Способ и устройство для увеличения продолжительности работы аккумуляторных батарей, используемых в портативных электронных устройствах

 

Изобретение относится к портативным электронным устройствам и может быть использовано, в частности, для увеличения продолжительности работы аккумуляторных батарей, используемых в портативных электронных устройствах. Его использование позволяет получить технический результат в виде экономии потребляемой электроэнергии при использовании в портативных электронных устройствах съемных запоминающих устройств. Технический результат достигается за счет того, что система (100) имеет первое устройство (104), предназначенное для хранения и передачи данных с первой и с какой-либо иной скоростью и соединенное с памятью (108) для промежуточного хранения данных. Второе устройство (102) системы, соединенное с первым устройством и с памятью для промежуточного хранения данных, имеет процессор (106), который может выполнять компьютерную программу, требующую передачи в процессор данных со второй скоростью, которая меньше первой скорости. Память (108) для промежуточного хранения данных при подаче питания во время работы должна предпочтительно потреблять меньше электроэнергии, чем при подаче питания во время работы потребляет первое устройство (104), при этом в системе имеется машинный код (110) с набором команд, по которым после передачи данных из первого устройства (104) в память (108) для промежуточного хранения данных первое устройство отключается от источника питания. 5 н. и 5 з.п. ф-лы, 5 ил.

Настоящее изобретение относится к портативным электронным устройствам и, в частности, к способу увеличения продолжительности работы аккумуляторных батарей, используемых в таких портативных электронных устройствах.

Известно, что в портативном электронном устройстве, таком как персональный цифровой ассистент (ПЦА), проигрыватель цифровых аудиодисков (например, MPEG3- или "МР3"-плейер), проигрыватель цифровых видеодисков (например, DVD-плейер) или иное устройство для воспроизведения цифровой аудио- или видеоинформации, или в других устройствах, работа которых связана с интенсивной работой с данными, скорость непрерывного потока данных может достигать 1,5 Мбайт/мин. Обычно в ограниченной по объему внутренней памяти портативных электронных устройств нельзя в течение долгого времени (достаточного, в частности, для воспроизведения законченных музыкальных фрагментов или видеосюжетов) хранить достаточное количество информации, необходимой для непрерывной и интенсивной работы устройства с соответствующими данными (например, для проигрывания цифровых аудио- или видеодисков).

Для расширения возможностей большинства портативных электронных устройств с ограниченной внутренней памятью предназначены различные съемные запоминающие устройства, в которых хранятся данные, используемые в портативном электронном устройстве. В качестве таких съемных запоминающих устройств обычно используют устройства с дисковыми съемными накопителями, накопителями на жестких магнитных дисках или компактные запоминающие устройства с групповой перезаписью (флэш-память). В портативных электронных устройствах съемные запоминающие устройства такого типа могут использоваться и как внешняя, и как внутренняя (встроенная) память.

Съемные запоминающие устройства, имеющие достаточно большую емкость и обеспечивающие возможность работы портативных электронных устройств с необходимой скоростью передачи данных, потребляют достаточно большую электрическую энергию и поэтому заметно снижают срок службы установленной в портативном электронном устройстве аккумуляторной батареи. Так, например, при непрерывной подаче дискретных (цифровых) данных от съемного запоминающего устройства в обычный персональный цифровой ассистент (ПЦА), на котором запущено приложение по воспроизведению МР3-файлов, продолжительность работы аккумуляторной батареи, от которой работает процессор, составляет всего около 30-45 мин. Столь малая продолжительность работы аккумуляторной батареи повышает, как очевидно, расходы и создает определенные неудобства в использовании различных портативных электронных устройств, работа которых связана с работой с данными в интенсивном режиме.

В патенте US 5761735, в котором речь не идет о системах или способах экономии потребляемой электронным устройством энергии и который не относится к съемным запоминающим устройствам и портативным электронным устройствам, предложена схема синхронизации процесса обмена данными между первым и вторым устройствами, работающими с разными скоростями передачи данных.

В основу настоящего изобретения была положена задача разработать способ и систему, которые позволяли бы экономить потребляемую электроэнергию при использовании в портативных электронных устройствах съемных запоминающих устройств.

В соответствии с одним из объектов настоящего изобретения в нем предлагается система, позволяющая увеличить продолжительность работы аккумуляторной батареи портативного электронного устройства, использующего съемное запоминающее устройство, и имеющая съемное запоминающее устройство, предназначенное для хранения данных и их передачи с первой скоростью, соединенное со съемным запоминающим устройством портативное электронное устройство с процессором, позволяющим выполнять компьютерную программу, требующую передачи данных в процессор со второй скоростью, меньшей первой скорости, кэш-память, предназначенную для помещения в нее данных из съемного запоминающего устройства и передачи из нее данных в процессор, и машинный код с набором команд, позволяющих запустить процесс передачи данных с первой скоростью из съемного запоминающего устройства в кэш-память, запустить процесс передачи данных со второй скоростью из кэш-памяти в процессор и отключить питание от съемного запоминающего устройства после передачи из него данных в кэш-память.

Вторым объектом настоящего изобретения является система, которая имеет первое устройство, предназначенное для хранения данных и их передачи с первой скоростью, соединенную с первым устройством память для промежуточного хранения данных, соединенное с первым устройством и памятью для промежуточного хранения данных второе устройство с процессором, позволяющим выполнять компьютерную программу, требующую передачи данных в процессор со второй скоростью, меньшей первой скорости, и машинный код с набором команд, позволяющих запустить процесс передачи данных с первой скоростью из первого устройства в память для промежуточного хранения данных и процесс передачи данных со второй скоростью из памяти для промежуточного хранения данных в процессор.

В предпочтительном варианте выполнения системы, составляющей второй объект настоящего изобретения, первое устройство во время работы при включенном питании потребляет больше энергии, чем при включенном питании во время работы потребляет память для промежуточного хранения данных.

Система, составляющая второй объект настоящего изобретения, предпочтительно имеет также машинный код с набором команд, позволяющих после передачи данных из первого устройства в память для промежуточного хранения данных отключить питание от первого устройства.

В такой системе память для промежуточного хранения данных и машинный код с набором команд предпочтительно предусмотреть в составе второго устройства.

В качестве первого устройства системы предпочтительно использовать устройство, выбранное из группы, включающей накопитель на жестких дисках, компьютер, флэш-память, накопитель на магнитной ленте, накопитель на компакт-дисках и накопитель на цифровых универсальных дисках (DVD-дисках).

В качестве второго устройства системы предпочтительно использовать персональный цифровой ассистент (т.е. компьютер, предназначенный для выполнения некоторых специальных функций).

Вторым устройством системы может также служить устройство, предназначенное для воспроизведения сжатых аудиоданных.

В одном из вариантов выполнения системы, составляющей второй объект изобретения, в качестве памяти для промежуточного хранения данных используется кэш-память. При этом кэш-память предпочтительно представляет собой память, выбранную из группы, включающей буфер обратного магазинного типа (буфер типа FIFO), память с произвольной выборкой, статическую память и динамическую память.

В соответствии с третьим объектом настоящего изобретения в нем предлагается устройство, имеющее память для промежуточного хранения данных, допускающую ее соединение с запоминающим устройством, способным передавать данные с первой скоростью, соединяемый с памятью для промежуточного хранения данных и запоминающим устройством процессор, позволяющий выполнять компьютерную программу, требующую передачи данных в процессор со второй скоростью, меньшей первой скорости, и машинный код с набором команд, позволяющих запустить процесс передачи данных с первой скоростью из запоминающего устройства в память для промежуточного хранения данных и процесс передачи данных со второй скоростью из памяти для промежуточного хранения данных в процессор.

В предпочтительном варианте запоминающее устройство при включенном питании потребляет во время работы больше энергии, чем при включенном питании во время работы потребляет память для промежуточного хранения данных.

Устройство, предлагаемое в соответствии с этим объектом настоящего изобретения, предпочтительно имеет машинный код с набором команд, позволяющих после передачи данных из запоминающего устройства в память для промежуточного хранения данных отключить питание от запоминающего устройства.

В соответствии с четвертым объектом настоящего изобретения в нем предлагается компьютерный программный продукт, представляющий собой машиночитаемый носитель, имеющий средства для запуска процесса обмена данными с первой скоростью между первым устройством и памятью для промежуточного хранения данных и средства для запуска процесса обмена данными со второй скоростью, меньшей первой скорости, между памятью для промежуточного хранения данных и процессором.

Такой компьютерный программный продукт предпочтительно имеет средства, позволяющие после передачи данных из первого устройства в память для промежуточного хранения данных отключить питание от первого устройства.

В соответствии с пятым объектом настоящего изобретения в нем предлагается способ обмена данными между первым и вторым устройствами, заключающийся в том, что используют первое устройство, предназначенное для хранения данных и их передачи с первой скоростью, и второе устройство, которое требует передачи данных со второй скоростью, меньшей первой скорости, данные передают с первой скоростью из первого устройства в память для промежуточного хранения данных и передают данные со второй скоростью из памяти для промежуточного хранения данных во второе устройство.

При осуществлении предлагаемого в изобретении способа в качестве первого устройства предпочтительно используют устройство, которое при включенном питании потребляет во время работы больше энергии, чем при включенном питании во время работы потребляет память для промежуточного хранения данных.

При осуществлении предлагаемого в изобретении способа после передачи данных из первого устройства в память для промежуточного хранения данных питание от первого устройства отключают.

Предлагаемые в настоящем изобретении с учетом существующих в настоящее время проблем системы, устройства, компьютерные программные продукты и способы позволяют существенно увеличить продолжительность работы аккумуляторной батареи портативного электронного устройства, работающего с данными в интенсивном режиме, например, при воспроизведении цифровой аудио- или видеоинформации. Настоящее изобретение, которое в первую очередь направлено на повышение продолжительности работы аккумуляторных батарей описанных выше портативных электронных устройств, может найти и другое применение, в частности в портативных DVD-плейерах, переносных компьютерах и автомобильных персональных компьютерах.

В качестве примера первого устройства или запоминающего устройства, предназначенного для хранения и передачи данных, можно назвать съемное запоминающее устройство, такое как накопитель на жестких дисках, накопитель на магнитной ленте, накопитель на компакт-дисках или флэш-память, такую как компактное запоминающее устройство с групповой перезаписью типа compact flash^ТМ, Smart Media^ТМ или Memory Stick^ТМ. Первое устройство может передавать данные с первой скоростью. Первое устройство соединено с памятью для промежуточного хранения данных (в частности, с кэш-памятью, такой как буфер обратного магазинного типа, память с произвольной выборкой, статическая память или динамическая память), а второе устройство (в частности портативное электронное устройство, такое как ПЦА, МР3-плейер, проигрыватель видеодисков или другое аналогичное устройство) соединено и с первым устройством, и с памятью для промежуточного хранения данных. В рассматриваемых вариантах второе устройство имеет процессор, позволяющий выполнять компьютерную программу, требующую передачи в процессор данных со второй скоростью, которая меньше первой скорости.

Предлагаемый в настоящем изобретении машинный код содержит набор команд, позволяющих запустить процесс передачи данных с первой скоростью из первого устройства в память для промежуточного хранения данных и процесс передачи данных со второй скоростью из памяти для промежуточного хранения данных в процессор. Такая память для промежуточного хранения данных при включенном питании должна во время работы потреблять меньше энергии, чем при включенном питании во время работы потребляет первое устройство. Машинный код с набором команд должен сразу же после передачи данных из первого устройства в память для промежуточного хранения данных отключать питание от первого устройства. "Включение и отключение питания" в данном случае означает, что при "включенном питании" первое устройство находится в рабочем состоянии, при котором происходит процесс передачи данных (при включенном питании, в частности, происходит вращение жесткого диска или компакт-диска), а при "отключенном питании" первое устройство находится в состоянии меньшего потребления мощности, т.е. либо при полностью отключенном питании, либо при работе в холостом режиме (в частности, при неподвижном жестком диске или неподвижном компакт-диске).

Другими объектами изобретения являются устройства, компьютерные программные продукты и способы, предназначенные для использования в описанной выше системе (или независимо от нее). Предлагаемый в изобретении компьютерный программный продукт представляет собой машиночитаемый носитель или передается с помощью машиночитаемой среды (например, может передаваться в виде сигнала на несущей частоте или представлять собой гибкий диск, жесткий диск, запоминающее устройство с произвольной выборкой или другой носитель подобного типа).

Другие отличительные особенности и преимущества настоящего изобретения более подробно рассмотрены ниже на примере некоторых предпочтительных вариантов его выполнения со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых, в частности, показано:

на фиг.1 - схема выполненной по первому варианту предлагаемой в изобретении системы, позволяющей увеличить продолжительность работы аккумуляторной батареи портативного электронного устройства, в частности персонального цифрового ассистента;

на фиг.2 - блок-схема, иллюстрирующая последовательность выполнения операций в системе, схема которой изображена на фиг.1, в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления предлагаемого в изобретении способа;

на фиг.3 - схема выполненной по второму варианту предлагаемой в изобретении системы, позволяющей увеличить продолжительность работы аккумуляторной батареи портативного электронного устройства, в частности цифрового аудио- и/или видеоплейера;

на фиг.4 - блок-схема, иллюстрирующая последовательность выполнения операций в системе, схема которой изображена на фиг.3, в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления предлагаемого в изобретении способа;

на фиг.5 - схема выполненной по третьему варианту предлагаемой в изобретении системы, позволяющей увеличить продолжительность работы аккумуляторной батареи портативного электронного устройства.

На всех чертежах конструктивно и/или функционально одинаковые элементы обозначены одними и теми же позициями. Кроме того, первая цифра в обозначении того или иного элемента относится к номеру чертежа, на котором первоначально показан этот элемент.

Преимущества настоящего изобретения обусловлены двумя следующими обстоятельствами: 1) многие операции, связанные с работой с данными в интенсивном режиме, такие как воспроизведение цифровой аудио- и/или видеоинформации, требуют передачи данных со скоростями (в частности, около 1,5 Мбайт/мин для воспроизведения МР3-аудиофайлов), которые гораздо меньше скоростей передачи данных для многих съемных запоминающих устройств (в частности, около 2,5 Мбайт/с для микронакопителя IBM модели DMDM-10340), и 2) съемные запоминающие устройства, такие как накопители на жестких дисках, накопители на магнитных дисках, накопители на компакт-дисках, накопители на магнитных лентах, запоминающие устройства типа флэш-памяти и т.п., обычно потребляют значительно большую энергию, чем небольшие встроенные запоминающие устройства, такие как буферы обратного магазинного типа, память с произвольной выборкой, статическая или динамическая память (в частности, если внутренняя память с произвольной выборкой потребляет ток, равный 15 мА, то съемный микронакопитель IBM потребляет ток, равный 270 мА). С учетом этого снизить энергию, потребляемую портативным электронным устройством, можно, как очевидно, за счет использования в нем потребляющей сравнительно небольшую энергию внутренней памяти, непрерывно передающей поток данных в портативное электронное устройство с относительно низкой скоростью (около 1,5 Мбайт/мин), и потребляющего сравнительно большую энергию съемного запоминающего устройства, передающего данные с относительно высокой скоростью (около 2,5 Мбайт/с) во внутреннюю память только после считывания портативным электронным устройством всех (или почти всех) данных из потребляющей небольшую мощность внутренней памяти. Внутренняя память при этом выполняет для портативного электронного устройства функции памяти для промежуточного хранения данных, в которую используемые в портативном электронном устройстве данные "считываются заранее или с упреждением" из съемного запоминающего устройства. Для максимального снижения мощности, потребляемой портативным электронным устройством, съемное запоминающее устройство предпочтительно сразу же после передачи данных в потребляющую сравнительно небольшую мощность внутреннюю память отключать от питания. В этом случае работающие с высокой скоростью передачи данных съемные запоминающие устройства остаются включенными в течение очень небольшого промежутка времени. Так, например, включенный микронакопитель IBM отключается от источника питания через 2-3 с, в течение которых он успевает передать во внутреннюю память с произвольной выборкой персонального цифрового ассистента цифровые аудиоданные в количестве, достаточном для его непрерывной работы в течение минуты.

При работе с данными в интенсивном режиме, требующей использования съемных запоминающих устройств, в частности при выполнении в ПЦА приложений по воспроизведению МР3-файлов, предлагаемое в изобретении решение позволяет увеличить продолжительность работы аккумуляторной батареи до 10 ч в отличие от обычных 30-45 мин. Настоящее изобретение, которое в первую очередь направлено на увеличение продолжительности работы аккумуляторных батарей ПЦА и МР3-плейеров, может также найти применение и в других случаях, например в портативных DVD-плейерах, переносных компьютерах и автомобильных персональных компьютерах.

На фиг.1 показана схема выполненной по первому варианту предлагаемой в изобретении системы 100, позволяющей увеличить продолжительность работы аккумуляторной батареи портативного электронного устройства, в частности персонального цифрового ассистента (ПЦА) 102 (предназначенный для выполнения некоторых специальных функций компьютер). В этой выполненной по первому варианту системе 100 имеется съемное запоминающее устройство 104, соединенное с ПЦА 102. Съемное запоминающее устройство 104, которое предназначено для хранения и передачи данных, может быть выполнено, например, в виде накопителя на жестких дисках, персонального компьютера, накопителя на магнитной ленте, накопителя на компакт-дисках, накопителя на DVD-дисках, флэш-памяти, такой как компактное запоминающее устройство с групповой перезаписью типа compact flash^ТМ, Smart Media^ТМ или Memory Stick^ТМ, или в виде любого другого обычного запоминающего устройства.

ПЦА 102 имеет процессор 106, соединенный с кэш-памятью 108, и машинный код 110 с набором команд, по которым происходит управление работой процессора 106. Процессор 106 можно выполнить, например, на базе любого обычного микропроцессора. Кэш-память 108 предпочтительно выполнить в виде части внутренней памяти 112 с произвольной выборкой ПЦА 102, хотя в принципе ее можно выполнить также в виде любого другого известного запоминающего устройства, например в виде буфера обратного магазинного типа, статической или динамической памяти. Для увеличения продолжительности работы аккумуляторной батареи ПЦА 102 кэш-память 108 должна при включенном питании потреблять меньше энергии, чем при включенном питании потребляет съемное запоминающее устройство 104.

Машинный код 110 содержит набор команд, в соответствии с которыми в ПЦА 102 или в съемном запоминающем устройстве 104 начинается или каким-либо иным образом инициируется процесс выполнения множества различных операций. В соответствии с командами машинного кода 110 в системе предпочтительно выполняются следующие операции:

1) передача данных с первой скоростью из съемного запоминающего устройства 104 в кэш-память 108;

2) передача данных со второй скоростью, которая меньше первой скорости, из кэш-памяти 108 в процессор 106;

3) отключение питания от съемного запоминающего устройства 104 сразу же после передачи данных из запоминающего устройства 104 в кэш-память 108.

Необходимо отметить, что выполнение соответствующей операции по команде машинного кода 110 начинается с подачи команды в процессор 106.

Для программирования команд, заложенных в машинном коде 110, можно использовать любой язык программирования, такой как С, C++, Паскаль или какой-либо иной аналогичный язык программирования. Предпочтительно машинный код 110 с набором команд постоянно хранить в драйвере ПЦА 102. Так, например, при использовании в ПЦА 102 операционной системы Microsoft Windows СЕ машинный код 110 с набором команд должен предпочтительно находиться в драйвере этой операционной системы.

Как уже было отмечено выше, настоящее изобретение позволяет увеличить продолжительность работы аккумуляторной батареи портативного электронного устройства (в частности, ПЦА 102) в результате "упреждающего считывания" данных из съемного запоминающего устройства 104 с относительно высокой скоростью передачи данных, сохранения предварительно считанных данных в памяти для промежуточного хранения данных (в частности, в кэш-памяти 108) и передачи данных в процессор 106 (с относительно низкой скоростью передачи данных) не из съемного запоминающего устройства 104, а из кэш-памяти 108. При выборке процессором 106 из кэш-памяти 108 сохраненных в ней данных съемное запоминающее устройство 104 отключается от источника питания и находится в отключенном состоянии до тех пор, пока процессор 106 не считает все (или практически все) хранящиеся в кэш-памяти 108 данные. Затем съемное запоминающее устройство 104 вновь подключается к источнику питания и остается включенным до заполнения кэш-памяти 108 новыми данными, после чего вся описанная выше процедура повторяется вновь. Съемное запоминающее устройство 104 во время работы потребляет существенно большую энергию, чем кэш-память 108 (в частности, если внутренняя память с произвольной выборкой потребляет ток, равный 15 мА, то съемный микронакопитель IBM потребляет ток, равный 270 мА), и поэтому даже временное отключение съемного запоминающего устройства 104 от источника питания может привести к значительной экономии энергии, потребляемой во время работы всем портативным электронным устройством. Очевидно, что при этом продолжительность работы аккумуляторной батареи ПЦА 102 существенно увеличивается.

На блок-схеме, изображенной на фиг.2, показана последовательность 200 операций, выполняемых в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления предлагаемого в изобретении способа при работе выполненной по первому варианту изображенной на фиг.1 системы 100, позволяющей существенно увеличить продолжительность работы аккумуляторной батареи ПЦА 102 при интенсивной работе с данными. При запуске в процессоре 106 программы, предусматривающей работу с данными в интенсивном режиме, в частности воспроизведение аудио- или видеоцифровой информации, в процессор 106 необходимо передавать непрерывный поток данных со скоростью около 1,5 Мбайт/мин. Под непрерывной передачей в процессор потока данных в данном случае понимается "непрерывная побайтная передача данных" или "потоковый режим передачи данных".

Показанная на фиг.2 последовательность 200 операций начинается с выполнения шага 201, на котором в ПЦА 102 запускается процесс выполнения набора команд машинного кода 110. На шаге 202 по соответствующей команде машинного кода 110 определяется та область памяти 112 с произвольной выборкой, которую можно использовать в качестве кэш-памяти 108 (например, кэш-памяти с упреждающим считыванием). После этого процессор 106 (шаг 203) запрашивает данные, необходимые для работы ПЦА 102 в потоковом режиме передачи данных (в частности, для воспроизведения цифровой аудио- или видеоинформации или для выполнения другой операции, связанной с интенсивной работой с данными).

На шаге 204 по команде машинного кода 110 проверяется наличие в кэш-памяти 108 запрошенных процессором данных. При отсутствии в кэш-памяти 108 необходимых данных осуществляется переход к выполнению шагов 205-207, в противном случае осуществляется переход к выполнению шага 208.

На шаге 205 по команде машинного кода 110 включается съемное запоминающее устройство 104 (по команде, которая поступает в съемное запоминающее устройство 104 из процессора 106) и затем (шаг 206) также по команде машинного кода 110 инициируется процесс передачи запрошенных данных из съемного запоминающего устройства 104 в кэш-память 108. При передаче данных из включенного съемного запоминающего устройства 104 в кэш-память 108 данные передаются в объеме, достаточном для ее полного заполнения. С целью предельно сократить время, в течение которого потребляющее определенную энергию съемное запоминающее устройство 104 остается включенным, скорость передачи данных из съемного запоминающего устройства 104 в кэш-память 108 должна быть максимальной (с учетом возможностей съемного запоминающего устройства). Сразу же после передачи данных в кэш-память 108 по команде машинного кода 110 съемное запоминающее устройство 104 (шаг 207) отключается от источника питания.

На шаге 208 по команде машинного кода 110 инициируется передача запрошенных данных из кэш-памяти 108 в процессор 106. Запрошенные данные передаются со скоростью, необходимой ПЦА 102 для потоковой передачи данных (в частности, со скоростью, необходимой для выполнения процессором 106 соответствующей программы, например программы воспроизведения цифровой аудио- или видеоинформации или выполнения других операций, требующих интенсивной работы с данными). Скорость передачи данных из кэш-памяти 108 в процессор 106 должна быть предпочтительно существенно более низкой, чем скорость передачи данных из съемного запоминающего устройства 104 в кэш-память 108. В этом случае время, в течение которого съемное запоминающее устройство 104 остается включенным, сокращается, а продолжительность работы аккумуляторной батареи ПЦА 102 соответственно увеличивается.

На шаге 209 процессор 106 обрабатывает данные, передаваемые в него из кэш-памяти 108. На шаге 210 по команде машинного кода 110 определяется необходимость обработки процессором 106 дополнительных данных (например, если выполнение ПЦА 102 запущенной в нем программы требует большего количества данных) и при наличии такой необходимости осуществляется возврат к шагу 203 для запроса дополнительных данных, в противном случае весь процесс заканчивается переходом к шагу 211.

На фиг.3 показана схема выполненной по второму варианту предлагаемой в изобретении системы 300, позволяющей увеличить продолжительность работы аккумуляторной батареи портативного электронного устройства, в частности проигрывателя 302 цифровых аудио- и/или видеодисков. В этой выполненной по второму варианту изобретения системе 300, которая аналогична системе 100, выполненной по первому варианту, имеется съемное запоминающее устройство 304, соединенное с проигрывателем 302 цифровых аудио- и/или видеодисков. Съемное запоминающее устройство 304 может быть выполнено, например, в виде накопителя на жестких дисках, такого как микронакопитель IBM, флэш-памяти, накопителя на магнитной ленте, накопителя на компакт-дисках, накопителя на DVD-дисках или в виде любого иного обычного запоминающего устройства.

В проигрывателе 302 цифровых аудио- и/или видеодисков имеется процессор 306, соединенный с кэш-памятью 308, и машинный код 310 с набором команд управления работой процессора 306. Процессор 306 можно выполнить, например, на базе любого обычного микропроцессора. В отличие от ПЦА 102, в котором в качестве кэш-памяти предпочтительно используется некоторая область внутренней памяти с произвольной выборкой, кэш-память 308 предпочтительно выполняется в виде дополнительного запоминающего устройства, в частности в виде памяти с произвольной выборкой, отдельной от внутренней памяти с произвольной выборкой (не показана) проигрывателя 302 цифровых аудио- и/или видеодисков, в виде буфера обратного магазинного типа, статической или динамической памяти. Кэш-память 308 должна при включенном питании потреблять меньше энергии, чем при включенном питании потребляет съемное запоминающее устройство 304.

Машинный код 310 содержит набор команд, в соответствии с которыми в проигрывателе 302 цифровых аудио- и/или видеодисков или в съемном запоминающем устройстве 304 инициируется процесс выполнения множества различных операций. В соответствии с командами машинного кода 310 предпочтительно выполняются следующие операции:

1) передача данных с первой скоростью из съемного запоминающего устройства 304 в кэш-память 308;

2) передача данных со второй скоростью, которая меньше первой скорости, из кэш-памяти 308 в процессор 306;

3) отключение питания от съемного запоминающего устройства 304 сразу же после передачи данных из запоминающего устройства 304 в кэш-память 308.

На фиг.4 в виде блок-схемы показана последовательность 400 операций, выполняемых в показанной на фиг.3 и выполненной по второму варианту системе 300 с целью существенного увеличения продолжительности работы аккумуляторной батареи проигрывателя 302 цифровых аудио- и/или видеодисков при воспроизведении на нем цифровой аудио- и/или видеоинформации. Показанная на фиг.4 последовательность 400 операций начинается с выполнения шага 401, на котором в проигрывателе 302 цифровых аудио- и/или видеодисков запускается процесс выполнения набора команд машинного кода 310. На шаге 402 процессор 306 запрашивает данные, необходимые для воспроизведения проигрывателем 302 цифровой аудио- и/или видеоинформации в потоковом режиме.

На шаге 403 по соответствующей команде машинного кода 310 объем несчитанных данных в кэш-памяти 308 сравнивается с некоторым заданным минимально допустимым предельным значением (например, определяется, достаточно ли оставшихся в кэш-памяти 308 несчитанных данных для продолжения воспроизведения в потоковом режиме). Такое заданное предельное значение, меньше которого не должен уменьшаться объем остающихся в кэш-памяти 308 данных, составляет около 10% от всего объема данных, которые могут храниться в кэш-памяти, или обеспечивает приблизительно 5-секундный запас времени до считывания из кэш-памяти 308 всех записанных в нее данных (т.е. обеспечивает запас времени, достаточный для включения микронакопителя IBM и передачи данных в кэш-память 308). При отсутствии в кэш-памяти 308 такого минимального объема данных при выполнении последовательности 400 операций осуществляется переход к выполнению шагов 404-406, в противном случае осуществляется переход к выполнению шага 407.

На шаге 405 по команде машинного кода 310 включается съемное запоминающее устройство 304. Одновременно (шаг 405) по команде машинного кода 310 инициируется процесс передачи данных из съемного запоминающего устройства 304 в кэш-память 308 в объеме, необходимом для ее полного заполнения, после чего (шаг 406) съемное запоминающее устройство 304 отключается от источника питания. С целью предельно сократить время, в течение которого потребляющее определенную энергию съемное запоминающее устройство 304 остается включенным, скорость передачи данных из съемного запоминающего устройства 304 в кэш-память 308 должна быть максимальной (с учетом возможностей съемного запоминающего устройства).

На шаге 407 по команде машинного кода 310 инициируется передача запрошенных данных из кэш-памяти 308 в процессор 306 со скоростью, необходимой для воспроизведения цифровой аудио- и/или видеоинформации. Скорость передачи данных из кэш-памяти 308 в процессор 306 должна быть предпочтительно существенно более низкой, чем скорость передачи данных из съемного запоминающего устройства 304 в кэш-память 308. В этом случае время, в течение которого съемное запоминающее устройство 308 остается включенным, сокращается, а продолжительность работы аккумуляторной батареи проигрывателя 302 соответственно увеличивается.

На шаге 408 процессор 306 обрабатывает данные, передаваемые в него из кэш-памяти 308. На шаге 409 по команде машинного кода 310 определяется необходимость в обработке процессором 306 дополнительных данных (например если проигрыватель 302 продолжает воспроизводить соответствующую цифровую аудио- и/или видеоинформацию) и при наличии такой необходимости при выполнении последовательности 400 операций осуществляется возврат к шагу 402 для запроса дополнительных данных, в противном случае весь процесс заканчивается переходом к шагу 410.

На фиг.5 показана схема выполненной по третьему варианту предлагаемой в изобретении системы 500, позволяющей увеличить продолжительность работы аккумуляторной батареи портативного электронного устройства 502 (в частности, ПЦА, проигрывателя цифровых аудио- и/или видеодисков или другого аналогичного устройства). Система 500, выполненная по третьему варианту, аналогична системам 100 и 300, выполненным соответственно по первому и второму вариантам. Однако в отличие от выполненных по первому и второму вариантам систем 100 и 300 в системе 500 используется кэш-память с упреждающим считыванием, расположенная не в портативном электронном устройстве, а в съемном запоминающем устройстве.

В показанной на фиг.5 системе 500, выполненной по третьему варианту, имеется съемное запоминающее устройство 504, соединенное с портативным электронным устройством 502. Съемное запоминающее устройство 504 может быть выполнено, например, в виде накопителя на жестких дисках, флэш-памяти, накопителя на магнитной ленте, накопителя на компакт-дисках, накопителя на DVD-дисках или в виде любого иного обычного запоминающего устройства. Съемное запоминающее устройство 504 имеет процессор 508, соединенный с памятью 506 данных и кэш-памятью 510, и машинный код 512 с набором команд для управления работой процессора 508. В качестве процессора 508 можно использовать обычный микропроцессор. В качестве кэш-памяти 510 предпочтительно использовать маломощное запоминающее устройство, такое как встроенная память с произвольной выборкой, буфер обратного магазинного типа, статическая или динамическая память или другое аналогичное устройство. Кэш-память 510 во включенном состоянии должна потреблять меньше энергии, чем во включенном состоянии потребляет память 506 данных. Портативное электронное устройство 502 в этом варианте системы имеет свой собственный процессор 514.

Система 500, выполненная по третьему варианту, работает в соответствии с описанной выше последовательностью 200 или 400 выполнения операций, за исключением того, что она не требует выполнения шага 202, а требует выполнения шагов 205/404 и 207/406 соответственно по подключению и отключению от источника питания памяти 506 данных съемного запоминающего устройства 504. Кроме того, в этом варианте в выполнении шагов 208-210 или 407-409 участвует не процессор 508 съемного запоминающего устройства 504, а процессор 514 портативного электронного устройства 502.

В приведенном выше описании рассмотрены только предпочтительные варианты осуществления изобретения, в которые можно вносить различные очевидные для специалистов изменения и усовершенствования. Сказанное относится, в частности, к портативным электронным устройствам, съемным запоминающим устройствам и запоминающим устройствам типа кэш-памяти, в качестве которых можно использовать не только упомянутые в описании, но и различные другие портативные электронные устройства и запоминающие устройства. Кроме того, в качестве каждого из упомянутых выше машинных кодов 110, 310 и 512 с набором соответствующих команд можно использовать отдельный компьютерный программный продукт.

В заключение следует отметить, что помимо рассмотренных выше предпочтительных вариантов в объем настоящего изобретения включены и другие различные варианты, которые не выходят за объем приведенной ниже формулы изобретения.

Формула изобретения

1. Способ снижения потребления электроэнергии в системе (100), состоящей из портативного электронного устройства (102) и съемного запоминающего устройства (104), в котором хранятся данные, необходимые портативному электронному устройству, и которое позволяет передавать данные с первой скоростью, которая больше второй скорости, необходимой для ввода данных в портативное электронное устройство (102), заключающийся в том, что используют память (108) для промежуточного хранения данных, которая при подаче питания во время работы потребляет меньше электроэнергии, чем при подаче питания во время работы потребляет съемное запоминающее устройство (104), передают данные с первой скоростью из съемного запоминающего устройства (104) в память (108) для промежуточного хранения данных, передают данные со второй скоростью из памяти (108) для промежуточного хранения данных в портативное электронное устройство (102) и после передачи данных в память (108) для промежуточного хранения данных съемное портативное устройство (104) отключают от источника питания.

2. Система (100) снижения потребления электроэнергии, имеющая съемное запоминающее устройство (104), предназначенное для хранения данных и для их передачи с первой скоростью, соединенную со съемным запоминающим устройством (104) память (108) для промежуточного хранения данных, которая при подаче на нее питания потребляет меньше электроэнергии, чем потребляет при подаче питания съемное запоминающее устройство (104), соединенное со съемным запоминающим устройством (104) и памятью (108) для промежуточного хранения данных портативное электронное устройство (102) с процессором (106), в который при его работе необходимо передавать данные со второй скоростью, которая меньше первой скорости, и средства (110), которые позволяют запустить процесс передачи данных с первой скоростью из съемного запоминающего устройства (104) в память (108) для промежуточного хранения данных, запустить процесс передачи данных со второй скоростью из памяти (108) для промежуточного хранения данных в процессор (106) и после передачи данных из съемного запоминающего устройства (104) в память (108) для промежуточного хранения данных отключить съемное запоминающее устройство (104) от источника питания.

3. Система по п.2, в которой съемное запоминающее устройство (104) представляет собой устройство, выбранное из группы, включающей накопитель на жестком диске, компьютер, флэш-память, накопитель на магнитной ленте, накопитель на компакт-диске или накопитель на цифровом универсальном диске (DVD-диске).

4. Система по п.2, в которой память (108) для промежуточного хранения данных представляет собой память, выбранную из группы, включающей буфер обратного магазинного типа, память с произвольной выборкой, статическую память и динамическую память.

5. Компьютерный программный продукт, предназначенный для применения при осуществлении способа снижения потребления электроэнергии в системе (100), состоящей из портативного электронного устройства (102) и съемного запоминающего устройства (104), предназначенного для хранения данных, необходимых портативному электронному устройству, и передачи данных с первой скоростью, которая больше второй скорости, необходимой для ввода данных в портативное электронное устройство (102), и представляющий собой машиночитаемый носитель, имеющий средства для запуска процесса обмена данными с первой скоростью между съемным запоминающим устройством (104) и памятью (108) для промежуточного хранения данных, которая при подаче питания во время работы потребляет меньше электроэнергии, чем при подаче питания во время работы потребляет съемное запоминающее устройство (104), средства для запуска процесса обмена данными со второй скоростью между памятью (108) для промежуточного хранения данных и портативным электронным устройством (102) и средства для отключения съемного запоминающего устройства (104) от источника питания после передачи из него данных в память (108) для промежуточного хранения данных.

6. Портативное электронное устройство (102) обработки данных, имеющее память (108) для промежуточного хранения данных, подсоединяемую к съемному запоминающему устройству (104), позволяющему передавать данные с первой скоростью, и потребляющую при подаче питания во время работы меньше электроэнергии, чем при подаче питания во время работы потребляет съемное запоминающее устройство (104), соединенный с памятью (108) для промежуточного хранения данных и соединяемый со съемным запоминающим устройством процессор (106), предназначенный для выполнения компьютерной программы, требующей передачи в этот процессор данных со второй скоростью, которая меньше первой скорости, и машинный код (110) с набором команд, в соответствии с которыми во время работы портативного электронного устройства, соединенного со съемным запоминающим устройством (104), запускается процесс передачи данных с первой скоростью из съемного запоминающего устройства (104) в память (108) для промежуточного хранения данных, запускается процесс передачи данных со второй скоростью из памяти (108) для промежуточного хранения данных в процессор (106) и осуществляется отключение съемного запоминающего устройства (104) от источника питания после передачи данных из этого съемного запоминающего устройства (104) в память (108) для промежуточного хранения данных.

7. Портативное электронное устройство (102) обработки данных по п.6, в котором память (108) для промежуточного хранения данных представляет собой память, выбранную из группы, включающей буфер обратного магазинного типа, память с произвольной выборкой, статическую память и динамическую память.

8. Съемное запоминающее устройство (504), которое предназначено для использования совместно с портативным электронным устройством (502) и для передачи в него данных и которое имеет память (506) данных, позволяющую передавать из нее данные с первой скоростью, которая больше второй скорости, необходимой для ввода данных в портативное электронное устройство (502), память (510) для промежуточного хранения данных, которая способна сохранять данные, передаваемые в нее с первой скоростью, и передавать данные со второй скоростью и которая при подаче питания потребляет во время работы меньше электроэнергии, чем при подаче питания во время работы потребляет память (506) данных, а также имеет процессор (508) и машинный код (512) с набором команд, в соответствии с которыми во время работы съемного запоминающего устройства (504), соединенного с портативным электронным устройством (502), запускается процесс передачи данных с первой скоростью из памяти (506) данных запоминающего устройства (504) в его память (510) для промежуточного хранения данных, запускается процесс передачи данных со второй скоростью из памяти (510) для промежуточного хранения данных в портативное электронное устройство (502) и осуществляется отключение памяти (506) данных съемного запоминающего устройства от источника питания после передачи из него данных в память (510) для промежуточного хранения данных.

9. Съемное запоминающее устройство по п.8, в котором память (506) данных представляет собой устройство, выбранное из группы, включающей накопитель на жестком диске, компьютер, флэш-память, накопитель на магнитной ленте, накопитель на компакт-диске или накопитель на цифровом универсальном диске (DVD-диске).

10. Съемное запоминающее устройство по п.8, в котором память (510) для промежуточного хранения данных представляет собой память, выбранную из группы, включающей буфер обратного магазинного типа, память с произвольной выборкой, статическую память и динамическую память.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5