УСТРОЙСТВО ФОРМИРОВАНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЯ И СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ИМ
IMAGE FORMING APPARATUS AND CONTROL METHOD THEREOF

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение относится в общем к устройству формирования изображения и способу управления им и более конкретно к устройству формирования изображения и способу управления им, которые могут реализовать режим с низким энергопотреблением.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
В последнее время спрос на низкое потребление энергии для всех электронных приборов постепенно повышается, и электронные приборы, которые не справляются с таким спросом, даже если они имеют преимущество в производительности и цене, не могут продаваться из-за соответствующего нормативного ограничения.
Текущая спецификация Energy Star требует, чтобы потребление энергии в режиме ожидания равнялось от 1 до 2 Вт или меньше в соответствии с типом прибора. В дальнейшем, даже в состоянии ожидания, в котором возможно сетевое обслуживание, будет требоваться потребление энергии, равное 1 Вт или меньше, и все электронные компании мобилизировали различные способы для выполнения этого требования.
Кроме того, необходимо, чтобы потребитель не ощущал неудобство в зависимости от того, находится ли прибор в состоянии низкого энергопотребления или в обычном рабочем состоянии.
Согласно существующему способу, к которому прибегает большинство компаний для достижения режима ожидания с низким энергопотреблением, конфигурируются высокопроизводительный основной CPU и вспомогательный CPU, который потребляет мало энергии, и в обычном режиме обслуживание обеспечивается посредством основного CPU, но если система входит в режим ожидания в соответствии с установленным условием, основной CPU и ненужное питание системы выключаются, и выполняется отслеживание запроса обслуживания посредством вспомогательного CPU. В этом случае, если пользователь запрашивает обслуживание, вспомогательный CPU подводит питание к основному CPU и вспомогательным схемам для обеспечения запрашиваемого обслуживания. То есть в дополнение к существующим ядрам CPU должен быть добавлен отдельный CPU, имеющий малый размер вентилей.
В качестве примера, система в родственной области техники обеспечена субконтроллером, который установлен на ней в дополнение к основному контроллеру, для распознавания приема IO и событий обработки активации в режиме с низким энергопотреблением и для подведения питания к основному контроллеру. В этом случае, так как установлен отдельный чип, цена увеличивается, и требуются отдельные схемы и программное обеспечение для связи между основным контроллером и субконтроллером.
В качестве другого примера, CPU основного контроллера и субконтроллера интегрированы в одну SoC, и в режиме обслуживания основной контроллер управляет MAC, USB, Fax и IO-портами, тогда как в режиме с низким энергопотреблением субконтроллер обрабатывает данные, как, например, MAC, USB, Fax и IO-порты. Даже в этом случае необходимо добавить отдельный CPU для низкого энергопотребления.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
ТЕХНИЧЕСКАЯ ПРОБЛЕМА
Настоящее изобретение было создано для решения по меньшей мере вышеприведенных проблем и/или недостатков и для обеспечения по меньшей мере тех преимуществ, которые описаны ниже. Соответственно, согласно аспекту настоящего изобретения предложено устройство формирования изображения и способ управления им, которые могут реализовать режим с более низким энергопотреблением без добавления отдельного CPU.
РЕШЕНИЕ ПРОБЛЕМЫ
Согласно одному аспекту настоящего изобретения, устройство формирования изображения включает в себя первую и вторую память; и основной контроллер и субконтроллер; при этом основной контроллер выполняет операцию управления с использованием первой памяти в состоянии обычного режима, субконтроллер установлен на инструментальном блоке, предусмотренном в устройстве формирования изображения для выполнения задания по формированию изображения посредством приведения в действие инструментального блока в состоянии обычного режима под управлением основного контроллера, причем основной контроллер передает запрос изменения режима с низким энергопотреблением субконтроллеру, если удовлетворяется условие для изменения режима с состояния обычного режима на состояние режима с низким энергопотреблением, и субконтроллер копирует программу обслуживание с низким энергопотреблением, хранящуюся в первой памяти, во вторую память, если принят запрос изменения режима с низким энергопотреблением, и выполняет обслуживание с низким энергопотреблением посредством исполнения программы обслуживания с низким энергопотреблением посредством осуществления доступа ко второй памяти.
Устройство формирования изображения согласно варианту осуществления настоящего изобретения может дополнительно включать в себя блок связи между контроллерами для ретрансляции связи между основным контроллером и субконтроллером; и блок изменения адреса для задания адреса памяти, по которому должен быть осуществлен доступ субконтроллером в состоянии режима с низким энергопотреблением; при этом субконтроллер управляет блоком изменения адреса для задания адреса памяти, по которому должен быть осуществлен доступ, во второй памяти и выполняет обслуживание с низким энергопотреблением посредством осуществления доступа ко второй памяти согласно заданному адресу памяти.
Основной контроллер и субконтроллер могут быть расположены в разных доменах питания, и если выполняется режим с низким энергопотреблением, субконтроллер может перехватывать питание, подаваемое в домен питания, в котором расположен основной контроллер.
Устройство формирования изображения согласно варианту осуществления настоящего изобретения может дополнительно включать в себя блок подачи питания для подачи питания в соответствующие домены питания, в которых расположены основной контроллер и субконтроллер, если устройство формирования изображения включено; при этом, если устройство формирования изображения включено и питание подается, основной контроллер переходит в состояние разрешения сброса для выполнения инициализации, задает адрес доступа посредством управления блоком изменения адреса, передает сигнал разрешения сброса субконтроллеру, и затем работает в состоянии обычного режима посредством загрузки основной программы, и субконтроллер удерживает состояние сброса до тех пор, пока не принят сигнал разрешения сброса после включения устройства формирования изображения, и если сигнал разрешения сброса принят, переходит в состояние разрешения сброса для работы в состоянии обычного режима.
Согласно другому аспекту настоящего изобретения, устройство формирования изображения включает в себя первую и вторую память; и основной контроллер и субконтроллер; при этом основной контроллер выполняет операцию управления с использованием первой памяти в состоянии обычного режима, субконтроллер установлен на инструментальном блоке, предусмотренном в устройстве формирования изображения для выполнения задания по формированию изображения посредством приведения в действие инструментального блока в состоянии обычного режима под управлением основного контроллера и выполнять обслуживание с низким энергопотреблением в состоянии режима с низким энергопотреблением, причем основной контроллер копирует программу обслуживания с низким энергопотреблением, хранящуюся в первой памяти, во вторую память и передает сигнал сброса субконтроллеру, если удовлетворяется условие для изменения состояния режима с состояния обычного режима на состояние режима с низким энергопотреблением, и субконтроллер выполняет обслуживание с низким энергопотреблением посредством исполнения программы обслуживания с низким энергопотреблением посредством осуществления доступа ко второй памяти, если принят сигнал сброса.
Устройство формирования изображения согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения может дополнительно включать в себя блок связи между контроллерами для ретрансляции связи между основным контроллером и субконтроллером; и блок изменения адреса для задания адреса памяти, по которому должен быть осуществлен доступ субконтроллером в состоянии режима с низким энергопотреблением; при этом основной контроллер управляет блоком изменения адреса для задания адреса памяти, по которому должен быть осуществлен доступ, во второй памяти, и субконтроллер выполняет обслуживание с низким энергопотреблением посредством осуществления доступа ко второй памяти согласно заданному адресу памяти, если принят сигнал сброса.
Основной контроллер и субконтроллер могут быть расположены в разных доменах питания, и если выполняется режим с низким энергопотреблением, субконтроллер может перехватывать питание, подаваемое в домен питания, в котором расположен основной контроллер.
Устройство формирования изображения согласно варианту осуществления настоящего изобретения может дополнительно включать в себя блок подачи питания для подачи питания в соответствующие домены питания, в которых расположены основной контроллер и субконтроллер, если устройство формирования изображения включено; при этом, если устройство формирования изображения включено и питание подается, основной контроллер переходит в состояние разрешения сброса для выполнения инициализации, задает адрес доступа посредством управления блоком изменения адреса, передает сигнал разрешения сброса субконтроллеру, и затем работает в состоянии обычного режима посредством загрузки основной программы, и субконтроллер удерживает состояние сброса до тех пор, пока не принят сигнал разрешения сброса после включения устройства формирования изображения, и если сигнал разрешения сброса принят, переходит в состояние разрешения сброса для работы в состоянии обычного режима.
Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, устройство формирования изображения включает в себя инструментальный блок, выполняющий задание по формированию изображения; контроллер инструментального блока, установленный на инструментальном блоке, для выполнения задания по формированию изображения; и основной контроллер для управления работой инструментального блока посредством осуществления связи с контроллером инструментального блока в обычном режиме, который делается неактивным, если устройство формирования изображения изменяет режим на режим с низким энергопотреблением; при этом контроллер инструментального блока выполняет задание по формированию изображения посредством приведения в действие инструментального блока в обычном режиме под управлением основного контроллера и обеспечивает обслуживание, которое соответствует режиму с низким энергопотреблением, если устройство формирования изображения изменяет режим на режим с низким энергопотреблением.
Устройство формирования изображения согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения может дополнительно включать в себя первую и вторую память; и блок изменения адреса, задающий адрес памяти, по которому должен быть осуществлен доступ субконтроллером в состоянии режима с низким энергопотреблением; при этом субконтроллер выполняет операцию управления с использованием первой памяти в состоянии обычного режима, и блок изменения адреса задает адрес памяти, по которому должен быть осуществлен доступ субконтроллером, во второй памяти под управлением субконтроллера или основного контроллера.
Основной контроллер и субконтроллер могут быть расположены в разных доменах питания, и если выполняется режим с низким энергопотреблением, субконтроллер может перехватывать питание, подаваемое в домен питания, в котором расположен основной контроллер.
Субконтроллер может выполнять по меньшей мере одно из изменения режима авторегенерации первой памяти, изменения тактовой частоты для режима с низким энергопотреблением, изменения скорости сетевой линии связи, настройки аппаратного обеспечения (H/W) для обслуживания в режиме с низким энергопотреблением, когда режим изменяется с обычного режима на режим с низким энергопотреблением.
Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, способ управления устройством формирования изображения, включающим в себя первую и вторую память, основной контроллер, выполняющий операцию управления с использованием первой памяти в состоянии обычного режима, и субконтроллер, установленный на инструментальном блоке для выполнения задания по формированию изображения посредством приведения в действие инструментального блока в состоянии обычного режима под управлением основного контроллера, включает в себя этапы, на которых основной контроллер передает запрос изменения режима с низким энергопотреблением субконтроллеру, если удовлетворяется условие для изменения режима с состояния обычного режима на состояние режима с низким энергопотреблением; субконтроллер копирует программу обслуживания с низким энергопотреблением, хранящуюся в первой памяти, во вторую память, если принят запрос изменения режима с низким энергопотреблением; и субконтроллер выполняет обслуживание с низким энергопотреблением посредством исполнения программы обслуживания с низким энергопотреблением посредством осуществления доступа ко второй памяти.
В способе управления устройством формирования изображения согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения, устройство формирования изображения может дополнительно включать в себя блок связи между контроллерами, ретранслирующий связь между основным контроллером и субконтроллером, и блок изменения адреса, задающий адрес памяти, по которому должен быть осуществлен доступ субконтроллером в состоянии режима с низким энергопотреблением; и способ управления устройством формирования изображения может дополнительно включать в себя этап, на котором субконтроллер управляет блоком изменения адреса для задания адреса памяти, по которому должен быть осуществлен доступ, во второй памяти; при этом этап выполнения обслуживания с низким энергопотреблением выполняет обслуживание с низким энергопотреблением посредством исполнения программы обслуживания с низким энергопотреблением посредством осуществления доступа ко второй памяти согласно заданному адресу памяти.
Основной контроллер и субконтроллер могут быть расположены в разных доменах питания, и способ управления устройством формирования изображения согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения может дополнительно включать в себя этап, на котором субконтроллер перехватывает питание, подаваемое в домен питания, в котором расположен основной контроллер, если выполняется режим с низким энергопотреблением.
Способ управления устройством формирования изображения согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения может дополнительно включать в себя этапы, на которых подают питание в соответствующие домены питания, в которых расположены основной контроллер и субконтроллер, если устройство формирования изображения включено; если устройство формирования изображения включено и питание подается, основной контроллер переходит в состояние разрешения сброса для выполнения инициализации, задает адрес доступа посредством управления блоком изменения адреса, передает сигнал разрешения сброса субконтроллеру, и затем работает в состоянии обычного режима посредством загрузки основной программы; и субконтроллер удерживает состояние сброса до тех пор, пока не принят сигнал разрешения сброса после включения устройства формирования изображения, и если сигнал разрешения сброса принят, переходит в состояние разрешения сброса для работы в состоянии обычного режима.
Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, способ управления устройством формирования изображения, включающим в себя первую и вторую память, основной контроллер, выполняющий операцию управления с использованием первой памяти в состоянии обычного режима, и субконтроллер, установленный на инструментальном блоке для выполнения задания по формированию изображения посредством приведения в действие инструментального блока в состоянии обычного режима под управлением основного контроллера и чтобы выполнять обслуживание с низким энергопотреблением в состоянии режима с низким энергопотреблением, включает в себя этапы, на которых основной контроллер копирует программу обслуживания с низким энергопотреблением, хранящуюся в первой памяти, во вторую память и передает сигнал сброса субконтроллеру, если удовлетворяется условие для изменения состояния режима с состояния обычного режима на состояние режима с низким энергопотреблением; и субконтроллер выполняет обслуживание с низким энергопотреблением посредством исполнения программы обслуживания с низким энергопотреблением посредством осуществления доступа ко второй памяти, если принят сигнал сброса.
В способе управления устройством формирования изображения согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения, устройство формирования изображения может дополнительно включать в себя блок связи между контроллерами, ретранслирующий связь между основным контроллером и субконтроллером, и блок изменения адреса, задающий адрес памяти, по которому должен быть осуществлен доступ субконтроллером в состоянии режима с низким энергопотреблением; и способ управления устройством формирования изображения может дополнительно включать в себя этап, на котором основной контроллер работает для задания адреса памяти, по которому должен быть осуществлен доступ, во второй памяти; при этом операция выполнения обслуживания с низким энергопотреблением выполняет обслуживание с низким энергопотреблением посредством исполнения программы обслуживания с низким энергопотреблением посредством осуществления доступа ко второй памяти согласно заданному адресу памяти.
Основной контроллер и субконтроллер могут быть расположены в разных доменах питания, и способ управления устройством формирования изображения согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения может дополнительно включать в себя этап, на котором субконтроллер перехватывает питание, подаваемое в домен питания, в котором расположен основной контроллер, если выполняется режим с низким энергопотреблением.
В способе управления устройством формирования изображения согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения, устройство формирования изображения может дополнительно включать в себя блок подачи питания, подающий питание в соответствующие домены питания, в которых расположены основной контроллер и субконтроллер, если устройство формирования изображения включено; и способ управления устройством формирования изображения может дополнительно включать в себя, если устройство формирования изображения включено и питание подается, этапы, на которых основной контроллер переходит в состояние разрешения сброса для выполнения инициализации, задает адрес доступа посредством управления блоком изменения адреса, передает сигнал разрешения сброса субконтроллеру, и затем работает в состоянии обычного режима посредством загрузки основной программы; и субконтроллер удерживает состояние сброса до тех пор, пока не принят сигнал разрешения сброса после включения устройства формирования изображения, и если сигнал разрешения сброса принят, переходит в состояние разрешения сброса для работы в состоянии обычного режима.
Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, способ управления устройством формирования изображения, включающим в себя инструментальный блок, выполняющий задание по формированию изображения, субконтроллер, установленный на инструментальном блоке для выполнения задания по формированию изображения, и основной контроллер, управляющий работой инструментального блока посредством осуществления связи с контроллером инструментального блока в обычном режиме, и который делается неактивным, если устройство формирования изображения изменяет режим на режим с низким энергопотреблением, причем контроллер инструментального блока выполняет задание по формированию изображения посредством приведения в действие инструментального блока в обычном режиме под управлением основного контроллера; и если устройство формирования изображения изменяет режим на режим с низким энергопотреблением, контроллер инструментального блока обеспечивает обслуживание, которое соответствует режиму с низким энергопотреблением.
В способе управления устройством формирования изображения согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения, устройство формирования изображения может дополнительно включать в себя первую и вторую память, и блок изменения адреса, задающий адрес памяти, по которому должен быть осуществлен доступ субконтроллером в состоянии режима с низким энергопотреблением; и способ управления устройством формирования изображения может дополнительно включать в себя этапы, на которых основной контроллер выполняет операцию управления с использованием первой памяти в состоянии обычного режима; и если устройство формирования изображения изменяет режим на режим с низким энергопотреблением, задают адрес памяти, по которому должен быть осуществлен доступ субконтроллером, во второй памяти под управлением субконтроллера или основного контроллера.
Основной контроллер и субконтроллер могут быть расположены в разных доменах питания, и способ управления устройством формирования изображения согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения может дополнительно включать в себя этап, на котором субконтроллер перехватывает питание, подаваемое в домен питания, в котором расположен основной контроллер, если выполняется режим с низким энергопотреблением.
Способ управления устройством формирования изображения согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения может дополнительно включать в себя этапы, на которых субконтроллер может выполнять по меньшей мере одно из изменения режима авторегенерации первой памяти, изменения тактовой частоты для режима с низким энергопотреблением, изменения скорости сетевой линии связи, настройки аппаратного обеспечения (H/W) для обслуживания в режиме с низким энергопотреблением, когда режим изменяется с обычного режима на режим с низким энергопотреблением.
Соответственно, субконтроллер (или под-CPU), который был использован для управления сканированием/инструментальным блоком/факсом в обычном режиме, может быть использован для обслуживания с низким энергопотреблением.
ПОЛЕЗНЫЕ ЭФФЕКТЫ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Как описано выше, согласно настоящему изобретению, один CPU используется для обслуживания в режиме реального времени в обычном режиме и используется для обслуживания с низким энергопотреблением в режиме с низким энергопотреблением, и таким образом, число счетчиков вентилей ASIC может быть уменьшено для улучшения конкурентоспособности по стоимости.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Вышеприведенные и другие аспекты, признаки и преимущества настоящего изобретения станут более очевидны из нижеследующего подробного описания совместно с сопровождающими чертежами, на которых:
Фиг. 1 является блок-схемой, иллюстрирующей конфигурацию устройства формирования изображения согласно варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 2 является схемой последовательности операций, иллюстрирующей способ загрузки устройства формирования изображения согласно варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 3 является схемой, иллюстрирующей конфигурацию блока изменения адреса согласно варианту осуществления настоящего изобретения и точки доступа;
Фиг. 4 является схемой, иллюстрирующей конфигурацию блока связи между контроллерами согласно варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 5 является схемой последовательности операций, иллюстрирующей способ управления устройством формирования изображения согласно варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 6 является схемой последовательности операций, иллюстрирующей способ управления устройством формирования изображения согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 7 является схемой последовательности операций, иллюстрирующей процесс восстановления с режима с низким энергопотреблением на обычный режим согласно варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 8 является схемой последовательности операций, иллюстрирующей способ управления устройством формирования изображения согласно варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 9 является схемой последовательности операций, иллюстрирующей способ управления устройством формирования изображения согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения; и
Фиг. 10 является схемой последовательности операций, иллюстрирующей способ управления устройством формирования изображения согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Варианты осуществления настоящего изобретения подробно описаны со ссылкой на сопровождающие чертежи.
Фиг. 1 является блок-схемой, иллюстрирующей конфигурацию устройства формирования изображения согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
Как показано на Фиг. 1, устройство 100 формирования изображения согласно варианту осуществления данного изобретения включает в себя блок 105 приема данных, основной контроллер 110, первую память 115, субконтроллер 120, вторую память 125, блок 130 подачи питания, функциональный блок 135, инструментальный блок 140, блок 145 хранения контекста, блок 150 определения режима загрузки, блок 155 управления процессами, блок 160 связи между контроллерами и блок 165 изменения адреса.
Здесь устройство 100 формирования изображения может быть обычно реализовано как принтер, копировальная машина, сканер, факсимильная машина или многофункциональное периферийное устройство (MFP), в котором функции вышеописанных устройств многократно реализованы в одном устройстве.
Устройство 100 формирования изображения может быть реализовано, чтобы включать в себя область первого домена питания PD1 и область второго домена питания PD2, которые по-отдельности принимают питание по разным линиям подачи питания. Здесь, область домена питания означает область, которая принимает питание по одной и той же линии подачи питания.
Здесь область первого домена питания PD1 может включать в себя основной контроллер 110, функциональный блок 135 и инструментальный блок 140, и область второго домена питания PD2 может включать в себя блок 105 приема данных, первую память 115, вторую память 125, субконтроллер 120, блок 145 хранения контекста, блок 150 определения режима загрузки, блок 155 управления процессами, блок 160 связи между контроллерами и блок 165 изменения адреса.
Согласно устройству 100 формирования изображения, основной контроллер 110 и субконтроллер 120 расположены на одной SoC, и субконтроллер выполняет управление сканированием/инструментальным блоком/факсом или подобным в обычном режиме. Для этого субконтроллер обычно использует OS реального времени. Здесь функции сканирования/инструментального блока/факса или подобные могут быть выполнены функциональным блоком 135 и инструментальным блоком 140. Кроме того, в случае обслуживания в режиме с низким энергопотреблением, режим изменяется так, что режим обслуживания с низким энергопотреблением выполняется под управлением основного контроллера 110, и субконтроллер 120 выполняет обслуживание с низким энергопотреблением.
С другой стороны, основной контроллер 110 и субконтроллер 120 могут быть реализованы посредством одного CPU, соответственно. Соответственно, основной контроллер 110 и субконтроллер могут в дальнейшем называться основным CPU и под-CPU, соответственно.
Кроме того, в дополнение к основному контроллеру 110 и под-контроллеру 120, блок 105 приема данных, первая память 115, вторая память 125, блок 130 подачи питания, функциональный блок 135, инструментальный блок 155 и блок 160 связи между контроллерами могут быть реализованы в одной SoC вместе с основным контроллером 110 и субконтроллером 120.
Кроме того, основной контроллер 110, функциональный блок 135 и инструментальный блок 140 могут быть расположены в одной SoC, и блок 105 приема данных, субконтроллер 120, вторая память 125, блок 160 связи между контроллерами и блок 165 изменения адреса могут быть расположены в отдельной SoC. Кроме того, первая память 115, блок 145 управления процессами, блок 150 хранения контекста и блок 155 определения режима загрузки могут быть расположены вне данной SoC.
В этом случае субконтроллер 120 может быть использован для другой цели в обычном режиме и может быть осуществлен его сброс, когда режим изменяется на режим с низким энергопотреблением. Конкретно, когда режим изменяется на режим с низким энергопотреблением, осуществляется сброс субконтроллера 120, микропрограммное обеспечение для обслуживания в режиме с низким энергопотреблением храниться во второй памяти 125, и субконтроллер 120 работает для режима с низким энергопотреблением.
Далее будет подробно описана работа соответствующих составляющих элементов.
Блок 105 приема данных функционирует для выполнения обмена данными с по меньшей мере одним внешним прибором. Здесь, блок 105 приема данных может быть реализован как модуль связи, который взаимодействует с наружной средой, такой как сеть SDIO, USB, SPI, I2C, GPIO (вход датчика, и т.д.), факс, или подобной. Кроме того, по меньшей мере один внешний прибор может репрезентативно быть хост-устройством, таким как PC (персональный компьютер) или подобным, и может быть реализован как устройство пользовательского терминала, такое как мобильный телефон, PDA, USB или подобное, или внешний сервер.
Основной контроллер 110 управляет текущей работой устройства 100 формирования изображения, и в частности выполняет операцию управления с использованием первой памяти 115, которая должна быть описана позднее, в состоянии обычного режима. Конкретно, если сигнал запроса для задания по формированию изображения вводится в состоянии обычного режима, основной контроллер 110 изменяет режим на обычный режим, активирует первую память 115 и выполняет соответствующую операцию с использованием активированной первой памяти 115.
Например, основной контроллер 110 может распоряжаться приемом задания и обработкой в обычном режиме. Основной контроллер 110 может иметь встроенный веб-сервер для предоставления веб-услуги, или в более высоком классе копира, может устанавливаться и обслуживаться приложение третьей стороны. Кроме того, может быть установлена OS общего назначения, такая как Linux, и в случае низкоскоростного популярного устройства, может быть установлена OS реального времени, и основной контроллер 110 может напрямую управлять сканированием/инструментальным блоком/факсом или подобным.
В частности, когда режим изменен с обычного режима на режим с низким энергопотреблением, основной контроллер 110 копирует информацию контекста в блок 145 хранения контекста, и когда режим изменен с режима с низким энергопотреблением на обычный режим, он может быть загружен с использованием информации контекста, сохраненной в блоке хранения контекста 145. Здесь, информация контекста может информацией контекста CPU, которая теряется, когда перехватывается питание области первого домена питания PD1. Кроме того, в нее может быть включена информация контекста других составляющих элементов, которая теряется, когда перехватывается питание области первого домена питания PD1.
Субконтроллер 120 может выполнить операцию управления с использованием второй памяти 125 в состоянии режима с низким энергопотреблением, и может оперировать инструментальным блоком 140 для выполнения задания по формированию изображения под управлением основного контроллера 110 в состоянии обычного режима.
Конкретно, субконтроллер 120 выполняет обслуживание для участков, которые требуют управления в режиме реального времени, как например, элементы управления инструментальным блоком/сканированием/факсом, в обычном режиме. Так как такое обслуживание требует работы в режиме реального времени, управление выполняется с использованием OS реального времени.
Когда устройство формирования изображения входит в режим с низким энергопотреблением, субконтроллер 120 может выполнять работу согласно заданному сигналу с использованием второй памяти 125 так как он удерживает режим с низким энергопотреблением. Здесь, заданный сигнал может быть сигналом запроса состояния устройства формирования изображения посредством приложения или подобного, которое предусмотрено в хост-устройстве (не показано), в состоянии, где возможно удержание режима с низким энергопотреблением. Например, заданный сигнал может быть сигналом посредством интеллектуальной панели в хост-устройстве. Здесь интеллектуальная панель является панелью, предусмотренной в хост-устройстве, для отображения состояния устройства формирования изображения, и например, состояние устройства формирования изображения можно периодически понимать посредством связи управления USB. Пользователь может понять состояние печати, состояние печатной бумаги, состояние тонера и включенное/выключенное состояние устройства формирования изображения в хост-устройстве посредством интеллектуальной панели.
С другой стороны, когда устройство формирования изображения входит в режим с низким энергопотреблением, основной контроллер 110 отправляет запрос изменения обслуживания с низким энергопотреблением субконтроллеру 120 с использованием блока 160 связи между контроллерами, и субконтроллер 120 изменяет состояние режима на состояние возможности приготовления изменения режима с низким энергопотреблением и информирует основной контроллер о своем состоянии. Для этого случая, если изменение режима невозможно из-за состояния инструментального блока или подобного, субконтроллер 120 может уведомить основной контроллер 110 о сообщении о невозможности изменения.
Если изменение режима возможно, основной контроллер 110 осуществляет сброс субконтроллера 120 с использованием блока 155 управления процессами, сохраняет программу выполнения с низким энергопотреблением во второй памяти 125 и изменяет адрес доступа к памяти так, что программа выполняется во второй памяти, когда разрешен сброс. В дальнейшем, сброс разрешается, и выполняется обслуживание в режиме с низким энергопотреблением. Здесь, изменение адреса доступа к памяти может быть выполнено с использованием блока 165 изменения адреса, и подробное описание этого будет сделано позднее в описании соответствующего блока.
Если запускается режим с низким энергопотреблением, субконтроллер 120 выключает первый домен питания PD1, изменяет состояние режима на состояние низкого энергопотребления посредством приведения DRAM в состояние авторегенерации и выполняет обслуживание с низким энергопотреблением, то есть услугу отслеживания события активации.
Здесь обычный режим означает режим, в котором устройство 100 формирования изображения выполняет обычную работу, и режим с низким энергопотреблением означает режим, в котором подача питания к большинству модулей прерывается или минимизируется для того, чтобы минимизировать потребляемую энергию, когда система не выполняет работу.
В режиме с низким энергопотреблением согласно настоящему изобретению, для того, чтобы достигнуть более низкого энергопотребления в режиме ожидания (равного 1 Вт или меньше), может быть использован способ, который приводит основную память (обычно, внешняя DRAM) в состояние авторегенерации, и оперирует программой во внутренней памяти (обычно, внутренняя SRAM), которая не используется в SoC. Например, SRAM может быть памятью малой емкости около 128 КБ. Однако, в некоторых случаях, может быть использована SDRAM, и в дополнение к SRAM или SDRAM может быть дополнительно использована ROM.
Первая память 115 является основной памятью, которая используется в обычном режиме, и может быть реализован посредством энергонезависимой памяти. Например, DRAM (динамическая RAM) может быть использована в качестве основной памяти. Первая память 115 является энергозависимой памятью, которая используется, когда работает основной CPU, и DRAM может быть использована в качестве первой памяти. В режиме с низким энергопотреблением, первая память 115 работает в режиме авторегенерации и потребляет только минимум энергии.
Кроме того, первая память 115 принадлежит ко второму домену питания PD2 и не выключается даже в режиме с низким энергопотреблением. Соответственно, посредством восстановления относящейся к CPU информации, которая хранится в блоке 145 хранения контекста, когда режим возвращается к обычному режиму, возможно вернуться к как раз предыдущему исполнительному режиму, и таким образом незамедлительная загрузка становится возможной.
Вторая память 125 является памятью, которая существует внутри SoC, и может быть использована как хранилище программного кода и данных субконтроллера 120 в режиме с низким энергопотреблением. Например, в случае USB, программный код для управления режимом с низким энергопотреблением может включать в себя по меньшей мере одну из стандартной программы для определения того, введен ли сигнал в блок 105 приема данных, стандартной программы для выполнения операции согласно сигналу управления USB и стандартной программы, которая необходима во время активации для изменения на обычный режим.
В этом случае, вторая память 125 может быть реализована посредством по меньшей мере одной из SRAM (статической RAM) и SDRAM (синхронной динамической оперативной памяти). В дополнение, в качестве второй памяти 125 могут быть использованы RAMBus, DRAM, DDR-SDRAM или подобные.
Например, вторая память 125 может быть реализована таким образом, что субконтроллер 120 повторно использует SRAM, которая используется в функциональном блоке 235 внутри SoC, в режиме с низким энергопотреблением. Однако, это является лишь примерным, и вторая память 125 может быть конфигурирована посредством памяти вне SoC или может быть реализована с использованием внешней ROM и внутренней SRAM малого размера.
Кроме того, по меньшей мере одна из ROM (постоянной памяти) и флэш-памяти может быть использована для хранения кода, который необходим при реализации режима с низким энергопотреблением.
Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, вторая память 125 может быть реализована посредством SRAM. В этом случае, SRAM может быть использована для копирования кода, который необходим при реализации режима с низким энергопотреблением, который хранится в DRAM или ROM, флэш-памяти или подобной.
Кроме того, вторая память 125 может быть реализована посредством SRAM и может быть использована для исполнения кода, который необходим при реализации режима с низким энергопотреблением, который хранится в ROM, флэш-памяти или подобной.
Кроме того, вторая память 125 может быть реализована посредством SDRAM и может быть использована для исполнения кода, который необходим при реализации режима с низким энергопотреблением, который хранится в ROM, флэш-памяти или подобной.
Кроме того, вторая память 125 может быть использована вместе с первой памятью 115 в обычном режиме. То есть SRAM, которая используется в качестве буфера при обработке изображения в обычном режиме, может быть повторно использована в качестве второй памяти 125 в режиме с низким энергопотреблением.
Далее для помощи в понимании настоящего изобретения будут кратко описаны свойства соответствующей памяти.
SRAM имеет свойство удержания данных пока к памяти подается питание. Так как SRAM не требует периодической работы по перезаписи, данные могут быть удержаны раз за операцию записи. SRAM является памятью малой емкости и имеет недостатки в том, что она является дорогой по сравнению с DRAM, хотя ее рабочая скорость очень высока. Соответственно, SRAM используется в месте, где требуется высокая скорость, но не требуется большая емкость, таком как кэш-память.
DRAM, в отличие от SRAM, имеет особенность, состоящую в том, что она должна постоянно перезаписываться для того, чтобы удерживать данные. Соответственно, DRAM является памятью большой емкости, которая является относительно более медленной, чем SRAM, и используется как основная память в большинстве систем.
SDRAM имеет особенность в том, что она работает в синхронизации с системным тактовым генератором. В теории, SDRAM может быть в синхронизации со скоростью системной шины, составляющей до 200 МГц. Так как SDRAM работает в зависимости от системного тактового генератора, ожидается, что скорость системы улучшена.
Блок 130 подачи питания подает питание на устройство 100 формирования изображения.
Конкретно, блок 130 подачи питания подает питание к области первого домена питания PD1 и области второго домена питания PD2 в обычном режиме, и прерывает подачу питания к области первого домена питания PD1 и подает питание только к области второго домена питания PD2 в режиме с низким энергопотреблением.
С другой стороны, в вышеописанном варианте осуществления, в качестве примера приводится, что основной контроллер 110 и субконтроллер 120 реализованы посредством CPU, соответственно, для управления устройством 100 формирования изображения. Однако, в некоторых случаях, основной CPU (не показан) и под-CPU (не показан) могут быть реализованы для обеспечения команды основному контроллеру (не показан) и субконтроллеру (не показан), так что соответствующие конфигурации могут выполнять соответствующие операции.
Кроме того, устройство формирования изображения 100 согласно варианту осуществления настоящего изобретения может включать в себя PLL-блок (не показан), который формирует разные рабочие частоты. PLL-блок (не показан), может обеспечивать сформированные рабочие частоты основному контроллеру 110, субконтроллеру 120, первой памяти 115 и второй памяти 125.
Функциональный блок 135 выполняет разнообразные функции, такие как обработка изображения, сжатие изображения, распаковка изображения и подобные, которые должны быть обработаны в инструментальном блоке 140, для выполнения задания по формированию изображения, такого как печать, копирование, сканирование и подобное.
Операционный модуль (не показан) может включать в себя различные функциональные модули, которые не включены в функциональный блок 135 из-за ограничений емкости функционального блока 135. Операционный модуль (не показан) может включать в себя по меньшей мере один функциональный модуль, и соответствующие функциональные модули могут быть реализованы в одном чипе.
Функциональный блок 135 и инструментальный блок 140 расположены в первом домене питания PD1 вместе с основным контроллером 110, и в случае, когда не требуется работа, как например, в режиме с низким энергопотреблением, подача питания к ним отключается посредством блока 130 подачи питания.
С другой стороны, если заданное условие удовлетворено, основной контроллер 110 может изменить режим с обычного режима на режим с низким энергопотреблением. Например, может не быть команды в течение заданного времени. Однако, это приводится лишь в качестве примера, могут быть предусмотрены разнообразные события изменения режима.
Как описано выше, если требуется изменить режим с обычного режима на режим с низким энергопотреблением, основной контроллер 110 может скопировать программу для управления режимом с низким энергопотреблением из первой памяти 115 в исполнительную область второй памяти 125, или может скопировать программу, хранящуюся в отдельной ROM или флэш-памяти, в исполнительную область второй памяти 125. Соответственно, требуется гораздо меньшая емкость по сравнению с программой USB, которая хранится в первой памяти 115, которая используется в обычном режиме. Как только копирование кода завершено, подача питания к первому домену питания PD1 прерывается, и устройство входит в режим с низким энергопотреблением.
С другой стороны, копирование кода может быть выполнено таким образом, что код, который хранится во флэш-памяти или ROM, копируется в DRAM, которая должна быть использована, или код копируется в SRAM, которая должна быть использована, когда устройство входит в режим с низким энергопотреблением.
Субконтроллер 120 изменяет режим с режима с низким энергопотреблением на обычный режим, если удовлетворено заданное условие. Например, в случае принтера, если есть событие, такое как ввод клавиши панели, запрос услуги печати, вызов факса или подобное, субконтроллер 120 может изменить режим с режима с низким энергопотреблением на обычный режим.
В общем, основной причиной, почему время загрузки (процесс загрузки может включать в себя инициализацию DRAM, копирование кода из ROM в DRAM, процесс инициализации H/W, загрузку OS и запуск программ обслуживания), когда режим возвращается с режима с низким энергопотреблением к обычному режиму, равняется времени первоначальной загрузки, является то, что так как подача питания к первому домену питания, в котором расположены основной контроллер (не показан) и DRAM (не показана), отключается для изменения режима на режим с низким энергопотреблением, подача питания к основному контроллеру (не показан) и DRAM (не показана) отключается, и таким образом выполняется такая же процедура, как и процесс первоначальной загрузки, когда подведено питание.
Однако, как описано выше, согласно варианту осуществления настоящего изобретения, первая память 115, которая используется в обычном режиме, расположена во втором домене питания PD2, которому подается отдельное питание по линии подачи питания, который отличается от первого домена питания PD1, в котором расположен основной контроллер 110, и состояние первой памяти 115 изменяется на состояние «авторегенерации» пока подача питания к первой памяти 115 не отключена, но удерживается для удержания контента первой памяти 115. Соответственно, хотя питание DRAM не отключено, потребление энергии уменьшено с 1-2 Вт до 200 мВт или меньше для достижения низкого потребления энергии.
Кроме того, даже если данные, хранящиеся в первой памяти 115, удержаны, питание повторно подводится к основному контроллеру 110 после выключения питания, то есть переключения питания первого домена питания PD1, и таким образом исполнительный контекст основного контроллера 110 может быть потерян. Например, в случае, когда основной контроллер 110 реализован посредством ARM, набор регистров и регистр состояния может быть в исполнительном контексте, и в дополнение, в нем могут быть заданные значения IP-блоков внутри SoC. Для справки, ARM CPU имеет тактовый генератор, аналогичный тактовому генератору CPU настольного PC, но потребление энергии составляет от 40 до 450 мВт, что очень мало по сравнению с потреблением энергии CPU для настольного PC.
В отличие от этого, согласно устройству формирования изображения, как показано на Фиг. 1, основной контроллер 110 сохраняет обязательную информацию исполнительного контекста основного контроллера 110, функционального блока 135 и инструментального блока 140, которая может быть потеряна, когда прерывается подача питания к первому домену питания PD1, в блоке 145 хранения контекста второго домена питания PD2. Соответственно, восстановление к предыдущему состоянию, которое было до состояния режима с низким энергопотреблением, выполняется с использованием контекста, хранящегося в блоке 145 хранения контекста, во время перезагрузки, и таким образом возможно выполнить незамедлительную перезагрузку.
Блок 145 хранения контекста является местом, в котором хранится информация, которая восстановлена во время возврата к предыдущему состоянию, среди составляющих элементов, которые принадлежат к первому домену питания, в котором информация теряется, когда блоком 130 подачи питания отключается подача питания к первому домену питания PD1.
Блоком 145 хранения контекста может быть DRAM, и может быть любая память, в которой информация не теряется, когда выключается первый домен питания PD1, такая как NAND, NOR, SPI, SRAM, внутренняя память SoC или подобная. Например, основная резервная информация может быть информацией ARM CPU, такой как набор регистров и регистр состояния в ARM CPU, и может также быть заданными значениями IP-информации внутри SoC.
Блок 150 определения режима загрузки функционирует для определения того, является ли загрузка загрузкой в обычном режиме или возвратом с режима с низким энергопотреблением на обычный режим. Здесь, загрузка в обычном режиме означает перезагрузку, когда питание повторно подводится к основному контроллеру 110 блоком 130 подачи питания. Соответственно, блок 150 определения режима загрузки может быть реализован посредством регистра, который может хранить соответствующую информацию внутри SoC.
Если блок 150 определения режима загрузки определяет, что режимом загрузки является режим возврата с низкого энергопотребления, основной контроллер 110 считывает значение регистра блока 150 определения режима загрузки до инициализации, как например PLL/DDR, и выполняет общую процедуру загрузки, если режимом загрузки является загрузка в обычном режиме.
Кроме того, если блок 150 определения режима загрузки определяет, что режимом загрузки является режим возврата с низкого энергопотребления, основной контроллер 110 восстанавливает регистр и регистр состояния для каждого рабочего режима CPU из блока 145 хранения контекста и возвращается к последней исполнительной точке, чтобы сделать возможной загрузку в пределах нескольких миллисекунд. То есть основной контроллер 110 пропускает процесс инициализации, как например PLL/DDR, освобождает первую память 115 от режима авторегенерации, и напрямую возвращается к предыдущему исполнительному состоянию (до изменения на состояние низкого энергопотребления) с использованием информации, хранящейся в блоке 145 хранения контекста.
Блок 150 определения режима загрузки может быть реализован для сохранения режима загрузки с использованием регистра, и может определять режим посредством ввода с внешнего штырька GPIO или подобного. Соответственно, основной контроллер 110 повторно выполняет вектор сброса и последующий процесс, и предохраняет процесс от протекания таким же образом, как процесс загрузки с подачей питания в систему.
С другой стороны, в случае изменения режима с режима с низким энергопотреблением на обычный режим, первая память 115 в режиме с низким энергопотреблением должна выйти из состояния авторегенерации. В этом случае, основной контроллер 110 может завершить режим «авторегенерации» по мере загрузки системы, или субконтроллер 120 может завершить режим «авторегенерации» первой памяти 115.
Блок 155 управления процессами может выполнять управление субконтроллером 120, когда устройство входит в режим с низким энергопотреблением. Конкретно, блок 155 управления процессами может изменить режим первой памяти 155 на режим авторегенерации, и управлять прерыванием подачи питания к области первого домена питания PD1.
Кроме того, блок 155 управления процессами может выполнять управление загрузкой основного контроллера 110 и субконтроллера 120.
Конкретно, блок 155 управления процессами управляет сбросом субконтроллера 120 и основного контроллера 110, который является базовым элементом, который обеспечивает возможность режима, измененного в состоянии низкого энергопотребления, тогда как субконтроллер 120 выполняет обслуживание в режиме реального времени (управление сканированием/инструментальным блоком или подобным). В общем, если CPU находится в состоянии сброса, он не работает и останавливается, даже если к нему подводится питание, и если сброс разрешен, он повторно выполняет работу с первоначального состояния. Согласно настоящему изобретению, используя вышеописанный признак, субконтроллер 120 приводится в состояние сброса для остановки выполнения посредством использования блока 155 управления процессами, когда устройство входит в режим с низким энергопотреблением, код обслуживания с низким энергопотреблением вставляется во вторую память 125, и сброс разрешается после того, как адрес доступа к памяти изменяется с использованием блока 165 изменения адреса, так что код второй памяти может быть выполнен. Соответственно, субконтроллер 120 может выполнить обслуживание с низким энергопотреблением.
Блок 160 связи между контроллерами функционирует для выполнения передачи/приема сообщений (команд) между основным контроллером 110 и субконтроллером 120.
Например, блок 160 связи между контроллерами может быть использован, когда основной контроллер 110 запрашивает изменение режима (изменение на режим с низким энергопотреблением) у субконтроллера 120, или когда субконтроллер 120 сообщает свое собственное состояние основному контроллеру 110.
В этом случае, блок 160 связи между контроллерами может использовать способ передачи сообщений, использующий FIFO, и может быть конфигурирован как отдельный логический узел, который может формировать IRQ между контроллерами. В качестве примера, блок 160 связи между контроллерами может быть реализован с использованием блока управления прерыванием PL390 компании ARM.
Блок 165 изменения адреса является логическим узлом, который изменяет адрес, выводимый из субконтроллера 120, на определенный адрес. Например, в случае ARM CPU, CPU переходит по определенному адресу (векторному адресу), когда сброс CPU разрешен. Кроме того, даже в случае, когда происходит прерывание, CPU перемещается по определенному адресу. В качестве примера, определенным адресом является адрес 0x0 или адрес 0xffff0000. Соответственно, в случае ARM CPU, карта адресов формируется посредством расположения DRAM по адресу 0.
Однако, в режиме с низким энергопотреблением, согласно настоящему изобретению, первая память 115, которая реализована посредством DRAM, не используется, но используется вторая память 125. Второй памяти 125 присвоен адрес, который не является адресом первой памяти 115, и процесс переназначения требуется для того, чтобы CPU использовал вторую память 125. То есть, если сделано обращение по адресу 0x0, блок 165 изменения адреса перемещает данный адрес в первую память 115 в обычном режиме, и перемещает данный адрес во вторую память 125 в режиме с низким энергопотреблением. Соответственно, с использованием блока 155 управления процессами и блока 165 изменения адреса, субконтроллер 120 изменяется с CPU, осуществляющего обработку в режиме реального времени, на CPU, осуществляющий обработку с низким энергопотреблением.
Как описано выше, устройство формирования изображения согласно настоящему изобретению выполняет обработку задания в режиме реального времени (управление сканированием, факсом, инструментальным блоком), с использованием одного субконтроллера в общем режиме, и выполняет обслуживание в режиме ожидания с низким энергопотреблением, то есть услуги, такие как отслеживание события активации, ответ на сетевые пакеты (ARP, ICMP, ответ на запрос состояния прибора), ответ состояния прибора с использованием USB и подобные.
Далее будет кратко описана взаимосвязь между устройством 100 формирования изображения, как показано на Фиг. 1, и хост-устройством (не показано).
Хост-устройство (не показано) может быть репрезентативно реализовано посредством PC, и в некоторых случаях, оно может быть реализовано в разнообразных типах, таких как PDA, PMP, TV и сервер.
Хост-устройство (не показано) включает в себя приложение (не показано) и хост-контроллер (не показан).
Приложение (не показано) может быть программным обеспечением, которое поддерживает разнообразные функции обмена данными в OS (операционной системе).
Хост-контроллер (не показан) может быть в виде S/W и H/W, которые обеспечивают возможность устройству 100 формирования изображения быть связанным с хост-устройством (не показано).
В качестве дополнения, хост-устройство (не показано) может дополнительно включать в себя драйвер принтера (не показан) или подобное, который преобразует данные печати, которые подготовлены прикладной программой, в язык печати, который может быть проанализирован в устройстве 100 формирования изображения, и может быть реализован в том виде, в которой включен в хост-контроллер (не показано).
Кроме того, хост-устройство может включать в себя обычные составляющие элементы хост-устройства (не показано), такие как блок ввода (не показан), блок отображения (не показан) и подобные.
С другой стороны, составляющие элементы, как показано на Фиг. 1, и их порядок компоновки являются лишь примерными, и если необходимо, части составляющих элементов могут быть удалены, могут быть добавлены другие составляющие элементы, и может быть изменен порядок.
Фиг. 2 является схемой последовательности операций, иллюстрирующей способ загрузки устройства формирования изображения согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
Согласно способу загрузки устройства формирования изображения, как показано на Фиг. 2, когда питание подводится к системе, сброс основного CPU разрешается управляющей логикой внутри ASIC (S301), и сброс под-CPU не разрешается, чтобы быть остановленным. Причина, почему основной и под-CPU спроектированы как приведено выше, состоит в следующем. В общем, если сброс CPU разрешен, CPU переходит в место, которое называется вектор сброса, и в этом случае, два CPU выполняют код одного места на одной шине. В этом случае, разные виды CPU выполняют один код, и в случае использования кода, который является несовместимым, даже если CPU из одной серии (например, ARM), загрузка может быть невозможна. Иначе, векторы сброса двух CPU могут быть заданы отдельно (в случае ARM, 0x0 или 0xffff0000), и может быть использован способ, который использует ROM, соответственно. Однако, в этом случае дополнительно требуется отдельная память. Кроме того, если несколько CPU входят в одну ASIC, большинство аппаратного обеспечения может быть использовано совместно, и в такой системе должна быть выполнена сложная синхронизация, как например, какой CPU инициирован и когда завершено выполнение. Соответственно, в настоящем изобретении, когда питание подводится к системе, сброс под-CPU не разрешается, и основной CPU завершает инициализацию H/W и разрешает сброс под-CPU для упрощения процесса инициализации.
Затем, если сброс разрешен, основной CPU выполняет код в векторе сброса. Например, основной CPU выполняет процесс инициализации H/W, например, такой как выполнение инициализации ЦПУ, настройка PLL (тактовый генератор) и настройка DDR (S205). Когда этот процесс завершен, становится возможным осуществить доступ к DRAM.
Затем, основной CPU копирует программный код, который под-CPU должен выполнить, в DRAM (S210). В этом случае, типичная AMP система (система, в которой этот вид CPU совместно использует одну шину) может делить и использовать область DRAM.
Затем, посредством ATU выполняется настройка изменения адреса (S215). Причина будет просто описана. В общем, в случае, когда сброс под-CPU разрешен, выполняется код вектора сброса. Как показано на Фиг. 3, к коду осуществляется доступ по адресу 0x0. Однако, в случае осуществления доступа по адресу 0x0 как он есть, адрес может совпадать с адресом сброса области, которую основная OS использует для вызова неправильного функционирования. Для того чтобы предотвратить это, задается область заданных адресов, и если адрес доступа под-CPU включен в заданную область адресов, ATU выполняет функцию изменения адреса на определенный адрес. В варианте осуществления, как показано на Фиг. 3, адреса с 0x0 по 0xff задаются в области заданных адресов, и если адрес доступа под-CPU включен в соответствующую область адресов, данный адрес изменяется на адрес 0x100000000 для выполнения соответствующей операции.
Затем, основной CPU разрешает сброс под-CPU с использованием блока 255 управления процессами (S220).
Основной CPU копирует основную программу (OS) в DDR память (S225) и приступает к процессу загрузки, такому как загрузка основной программы или подобному (S230). Затем, основной CPU переводится рабочее состояние (S235). Здесь, также возможно приступить к операциям S210, S215 и S220 после операции загрузки основной программы (OS) (S230).
С другой стороны, под-CPU выполняет вектор сброса и последующий процесс согласно операции разрешения сброса. Конкретно, под-CPU может выполнить задачу инициализации аппаратного обеспечения, такую как загрузка подпрограммы (например, OS реального времени) (S240). Кроме того, под-CPU может отправить сигнал «подготовка завершена» основному CPU с использованием блока 160 связи между контроллерами (S245). В дальнейшем, под-CPU переводится в рабочее состояние (S250). Однако, операция S245 может быть опущена согласно обстоятельствам.
Фиг. 4 является схемой, иллюстрирующей конфигурацию блока 160 связи между контроллерами, реализованного посредством очереди сообщений, которая реализована посредством FIFO в ASIC. Если основной CPU записывает сообщение в FIFO, в под-CPU происходит прерывание, и под-CPU подтверждает соответствующее сообщение посредством операции считывания FIFO. Это является примерным, блок 160 связи между контроллерами может быть реализован разнообразными способами, такими как Uart, простое формирование IRQ и подобными.
Фиг. 5 является схемой последовательности операций, иллюстрирующей способ управления устройством формирования изображения согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
В способе управления устройством формирования изображения, как показано на Фиг. 5, предполагается, что под-CPU имеет код обслуживания с низким энергопотреблением.
Согласно способу, как показано на Фиг. 5, если удовлетворяется заданное условие изменения низкого энергопотребления («Д» на S410) в общем рабочем состоянии (S405), основной контроллер подготавливает состояние режима с низким энергопотреблением (S415). Здесь, общим рабочим состоянием может быть состояние выполнения задания, такое как печать/сканирование или подобное, и заданное условие изменения режима с низким энергопотреблением может быть случаем, когда время бездействия удерживается заданное время или дольше после завершения выполнения задания.
На операции S415, субконтроллер 120 вставляет микрокод, или подобное, для выполнения обслуживания в режиме с низким энергопотреблением во вторую память 125 для обслуживания с низким энергопотреблением и выполняет различные виды предварительных задач для изменения режима с низким энергопотреблением, такие как прерывание резервирования контроллера и остановка обслуживания, остановка основного таймера и подобные.
После завершения задачи подготовки состояния режима с низким энергопотреблением, основной контроллер выполняет резервирование своей информации исполнительного контекста в блоке 145 хранения контекста (S420).
Далее основной контроллер запрашивает изменение режима с низким энергопотреблением у субконтроллера (S425). С другой стороны, так как информация кэша основного контроллера также теряется, когда переключается питание, данные кэша отражаются посредством сбрасывания кэша в DRAM.
На операции S425, основной контроллер сообщает о запуске обслуживания с низким энергопотреблением субконтроллеру и ожидает переключения питания.
Субконтроллер изменяет режим на режим обслуживания с низким энергопотреблением, если он принимает запрос обслуживания с низким энергопотреблением от основного контроллера на операции S425.
Конкретно, если субконтроллер принимает запрос выполнения обслуживания с низким энергопотреблением («Д» на S435) в общем рабочем состоянии (S430), он копирует программу обслуживания с низким энергопотреблением во вторую память 125, которая является доступной, когда DRAM выключена (S440).
Кроме того, субконтроллер настраивает ATU для выполнения того же в положении второй памяти 125, когда происходит прерывание (S445). В дальнейшем, субконтроллер выполняет обслуживание с низким энергопотреблением посредством изменения счетчика программы в положение второй памяти 125, в качестве положения выполнения программы (S450).
Затем для режима с низким энергопотреблением, субконтроллер выполняет задачи, такие как изменение тактовой частоты, изменение скорости сетевой линии связи и настройка H/W для обслуживания с низким энергопотреблением.
Затем субконтроллер переводит первую память 115 в режим авторегенерации для того, чтобы работать с помощью питания режима ожидания в 1 Вт или менее (S455).
Далее субконтроллер входит в рабочее состояние обслуживания с низким энергопотреблением с помощью питания режима ожидания в 1 Вт или менее (S465) посредством переключения питания, так что питание первого домена питания PD1 изменяется до рабочего состояния обслуживания в режиме с низким энергопотреблением (S460).
С другой стороны, режим обслуживания с низким энергопотреблением в примере, используемом в настоящем изобретении, может быть реализован как следует ниже.
1. Первая память 115, то есть DRAM, переводится в режим авторегенерации, питание основного контроллера перехватывается или останавливается тактовый генератор, и активируется только 10pin, который требуется при событии активации (событие активации может включать в себя разнообразные источники, такие как прием задания по сети, прием факса, запрос печати по USB, нажатие клавиши пользователем, нажатие на панели UI и тому подобные).
2. Переключение питания и выключение тактового генератора в SoC и на плате.
3. Рабочая скорость шины и рабочая скорость CPU изменяются на минимальные скорости (вплоть до скорости, поддерживаемой услугой. Например, в случае USB-устройства, обычная работа выполняется при 30 МГц или больше. В этом варианте осуществления, рабочая скорость под-CPU понижена до 30 МГц, и рабочая скорость внутренней шины понижена до 30 МГц).
4. Переключение питания основного CPU.
5. Изменение рабочей скорости сети (скорость линии связи понижается с одного ГГц до 10 МГц. В случае поддержки функции EEE (энергоэффективный Ethernet), скорость линии связи автоматически изменяется).
6. Режим изменяется таким образом, что CPU может использовать внутреннюю память, которая может быть использована для выполнения функции печати внутри SoC, в состоянии режима с низким энергопотреблением.
7. Контроллер кэша L2 выключается для дополнительного состояния низкого энергопотребления.
Фиг. 6 является схемой последовательности операций, иллюстрирующей способ управления устройством формирования изображения согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения.
В способе управления устройством формирования изображения, как показано на Фиг. 6, в отличие от способа, как показано на Фиг. 5, предполагается, что основной CPU управляет кодом обслуживания с низким энергопотреблением.
В случае, когда основной CPU управляет кодом обслуживания с низким энергопотреблением, способ, в котором основной CPU копирует код обслуживания с низким энергопотреблением во вторую память и перезапускает под-CPU в режиме обслуживания с низким энергопотреблением с использованием блока 155 управления процессами, может быть использован вместо способа, в котором основной CPU запрашивает изменение обслуживания с низким энергопотреблением у под-CPU, и под-CPU копирует код с низким энергопотреблением во вторую память (Фиг. 5).
Согласно способу управления устройством формирования изображения, как показано на Фиг. 6, если удовлетворяется заданное условие изменения режима («Д» на S510) в общем рабочем состоянии (S505), основной CPU подготавливает состояние режима с низким энергопотреблением (S515). В этом случае, основной CPU спрашивает под-CPU возможно ли состояние низкого энергопотребления, и если принят ответ, который указывает, что состояние низкого энергопотребления возможно, основной CPU может отправить команду изменения режима с низким энергопотреблением на под-CPU. Под-CPU переводится в состояние, где CPU больше не работает, когда принята команда изменения. Конкретно, под-CPU переводится в состояние, где под-CPU не отправляет какой-либо запрос наружу. Например, в случае ARM, прием прерывания останавливается, и состояние изменяется на режим WFI.
Затем основной CPU сохраняет информацию исполнительного контекста, которая должна быть резервирована, когда первый домен питания PD1 выключен (S520).
Кроме того, основной CPU копирует программу обслуживания с низким энергопотреблением, которая должна приводиться в действие, когда под-CPU перезапускается, во вторую память 125 (S525).
Затем основной контроллер настраивает ATU так, что субконтроллер приводится в действие во второй памяти 125, когда разрешен сброс (S530). Здесь, порядок операций S525 и S530 может быть взаимозаменяемым.
Далее основной CPU сбрасывает под-CPU с использованием блока 155 управления процессами (S535).
Как только сброс выполнен, под-CPU перезапускается из-за вектора сброса (S545). В это время, так как ATU изменен на вторую память 125 основным контроллером, под-CPU выполняет код второй памяти 125, то есть код обслуживания с низким энергопотреблением.
Затем для режима с низким энергопотреблением, под-CPU выполняет изменение тактовой частоты, изменение скорости сетевой линии связи и настраивает H/W для обслуживания с низким энергопотреблением (S550).
Затем под-CPU переводит первую память 115 в режим авторегенерации, чтобы работать с помощью питания режима ожидания в 1 Вт или менее.
Далее под-CPU входит в рабочее состояние обслуживания с низким энергопотреблением с помощью питания режима ожидания в 1 Вт или менее (S560) посредством переключения питания, так что питание первого домена питания PD1 переключается до рабочего состояния обслуживания с низким энергопотреблением (S555).
Фиг. 7 является схемой последовательности операций, иллюстрирующей процесс восстановления с режима с низким энергопотреблением на обычный режим согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
Согласно процессу восстановления, как показано на Фиг. 7, если есть запрос изменения обычного режима («Д» на S610) в рабочем состоянии обслуживания с низким энергопотреблением (S605), субконтроллер переносит процедуру восстановления в режим услуги формирования изображения.
Сначала для того, чтобы основной контроллер определил загрузку в режиме с низким энергопотреблением вместо обычной загрузки во время восстановления, субконтроллер обозначает состояние загрузки в режиме с низким энергопотреблением в блоке 150 определения режима загрузки (S615). Однако, возможно выполнить задание на операции S615 даже в процессе входа в режим с низким энергопотреблением, который не является процессом восстановления.
Затем, субконтроллер подводит питание к первому домену питания для загрузки основного контроллера (S620), и разрешает сброс CPU посредством блока 155 управления процессами (S625). Соответственно, основной контроллер выполняет загрузку. С другой стороны, в системе, в которой сброс разрешается автоматически, когда основной контроллер подводит к ней питание, операции S620 и S625 могут быть интегрированы в одну операцию.
CPU может быть сброшен после изменения режима с режима с низким энергопотреблением на обычный режим, до того как сброс основного CPU разрешается на операции S625, и в случае режима загрузки с низким энергопотреблением, основной CPU может изменить режим на обычный режим до операции S630. Здесь, обычный режим означает, что первая память 115 выходит из режима авторегенерации, рабочие скорости CPU и внутренней шины восстанавливаются до скорости нормального режима, и другое внутреннее аппаратное обеспечение переводится в состояние, в котором возможна обработка задания. Однако, согласно системе, тактовый генератор и питание могут быть применены к участку системы только во время обработки задания, и участок, который не является необходимым при обработке задания, может дополнительно поддержать функции отключения питания и переключения тактового генератора.
Если основной CPU загружен посредством под-CPU, основной CPU определяет режим загрузки посредством блока 150 определения режима загрузки (S630).
Если общий режим загрузки определен на операции S630, обслуживание выполняется (S650) посредством общих процедур загрузки системы, таких как настройка тактового генератора/DRAM (S635), настройка и приведение в действие H/W (S640), и загрузка и приведение в действие OS (S645).
Если режим загрузки с низким энергопотреблением определен на операции S530, так как DRAM находится не в состоянии отключения питания, но находится в режиме авторегенерации, она просто выходит из режима авторегенерации. За счет этого, основной CPU находится в состоянии доступности для DRAM, и вся информация до входа в режим с низким энергопотреблением содержится в DRAM. Однако, контекст CPU, то есть информация регистра и статуса регистра не потеряна, и таким образом восстановление в предыдущее состояние выполняется не напрямую. Для этого, основной контроллер восстанавливает информацию, которая хранится в блоке 145 хранения контекста (S655). Как описано выше, регистры для соответствующих моделей все восстановлены, и значение "PC" наконец перемещено в предыдущую исполнительную точку для восстановления в состояние выполнения обслуживания до входа в режим с низким энергопотреблением.
Здесь минимум H/W регистров, кроме информации, которая потеряна, когда отключена подача питания к ядру CPU контекста CPU, могут быть добавлены к информации контекста, и так как DRAM находится в состоянии авторегенерации, время сохранения и восстановления может составлять несколько сотен мс или меньше таким же образом как при сохранении информации в области SRAM или DRAM внутри SoC.
Фиг. 8 является схемой последовательности операций, иллюстрирующей способ управления устройством формирования изображения согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
Устройство формирования изображения, которое применяется к способу управления устройством формирования изображения по Фиг. 8, может включать в себя первую и вторую память, основной контроллер, выполняющий операцию управления с использованием первой памяти в состоянии обычного режима, субконтроллер, установленный на инструментальном блоке, для выполнения задания по формированию изображения посредством приведения в действие инструментального блока в состоянии обычного режима под управлением основного контроллера, блок связи между контроллерами, передающий связь между основным контроллером и субконтроллером, и блок изменения адреса, задающий адрес памяти, по которому должен быть осуществлен доступ субконтроллером в состоянии режима с низким энергопотреблением.
Согласно способу управления устройством формирования изображения, как показано на Фиг. 8, если удовлетворяется условие для изменения состояния режима с состояния обычного режима на состояние режима с низким энергопотреблением, основной контроллер передает запрос изменения режима с низким энергопотреблением субконтроллеру (S710).
Затем, если запрос изменения режима с низким энергопотреблением принят, субконтроллер копирует программу обслуживания с низким энергопотреблением, хранящуюся в первой памяти, во вторую память, и управляет блоком изменения адреса для задания адреса памяти, по которому должен быть осуществлен доступ, во второй памяти (S720).
Далее субконтроллер выполняет обслуживание с низким энергопотреблением посредством исполнения программы обслуживания с низким энергопотреблением посредством осуществления доступа по адресу памяти, заданному блоком изменения адреса (S730).
Здесь основной контроллер и субконтроллер расположены в разных доменах питания, и способ управления устройством формирования изображения может дополнительно включать с себя этап, на котором субконтроллер перехватывает питание, подаваемое в домен питания, в котором расположен основной контроллер, если выполняется режим с низким энергопотреблением.
Кроме того, если устройство формирования изображения включено, питание может быть подано в соответствующие домены питания, в которых расположены основной контроллер и субконтроллер.
Кроме того, если устройство формирования изображения включено и питание подается, основной контроллер переходит в состояние разрешения сброса для выполнения инициализации, задает адрес доступа посредством управления блоком изменения адреса, передает сигнал разрешения сброса субконтроллеру, и затем работает в состоянии обычного режима посредством загрузки основной программы после передачи сигнала разрешения сброса субконтроллеру.
Кроме того, субконтроллер удерживает состояние сброса до тех пор, пока не принят сигнал разрешения сброса после включения устройства формирования изображения, и если сигнал разрешения сброса принят, субконтроллер переходит в состояние разрешения сброса для работы в состоянии обычного режима.
Фиг. 9 является схемой последовательности операций, иллюстрирующей способ управления устройством формирования изображения согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения.
Устройство формирования изображения, которое применяется к способу управления устройством формирования изображения, как показано на Фиг. 9, может включать в себя первую и вторую память, основной контроллер, выполняющий операцию управления с использованием первой памяти в состоянии обычного режима, субконтроллер, установленный на инструментальном блоке для выполнения задания по формированию изображения путем приведения в действие инструментального блока в состоянии обычного режима под управлением основного контроллера и для выполнения обслуживания с низким энергопотреблением в состоянии режима с низким энергопотреблением, блок связи между контроллерами, передающий связь между основным контроллером и субконтроллером, и блок изменения адреса, задающий адрес памяти, по которому должен быть осуществлен доступ субконтроллером в состоянии режима с низким энергопотреблением.
Согласно способу управления устройством формирования изображения, как показано на Фиг. 8, если удовлетворяется условие для изменения состояния режима с состояния обычного режима на состояние режима с низким энергопотреблением, основной контроллер копирует программу обслуживания с низким энергопотреблением, хранящуюся в первой памяти, во вторую память и передает сигнал сброса субконтроллеру (S810).
Затем, если сигнал разрешения сброса принят, субконтроллер выполняет обслуживание с низким энергопотреблением посредством исполнения программы обслуживания с низким энергопотреблением посредством осуществления доступа ко второй памяти согласно адресу памяти, заданному блоком изменения адреса (S820).
Кроме того, основной контроллер и субконтроллер расположены в разных доменах питания, и если выполняется режим с низким энергопотреблением, субконтроллер перехватывает питание, подаваемое в домен питания, в котором расположен основной контроллер.
Кроме того, устройство формирования изображения дополнительно включает в себя блок подачи питания, подающий питание в соответствующие домены питания, в которых расположены основной контроллер и субконтроллер, если устройство формирования изображения включено и питание подается, основной контроллер переходит в состояние разрешения сброса для выполнения инициализации, задает адрес доступа посредством управления блоком изменения адреса, передает сигнал разрешения сброса субконтроллеру, и затем работает в состоянии обычного режима посредством загрузки основной программы после передачи сигнала разрешения сброса субконтроллеру.
Кроме того, субконтроллер удерживает состояние сброса до тех пор, пока не принят сигнал разрешения сброса после включения устройства формирования изображения, и если сигнал разрешения сброса принят, субконтроллер переходит в состояние разрешения сброса для работы в состоянии обычного режима.
Фиг. 10 является схемой последовательности операций, иллюстрирующей способ управления устройством формирования изображения согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения.
Устройство формирования изображения, которое применяется к способу управления устройством формирования изображения, может включать в себя инструментальный блок, выполняющий задание по формированию изображения, субконтроллер, установленный на инструментальном блоке для выполнения задания по формированию изображения, и основной контроллер, управляющий работой инструментального блока путем осуществления связи с контроллером инструментального блока в обычном режиме, и который делается неактивным, если устройство формирования изображения изменяет режим на режим с низким энергопотреблением.
Согласно способу управления устройством формирования изображения, как показано на Фиг. 10, контроллер инструментального блока выполняет задание по формированию изображения посредством приведения в действие инструментального блока в состоянии обычного режима под управлением основного контроллера (S910).
Затем, если устройство формирования изображения изменяет режим на режим с низким энергопотреблением, контроллер инструментального блока обеспечивает обслуживание, которое соответствует режиму с низким энергопотреблением (S920).
Здесь устройство формирования изображения может дополнительно включать в себя первую и вторую память, и блок изменения адреса, задающий адрес памяти, по которому должен быть осуществлен доступ субконтроллером в состоянии режима с низким энергопотреблением, и основной контроллер может выполнить операцию управления с использованием первой памяти в состоянии обычного режима.
Кроме того, если устройство формирования изображения изменяет режим на режим с низким энергопотреблением, субконтроллер задает адрес памяти, по которому должен быть осуществлен доступ, во второй памяти под управлением субконтроллера или основного контроллера.
Кроме того, основной контроллер и субконтроллер расположены в разных доменах питания, и если выполняется режим с низким энергопотреблением, субконтроллер перехватывает питание, подаваемое в домен питания, в котором расположен основной контроллер.
Кроме того, субконтроллер выполняет по меньшей мере одно из изменения режима авторегенерации первой памяти, изменения тактовой частоты для режима с низким энергопотреблением, изменения скорости сетевой линии связи, настройки аппаратного обеспечения (H/W) для обслуживания в режиме с низким энергопотреблением, когда режим изменяется с обычного режима на режим с низким энергопотреблением.
Кроме того, настоящее изобретение может включать в себя постоянный машиночитаемый носитель записи, который включает в себя программу для исполнения способа управления устройством формирования изображения, как описано выше. Машиночитаемый носитель записи включает в себя все виды постоянных устройств записи, в которых хранятся данные, которые могут быть считаны компьютерной системой. Примеры постоянных машиночитаемых носителей записи могут включать в себя ROM, RAM, CD-ROM, магнитную пленку, гибкий диск и оптическое устройство хранения данных, и машиночитаемый носитель записи может хранить и исполнять коды, которые распределены в компьютерной системе, которая присоединена к сети, и могут быть считаны компьютером способом распределения.
Кроме того, варианты осуществления настоящего изобретения могут быть применены к разнообразным способам связи, например связь по сети, USB, Bluetooth, HDMI (мультимедийный интерфейс высокой четкости), скоростное PCI (межсоединение периферийных компонентов), Ethernet, ZigBee, Fire Wire, CAN, IEEE 1394, PS/2, AGP (ускоренный графический порт), ISA (промышленная стандартная архитектура), MCA (микроканальная архитектура), EISA (расширенная промышленная стандартная архитектура), VESA (стандартная архитектура видеоэлектроники), и тому подобное.
С другой стороны, в вышеописанных вариантах осуществления, устройство формирования изображения приведено в качестве примера. Однако оно является лишь примерным, и тот же принцип и конфигурация могут быть применены к другим электронным приборам, к которым может быть применена техническая концепция согласно настоящему изобретению.
Как описано выше, согласно настоящему изобретению один CPU используется для обслуживания в режиме реального времени в обычном режиме и используется для обслуживания с низким энергопотреблением в режиме с низким энергопотреблением, и таким образом, число счетчиков вентилей ASIC может быть уменьшено для улучшения конкурентоспособности по стоимости. То есть субконтроллер (или под-CPU), который был использован для управления сканированием/инструментальным блоком/факсом в обычном режиме, может быть использован для обслуживания с низким энергопотреблением. Кроме того, AMP система, которая сложным образом реализована с использованием программного MMU или специального метода, может быть просто реализована с использованием ATU.
Хотя данное изобретение было продемонстрировано и описано с обращением к определенным вариантам его осуществления, специалистам в данной области техники будет понятно, что в нем могут быть выполнены различные изменения в форме и деталях, не выходящие за рамки от сущности и объема настоящего изобретения, определенных в приложенной формуле изобретения.