[发明专利]用于微处理器整合的传感器轮询单元

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于微处理器整合的传感器轮询单元。传感器轮询单元包括传感器寄存器模型，其包括与多个外部传感器装置的每个传感器装置相关的配置逻辑块。每个配置逻辑块被配置来根据由所述配置逻辑块的触发发生器供应的读取触发而对相关的外部传感器装置的一个或多个预定传感器数据寄存器发出读取命令。基于微处理器的时钟信号的全局计时器将全局时间值供应到触发发生器。轮询状态机操作地耦合到多个配置逻辑块以从其接收各自的读取命令，所述轮询状态机被配置来通过连接到外部传感器装置的标准化双向数据通信接口而将对应读取命令发出到外部传感器装置。轮询状态机还被配置来响应于读取命令接收由外部传感器装置传输的寄存器数据，且将所接收的寄存器数据传输到微处理器可存取的数据存储器区域以存储。

背景技术

本发明涉及一种用于微处理器整合的传感器轮询单元。传感器轮询单元被配置来选址和读取多个外部传感器装置的各自数据寄存器的各自数据内容。传感器轮询单元在微处理器中具有若干个有用性质，尤其使微处理器或微处理器的DSP核无需读取细节，提取和以其它方式处理由多个外部传感器装置递送的各自寄存器数据。微处理器和多个外部传感器装置可安装在一件便携式通信设备中，如平板电脑、智能手机、移动电话等等。这些外部传感器装置可例如包括数字麦克风、多轴加速度计、陀螺仪、GPS单元，等等，其获取与传感器装置相关的不同类型的实时寄存器数据，所述数据必须被微处理器操纵或处理以在所述件的便携式通信设备中提供各种功能。现有的微处理器通常被调适来通过由微处理器的适当配置的计时器触发的软件例程来手动轮询每个传感器关于新的寄存器数据而处理相关的外部传感器装置。在寄存器数据已通过适当数据通信接口被读取到微处理器中之后，寄存器数据必须被写入到适当数据存储器区域或位置。在替代中，现有微处理器可包括直接存储器存取（DMA）控制器，其被调适来轮询外部传感器装置并以由所述计时器或多个计时器设定的时间间隔突发读取寄存器数据。

不幸的是，这些读取和存储由外部传感器装置递送的寄存器数据的现有技术的方法并不非常好地适合于传感器如何在内部传感器寄存器中获取和存储其传感器数据。DMA控制器被优化来从存储器装置（如外部EEPROM或闪存存储器）突发读取较大连续排列的数据量或数据组块。另一方面，传感器寄存器可能在数量上相对较少，在尺寸上改变且具有非连续性的地址。微处理器一般不适于从多个传感器装置读取传感器数据，因为这种类型的数据读取不仅需要频繁的中断处理，而且还要手动检测多个传感器装置的哪个实际上生成了特定组的进入的传感器数据。这个问题正在增长，因为当代和未来的传感器装置可能由实施的功能中等待时间（延迟）减少的相关利益所驱动而预计需要更高采样率。此外，可预计将数量增长的传感器装置整合到未来的电子设备中以提供基于新传感器的特征和功能或仅仅改进基于现有传感器的特征和功能的感知质量。

U.S.8,024,499B1公开了一种系统控制模块，其包括连接到传感器轮询逻辑/单元以从多个传感器自动轮询传感器数据的系统控制处理器。传感器安装在单独的目标或电路板上，其可以是线路卡、以太网卡、ATM卡，等等。传感器包括电压传感器和温度传感器。传感器轮询逻辑/单元包括事务表，其包括每个传感器和其它相关字段的信息的地址，如每个传感器的轮询速率。

U.S.4,593,362公开了一种用于轮询分布式计算机系统的异步传感器的装备，以优化由传感器提供到中央处理器的数据加载。轮询装备根据中央处理器的存储器单元的传感器缓冲储备中记录的时间延迟状态来操作。系统确定在轮询序列期间传感器缓冲储备中接收的数据量并动态地改变时间延迟状态的值以优化赋予中央处理器的传感器数据加载。由传感器从其相关的电话交换单元收集和递送的数据类型保持未指定。

U.S.6,924,746B2公开了一种在主计算机与多个光学范围传感器之间的工业自动化设备环境中操作的传感器轮询单元。传感器所生成的数据涉及整个生产现场所制造的商品的各自位置和尺寸。

发明内容

本发明的第一方面涉及一种用于微处理器整合的传感器轮询单元，其包括：