用于使控制器和传感器同步的设备和方法技术

本发明专利技术公开了用于使系统中的控制器和传感器同步的方法和设备。在主机控制器中提供与主机控制器耦合的接口上的接口事件的时戳，这是通过在所述接口上检测来自传感器的消息而进行，所述消息识别在第一时间由所述传感器造成的所述接口事件的发出。作为响应，所述控制器在相应的第二和第三时间在所述接口上发出第一和第二事件，同时在每一发出之后对所述控制器中的时钟的循环进行计数。所述控制器还接收针对所述第一和第二事件标注的表示内部传感器时钟时间的第一和第二传感器计数。所述控制器可随后基于内部控制器计数和所述传感器计数两者准确地计算对应于所述第一时间的所述接口事件的所述时戳，而不是直接需要来自所述传感器的时戳。

Device and method for synchronizing controller and sensor

A method and apparatus for synchronizing a controller and a sensor in a system are disclosed. A timestamp of an interface event on an interface that is coupled to the host controller is provided in the host controller, which is carried out by detecting messages from the sensor on the interface, which is identified at the first time by the event of the interface caused by the sensor. As a response, the controller issues the first and second events on the interface at the corresponding second and third times, while counting the clocks in the controller after each issue. The controller also receives first and second sensor counts indicating the internal sensor clock time for the first and second event annotations. The controller may then accurately calculate the timestamp of the interface event corresponding to the first time, based on both the internal controller count and the sensor count, rather than directly requiring a timestamp from the sensor.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于使控制器和传感器同步的设备和方法相关申请的交叉引用本申请要求以下各案的优先权和权益：2015年10月23日在美国专利和商标局申请的标题为“使控制器和传感器同步的系统中的同步选取的校正(CORRECTIONOFSYNCTICKINASYSTEMSYNCHRONIZINGCONTROLLERANDSENSORS)”的第62/245,914号临时申请案；2015年10月23日在美国专利和商标局申请的标题为“使控制器和传感器同步的系统中实现对传感器时钟定时范围的可接受控制(ACHIEVINGACCEPTABLECONTROLFORTHERANGEOFSENSORCLOCKTIMINGINASYSTEMSYNCHRONIZINGCONTROLLERANDSENSORS)”的第62/245,917号临时申请案；2015年10月23日在美国专利和商标局申请的标题为“使控制器和传感器同步的系统中的时戳开销的减少(REDUCTIONOFTIMESTAMPOVERHEADINASYSTEMSYNCHRONIZINGCONTROLLERANDSENSORS)”的第62/245,922号临时申请案；2015年10月23日在美国专利和商标局申请的标题为“用于异步事件的时戳(TIMESTAMPFORASYNCHRONOUSEVENT)”的第62/245,924号临时申请案；2016年8月30日在美国专利和商标局申请的标题为“通过使传感器同步而减少能量消耗的系统和方法(SYSTEMANDMETHODSOFREDUCINGENERGYCONSUMPTIONBYSYNCHRONIZINGSENSORS)”的第15/251,757号非临时申请案；以及2016年10月20日在美国专利和商标局申请的标题为“用于使控制器和传感器同步的系统中的加时戳的设备和方法(APPARATUSANDMETHODSFORTIMESTAMPINGINASYSTEMSYNCHRONIZINGCONTROLLERANDSENSORS)”的第15/299,408号非临时申请案，以上各案的全部内容以引用的方式并入本文。
本文公开的主题涉及电子装置，且更具体地说，涉及用于使控制器和传感器同步的系统中的加时戳的方法、设备和系统。
技术介绍
现代的移动装置含有许多传感器。通常，提供数据处理单元、控制器、主机装置或主装置(下文简单地称为控制器或主机控制器)以接收并处理由传感器或从属单元(下文称为“传感器”)收集的数据。为了节约电力，当没有数据从传感器传送到控制器时使控制器有规律地处于睡眠状态。通常利用将数据从传感器传送到控制器的两个方法。在称为异步方法的第一方法中，具有待传送的可用数据的传感器通过发出信号(例如，通过用于某些已知系统的专用DRI引脚的数据就绪中断(DRI)信号)而通知控制器，所述信号唤醒控制器，并且接着当控制器就绪时传感器传送数据。在称为同步方法的第二方法中，控制器在预定时间间隔自发地从睡眠状态醒来，轮询传感器，且从传感器接收传感器处存在的任何数据。同步方法在包括多个传感器的装置中更高效节能，因为从超过一个传感器的数据传送可以合并成单个轮询和传送会话。在其中多个传感器或其它装置提供周期性取样数据的系统中，进一步有利的是能够指示传感器在基本上同步时间收集数据，以及控制器在同一清醒时间窗口或系统清醒周期内从若干传感器读取数据。理想的情况下，假定传感器仅递送最新的结果，在与传感器的取样频率一致的的频率下轮询传感器足以获得通过传感器收集的所有数据。然而，因为控制器和传感器通常不共享定时信号，且可能因此导致定时信号的未对准，所以即使是在传感器的取样频率下轮询传感器时，一些传感器数据样本也可能会丢失，而一些传感器数据样本可能被读取两次。所述现象因一些传感器具有不良的时钟或定时器精度(例如，跨温度范围且在装置之间的±15％偏差)这一事实而加剧。另外在特定系统中，众所周知传感器可能以随机或未预期方式(即，基本上“异步”方式)在接口或总线上提供数据，无论所述系统整体是有意在异步数据取样模式中操作或甚至在随机事件可能在接口或总线上发生的同步数据取样模式中操作。在此类情况下，需要主机控制器能够获取在传感器或从属装置以随机或未预期方式提供数据时的准确发生时间信息。
技术实现思路
根据一方面，公开了用于在主机控制器中提供与主机控制器耦合的接口上的接口事件的时戳的方法。所述方法包含在所述接口上检测来自传感器的消息，所述消息识别由所述传感器造成的接口事件的发出，所述接口事件在所述传感器上在第一时间发生。另外，所述方法包含：在所述接口上在所述第一时间之后的第二时间在对所接收消息的响应中发出第一事件且开始主机控制器时钟的循环的第一计数，所述第一计数的开始与发出所述第一事件是同时的；以及在所述接口上在所述第二时间之后的第三时间发出第二事件。所述方法还包含从所述传感器接收第一传感器时钟计数和第二传感器时钟计数，其中所述第一传感器时钟计数是从所述第一时间到所述第二时间的内部传感器时钟的循环的计数，且所述第二传感器时钟计数是从所述第二时间到所述第三时间的所述内部传感器时钟的循环的计数。所述主机控制器随后至少部分地基于主机控制器时钟的循环的所述第一计数、所述第一传感器时钟计数、所述第二传感器时钟计数以及所述第二时间的主机控制器时戳确定对应于所述第一时间的所述接口事件的时戳。根据另一方面，公开了主机控制器装置，其包含经由至少一个输送媒体以通信方式耦合到至少一个传感器的输送媒体接口以及以通信方式耦合到所述输送媒体接口的至少一个处理电路。所述至少一个处理电路经配置以在所述接口上检测来自传感器的消息，所述消息识别由所述传感器造成的接口事件的发出，所述接口事件在传感器上在第一时间发生。所述处理器进一步经配置以：在所述接口上在所述第一时间之后的第二时间在对所接收消息的响应中发出第一事件且开始主机控制器时钟的循环的第一计数，所述第一计数的开始与发出所述第一事件是同时的；以及在所述接口上在所述第二时间之后的第三时间发出第二事件。此外，从所述传感器接收第一传感器时钟计数和第二传感器时钟计数，其中所述第一传感器时钟计数是从所述第一时间到所述第二时间的内部传感器时钟的循环的计数，且所述第二传感器时钟计数是从所述第二时间到所述第三时间的所述内部传感器时钟的循环的计数。另外，所述处理器经配置以至少部分地基于主机控制器时钟的循环的所述第一计数、所述第一传感器时钟计数、所述第二传感器时钟计数以及所述第二时间的主机控制器时戳确定对应于所述第一时间的所述接口事件的时戳。根据另一个方面，公开了处理器可读存储媒体，其中所述媒体具有一或多个指令，所述指令当由至少一个处理电路执行时致使所述至少一个处理电路：在主机控制器处在以通信方式耦合主机控制器和传感器的接口上从所述传感器接收消息，所述消息经配置以识别由所述传感器造成且在所述传感器上在第一时间发生的接口事件的发出。此外，所述指令致使所述处理器：在所述接口上在所述第一时间之后的第二时间在对所接收消息的响应中发出第一事件且开始主机控制器时钟的循环的第一计数，所述第一计数的开始与发出所述第一事件是同时的；以及在所述接口上在所述第二时间之后的第三时间发出第二事件。所述指令还经配置以致使所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于在主机控制器中提供与主机控制器耦合的接口上的接口事件的时戳的方法，所述方法包括：在所述接口上检测来自传感器的消息，所述消息识别由所述传感器造成的所述接口事件的发出，所述接口事件在所述传感器上在第一时间发生；在所述接口上在所述第一时间之后的第二时间在对所接收的所述消息的响应中发出第一事件且开始主机控制器时钟的循环的第一计数，所述第一计数的开始与发出所述第一事件是同时的；在所述接口上在所述第二时间之后的第三时间发出第二事件；从所述传感器接收第一传感器时钟计数和第二传感器时钟计数，其中所述第一传感器时钟计数是从所述第一时间到所述第二时间的内部传感器时钟的循环的计数，且所述第二传感器时钟计数是从所述第二时间到所述第三时间的所述内部传感器时钟的循环的计数；以及至少部分地基于主机控制器时钟的循环的所述第一计数、所述第一传感器时钟计数、所述第二传感器时钟计数以及所述第二时间的主机控制器时戳在所述主机控制器内确定对应于所述第一时间的所述接口事件的所述时戳。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.10.23 US 62/245,914;2015.10.23 US 62/245,917;1.一种用于在主机控制器中提供与主机控制器耦合的接口上的接口事件的时戳的方法，所述方法包括：在所述接口上检测来自传感器的消息，所述消息识别由所述传感器造成的所述接口事件的发出，所述接口事件在所述传感器上在第一时间发生；在所述接口上在所述第一时间之后的第二时间在对所接收的所述消息的响应中发出第一事件且开始主机控制器时钟的循环的第一计数，所述第一计数的开始与发出所述第一事件是同时的；在所述接口上在所述第二时间之后的第三时间发出第二事件；从所述传感器接收第一传感器时钟计数和第二传感器时钟计数，其中所述第一传感器时钟计数是从所述第一时间到所述第二时间的内部传感器时钟的循环的计数，且所述第二传感器时钟计数是从所述第二时间到所述第三时间的所述内部传感器时钟的循环的计数；以及至少部分地基于主机控制器时钟的循环的所述第一计数、所述第一传感器时钟计数、所述第二传感器时钟计数以及所述第二时间的主机控制器时戳在所述主机控制器内确定对应于所述第一时间的所述接口事件的所述时戳。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述主机控制器和所述传感器经由I2C、I3C、SPI、SMBus、SLIMbus、UART、SoundWire总线或无线接口中的一或多个以通信方式耦合。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一和第二事件中的每一个包括对所述主机控制器和所述传感器两者已知的预定硬件事件。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述消息包括由所述传感器发出的中断请求。5.根据权利要求1所述的方法，其中所述所接收第一传感器时钟计数和第二传感器时钟计数包括经减少计数数字值，所述经减少计数数字值以公因数经减少以使得无论所述公因数的值如何，所述第一传感器时钟计数与所述第二传感器时钟计数的比率都保持恒定。6.根据权利要求5所述的方法，其中所述第一和第二传感器时钟计数的值以所述公因数的所述减少进一步包括：将所述第一传感器时钟计数的当前计数减少二(2)分之一；将对所述第一传感器时钟计数进行计数的速率减少二(2)分之一；将所述第二传感器时钟计数的当前计数减少至少二(2)分之一；将对所述第二传感器时钟计数进行计数的速率减少至少二(2)分之一；以及当所述第二传感器时钟计数的所述当前计数经减少至少二(2)分之一时将第一传感器时钟计数的所存储计数除以二(2)。7.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一和第二接口事件在所述传感器发射指示所述事件的检测的消息之后发生。8.根据权利要求1所述的方法，其中所述主机控制器进一步经配置以依据所述主机控制器时钟的时间确定对应于所述第一时间的所述接口事件的所述时戳，其中所述主机控制器根据以下关系确定所述接口事件的所述时戳：所述接口事件的时戳＝MREF-MC2xSC1/SC2其中MC1是所述主机控制器时钟的循环的所述第一计数，SC1是所述第一传感器时钟计数，SC2是所述第二传感器时钟计数，且MREF是所述第二时间的所述主机控制器时戳。9.一种主机控制器装置，其包括：输送媒体接口，其经由至少一个输送媒体以通信方式耦合到至少一个传感器；至少一个处理电路，其以通信方式耦合到所述输送媒体接口且经配置以：在所述接口上检测来自所述传感器的消息，所述消息识别由所述传感器造成的所述接口事件的发出，所述接口事件在所述传感器上在第一时间发生；在所述接口上在所述第一时间之后的第二时间在对所接收的所述消息的响应中发出第一事件且开始主机控制器时钟的循环的第一计数，所述第一计数的开始与发出所述第一事件是同时的；在所述接口上在所述第二时间之后的第三时间发出第二事件；从所述传感器接收第一传感器时钟计数和第二传感器时钟计数，其中所述第一传感器时钟计数是从所述第一时间到所述第二时间的内部传感器时钟的循环的计数，且所述第二传感器时钟计数是从所述第二时间到所述第三时间的所述内部传感器时钟的循环的计数；以及至少部分地基于主机控制器时钟的循环的所述第一计数、所述第一传感器时钟计数、所述第二传感器时钟计数以及所述第二时间的主机控制器时戳确定对应于所述第一时间的所述接口事件的时戳。10.根据权利要求9所述的主机控制器装置，其中所述接口是I2C总线、I3C总线、SPI总线、SMBus、SLIMbus、UART总线、SoundWire总线或无线接口中的至少一或多个。11.根据权利要求9所述的主机控制器装置，其中所述第一和第二事件中的每一个包括对所述主机控制器和所述传感器两者已知的预定硬件事件。12.根据权利要求9所述的主机控制器装置，其中所述消息包括由所述传感器发出的中断请求。13.根据权利要求9所述的主机控制器装置，其中所述所接收第一传感器时钟计数和第二传感器时钟计数包括经减少计数数字值，所述经减少计数数字值以公因数经减少以使得无论所述公因数的值如何，所述第一传感器时钟计数与所述第二传感器时钟计数的比率都保持恒定。14.根据权利要求13所述的主机控制器装置，其中所述第一和第二传感器时钟计数的值以所述公因数的所述减少进一步包括：将所述第一传感器时钟计数的当前计数减少二(2)分之一；将对所述第一传感器时钟计数进行计数的速率减少二(2)分之一；将所述第二传感器时钟计数的当前计数减少至少二(2)分之一；将对所述第二传感器时钟计数进行计数的速率减少至少二(2)分之一；以及当所述第二传感器时钟计数的所述当前计数经减少至少二(2)分之一时将第一传感器时钟计数的所存储计数除以二(2)。15.根据权利要求9所述的主机控制器装置，其中所述第一和第二接口事件在所述传感器发射指示所述事件的检测的消息之后发...

【专利技术属性】
技术研发人员：拉杜·皮齐戈伊阿龙，利奥尼德·希恩布拉特，卡洛斯·普伊赫，贾斯汀·布莱克，拉希米·库尔卡尼，
申请(专利权)人：高通股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US