專利名稱：調整微處理器工作頻率的控制方法和系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種調整微處理器工作頻率的控制方法和系統(tǒng)，尤其是涉及一種封閉環(huán)境下的微處理器工作頻率的控制方法和系統(tǒng)。
背景技術：
隨著大規(guī)模集成電子技術的發(fā)展，電腦及家用電器的運行性能越來越高，而作為電腦和家用電器的“心臟”或者“大腦”的微處理器，其主頻速度大幅度提升，相應微處理器的功耗也大幅度增加。微處理器長時間的運行，其微處理器里面的硅半導體將產生大量的熱量，如果不能及時把其產生的熱量散發(fā)掉，將會導致溫度過高而被燒毀。因此微處理器的散熱問題是業(yè)界的一大難題。通過實際的使用經驗發(fā)現，現有PC系統(tǒng)中的微處理器在大多數時間中都是閑置的狀態(tài)，但是仍然會維持滿擋的工作頻率。
中國發(fā)明專利授權公告號第1153118號專利，提供一種在有操作系統(tǒng)的環(huán)境下，利用微處理器執(zhí)行操作系統(tǒng)發(fā)出的待處理(Idle)信號的程序來實現了解微處理器的當前使用率從而改變微處理器的工作時鐘頻率。也就是當目前微處理器使用率相當低時，可以動態(tài)地、適當地調低微處理器的工作頻率，一方面不會因而造成微處理器執(zhí)行上速度的降低，另一方面也可以達到省電和降溫的目的。
然而，該專利未能解決一種封閉環(huán)境中，該封閉環(huán)境是特指使用者無法自行安裝操作系統(tǒng)以及增減功能的軟件環(huán)境，例如與音/視頻硬件設備結合成一體的軟件環(huán)境，尤指家電產品中所屬的軟件環(huán)境。通常所說的操作系統(tǒng)是指資源管理，即在相互競爭的程序之間有序地控制對處理器、內存以及其它I/O接口設備，檔案系統(tǒng)的資源分配與管理，而該等程序有序控制就需要通過待處理(Idle)信號來解決。因此該專利無法解決在封閉環(huán)境下實現微處理器工作頻率的改變。
該封閉環(huán)境主要涉及到處理數據量較大的音/視頻文件的解碼運算的環(huán)境，由于該音/視頻文件存儲容量較大，需要經過壓縮并編碼處理后形成存儲容量較小的音/視頻壓縮文件，該種音/視頻文件壓縮規(guī)格包括有MPEG(Motion Pictures Expert Group)、WMA(Windows Media Audio)、AVI(Audio Video Interleave)等等。在播放經過壓縮后的視頻文件時，就需要通過微處理器對該文件進行解碼運算。
由此，有必要提供一種在封閉環(huán)境下也能改變微處理器的工作頻率的控制方法和系統(tǒng)。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種在封閉環(huán)境下的調整微處理器工作頻率的控制方法和系統(tǒng)。
根據上述發(fā)明目的，本發(fā)明提出一種調整微處理器工作頻率的控制方法，其包括下列步驟第一步首先在載入一音/視頻資料段的同時并取得該資料段的播放時間并加以存儲；第二步然后通過微處理器解碼該資料段并同時動態(tài)存儲解碼時間；第三步根據所存儲的播放時間和動態(tài)解碼時間，計算出動態(tài)解碼時間與播放時間的比值以取得微處理器的當前使用率并加以存儲。
第四步根據所存儲的當前使用率來控制微處理器的工作時鐘頻率。
根據上述發(fā)明目的，本發(fā)明提出一種調整微處理器工作頻率的控制系統(tǒng)，其包括一用于對音/視頻資料段進行解碼的微處理器；與微處理器相連的存儲器，用于存儲該視頻資料段的播放時間和動態(tài)解碼時間；計算器，用于計算解碼時間與播放時間的比值來計算該微處理器的當前使用率并送至存儲器加以存儲；控制器與存儲器和微處理器均相連，其根據存儲器所存儲的當前使用率，來改變該微處理器的工作時鐘頻率。
本發(fā)明所公開的調整微處理器工作頻率的控制方法和系統(tǒng)，其優(yōu)點表現在在微處理器使用率較低的情況下，并在封閉環(huán)境下實現有效控制微處理器的工作時鐘頻率，從而能夠達到減少耗電量和降低溫度的效果。


圖1為本發(fā)明用于調整微處理器工作頻率的控制方法的流程圖。
圖2為本發(fā)明中用于調整微處理器的控制系統(tǒng)的結構圖。
圖3為本發(fā)明中當前微處理器使用率和微處理器工作時鐘頻率的關系圖。
具體實施例方式
本發(fā)明主要是針對一般在封閉環(huán)境下的情況來說明，該封閉環(huán)境是特指使用者無法自行安裝操作系統(tǒng)以及增減功能的軟件環(huán)境，例如與音/視頻硬件設備結合成一體的軟件環(huán)境，尤指家電產品中所屬的軟件環(huán)境。然而對于該領域內的一般技術人員，可以根據本發(fā)明的原理而進行修改，也可應用于電池驅動的智能設備，這些設備需要節(jié)省電池功率，例如蜂窩電話，個人數字助理(PDA)以及便攜式音/視頻播放器這類電池支持的系統(tǒng)，均在本發(fā)明的保護范圍內。
目前的視頻標準有兩種NTSC(National Television SystemsCommittee)標準和PAL(Phase Alternating Line)標準。在NTSC標準下為每秒播放30幅畫面，在PAL標準下為每秒播放25幅畫面，通過以上數據就可輕易計算出上述每個畫面的播放時間T1。根據上述標準，一音/視頻壓縮文件包括若干個連續(xù)的資料段，而播放每個資料段的播放時間也遵循上述標準來獲取，在載入該視頻壓縮文件之后，微處理器需要對該文件進行解碼動作，而解碼動作需要通過微處理器來進行大量復雜的運算，就產生解碼時間T2，當解碼動作結束后，微處理器就處于空閑狀態(tài)，其產生一個閑置時間為T3，即播放時間T1減去解碼時間T2的值。當獲得微處理器的閑置時間T3后，將該閑置時間T3與已知的解碼時間T2進行比值，該比值就是微處理器的當前使用率。由于微處理器的當前使用率與微處理器的工作時鐘頻率成正比例關系，其關系情況可以參閱圖3。由此根據該微處理器的當前使用率就可以調整微處理器的工作時鐘頻率，即可達到省電的目的。比如假設有一段視頻資料段的播放時間T1是10秒鐘，而微處理器所進行的解碼時間T2為1秒鐘，如此微處理器就空閑了10-1＝9秒鐘即閑置時間T3，根據以上結果，就可將微處理器的執(zhí)行速度降低至一成，使得微處理器在10秒鐘的時間內進行解碼動作，假設該微處理器為266MHz的奔騰II微處理器，就可以調整其工作在26.6MHz時鐘頻率。
根據上述發(fā)明思想，并參閱圖1，本發(fā)明的具體實施步驟如下第一步首先在載入音/視頻資料段同時取得該資料段的播放時間并加以存儲；第二步然后通過微處理器解碼該資料段并同時動態(tài)存儲解碼時間；第三步根據所存儲的播放時間和動態(tài)解碼時間，計算出動態(tài)解碼時間與播放時間的比值以取得微處理器的當前使用率并加以存儲。
第四步根據所存儲的當前使用率來控制微處理器的工作時鐘頻率。
請參閱圖2，根據本發(fā)明思想形成的一種調整微處理器工作頻率的控制系統(tǒng)，其包括微處理器，與微處理器相連的存儲器，與存儲器的一端相連的計算器以及與存儲器和微處理器均相連接的控制器。微處理器用于對一音/視頻資料段的解碼。存儲器用于存儲該音/視頻資料段的播放時間和微處理器對壓縮文件進行解碼動作的解碼時間兩個時間。計算器與上述存儲器相連，用于計算動態(tài)解碼時間與播放時間的比值來計算該微處理器的當前使用率。經過計算器所計算后的當前使用率再反饋至存儲器加以存儲?？刂破髋c存儲器和微處理器均相連接，其根據存儲器所存儲的微處理器的當前使用率，并結合存儲器所存儲的當前使用率與工作時鐘頻率的對應關系(參見圖3)，由此根據不同的當前使用率通過控制器來改變相應的工作時鐘頻率，其中對應工作頻率為該微處理器的若干個可設定工作頻率中之一，每一可設定工作頻率對應于該微處理器使用率的對應范圍內。眾所周知，在一般PC或者家用電器的架構中，微處理器的工作時鐘頻率是由核心邏輯芯片組(Core Logic Chipsets)所提供，因此，透過控制器來控制核心芯片組的工作時鐘信號，便可以達到調整微處理器工作時鐘頻率的目的。另外，在一般的PC架構中，實際產生工作時鐘頻率的電路是在主板中，并且是根據基頻參數和倍頻參數來決定工作時鐘頻率的頻率，為方便實施起見，本實施例利用上述的基頻參數和倍頻參數來調整工作時鐘信號頻率，也為本領域內一般技術人員所熟悉，并不脫離本發(fā)明的精神。
為進一步解決微處理器的散熱問題，也可在采用本發(fā)明的微處理器的頻率控制方法或控制系統(tǒng)之后，結合采用微處理器風扇轉速的溫度控制，這樣效果會更加顯著。
權利要求
1.一種調整微處理器工作頻率的控制方法，其包括下列步驟首先取得一音/視頻資料段的播放時間并存儲該時間；然后通過微處理器解碼該壓縮文件并同時動態(tài)存儲解碼時間；計算所存儲的解碼時間和播放時間的比值以獲得微處理器的當前使用率；通過所獲得的微處理器的當前使用率來控制微處理器的工作時鐘頻率。
2.如權利要求1項所述的控制方法，其中該對應工作頻率為該微處理器的若干個可設定工作頻率中之一，每一可設定工作頻率對應于該微處理器使用率的對應范圍內。
3.如權利要求1項所述的控制方法，其中該當前使用率和該對應工作頻率成正比。
4.一種在封閉環(huán)境下的調整微處理器工作頻率的控制方法，其包括下列步驟計算該處理器的當前使用率；以及根據計算出的該當前使用率，控制該處理器操作在對應工作頻率下，該當前使用率和該對應工作頻率為成正比。
5.如權利要求4項所述的控制方法，其中該封閉環(huán)境為與音/視頻硬件設備結合一體的軟件環(huán)境。
6.一種調整微處理器工作頻率的控制系統(tǒng)，其包括一微處理器，用于一音/視頻資料段的解碼；存儲器，其與微處理器相連，用于存儲該音/視頻資料段的播放時間和動態(tài)解碼時間；計算器，用于計算解碼時間與播放時間的比值來計算該微處理器的當前使用率并送至存儲器加以存儲；控制器與存儲器和微處理器均相連，其根據存儲器所存儲的當前使用率，來改變該微處理器的工作時鐘頻率。
7.如權利要求6項所述的控制系統(tǒng)，其中該控制系統(tǒng)用于電池驅動的智能設備。
8.如權利要求7項所述的控制系統(tǒng)，其中該智能設備包括便攜式音/視頻播放器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種調整微處理器工作頻率的控制方法和系統(tǒng)。其控制方法如下首先在載入一音/視頻資料段的同時取得該資料段的播放時間并加以存儲然后通過微處理器解碼該資料段并同時動態(tài)存儲解碼時間；根據所存儲的播放時間和動態(tài)解碼時間，計算出動態(tài)解碼時間與播放時間的比值以取得微處理器的當前使用率并加以存儲。根據所存儲的當前使用率來控制微處理器的工作時鐘頻率。
文檔編號H04N7/26GK1760801SQ20041006715
公開日2006年4月19日 申請日期2004年10月14日 優(yōu)先權日2004年10月14日
發(fā)明者董忠智 申請人:上海環(huán)達計算機科技有限公司