主动笔信号监听的低功耗策略

前言:
  本文介绍一种主动笔信号监听的低功耗策略。

1 低功耗策略

  随着主动笔技术的发展,笔和屏的交互越来越多,功能也更加复杂。主动笔不光要向屏发送信号,也要接收屏端反馈的信号。主动笔长时间处于接收状态将大大增加笔的功耗,但接收性能降低又将导致主动笔与屏端通讯出现延迟,响应慢。因此有必要制定一种用于主动笔和屏之间,在主动笔低功耗和低延迟之间寻求平衡。

主动笔信号监听的低功耗策略

前言:
  本文介绍一种主动笔信号监听的低功耗策略。

1 低功耗策略

  随着主动笔技术的发展,笔和屏的交互越来越多,功能也更加复杂。主动笔不光要向屏发送信号,也要接收屏端反馈的信号。主动笔长时间处于接收状态将大大增加笔的功耗,但接收性能降低又将导致主动笔与屏端通讯出现延迟,响应慢。因此有必要制定一种用于主动笔和屏之间,在主动笔低功耗和低延迟之间寻求平衡。

Cap_Window.png

  为了节省功耗,以窗口(Cap Window)形式持续监测一段时间的接收信号,窗口结束时可关闭比较器降低功耗。通过控制窗口大小和窗口间隔时间来调节扫描频率和接收功耗。高性能时可将Cap Window窗口配置为无穷大。
  在窗口的起始使能比较器,窗口内未收到上升沿信号时在窗口结束处关闭比较器。
  简单来说就是接收开一段时间关一段时间,周期性开关,而不是一直打开。此时主动笔处于搜索屏信号状态。

Signal_End.png

  若窗口内捕捉到上升沿此时不再处理Cap Window的超时结束判定,持续监听该信号,信号上升沿触发将使得Timer1计数不断清零从而防止产生溢出中断,若产生溢出中断则说明信号结束并结束本次Cap Window接收处理(可能提前也可能滞后)。
  当在Cap Window中检测到屏信号时,开始持续监听知道信号结束(此时不理会Cap Window是否超时),因为需要保证接收到完整的屏信号。当接收到第一个屏信号时意味着同步成功,主动笔进入同步状态。

Long_Signal.png

  考虑到干扰信号可能长时间触发不结束,可通过比较器在第一个上升沿启动一个Timer,通过溢出中断设置最大持续监听信号的时间,因为目标信号的持续时间是已知的,中断产生时结束本次Cap Window。
  当然,接收的信号也可能不是屏信号而是其他干扰信号,不应该把功耗浪费在接收干扰信号上。通过设置一个最大持续监听时间,此时间达到时,即使信号未结束,判断出屏信号还未出现则强制关闭接收一段时间。另外也可通过算法当判断出当前接收的信号一定不是屏型号时也强制关闭接收一段时间。(强制关闭接收一段时间是为了放弃距离噪声较近的信号,其出错率较大)。
  一旦与屏同步上之后,通过算法根据屏信号的出现周期,只在屏信号即将出现的位置打开接收,中间不出现的屏信号的时间保持接收关闭。此时主动笔处于与屏同步状态。
  处于同步状态时,由于主动笔可能随时离开屏信号范围,导致接收不到屏信号,需要退出同步状态回到搜索状态。同步状态下当接收打开后,若持续一段时间未接收到频信(这个时间至少要大于屏信号单次的持续时间),则主动笔退出同步状态,开始以搜索状态寻找屏信号。

High_Frequency_Signal.png

  为了防止高频的噪声干扰,可通过DMA传输次数进行限制,当信号多次触发达到DMA传输次数限制时,认为信号为干扰信号并结束Cap Window(滞后)。

Quick.png

  结合快速判断前导码的方法,可以提前结束对干扰信号的接收。Cap Window初始将捕获数据前几位清零,在接收过程中持续判断捕获数据前几位是否为非零且符合前导码前几位,如果符合则认为找到前导码,如果存在0则继续等待接收,如果非0且不符合前导码则认为收到的是干扰信号。

  为了节省功耗,以窗口(Cap Window)形式持续监测一段时间的接收信号,窗口结束时可关闭比较器降低功耗。通过控制窗口大小和窗口间隔时间来调节扫描频率和接收功耗。高性能时可将Cap Window窗口配置为无穷大。
  在窗口的起始使能比较器,窗口内未收到上升沿信号时在窗口结束处关闭比较器。
  简单来说就是接收开一段时间关一段时间,周期性开关,而不是一直打开。此时主动笔处于搜索屏信号状态。

主动笔信号监听的低功耗策略

前言:
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1 低功耗策略

  随着主动笔技术的发展,笔和屏的交互越来越多,功能也更加复杂。主动笔不光要向屏发送信号,也要接收屏端反馈的信号。主动笔长时间处于接收状态将大大增加笔的功耗,但接收性能降低又将导致主动笔与屏端通讯出现延迟,响应慢。因此有必要制定一种用于主动笔和屏之间,在主动笔低功耗和低延迟之间寻求平衡。

Cap_Window.png

  为了节省功耗,以窗口(Cap Window)形式持续监测一段时间的接收信号,窗口结束时可关闭比较器降低功耗。通过控制窗口大小和窗口间隔时间来调节扫描频率和接收功耗。高性能时可将Cap Window窗口配置为无穷大。
  在窗口的起始使能比较器,窗口内未收到上升沿信号时在窗口结束处关闭比较器。
  简单来说就是接收开一段时间关一段时间,周期性开关,而不是一直打开。此时主动笔处于搜索屏信号状态。

Signal_End.png

  若窗口内捕捉到上升沿此时不再处理Cap Window的超时结束判定,持续监听该信号,信号上升沿触发将使得Timer1计数不断清零从而防止产生溢出中断,若产生溢出中断则说明信号结束并结束本次Cap Window接收处理(可能提前也可能滞后)。
  当在Cap Window中检测到屏信号时,开始持续监听知道信号结束(此时不理会Cap Window是否超时),因为需要保证接收到完整的屏信号。当接收到第一个屏信号时意味着同步成功,主动笔进入同步状态。

Long_Signal.png

  考虑到干扰信号可能长时间触发不结束,可通过比较器在第一个上升沿启动一个Timer,通过溢出中断设置最大持续监听信号的时间,因为目标信号的持续时间是已知的,中断产生时结束本次Cap Window。
  当然,接收的信号也可能不是屏信号而是其他干扰信号,不应该把功耗浪费在接收干扰信号上。通过设置一个最大持续监听时间,此时间达到时,即使信号未结束,判断出屏信号还未出现则强制关闭接收一段时间。另外也可通过算法当判断出当前接收的信号一定不是屏型号时也强制关闭接收一段时间。(强制关闭接收一段时间是为了放弃距离噪声较近的信号,其出错率较大)。
  一旦与屏同步上之后,通过算法根据屏信号的出现周期,只在屏信号即将出现的位置打开接收,中间不出现的屏信号的时间保持接收关闭。此时主动笔处于与屏同步状态。
  处于同步状态时,由于主动笔可能随时离开屏信号范围,导致接收不到屏信号,需要退出同步状态回到搜索状态。同步状态下当接收打开后,若持续一段时间未接收到频信(这个时间至少要大于屏信号单次的持续时间),则主动笔退出同步状态,开始以搜索状态寻找屏信号。

High_Frequency_Signal.png

  为了防止高频的噪声干扰,可通过DMA传输次数进行限制,当信号多次触发达到DMA传输次数限制时,认为信号为干扰信号并结束Cap Window(滞后)。

Quick.png

  结合快速判断前导码的方法,可以提前结束对干扰信号的接收。Cap Window初始将捕获数据前几位清零,在接收过程中持续判断捕获数据前几位是否为非零且符合前导码前几位,如果符合则认为找到前导码,如果存在0则继续等待接收,如果非0且不符合前导码则认为收到的是干扰信号。

  若窗口内捕捉到上升沿此时不再处理Cap Window的超时结束判定,持续监听该信号,信号上升沿触发将使得Timer1计数不断清零从而防止产生溢出中断,若产生溢出中断则说明信号结束并结束本次Cap Window接收处理(可能提前也可能滞后)。
  当在Cap Window中检测到屏信号时,开始持续监听知道信号结束(此时不理会Cap Window是否超时),因为需要保证接收到完整的屏信号。当接收到第一个屏信号时意味着同步成功,主动笔进入同步状态。

主动笔信号监听的低功耗策略

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  本文介绍一种主动笔信号监听的低功耗策略。

1 低功耗策略

  随着主动笔技术的发展,笔和屏的交互越来越多,功能也更加复杂。主动笔不光要向屏发送信号,也要接收屏端反馈的信号。主动笔长时间处于接收状态将大大增加笔的功耗,但接收性能降低又将导致主动笔与屏端通讯出现延迟,响应慢。因此有必要制定一种用于主动笔和屏之间,在主动笔低功耗和低延迟之间寻求平衡。

Cap_Window.png

  为了节省功耗,以窗口(Cap Window)形式持续监测一段时间的接收信号,窗口结束时可关闭比较器降低功耗。通过控制窗口大小和窗口间隔时间来调节扫描频率和接收功耗。高性能时可将Cap Window窗口配置为无穷大。
  在窗口的起始使能比较器,窗口内未收到上升沿信号时在窗口结束处关闭比较器。
  简单来说就是接收开一段时间关一段时间,周期性开关,而不是一直打开。此时主动笔处于搜索屏信号状态。

Signal_End.png

  若窗口内捕捉到上升沿此时不再处理Cap Window的超时结束判定,持续监听该信号,信号上升沿触发将使得Timer1计数不断清零从而防止产生溢出中断,若产生溢出中断则说明信号结束并结束本次Cap Window接收处理(可能提前也可能滞后)。
  当在Cap Window中检测到屏信号时,开始持续监听知道信号结束(此时不理会Cap Window是否超时),因为需要保证接收到完整的屏信号。当接收到第一个屏信号时意味着同步成功,主动笔进入同步状态。

Long_Signal.png

  考虑到干扰信号可能长时间触发不结束,可通过比较器在第一个上升沿启动一个Timer,通过溢出中断设置最大持续监听信号的时间,因为目标信号的持续时间是已知的,中断产生时结束本次Cap Window。
  当然,接收的信号也可能不是屏信号而是其他干扰信号,不应该把功耗浪费在接收干扰信号上。通过设置一个最大持续监听时间,此时间达到时,即使信号未结束,判断出屏信号还未出现则强制关闭接收一段时间。另外也可通过算法当判断出当前接收的信号一定不是屏型号时也强制关闭接收一段时间。(强制关闭接收一段时间是为了放弃距离噪声较近的信号,其出错率较大)。
  一旦与屏同步上之后,通过算法根据屏信号的出现周期,只在屏信号即将出现的位置打开接收,中间不出现的屏信号的时间保持接收关闭。此时主动笔处于与屏同步状态。
  处于同步状态时,由于主动笔可能随时离开屏信号范围,导致接收不到屏信号,需要退出同步状态回到搜索状态。同步状态下当接收打开后,若持续一段时间未接收到频信(这个时间至少要大于屏信号单次的持续时间),则主动笔退出同步状态,开始以搜索状态寻找屏信号。

High_Frequency_Signal.png

  为了防止高频的噪声干扰,可通过DMA传输次数进行限制,当信号多次触发达到DMA传输次数限制时,认为信号为干扰信号并结束Cap Window(滞后)。

Quick.png

  结合快速判断前导码的方法,可以提前结束对干扰信号的接收。Cap Window初始将捕获数据前几位清零,在接收过程中持续判断捕获数据前几位是否为非零且符合前导码前几位,如果符合则认为找到前导码,如果存在0则继续等待接收,如果非0且不符合前导码则认为收到的是干扰信号。

  考虑到干扰信号可能长时间触发不结束,可通过比较器在第一个上升沿启动一个Timer,通过溢出中断设置最大持续监听信号的时间,因为目标信号的持续时间是已知的,中断产生时结束本次Cap Window。
  当然,接收的信号也可能不是屏信号而是其他干扰信号,不应该把功耗浪费在接收干扰信号上。通过设置一个最大持续监听时间,此时间达到时,即使信号未结束,判断出屏信号还未出现则强制关闭接收一段时间。另外也可通过算法当判断出当前接收的信号一定不是屏型号时也强制关闭接收一段时间。(强制关闭接收一段时间是为了放弃距离噪声较近的信号,其出错率较大)。
  一旦与屏同步上之后,通过算法根据屏信号的出现周期,只在屏信号即将出现的位置打开接收,中间不出现的屏信号的时间保持接收关闭。此时主动笔处于与屏同步状态。
  处于同步状态时,由于主动笔可能随时离开屏信号范围,导致接收不到屏信号,需要退出同步状态回到搜索状态。同步状态下当接收打开后,若持续一段时间未接收到频信(这个时间至少要大于屏信号单次的持续时间),则主动笔退出同步状态,开始以搜索状态寻找屏信号。

主动笔信号监听的低功耗策略

前言:
  本文介绍一种主动笔信号监听的低功耗策略。

1 低功耗策略

  随着主动笔技术的发展,笔和屏的交互越来越多,功能也更加复杂。主动笔不光要向屏发送信号,也要接收屏端反馈的信号。主动笔长时间处于接收状态将大大增加笔的功耗,但接收性能降低又将导致主动笔与屏端通讯出现延迟,响应慢。因此有必要制定一种用于主动笔和屏之间,在主动笔低功耗和低延迟之间寻求平衡。

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  为了节省功耗,以窗口(Cap Window)形式持续监测一段时间的接收信号,窗口结束时可关闭比较器降低功耗。通过控制窗口大小和窗口间隔时间来调节扫描频率和接收功耗。高性能时可将Cap Window窗口配置为无穷大。
  在窗口的起始使能比较器,窗口内未收到上升沿信号时在窗口结束处关闭比较器。
  简单来说就是接收开一段时间关一段时间,周期性开关,而不是一直打开。此时主动笔处于搜索屏信号状态。

Signal_End.png

  若窗口内捕捉到上升沿此时不再处理Cap Window的超时结束判定,持续监听该信号,信号上升沿触发将使得Timer1计数不断清零从而防止产生溢出中断,若产生溢出中断则说明信号结束并结束本次Cap Window接收处理(可能提前也可能滞后)。
  当在Cap Window中检测到屏信号时,开始持续监听知道信号结束(此时不理会Cap Window是否超时),因为需要保证接收到完整的屏信号。当接收到第一个屏信号时意味着同步成功,主动笔进入同步状态。

Long_Signal.png

  考虑到干扰信号可能长时间触发不结束,可通过比较器在第一个上升沿启动一个Timer,通过溢出中断设置最大持续监听信号的时间,因为目标信号的持续时间是已知的,中断产生时结束本次Cap Window。
  当然,接收的信号也可能不是屏信号而是其他干扰信号,不应该把功耗浪费在接收干扰信号上。通过设置一个最大持续监听时间,此时间达到时,即使信号未结束,判断出屏信号还未出现则强制关闭接收一段时间。另外也可通过算法当判断出当前接收的信号一定不是屏型号时也强制关闭接收一段时间。(强制关闭接收一段时间是为了放弃距离噪声较近的信号,其出错率较大)。
  一旦与屏同步上之后,通过算法根据屏信号的出现周期,只在屏信号即将出现的位置打开接收,中间不出现的屏信号的时间保持接收关闭。此时主动笔处于与屏同步状态。
  处于同步状态时,由于主动笔可能随时离开屏信号范围,导致接收不到屏信号,需要退出同步状态回到搜索状态。同步状态下当接收打开后,若持续一段时间未接收到频信(这个时间至少要大于屏信号单次的持续时间),则主动笔退出同步状态,开始以搜索状态寻找屏信号。

High_Frequency_Signal.png

  为了防止高频的噪声干扰,可通过DMA传输次数进行限制,当信号多次触发达到DMA传输次数限制时,认为信号为干扰信号并结束Cap Window(滞后)。

Quick.png

  结合快速判断前导码的方法,可以提前结束对干扰信号的接收。Cap Window初始将捕获数据前几位清零,在接收过程中持续判断捕获数据前几位是否为非零且符合前导码前几位,如果符合则认为找到前导码,如果存在0则继续等待接收,如果非0且不符合前导码则认为收到的是干扰信号。

  为了防止高频的噪声干扰,可通过DMA传输次数进行限制,当信号多次触发达到DMA传输次数限制时,认为信号为干扰信号并结束Cap Window(滞后)。

主动笔信号监听的低功耗策略

前言:
  本文介绍一种主动笔信号监听的低功耗策略。

1 低功耗策略

  随着主动笔技术的发展,笔和屏的交互越来越多,功能也更加复杂。主动笔不光要向屏发送信号,也要接收屏端反馈的信号。主动笔长时间处于接收状态将大大增加笔的功耗,但接收性能降低又将导致主动笔与屏端通讯出现延迟,响应慢。因此有必要制定一种用于主动笔和屏之间,在主动笔低功耗和低延迟之间寻求平衡。

Cap_Window.png

  为了节省功耗,以窗口(Cap Window)形式持续监测一段时间的接收信号,窗口结束时可关闭比较器降低功耗。通过控制窗口大小和窗口间隔时间来调节扫描频率和接收功耗。高性能时可将Cap Window窗口配置为无穷大。
  在窗口的起始使能比较器,窗口内未收到上升沿信号时在窗口结束处关闭比较器。
  简单来说就是接收开一段时间关一段时间,周期性开关,而不是一直打开。此时主动笔处于搜索屏信号状态。

Signal_End.png

  若窗口内捕捉到上升沿此时不再处理Cap Window的超时结束判定,持续监听该信号,信号上升沿触发将使得Timer1计数不断清零从而防止产生溢出中断,若产生溢出中断则说明信号结束并结束本次Cap Window接收处理(可能提前也可能滞后)。
  当在Cap Window中检测到屏信号时,开始持续监听知道信号结束(此时不理会Cap Window是否超时),因为需要保证接收到完整的屏信号。当接收到第一个屏信号时意味着同步成功,主动笔进入同步状态。

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  考虑到干扰信号可能长时间触发不结束,可通过比较器在第一个上升沿启动一个Timer,通过溢出中断设置最大持续监听信号的时间,因为目标信号的持续时间是已知的,中断产生时结束本次Cap Window。
  当然,接收的信号也可能不是屏信号而是其他干扰信号,不应该把功耗浪费在接收干扰信号上。通过设置一个最大持续监听时间,此时间达到时,即使信号未结束,判断出屏信号还未出现则强制关闭接收一段时间。另外也可通过算法当判断出当前接收的信号一定不是屏型号时也强制关闭接收一段时间。(强制关闭接收一段时间是为了放弃距离噪声较近的信号,其出错率较大)。
  一旦与屏同步上之后,通过算法根据屏信号的出现周期,只在屏信号即将出现的位置打开接收,中间不出现的屏信号的时间保持接收关闭。此时主动笔处于与屏同步状态。
  处于同步状态时,由于主动笔可能随时离开屏信号范围,导致接收不到屏信号,需要退出同步状态回到搜索状态。同步状态下当接收打开后,若持续一段时间未接收到频信(这个时间至少要大于屏信号单次的持续时间),则主动笔退出同步状态,开始以搜索状态寻找屏信号。

High_Frequency_Signal.png

  为了防止高频的噪声干扰,可通过DMA传输次数进行限制,当信号多次触发达到DMA传输次数限制时,认为信号为干扰信号并结束Cap Window(滞后)。

Quick.png

  结合快速判断前导码的方法,可以提前结束对干扰信号的接收。Cap Window初始将捕获数据前几位清零,在接收过程中持续判断捕获数据前几位是否为非零且符合前导码前几位,如果符合则认为找到前导码,如果存在0则继续等待接收,如果非0且不符合前导码则认为收到的是干扰信号。

  结合快速判断前导码的方法,可以提前结束对干扰信号的接收。Cap Window初始将捕获数据前几位清零,在接收过程中持续判断捕获数据前几位是否为非零且符合前导码前几位,如果符合则认为找到前导码,如果存在0则继续等待接收,如果非0且不符合前导码则认为收到的是干扰信号。