传感器集线器、和移动装置及其多传感器管理方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及单芯片整合的传感器集线器(on-chip sensor hub)、以及应用如此单芯片传感器集线器的移动装置、以及移动装置的多传感器管理方法。
【背景技术】
[0002]移动装置(mobile device) 一般配置多种传感器、以及控制该些传感器、且汇整该些传感器的感应数据的一传感器集线器(sensor hub)。低成本及低耗电量的传感器集线器为移动装置的一项设计重点。
【发明内容】
[0003]本发明将传感器集线器与移动装置的主处理器(main processor)制作为单芯片，称为单芯片整合的传感器集线器。
[0004]在一种实施方式，单芯片整合的一传感器集线器包括:一协处理器(co-processor)、以及一程序间通信(IPC)接口。该协处理器与一移动装置的一主处理器制作在一芯片上。该程序间通信接口使该协处理器与该主处理器在该芯片内通信。该协处理器是根据该主处理器所发出的要求控制该移动装置的多个传感器，且还用于汇整上述多个传感器的感应数据供该主处理器运算。
[0005]传感器集线器更可采用多个空间的电力分开控制的多区型(distributed)挥发式存储模块，以达节电目的。
[0006]另一实施方式中，传感器集线器可调整其中协处理器的一操作时钟，以达节电目的。
[0007]另一实施方式中，传感器集线器可对其中协处理器做时钟闸控，以达节电目的。
[0008]另一实施方式中，传感器集线器可在该主处理器处于节电状态时，更令时钟闸控的该协处理器以低电压操作，以达节电目的。
[0009]本发明还有一种实施方式是以上述的单芯片整合的传感器集线器实现一移动装置；如此移动装置除具有整合一主处理器以及一传感器集线器，还包括多个传感器。该等传感器是由该主处理器通过该传感器集线器控制且汇整数据。
[0010]根据本发明一种实施方式所实现的一移动装置多传感器管理方法，包括:供应一协处理器，与一移动装置的一主处理器制作在一芯片上；以及，使该协处理器与该主处理器在该芯片内通过一程序间通信接口通信。该协处理器是根据该主处理器所发出的要求控制该移动装置的多个传感器，且更用于汇整上述多个传感器的感应数据供该主处理器运算。
[0011]下文特举实施例，并配合所附图示，详细说明本
【发明内容】
。
【附图说明】
[0012]图1为根据本发明一种实施方式所实现的一移动装置100，其中包括单芯片整合的传感器集线器106 ;
[0013]图2为移动装置100的多传感器S1、S2、S3、S4…管理方法；
[0014]图3A为流程图，说明传感器集线器106使用的一种电力管理方法；且
[0015]图3B为流程图，说明传感器集线器106使用的另一种电力管理方法。
【具体实施方式】
[0016]以下叙述列举本发明的多种实施例。以下叙述介绍本发明的基本概念，且并非意图限制本
【发明内容】
。实际发明范围应依照申请专利范围界定之。
[0017]图1为根据本发明一种实施方式所实现的一移动装置100，其中包括一芯片102、多个传感器S1、S2、S3、S4…以及一电源管理芯片PMIC (power management 1C)。如图所示，移动装置100的一主处理器(main processor) 104与一传感器集线器106以单芯片技术整合在芯片102内。传感器集线器106包括一协处理器(co-processor) 108、一程序间通信(inter process communicat1n)接口 IPC、以及一多区型(distributed)挥发式存储模块HO。
[0018]程序间通信接口 IPC用于协处理器108与主处理器104在芯片102内的通信；如此一来，传感器集线器106与主处理器104之间的通信速度远优于传统外挂在主处理器芯片外部的传感器集线器。传感器集线器106与移动装置100的传感器S1、S2、S3、S4…之间以内部整合电路总线I2C通信，且传感器S1、S2、S3、S4…可向传感器集线器106发出中断信号IRQ。主处理器104所发出的要求由程序间通信接口 IPC传递至协处理器108，使该协处理器108通过内部整合电路总线I2C控制传感器S1、S2、S3、S4...。传感器S1、S2、S3、S4…的感应数据则是通过内部整合电路总线I2C交由协处理器108汇整，以经过程序间通信接口 IPC供应至主处理器104作运算。协处理器108更用作传感器S1、S2、S3、S4…的任务调度(task schedule)、电力管理(power management)、感应数据的联合分析(fus1n)、校准(calibrat1n)以及管理(management)、以及实现传感器驱动器(sensor driver) ο
[0019]在图1所示实施例中，多区型挥发式存储模块110以分离式静态随机存取存储器(distributed SRAM)实现，提供电力分开控制的存储空间SRAMl以及存储空间SRAM2。存储空间SRAMl以及存储空间SRAM2分别专属于协处理器108对传感器S1、S2、S3、S4…的不同功能，举例如下。存储空间SRAMl可专属于协处理器108对传感器S1、S2、S3、S4…的常用功能，包括:休眠唤醒的应用(intelligence wakeup)、活动监控(activity monitor)、中断侦测(IRQ)…等常态运行的传感器功能。存储空间SRAM2可专属于协处理器108对传感器S1、S2、S3、S4…的罕用功能，包括:针对特定但不常发生的场景所设计的传感器功能。协处理器108将分析主处理器104所发出的要求，据以于上述罕用功能不使用时，令存储空间SRAM2独立于存储空间SRAMl进入低电量的数据保留状态(retent1n)，以节电方式留存数据，并带来显著的节电功效。一种实施方式中，存储空间SRAMl的尺寸小于存储空间SRAM2。存储空间SRAM2进入低电量的数据保留状态时，小尺寸的存储空间SRAMl耗费能量有限。
[0020]在一种实施方式中，主处理器104以及传感器集线器106可以设计在芯片102内不同的电压区域上。例如，主处理器104可设计在一启动/关闭电压区域(on/off voltagedomain)，而传感器集线器106可设计在一恒启动电压区域(always on voltage domain) ο主处理器104以及传感器集线器106的电力管理可分开设计。
[0021]传感器集线器106可调整其中协处理器108的一操作时钟，以达节电目的，此手法称作时钟切换(clock switch)。
[0022]传感器集线器106可对其中协处理器108作时钟闸控(clock gating)，以达节电目的。此外，传感器集线器106可在主处理器104处于节电状态(如仅剩后台侦测程序在运作)时，更令时钟闸控的协处理器108以低电压操作，以达节电目的。电源管理芯片PMIC可受协处理器108操作切换该协处理器108以低电压(例如，降至0.7伏特)操作。
[0023]图2为移动装置100的多传感器S1、S2、S3、S4…管理方法。
[0024]主处理器104发出的传感器控制(如，启动或关闭)要求以及数据要求由程序间通信接口 IPC发送至协处理器108，使协处理器108执行传感器驱动器(sensor driver) 202通过内部整合电路总线I2C操作传感器S1、S2、S3、S4...、并收集感应数据，再通过程序间通信接口 IPC回传主处理器104。
[0025]协处理器108还基于主处理器104所发出的要求，分析该多个传感器S1、S2、S3、S4…的任务(任务分析204)，以适时独立于存储空间SRAMl切换存储空间SRAM2进入低电量的数据保留状态。例如，在存储空间SRAMl专属常用功能、存储空间SRAM2专属罕用功能的设计下，存储空间SRAM2 —般会操作在低电量的数据保留状态。
[0026]基于任务分析204，协处理器108可更随传感器S1、S2、S3、S4...的工作量(workload)调整协处理器108的操作时钟，藉由时钟切换达到节电。
[0027]基于任务分析204，协处理器108可在传感器S1、S2、S3、S4…闲置(如，task idle)时对协处理器108作时钟闸控，达到节电。此外，协处理器108还可进行低电压评断206，判断主处理