專利名稱：用于降低功耗的數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的各實(shí)施方式一般涉及可用來降低對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行響應(yīng)的各子系統(tǒng)所消 耗的功率的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
圖1示出接受多位數(shù)字輸入信號(hào)102并輸出指示該數(shù)字輸入信號(hào)102的模擬電 流106的示例性電流數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC) 100。在圖1中，DAC 100被示為接收10個(gè)位，標(biāo)記 為D [9:0]，其中位位置0是最低有效位(LSB)而位位置9是最高有效位(MSB)。因此，DAC 100可被稱為10位DAC，或被等效地稱為具有10位分辨率的DAC。盡管DAC 100被示為具 有10位分辨率，但取決于DAC的所需分辨率，可以使用更多或更少的位。圖2A和2B示出用于DAC的示例性傳遞函數(shù)，也被稱為DAC傳遞函數(shù)。更具體地， 圖2A示出線性DAC傳遞函數(shù)201，且圖2B示出非線性DAC傳遞函數(shù)211。如將從以下討論 明白的，圖2B中示出的傳遞函數(shù)的非線性性可能是由于組件和/或電流失配以及DAC內(nèi)的 其他非理想性造成的。如本領(lǐng)域已知的，電流DAC 100 (此后將簡(jiǎn)單地稱為“DAC” )可以使用多個(gè)電流源 來實(shí)現(xiàn)。例如，10位DAC 100可包括(2~10)-1(即1023)個(gè)權(quán)重相同的電流源，它們基于 數(shù)字輸入D[9:0]來有選擇地打開和關(guān)閉，使得可以在DAC的輸出處產(chǎn)生2~10(即1024)個(gè) 不同的模擬電流電平?；蛘?，可以使用更少的電流源，其中這些電流源被適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行了不同 加權(quán)。例如，可以使用少至10個(gè)不同地加權(quán)的電流源，其每一個(gè)都可由該10個(gè)位之一來控 制。如本領(lǐng)域公知的，這一點(diǎn)的許多變型是可能的。一種類型的DAC被稱為分段DAC，因?yàn)樗举|(zhì)上包括形成較大DAC的多個(gè)子DAC。 存在用于實(shí)現(xiàn)分段DAC的多種方式，在此并未描述所有方式。通常，每一子DAC將接收數(shù)字 數(shù)據(jù)輸入(例如，D[9:0])的各個(gè)位中的至少一些，并響應(yīng)于該數(shù)字輸入生成電流輸出。多 個(gè)子DAC所輸出的電流通常相加以產(chǎn)生較大DAC的輸出。每一子DAC可以接收該子DAC所 使用的對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)電流I s來校準(zhǔn)用于將數(shù)字輸入轉(zhuǎn)換成模擬輸出的內(nèi)部電流源(該子 DAC內(nèi)的)?？梢岳缡褂梅答伜?或主基準(zhǔn)電流來自動(dòng)地調(diào)整各基準(zhǔn)電流I !，以嘗試對(duì) 子DAC之間的組件和電流失配進(jìn)行補(bǔ)償，來嘗試使較大DAC基本上是線性的(例如，使得較大DAC的傳遞函數(shù)類似于圖2A中的線201)。常規(guī)上，分段DAC內(nèi)的組件(以及許多其他類型的子系統(tǒng))接收相同的偏置電流， 而不論該組件是否正在被用于例如產(chǎn)生輸出。因?yàn)檫@一偏置電流消耗功率(并且因此可以 耗盡提供這一功率的電池)，所以未被使用的組件仍然消耗功率，這是低效的。對(duì)于其中存 在著最小化功耗從而最大化電池重新充電或電池更換之間的時(shí)間的需要的電池供電的便 攜式設(shè)備而言這尤其是一個(gè)問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的各具體實(shí)施方式
可用來降低子系統(tǒng)所消耗的功率，該子系統(tǒng)諸如但不限 于激光二極管驅(qū)動(dòng)器(LDD)的分段數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)。根據(jù)一實(shí)施方式，在將數(shù)字信號(hào)的各 部分提供給對(duì)該數(shù)字信號(hào)進(jìn)行響應(yīng)的子系統(tǒng)(例如，LDD的分段DAC)之前緩沖該數(shù)字信號(hào) 的各部分。在緩沖數(shù)字信號(hào)的各部分時(shí)，基于所緩沖的數(shù)字信號(hào)的各部分來確定可在何時(shí) 將該子系統(tǒng)和/或另一子系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)部分從第一狀態(tài)切換到第二狀態(tài)，其中第二狀 態(tài)比第一狀態(tài)造成更少功耗?；谠摯_定的結(jié)果，將該子系統(tǒng)和/或另一子系統(tǒng)的一個(gè)或 多個(gè)部分的狀態(tài)有選擇地從第一狀態(tài)切換到第二狀態(tài)，或相反。最終，將數(shù)字信號(hào)的各部分 提供給該子系統(tǒng)，以使得該子系統(tǒng)可以對(duì)該數(shù)字信號(hào)的各部分作出響應(yīng)。根據(jù)一實(shí)施方式，第一狀態(tài)可以是第一功率模式(例如，正常功率模式)，并且第 二狀態(tài)可以是比第一功率模式造成更少功耗的第二功率模式(例如，休眠模式)。根據(jù)另一 實(shí)施方式，第一狀態(tài)可以是激活狀態(tài)，而第二狀態(tài)可以是停用狀態(tài)。根據(jù)一實(shí)施方式，在第 一狀態(tài)期間，特定子系統(tǒng)產(chǎn)生輸出，并且在第二狀態(tài)期間，該特定子系統(tǒng)不產(chǎn)生輸出。作為補(bǔ)充或替換，在緩沖數(shù)字信號(hào)的各部分時(shí)，可以基于所緩沖的數(shù)字信號(hào)的各 部分來確定可以在何時(shí)調(diào)整一個(gè)或多個(gè)系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)來臨時(shí)降低功耗?；谠摯_定的結(jié) 果，有選擇地臨時(shí)調(diào)整系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)中的一個(gè)或多個(gè)。可以調(diào)整的示例性系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)包 括但不限于調(diào)整偏置或基準(zhǔn)電流，調(diào)整激光二極管電源電壓，發(fā)送外部信號(hào)以控制/啟用/ 禁用諸如反射鏡和光傳感器等其他系統(tǒng)組件，等等。如上所述，該子系統(tǒng)可以是包括多個(gè)子DAC的分段數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)。因此，可以 在將數(shù)字信號(hào)的各部分提供給分段DAC之前緩沖該數(shù)字信號(hào)的各部分。當(dāng)緩沖數(shù)字信號(hào) 的各部分時(shí)，基于所緩沖的數(shù)字信號(hào)的各部分來確定可在何時(shí)將分段DAC的一個(gè)或多個(gè)子 DAC從第一狀態(tài)切換到第二狀態(tài)?；谠摯_定的結(jié)果，將該分段DAC的一個(gè)或多個(gè)子DAC的 狀態(tài)有選擇地從第一狀態(tài)切換到第二狀態(tài)，或相反。最終，將數(shù)字信號(hào)的各部分提供給該分 段DAC，以使得該分段DAC可以將該數(shù)字信號(hào)的各部分轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)。根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式，一系統(tǒng)(例如，微型投影儀)包括對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行響應(yīng) 的子系統(tǒng)(例如，LDD的分段DAC)。另外，該系統(tǒng)包括被配置成接收數(shù)字信號(hào)并在將該數(shù)字 信號(hào)的各部分提供給子系統(tǒng)之前存儲(chǔ)該數(shù)字信號(hào)的各部分的多寄存器流水線。此外，該系 統(tǒng)包括被配置成基于存儲(chǔ)在多寄存器流水線中的數(shù)字信號(hào)的各部分來確定可在何時(shí)將該 子系統(tǒng)和/或另一子系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)部分從第一狀態(tài)切換到第二狀態(tài)的控制電路，其中 第二狀態(tài)比第一狀態(tài)造成更少功耗。這樣的控制電路還被配置成在確定該子系統(tǒng)和/或另 一子系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)部分可以從第一狀態(tài)切換到第二狀態(tài)或相反時(shí)有選擇地切換該子 系統(tǒng)和/或另一子系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)部分的狀態(tài)。這樣的系統(tǒng)可以是例如微型投影儀或微型投影儀的子系統(tǒng)(例如LDD)，但不限于此。本發(fā)明內(nèi)容部分無意于概括本發(fā)明的所有實(shí)施方式。根據(jù)以下闡明的具體實(shí)施方 式、附圖以及權(quán)利要求，本發(fā)明的其他和替換實(shí)施方式、以及特征、方面以及優(yōu)點(diǎn)將變得更 加顯而易見。


圖1是電流數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC) 100的高級(jí)表示。圖2A示出示例性線性DAC傳遞函數(shù)。圖2B示出示例非性線性DAC傳遞函數(shù)。圖2C用來示出對(duì)負(fù)載和/或系統(tǒng)的非線性性進(jìn)行補(bǔ)償以有效地達(dá)到基本上線性 的組合傳遞函數(shù)的技術(shù)。圖3是根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式的分段電流DAC的高級(jí)示圖。圖4示出根據(jù)本發(fā)明的各實(shí)施方式的可以如何使用預(yù)測(cè)流水線和控制器來降低 圖3的分段DAC以及其他子系統(tǒng)所消耗的功率。圖5是根據(jù)本發(fā)明的各實(shí)施方式的對(duì)用于降低功耗的技術(shù)進(jìn)行總結(jié)的高級(jí)流程 圖。圖6是根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式的微型投影儀系統(tǒng)的高級(jí)示圖。附圖中主要組件的附圖標(biāo)記的列表
權(quán)利要求
1.一種方法，包括(a)在將數(shù)字信號(hào)的各部分提供給對(duì)所述數(shù)字信號(hào)進(jìn)行響應(yīng)的子系統(tǒng)之前緩沖所述數(shù) 字信號(hào)的各部分；(b)在緩沖所述數(shù)字信號(hào)的各部分時(shí)，基于所緩沖的數(shù)字信號(hào)的各部分來確定可在何 時(shí)將所述子系統(tǒng)和/或另一子系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)部分從第一狀態(tài)切換到第二狀態(tài)，其中所 述第二狀態(tài)比所述第一狀態(tài)造成更少的功耗；(c)基于在步驟(b)執(zhí)行的確定的結(jié)果，有選擇地切換所述子系統(tǒng)和/或另一子系統(tǒng)的 一個(gè)或多個(gè)部分的狀態(tài)；以及(d)將所述數(shù)字信號(hào)的各部分提供給所述子系統(tǒng)，以使得所述子系統(tǒng)可以對(duì)所述數(shù)字 信號(hào)的各部分作出響應(yīng)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，對(duì)所述數(shù)字信號(hào)的其他部分重復(fù)步驟(a)、 (b)、(c)和(d)。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于步驟(b)還包括基于所緩沖的數(shù)字信號(hào)的各部分來確定應(yīng)當(dāng)在何時(shí)將所述子系統(tǒng)和/ 或另一子系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)部分從所述第二狀態(tài)切換到所述第一狀態(tài)。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于 所述第一狀態(tài)包括第一功率模式；以及所述第二狀態(tài)包括比所述第一功率模式造成更少功耗的第二功率模式。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于 所述第一功率模式包括正常功率模式；以及 所述第二功率模式包括休眠模式。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于 所述第一狀態(tài)包括激活狀態(tài)；以及所述第二狀態(tài)包括停用狀態(tài)。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于在所述第一狀態(tài)期間，所述子系統(tǒng)產(chǎn)生輸出；以及 在所述第二狀態(tài)期間，所述子系統(tǒng)不產(chǎn)生輸出。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述子系統(tǒng)包括包含多個(gè)子DAC的分段數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)；步驟(a)包括在將所述數(shù)字信號(hào)的各部分提供給所述分段DAC之前緩沖所述數(shù)字信號(hào) 的各部分；步驟(b)包括在緩沖所述數(shù)字信號(hào)的各部分時(shí)，基于所緩沖的數(shù)字信號(hào)的各部分來確 定可在何時(shí)將所述分段DAC的一個(gè)或多個(gè)子DAC從所述第一狀態(tài)切換到所述第二狀態(tài)，其 中所述第二狀態(tài)比所述第一狀態(tài)造成更少的功耗；步驟(c)包括基于在步驟(b)執(zhí)行的確定的結(jié)果來有選擇地切換所述分段DAC的一個(gè) 或多個(gè)子DAC的狀態(tài)；以及步驟(d)包括將所述數(shù)字信號(hào)的各部分提供給所述分段DAC，以使得所述分段DAC可以 將所述數(shù)字信號(hào)的各部分轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，對(duì)所述數(shù)字信號(hào)的其他部分重復(fù)步驟(a)、(b)、(c)和(d)。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于步驟(b)還包括基于所緩沖的數(shù)字信號(hào)的各部分來確定應(yīng)當(dāng)在何時(shí)將所述分段DAC的 一個(gè)或多個(gè)子DAC從所述第二狀態(tài)切換到所述第一狀態(tài)。
11.一種系統(tǒng)，包括對(duì)于數(shù)字信號(hào)進(jìn)行響應(yīng)的子系統(tǒng)；多寄存器流水線，所述多寄存器流水線被配置成接收所述數(shù)字信號(hào)并在將所述數(shù)字信 號(hào)的各部分提供給所述子系統(tǒng)之前存儲(chǔ)所述數(shù)字信號(hào)的各部分；以及 控制電路，其被配置成基于存儲(chǔ)在所述多寄存器流水線中的數(shù)字信號(hào)的各部分來確定可在何時(shí)將所述子系 統(tǒng)和/或另一子系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)部分從第一狀態(tài)切換到第二狀態(tài)，其中所述第二狀態(tài)比 所述第一狀態(tài)造成更少功耗；以及在確定所述子系統(tǒng)和/或另一子系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)部分可以從所述第一狀態(tài)切換到 所述第二狀態(tài)時(shí)有選擇地切換所述子系統(tǒng)和/或另一子系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)部分的狀態(tài)。
12.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其特征在于 所述控制電路還被配置成基于存儲(chǔ)在所述多寄存器流水線中的數(shù)字信號(hào)的各部分來確定應(yīng)當(dāng)在何時(shí)將所述子 系統(tǒng)和/或另一子系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)部分從所述第二狀態(tài)切換到所述第一狀態(tài)；以及在確定所述子系統(tǒng)和/或另一子系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)部分應(yīng)當(dāng)從所述第二狀態(tài)切換到 所述第一狀態(tài)時(shí)有選擇地切換所述子系統(tǒng)和/或另一子系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)部分的狀態(tài)。
13.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其特征在于 所述第一狀態(tài)包括第一功率模式；以及所述第二狀態(tài)包括比所述第一功率模式造成更少功耗的第二功率模式。
14.如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其特征在于 所述第一功率模式包括正常功率模式；以及 所述第二功率模式包括休眠模式。
15.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其特征在于 所述第一狀態(tài)包括激活狀態(tài)；以及所述第二狀態(tài)包括停用狀態(tài)。
16.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其特征在于在所述第一狀態(tài)期間，所述子系統(tǒng)產(chǎn)生輸出；以及 在所述第二狀態(tài)期間，所述子系統(tǒng)不產(chǎn)生輸出。
17.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其特征在于所述子系統(tǒng)包括包含多個(gè)子DAC的分段數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)；所述多寄存器流水線在將所述數(shù)字信號(hào)的各部分提供給所述分段DAC之前存儲(chǔ)所述 數(shù)字信號(hào)的各部分；以及 所述控制電路被配置成基于存儲(chǔ)在所述多寄存器流水線中的數(shù)字信號(hào)的各部分來確定可在何時(shí)將所述分段 DAC的一個(gè)或多個(gè)子DAC從所述第一狀態(tài)切換到所述第二狀態(tài)，其中所述第二狀態(tài)比所述第一狀態(tài)造成更少功耗；以及在確定所述分段DAC的一個(gè)或多個(gè)子DAC可以從所述第一狀態(tài)切換到所述第二狀態(tài) 時(shí)，有選擇地切換一個(gè)或多個(gè)子DAC的狀態(tài)。
18.如權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其特征在于 所述控制電路還被配置成基于存儲(chǔ)在所述多寄存器流水線中的數(shù)字信號(hào)的各部分來確定應(yīng)當(dāng)在何時(shí)將所述分 段DAC的一個(gè)或多個(gè)子DAC從所述第二狀態(tài)切換到所述第一狀態(tài)；以及在確定所述分段DAC的一個(gè)或多個(gè)子DAC應(yīng)當(dāng)從所述第二狀態(tài)切換到所述第一狀態(tài) 時(shí)，有選擇地切換一個(gè)或多個(gè)子DAC的狀態(tài)。
19.一種與包括多個(gè)子系統(tǒng)的系統(tǒng)一起使用的方法，包括(a)在將數(shù)字信號(hào)的各部分提供給對(duì)所述數(shù)字信號(hào)進(jìn)行響應(yīng)的子系統(tǒng)之前緩沖所述數(shù) 字信號(hào)的各部分；(b)在緩沖所述數(shù)字信號(hào)的各部分時(shí)，基于所緩沖的數(shù)字信號(hào)的各部分來確定可以在 何時(shí)調(diào)整一個(gè)或多個(gè)系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)來臨時(shí)降低功耗；(c)基于步驟(b)的結(jié)果來有選擇地臨時(shí)調(diào)整所述系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)中的一個(gè)或多個(gè)；以及(d)將所述數(shù)字信號(hào)的各部分提供給所述子系統(tǒng)，以使得所述子系統(tǒng)可以對(duì)所述數(shù)字 信號(hào)的各部分作出響應(yīng)。
20.一種系統(tǒng)，包括多個(gè)數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)，所述多個(gè)DAC中的每一個(gè)DAC都適于接收單獨(dú)的多位數(shù)字輸入 并響應(yīng)于該DAC接收到的數(shù)字輸入且作為該數(shù)字輸入的指示來輸出單獨(dú)的模擬輸出電流； 多個(gè)發(fā)光元件，所述發(fā)光元件中的每一個(gè)都產(chǎn)生不同波長(zhǎng)的光，并且所述發(fā)光元件中 的每一個(gè)都適于依賴于所述DAC之一輸出的模擬輸出電流之一來驅(qū)動(dòng)；以及 多個(gè)數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)和控制子系統(tǒng)，其中的每一個(gè)都對(duì)應(yīng)于所述DAC之一； 其中每一所述數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)和控制子系統(tǒng)包括多寄存器流水線，所述多寄存器流水線被配置成接收旨在提供給對(duì)應(yīng)DAC的多位數(shù)字 信號(hào)并在將所述數(shù)字信號(hào)的各部分提供給所述對(duì)應(yīng)DAC之前存儲(chǔ)所述數(shù)字信號(hào)的各部分； 以及控制電路，其被配置成基于存儲(chǔ)在所述多寄存器流水線中的數(shù)字信號(hào)的各部分來確定可在何時(shí)將所述對(duì)應(yīng) DAC和/或另一子系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)部分從第一狀態(tài)切換到第二狀態(tài)，其中所述第二狀態(tài) 比所述第一狀態(tài)造成更少功耗；以及在確定所述DAC和/或另一子系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)部分可以從所述第一狀態(tài)切換到所述 第二狀態(tài)時(shí)有選擇地切換所述對(duì)應(yīng)DAC和/或另一子系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)部分的狀態(tài)。
21.如權(quán)利要求20所述的系統(tǒng)，其特征在于每一 DAC包括被配置成向依賴于所述DAC輸出的模擬電流來驅(qū)動(dòng)的所述發(fā)光元件提供 閾值電流的閾值子DAC;以及每一所述數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)和控制子系統(tǒng)的控制電路被配置成有選擇地切換所述對(duì)應(yīng)DAC的 閾值子DAC的狀態(tài)。
全文摘要
提供了用來降低對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行響應(yīng)的各子系統(tǒng)所消耗的功率的系統(tǒng)和方法。在將數(shù)字信號(hào)的各部分提供給對(duì)該數(shù)字信號(hào)進(jìn)行響應(yīng)的子系統(tǒng)(例如，LDD的分段DAC)之前對(duì)該數(shù)字信號(hào)進(jìn)行緩沖。在緩沖時(shí)，基于所緩沖的數(shù)字信號(hào)的各部分來確定可在何時(shí)將該子系統(tǒng)和/或另一子系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)部分從第一狀態(tài)切換到第二狀態(tài)，其中第二狀態(tài)比第一狀態(tài)造成更少的功耗。作為補(bǔ)充或替換，在緩沖數(shù)字信號(hào)的各部分時(shí)，可以基于所緩沖的數(shù)字信號(hào)的各部分來確定可以在何時(shí)調(diào)整一個(gè)或多個(gè)系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)來臨時(shí)降低功耗?；谠摯_定的結(jié)果，將該子系統(tǒng)和/或另一子系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)部分的狀態(tài)有選擇地從第一狀態(tài)切換到第二狀態(tài)，或相反。最終，將數(shù)字信號(hào)的各部分提供給該子系統(tǒng)，以使得該子系統(tǒng)可以對(duì)該數(shù)字信號(hào)的各部分作出響應(yīng)。
文檔編號(hào)H03M1/66GK101997549SQ20101024866
公開日2011年3月30日 申請(qǐng)日期2010年8月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月3日
發(fā)明者B·康克林, D·凱特西斯 申請(qǐng)人:英特賽爾美國(guó)股份有限公司