专利名称：基于usb的双向唤醒的方法、设备及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及移动通讯领域，特别涉及一种基于USB的双向唤醒的方法、设备及系 统。
背景技术：
MID (Mobile Internet Device，移动互联网设备)首先由英特尔2008年在北京举 行的IDF(Intel Developer Forum，英特尔开发者论坛)大会上提出。在英特尔的定义中， MID是一种体积小于笔记电脑，但大于手机的移动互联网装置。MID与UMPC(Ultra-mobile Personal Computer，超级移动个人计算机)类似，同样为便于携带的移动PC(Pers0nal Computer，个人计算机)产品，通过MID，用户可进入互联网，随时享受娱乐、进行信息查询、 邮件收发等操作。作为在笔记本电脑和手机之间的新产品形态，其设计思路的核心是将移 动多媒体与互联网无缝联结，实现消费者在任何时间和任何地点都可以访问互联网的梦
术g
；οMID的设计目标是兼备笔记本和手机的功能，其CPU主频最高可达1. 6GHz，且集成 的功能越来越多。例如，除大屏幕液晶显示器、蓝牙、GPS、WIFI和多媒体等功能外，还需实 现网络接入、电话和短信功能，因此MID的功耗也越来越高。而MID体积受限，电池容量也 受限，所以如何提高MID的使用时间，是所有MID都要面临的严峻问题。MID通过内置的无线模块实现接入网络、语音和短信功能。随着3G的到来，市场上 出现了各种网络制式的无线模块，例如宽带码分多址(Wideband Code Division Multiple Access，WCDMA)、码分多址(Code Division Multiple Access，CDMA)、时分同步码分多址 (Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access, TD-SCDMA)。而这些无线 模块普遍采用通用串行总线(Universal Serial BUS，USB)接口与移动上网终端连接，因此 MID为了能适配各种制式的无线模块，相应地也采用USB接口与内置的无线模块连接。一般在MID的应用中，除接入网络、语音和短信功能外，其他的功能不使用时，均 可以关掉以达到降低功耗的目的。为了大大降低MID的待机功耗，可以使得MID主机和无 线模块通过USB总线实现双向唤醒功能，即MID主机能休眠/唤醒无线模块，当MID需要访 问网络、主叫/被叫时，MID主机和无线模块工作；而当MID不需要访问网络、没有电话接入 或呼出时，MID主机和无线模块都维持在最小电流情况。目前的实现双向唤醒功能的方法都是在USB总线接口的基础上，使用多个通用输 入输出(General Purpose Input Output, GP10)控制信号，在USB总线接口两端检测这些 控制信号及匹配时序，以实现双向休眠/唤醒。该方法需要使用多个GPI0，不仅占用大量的 硬件资源，限制系统实现更多功能，而且软件实现需要检测多个信号时序进行匹配，流程较 困难复杂。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种基于USB的双向唤醒的方法、设备及系统，旨在减
4少硬件资源，实现第一装置与第二装置之间的双向唤醒。本发明提供了一种基于USB的双向唤醒的方法，包括以下步骤第一装置根据唤醒事件触发进入唤醒状态，并产生唤醒信号；将所述唤醒信号通过USB总线发送至第二装置，以供第二装置检测到USB总线上 的唤醒信号后，进入唤醒状态。 优选地，上述第一装置为MID主机，第二装置为无线模块，所述MID主机被触发的 唤醒事件包括唤醒按键、定时唤醒触发信号或MID唤醒指令。优选地，上述第一装置为无线模块，第二装置为MID主机，所述无线模块被触发的 唤醒事件包括语音接入/呼出或短信接入/呼出。优选地，上述唤醒信号表达为当第二装置为全速设备时，唤醒信号设置为USB总线的正差分信号端D+与负差分 信号端D-的差值小于200mV;当第二装置为低速设备时，唤醒信号设置为USB总线的正差分信号端D+与负差分 信号端D-的差值大于200mV。优选地，上述方法还包括以下步骤MID主机根据休眠事件触发进入休眠状态，并产生休眠信号；所述休眠事件包括 休眠按键、定时休眠触发信号或MID休眠指令；将所述休眠信号通过USB总线发送至无线模块，以供无线模块检测到USB总线上 的休眠信号后，进入休眠状态。优选地，上述休眠信号表达为当第二装置为全速设备时，休眠信号设置为USB总线的正差分信号端D+大于 2. OV ；负差分信号端D-大于0. 8V ；当第二装置为全速设备时，休眠信号设置为USB总线的正差分信号端D-大于 2. OV ；负差分信号端D+大于0. 8V。本发明又提出了一种基于USB的双向唤醒的设备，包括第一装置，且该第一装置 进一步包括信号产生模块，用于根据唤醒事件触发进入唤醒状态，并产生唤醒信号；发送模块，用于将所述唤醒信号通过USB总线发送至第二装置，以供第二装置检 测到USB总线上的唤醒信号后，进入唤醒状态。优选地，上述唤醒信号表达为当第二装置为全速设备时，唤醒信号设置为USB总线的正差分信号端D+与负差分 信号端D-的差值小于200mV;当第二装置为低速设备时，唤醒信号设置为USB总线的正差分信号端D+与负差分 信号端D-的差值大于200mV。本发明又提出了一种基于USB的双向唤醒的系统，包括第一装置，用于根据唤醒事件触发进入唤醒状态，并发送唤醒信号至USB总线；第二装置，与第一装置通过USB总线连接，用于检测到USB总线上的唤醒信号后， 进入唤醒状态。 优选地，上述第一装置为MID主机，第二装置为无线模块；所述MID主机被触发的唤醒事件包括唤醒按键、定时唤醒触发信号或MID唤醒指令。优选地，上述第一装置为无线模块，第二装置为MID主机；所述无线模块被触发的 唤醒事件包括语音接入/呼出或短信接入/呼出。优选地，上述MID主机还用于根据休眠事件触发进入休眠状态，并产生休眠信号， 通过USB总线发送至无线模块；所述休眠事件包括休眠按键、定时休眠触发信号或MID休眠 指令；所述无线模块还用于检测到USB总线上的休眠信号后，进入休眠状态。本发明使得MID主机与无线模块可以分别检测USB总线信号，并根据该USB总线 信号进行休眠或唤醒，不但实现了 MID主机可以唤醒无线模块，而且当MID主机与无线模块 均处于休眠状态时，无线模块被触发唤醒后可以通过USB总线唤醒MID主机。
图1是本发明基于USB的双向唤醒的系统一实施例的结构示意图；图2是本发明基于USB的双向唤醒的系统一实施例中MID主机与无线模块的连接 结构示意图；图3是本发明基于USB的双向唤醒的设备一实施例的结构示意图；图4是本发明基于USB的双向唤醒的方法一实施例的流程示意图；图5是本发明基于USB的双向唤醒的方法一实施例中MID主机的结构示意图；图6是本发明基于USB的双向唤醒的方法一实施例中MID主机唤醒无线模块的流 程示意图；图7是本发明基于USB的双向唤醒的方法一实施例中无线模块唤醒MID主机的流 程示意图；图8是本发明基于USB的双向唤醒的方法一实施例中无线模块唤醒USB模块的流 程示意图；图9是本发明基于USB的双向唤醒的方法一实施例中MID主机休眠无线模块的流 程示意图。本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施例方式应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。本发明实现了 MID(Mobile Internet Devices，移动互联网设备)主机与无线模 块之间的双向唤醒。为了能更清楚地理解本发明，首先介绍MID和无线模块的双向唤醒原 理USB (Universal Serial BUS,通用串行总线)总线2. 0协议规定=USB主机与USB 系统有相互独立的电源管理系统，USB的系统软件可以与主机的能源管理系统结合共同处 理各种电源子件如挂起、唤醒等。而且，USB设备应用特有的电源管理特性可让USB系统软 件控制其电源管理。所有的USB设备都必须能支持挂起状态，并可从任何一个电平状态进入挂起态。 当设备发现它们的上行总线上的空闲态持续时间超3. Oms时，它们便进入挂起态。处在挂起状态的设备，当它的上行端口接收到任何一个非空闲信号时，它的操作
6将被唤醒。特别地，如果设备的远程唤醒功能被USB系统软件开启时，它将自动发信号给系 统来唤醒操作。唤醒信号由主机或设备使用，以使一个挂起的总线段回到活动态。因此，本发明利用USB总线协议中特有的电源管理方式、挂起和唤醒机制，无需额 外的硬件GPIO (General Purpose Input Output，通用输入输出)资源，而通过现有的USB 总线接口即可实现MID和无线模块之间的双向唤醒。图1是本发明基于USB的双向唤醒的系统一实施例的结构示意图。该基于USB的双向唤醒的系统包括第一装置10，用于根据唤醒事件触发进入唤醒状态，并发送唤醒信号至USB总线；第二装置20，与第一装置10通过USB总线连接，用于检测到USB总线上的唤醒信 号后，进入唤醒状态。其中一示例中，第一装置10为MID主机，第二装置20为无线模块。且第一装置10 被触发的唤醒事件包括唤醒按键、定时唤醒触发信号或MID唤醒指令。另一示例中，第一装置10为无线模块，第二装置20为MID主机。且第一装置10 被触发的唤醒事件包括语音接入/呼出或短信接入/呼出。其中MID主机与无线模块通过各自包含的USB模块，使用USB总线连接，如图2所 示。本发明中，USB总线信号状态定义如表1所示
信号状态信号定义差动1(D+ ) - (D- ) > 200 mV差动0(D+) - (D-) < 200 mVJ全速设备1;低速设备0K全速设备0;低速设备1IDLE全速设备D+>2.0V, D->0.8V 低速设备D->2.0V, D+>0.8V表 1在这里需要说明的是，本发明中的MID主机与无线模块对USB总线信号的定义一 致。当然，如果MID主机与无线模块对USB总线信号的定义不一致时，则可以通过增加转换 模块，将检测到的USB总线信号转换为自己能识别的信号。另外，MID主机还用于根据休眠事件进入休眠状态时，将发送休眠信号IDLE至USB 总线，使得无线模块检测到该休眠信号IDLE后，也进入休眠状态。本发明使得MID主机与无线模块可以分别检测USB总线信号，并根据该USB总线 信号进行休眠或唤醒，不但实现了 MID主机可以休眠或唤醒无线模块，而且在MID和无线模 块均处于休眠时，无线模块被触发唤醒后可以通过USB总线唤醒MID主机。图3是本发明基于USB的双向唤醒的设备一实施例的结构示意图。本实施例基于USB的双向唤醒的设备包括第一装置10，且该第一装置10进一步包 括信号产生模块101，用于根据唤醒事件触发进入唤醒状态，并产生唤醒信号；
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发送模块102，用于将所述唤醒信号发送至USB总线通过USB总线发送至第二装 置，以供第二装置检测到USB总线上的唤醒信号后，进入唤醒状态。检测模块103，用于当第一装置10处于休眠状态、且检测到USB总线上的唤醒信号 时，进入唤醒状态。其中，第一装置可以为MID主机，也可以为无线模块。当MID主机唤醒无线模块时， MID主机中产生的唤醒信号通过发送模块102发送至无线模块，无线模块中的检测模块103 检测到MID主机发送的唤醒信号后，进入唤醒状态。当无线模块唤醒MID主机时，无线模块 中产生的唤醒信号通过发送模块102发送至MID主机，MID主机中的检测模块103检测到 无线模块发送的唤醒信号后，进入唤醒状态。上述信号产生模块101还用于根据休眠事件触发进入休眠状态，并产生休眠信 号；发送模块102还用于将所述休眠信号通过USB总线发送至第二装置20，以供第二装置 20检测到USB总线上的休眠信号后，进入休眠状态。该休眠事件包括休眠按键、定时休眠触 发信号或MID休眠指令本发明使得MID主机与无线模块可以分别检测USB总线信号，并根据该USB总线 信号进行休眠或唤醒，不但实现了 MID主机可以休眠或唤醒无线模块，而且在MID和无线模 块均处于休眠时，无线模块被触发唤醒后可以通过USB总线唤醒MID主机。图4是本发明基于USB的双向唤醒的方法一实施例的流程示意图。本实施例基于USB的双向唤醒的方法，包括以下步骤步骤S10、第一装置10根据唤醒事件触发进入唤醒状态，并产生唤醒信号；步骤S11、将所述唤醒信号通过USB总线发送至第二装置20，以供第二装置20检 测到USB总线上的唤醒信号后，进入唤醒状态。该唤醒信号K表达为当第二装置20为全速设备时，设置USB总线的正差分信号端D+与负差分信号端 D-的差值小于200mV ；当第二装置20为低速设备时，设置USB总线的正差分信号端D+与负差分信号端 D-的差值大于200mV。一示例中，第一装置为MID主机，第二装置为无线模块。其中MID主机的结构如图 5所示。该MID主机包括处理器平台、人机接口模块、多媒体模块、存储模块、电源管理模块、 USB模块。电源管理模块用于实现MID的开机、关机或充电，并对处理器平台、人机接口模 块、多媒体模块、存储模块及USB模块进行休眠或唤醒管理。无线模块包括基带单元、射频 单元，用于实现MID的网络接入和语音功能，通过外部无线网络连接到互联网。具体功能包 括搜索无线网络、与无线网络进行信息同步、建立与无线网络之间的语音及数据链路、与 无线网络之间进行数据交互等。参照图6，MID主机唤醒无线模块的流程示意图。该流程主要包括步骤SlOl、MID主机检测并响应唤醒事件；该唤醒事件可以为特定的唤醒按键、定时唤醒触发信号或MID唤醒指令等等。MID 主机根据唤醒事件的触发进入唤醒状态。步骤S102、处理器平台进入唤醒状态，恢复为正常工作模式；
首先，处理器平台进入唤醒状态，并置片上外设资源的电源和时钟于正常工作值， 由低功耗模式恢复为正常工作模式。步骤S103、USB模块被唤醒，由挂起态恢复至正常工作态；步骤S104、通过USB模块发送唤醒信号K至USB总线；步骤S105、无线模块检测到USB总线上的唤醒信号K后，从低功耗模式恢复至正常 工作模式；步骤S106、处理器平台唤醒外围模块。处理器平台结合电源管理模块，唤醒外围模块，例如人机接口、多媒体及存储等模 块。MID唤醒无线模块过程结束。另一示例中，第一装置为无线模块，第二装置为MID主机。参照图7，无线模块唤醒MID主机的流程示意图。该无线模块唤醒MID主机的流程包括步骤S201、无线模块检测并响应唤醒事件；该唤醒事件为无线模块接收到电话或短信，无线模块响应该唤醒事件，由低功耗 模式恢复至正常工作模式；步骤S202、无线模块发送唤醒信号K至USB总线；步骤S203、MID主机的USB模块检测到USB总线的唤醒信号K，由挂起态恢复至正 常工作态；步骤S204、USB模块唤醒处理器平台，进入正常工作模式；USB模块唤醒处理器平台，处理器平台置片上外设资源的电源和时钟于正常工作 值，并进入正常工作模式。步骤S205、处理器平台唤醒外围模块。处理器平台结合电源管理模块唤醒人机接口、多媒体及存储等外围模块。在该无线模块唤醒MID过程中，无线模块唤醒MID主机的USB模块为本发明的关 键。该USB模块与无线模块内部连接结构如图8所示。USB模块中的USBH0ST通过内置的 ROOT HUB的端口 2级联一个HUB后，在级联HUB的端口 1连接无线模块，如图8中的DEVICE。参照图8，该USB模块与无线模块的唤醒过程示意图。其中t0 无线模块向USB总线发送唤醒信号K时刻；11 级联HUB检测到端口 1的唤醒信号时刻；t2 主机控制器ROOT HUB检测到端口 1的唤醒时刻；t3 无线模块停止发送唤醒信号；t4 级联HUB停止发送唤醒信号；t5 主机控制器完成唤醒序列操作时刻；t0至t3为无线模块完成唤醒的时间；tl至t4为级联HUB完成唤醒的时间；tl至 t4为ROOT HUB完成唤醒的时间。(1)无线模块检测到唤醒事件后进入唤醒状态，由低功耗模式切换到正常工作模 式，并在to时刻通过内部的USB模块向USB总线发送唤醒信号K ；(2) MID级联的HUB在11时刻检测到无线模块的唤醒信号K后，向USBH0ST的ROOT
9HUB反馈唤醒信号K，同时，级联HUB从挂起工作模式向正常工作模式切换；(3) USB HOST的ROOT HUB在t2时刻检测到级联HUB的唤醒信号后，开始从挂起工 作模式向正常工作模式切换；(4) t5时刻USB HOST的ROOT HUB完成唤醒工作，然后USB HOST向MID发送中断 信号，MID处理器平台收到中断信号后，从休眠模式转变为正常工作模式。在这里需要说明的是，本实施例实施的前提是MID主机与无线模块均处于休眠状 态。首先是MID主机进入休眠状态，再通过USB模块发送休眠信号至无线模块，使无线模块 也进入休眠状态。参照图9，MID主机休眠无线模块的流程示意图；该MID主机与无线模块均进入休眠状态的过程包括步骤S301、MID主机检测并响应休眠事件，进入休眠状态；该休眠事件是特定的休眠按键、定时休眠触发信号、MID休眠指令等。MID主机则 根据该休眠事件进入休眠状态。步骤S302、外围模块进入休眠状态； MID主机通过处理器与电源管理模块的配合，先将人机接口、多媒体及存储等外围 模块进行休眠操作。步骤S303、MID主机通过USB模块发送休眠信号IDLE至USB总线；MID主机将该休眠信号IDLE发送至USB总线，且该休眠信号IDLE将持续一定时间 (例如，5ms)。步骤S304、无线模块检测到该休眠信号IDLE后，由正常工作模式切换为低功耗模 式；无线模块检测到USB总线上的休眠信号IDLE、且持续一定时间时，则由正常工作 模式切换为低功耗模式。步骤S305、USB模块进入休眠状态；步骤S306、处理器平台进入休眠状态。USB模块进入休眠状态后，处理器平台也开始进入休眠状态，并根据系统性能要求 关掉或降低片上外设资源的电源和时钟，使得处理器平台进入深度睡眠模式，消耗最少电流。本发明使得MID主机与无线模块可以分别检测USB总线信号，并根据该USB总线 信号进行休眠或唤醒，不但实现了 MID主机可以休眠或唤醒无线模块，而且在MID和无线模 块均处于休眠时，无线模块被触发唤醒后可以通过USB总线唤醒MID主机。以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用 本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关 的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
权利要求
一种基于USB的双向唤醒的方法，其特征在于，包括以下步骤第一装置根据唤醒事件触发进入唤醒状态，并产生唤醒信号；将所述唤醒信号通过USB总线发送至第二装置，以供第二装置检测到USB总线上的唤醒信号后，进入唤醒状态。
2.根据权利要求1所述的基于USB的双向唤醒的方法，其特征在于，所述第一装置为移 动互联网设备MID主机，第二装置为无线模块；所述MID主机被触发的唤醒事件包括唤醒 按键、定时唤醒触发信号或MID唤醒指令。
3.根据权利要求1所述的基于USB的双向唤醒的方法，其特征在于，所述第一装置为无 线模块，第二装置为MID主机；所述无线模块被触发的唤醒事件包括语音接入/呼出或短 信接入/呼出。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的基于USB的双向唤醒的方法，其特征在于，所述 唤醒信号表达为当第二装置为全速设备时，唤醒信号设置为USB总线的正差分信号端D+与负差分信号 端D-的差值小于200mV ；当第二装置为低速设备时，唤醒信号设置为USB总线的正差分信号端D+与负差分信号 端D-的差值大于200mV。
5.根据权利要求所述2或3的基于USB的双向唤醒的方法，其特征在于，还包括以下步骤MID主机根据休眠事件触发进入休眠状态，并产生休眠信号；所述休眠事件包括休眠 按键、定时休眠触发信号或MID休眠指令；将所述休眠信号通过USB总线发送至无线模块，以供无线模块检测到USB总线上的休 眠信号后，进入休眠状态。
6.根据权利要求5所述的基于USB的双向唤醒的方法，其特征在于，所述休眠信号表达为当无线模块为全速设备时，休眠信号设置为USB总线的正差分信号端D+大于2. OV ；负 差分信号端D-大于0. 8V ；当无线模块为低速设备时，休眠信号设置为USB总线的正差分信号端D-大于2. OV ；负 差分信号端D+大于0. 8V。
7.一种基于USB的双向唤醒的设备，其特征在于，包括第一装置；所述第一装置包括 信号产生模块，用于根据唤醒事件触发进入唤醒状态，并产生唤醒信号；发送模块，用于将所述唤醒信号通过USB总线发送至第二装置，以供第二装置检测到 USB总线上的唤醒信号后，进入唤醒状态。
8.根据权利要求7所述的基于USB的双向唤醒的设备，其特征在于，所述唤醒信号表达为当第二装置为全速设备时，唤醒信号设置为USB总线的正差分信号端D+与负差分信号 端D-的差值小于200mV ；当第二装置为低速设备时，唤醒信号设置为USB总线的正差分信号端D+与负差分信号 端D-的差值大于200mV。
9.一种基于USB的双向唤醒的系统，其特征在于，包括第一装置，用于根据唤醒事件触发进入唤醒状态，并发送唤醒信号至USB总线；第二装置，与第一装置通过USB总线连接，用于检测到USB总线上的唤醒信号后，进入 唤醒状态。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述第一装置为MID主机，第二装置为无 线模块；所述MID主机被触发的唤醒事件包括唤醒按键、定时唤醒触发信号或MID唤醒指 令。
11.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述第一装置为无线模块，第二装置为 MID主机；所述无线模块被触发的唤醒事件包括语音接入/呼出或短信接入/呼出。
12.根据权利要求10或11所述的系统，其特征在于，所述MID主机还用于根据休眠事 件触发进入休眠状态，并产生休眠信号，通过USB总线发送至无线模块；所述休眠事件包括 休眠按键、定时休眠触发信号或MID休眠指令；所述无线模块还用于检测到USB总线上的休 眠信号后，进入休眠状态。
全文摘要
本发明涉及一种基于USB的双向唤醒的方法，包括第一装置根据唤醒事件触发进入唤醒状态，并产生唤醒信号；将所述唤醒信号通过USB总线发送至第二装置，以供第二装置检测到USB总线上的唤醒信号后，进入唤醒状态。相应地，本发明还提出了一种基于USB的双向唤醒的设备及系统。该系统包括第一装置及第二装置。该第一装置为MID主机，则第二装置为无线模块；或者第一装置为无线模块，第二装置为MID主机。本发明使得MID主机与无线模块可以分别检测USB总线信号，并根据该USB总线信号进行休眠或唤醒，不但实现了MID主机可以唤醒无线模块，而且当MID主机与无线模块均处于休眠状态时，无线模块被触发唤醒后可以通过USB总线唤醒MID主机。
文档编号H04W52/02GK101938818SQ20101026844
公开日2011年1月5日 申请日期2010年8月30日 优先权日2010年8月30日
发明者胡晓波 申请人:中兴通讯股份有限公司