多任务控制设备和音乐数据再现设备制造技术

一种用于使处理器（１０）同时执行包括具有多个操作模式Ａ－Ｃ的第一任务（１０１ｂ）的多个任务，该多任务控制设备包括任务管理设备（２０ｂ）和模式设定单元（３０ｂ），该任务管理设备（２０ｂ）用于判断是否应当启动第一任务（１０１ｂ），该模式设定单元（３０ｂ）用于当任务管理单元（２０ｂ）判断应当启动第一任务（１０１ｂ）时，使处理器（１０）按照一个操作模式执行第一任务（１０１ｂ），在该操作模式中第一任务（１０１ｂ）具有在处理器（１０）的处理容量限制范围内可实现的最高功能。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种多任务控制设备和音乐数据再现设备，该多任务控制设备可以使处理器同时执行多个任务。
技术介绍
近年来，开发出程序控制系统的通用数字信号处理器(DSP)，它可以对例如音频和视频数据执行高速(例如285MIPS)压缩处理，并可以用于广泛种类的设备，例如调制解调器、CD、MD、DVC和DVD设备以及数字蜂窝电话和移动AV设备。集成这种处理器的计算机设备例如蜂窝电话通过使该处理器执行用于呼叫的程序来实现电话呼叫功能。但是，目前用户对于蜂窝电话附加功能的需求逐渐增加，这些附加功能包括例如音乐记录和/或再现设备、TV接收机、甚至可以同时记录音乐、观看TV和在接到电话时应答电话的设备。因此，通过实现能够很容易地扩展和修改功能从而实现多种功能的多任务控制设备，使这种类型的计算机变得具有多功能性已经越来越成为趋势。该多任务控制设备使强大的处理器同时处理三个任务，例如用于记录和/或再现音乐的任务、用于接收TV的任务和用于电话呼叫的任务。通过在处理器上运行的实时OS提供的功能，可以实现这些任务，该实时OS可以是例如控制任务的启动和停止的任务管理单元。通过这种方式，为了满足同时记录和/或再现音乐、观看TV和打电话的需要，假设处理TV接收任务和电话呼叫任务的处理器的负荷分别为150MIPS和100MIPS，则该处理器用于记录和/或再现音乐的多余容量应当为35MIPS。这就是传统上为了避免处理器容量不足，需要创造具有最小数目的命令以记录和/或再现音乐的任务，以便将负荷控制在大约30MIPS的范围内，从而可以在该处理器的处理容量限制范围内同时进行记录和/或再现音乐、接收TV和打电话。这里有一种音频编码系统，作为传统技术，它将数字音频信号分为多个频带从而在各频带内对其编码(见日本专利申请No.2000-78018，第1页，图1)。该音频编码系统包括多个比特分配装置，用于通过产生用于各分割后频带的比特分配信息，从而利用不同的处理量执行比特分配，其中通过在多个装置之间进行切换而根据外部控制信息执行比特分配，从而可以使用这些装置中的预定一个进行比特分配，用于编码数字音频信号。利用该系统，不考虑计算机中的CPU处理容量和其他应用程序在CPU中的占用率，就可以实现产生实时、不受干扰的高质量的编码后数据。但是，即使在多任务控制设备或其中采用了该多任务控制设备的音乐数据再现设备中，也很少有机会同时执行三个动作，即记录和/或再现音乐、观看TV和打电话。实际上仅有记录和/或再现音乐这个单一功能是经常使用的。当仅使用这个功能，例如记录和/或再现音乐时，处理器中仅有用于处理该音乐记录和/或再现任务的30MIPS的负荷。换句话说，该处理器在其容量范围内使用良好，还有255MIPS的处理容量未使用。另外，对音频信号编码和解码的可量测性(scalable)也很高。例如，如果处理器仅承受30MIPS的低负荷或很少数目的用于编码和解码的指令，则声音质量也很低，而如果处理器承受200MIPS的高负荷或大量数目的编码指令，则声音质量将与原始声音的质量一样高。因此，就存在这样的问题，由于处理器的高容量并没有完全使用，而导致在处理器负荷较低的同时声音质量也较低。为了解决这个问题，很容易理解应当通过增加用于记录和/或再现音乐任务所需的指令数目从而使处理器处理记录和/或再现音乐任务的负荷达到200MIPS，来充分利用处理器的容量，从而提高声音质量。但是，在这种情况下，如果在记录和/或再现音乐期间用户需要观看TV或打电话，则负荷将超出处理容量且处理器将受损。这种情况的发生与任务类型无关，应当考虑多余容量/质量之间的平衡。上述专利申请中公开的音频编码方法是在CPU的处理容量是蜂窝电话中处理器的处理容量大几十或几百倍的情况，因此上述问题似乎很难发生。另一方面，如果没有其它选择而只能使用其容量为计算机所使用的CPU的几十或几百分之一的处理器时，即使能够将其处理容量提高一些，上述问题也还会显得很严重。本专利技术基于目前存在的问题，因此本专利技术的目的是提供一种多任务控制设备和音乐数据再现设备，它们可以利用相对较低的处理容量，改进质量并避免处理器容量不足。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术的多任务控制设备为用于使处理器同时执行多个任务的多任务控制设备，所述多个任务包括具有多个操作模式的第一任务，该多任务控制设备包括判断单元，用于判断是否应当启动第一任务；和模式控制单元，用于当判断单元判断应当启动第一任务时，使处理器按照多个操作模式中的一种执行第一任务，在该操作模式中第一任务具有在处理器容量限制范围内可以实现的功能。特别是，该第一任务是用于再现数字音频信号的任务，该功能是控制声音质量的功能，当判断单元判断应当启动第一任务时，该模式控制单元使处理器按照多个操作模式中的一种执行第一任务，在该操作模式中第一任务在处理器容量限制范围内以最高声音质量再现该信号。因此，如果处理器具有额外的容量，则对第一任务功能的选择范围会增大，而如果处理器没有额外的容量则这种选择范围会很小。因此，模式控制单元可以使处理器按照一种操作模式执行第一任务，在该操作模式中第一任务具有在处理器的处理容量限制范围内可以实现的最高功能，因此不论这些任务同时发生的情况如何，都可以保证避免处理器容量不足，同时提高再现的声音的质量。这里，该功能是在处理器容量限制范围内可实现的最高功能，该模式控制单元可以使处理器按照多个操作模式中的一种执行第一任务，在该操作模式中该第一任务具有最高功能。而且，随着处理器上的负荷变得更大，该功能也变得更高，当判断单元判断应当启动第一任务时，模式控制单元可使处理器按照多个操作模式中的所述一个执行第一任务，在该操作模式中第一任务以处理器容量限制范围内的最大负荷操作。另外，随着处理器执行的指令数目变多，该功能也变得更高，当判断单元判断应当启动第一任务时，模式控制单元可使处理器按照多个操作模式中的所述一个执行第一任务，在该操作模式中第一任务根据处理器容量限制范围内的最多数目指令操作。另外，该功能是用于在处理器容量限制范围内控制最高声音质量的滤波器功能，当判断单元判断应当启动第一任务时，模式控制单元可以使处理器按照多个操作模式中的所述一个执行第一任务，其中该第一任务在处理器容量限制范围内使用最大数目的抽头(tap)来操作。模式控制单元可包括状态变化检测单元，用于检测将由处理器执行的多个任务中的各任务的状态变化；指定单元，用于指定将在状态变化后启动多个任务中的至少一个；和操作模式确定单元，用于如果在由指定单元所指定的多个任务中的至少一个中包括第一任务，则为该第一任务确定多个操作模式中的一个。因此，当多个任务发生状态变化时，可以在适当的定时确定第一任务的操作模式。在这种情况下，操作模式确定单元具有一操作模式设定表，在该表中将指定单元所指定的多个任务中的至少一个与将在状态变化后启动的第一任务的操作模式相联系起来，且操作模式确定单元可以根据该操作模式设定表来确定第一任务的操作模式。而且，操作模式确定单元具有操作模式设定表，在该表中将指定单元所指定的多个任务的数目与将在状态变化后启动的第一任务的操作模式相联系起来，且操作模式确定单元可以根据该操作模式设定表来确定第一任务的操作模式。因此，可以很容易地确定本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于使处理器同时执行多个任务的多任务控制设备，所述多个任务包括具有多个操作模式的第一任务，该多任务控制设备包括：判断单元，用于判断是否应当启动第一任务；和模式控制单元，用于当判断单元判断应当启动第一任务时，使处理器按照多 个操作模式中的一种执行第一任务，在该操作模式中第一任务具有在处理器容量限制内可以实现的功能。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2002-6-20 180629/20021.一种用于使处理器同时执行多个任务的多任务控制设备，所述多个任务包括具有多个操作模式的第一任务，该多任务控制设备包括判断单元，用于判断是否应当启动第一任务；和模式控制单元，用于当判断单元判断应当启动第一任务时，使处理器按照多个操作模式中的一种执行第一任务，在该操作模式中第一任务具有在处理器容量限制内可以实现的功能。2.如权利要求1所述的多任务控制设备，其中该第一任务是用于再现数字音频信号的任务，该功能是控制声音质量的功能，当判断单元判断应当启动第一任务时，该模式控制单元使处理器按照多个操作模式中的一种执行第一任务，在该操作模式中第一任务在处理器容量限制范围内以最高声音质量再现该信号。3.如权利要求1所述的多任务控制设备，其中该功能是在处理器容量限制范围内可实现的最高功能，该模式控制单元可以使处理器按照多个操作模式中的一种执行第一任务，在该操作模式中该第一任务具有最高功能。4.如权利要求3所述的多任务控制设备，其中随着处理器上的负荷变得更大，该功能也变得更高，当判断单元判断应当启动第一任务时，模式控制单元使处理器按照多个操作模式中的所述一个执行该第一任务，在该操作模式中第一任务以处理器容量限制范围内的最大负荷操作。5.如权利要求3所述的多任务控制设备，其中随着处理器执行的指令数目变多，该功能也变得更高，当判断单元判断应当启动第一任务时，模式控制单元使处理器按照多个操作模式中的所述一个执行该第一任务，在该操作模式中第一任务根据处理器容量限制范围内的最大数目指令操作。6.如权利要求1所述的多任务控制设备，其中该功能是用于在处理器容量限制范围内控制最高声音质量的滤波器功能，当判断单元判断应当启动第一任务时，模式控制单元可以使处理器按照多个操作模式中的所述一个执行第一任务，在该操作模式中该第一任务在处理器容量限制范围内使用最大数目的抽头来操作。7.如权利要求1所述的多任务控制设备，其中模式控制单元可包括状态变化检测单元，用于检测将由处理器执行的多个任务中的相应一个的状态变化；指定单元，用于指定将在状态变化后启动的多个任务中的至少一个；和操作模式确定单元，用于如果在由指定单元所指定的多个任务中的所述至少一个中包括第一任务，则为该第一任务确定多个操作模式中的一个。8.如权利要求7所述的多任务控制设备，其中操作模式确定单元具有操作模式设定表，在该表中将指定单元所指定的多个任务中的至少一个与将在状态变化后启动的第一任务的操作模式相联系起来，操作模式确定单元根据该操作模式设定表来确定第一任务的所述操作模式。9.如权利要求7所述的多任务控制设备，其中操作模式确定单元具有操作模式设定表，在该表中将指定单元所指定的多个任务的数目与将在状态变化后启动的第一任务的操作模式相联系起来，操作模式确定单元根据该操作模式设定表来确定第一任务的操作模式。10.如权利要求7所述的多任务控制设备，其中操作模式确定单元包括负荷计算单元，用于计算可以分配用于执行第一任务的负荷，该第一任务将在状态变化之后被启动；和比较单元，用于对负荷计算单元所计算出的负荷和按照多个操作模式中的相应一个执行第一任务所需的负荷进行比较，操作模式确定单元可以根据比较单元的比较结果来确定第一任务的操作模式。11.如权利要求10所述的多任务控制设备，其中，操作模式确定单元还包括启动请求接收单元，用于接...

【专利技术属性】
技术研发人员：宫阪修二，石川智一，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]