通信時(shí)鐘頻率自適應(yīng)裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種制造成本地且易于實(shí)現(xiàn)的通信時(shí)鐘頻率自適應(yīng)裝置及利用該裝置進(jìn)行通信時(shí)鐘頻率自適應(yīng)調(diào)整的方法。本發(fā)明包括主通信單元、從通信單元、存儲(chǔ)單元、緩存單元、監(jiān)測(cè)單元和時(shí)鐘發(fā)生器，所述從通信單元、所述時(shí)鐘發(fā)生器和所述緩存單元均與所述主通信單元連接，所述時(shí)鐘發(fā)生器和所述緩存單元均與所述監(jiān)測(cè)單元連接，所述存儲(chǔ)單元與所述緩存單元連接。本發(fā)明可應(yīng)用于通信頻率調(diào)節(jié)領(lǐng)域。
【專利說(shuō)明】通信時(shí)鐘頻率自適應(yīng)裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種自適應(yīng)裝置，尤其涉及一種通信時(shí)鐘頻率的自適應(yīng)裝置及該裝置進(jìn)行通信時(shí)鐘頻率自適應(yīng)的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]多媒體錄播系統(tǒng)一般都包括主控MCU、內(nèi)存、IXD顯示屏、SD卡或MMC卡等存儲(chǔ)設(shè)備。主控MCU—般都需要SDRAM或者DDR SDRAM作為數(shù)據(jù)運(yùn)算和程序運(yùn)行的內(nèi)存。內(nèi)存中的圖像數(shù)據(jù)需要通過(guò)MCU的LCD控制器，以特定的時(shí)鐘頻率發(fā)送給LCD顯示屏顯示。如果是播放器，MCU將SD卡里面存儲(chǔ)的音視頻文件讀取到SDRAM或者DDR SDRAM,然后再進(jìn)行解碼等運(yùn)算。如果是錄像機(jī)，MCU需要將已經(jīng)加工編碼好的音像數(shù)據(jù)，以特定的時(shí)鐘頻率寫(xiě)入到SD卡里面。
[0003]通常系統(tǒng)里面只有一個(gè)SDRAM或者DDR SDRAM的內(nèi)存，但音視頻編解碼數(shù)據(jù)、圖像處理數(shù)據(jù)、顯示數(shù)據(jù)、文件數(shù)據(jù)和程序等，都放在內(nèi)存里面。很容易出現(xiàn)多種功能同時(shí)需要訪問(wèn)內(nèi)存而發(fā)生沖突的情況。
[0004]LCD顯示器是一種需要按照時(shí)鐘節(jié)拍，實(shí)時(shí)傳輸數(shù)據(jù)的設(shè)備。如果在時(shí)鐘節(jié)拍到來(lái)時(shí)，沒(méi)有有效數(shù)據(jù)可以傳輸，顯示畫(huà)面就會(huì)出現(xiàn)異常。正因?yàn)槿绱耍趦?nèi)存訪問(wèn)繁忙導(dǎo)致沖突很多的系統(tǒng)里面，很容易導(dǎo)致LCD顯示異常。
[0005]MCU通過(guò)SD控制器，按照標(biāo)準(zhǔn)SD協(xié)議，將SD卡里的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)讀取到系統(tǒng)內(nèi)存里，或者將系統(tǒng)內(nèi)存里面的數(shù)據(jù)寫(xiě)入SD卡。SD協(xié)議規(guī)定，SD卡讀寫(xiě)是以數(shù)據(jù)包為單位進(jìn)行的。一個(gè)數(shù)據(jù)包由固定的8byte、16byte、512byte等數(shù)量的數(shù)據(jù)組成。如果系統(tǒng)內(nèi)存因?yàn)樵L問(wèn)繁忙，導(dǎo)致不能及時(shí)將從SD卡讀取的數(shù)據(jù)寫(xiě)入，或者不能及時(shí)提供數(shù)據(jù)給SD卡，就會(huì)造成數(shù)據(jù)丟失或者數(shù)據(jù)錯(cuò)誤。
[0006]本發(fā)明提供一種簡(jiǎn)單有效，不增加MCU成本的裝置和辦法，克服上述問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種制造成本地且易于實(shí)現(xiàn)的通信時(shí)鐘頻率自適應(yīng)裝置及利用該裝置進(jìn)行通信時(shí)鐘頻率自適應(yīng)調(diào)整的方法。
[0008]本發(fā)明所述通信時(shí)鐘頻率自適應(yīng)裝置所采用的技術(shù)方案是:該裝置包括主通信單元、從通信單元、存儲(chǔ)單元、緩存單元、監(jiān)測(cè)單元和時(shí)鐘發(fā)生器，所述從通信單元、所述時(shí)鐘發(fā)生器和所述緩存單元均與所述主通信單元連接，所述時(shí)鐘發(fā)生器和所述緩存單元均與所述監(jiān)測(cè)單元連接，所述存儲(chǔ)單元與所述緩存單元連接。
[0009]本發(fā)明所述通信時(shí)鐘頻率自適應(yīng)裝置的自適應(yīng)方法所采用的技術(shù)方案是，該方法包括該方法包括以下步驟:
(1)監(jiān)測(cè)單元根據(jù)緩存單元的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量，產(chǎn)生監(jiān)測(cè)狀態(tài)；
(2)時(shí)鐘發(fā)生器為主通信單元提供通信參考時(shí)鐘信號(hào)，并根據(jù)監(jiān)測(cè)單元提供的監(jiān)測(cè)狀態(tài)，自動(dòng)調(diào)整通信參考時(shí)鐘信號(hào)的頻率； (3)主通信單元根據(jù)時(shí)鐘發(fā)生器提供的通信參考時(shí)鐘，產(chǎn)生通信實(shí)際時(shí)鐘，通信參考時(shí)鐘和通信實(shí)際時(shí)鐘的頻率有確定的比例關(guān)系；
(4)主通信模塊按照通信實(shí)際時(shí)鐘的節(jié)拍，將緩存單元中的數(shù)據(jù)發(fā)送給從通信單元，或者接收從通信單元的數(shù)據(jù)，存放到緩存單元；
(5)緩存單元從存儲(chǔ)單元讀取數(shù)據(jù)并存儲(chǔ)在緩存單元中，或者將存儲(chǔ)在緩存單元里的數(shù)據(jù)寫(xiě)入存儲(chǔ)單元。
[0010]進(jìn)一步地，在步驟(I)中，所述監(jiān)測(cè)狀態(tài)包括:緩存已空、緩存將空、緩存將滿、緩存已滿和緩存適中五種狀態(tài)。
[0011]更進(jìn)一步地，在步驟(2)中，自動(dòng)調(diào)整通信參考時(shí)鐘信號(hào)的頻率時(shí)，緩存將空和緩存將滿狀態(tài)下，降低通信參考時(shí)鐘頻率；緩存已空和緩存已滿狀態(tài)下，暫停通信參考時(shí)鐘；在緩存適中狀態(tài)下，提供正常頻率的通信參考時(shí)鐘給主通信單元。
[0012]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明在現(xiàn)有電子數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中增加了用于監(jiān)測(cè)緩存單元數(shù)據(jù)量的監(jiān)測(cè)單元，當(dāng)存儲(chǔ)單元帶寬不足，導(dǎo)致緩存單元數(shù)據(jù)量不足或者過(guò)多時(shí)，監(jiān)測(cè)單元配合變時(shí)鐘發(fā)生器調(diào)整通信參考時(shí)鐘的頻率，以調(diào)整主通信單元和從通信單元的通信速度；避免緩存單元數(shù)據(jù)量不足或過(guò)多時(shí)，造成通信錯(cuò)誤或者數(shù)據(jù)丟失；使用該裝置和方法不僅不影響實(shí)際通信效果，而且可以保證通信的正確性。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1是本發(fā)明的簡(jiǎn)易結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是實(shí)施例一中的簡(jiǎn)易結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是實(shí)施例二中的簡(jiǎn)易結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]本發(fā)明公開(kāi)了一種通信時(shí)鐘頻率自適應(yīng)裝置及方法。為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面以LCD推屏顯示系統(tǒng)和SD卡讀寫(xiě)系統(tǒng)為例并結(jié)合附圖來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明具體實(shí)施例的實(shí)現(xiàn)過(guò)程。
[0015]實(shí)施例一:
以下將參考附圖2來(lái)描述本發(fā)明的第一個(gè)具體實(shí)施例。
[0016]通信時(shí)鐘頻率自適應(yīng)的IXD推屏顯示系統(tǒng)，包括IXD顯示屏、IXD控制器、SDRAM、數(shù)據(jù)緩存、監(jiān)測(cè)單元和時(shí)鐘發(fā)生器，其中，IXD控制器與IXD顯示屏、時(shí)鐘發(fā)生器、數(shù)據(jù)緩存連接。監(jiān)測(cè)單元與時(shí)鐘發(fā)生器、數(shù)據(jù)緩存連接。SDRAM與數(shù)據(jù)緩存連接。IXD顯示屏的分辨率為320X240。該系統(tǒng)正常工作時(shí)，數(shù)據(jù)緩沖讀取存儲(chǔ)在SDRAM里面的顯示圖像數(shù)據(jù)。為了保證IXD顯示屏的刷新率達(dá)到60幀每秒，時(shí)鐘發(fā)生器提供5MHz的參考時(shí)鐘信號(hào)。IXD控制器根據(jù)參考時(shí)鐘信號(hào)5MHz產(chǎn)生實(shí)際的LCD顯示屏驅(qū)動(dòng)時(shí)鐘信號(hào)。然后LCD控制器按照LCD顯示屏驅(qū)動(dòng)時(shí)鐘節(jié)拍，從數(shù)據(jù)緩沖讀取數(shù)據(jù)，再發(fā)送給IXD顯示屏，完成顯示數(shù)據(jù)發(fā)送通信過(guò)程。
[0017]當(dāng)SDRAM的即時(shí)帶寬不足，導(dǎo)致數(shù)據(jù)緩沖數(shù)據(jù)少于7個(gè)像素點(diǎn)時(shí)，監(jiān)測(cè)單元產(chǎn)生緩存將空的信號(hào)給時(shí)鐘發(fā)生器。時(shí)鐘發(fā)生器在緩存將空信號(hào)有效的時(shí)候，自動(dòng)將參考時(shí)鐘信號(hào)的頻率降低至500KHz。IXD顯示屏驅(qū)動(dòng)時(shí)鐘信號(hào)的頻率也就相應(yīng)降低至500KHz，比5MHz慢了 10倍。那么數(shù)據(jù)緩沖里面的數(shù)據(jù)的消耗速度就降低10倍。相對(duì)降頻前，數(shù)據(jù)緩沖在數(shù)據(jù)完全消耗完之前，有10倍的時(shí)間來(lái)繼續(xù)讀取SDRAM的數(shù)據(jù)。
[0018]在降頻狀態(tài)下，如果SDRAM的即時(shí)帶寬得到恢復(fù)，數(shù)據(jù)緩沖及時(shí)補(bǔ)充足夠的顯示數(shù)據(jù)后，監(jiān)測(cè)單元將緩存將空狀態(tài)換為緩存適中狀態(tài)。LCD顯示屏驅(qū)動(dòng)時(shí)鐘信號(hào)的頻率恢復(fù)至 5MHz。
[0019]由于人眼生理上存在1/24秒的影像暫留特性，所以只要IXD顯示屏刷新率高于25幀每秒，人眼就感覺(jué)不到畫(huà)面停頓。在本實(shí)施例中，正常刷新率比人眼生理要求高2倍。降頻狀態(tài)下，只有7個(gè)像素點(diǎn)的刷新速度慢于正常速度，占總像素點(diǎn)的萬(wàn)分之一。實(shí)際刷新頻率低于人眼生理要求的可能性非常低。從而實(shí)現(xiàn)在不影響LCD顯示屏顯示效果的前提下，大大降低了因數(shù)據(jù)緩沖里面的數(shù)據(jù)不能及時(shí)補(bǔ)充，導(dǎo)致LCD顯示數(shù)據(jù)錯(cuò)誤的可能性。
[0020]實(shí)施例二:
以下將參考附圖3來(lái)描述本發(fā)明的第二個(gè)具體實(shí)施例。
[0021]通信時(shí)鐘頻率自適應(yīng)的SD卡讀寫(xiě)系統(tǒng)，包括:SD卡、SD控制器、SDRAM、數(shù)據(jù)緩存、監(jiān)測(cè)單元和時(shí)鐘發(fā)生器，其中，SD控制器與SD卡、時(shí)鐘發(fā)生器、數(shù)據(jù)緩存連接。監(jiān)測(cè)單元與時(shí)鐘發(fā)生器、數(shù)據(jù)緩存連接。SDRAM與數(shù)據(jù)緩存連接。
[0022]該系統(tǒng)正常工作時(shí)，時(shí)鐘發(fā)生器根據(jù)SD通信協(xié)議要求，提供IOMHz的參考時(shí)鐘信號(hào)。SD控制器根據(jù)參考時(shí)鐘信號(hào)IOMHz產(chǎn)生實(shí)際的SD卡通信時(shí)鐘。
[0023]在寫(xiě)SD卡的操作過(guò)程里，數(shù)據(jù)緩沖讀取存儲(chǔ)在SDRAM里面的數(shù)據(jù)。SD控制器按照SD卡通信時(shí)鐘節(jié)拍，從數(shù)據(jù)緩沖讀取數(shù)據(jù)，再發(fā)送給SD卡，完成寫(xiě)SD卡的通信過(guò)程。當(dāng)SDRAM的即時(shí)帶寬不足，不能及時(shí)為數(shù)據(jù)緩沖補(bǔ)充數(shù)據(jù)，導(dǎo)致數(shù)據(jù)緩沖被SD控制器讀空時(shí)，監(jiān)測(cè)單元產(chǎn)生緩存已空的信號(hào)給時(shí)鐘發(fā)生器。時(shí)鐘發(fā)生器在緩存已空信號(hào)有效的時(shí)候，自動(dòng)暫停參考時(shí)鐘信號(hào)。相應(yīng)地，SD卡通信時(shí)鐘信號(hào)暫停，SD卡通信暫停。在暫停時(shí)鐘的狀態(tài)下，如果SDRAM的即時(shí)帶寬得到恢復(fù)，數(shù)據(jù)緩沖及時(shí)補(bǔ)充數(shù)據(jù)后，監(jiān)測(cè)單元將緩存已空狀態(tài)換為緩存適中狀態(tài)。時(shí)鐘發(fā)生器恢復(fù)輸出參考時(shí)鐘信號(hào)。相應(yīng)地，SD卡通信時(shí)鐘信號(hào)恢復(fù)，SD卡通信恢復(fù)。
[0024]在讀SD卡的操作過(guò)程里，SD控制器按照SD卡通信時(shí)鐘節(jié)拍，從SD卡讀取并寫(xiě)入數(shù)據(jù)緩沖器。然后，數(shù)據(jù)緩沖將存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)緩沖器里面的數(shù)據(jù)寫(xiě)入SDRAM，完成讀SD卡的通信過(guò)程。當(dāng)SDRAM的即時(shí)帶寬不足，數(shù)據(jù)緩沖不能及時(shí)將數(shù)據(jù)寫(xiě)入SDRAM，導(dǎo)致數(shù)據(jù)緩沖被SD控制器寫(xiě)滿時(shí)，監(jiān)測(cè)單元產(chǎn)生緩存已滿的信號(hào)給時(shí)鐘發(fā)生器。時(shí)鐘發(fā)生器在緩存已滿信號(hào)有效的時(shí)候，自動(dòng)暫停參考時(shí)鐘信號(hào)。相應(yīng)地，SD卡通信時(shí)鐘信號(hào)暫停，SD卡通信暫停。在暫停時(shí)鐘的狀態(tài)下，如果SDRAM的即時(shí)帶寬得到恢復(fù)，數(shù)據(jù)緩沖及時(shí)將數(shù)據(jù)寫(xiě)入SDRAM后，監(jiān)測(cè)單元將緩存已滿狀態(tài)換為緩存適中狀態(tài)。時(shí)鐘發(fā)生器恢復(fù)輸出參考時(shí)鐘信號(hào)。相應(yīng)地，SD卡通信時(shí)鐘信號(hào)恢復(fù)，SD卡通信恢復(fù)。
[0025]在SD通信協(xié)議里面規(guī)定，SD卡的讀寫(xiě)動(dòng)作都發(fā)生在SD通信時(shí)鐘信號(hào)的跳變邊沿。SD通信時(shí)鐘信號(hào)暫停后，SD卡不會(huì)發(fā)生任何讀寫(xiě)動(dòng)作。從而實(shí)現(xiàn)在不影響SD卡讀寫(xiě)操作的前提下，杜絕了因數(shù)據(jù)緩沖里面的數(shù)據(jù)不能處理，導(dǎo)致SD通信數(shù)據(jù)錯(cuò)誤的可能性。
[0026]以上實(shí)施例只為說(shuō)明本發(fā)明的構(gòu)思和特點(diǎn)，并不能以此限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡根據(jù)本發(fā)明實(shí)質(zhì)所作的等效變化或者修飾，應(yīng)該包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0027]本發(fā)明可應(yīng)用于通信頻率調(diào)節(jié)領(lǐng)域。
【權(quán)利要求】
1.一種通信時(shí)鐘頻率自適應(yīng)裝置，其特征在于:該裝置包括主通信單元、從通信單元、存儲(chǔ)單元、緩存單元、監(jiān)測(cè)單元和時(shí)鐘發(fā)生器，所述從通信單元、所述時(shí)鐘發(fā)生器和所述緩存單元均與所述主通信單元連接，所述時(shí)鐘發(fā)生器和所述緩存單元均與所述監(jiān)測(cè)單元連接，所述存儲(chǔ)單元與所述緩存單元連接。
2.一種如權(quán)利要求1所述的通信時(shí)鐘頻率自適應(yīng)裝置的自適應(yīng)方法，其特征在于，該方法包括以下步驟: (1)監(jiān)測(cè)單元根據(jù)緩存單元的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量，產(chǎn)生監(jiān)測(cè)狀態(tài)； (2)時(shí)鐘發(fā)生器為主通信單元提供通信參考時(shí)鐘信號(hào)，并根據(jù)監(jiān)測(cè)單元提供的監(jiān)測(cè)狀態(tài)，自動(dòng)調(diào)整通信參考時(shí)鐘信號(hào)的頻率； (3)主通信單元根據(jù)時(shí)鐘發(fā)生器提供的通信參考時(shí)鐘，產(chǎn)生通信實(shí)際時(shí)鐘，通信參考時(shí)鐘和通信實(shí)際時(shí)鐘的頻率有確定的比例關(guān)系； (4)主通信模塊按照通信實(shí)際時(shí)鐘的節(jié)拍，將緩存單元中的數(shù)據(jù)發(fā)送給從通信單元，或者接收從通信單元的數(shù)據(jù)，存放到緩存單元； (5)緩存單元從存儲(chǔ)單元讀取數(shù)據(jù)并存儲(chǔ)在緩存單元中，或者將存儲(chǔ)在緩存單元里的數(shù)據(jù)寫(xiě)入存儲(chǔ)單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的通信時(shí)鐘頻率自適應(yīng)裝置的自適應(yīng)方法，其特征在于:在步驟(I)中，所述監(jiān)測(cè)狀態(tài)包括:緩存已空、緩存將空、緩存將滿、緩存已滿和緩存適中五種狀態(tài)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的通信時(shí)鐘頻率自適應(yīng)裝置的自適應(yīng)方法，其特征在于，在步驟(2)中，自動(dòng)調(diào)整通信參考時(shí)鐘信號(hào)的頻率時(shí)，緩存將空和緩存將滿狀態(tài)下，降低通信參考時(shí)鐘頻率；緩存已空和緩存已滿狀態(tài)下，暫停通信參考時(shí)鐘；在緩存適中狀態(tài)下，提供正常頻率的通信參考時(shí)鐘給主通信單元。
【文檔編號(hào)】G06F1/08GK103777676SQ201410004384
【公開(kāi)日】2014年5月7日 申請(qǐng)日期:2014年1月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月6日
【發(fā)明者】梁明亮, 張靜, 盧夏燕, 鄭灼榮 申請(qǐng)人:建榮集成電路科技(珠海)有限公司