)變?yōu)椴杉癄顟B(tài)，此時(shí)音視頻采集的時(shí)鐘開啟，開始數(shù)據(jù)采集。當(dāng)數(shù)據(jù)采集結(jié)束后系統(tǒng)切換到數(shù)據(jù)處理狀態(tài)，可以將AHB總線的速率設(shè)置為高速，以增加數(shù)據(jù)處理的速度，提高系統(tǒng)的性能。數(shù)據(jù)處理完畢后系統(tǒng)進(jìn)入傳輸狀態(tài)，此時(shí)射頻模塊開始工作，進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。當(dāng)傳輸結(jié)束后系統(tǒng)又回到空閑狀態(tài)，此時(shí)關(guān)閉音視頻采集的時(shí)鐘，將AHB總線頻率設(shè)置為低速。系統(tǒng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移如附圖6所示。本發(fā)明通過針對(duì)于多媒體感知節(jié)點(diǎn)的時(shí)鐘發(fā)生和控制的設(shè)計(jì)，對(duì)音視頻采集的時(shí)鐘進(jìn)行精確控制，通過軟件調(diào)度和硬件門控時(shí)鐘的設(shè)計(jì)有效地降低了系統(tǒng)的功耗，而不會(huì)影響系統(tǒng)的性能。
權(quán)利要求
1.動(dòng)態(tài)時(shí)鐘控制模塊，其特征是它包括時(shí)鐘選擇模塊(I)、時(shí)鐘分頻模塊和時(shí)鐘門控模塊；所述時(shí)鐘分頻模塊由一號(hào)音頻輸入子模塊(21)、一號(hào)視頻輸入子模塊(22)、一號(hào)SDRAM子模塊(23)、一號(hào)AHB總線子模塊(24)和一號(hào)APB總線子模塊(25)組成；時(shí)鐘門控模塊由二號(hào)音頻輸入子模塊(31)、二號(hào)視頻輸入子模塊(32)、二號(hào)SDRAM子模塊(33)、二號(hào)AHB總線子模塊(34)和二號(hào)APB總線子模塊(35)組成； 時(shí)鐘選擇模塊(I)用于對(duì)時(shí)鐘源進(jìn)行選擇，并將選定的時(shí)鐘源分別輸出給一號(hào)音頻輸入子模塊(21)、一號(hào)視頻輸入子模塊(22)、一號(hào)SDRAM子模塊(23)、一號(hào)AHB總線子模塊(24)、一號(hào)APB總線子模塊(25)； 一號(hào)音頻輸入子模塊(21)用于根據(jù)收到的時(shí)鐘源產(chǎn)生系統(tǒng)所需的音頻時(shí)鐘，以及將產(chǎn)生的音頻時(shí)鐘輸出給二號(hào)音頻輸入子模塊(31)； 一號(hào)視頻輸入子模塊(22)用于根據(jù)收到的時(shí)鐘源產(chǎn)生系統(tǒng)所需的視頻時(shí)鐘，以及將產(chǎn)生的視頻時(shí)鐘輸出給二號(hào)視頻輸入子模塊(32)； 一號(hào)SDRAM子模塊(23)用于根據(jù)收到的時(shí)鐘源產(chǎn)生系統(tǒng)所需的SDRAM時(shí)鐘，以及將產(chǎn)生的SDRAM時(shí)鐘輸出給二號(hào)SDRAM子模塊(33)； 一號(hào)AHB總線子模塊(24)用于根據(jù)收到的時(shí)鐘源產(chǎn)生系統(tǒng)所需的AHB總線時(shí)鐘，以及將產(chǎn)生的AHB總線時(shí)鐘輸出給二號(hào)AHB總線子模塊(34)； 一號(hào)APB總線子模塊(25)用于根據(jù)收到的時(shí)鐘源產(chǎn)生系統(tǒng)所需的APB總線時(shí)鐘，以及將產(chǎn)生的APB總線時(shí)鐘輸出給二號(hào)APB總線子模塊(35)； 二號(hào)音頻輸入子模塊(31)用于根據(jù)一號(hào)音頻輸入子模塊(21)送入的音頻時(shí)鐘信號(hào)對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行輸出； 二號(hào)視頻輸入子模塊(32)用于根據(jù)一號(hào)視頻輸入子模塊(22)送入的視頻時(shí)鐘信號(hào)對(duì)視頻信號(hào)進(jìn)行輸出； 二號(hào)SDRAM子模塊(33)用于根據(jù)一號(hào)SDRAM子模塊(23)送入的SDRAM時(shí)鐘信號(hào)對(duì)SDRAM信號(hào)進(jìn)行輸出； 二號(hào)AHB總線子模塊(34)用于根據(jù)一號(hào)AHB總線子模塊(24)送入的AHB總線時(shí)鐘信號(hào)向外部提供AHB總線信號(hào)； 二號(hào)APB總線子模塊(35)用于根據(jù)一號(hào)APB總線子模塊(25)送入的APB總線時(shí)鐘信號(hào)向外部提供APB總線信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的動(dòng)態(tài)時(shí)鐘控制模塊，其特征在于時(shí)鐘源為通過PLL鎖相環(huán)(I)獲得的時(shí)鐘。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的動(dòng)態(tài)時(shí)鐘控制模塊，其特征在于它還包括PLL配置寄存器(4)、控制寄存器(5)、分頻寄存器(6)和控制寄存器(70)； 所述PLL配置寄存器(4)用于對(duì)PLL鎖相環(huán)(I)進(jìn)行時(shí)鐘配置； 控制寄存器(5)用于與時(shí)鐘選擇模塊(I)進(jìn)行寄存器信號(hào)交互； 分頻寄存器(6)用于與時(shí)鐘分頻模塊進(jìn)行寄存器信號(hào)交互； 控制寄存器(7 )用于與時(shí)鐘門控模塊進(jìn)行寄存器信號(hào)交互。
4.基于權(quán)利要求I的面向多媒體感知網(wǎng)絡(luò)SoC的動(dòng)態(tài)時(shí)鐘控制系統(tǒng)，基特征是它包括音頻輸入接口( 7 )、視頻輸入接口( 8 )、存儲(chǔ)器控制器(9 )、AHB-APB橋(10 )、DSU調(diào)試單元(II)、LE0N3處理器(12)、GPI0 接口(13)、APB UART (14)、I2C 接口(15)和 SPI 接口(16)；音頻輸入接口(7)用于接收動(dòng)態(tài)時(shí)鐘控制模塊發(fā)出的音頻信號(hào)； 視頻輸入接口(8)用于接收動(dòng)態(tài)時(shí)鐘控制模塊發(fā)出的視頻信號(hào)； 存儲(chǔ)器控制器(9)用于接收動(dòng)態(tài)時(shí)鐘控制模塊發(fā)出的SDRAM信號(hào)；所述存儲(chǔ)器控制器(9)的控制信號(hào)輸出或輸入端與LE0N3處理器(12)的控制信號(hào)輸入或輸出端連接； AHB-APB橋(10)和DSU調(diào)試單元(11)均掛接在AHB總線上； GPIO 接口(13)、APB UART (14)、I2C 接口( 15)和 SPI 接口( 16)均掛接在 APB 總線上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的面向多媒體感知網(wǎng)絡(luò)SoC的動(dòng)態(tài)時(shí)鐘控制系統(tǒng)，基特征在于它還包括中斷控制器(10)，所述中斷控制器(10)掛接在APB總線上。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的面向多媒體感知網(wǎng)絡(luò)SoC的動(dòng)態(tài)時(shí)鐘控制系統(tǒng)，基特征在于它還包括定時(shí)器(11 )，所述定時(shí)器(11)掛接在APB總線上。
全文摘要
動(dòng)態(tài)時(shí)鐘控制模塊及基于該模塊的面向多媒體感知網(wǎng)絡(luò)SoC的動(dòng)態(tài)時(shí)鐘控制系統(tǒng)，涉及一種動(dòng)態(tài)時(shí)鐘控制模塊及基于該模塊的面向多媒體感知網(wǎng)絡(luò)SoC的動(dòng)態(tài)時(shí)鐘控制系統(tǒng)。它是為了實(shí)現(xiàn)對(duì)音視頻采集的時(shí)鐘實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、可靠、靈活的控制，并且在保證多媒體感知節(jié)點(diǎn)性能的同時(shí)有效降低系統(tǒng)的功耗。本發(fā)明通過針對(duì)于多媒體感知節(jié)點(diǎn)的時(shí)鐘發(fā)生和控制的設(shè)計(jì)，對(duì)音視頻采集的時(shí)鐘進(jìn)行精確控制，通過軟件調(diào)度和硬件門控時(shí)鐘的設(shè)計(jì)有效地降低了系統(tǒng)的功耗，而不會(huì)影響系統(tǒng)的性能。本發(fā)明適用于面向多媒體感知網(wǎng)絡(luò)SoC的動(dòng)態(tài)時(shí)鐘控制。
文檔編號(hào)G06F1/04GK102830749SQ20121032317
公開日2012年12月19日 申請(qǐng)日期2012年9月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月4日
發(fā)明者王玲, 馬向榮, 梁爽 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)