[发明专利]用于无线设备的单个多模式时钟源

说明书

技术领域

本发明总体上涉及无线设备，并且更特别地涉及生成用于无线设备的时钟信号。

背景技术

无线设备依赖时钟系统来为各种各样的操作(包括无线电通信、数字处理以及实时时钟操作)提供精确的定时。对于无线电通信通常需要高质量的时钟信号(低噪声、高精度等)，而对于数字处理和实时时钟操作来说通常较低质量的时钟信号就足够了。相对于较低质量的时钟信号而言，生成高质量的时钟信号消耗大量功率。然而，由于无线电通信操作大部分时间是不活动的，所以无线设备可通过当无线电通信操作活动时仅仅激活高质量时钟信号来节省功率。一个传统解决方案利用多时钟系统来实现该目的。示例性的多时钟系统包括：高功率时钟单元，其产生仅在无线电通信操作期间活动的高频、高质量时钟信号；以及较低功率时钟单元，其产生连续的较低频率、较低质量时钟信号以用于其它较不严格的设备操作，例如数字处理、实时时钟等。使用带有分离时钟单元的多时钟系统使无线设备能够每当无线电通信操作不活动时就停用高功率时钟单元。这为无线设备提供了相当大的功率节省。

尽管分离的时钟单元提供了功率节省，但它们还增加了设备的尺寸和成本。此外，多时钟解决方案经常要求额外的校准和温度补偿电子设备，这进一步增加了设备的成本、尺寸和功率消耗。因此，需要可替换的时钟生成解决方案。

发明内容

本发明使用单晶振荡器来生成无线设备所需要的时钟信号。示例性时钟单元包括：晶体振荡器，其能够在第一功率模式(例如正常功率模式)和第二功率模式(例如降低的功率模式)下操作；以及控制单元，其基于当前的时钟信号质量要求将晶体振荡器在第一和第二功率模式之间进行选择性切换。控制单元可通过改变晶体振荡器的电流消耗在第一和第二功率模式之间进行选择性地切换。可以通过改变缓冲电路中有源驱动器的数量、改变电容性负载、和/或改变晶体振荡器的驱动信号来改变晶体振荡器的电流消耗。例如，当无线设备需要高质量时钟信号时(例如当无线设备中的无线电单元活动时)，控制单元可以选择第一功率模式从而以较高功率消耗为代价来提供高质量时钟信号。然而，当无线设备不需要高质量时钟信号时(例如当无线电单元不活动时)，控制单元可以选择第二功率模式从而以降低的功率消耗来提供质量降低的时钟信号。

附图说明

图1示出了根据本发明的一个示例性无线设备的框图。

图2示出了根据本发明的一个示例性多模式时钟单元的框图。

图3示出了根据本发明的生成时钟信号的示例性过程。

图4示出了在备用模式期间的晶体振荡器输出行为。

具体实施例

图1示出了根据一个示例性实施例的无线设备10。无线设备10可以包括任何无线设备，其包括但不限于蜂窝电话、膝上型计算机、个人数据助理、以及手持计算机。无线设备10包括无线电单元20、处理单元30、用户接口32、实时时钟(RTC)34、一个或多个可选外围单元(例如调频(FM)无线电单元36)、以及时钟单元100。无线电单元20包括根据任何已知的无线协议传送和接收无线信号的一个或多个无线收发器。示例性无线电单元20可以包括蜂窝收发器22、蓝牙收发器24、以及无线局域网(WLAN)收发器26，这些收发器根据其各自的无线协议传送和接收无线信号。处理单元30处理通信信号并用作无线设备10的总控制器。用户接口32将用户与无线设备10进行对接，并且可以包括显示器、控制按钮、扬声器、麦克风等。RTC 34使用连续的低频时钟信号来跟踪用于无线设备10的时间。FM无线电36根据任何已知方式接收FM无线电信号并将其提供给处理单元以便输出给用户接口32。时钟单元100提供用于实施无线电单元20、处理单元30、RTC 34以及FM无线电36的功能所必要的时钟信号。尽管未在图1中明确示出，但应该认识到如果需要由时钟单元100提供的时钟信号的进一步频率操控，则可以在时钟单元100、无线电单元20、处理单元30、RTC 34以及外围单元36中存在一个或多个频率乘法器和/或除法器。