平衡负载之间的功耗的方法

专利名称：平衡负载之间的功耗的方法
技术领域：
本发明总体上涉及平衡负载之间的功耗的方法，并且特别涉及以 种平衡其中一个负载由处理器引起的负栽之间的功耗的方法。在其他 方面中，本发明涉及电子设备以及包含用于执行依照本发明的方法的 指令的计算机程序产品。
背景技术：
DC电源通常用来向诸如集成电子电路之类的电子电路供应电能。 电池是这种DC电源的一个实例。现实世界的DC电源是非理想电源。
出电压的偏差。这些偏差也称为波紋(ripple)。这样的波紋可能在 模拟电路中造成千扰，该千扰可能导致系统的性能退化或者甚至导致 系统的失灵或故障。因此，电压调控器和/或DC/DC转换器用来减少 电源输出电压中的波紋。这些电路例如通过电压调控器的压降或者通 过DC/DC转换器的低转换效率消耗能量，并且需要在这些电路中不实 现其他功能的有源或无源部件。然而，因为为了延长电池的寿命，应 当节省尽可能多的能量，所以在高度集成以及低功率电子设备中，例 如在便携式/可变的电池操作的装置(例如助听器)中，不希望使用
用于负载调控以及用于降低输出电压的偏差的其他有源或无源部件。 WO2005/125012描述了一种用于控制集成电路中的电压的电路装 置和方法，其中监视至少一个电气隔离的电路区域的至少一个工作参 数并且局部地控制可变电阻器装置的电导率以便基于所述至少一个 受监视工作参数来单独地为所述至少两个电气隔离的电路区域中的 每一个调节电源。上面引用的文献提出的方法的一个缺点在于，需要 额外的可变电阻器，其电阻经过调节以便补偿电源中的任何变化。特 别是在低功率系统中，电阻器浪费掉相对较大数量的能量，这导致电 源寿命的降低。
因此，需要一种平衡负栽之间的功耗的改进的方法，需要一种用 于平衡功耗的改进的电子设备，需要一种包含指令的计算机程序产
5品，其用于执行平衡负栽之间的功耗的方法。

发明内容
依照本发明的一个实施例，提供了平衡(balancing)第一负载 和至少一个第二负载之间的功耗的方法，其中第一负载和所述至少一 个第二负载连接到电源，并且其中该方法包括确定电源的实际输出电 压相对于其希望的电压的偏差的步骤，其中这些偏差由于所述至少一 个第二负载中的任何一个的幅度变化而造成。该方法还包括调控第一
负载直到所述实际输出电压相当于所述希望的电压以补偿所述幅度 变化的步骤。
第一负载的调控基于电源的实际输出电压相对于其希望的电压 的偏差的在先确定。于是，改变第一负载的幅度，使得由任何其他负 载的变化造成的实际输出电压的偏差得到补偿。第一负载由电源上的 第一装置施加。第一装置通常实现包括第一负载和所述至少一个第二 负载的电子系统中的特定功能。因此，通过响应于另一个负载的幅度 变化来调节第一装置的第一负栽实现了负载平衡。任何仅仅用来补偿 任何负载中的任何变化的额外部件是不需要的。因此，不存在能量的 浪费。
依照本发明的一个实施例，该方法还包括如果将第一负载调控到 其极限则调控辅助负载的步骤，其中辅助负载仅在辅助负载用于调控 时被接通并且仅从电源获取能量。由于第一装置而造成的第一负载可 以仅在一定范围内进行调节。当已经采用了第一负载的全部调控范围 时，则将辅助负载用于进一步的调控以便完全补偿和抑制实际输出电 压的偏差。这是特别有利的，因为虽然能量被浪费，但是可以补偿第 二负载的大的变化，所述变化不可能通过仅仅调控第一负载来完全补 偿。
依照本发明的一个实施例，如果实际输出电压的偏差超过给定第 一阈值或者未达到(undershoot )给定的第二阈值，则调控第一负载。 所述希望的电压永远也不会完全达到。因此，实际输出电压相对于所 述希望的电压总存在小的波动。可以设置第一阈值和第二阈值以便定 义某个范围，在该范围内实际输出电压的偏差不导致调控第一负载以 补偿第二负栽的任何变化。实际上，第一阈值和第二阈值内的这些波动甚至可能不来源于所述至少第二负载的变化。仅当这些偏差超过由 第一阈值和第二阈值围绕所述希望的输出电压设置的范围时，才启动 对第一负载的调控。
依照本发明的 一 个实施例，随着时间监视电源的实际电压并且在 该实际输出电压偏离所述希望的电压时检测这些偏差。因此，测量电 源的实际输出电压，并且根据该实际输出电压与所述希望的电压的比 较来确定所述偏差。
依照本发明的一个实施例，输出电压由A/D转换器转换到数字 域，并且通过将该数字化的瞬时输出电压与所述希望的电压进行比较 来检测所述偏差。
依照本发明的一个实施例，所述希望的电压由输出电压的平均值 给出。如上所述，电源可以是降级的电池。因此，输出电压将随着电 池的使用寿命的增加而稍微降低。因此，有利的是确定电池的平均输 出电压并且使用该平均输出电压作为所述希望的电压。可替换地，该 希望的电压可以由电路设计者来设定。这在电路由不降级的DC电源 供电时是特别有利的。这种电源的一个实例是AC/DC变压器。
依照本发明的一个实施例，将所述偏差馈送到控制环中，所述控 制环调控第一负载以及可选地调控辅助负载，直到实际输出电压相当 于所述希望的电压。
依照本发明的一个实施例，第一负载由处理器引起，其中处理器 指令的执行由参考信号来控制，其中该参考信号由噪声整形器(noise
shaper )的输出信号来控制，其中噪声整形器的输入信号由控制环来 控制。噪声整形器是公知的装置。噪声整形器的输入信号通常是处于 该噪声整形器的输入范围内的数字值。过采样(over-sampled)输出 信号，至少时间平均上，以更少的比特反映了输入信号。
1比特噪声整形器的1比特输出信号可以用来使能并且保持处理 器指令的执行，或者可替换地，用来对处理器时钟信号进行选通(使 能并且保持)，其决定处理器的执行频率。结果，有效的处理器执行 频率变得更小。处理器时钟频率的变化引起处理器的负载变化。因此， 通过正确地选择噪声整形器的输入信号，噪声整形器产生据此可以控 制和调节处理器时钟信号的输出信号。结果，处理器的负载可以以能 够补偿其他负载的变化的方式来改变。利用多比特噪声整形器，所述输出信号可以用来例如通过在具有 不同频率的多个参考时钟信号之间选择处理器时钟信号或者通过将 单个参考时钟信号除以或乘以响应于噪声整形器输出信号的变化的 可变因子，来控制处理器的执行频率。
依照本发明的一个实施例，处理器负载可通过改变噪声整形器的 输入信号来改变，其中控制环调节噪声整形器的输入信号，使得电源 的实际输出电压对应所述希望的电压。所述输出信号可以通过所述输 入信号来调节。因此，处理器负载可以通过改变输入信号来调控，因 为处理器负栽可以通过处理器的执行频率来调节。于是，控制环可以 响应于偏差的检测来确定适当的输入信号，并且相应地调控处理器负 载。
依照本发明的一个实施例，输出电压的偏差表现出周期模式。该 偏差可能由周期性发生的负载变化而产生。
依照本发明的一个实施例，提供了周期的时隙序列，其中所述时 隙序列的每个时隙都具有可配置的长度，其中所述时隙序列的周期等 于所述偏差的模式的周期，其中所述时隙序列与所述周期模式同步，
其中通过使用(delta sigma)调制器根据实际输出电压的测量 结果产生数字表示，并且其中为每个时隙确定平均偏差或平均电压。
依照本发明的一个实施例，为每个时隙确定输出电压相对于平均 输出电压的偏差。实际输出电压或者可替换地所述偏差可以用作A-S调制器的输入信号。该A-S调制器产生相当于1比特的比特流的 数字表示。该数字表示反映了所述输入信号。该数字表示可以例如通 过对不同时隙中的逻辑"1"比特进行计数来检测。因此，确定出每 个时隙期间的平均输出电压的平均偏差的数字表示。
依照本发明的一个实施例，通过使用相应的平均偏差或者通过使 用平均电压来为每个时隙确定特定时隙的负载补偿值。这些特定时隙 的负载补偿值对应于从时隙到时隙必须改变的处理器负载的量，用以 补偿所述至少一个第二负栽中的任何变化。由于平均偏差是通过使用 A-S调制器为每个时隙确定的，因而控制环可以确定特定时隙的负载 补偿值，这些负载补偿值与相应时隙开始时必须改变的处理器的量相 应。
依照本发明的一个实施例，特定时隙的负载补偿值由控制环确
8定，其中控制环为每个特定时隙的负载补偿值确定用于噪声整形器的 特定时隙的输入信号，其中输入信号在相应的时隙期间提供给噪声整 形器的输入端，其中噪声整形器的相应的输出信号用来控制并且调节 处理器的执行频率。
依照本发明的一个实施例，所述偏差通过使用模型来确定。 在另一个方面中，本发明涉及用于平衡第一负载和至少一个第二 负载之间的功耗的电子设备，所述第一负载和所述至少一个第二负载 连接到电源，其中该电子设备包括用于确定电源的实际输出电压相对 于其希望的电压的偏差的装置，其中这些偏差由于所述至少一个第二 负载中的任何一个的幅度变化而造成。该电子设备还包括用于调控第
一负载直到所述实际输出电压等于所述希望的电压以补偿所述幅度 变化的装置。
依照本发明的一个实施例，第一负载由于处理器引起，其中第一
负载可以通过改变处理器时钟频率来控制。
在另一个方面中，本发明涉及用于平衡第一负载和至少一个第二
负载之间的功耗的计算机程序产品。 曰/
加清楚明白，并且将参照这些实施例来进行阐述'


在下文中，将仅通过举例的方式参照附图来更加详细地描述本发
明的优选实施例，其中
图l示出了电子设备的框图，
图2绘出了示出由依照本发明的方法执行的基本步骤的流程图， 图3示出了电子设备的框图， 图4示出了电子设备的框图， 图5示出了电子设备的框图，
图6示出了用于基于功率模型进行负载控制的装置，以及
图7示出了两个用于调节处理器的时钟频率的电子设备的框图。
具体实施例方式
图1示出了电子设备100的框图。电子设备100包括电源102、第一装置104、第二装置106以及微处理器108。电源102经由电气 连接118和UO向第一装置104提供实际电压IIO，所述第一装置104 对电源102施加第一负载114。电源102经由电气连接122和124向 第二装置106提供实际输出电压110，所述第二装置106对所述电源 施加第二负载116。在这里描述的实例中，第一装置104和第二装置 106并联连接到电源102。然而，本发明的范围不应当限于这种布置， 因为依照本发明的方法也可以用于第一装置104和第二装置106串联 连接的情况中。
在电子设备100的启动期间或之后，微处理器108执行例如从图 1中未示出的存储器中加载的计算机程序产品126。计算机程序产品 126能够监视电源102的实际输出电压IIO并且还能够控制和调节第 一装置104的第一负载114。
在操作中，计算机程序产品126确定电源的实际输出电压的偏差 128。这些偏差128由于第二负载116的幅度变化而产生。为了补偿 这些偏差，调节第一负载114,直到该实际输出电压IIO对应于希望 的电压112。电源102的输出电压的偏差128由负载变化造成，并且 也称为波紋。这些波紋可以理解为电源的DC输出信号中的不希望的 AC分量。依照本发明的方法是特别有利的，因为它允许通过调节第 一负载114的幅度来补偿由第二负载116的幅度变化引起的波紋，从 而不必采用浪费能量的额外负载。
如图1所示，微处理器108可以是电子设备100的单独的单元。 在本发明的优选实施例中，第一装置l(M本身是微处理器。因此，计 算机程序产品126可以直接由第一装置104执行。在后续的附图中， 详细地描述了用于确定电压源中的偏差并且用于响应于第二负载116 的变化而进一步调控/调节第一负栽114的控制环的各种实施例。
当然，依照本发明的方法并不仅仅限于图1中绘出的两个负载。 一般而言，存在多个向其提供来自电源102的能量的负载。无论何时 所述多个负载中的负栽以引起电源的实际输出电压的偏差的方式变 化，则相应地调节第一负载114。
图2示出了由依照本发明的方法执行的基本步骤的流程图。在步 骤200中，确定电源的实际输出电压相对于其希望的电源的偏差。在 步骤202中，调控第一负载，直到实际输出电压相当于所述希望的电压，从而补偿造成所述偏差的所述至少一个第二负载的幅度变化。
图3示出了电子设备300的框图。电子设备300包括DC电源302 (例如电池)、处理器304、能量消耗装置306、辅助装置308以及 控制环310。电源302向处理器304和能量消耗装置306提供电能。 辅助装置308可以经由控制环310来打开/关闭。因此，它仅在打开 时从电源302处吸取电能。处理器304、能量消耗装置306以及辅助 装置308向电源302施加了负载。能量消耗装置306的负载变化引起 电源302的希望输出电压的偏差。
控制环310实际上执行步骤确定所述实际输出电压的偏差，这 由控制环的第一功能312给出；以及调控处理器负载或者辅助装置的 负载，这由控制环的第二功能314给出。
由控制环的第一功能312确定的偏差可以分为两个主要的类别。 第一类偏差为由于能量消耗装置306施加的负载的偶然或瞬时变化 而引起的偏差。第二类偏差为由于能量消耗装置306的负载的周期变 化而引起的偏差。
在下文中，讨论通过控制环310确定所述输出电压中的第一类偏 差/波紋。电源302的实际输出电压被监视。此外，还检测该实际输 出电压何时超过关于所述希望的电压的给定上阈值或下阈值。该阈值 可以依照允许的波紋容限来限定，并且所述希望的电压可以相当于平 均输出电压。这些电压偏差可以通过使用通用A/D转换器连续地跟踪 电源电压来测量。然后，可以在数字域中或者通过计算机程序计算所 述平均输出电压(所述希望的输出电压)，并且可以通过超过给定裕 量的实际输出电压相对于平均电压的比较来确定这些偏差。
可替换地，包括比较器的模拟电路可以用于检测实际输出电压。 于是，可以通过使用该比较器将实际输出电压与平均输出电压进行比 较。比较器的输出因而表示电源电压是否在所述上阈值和下阚值设定 的相对于平均电压的给定界限(margin)之上、之内或者之下。
用来调控和调节处理器304的负载以及可选地调控和调节辅助 装置308的控制环的第二功能314可以通过使用测量的并且数字化的 偏差的软件部件实现如下。当电源电压超过最低阚值时，立即减小负 载补偿，直到它处于由第一阈值和第二阈值设定的界限之内。当电源 电压超过最低阈值时,立即增大负载补偿。当偏差处于界限之内时,那么可以緩慢地调节负载补偿，使得实际电压相当于所述希望的电压。
如前所述，处理器304的负载可以通过调节处理器的时钟频率来 调控。然而，其中可以控制处理器负载的范围受限于 -由实时处理要求决定的最小负载/频率，
以及
-处理器的最大工作频率。
所述最小负载/频率可以在设计时间静态地确定或者基于计算的 处理器活动动态地确定。在时间/严格处理与后台处理之间可以进行 区分。如果达到了处理器的边界，那么控制环310激活辅助装置308。 辅助装置308如上所述施加额外的负载。辅助装置308可以例如实现 为电流DAC，包括一串可以单独地使能的漏极电流。每个漏极的电流 消耗增大到2的幂的倍数，从而总的漏极电流(负栽)与所施加的二 进制值成比例。
在下文中，讨论输出电压中第二类偏差/波紋的确定。如前所述， 第二类偏差由周期性负载变化造成，并且因而当随着时间监视时，这 些偏差本身表现出周期性模式。图4示出了电子设备的框图，其可以 被使用(并且替换图3中的控制环310)以便确定输出电压的偏差， 调节处理器的负载，并且如果需要的话，也调节所述辅助装置的负载。
电子设备400包括定时序列发生器402、 1比特A/D转换器414、
控制环404、寄存器410和412以及包括LPF。 426、 LPF! 428.......、
LPFn 430的多个低通滤波器。
定时序列发生器402与电源输出电压408的周期性变化同步。定
时序列发生器402提供(N+1)个可编程寄存器P。 420、 P！ 422........
Pn 424。定时序列发生器402的寄存器构成周期性时隙序列，其中每 个时隙对应一个寄存器，并且其中每个时隙具有可配置和预定义的长 度。时隙的数量和每个时隙的长度可以例如由电子设备400的设计者 决定。所述时隙序列的周期对应于输出电压408的变化的周期，因为 定时序列发生器402被周期性输出电压408同步。定时序列发生器 402的寄存器是逐个来处理的。在每个寄存器的末端，产生样本事件 450用来触发控制环404以及从而处理器416和辅助装置412的调节。
1比特A/D转换器414是S-A转换器。它接收电源输出电压408
12的测量并且将其转换成1比特的比特流406。比特流406在每时隙基
础上分派给低通滤波器LPF。 426、 LPF, 428........ LPFn 430。得到
的低通滤波器输出相当于相应时隙期间的输出电压408的平均电压。
每个平均电压0。 432、 (h 434........ 0n 436代表时隙Po-Pn给定的
相应时间间隔内输出电压408的平均输出电压的数字化。平均电压
0。 432、 (h 434........ 0n 436由控制环404使用，以便确定所需的
处理器负栽补偿值PL。 438、 PL 440........ PLn 442。控制环404
还在每时隙基础上确定辅助装置418所需的补偿值AL。 444、
446、 ....... ALn 448。如果负载补偿可以仅仅通过调节处理器负载来
完全实现，那么在相应时隙内用于辅助负载的负载补偿值将被设置为
0。处理器负载补偿值PL。 438、 PL 440........ PLn 442以及补偿值
AL。 444、 AL! 446.......、 ALn 448可以在寄存器410和412上存储以
及更新。这些负载补偿值涉及处理器416和辅助装置418在相应时隙 期间必须改变的值，以便补偿另一个负载的变化。此外，将负载补偿 值分配给处理器416和辅助装置418。
在一个可替换实施例中，A/D转换器"4直接接收所述实际输出 电压相对于平均电压的偏差。然后，如上所述，分派并且进一步处理
比特流406。于是，平均电压0。 432、 0! 434........ 0n 436表示相
对于平均电源电压的平均偏差。然后，控制环可以根据这些平均偏差 来确定处理器416和辅助装置418所需的补偿值。
图5示出了电子设备500的框图。电子设备500包括电源502、 处理器504以及能量消耗装置506。该电子设备还包括用于控制处理 器504的负载的装置508。处理器负载受到控制以便补偿由于能量消 耗装置506的负栽变化而引起的电源输出的任何偏差。已知能量消耗 装置506的负载是确定的并且可预测的。处理器504 (以及图5中未 示出的辅助装置)的前馈控制可以通过使用电源负栽估计功率模型 510来施加。这种功率模型510的最简单的实现方式包括当使能特征 时将特征映射到所需的附加功率。图6示出了用于平衡处理器612和 辅助装置614的负栽的电子设备600的框图，其中所述负载平衡基于 功率模型。该电子设备还包括定时序列发生器602以及寄存器6(M、 606和608。
考虑系统具有周期性激活一组使能功能610,其包括由寄存器604给定的功能EN。 622、 624、 ....... ENn 628。功能的激活是通
过定时序列发生器602给定的相应时隙P。616、 P!618........ Pn620
来触发的。因此，在每个时隙期间，寄存器604使能不同的功能组
ENo 622、624........ ENn 628。当使能(enable)这些功能时，
可以确定或测量附加的功率。然后，所述附加的功率可以用来确定必 须施加到处理器612上以便补偿从电压源吸取的附加功率的负栽变
化。然后，可以在处理器负载补偿值PL。 630、 PL!632........ PLn 634
以及辅助负载值AL。 636、 AL 638.......、 ALn 640之间分发这样确
定的用于所需负载补偿的值。这样，负载补偿值可以存储在相应寄存 器606和608中，并且这些值可以在相应的时隙期间施加到处理器 612和相应地施加到辅助装置614。
图7示出了两个电子设备700和702的框图。这两个设备700和 702用于调节处理器704的时钟频率。每个设备700和702包括处理 器704、信号发生器706、1比特噪声整形器708、逻辑覆盖(override) 门710以及参考时钟714。设备700还包括时钟选通控制器H2。
如前所述，控制环(图7中未示出)用于确定用来改变处理器的 负载的负载补偿值。每个负载补偿值可能与可由控制环控制的输入信 号发生器产生的输入信号706有关。输入信号706用作噪声整形器的 输入，其运行在参考时钟714传递的参考频率下。噪声整形器的输出 信号为比特流718。该比特流718用作逻辑覆盖门(logic override gate ) 710的输入。
逻辑覆盖门710用来在需要的情况下通过覆盖信号7"覆盖所述 比特流。处理器704可以例如是处理器子系统的一部分，所述处理器 子系统包括诸如存储器和外设之类的其他部件。这些部件可以借助于 具有处理器总线时钟的处理器总线而互连，所述处理器总线时钟出于 性能的原因优选地以等于参考时钟714提供的参考频率的恒定频率 为特征。希望的是，经由比特流718对处理器的执行频率的控制，在 处理器与这种处理器系统的其他部件中的一个或多个交互期间，可以 通过使用覆盖信号720来临时地禁用。
逻辑覆盖710产生作为输出的使能信号722。当逻辑覆盖720为 零时，使能信号722对应比特流718。
在设备700中，所述时钟选通部件使用使能信号722来选通(gate)参考时钟714提供的参考频率，其中产生用于为处理器704 提供时钟的信号724。
在设备702中，使能信号722用来使能并且保持处理器704的指 令执行。
当处理器的执行频率改变时，处理器的负载发生变化。所述执行 频率可以经由噪声整形器的输入信号来改变，其受控于控制环。因此， 设备702和704允许以非常简单而高效的方式控制处理器负载。
这里描述的本发明涉及平衡电子设备的第一负栽和其至少一个 第二负载之间的功耗的方法，其中第一负栽优选地由处理器引起。确 定向这些负载提供电能的电源的实际输出电压相对于其希望的输出 电压的偏差。这些偏差表示所述至少一个第二负载的幅度变化。调节 处理器的第一负载以便补偿第二负栽的变化。优选地，通过调节处理 器的时钟频率来调节处理器负载。依照本发明的方法是特别有利的， 因为所述处理器本身是所述设备的消耗装置，并且从而对于负栽补偿 没有浪费能量，因为不需要仅用于负载补偿的额外部件。
在后续的权利要求中，结合了附图标记以便帮助理解这些权利要 求。然而，任何附图标记都不应当^皮视为对范围的限制。
附图标记列表100电子设备
102电源
104第一装置
106第二装置
108微处理器
110实际电压
112希望的电压
114第一负载
116第二负栽
118电气连接
120电气连接
122电气连接124电气连接
126计算机程序产品
128偏差
300电子设备
302电源
304处理器
306能量消耗装置
308辅助装置
310控制环
312控制环的第一功能
314控制环的第二功能
400电子设备
402定时序列发生器
404控制环
406比特流
408输出电压
410寄存器
412寄存器
414A/D转换器
416处理器
418辅助装置
420时隙
422时隙
424时隙
426j氐通滤波器
428寸氐通滤波器
430j氐通滤波器
432时隙期间的平均值
434时隙期间的平均值
436时隙期间的平均值
438处理器负栽
440处理器负载442处理器负载
444辅助负载
446辅助负载
448辅助负载
450样本事件
500电源
504处理器
506能量消耗装置
508控制环
510功率模型
512辅助装置
600电子设备
602定时序列发生器
604寄存器
606寄存器
608寄存器
610使能功能集合
612处理器
614辅助装置
616时隙
618时隙
620时隙
622功能
624功能
628功能
630处理器负栽
632处理器负载
634处理器负载
636辅助负载
638辅助负栽
640辅助负载
700电子设备
17702 电子设备
704 处理器
706 信号发生器
708 噪声整形器
710 逻辑覆盖
712 时钟选通部件
714 参考时钟
716 输入信号
718 比特流
720 覆盖信号
722 使能信号
724 信号
权利要求
1. 一种平衡第一负载(114)和至少一个第二负载(116)之间的功耗的方法，所述第一负载和所述至少一个第二负载连接到电源(102)，所述方法包括-确定所述电源的实际输出电压(110)相对于希望的电压(112)的偏差(128)，所述偏差由于所述至少一个第二负载(116)中的任何一个的幅度变化而造成；-调控所述第一负载(114)，直到所述实际输出电压相当于所述希望的电压(112)，从而补偿所述幅度变化。
2. 权利要求1的方法，其中所述第一负载(114)由处理器引起， 其中所述第一负载通过调控所述处理器的执行频率来调控。
3. 权利要求1或2的方法，其中如果所述实际输出电压的偏差 超过给定第一阈值或者未达到给定第二阔值，则调控所述第一负载。
4. 权利要求3的方法，其中随着时间监视所述电源(102)的实 际输出电压(110)，并且其中在该实际输出电压(110)偏离所述希 望的电压(112)时检测所述偏差(128)。
5. 权利要求4的方法，其中所述输出电压(110)由A/D转换器 转换到数字域，并且其中通过将该数字化的瞬时输出电压与所述希望 的值进行比较来检测所述偏差(128)。
6. 前面的权利要求中任何一项的方法，其中所述希望的值由给 定时间段上测量的输出电压的平均值给出。
7. 前面的权利要求中任何一项的方法，其中将所述偏差馈送到 控制环中，其中所述控制环调控所述第一负载，直到所述实际输出电压相当于所述希望的电压。
8. 前面的权利要求中任何一项的方法，其中所述第一负载由处 理器(704 )引起，其中所述处理器的执行频率由参考信号来提供， 其中该参考信号由噪声整形器的输出信号(718)来使能和保持或者 选通，其中所述噪声整形器(708 )的输入信号(716)由所述控制环 来控制。
9. 权利要求8的方法，其中所述处理器负载可通过改变所述输 入信号(716)来改变，其中所述控制环调节所述噪声整形器的输入 信号，使得所述电源的实际输出电压相当于所述希望的电压。
10. 权利要求1或2的方法，其中所述输出电压的偏差表现出周 期模式。
11. 权利要求10的方法，其中提供了周期时隙序列(420， 422， 424 )，其中所述时隙序列的每个时隙具有可配置的长度，其中所述 时隙序列的周期等于所述偏差的模式的周期，其中所述时隙序列与所 述周期模式同步，其中通过使用A-i:调制器(414)根据所述实际输 出电压的测量结果产生数字表示(406 )，并且其中为每个时隙确定 平均偏差或平均电压(432， 434， 436 )。
12. 权利要求11的方法，其中通过使用所述平均电压的相应平 均偏差来为每个时隙(420， 422, 424 )确定特定时隙的负载补偿值(438， 440， 442 )，所述特定时隙的负载补偿值(438 ， 440， 442 )相当于从时隙到时隙必须改变的处理器负栽的量，用以补偿所述至少 一个第二负载中的任何变化。
13. 权利要求12的方法，其中所述特定时隙的负载补偿值由控 制环确定，其中所述控制环为每个特定时隙的负载补偿值确定用于噪 声整形器(708 )的特定时隙的输入信号(716)，其中该输入信号在 相应的时隙期间提供给所述噪声整形器的输入端，其中所述噪声整形 器的相应的输出信号(718)用来使能和保持或者选通所述处理器的 执行频率。
14. 权利要求1或2的方法，其中所述偏差通过使用模型来确定。
15. —种平衡第一负载(114)和至少一个第二负栽(116)之间 的功耗的电子设备，所述第一负载和所述至少一个第二负载连接到电 源(102)，所述电子设备包括-用于确定所述电源(102)的实际输出电压(110)相对于其希 望的电压(112)的偏差(128)的装置，所述偏差由于所述至少一个 第二负载中的任何一个的幅度变化而造成；-用于调控所述第一负载直到所述实际输出电压相当于所述希 望的电压从而补偿所述幅度变化的装置。
16. —种用于平衡第一负载和至少一个第二负载之间的功耗的 计算机程序产品，所述第一负载和所述至少一个第二负载连接到电 源，所述计算机程序产品包括计算机可执行指令，所述指令适于执行 以下步骤-确定所述电源的实际输出电压相对于希望的电压的偏差，所述偏差由于所述至少一个第二负载中的任何一个的幅度变化而造成；-调控所述第一负载直到所述实际输出电压相当于所述希望的 电压从而补偿所述幅度变化。
全文摘要
提供了平衡第一负载和至少一个第二负载之间的功耗的方法，其中第一负载和所述至少一个第二负载连接到电源，并且其中该方法包括确定电源的实际输出电压相当于其希望的电压的偏差的步骤，其中这些偏差由于所述至少一个第二负载中的任何一个的幅度变化而造成。该方法还包括调控第一负载直到所述实际输出电压相当于所述希望的电压以便补偿所述幅度变化的步骤。第一负载优选地由于处理器而造成。因此，调节处理器的第一负载以便补偿第二负载的变化。优选地，通过调节处理器的时钟频率来调节处理器负载。依照本发明的方法是特别有利的，因为所述处理器本身是所述设备的消耗装置，并且从而对于负载补偿没有浪费能量，因为不需要仅用于负载补偿的额外部件。
文档编号G06F1/26GK101473285SQ200780022401
公开日2009年7月1日 申请日期2007年6月12日 优先权日2006年6月15日
发明者S·艾尔特斯 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司