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時鐘源控制方法及通信裝置.pdf

摘要
申請專利號:

CN201010281951.2

申請日:

2010.09.15

公開號:

CN102035640B

公開日:

2015.01.07

當前法律狀態:

授權

有效性:

有權

法律詳情: 授權|||實質審查的生效IPC(主分類):H04L 7/04申請日:20100915|||公開
IPC分類號: H04L7/04; H04W52/02(2009.01)I; H04W52/28(2009.01)I; H04W56/00(2009.01)I 主分類號: H04L7/04
申請人: 聯發科技股份有限公司
發明人: 張良正; 楊明潔; 萬緯倫; 孫瑞廷; 許宏凱; 錢韋寧
地址: 中國臺灣新竹科學工業園區新竹市篤行一路一號
優先權: 2009.09.29 US 61/246,564; 2010.03.08 US 12/719,088; 2010.07.27 US 12/844,411
專利代理機構: 北京萬慧達知識產權代理有限公司 11111 代理人: 葛強;張一軍
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201010281951.2

授權公告號:

102035640B||||||

法律狀態公告日:

2015.01.07|||2011.06.15|||2011.04.27

法律狀態類型:

授權|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明提供一種時鐘源控制方法、通信裝置及無線通信模塊。所述通信裝置包含第一無線通信模塊、第二無線通信模塊與時鐘源;時鐘源被第一及第二無線通信模塊共享,且為第一及第二無線通信模塊提供參考時鐘;其中第一無線通信模塊檢測來自第二無線通信模塊的用于啟動時鐘源的一個請求,決定參考時鐘是否已被時鐘源穩定地產生,以及當參考時鐘未被穩定地產生時,調整時鐘源的電特性以促使自時鐘源輸出的參考時鐘達到目標頻率。上述時鐘源控制方法、通信裝置及無線通信模塊可節省時鐘電路所需的成本,以及減少電池電量消耗。

權利要求書

1: 一種通信裝置, 包含 : 第一無線通信模塊, 提供第一無線通信服務以及依據第一協議與第一通信裝置通信 ; 第二無線通信模塊, 提供第二無線通信服務以及依據第二協議與第二通信裝置通信 ; 以及 時鐘源, 被該第一及該第二無線通信模塊共享, 且為該第一無線通信模塊及該第二無 線通信模塊提供參考時鐘 ; 其中該第一無線通信模塊檢測來自該第二無線通信模塊的用于啟動該時鐘源的一個 請求, 決定該參考時鐘是否已被該時鐘源穩定地產生, 以及當該參考時鐘未被穩定地產生 時, 調整該時鐘源的電特性以促使自該時鐘源輸出的該參考時鐘達到目標頻率。
2: 根據權利要求 1 所述的通信裝置, 其特征在于, 當該參考時鐘已被穩定地產生時, 該 第一無線通信模塊避免調整該時鐘源的該電特性。
3: 根據權利要求 2 所述的通信裝置, 其特征在于, 當該參考時鐘已被穩定地產生時, 通 過基于自該第一通信裝置接收的多個廣播信號調整應用于該時鐘源的壓控振蕩器或鎖相 環的電壓, 該第一無線通信模塊保持具有特定精度的該參考時鐘。
4: 根據權利要求 1 所述的通信裝置, 其特征在于, 通過在第一時間間隔將該時鐘源的 電容調整至相對較小值以便減少用于達到該目標頻率的時間, 以及隨后在第二時間間隔將 該時鐘源的該電容調整至相對較大值以便保持具有預定精度的該目標頻率, 該第一無線通 信模塊調整該時鐘源的該電特性。
5: 根據權利要求 1 所述的通信裝置, 其特征在于, 該第二無線通信模塊包含內部時鐘 產生器與分配器, 該內部時鐘產生器與分配器用于接收該參考時鐘以及將該參考時鐘調整 至該第二無線通信模塊所需的適當時鐘頻率。
6: 根據權利要求 1 所述的通信裝置, 其特征在于, 該參考時鐘的頻率隨該時鐘源的該 電特性而變化。
7: 根據權利要求 1 所述的通信裝置, 其特征在于, 該電特性是該時鐘源的電容及 / 或電 壓。
8: 根據權利要求 1 所述的通信裝置, 其特征在于, 該第一無線通信模塊包含一個或多 個外部中斷及 / 或通用輸入輸出連接, 以與該第二無線通信模塊連接。
9: 根據權利要求 8 所述的通信裝置, 其特征在于, 該第二無線通信模塊通過透過外部 中斷接口觸發外部中斷或透過通用輸入輸出接口發送通用輸入輸出信號來發出該請求, 以 通知該第一無線通信模塊該時鐘源已被請求啟動。
10: 根據權利要求 8 所述的通信裝置, 其特征在于, 該第一無線通信模塊更裝載及執行 外部中斷處理器或包含一系列軟件代碼的軟件程序, 以及透過被執行的該外部中斷處理器 或該軟件程序調整該時鐘源的該電特性。
11: 一種時鐘源控制方法, 由第一無線通信模塊執行, 其中該第一無線通信模塊與至少 一個第二無線通信模塊共享時鐘源, 該時鐘源控制方法包含 : 檢測自該第二無線通信模塊的用于啟動該時鐘源的請求 ; 決定參考時鐘是否已被該時鐘源穩定地產生 ; 以及 當該參考時鐘已被穩定地產生時, 避免調整該時鐘源的電特性, 其中對于該時鐘源的 該電特性的該調整促使自該時鐘源輸出的該參考時鐘達到目標頻率。 2
12: 根據權利要求 11 所述的時鐘源控制方法, 更包含 : 當該參考時鐘未被穩定地產生時, 調整該時鐘源的該電特性, 以使得自該時鐘源輸出 的該參考時鐘達到該目標頻率。
13: 根據權利要求 12 所述的時鐘源控制方法, 更包含 : 當該參考時鐘已被穩定地產生時, 基于自第一通信裝置接收的多個廣播信號調整應用 于該時鐘源的壓控振蕩器或鎖相環的電壓, 以保持具有特定精度的該參考時鐘, 其中該第 一通信裝置與該第一無線通信模塊通信。
14: 根據權利要求 11 所述的時鐘源控制方法, 其特征在于, 該參考時鐘的頻率隨該時 鐘源的該電特性而變化。
15: 根據權利要求 11 所述的時鐘源控制方法, 其特征在于, 該電特性是該時鐘源的電 容及 / 或電壓。
16: 根據權利要求 11 所述的時鐘源控制方法, 其特征在于, 調整該時鐘源的該電特性 更包含 : 在第一時間間隔將該時鐘源的電容調整至相對較小值以便減少用于達到該目標頻率 的時間 ; 以及 在第二時間間隔將該時鐘源的該電容調整至相對較大值以便保持具有預定精度的該 目標頻率。
17: 根據權利要求 11 所述的時鐘源控制方法, 更包含 : 通過觸發外部中斷或發送通用輸入輸出信號來發出該請求, 以通知該第一無線通信模 塊該時鐘源已被請求啟動。
18: 根據權利要求 17 所述的時鐘源控制方法, 更包含 : 當接收到該外部中斷或該通用輸入輸出信號時, 裝載及執行外部中斷處理器或包含一 系列軟件代碼的軟件程序 ; 以及 透過被執行的該外部中斷處理器或該軟件程序調整該時鐘源的該電特性。
19: 一種通信裝置, 包含 : 時鐘源, 提供參考時鐘 ; 第一無線通信模塊, 包含 : 接口, 以及 微控制器單元, 耦接于該接口 ; 以及 第二無線通信模塊, 透過該第一無線通信模塊的該接口通知該第一無線通信模塊該時 鐘源已被請求啟動, 其中該微控制器單元檢測該參考時鐘, 在接收到來自于該第二無線通信模塊的該通知 后, 參考檢測到的該參考時鐘決定是否調整該時鐘源的電特性以促使該參考時鐘達到目標 頻率, 以及依據該決定調整該時鐘源的該電特性。
20: 根據權利要求 19 所述的通信裝置, 其特征在于, 當該參考時鐘未被穩定產生時, 該 微控制器單元更決定調整該時鐘源的電容以促使該參考時鐘達到該目標頻率。
21: 根據權利要求 19 所述的通信裝置, 其特征在于, 當該參考時鐘已被穩定產生時, 該 微控制器單元更決定不調整該時鐘源的電容, 其中對于該電容的調整促使該參考時鐘達到 該目標頻率。 3
22: 一種無線通信模塊, 與無線電話通信模塊共存, 該無線通信模塊包含 : 射頻模塊 : 調制解調器 ; 時鐘產生器與分配器 ; 以及 系統控制邏輯, 發出外部中斷信號至該無線電話通信模塊, 用于透過該無線電話通信 模塊啟動時鐘源, 其中, 當該時鐘源被啟動后, 該時鐘產生器與分配器自該已啟動時鐘源接收參考時鐘, 將該參考時鐘轉換為一個或多個內部時鐘, 并將該一個或多個內部時鐘驅動至該射頻模塊 及該調制解調器, 以用于該射頻模塊及該調制解調器的同步。
23: 根據權利要求 22 所述的無線通信模塊, 其特征在于, 該無線通信模塊是藍牙模塊。
24: 根據權利要求 23 所述的無線通信模塊, 其特征在于, 通過保護時段, 該系統控制邏 輯在偵測定位點之前發出該外部中斷信號。
25: 根據權利要求 22 所述的無線通信模塊, 其特征在于, 該時鐘產生器與分配器更將 該參考時鐘調整至適當時鐘頻率, 并將該被調整的參考時鐘驅動至一功率水平并傳送至該 調制解調器及該射頻模塊, 用于該調制解調器及該射頻模塊的同步。
26: 根據權利要求 22 所述的無線通信模塊, 其特征在于, 該射頻模塊更包含電壓控制 振蕩器或鎖相回路, 用于接收該被調整的參考時鐘, 以穩定用于該無線通信模塊中的無線 電發射機與接收機的頻率。
27: 根據權利要求 22 所述的無線通信模塊, 其特征在于, 該無線電話通信模塊是全球 移動通信系統模塊、 寬帶碼分多址模塊、 cdma2000 模塊、 全球互通微波存取模塊、 時分同步 碼分多址模塊、 長期演進模塊或時分長期演進模塊。
28: 根據權利要求 22 所述的無線通信模塊, 其特征在于, 該無線通信模塊是無線保真 模塊。
29: 根據權利要求 28 所述的無線通信模塊, 其特征在于, 通過保護時段, 該系統控制邏 輯在信標幀被收聽之前發出該外部中斷信號。
30: 一種時鐘源控制方法, 由無線通信模塊執行, 用于控制時鐘源, 其中該無線通信模 塊與無線電話通信模塊共享該時鐘源, 該時鐘源控制方法包含 : 將外部中斷信號發出至該無線電話通信模塊, 用于透過該無線電話通信模塊啟動該時 鐘源 ; 自該啟動時鐘源接收參考時鐘 ; 以及 使用該被接收的參考時鐘同步該無線通信模塊中至少兩個內部裝置。
31: 根據權利要求 30 所述的時鐘源控制方法, 其特征在于, 該無線通信模塊是藍牙模 塊, 該發出步驟更包含通過保護時段, 在偵測定位點之前發出該外部中斷信號。
32: 根據權利要求 30 所述的時鐘源控制方法, 其特征在于, 該同步步驟更包含 : 將該參考時鐘轉換為一個或多個適當時鐘頻率以作為一個或多個內部時鐘 ; 以及 將該轉換后的一個或多個參考時鐘信號驅動至功率水平并傳送至該無線通信模塊中 該至少兩個內部裝置, 以用于該至少兩個內部裝置的同步。
33: 根據權利要求 30 所述的時鐘源控制方法, 其特征在于, 該無線通信模塊是無線保 真模塊, 并且該時鐘源控制方法更包含 : 4 在該同步步驟之后, 自存取點收聽信標幀。
34: 根據權利要求 33 所述的時鐘源控制方法, 更包含 : 在該收聽步驟之后, 自該存取點接收被緩沖的數據。

說明書


時鐘源控制方法及通信裝置

    技術領域 本發明有關于時鐘源控制方法及相關通信裝置, 且特別有關于用于以協調的方式 控制在不同無線通信模塊之間共享的時鐘源的時鐘源控制方法、 通信裝置及無線通信模 塊。
     背景技術 隨著無線通信技術的發展, 移動電子裝置可提供多于一項的無線通信服務, 例如 藍牙 (Bluetooth)、 無線保真 (Wireless Fidelity, 以下簡稱 WiFi)、 全球互通微波存取 (Worldwide Interoperability for Microwave Access, 以下簡稱 WiMAX) 無線通信服務等 等。然而, 多個無線通信服務所需的時鐘頻率通常是不同的。當使用多重時鐘源時, 每一個 時鐘源可用于一個對應無線通信服務, 此時移動電子裝置中電池電量的消耗將會增加。因 此, 亟需一種用于控制在不同無線通信模塊之間共享的時鐘源的方法及裝置, 以節省時鐘 電路所需的成本, 以及減少電池電量的消耗。
     發明內容 有鑒于此, 本發明特提供以下技術方案 :
     本發明實施例提供一種通信裝置, 包含第一無線通信模塊、 第二無線通信模塊與 時鐘源。第一無線通信模塊提供第一無線通信服務以及依據第一協議與第一通信裝置通 信; 第二無線通信模塊提供第二無線通信服務以及依據第二協議與第二通信裝置通信 ; 時 鐘源被第一及第二無線通信模塊共享, 且為第一及第二無線通信模塊提供參考時鐘 ; 其中 第一無線通信模塊檢測來自第二無線通信模塊的用于啟動時鐘源的一個請求, 決定參考時 鐘是否已被時鐘源穩定地產生, 以及當參考時鐘未被穩定地產生時, 調整時鐘源的電特性 以促使自時鐘源輸出的參考時鐘達到目標頻率。
     本發明實施例另提供一種時鐘源控制方法, 由第一無線通信模塊執行, 其中第一 無線通信模塊與至少一個第二無線通信模塊共享時鐘源, 時鐘源控制方法包含 : 檢測自第 二無線通信模塊的用于啟動時鐘源的請求 ; 決定參考時鐘是否已被時鐘源穩定地產生 ; 以 及當參考時鐘已被穩定地產生時, 避免調整時鐘源的電特性, 其中對于時鐘源的電特性的 調整促使自時鐘源輸出的參考時鐘達到目標頻率。
     本發明實施例又提供一種通信裝置, 包含時鐘源、 第一無線通信模塊與第二無線 通信模塊。時鐘源提供參考時鐘 ; 第一無線通信模塊包含 : 接口以及微控制器單元, 微控制 器單元耦接于接口 ; 第二無線通信模塊透過第一無線通信模塊的接口通知第一無線通信模 塊時鐘源已被請求啟動, 其中微控制器單元檢測參考時鐘, 在接收到來自于第二無線通信 模塊的通知后, 參考檢測到的參考時鐘決定是否調整時鐘源的電特性以促使參考時鐘達到 目標頻率, 以及依據決定調整時鐘源的電特性。
     本發明實施例另提供一種無線通信模塊, 與無線電話通信模塊共存, 無線通信模 塊包含射頻模塊、 調制解調器、 時鐘產生器與分配器以及系統控制邏輯。 系統控制邏輯將外
     部中斷信號發出到無線電話通信模塊, 用于透過無線電話通信模塊啟動時鐘源, 其中, 當時 鐘源被啟動后, 時鐘產生器與分配器自被啟動時鐘源接收參考時鐘, 將參考時鐘轉換為一 個或多個內部時鐘, 并將一個或多個內部時鐘驅動至射頻模塊及調制解調器, 用于射頻模 塊及調制解調器的同步。
     本發明實施例另提供一種時鐘源控制方法, 由無線通信模塊執行, 用于控制時鐘 源, 其中無線通信模塊與無線電話通信模塊共享時鐘源, 時鐘源控制方法包含 : 將外部中斷 信號發出至無線電話通信模塊, 用于透過無線電話通信模塊啟動時鐘源 ; 自啟動時鐘源接 收參考時鐘 ; 以及使用被接收的參考時鐘同步至少兩個內部裝置。
     以上所述的時鐘源控制方法、 通信裝置及無線通信模塊可控制在多個無線通信模 塊之間共享的時鐘源, 從而節省時鐘電路所需的成本, 以及減少電子裝置中電池電量的消 耗。 附圖說明
     圖 1 是依據本發明的一個實施例的通信系統的示意圖。
     圖 2 是依據本發明第一實施例的移動電子裝置的示意圖。
     圖 3 是一示例狀況下時鐘請求、 不同 CapID 值與被提供的參考時鐘的對應波形圖。 圖 4 是于另一示例狀況下時鐘請求、 不同 CapID 值與被提供的參考時鐘的對應波形圖。 圖 5 是依據本發明第二實施例的移動電子裝置的示意圖。
     圖 6 是依據本發明的一個實施例的藍牙模塊的硬件結構的示意圖。
     圖 7 是依據本發明的一個實施例的 WiFi 模塊的硬件結構的示意圖。
     圖 8 是依據本發明的一個實施例的 GPS 模塊的硬件結構的示意圖。
     圖 9 是依據本發明的一個實施例的移動電子裝置的示意圖。
     圖 10A 是依據本發明的一個實施例的通過無線通信模塊的 MCU 控制 VCXO 的方法 的流程圖。
     圖 10B 是當 VCXO 被外無線通信模塊最初啟動時用于控制時鐘源的范例時間線的 示意圖。
     圖 11 是依據本發明的另一實施例的移動電子裝置的示意圖。
     圖 12A 是依據本發明的一個實施例的通過無線通信模塊的 MCU 控制 VCTCXO 的方 法的流程圖。
     圖 12B 是當 VCTCXO 被外無線通信模塊最初啟動時用于控制時鐘源的范例時間線 的示意圖。
     圖 13 是依據本發明的另一實施例的移動電子裝置的示意圖。
     圖 14 是每六個時隙發送 HV3 分組傳輸的范例的示意圖。
     圖 15 是 ACL 鏈路的連接狀態的范例的示意圖。
     圖 16 是偵測定位點的示意圖。
     圖 17 是 EINT 信號發出的示意圖。
     圖 18 是用于輸送信息的交互作用的范例的示意圖, 其中所述信息指示 WLAN 模塊 將進入功率節省模式。
     圖 19 是用于自存取點獲得被緩沖的分組的交互作用的范例的示意圖。 圖 20 是在具有 EINT 信號的時間線中, 用于獲取被緩沖的分組的幀交換的示意圖。具體實施方式
     在說明書及權利要求書當中使用了某些詞匯來指稱特定的組件。所屬領域中的 技術人員應可理解, 制造商可能會用不同的名詞來稱呼同樣的組件。本說明書及權利要求 書并不以名稱的差異來作為區分組件的方式, 而是以組件在功能上的差異來作為區分的基 準。在通篇說明書及權利要求書當中所提及的 「包含」 是開放式的用語, 故應解釋成 「包含 但不限定于」 。另外, 「耦接」 一詞在此包含任何直接及間接的電氣連接手段。因此, 若文中 描述第一裝置耦接于第二裝置, 則代表第一裝置可直接電氣連接于第二裝置, 或透過其它 裝置或連接手段間接地電氣連接至第二裝置。
     圖 1 是依據本發明的一個實施例的通信系統的示意圖。移動電子裝置 100 可被安 裝在筆記本電腦、 手機、 便攜式游戲裝置 (portable gaming device)、 便攜式多媒體播放器 (portable multimedia player)、 全球定位系統 (Global Positioning System, 以下簡稱 為 GPS)、 接收機或其他裝置中。 如圖 1 中所示, 移動電子裝置 100 可包含多個無線通信模塊 101-103, 以提供不同無線通信服務。 無線通信模塊 101 可依據特定協議 (protocol) 透過空 中接口 (air interface) 與無線通信裝置 201 通信。 無線通信模塊 102 可依據特定協議透過 空中接口與無線通信裝置 202 通信。無線通信模塊 103 可依據特定協議透過空中接口與無 線通信裝置 203 通信。 依據本發明的一個實施例, 無線通信模塊 101 可以是 ( 舉例而言 ) 全 球移動通信系統 (Global System for Mobile Communications, 以下簡稱 GSM) 模塊、 寬帶 碼分多址 (Wideband Code Division Multiple Access, 以下簡稱 WCDMA) 模塊、 cdma2000 模 塊、 WiMAX 模塊、 時分同步碼分多址 (Time Division Synchronous Code Division Multiple Access, 以下簡稱 TD-SCDMA) 模塊、 長期演進 (Long Term Evolution, 以下簡稱 LTE) 模塊、 時分長期演進 (Time Division Long Term Evolution, 以下簡稱 TD-LTE) 模塊等等, 用于 提供無線電話 (wireless telephony) 服務, 例如基本服務、 短消息服務 (short message service, 以下簡稱 SMS)、 多媒體消息服務 (multimedia message service, 以下簡稱 MMS)、 補充業務 (supplementary service, 以下簡稱 SS) 等等。無線通信模塊 102 或 103 可以是 藍牙模塊、 無線個域網 ( 例如, ZigBee) 模塊、 無線局域網 ( 例如, Wireless BREE, 以下簡稱 WiBREE) 模塊、 無線保真模塊、 超寬帶 (Ultra-WideBand, 以下簡稱 UWB) 模塊或 GPS 模塊等 等。
     依據本發明的一個實施例, 移動電子裝置 100 可更包含在無線通信模塊 101-103 之間共享的時鐘源 104, 用以提供參考時鐘 CLOCK。參考時鐘 CLOCK 的頻率可以是 ( 舉例而 言 )26MHz、 15.36MHz、 30.72MHz、 32MHz 等等。請注意, 本領域技術人員也可以實施一個或多 于二個無線通信模塊連接至無線通信模塊 101 以及共享時鐘源 104, 本發明并非僅限于此。 此外, 應可理解, 多個無線通信模塊可被整合在一顆片上系統 (system on chip, 以下簡稱 SoC) 中, 且可被內部線路 (internal wire)、 不同但類似的總線結構或其他連接起來。下列 段落將提出并討論控制在多個無線通信模塊中共享的時鐘源 104 的幾個實施例。
     圖 2 是依據本發明第一實施例的移動電子裝置 200 的示意圖。在本發明的第一實 施例中, 時鐘源 104 被一個無線通信模塊控制, 其中無線通信模塊未與不同無線通信模塊101-103 協調。 時鐘源 104 可以包含至少一個振蕩源 (oscillation source)141 以及一個時 鐘產生器 142, 以為不同無線通信模塊提供作為參考時鐘 CLOCK 的時鐘信號用于操作。 如先 前所討論的, 參考時鐘 CLOCK 的頻率可以是 ( 舉例而言 )26MHz、 15.36MHz、 30.72MHz、 32MHz 等等。 當處于忙碌模式 (busy mode, 也稱為喚醒模式 (wake-up mode)) 時, 三個無線通信模 塊 101-103 可操作于不同頻率。 無線通信模塊中的任何一個可發出請求啟動時鐘源 104, 以 為所述任何一個無線通信模塊提供參考時鐘 CLOCK。 依據本發明的一個實施例, 當無線通信 模塊 101 即將或已進入忙碌模式 ( 也稱為喚醒模式 ) 時, 無線通信模塊 101 可發出內部時鐘 (internal clock) 請求來啟動時鐘源 104 以提供參考時鐘 CLOCK。依據本發明的另一實施 例, 無線通信模塊 101 更可自無線通信模塊 102 與 103 接收外部請求 (external request) CLK_Req, 通過或門 115 收集外部請求, 以及將收集到的結果作為請求 CLK_Req_Out 輸出至 時鐘源 104。在上述實施例中, 時鐘源 104 可被啟動, 而振蕩源 114 可應請求 CLK_Req_Out 而開始振蕩。請注意, 或門 115 也可以被執行大體上相同的功能或達到大體上相同結果的 任何一個其他電路或裝置取代, 其并非本發明的限制。
     如圖 2 中所示, 無線通信模塊 101 可包含微控制器單元 (micro controller unit, 以下簡稱 MCU)111、 中斷請求 (interrupt request, 以下簡稱 IRQ) 控制器 113、 輸入輸出暫 存模塊 ( 以下簡稱 IO 暫存模塊 )117 與外部存儲器接口 (external memory interface, 以 下簡稱為 EMI) 總線 119。如本領域技術人員所知道的, MCU、 IRQ 控制器、 IO 記錄器與 EMI 的 基本功能是所屬技術領域中眾所周知的技術, 為簡潔起見, 此處不另贅述。應可理解, 當參 考時鐘被禁能 ( 或未被啟動 ) 時, MCU 與數字電路的相關部分被關閉 (power down) 以節省 電池電量。 依據本發明的實施例, 時鐘源 104 可以是壓控晶體振蕩器 (voltage-controlled crystal oscillator, 簡 稱 為 VCXO)、 壓 控 溫 度 補 償 晶 體 振 蕩 器 (voltage controlled temperature compensated crystal oscillator, 簡 稱 為 VCTCXO)、 數控晶體振蕩器 (digitally controlled crystal oscillator, 簡稱為 DCXO) 等等。振蕩源 141 可使用壓 電 (piezoelectric) 材料振動晶體的機械共振 (mechanical resonance) 生成具有精確頻 率的電信號, 而時鐘產生器 142 可相應地為無線通信模塊 101-103 的數字集成電路提供穩 定時鐘信號以用于同步 (synchronization), 及 / 或用于為安裝在無線通信模塊 101-103 內 的無線電發射機與接收機穩定頻率。
     依據本發明的實施例, MCU 111 可透過控制信號 CLK_Ctrl 調整時鐘源 104 的某些 電特性, 例如電容、 電壓及類似電特性, 以降低電量消耗及保持特定精度的參考時鐘頻率等 等。在本實施例中, 時鐘源 104 的電容可被調整至數個水平 ( 被表示為 CapID 值 )。舉例 而言, 相對較小的 CapID 值指示相對較小的電容值被提供, 以使參考時鐘的頻率達到目標 參考時鐘頻率所需的時間可相對較短。然而, 在本發明的第一實施例中, 如圖 3 或圖 4 中所 示, 當無線通信模塊 101 不考慮其他無線通信模塊 (102 與 103) 的操作狀態而控制時鐘源 104 時, 可存在數種缺點。
     圖 3 是一種示例狀況下時鐘請求、 不同 CapID 值與被提供的參考時鐘的對應波形 圖。 在自無線通信模塊 102 或 103 接收外部時鐘請求 CLK_Req 之后, 無線通信模塊 101 可透 過或門 105 或類似電路傳送時鐘請求以啟動時鐘源 104, 用以將參考時鐘 CLOCK 提供至無線 通信模塊 102 或 103。在初始階段, 相比于相對較大的電容, 時鐘源 104 的相對較小的電容 ( 舉例而言, CapID = 0) 可在較短時間周期內使得輸出參考時鐘達到目標頻率。當無線通信模塊 101 被喚醒并進入忙碌模式時, 時鐘源 104 可以以最小量的電容 ( 舉例而言, CapID = 0) 開始操作, 直至達到目標參考時鐘頻率 ( 舉例而言, 26MHz)。此后, MCU 111 可以將電 容調整至校正水平 ( 舉例而言, CapID = 42), 以達成較佳性能 ( 舉例而言, +/-0.1ppm 時鐘 漂移 (clock drift))。上述對于時鐘源 104 的電容的調整可被看作使參考時鐘的頻率達 到目標水平的促使過程。然而, 在一示例狀況下, 由于時鐘源 104 已經被啟動來為無線通信 模塊 102 或 103( 例如, 藍牙模塊 ) 提供時鐘, 由 MCU 111 觸發的電容調整可顯著地改變輸 出參考時鐘頻率, 導致第二或第三無線通信模塊的操作失敗。圖 4 是在另一示例狀況下時 鐘請求、 不同 CapID 值與被提供的參考時鐘的對應波形圖。在此情況下, MCU 111 可保持具 有校正水平 ( 舉例而言, CapID = 42) 的時鐘源 104 的電容, 而不做任何進一步調整, 以避 免上述問題。然而, 保持時鐘源 104 的電容會消耗較多電池電量, 并可能增加用于使振蕩器 達到目標參考時鐘頻率的所需時間。因此, 本發明提供第二實施例來解決上述問題。請注 意, 圖 2 中所示的第一實施例及對應段落也為本發明的一部分 ( 在設計階段研發 ), 其不應 被視為先前技術。
     圖 5 是依據本發明第二實施例的移動電子裝置 500 的示意圖。在本發明的第二實 施例中, 在考慮到其他無線通信模塊的操作狀態的情形下, 一個無線通信模塊以協調的方 式控制時鐘源 104。移動電子裝置 500 的基本硬件結構與操作類似于圖 2 中所示的移動電 子裝置 200。因此, 可參考圖 2 的對應段落, 為簡潔起見, 重復描述在此省略。如前所述, 當 無線通信模塊 101 即將進入或已經進入忙碌模式時, 無線通信模塊 101 可發送內部時鐘請 求啟動時鐘源 104 以提供參考時鐘, 例如 26MHz、 15.36MHz、 30.72MHz、 32MHz 時鐘等等。為 促使三個無線通信模塊 101-103 之間配合, 無線通信模塊 101 的 MCU 111 可包含一個或多 個外部中斷 (external interrupt, 簡稱為 EINT) 及 / 或通用輸入輸出 (general purpose input output, 簡稱為 GPIO) 連接, 以與外無線通信模塊 102 與 103 連接。依據本發明的第 二實施例, 當無線通信模塊 102 或 103 被喚醒并且進入忙碌模式時, 無線通信模塊 102 或 103 可發出外部時鐘請求 CLK_Req 以啟動時鐘源 104, 并且可透過 EINT 接口發出 EINT 或透 過 GPIO 接口發送 GPIO 信號, 以通知無線通信模塊 101 的 MCU 111 時鐘源 104 已被另一無線 通信模塊請求啟動。無線通信模塊 101 的或門 115 收集請求 CLK_Req。時鐘源 104 可被啟 動, 并且振蕩源 114 可響應或門 115 輸出的請求 CLK_Req_Out 而開始振蕩。請注意, 當 MCU 111 接收 EINT 或 GPIO 信號時, 或門 115 可被 MCU 111 控制與啟動。或門 115 也可以被執行 基本上相同的功能或達到基本上相同的結果的其他電路或裝置取代, 其并非為本發明的限 制。請注意, 或門 115 可選地可被實施在無線通信模塊之外, 其并非為本發明的限制。
     依據本發明的一個實施例, 一旦檢測 EINT, 無線通信模塊 101 的 IRQ 控制器 113 可 發出 IRQ, 以強制 MCU 111 裝載及執行包含一系列軟件代碼的 EINT 處理器 (handler)。被 執行的 EINT 處理器可調整時鐘源 104 的某些電特性, 例如電容、 電壓與類似電特性, 以在相 關的時間 (relevant time) 內減少能量消耗, 保持參考時鐘頻率等等。依據本發明的另一 實施例, 當透過 GPIO 接口檢測到 GPIO 信號時, IO 暫存模塊 117 的相關的位 (bit) 被設置 以指示由無線通信模塊 102 或 103 觸發的非同步事件 (asynchronous event)。MCU 111 可 周期性輪詢 (poll)IO 暫存模塊 117 的相關的位以決定時鐘源 104 是否已被另一外部無線 通信模塊啟動。若是, 則在相關的時間, 裝載并執行軟件程序 (software routine), 以調整 時鐘源 104 的某些電特性。上述時鐘源 104 的電特性調整可指的是 (refer to) 儲存在移動電子裝置 500 的非易失性隨機存取存儲器 (non-volatile random access memory, 以下 簡稱為 NVRAM)106 中的校正電容值 “CapID” 。請注意, 依據本發明的一個實施例, EINT 處理 器或軟件程序也可被儲存在 NVRAM 106 中。時鐘源 104 的電特性調整的詳細描述將在下列 段落描述。
     圖 6 是依據本發明的一個實施例的藍牙模塊 600 的硬件結構示意圖。藍牙是開放 式無線通信協議 (open wireless protocol), 用于自固定裝置與移動裝置在短距離交換數 據以及創建個人局域網 (personal area network, 以下簡稱 PAN)。藍牙系統占據 2.4G 的 工業、 科學與醫藥 (Industrial, Scientific, and Medical, 以下簡稱 ISM) 頻帶的部分區 域, 其帶寬為 83MHz。藍牙模塊 600 可作為控制 PAN 的主裝置 (master device) 而運行, 及 / 或作為無線連接至主裝置的從屬裝置 (slave device) 而運行。 藍牙模塊 600 使用調查程 序 (inquiry procedure) 以發現鄰近裝置, 或被其他位置 (locality) 的裝置發現。用于產 生連接的程序是不對稱的 (asymmetrical), 且需要一藍牙裝置在其他藍牙裝置可連接 ( 尋 呼掃描, page scanning) 時, 執行尋呼 ( 連接 ) 程序。上述程序是有目標 (targeted) 的, 故僅有一特定藍牙裝置響應尋呼程序 (page procedure)。可連接裝置使用特定物理信道 (physical channel) 自尋呼 ( 連接 ) 裝置收聽連接請求封包。該物理信道具有針對可連 接裝置的屬性, 因此僅有具有可連接裝置的信息 (knowledge) 的尋呼裝置能夠在所述信道 上通信。在微微網 (piconet) 中, 尋呼與可連接裝置均可能已被連接至其他藍牙裝置。兩 類連接可被用于這主裝置與從屬裝置之間通信。上述連接是同步連接導向 / 延伸同步連接 導向 (synchronous connection oriented/extended synchronous connection oriented, 簡稱為 SCO/eSCO) 鏈結與異步連接導向 (asynchronous connection oriented) 鏈結。以 上所述操作的執行與無線數據收發程序可利用電路 ( 也可稱作 RF 模塊 )604 與藍牙調制 解調器 (MODEM)601 實現。自時鐘源 104 輸出的參考時鐘 CLOCK 被供應給藍牙模塊 600 的 內部時鐘產生器與分配器 602。內部時鐘產生器與分配器 602 可將參考時鐘 CLOCK 調整至 適當時鐘頻率 (clock rate), 以及將被調整的時鐘信號驅動至某一功率水平并傳輸至藍牙 MODEM 601、 電路 604 中的壓控振蕩器 / 鎖相環 (voltage-controlled oscillator/phase lock loop, 以下簡稱為 VCO/PLL)605 以及系統控制邏輯 (control logic)603, 以用于其操 作。舉例而言, VCO/PLL 605 可利用 26MHz 的被調整時鐘信號穩定用于無線電發射機與接 收機的頻率。依據本發明的一個實施例, 內部時鐘產生器與分配器 602 可被視為在低頻下 操作的 PLL 頻率合成器 (frequency synthesizer)。內部時鐘產生器與分配器 602 可輸出 穩定的 64MHz 與 32MHz 時鐘信號至藍牙 MODEM 601 與系統控制邏輯 603, 以分別用于兩個 裝置的同步。通過內部時鐘產生器與分配器 601 對參考時鐘 CLOCK 所作的調整也可視為將 CLOCK 轉換為一個或多個內部時鐘, 并將所述內部時鐘驅動至藍牙 MODEM 601、 電路 604 及 系統控制邏輯 603, 以用于三者間的同步。 系統控制邏輯 603 可發出外部時鐘請求 CLK_Req, 并且當藍牙模塊 600 即將或已經進入忙碌模式時, 系統控制邏輯 603 也發出至無線通信模 塊 101 的 EINT 或 GPIO 信號。在忙碌模式, 藍牙 MODEM 601 可透過電路 604 發送及 / 或接 收同步分組 ( 例如 HV 或 DV 分組 ) 或異步分組 ( 例如 DM、 DH 或 AUX 分組 )。
     舉例來說, SCO 鏈路 ( 也稱為同步鏈路 ) 是位于主裝置與特定從屬裝置間的對 稱的、 點對點鏈路。通過在規定間隔使用保留時隙 (reserved slot), 主裝置與從屬裝置 可保持 SCO 鏈路。SCO 鏈路建立之后, 一些同步分組 ( 例如 HV 或 DV 分組 ) 可典型地被用于聲音傳輸, 并且不會被重傳。主裝置取決于用于傳輸的分組類型而于規定間隔發送 同步分組, 舉例來說, 對于 HV1、 HV2 或 HV3 分組而言, 每 2、 4 或 6 個時隙傳送, 其中每一 時隙典型地為 625μs。HV 及 DV 分組典型地通過 SCO 鏈路發送。圖 14 是每六個時隙發 送的 HV3 分組傳輸的范例的示意圖。ACL 鏈路 ( 也稱為異步鏈路 ) 是位于參與個人局域 網 (personal area network, 簡稱為 PAN) 的主裝置及所有從屬裝置之間的單點對多點 (point-to-multipoint)( 當鏈路 ID = 0 時, 廣播 ) 或點對點 ( 當鏈路 ID 不為 0 時 ) 鏈路。 沒有時隙被保留以用于 ACL 鏈路。 主裝置在每時隙 (per-slot) 的基礎上將 ACL 分組發送到 任意從屬裝置。建立 ACL 鏈路之后 ( 亦即, 進入連接狀態 ), ACL 分組 ( 例如 DM、 DH 及 AUX 分組 ) 典型地被用于數據傳輸。此外, 主裝置定期發送分組, 以保持從屬裝置與信道同步。
     圖 15 是 ACL 鏈路的連接狀態的范例的示意圖。 在連接狀態的主動模式 1510 期間, 主裝置及從屬裝置均主動共享信道。 主裝置基于發送到及來自于不同從屬裝置的流量需求 (traffic demand) 安排傳輸。此外, 在偵測模式 (sniff mode)1530 期間, 達到偵測定位點 (sniff anchor point) 之后, 主裝置在將分組傳送至從屬裝置及自從屬裝置接收分組之間 轉換, 用于偵測包含 2、 4、 6 或 8 個或更多時隙的嘗試。圖 16 是偵測定位點的示意圖。偵測 定位點之間有規律地間隔一區間 Tsniff。 在連接狀態 1510 的主動模式期間, 主裝置透過任 意主從 (master-to-slave) 時隙將數據傳送至從屬裝置。在偵測模式 1530 期間, 在偵測定 位點之后, 主裝置在一個或多個主從時隙將數據傳送至從屬裝置以用于偵測嘗試 ( 舉例來 說, 在偵測定位點之后對圖 16 的 Tsniff 的偵測嘗試 )。 應注意, 當收到不偵測請求時, 進入 主動模式 ( 亦即, 退出偵測模式 ) ; 當收到偵測請求時, 進入偵測模式。 圖 17 是 EINT 信號發 出的示意圖。如圖 17 所示, 在偵測定位點之前, 系統控制邏輯 603 將 EINT 或 GPIO 信號發 出至無線通信模塊 101, 用于啟動時鐘源 104。位于 EINT 或 GPIO 信號發出時間 (issuance time) 及偵測定位點之間的保護時段 (guard time), 用于確保實際數據收發之前參考時鐘 CLOCK 可被穩定提供。 分組收發完成之后, 系統控制邏輯 603 可通知無線通信模塊 101 停用 時鐘源 104, 并進入低功率模式。其后, 若無無線通信模塊利用時鐘源 104, 則無線通信模塊 101 停用時鐘源 104。
     圖 7 是依據本發明的一個實施例的 WiFi 模塊 700 的硬件結構的示意圖。WiFi 模 塊 700 也可被稱為 IEEE 802.11 模塊、 無線局域網 (wireless local are network, 以下簡 稱為 WLAN) 模塊等等, 其可被用于無線連接互聯網, 以瀏覽網頁 (web page)、 收發電子郵 件、 線上聊天、 下載以及播放多媒體內容等等。典型地, WLAN 可作為建筑內的有線局域網 (local are network, 以下簡稱為 LAN) 的擴展來實施, 并且可以提供有線網絡與移動裝置 或固定裝置之間最后幾米的連通性。 多數 WLAN 系統可在 2.4G 免執照 (license-free) 頻段 (frequency band) 操作, 并且具有相當于 2Mbps 的吞吐率 (throughput rate)。WiFi 模塊 700 透過接入點 (access point, 以下簡稱為 AP) 將用戶連接至 LAN。典型地, AP 在 WiFi 模 塊 700 與有線網基礎結構之間接收、 緩沖以及傳送數據。平均每一 AP 可支持 20 個裝置, 并 且具有可變的覆蓋范圍 ( 從有阻礙物 ( 墻壁、 樓梯、 電梯 ) 區域的 20 米至光線可以直線傳 播區域的 100 米 )。WiFi 模塊 700 的存取過程可包含下述三個步驟 : 主動 / 被動 (active/ passive) 掃描、 驗證以及透過 RF 模塊及 WiFi MODEM 701 執行相關動作, 以使能 WiFi 模塊 700 與 AP 相關聯。主動掃描被用于 WiFi 模塊 700 以掃描周圍無線網并定位一個兼容的網 絡。 被動掃描被 WiFi 模塊 700 用于通過收聽信標幀 (beacon frame) 來發現周圍的無線網,其中所述信標幀被 AP 周期性發送。為阻止對于無線網的非法存取, 在 WiFi 模塊 700 與存 取控制器 (access controller, 未展示 ) 之間或者 WiFi 與相關的 AP 之間可能需要驗證, 其中存取控制器管理一個 WiFi 中的所有 AP。當 WiFi 模塊 700 選擇具有特定服務集標識 符 (Service Set Identifier) 的兼容網絡并向一個 AP 驗證時, WiFi 模塊 700 發送相關請 求幀 (association request frame) 至所述 AP。所述 AP 將相關回應發送至 WiFi 模塊 700 并將客戶端信息添加入數據庫中。WiFi 模塊 700 的內部時鐘產生器與分配器 702 接收由 時鐘源 104 產生的參考時鐘 CLOCK。內部時鐘產生器與分配器 702 可將參考時鐘 CLOCK 調 整至適當時鐘頻率, 以及將該被調整的時鐘信號驅動至某一功率水平并傳送至 WiFi MODEM 701、 電路 ( 亦可稱作 RF 模塊 )704 中的 VCO/PLL 705 以及系統控制邏輯 703, 以用于其操 作。舉例而言, VCO/PLL 705 可利用 26MHz 的被調整時鐘信號來穩定用于無線電發射機與 接收機的頻率。依據本發明的一個實施例, 內部時鐘產生器與分配器 702 可被視為在低頻 下操作的 PLL 頻率合成器。內部時鐘產生器與分配器 702 可輸出穩定的 40MHz 時鐘信號至 WiFi MODEM 701 與系統控制邏輯 703, 以用于兩裝置的同步。通過內部時鐘產生器與分配 器 701 對參考時鐘 CLOCK 所作的調整也可視為將 CLOCK 轉換為一個或多個內部時鐘, 并將 內部時鐘驅動至 WiFi MODEM 701、 電路 704 及系統控制邏輯 703, 以用于三者間的同步。系 統控制邏輯 703 可發出外部時鐘請求 CLK_Req, 且當 WiFi 模塊 700 即將或已經進入忙碌模 式時, 系統控制邏輯 703 也發出至無線通信模塊 101 的 EINT 或 GPIO 信號。
     為延長電池的壽命, WLAN 模塊長時間進入功率節省 (power saving, 以下簡稱為 PS) 模式 ( 也稱為睡眠模式 (sleep mode))。圖 18 是用于輸送信息的交互作用的范例的示 意圖, 其中所述信息指示 WLAN 模塊將進入功率節省模式。如圖 18 所示, 指示 WLAN 模塊將 在本幀的傳送后進入 PS 模式的信息被進一步通知其相關 AP。隨后, AP 保持當前工作在 PS 模式的 WLAN 模塊的持續更新記錄, 并緩沖寄給 (addressed to)WLAN 模塊的分組, 直至 WLAN 模塊通過發送輪詢請求 (polling request)( 縮寫為 PS-Poll) 明確請求分組。 在忙碌模式, WiFi MODEM 701 可自 AP 收聽信標幀 (Beacon Frame) 以及在被請求時透過電路 704 接收被 緩沖的數據。作為信標幀的一部分, AP 周期性的發送關于哪一 WLAN 模塊具有被緩沖在 AP 的分組的信息, 其中該信息被載于 MAC 數據的幀主體欄位 (frame body field) 的流量指示 圖譜 (traffic indication map, 以下簡稱為 TIM) 信息元素 (Information Element)。因 此, WLAN 模塊周期性的進入忙碌模式 ( 喚醒 ) 以接收信標幀。在透過 WiFi MODEM 701 及 RF 模塊接收信標幀之前, 系統控制邏輯 703 發出 EINT 或 GPIO 信號到無線通信模塊 101, 用 于啟動時鐘源 104。位于 EINT 或 GPIO 信號發出時間及信標幀接收期間的保護時段用于確 保在實際數據接收之前參考時鐘 CLOCK 可被穩定提供。若存在指示符指示至少一分組儲存 于 AP 中且等待輸送, 則 WLAN 模塊停留在忙碌模式并將 PS-Poll 發送至 AP, 以獲得被緩沖 的分組。否則, 系統控制邏輯 703 可通知無線通信模塊 101 停用時鐘源 104 并進入睡眠模 式。其后, 若無無線通信模塊利用時鐘源 104, 則無線通信模塊 101 停用時鐘源 104。WLAN 模塊及 AP 之間的用于獲得被緩沖的分組的信號傳遞 (signaling) 可參考圖 19。圖 20 是 在具有 EINT 信號的時間線中, 用于獲取被緩沖的分組的幀交換的示意圖。在接收 PS-Poll 1910 之后, AP 以應答幀 (acknowledgment frame)1920 回復, 并隨后傳送緩沖幀 1930。一 旦成功接收被緩沖的數據, WLAN 模塊以應答幀 1940 回復, 并檢查先前接收的幀的下一數據 位, 以決定是否有更多被緩沖的分組需要被接收。若是, 則 WLAN 模塊停留在忙碌模式并重復地將 PS-Poll 發送至 AP, 以獲得更多被緩沖的分組。
     圖 8 是依據本發明的一個實施例的 GPS 模塊 800 的硬件結構的示意圖。通過計算 來自于不同 GPS 衛星的 GPS 無線電信號到達接收機的時間差 (time difference), GPS 模塊 800 能夠決定地面上接收機的緯度與經度。特別地, GPS 模塊 800 可通過量測其本身與三個 或更多個 GPS 衛星之間的距離計算其自身的位置。由于信號以已知速度傳送, 故量測每一 GPS 無線電信號發送與接收之間的時延 (time delay) 可得到 GPS 模塊 800 至每一衛星的距 離。信號也可載送關于衛星位置的信息。典型地, 通過決定至少三個衛星的位置及 GPS 模 塊 800 到至少三個衛星的距離, GPS 模塊 800 可使用三邊測量 (trilateration) 計算出自 身的位置。GPS 模塊 800 的內部時鐘產生器與分配器 802 接收由時鐘源 104 產生的參考時 鐘。內部時鐘產生器與分配器 802 可將參考時鐘 CLOCK 調整至適當時鐘頻率, 以及將該被 調整的時鐘信號驅動至特定功率水平并傳送至 GPS 解調器 801、 電路 804 中的 VCO/PLL 805 以及系統控制邏輯 803, 以用于其操作。 舉例而言, 電路 804 中的 VCO/PLL 805 可利用 26MHz 的被調整時鐘信號來穩定用于無線電接收機的頻率。依據本發明的一個實施例, 內部時鐘 產生器與分配器 802 可被視為在低頻下操作的 PLL 頻率合成器。內部時鐘產生器與分配器 802 可輸出穩定的 130MHz 與 78.4MHz 時鐘信號至 GPS 解調器 801 與系統控制邏輯 803, 以 分別用于兩裝置的同步。系統控制邏輯 803 可發出外部時鐘請求 CLK_Req, 且當 GPS 模塊 800 即將或已經進入忙碌模式時, 系統控制邏輯 803 也發出至無線通信模塊 101 的 EINT 或 GPIO 信號。
     如前所述, 時鐘源 104 可以是 VCXO、 VCTCXO、 DCXO 等等。在下列段落中將介紹 用于控制 VCXO、 VCTCXO 與 DCXO 的某些實施例。圖 9 是依據本發明的一個實施例的移動 電子裝置 900 的示意圖。在本發明的實施例中, 如圖 9 中左下方所示的, 時鐘源 904 可在 VCXO 中實施, 所述 VCXO 包含至少一個晶體振蕩器 (crystal oscillator)941、 電容提供單 元 942 與具有 VCO/PLL 944 的時鐘提供器 943。典型地, 因為晶體振蕩器的高品質因數 (Q factor) 僅僅允許頻率的小范圍擺動 (pull over), VCXO 的頻率僅可改變數十個百萬分之 一 (parts per million, 以下簡稱為 ppm)。VCXO 的電容提供單元 942 可被執行的 EINT 處 理器或無線通信模塊 101 的軟件程序調整, 以提供特定數值的電容。 電容提供單元 942 可包 含多個電容器, 所述電容器中的每一個可被一個電壓控制, 而電壓可依據所接收到的 CapID 值 ( 由控制信號 CLK_Ctrl 載送 ) 被調整, 以提供特定數值的電容。可選地, 電容提供單元 942 可包含具有開關裝置的多個電容器, 并且開關裝置可依據所接收到的 CapID 值 ( 由控 制信號 CLK_Ctrl 載送 ) 而被控制, 以提供特定數值的電容。控制電容提供單元 942 的相關 描述可參考圖 2。EINT 處理器或軟件程序更可包含自動頻率控制 (automatic frequency control, 以下簡稱為 AFC) 邏輯, 以基于來自于基站 ( 例如無線通信裝置 201) 的廣播信號 (broadcasted signal) 調整至 VCXO 904 的 VCO/PLL 944 的電壓 ( 例如, +/-0.1ppm), 確 保輸出參考時鐘 CLOCK 的頻率精度可被限制在小范圍內。在 AFC 程序中, 時鐘頻率或基站 與無線通信模塊 101 的時鐘間的相位誤差 (phase error) 被 AFC 邏輯檢測到。此后, VCO/ PLL 944 的電壓被相應地調整以補償任意一個頻率漂移 (frequency drift)。本領域技術 人員可以可選地將 AFC 邏輯安排在 EINT 處理器或軟件程序之外, 并將其嵌入另一周期性啟 動的子程序 (subroutine) 中。應可理解, 至 VCO/PLL 944 的調整指令也可通過數模轉換器 (digital-to-analog converter, 以下簡稱為 DAC)116 轉換為相關電壓。圖 10A 是依據本發明的一個實施例的通過無線通信模塊 101 的 MCU 111 控制 VCXO 的方法的流程圖。透過 EINT 或 GPIO 接口自任意一個外部無線通信模塊 102 或 103 檢測到 用于啟動時鐘源 904 的請求 ( 步驟 S1001) 之后, 無線通信模塊 101 的 MCU 111 決定參考時 鐘是否已被時鐘源 904 穩定產生或提供 ( 步驟 S1002)。當參考時鐘未被時鐘源 904 穩定 產生或提供時, 意味著時鐘源 904 已被外部無線通信模塊 102 或 103 最初啟動以提供參考 時鐘, 此時 MCU 111 裝載與執行對應的 EINT 處理器或軟件程序或其他 ( 儲存在 NVRAM 中 ) ( 步驟 S1003)。隨后, MCU 111 通過設置 CapID 值透過被執行的 EINT 處理器或軟件程序調 整時鐘源 904 的電特性, 以縮短時鐘調整時間 (settle time)( 步驟 S1004)。舉例而言, 無 線通信模塊 101 的 MCU 111 可調整時鐘源 904 的電特性, 所述調整通過首先將時鐘源 904 的電容調整至相對較小的水平以縮短用于時鐘調整時間的時間間隔 (time interval), 并 且隨后將時鐘源 904 的電容增加至目標水平以提供穩定參考時鐘來達成。應可理解, CapID 值可以在控制信號 CLK_Ctrl 中載送或被 DAC 轉換為控制電壓以將 VCXO 的電容調整至相關 水平。當參考時鐘已被穩定產生或提供時, 意味著時鐘源 904 已將穩定參考時鐘提供至任 意一個其他無線通信模塊 ( 也就是說, 除做出請求的無線通信模塊外的任意一個無線通信 模塊 ), 此時 VCXO 的電容將不會被改變, 且 AFC 程序可繼續保持特定精度的參考時鐘直至所 有無線通信模塊均離開忙碌模式 ( 步驟 S1005)。應可理解, 當參考時鐘輸出在指定頻率附 近的小范圍內改變時, 其已被穩定產生。在 AFC 程序中, VCXO 的電壓基于來自于基站的廣 播信號被周期性調整, 確保輸出參考時鐘的頻率精度可被限制在小范圍內。 隨后, 被執行的 EINT 處理器或軟件程序連續地監視所有無線通信模塊的狀態 ( 步驟 S1006), 以及檢查是否 所有模塊均不處于忙碌狀態 ( 步驟 S1007)。當所有模塊均不處于忙碌狀態時, 時鐘源 904 可被停用 (deactivate) 以節省電池電量 ( 步驟 S1008)。否則, 程序可返回至步驟 S1005 以 再執行 AFC 程序。
     圖 10B 是當 VCXO 被外無線通信模塊最初啟動時用于控制時鐘源 904 的范例時間 線 (timeline) 的示意圖。第一時段 (time period)T1 被稱為時鐘調整時段, 用于裝載與執 行 EINT 處理器或軟件程序或其他預備任務 (preparatory task)。第二時段 T2 期間, 被執 行的 EINT 處理器或軟件程序控制 VCXO 的電容, 在第二時段 T2 之后, 參考時鐘已被穩定產 生, 并且 AFC 程序可被重復執行以保持特定精度的輸出參考時鐘。
     圖 11 是依據本發明的另一實施例的移動電子裝置 1100 的示意圖。 如圖 11 左下角 所示, 在本發明的所述實施例中, 時鐘源 1104 可包含至少 VCTCXO 1141 與時鐘提供器 1142。 不同于 VCXO, VCTCXO 1141 的電容被自動調整, 并且無法被無線通信模塊 101 改變。類似 地, 通過被執行的 EINT 處理器或軟件程序, 至 VCTCXO 1141 的電壓可基于來自于基站的廣 播信號被調整 ( 例如, +/-0.1ppm), 確保輸出參考時鐘的頻率精度可被限制在小范圍內。應 可理解, 至 VCTCXO1141 的調整指令可被 DAC 116 轉換為相關電壓。
     圖 12A 是依據本發明的一個實施例, 通過無線通信模塊 101 的 MCU 111 控制 VCTCXO 的方法的流程圖。透過 EINT 或 GPIO 接口自任意一個外無線通信模塊 102 或 103 檢測到用于啟動時鐘源 1104 的請求 ( 步驟 S1201) 之后, 無線通信模塊 101 的 MCU 111 決 定參考時鐘是否已被時鐘源 1104 穩定產生或提供 ( 步驟 S1202)。當參考時鐘未被時鐘源 1104 穩定產生或提供時, 意味著時鐘源 1104 已被外部無線通信模塊 102 或 103 最初啟動以 提供參考時鐘, MCU 111 裝載與執行對應的 EINT 處理器或軟件程序或其他 ( 儲存在 NVRAM中 )( 步驟 S1203)。當參考時鐘已被穩定產生或提供時, 意味著時鐘源 1104 已將穩定參考 時鐘提供至任意一個其他無線通信模塊 ( 也就是說, 除做出請求的無線通信模塊外的任意 一個無線通信模塊 ), AFC 程序可繼續保持特定精度的參考時鐘直至所有無線通信模塊均 離開忙碌模式 ( 步驟 S1204)。應可理解, 當參考時鐘輸出在指定頻率附近的小范圍內改變 時, 其已被穩定產生。在 AFC 程序中, VCTCXO 的電壓基于來自于基站的廣播信號被周期性 調整, 確保輸出參考時鐘的頻率精度可被限制在小范圍內。隨后, 被執行的 EINT 處理器或 軟件程序連續地監視所有無線通信模塊的狀態 ( 步驟 S1205), 以及檢查是否所有模塊均不 處于忙碌狀態 ( 步驟 S1206)。 當所有模塊均不處于忙碌狀態時, 時鐘源 1104 可被停用以節 省電池電量 ( 步驟 S1207)。否則, 程序可返回至步驟 S1204 以再執行 AFC 程序。
     圖 12B 是當 VCTCXO 被外無線通信模塊最初啟動時控制時鐘源 1104 的范例性時間 線的示意圖。時段 T3 是用于裝載及執行外部中斷處理器或軟件程序, 或其他預備任務的時 鐘調整時段。在時段 T3 之后, AFC 程序可被重復執行以保持特定精度的輸出參考時鐘。
     圖 13 是依據本發明的另一實施例的移動電子裝置 1300 的示意圖。 如圖 13 左下角 所示, 在本發明的該實施例中, 時鐘源 1304 可被實施在 DCXO 中, 所述 DCXO 包含晶體振蕩器 1341、 電容提供單元 1342、 時鐘提供器 1343、 VCO/PLL1344, 且更包含數字接口與 DAC 1345。 數字接口自 MCU 111 接收數字指令, 并將數字指令傳送至 DAC 1345 以將其轉換為用于 AFC 邏輯的電壓。通過 MCU111 控制 DCXO 的方法的流程圖可參考圖 10A, 且當 DCXO 被外部無線 通信裝置最初啟動時的范例時間線可參考圖 10B, 為簡潔起見, 此處不另贅述。 雖然本發明的實施例以三個無線通信模塊的電子裝置來舉例說明共享的時鐘源 的控制方法, 但本發明并非僅限于此。 本領域技術人員應可理解, 應用所述控制方法的電子 裝置也可包含兩個或超過三個具有共享時鐘源的無線通信模塊。
     以上所述僅為本發明的較佳實施例, 本領域相關的技術人員依據本發明的精神所 做的等效變化與修改, 都應當涵蓋在權利要求書內。
    

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時鐘 控制 方法 通信 裝置
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