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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf Halbleitervorrichtungen und
tragbare Endgeräte,
und genauer, auf eine Halbleitervorrichtung, die eine Leistungsreduzierung
in einer solchen Weise verwirklicht, dass eine Zufuhr von Leistung
an einen Teil der inneren Schaltung in einem Standby-Modus, in dem
keine Kommunikation stattfindet, periodisch ein- und aus geschaltet
wird, wie etwa ein Basisband-LSI (Large Scale Integration – Großintegration)
bei W-CDMA (Wideband Code Division Multiple Integration – Breitband
codegeteilter Multiplexzugriff), und tragbare Endgeräte, die
eine solche Halbleitervorrichtung verwenden.
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In
letzter Zeit hat der LSI-Fabrikationsprozess die minimale Strukturlänge verbessert
und einen Transistor verwirklicht, der beinah ein Gatter von 0,10 μm aufweist.
Die Miniaturisierung erhöht
die Integration des Einbaus von Transistoren, wobei sie eine Reduzierung
der Schwellenspannung benötigt, die
den LSI-Betrieb definiert. Dies würde in einer Erhöhung von
Leckstrom resultieren, der im Standby-Modus durch Transistoren fließt. Das
heißt,
ein großer
Strom fließt
nur bei eingeschalteter Leistung, sogar, wenn sich die Schaltung
nicht im aktiven Modus befindet. Dies ist ein wesentliches Problem.
Batteriegetriebene tragbare Endgeräte, wie etwa ein Mobiltelefon,
müssen
die innere Schaltung im Standby-Modus halten. Eine Erhöhung des
Leckstroms würde
verschiedenen praktische Probleme mit sich bringen, wie etwa die
Verkürzung
der Dauersprechzeit und der Standby-Zeit.
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9 ist
ein Flussdiagramm eines intermittierenden Empfangens in einem W-CDMA-Kommunikationssystem,
und 10 ist ein Zeitablaufdiagramm eines Steuerzeitablaufs
beim intermittierenden Empfangen.
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Endgeräte werden
von einer Basisstation im W-CDMA-Kommunikationssystem
wie folgt gerufen.
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Im
Standby-Modus wird alle zwei Sekunden eine Zufuhr von Leistung an
die Hardware MHW und ihren Prozessor (DSP: Digital Signal Processor – Digitaler
Signalprozessor) in einem Modemteil des Gerätes, wie auch an die Hardware
CHW und ihren Prozessor CDSP in einem Kanalcodecteil periodisch aus-
(Schlafmodus) und ein- (Schlaf-gelöster Modus) geschaltet, zum
Beispiel alle 1,2 Sekunden, und intermittierendes Empfangen findet
statt, solang die Leistung eingeschaltet ist.
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Wenn
intermittierendes Empfangen aus dem Schlafmodus des Endgerätes beginnt
(Schritt S1), wird eine Leistungszufuhr an das Modemteil und das Kanalcodecteil
eingeschaltet (Schritt S2), und der Prozessor CDSP des Kanalcodecteils
startet den Bootprozess (Schritt S3). Als nächstes empfängt das Modemteil ein Signal über PICH
(Paging Indicator Channel – Funkrufanzeigekanal)
(Schritt S4). Der PICH ist ein Kanal zum Transferieren einer Anrufanzeige,
die zur Mitteilung eines Anrufs gesendet wird, der an jedem tragbaren
Endgerät
empfangen wird, in einer Basisstation in der der Ort registriert
wurde (eingehender Anruf innerhalb der Gruppe). Das Modem bestimmt,
ob es einen eingehenden Anruf innerhalb der Gruppe gibt (Schritt
S5). Der Hardware CHW und ihrem Prozessor CDSP in dem Kanalcodecteil
werden das Bestimmungsergebnis mitgeteilt.
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Falls
bestimmt wird, dass es keinen eingehenden Anruf innerhalb der Gruppe
gibt, wird das Modemteil in den Schlafmodus geschaltet, und die Hardware
CHW und ihr Prozessor CDSP in dem Kanalcodecteil werden in den Schlafmodus
geschaltet (Schritte S6 und S7). Wenn demgegenüber bestimmt wird, dass es
einen eingehenden Anruf innerhalb der Gruppe gibt, empfängt das
Modemteil sofort den Funkrufkanal PCH (ungefähr zwei Sekunden) kurz danach
(Schritt S8), und bestimmt, ob der eingehende Anruf innerhalb der
Gruppe an seine eigenen tragbaren Endgeräte gerichtet ist, indem es
den Funkrufkanal PCH überprüft. Die
Hardware CHW speichert Daten des Funkrufkanals PCH (Schritt S9).
Der Prozessor CDSP des Kanalcodecteils stellt einen Dokodierparameter
ein (Schritt S10), nachdem bestimmt wurde, dass es einen eingehenden
Anruf innerhalb der Gruppe gibt. Die Hardware CHW des Kanalcodecteils
dekodiert den Funkrufkanal PCH, indem sie den durch den Prozessor
CDSP eingestellten Dekodierparameter verwendet (Schritt S11).
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Wie
oben beschrieben, ist der Funkrufanzeigekanal PICH ein physikalischer
Kanal, der einfach nur durch Demodulieren (Entspreizen und Entscheidung)
bestimmt werden kann, während
der Funkrufkanal PCH bitverschachtelt wurde und in einer Fehlerkorrektur
verarbeitet wurde, wozu er einen bestimmten Dekodierprozess braucht.
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Bei
der Empfangüberprüfungsverarbeitung wird
der Funkrufanzeigekanal PICH bei Modi außer dem Sprechmodus (im Standby-Modus) intermittierend
dekodiert (alle 1,2 Sekunden). Eine Leistungszufuhr an das herkömmliche
Basisband-LSI ist ausgeschaltet (Schlafzustand) während der
Zeit, in der kein intermittierender Empfang stattfindet. Demgegenüber wird
während
des intermittierenden Empfangs, unabhängig davon, ob es einen Anruf
gibt, mit allen Schaltungen des LSI zugeführt.
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Jedoch
resultiert die Komplexität
der Kommunikationsabfolge in W-CDMA in einer extremen Schaltungsgröße und macht
es schwierig, den Leistungsverbrauch zu reduzieren.
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Des
weiteren würden
neuere Verbesserungen bei der kleinsten Strukturgröße einen
größeren Leckstrom
verursachen, der vernachlässigbar
ist gegenüber
dem Betriebsstrom, und der Schwierigkeiten bei der Verringerung
der Leistung mit sich bringt.
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In
einem zuvor betrachteten System fließt Leckstrom in einer Schaltung,
die nicht ursprünglich in
Betrieb sein muss, wenn es keinen Anruf beim intermittierenden Empfang
(Schlafgelöster
Modus) gibt. Dies erhöht
den Stromverbrauch und verkürzt die
Dauersprechzeit und die Standby-Zeit.
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Es
ist daher wünschenswert,
eine Halbleitervorrichtung bereitzustellen, die einen unnötigen Betrieb
inaktiv macht und somit den Leistungsverbrauch aufgrund von Leckstrom
senkt.
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US-A-4
437 095 offenbart einen selektiven Anrufempfänger mit einer Anzeige, der
einen minimalen Leistungsverbrauch auf weist. In diesem Empfänger umfasst
ein Empfangssteuergerät
sowohl eine Signaldetektierschaltung zur Steuerung einer Leistungszufuhr
an ein Anzeigesteuergerät,
wie auch eine Batteriesparzeitschaltuhr zur Steuerung der Leistungszufuhr
an eine Empfangseinheit.
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US-A-6
104 937 offenbart eine Halbleitervorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs
1 in der Form eines Transceivers, der Sende- und Empfangsdetektoren,
einen Demultiplexer und ein Leistungsteuergerät umfasst. Das Leistungsteuergerät ist immer
eingeschaltet und führt
den Sende- und Empfangsdetektoren intermittierend Leistung zu. Als
Antwort auf ein Detektionssignal vom Sende- und Empfangsdetektor
führt das
Leistungssteuergerät
dem Demultiplexer Leistung zu.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird eine Halbleitervorrichtung bereitgestellt, die Funktionen für ein tragbares
Endgerät
bereitstellt und versehen ist mit einer Vielzahl von Blocks zur
sequentiellen Durchführung
von Verarbeitung; mit einem Leistungszufuhrmittel zur Zuführung von
Leistung an die Vielzahl von Blocks, wobei die Blocks in eine nichtgesteuerte
Leistungszufuhrgruppe, an die das Leistungszufuhrmittel immer Leistung
zuführt,
und eine Vielzahl von gesteuerten Leistungszufuhrgruppen, die in
Stufen angeordnet sind und an die das Leistungszufuhrmittel Leistung
zuführt,
wenn Verarbeitung durch Blocks davon notwendig ist, unterteilt werden,
wobei ein erster Block in der nichtgesteuerten Leistungszufuhrgruppe
Leistungszufuhrsystemsteuermittel zum Steuern, ob Leistung für eine erste
der gesteuerten Leistungszufuhrgruppen zugeführt werden soll, umfasst, und
wobei ein Block jeder gesteuerten Leistungszufuhrgruppe, bis auf
eine letzte Gruppe, Folgeverarbeitungs-Notwendigkeitsbestimmungsmittel
umfasst, um auf der Basis eines Ergebnisses der in seiner eigenen
Gruppe verarbeiteten Bestimmung zu bestimmen, ob Leistung einer
gesteuerten Leistungszufuhrgruppe der nächsten Stufe zugeführt werden
soll, wobei;
das Leistungszufuhrmittel jeweilige Leistungsschaltmittel,
die in eins-zu-eins Entsprechung mit der Vielzahl von gesteuerten
Leistungszufuhrgruppen bereitgestellt werden, umfasst, wobei das
Leistungsschaltmittel der ersten der gesteuerten Leistungszufuhrgruppen
durch die Leistungszufuhrsystemsteuermittel gesteuert wird, und
die Leistungsschaltmittel jeder anderen gesteuerten Leistungszufuhrgruppe
durch das Folgeverarbeitungs-Notwendigkeitsbestimmungsmittel der
vorherigen Stufe gesteuert werden;
wobei die gesteuerten Leistungszufuhrgruppen
erste und zweite gesteuerte Leistungszufuhrgruppen umfassen, die
jeweils einen zweiten und einen weiteren Verarbeitungsblock umfassen;
wobei das Leistungszufuhrsystemsteuermittel eine Zeitschaltuhr zum
Erzeugen eines ersten Steuersignals ist, das ein erstes Leistungsschaltmittel
einschaltet, das der ersten gesteuerten Leistungszufuhrgruppe entspricht,
um den zweiten Verarbeitungsblock zu aktivieren, um intermittierendes
Empfangen zur Bestimmung eines eingehenden Anrufs innerhalb der
Gruppe durchzuführen;
und
wobei das Folgeverarbeitungs-Notwendigkeitsbestimmungsmittel, das
zu der ersten gesteuerten Leistungszufuhrgruppe gehört, ein
zweites Steuersignal erzeugt, das ein zweites Leistungsschaltmittel
einschaltet, das der zweiten gesteuerten Leistungszufuhrgruppe entspricht,
um den weiteren Verarbeitungsblock zu aktivieren, um einen eingehenden
Anruf zu verarbeiten, der als Ergebnis der Aktivierung des zweiten
Verarbeitungsblocks detektiert wurde, dadurch gekennzeichnet, dass:
der
zweite Verarbeitungsblock ein Modem ist, das empfangene Daten demoduliert;
der
weitere Verarbeitungsblock einen Kanalcodecteil, der durch das Modem
demodulierte Daten verarbeitet, und einen Prozessor, der mit dem
Kanalcodecteil zusammenarbeitet, umfasst, und dadurch, dass
der
Kanalcodecteil Parameterselektiermittel zum Selektieren eines Parameters
zum Empfangen von Daten umfasst, wobei der Parameter aus dem Modem während der
Bootverarbeitung des Prozessors selektiert wird, nachdem das Leistungszufuhrsystem
der zweiten gesteuerten Leistungszufuhrgruppe eingeschaltet wurde,
und hinüberschaltet
auf einen Parameter aus dem Prozessor nach dem Abschluss der Bootverarbeitung.
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Es
wird nun beispielhaft Bezug genommen auf die beigefügten Zeichnungen,
in denen:
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1 ein
Diagramm einer prinzipiellen Struktur einer Halbleitervorrichtung
ist;
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2 ein
Blockdiagramm einer Struktur eines Basisband-LSI gemäß der vorliegenden
Erfindung ist;
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3 ein
Flussdiagramm eines intermittierenden Empfangsbetriebs in dem Basisband-LSI
ist;
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4 ein
Zeitablaufdiagramm eines Steuerungszeitablaufs des intermittierenden
Empfangsbetriebs ist;
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5 eine
Ansicht einer Parameterschnittstelle zwischen einem Modemteil und
einem Kanalcodecteil ist;
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6 eine
Ansicht des Verarbeitungszeitablaufs zwischen dem Modemteil und
dem Kanalcodecteil ist;
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7 ein
Blockdiagramm einer Struktur eines Basisband-LSI gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist;
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8 ein
Diagramm eines Leistungsschalters des MT-CMOS ist;
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9 ein
Flussdiagramm des intermittierenden Empfangens in W-CDMA ist; und
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10 ein
Zeitablaufdiagramm eines Steuerungszeitablaufs bei intermittierendem
Empfangsbetrieb ist.
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Zunächst wird
eine Beschreibung einer Kurzdarstellung einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
angegeben.
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1 zeigt
eine prinzipielle Struktur einer Halbleitervorrichtung, die die
vorliegende Erfindung verkörpert.
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Eine
Halbleitervorrichtung 1, die die vorliegende Erfindung
verkörpert,
ist funktional in Blocks segmentiert, und Leistungszufuhrsysteme,
die mit den jeweiligen Blocks assoziiert sind, sind in eine nichtgesteuerte
Leistungszufuhrgruppe 2 und gesteuerte Leistungszufuhrgruppen 31 bis 3n unterteilt. In
der nichtgesteuerten Leistungszufuhrgruppe 2 ist die Leistungszufuhr
immer eingeschaltet. In jeder der gesteuerten Leistungszufuhrgruppen 31 bis 3n kann eine
Zufuhr von Leistung unabhängig
auf ein- und ausgeschaltet gesteuert werden.
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Die
nichtgesteuerte Leistungszufuhrgruppe 2 umfasst eine CPU
(Central Processing Unit – Zentrale
Verarbeitungseinheit) 4, die die gesamte Halbleitervorrichtung 1 steuert,
und ein Leistungszufuhrsystemsteuerteil 5. Das Teil 5 ist
ein Block, der die Zeitabläufe
des Ein- und Ausschaltens von mindestens einer der gesteuerten Leistungszufuhrgruppen 31 bis 3n steuert.
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Die
ersten bis (n – t)-ten
gesteuerten Leistungszufuhrgruppen 31 bis 3n haben erste bis (n – 1)-te
Verarbeitungsteile 61 bis 6n-1 , und erste bis (n – 1)-te
Folgeverarbeitungs-Notwendigkeitsbestimmungsteile 71 bis 7n-1 ,
Die ersten bis (n – 1)-ten
Verarbeitungsteile 61 bis 6n-1 führen die Verarbeitung in den
jeweiligen Gruppen durch. Die Folgeverarbeitungs-Notwendigkeitsbestimmungsteile 71 bis 7n-1 bestimmen,
ob die Verarbeitung durch einen Block in einer anderen Gruppe notwendig
ist, indem sie jeweils auf die Ergebnisse der Verarbeitung durch
die ersten bis (n – 1)-ten
Verarbeitungsteile 61 bis 6n-1 Bezug nehmen. Die n-te gesteuerte
Leistungszufuhrgruppe 3n umfasst
nur den n-ten Verarbeitungsteil 6n .
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In
der so konfigurierten Halbleitervorrichtung ist die nichtgesteuerte
Leistungszufuhrgruppe 2 direkt mit einer externen Leistungszufuhr
verbunden, und die ersten bis n-ten gesteuerten Leistungszufuhrgruppen 31 bis 3n sind
mit der exter nen Leistungszufuhr über Leistungsschalterteile 81 bis 8n verbunden.
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Das
erste Leistungsschalterteil 81 wird
durch das Leistungszufuhrsystemsteuerteil 5 der nichtgesteuerten
Leistungszufuhrgruppe 2 gesteuert. Das erste Folgeverarbeitungs-Notwendigkeitsbestimmungsteil 71 ist so verbunden, dass es das Leistungsschalterteil
der gesteuerten Leistungszufuhrgruppe der nächsten Stufe ein-/ausschaltet.
Eine ähnliche
Verbindung ist für
die gesteuerten Leistungszufuhrgruppen jeder Stufe hergestellt,
die der oben genannten nächsten
Stufe folgen. Das (n – 1)-te Folgeverarbeitungs-Notwendigkeitsbestimmungsteil 7n-1 in der (n – 1)-ten gesteuerten Leistungszufuhrgruppe 3n ist so verbunden, dass es das Leistungsschalterteil 8n , das das Leistungszufuhrsystem der n-ten
gesteuerten Leistungszufuhrgruppe 3n steuert, ein-/ausschaltet.
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Bei
der Halbleitervorrichtung 1, die die oben erwähnte Struktur
aufweist, gibt das Leistungszufuhrsystemsteuerteil 5 der
nichtgesteuerten Leistungszufuhrgruppe 5, in der die Leistung
immer eingeschaltet ist, ein Steuersignal aus, das das Leistungszufuhrsystem
der ersten gesteuerten Leistungszufuhrgruppe 31 einschaltet,
wenn Verarbeitung durch das erste Verarbeitungsteil 61 in der ersten gesteuerten Leistungszufuhrgruppe 31 gebraucht wird. Des Weiteren gibt
das Teil 5 ein weiteres Steuersignal aus, das das Leistungszufuhrsystem
der ersten gesteuerten Leistungszufuhrgruppe 31 ausschaltet,
wenn Verarbeitung durch das erste Verarbeitungsteil 61 nicht länger gebraucht wird.
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Wenn
das Teil 5 das Leistung-Ein Steuersignal im Schlafmodus,
bei dem Leistungszufuhren an die ersten bis n-ten gesteuerten Leistungszufuhrgruppen 31 bis 3n ausgeschaltet
sind, ausgibt, wird das Leistungsschalterteil 81 eingeschaltet,
so dass die erste Gruppe 31 aus
dem Schlafmodus gelöst werden
kann. Dies veranlasst das ersten Folgeverarbeitungs-Notwendigkeitsbestimmungsteil 71 dazu, intermittierenden Be trieb zu
starten. Wenn das Ergebnis der Verarbeitung zeigt, dass das Teil 71 die Folgeverarbeitung nicht braucht,
wird das Leistungsschalterteil 81 durch
das Leistung-Aus Steuersignal ausgeschaltet, das durch das Leistungszufuhrsystemsteuerteil 5 gesendet
wird, wenn eine gegebene Zeit abläuft, wodurch die gesteuerte
Leistungszufuhrgruppe 31 in den
Schlafmodus zurückkehrt.
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Wenn
das erste Folgeverarbeitungs-Notwendigkeitsbestimmungsteil 71 die Notwendigkeit der Folgeverarbeitung
aufgrund des Ergebnisses des intermittierenden Verarbeitens durch
das erste Verarbeitungsteil 61 bestimmt,
gibt das erste Folgeverarbeitungs-Notwendigkeitsbestimmungsteil 71 das Leistung-Ein Steuersignal aus,
um somit die nächste gesteuerte
Leistungszufuhrgruppe in den Schlaf lösenden Modus zu steuern, so
dass die Verarbeitung zum Starten veranlasst werden kann.
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Wenn
das Ergebnis der Verarbeitung der Verarbeitungseinheit der gesteuerten
Leistungszufuhrgruppe, die so gestartet wurde, zeigt, das es keine
Folgeverarbeitung gibt, wird die Verarbeitung unterbrochen, und
alle gesteuerten Leistungszufuhrgruppen, die bis jetzt sequentiell
durch den Fluss der Verarbeitung aus dem Schlafmodus gelöst wurden, werden
ausgeschaltet, und werden so veranlasst, in den Schlafmodus zurückzukehren.
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Bei
der Verarbeitung, die Schritt für
Schritt in der Halbleitervorrichtung 1 übernommen wird, werden die
für die
Verarbeitung gebrauchten Gruppen sequentiell mit Leistung versorgt,
während
Leistungszufuhren an die verbleibenden Gruppen, die darauf folgen,
ausgeschaltet sind. Somit fließt
kein Leckstrom in den verbleibenden Gruppen, so dass der Leistungsverbrauch
minimiert werden kann.
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Die
in 1 gezeigte Konfiguration kann modifiziert werden,
so das die Leistungsschalterteile integral in der Halbleitervorrichtung 1 bereitgestellt werden.
Wenn bei dieser Modifikation die Schaltungsgröße der gesteuerten Leistungsgruppe einer Funktion,
kann die Gruppe in Gruppen aufgeteilt werden, um zu verhindern,
dass riesiger Strom sich auf ein Leistungsschalterteil konzentriert.
Die aufgeteilten Gruppen sind mit jeweiligen Leistungsschalterteilen
verbunden, die simultan durch das Leistungszufuhrsystemsteuerteil 5 oder
das Folgeverarbeitungs-Notwendigkeitsbestimmungsteil gesteuert werden
können.
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Nun
wird eine Beschreibung einer Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung angegeben, bei der die vorliegende Erfindung auf ein W-CDMA Basisband-LSI
angewendet wird.
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2 ist
ein Blockdiagramm einer Struktur des Basisband-LSI gemäß der vorliegenden Ausführungsform
der Erfindung.
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Ein
Basisband-LSI 10 ist mit einer CPU 11 ausgestattet,
die das gesamte Basisband-LSI 10 steuert, und einem Zeitschaltuhrteil 12,
das den Zeitablauf des intermittierenden Empfangens steuert. Die
CPU 11 und das Zeitschaltuhrteil 12 gehören zu einer
Leistungszufuhrgruppe A, mit der Leistung immer zugeführt wird.
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Das
Basisband-LSI 10 ist mit einem Modemteil ausgestattet,
das ein Modemhardwareteil 13 und einen Modemprozessor 14 umfasst.
Das Hardwareteil 13 demoduliert das empfangene Signal von
einem Empfangsteil 19. Das Modemprozessorteil 14 arbeitet
zusammen mit dem (steuert das) Modemhardwareteil 13. Das
Modemteil gehört
zu einer Leistungszufuhrgruppe 8, die zur Zeit des intermittierenden
Empfangens mit Leistung versorgt wird. Das Modemhardwareteil 13 weist
ein PICH Demodulatorteil 13a auf, das den Funkrufanzeigekanal
PICH demoduliert, und ein PCH Demodulatorteil 13b, das
den Funkrufkanal PCH demoduliert. Das Modemprozessorteil 14 weist
ein Eingangsanruf-Bestimmungsteil 14a auf.
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Des
Weitern ist das Basisband-LSI 10 ausgestattet mit einem
Kanalcodecteil, das ein Kanalcodechardwareteil 15 umfasst,
das Daten von dem Modemhardwareteil 13 dekodiert, und mit
einem Kanalcodecprozessorteil 16, das mit dem Kanalcodechardwareteil 15 zusammenarbeitet
(es steuert). Das Kanalcodecteil gehört zu einer Leistungszufuhrgruppe C,
die nicht mit Leistung versorgt wird, bis ein Anruf empfangen wird.
Das Kanalcodechardwareteil 15 weist ein PCH-Dekoderteil 15a auf,
das den Funkrufkanal PCH dekodiert.
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Das
Leistungszufuhrsystem der Leistungszufuhrgruppe A ist direkt mit
einer äußeren Leistungszufuhr
(Batterie) verbunden, und das Leistungszufuhrsystem der Leistungszufuhrgruppe
B ist mit der äußeren Leistungszufuhr über einen
Leistungsschalter 17 gekoppelt. Das Leistungszufuhrsystem
der Leistungszufuhrgruppe C ist mit der äußeren Leistungszufuhr über einen
Leistungsschalter 18 gekoppelt. Der Leistungsschalter 17 schaltet
hinüber durch
ein Steuersignal von dem Zeitschaltuhrteil 12 der Leistungszufuhrgruppe
A. Der Leistungsschalter 18 wird durch ein Steuersignal
von dem Eingangsanruf-Bestimmungsteil 14a des Modemprozessors 14 gesteuert.
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Das
Modemhardwareteil 13 ist mit einer Hardwareleitung 20 versehen, über die
ein Parameter, der für
anfängliche
Verarbeitung notwendig ist, weitergegeben wird, bis das Kanalcodecprozessorteil 16 gebootet
ist in Bezug auf das Kanalcodechardwareteil 15.
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Das
so konfigurierte Basisband-LSI 10 arbeitet wie folgt. 3 ist
ein Flussdiagramm eines intermittierenden Empfangsbetriebs in dem
Basisband-LSI, und 4 ist ein Zeitablaufdiagramm
von Steuerungszeitabläufen
des intermittierenden Empfangsbetriebs.
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Im
Basisband-LSI 10 sind die CPU 11 und das Zeitschaltuhrteil 12 der
Leistungszufuhrgruppe A immer aktiv im Standby-Modus. Das Zeitschaltuhrteil 12 gibt
alle 1,2 Sekunden ein Steuersignal für intermittierendes Empfangen
an den Leistungsschalter 17 aus.
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Es
wird nun angenommen, dass die Leistungszufuhren an die Gruppen B
und C ausgeschaltet sind, so dass das Modemhardwareteil 13 und
das Modemprozessorteil 14 des Modemteils und das Kanalcodechardwareteil 15 und
Kanalcodecprozessorteil 16 des Kanalcodecteils im Schlafmodus
sind (Schritt 21).
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Wenn
der Leistungsschalter 17 als Reaktion auf das Steuersignal
von dem Zeitschaltuhrteil 12 angeschaltet wird, wird eine
Zufuhr von Leistung an die Gruppe B gestartet, so dass das Modemhardwareteil 13 und
das Modemprozessorteil 14 aus dem Schlafmodus gelöst werden
(Schritt S22). Als nächstes
gibt das Modemhardwareteil 13 den Funkrufanzeigekanal PICH,
der durch das Empfangsteil 19 empfangen wurde, ein, und
demoduliert es am PICH-Demodulatorteil 13a (Schritt S23).
Das Eingangsanruf-Bestimmungsteil 14a des
Modemprozessorteils 14 bestimmt, ob es einen eingehenden
Anruf innerhalb der Gruppe gibt, indem es auf den demodulierten
Funkrufanzeigekanal PICH Bezug nimmt (Schritt S24). Wenn es keinen
eingehenden Anruf innerhalb der Gruppe gibt, wird der Leistungsschalter 17 durch
das Steuersignal von der Zeitschaltuhr 12 ausgeschaltet, so
dass die Leistungszufuhrgruppe B in den Schlafstatus hinüberschaltet.
Das heißt,
wenn es keinen eingehenden Anruf innerhalb der Gruppe gibt, ist
nur die Leistungszufuhrgruppe B aktiv, ohne dem Block C Leistung
zuzuführen.
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Wenn
das Eingangsanruf-Bestimmungsteil 14a bestimmt, dass es
einen eingehenden Anruf innerhalb der Gruppe gibt, schaltet es den
Leistungsschalter 18 an, um das Kanalcodecteil 8 zu
aktivieren (Schritt S25). Das heißt, wie in 4 gezeigt,
es wird keine Leistung an die Leistungszufuhrgruppe C zugeführt, bis
der eingehende Anruf innerhalb der Gruppe durch die Bestimmung durch
das Modemteil der Leistungszufuhrgruppe B bestätigt wird. Indem eine Zufuhr
von Leistung an die Gruppe C gestartet wird, wird die Kanalcodecgruppe
aus dem Rückstellungsstatus
gelöst,
und eine Zufuhr von Leistung an das Kanalcodechardwareteil 15 und
das Kanalcodecprozessorteil 16 wird eingeschaltet (Schritte
S26 und S27). Dies löst
das Kanalcodechardwareteil 15 und das Kanalcodecprozessorteil 16 aus dem
Schlafmodus (Schritt S28) und der Kanalcodecprozessor 16 beginnt
die Bootverarbeitung (Schritt 29).
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Das
Modemteil gibt den Funkrufkanal PCH, der durch das Empfangsteil 19 empfangen
wurde, nachdem der Kanalcodecteil aktiviert ist, ein, und demoduliert
es am PCH-Demodulatorteil 13b (Schritt S30). Als nächstes transferiert
das Modemteil den demodulierten Funkrufkanal PCH und Parameter,
die für
anfängliche
Verarbeitung des Funkrufkanals PCH des Kanalcodechardwareteil 15 notwendig
sind, daran über
die Hardwareleitung 20. Das Kanalcodechardwareteil 15 speichert
Daten des Funkrufkanals PCH und die von dem Modemteil transferierten
Parameter, und führt
die anfängliche
Verarbeitung für
den Funkrufkanal PCH durch, wie etwa einen Verschachtelungsvorgang,
indem es die transferierten Daten verwendet (Schritt S31). Während dieser
Zeit schließt
das Kanalcodecprozessorteil 16 den Bootprozess ab und stellt
die Dekodierungsparameter ein (Schritt S32). Das Kanalcodechardwareteil 15 führt den
Dekodierungsprozess, der der verbleibende Prozess für den Funkrufkanal
PCH ist, durch, indem es die Dekodierungsparameter verwendet, die
durch das Kanalcodecprozessorteil 16 eingestellt wurden (Schritt
S33).
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Bei
dem oben beschriebenen intermittierenden Empfangsbetrieb führt das
Kanalcodechardwareteil 15 separat die erste Hälfte des
Verarbeitens für
den Funkrufkanal PCH nach dem Lösen
aus dem Schlafmodus aus, und die zweite Hälfte davon, während die
erste Hälfte
Parameter verwendet, die von dem Modemteil transferiert wurde, und
die zweite Hälfte
arbeitet mit dem Kanalcodecprozessorteil 16 zusammen. Der
obige separate Prozess wird nun beschrieben.
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5 zeigt
eine Struktur einer Parameterschnittstelle zwischen dem Modemteil
und dem Kanalcodecteil, und 6 ist ein
Zeitablaufdiagramm der Verarbeitung zwischen dem Modemteil und dem Kanalcodecteil.
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Das
Modemhardwareteil 13 des Modemteils ist mit einem Register 21 zum
Speichern eines Funkrufkanalempfangsparameter ver sehen. Das Register 21 ist
mit dem Modemprozessor 14 über einen Bus 22 gekoppelt.
Das Kanalcodechardwareteil 15 des Kanalcodecteils ist mit
den Funktionen eines Parametereinstellregisters 23, eines
Parameterbezugsadresseneinstellregisters 24, eines Schnittstellenregisters 25 und
eines Selektors 26 ausgestattet. Die Register 23 bis 25 sind
mit dem Kanalcodecprozessorteil 16 über einen Bus 27 verbunden.
Der Selektor 26 selektiert entweder den Parameter in dem
Register 21 des Modemhardwareteils 13 oder den
in dem Register 23 des Kanalcodechardwareteils 15 auf
der Basis eines Befehls in dem Register 24. Der vom Selektor 26 selektierte
Parameter wird für
Verarbeitung, wie etwa Verschachteln der Funkrufkanäle PCH,
verwendet. Die in dem Schnittstellenregister 25 gespeicherten
Daten von dem Kanalcodecprozessorteil 16 werden für das Demodulieren
des Funkrufkanals PCH verwendet.
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Diese
Struktur basiert auf der Anordnung, bei der das Kanalcodecprozessorteil 16 in
dieselbe Leistungszufuhrgruppe C gelegt wird, zusätzlich zu
dem Kanalcodechardwareteil 15 in dem Kanalcodecteil. Somit
muss das Kanalcodecprozessorteil 16 die Bootverarbeitung
zum Initialisieren der Programmdaten und Tabellendaten sofort nach
dem Einschalten der Leistungszufuhr durchführen. In manchen Fällen ist
das Kanalcodecprozessorteil 16 möglicherweise nicht in der Lage,
während
der Periode (ungefähr
2 Sekunden) zurückzukehren,
bis der assoziierte Funkrufkanal PCH empfangen wurde, nachdem der Funkrufanzeigekanal
PICH identifiziert ist. Um auf die oben genannten Fälle vorbereitet
zu sein, wird ein Minimumparameter von dem Modemteil, das bereits eingeschaltete
Leistung hat, über
die Hardwareleitung 20 weitergegeben, um das Kanalcodechardwareteil 15 allein,
ohne Unterstützung
durch das Kanalcodecprozessorteil 16, in die Lage zu versetzen, Verarbeitung
zu starten, so dass das Kanalcodechardwareteil 15 Daten
des Funkrufkanal PCH, wie Verschachteln, vorher verarbeiten kann.
Zum Beispiel wird nur der Parameter, der sich auf das Datenformat
des Funkrufkanals PCH bezieht, als der Minimumparameter weitergegeben.
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Als
nächstes
wird eine Beschreibung des Flusses im Betrieb des Modemteils und
des Kanalcodecteils angegeben, der durchgeführt wird, wenn der eingehenden
Anruf innerhalb der Gruppe stattfindet.
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Zunächst, wenn
die empfangenen Daten den Funkrufanzeigekanal PICH beinhalten, nachdem
die Leistungszufuhrgruppe B aus dem Schlafstatus gelöst wurde,
demoduliert das Modemhardwareteil 13 den Funkrufanzeigekanal
PICH. Dann fällt
das Modemprozessorteil 14 eine Entscheidung über den eingehenden
Anruf innerhalb der Gruppe. Wenn der eingehende Anruf innerhalb
der Gruppe stattfindet, wird eine Zufuhr von Leistung an die Leistungszufuhrgruppe
C eingeschaltet, so dass das Kanalcodecprozessorteil 16 das
Booten anfängt.
Zu dieser Zeit wird das Parameterbezugsadresseneinstellregister 24 wegen
der eingeschalteten Leistung aus dem Rückstellstatus gelöst, und
der Selektor 26 selektiert den Parameter von dem Modemteil
als den Anfangswert, der darin registriert werden sollte.
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Das
Modemhardwareteil 13 demoduliert den Funkrufkanal PCH,
der dem Funkrufanzeigekanal PICH folgt, und gibt Demodulatordaten
an das Kanalcodechardwareteil 15 zusammen mit dem Parameter weiter,
der notwendig ist, um Daten des Funkrufkanals PCH zu verarbeiten.
Das Kanalcodechardwareteil 15 führt eine Datenverarbeitung
des Funkrufkanals PCH (die erste Hälfte der Verarbeitung) mit
dem Parameter von dem Modemteil durch. Die nachfolgende Demodulationsverarbeitung
und Verarbeitung für
CRC bits (Cyclic Redundancy – zyklische
Blockprüfung)
darf nicht ohne Unterstützung
durch das Kanalcodecprozessorteil 16 durchgeführt werden.
Daher werden Daten in dem Verschachtelungsspeicher, der im Verschachtelungsprozess
verwendet wird, gespeichert, nachdem die erste Hälfte des Prozesses für den Parameter
aus dem Kanalcodechardwareteil und dem Modemteil in dem Kanalcodecteil
abgeschlossen ist. Dann wartet das Teil auf den Abschluss des Bootens
durch das Kanalcodecprozessorteil 16.
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Nachdem
es die Bootverarbeitung abgeschlossen hat, beginnt das Kanalcodecprozessorteil 16 damit,
das Dekodieren des Funkrufkanals PCH zu unterstützen, und stellt die Parameter
in dem Parametereinstellregister 23 ein, wobei es den Selektor 26 auf
das Parametereinstellregister 23 hinüberschaltet, indem es auf das
Parameterbezugsadresseneinstellregister 24 Bezug nimmt.
Das Kanalcodechardwareteil 15 führt die zweite Hälfte der
Verarbeitung für
den Funkrufkanal PCH durch, indem es den Parameter in dem Parametereinstellregister 23 in
Zusammenarbeit mit dem Kanalcodecprozessorteil 16 verwendet.
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Wie
oben beschrieben, bezieht sich bei dem Kanalcodechardwareteil 15 der
Anfangsstatus nach Einschalten der Leistung (Lösen aus dem Rückstellstatus)
auf die Parameter aus dem Modemteil, und die nachfolgende Verarbeitung
bezieht sich auf die Parameter aus dem Kanalcodecprozessorteil 16, nachdem
das Kanalcodecprozessorteil 16 die Bootverarbeitung abschließt und wiederhergestellt
wird. Dies macht es möglich,
zukünftige
Kanaldaten, bis auf den Funkrufkanal PCH, zu handhaben. Des Weiteren
kann reguläre
Verarbeitung durchgeführt
werden, indem die Einstellung in dem Parameterbezugsadresseneinstellregister 24 nach
dem Abschluss des Bootens durch das Kanalcodecprozessorteil 16 geändert wird,
sogar wenn die Leistung eingeschaltet ist neben dem intermittierenden
Empfangen.
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7 ist
ein Blockdiagramm eines Basisband-LSI gemäß einer zweiten Ausführungsform
gemäß der vorliegenden
Erfindung. In 7 werden dieselben Elemente
wie die in 2 gezeigten mit den gleichen
Bezugszeichen bezeichnet, und ihre Beschreibung wird weggelassen.
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Bei
der zweiten Ausführungsform
sind die Leistungsschalter B und C, die jeweils mit den Leistungszufuhrgruppen
B und C assoziiert sind, im Basisband-LSI 10 bereitgestellt.
Die Struktur und der Betrieb des Basisband-LSI 10, außer dem
obigen, sind dieselben wie die in der ersten Ausführungsform.
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Die
Leistungsschalter 17 und 18 in dem Basisband-LSI 10 können mittels
MT-CMOS (Multi-Threshold CMOS) verwirklicht werden. Der MT-CMOS
ist die Kombination von Transistoren, die hohe bzw. niedrige Schwellenspannungen
aufweisen. Verglichen mit einem Schalter, der mit Transistoren desselben
Schwellenwertes verwirklicht wurde, kann der MT-CMOS eine drastische
Reduzierung des Leckstroms verwirklichen. Die Reduzierung des Leckstroms
kann als ein Leistungsschalter auf dem Chip für Blocks verwendet werden,
in die das Innere des Basisband-LSI 10 unterteilt ist.
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8 zeigt
ein Beispiel des MT-CMOS-Leistungsschalters. Ein MT-CMOS 30 ist
mit einem Transistor 31 und einem Pegelwandler 32 versehen.
Der Pegelwandler 32 gibt ein Steuersignal ein, das zwischen
0 V und 0,9 V schwingt, die von einer anderen Leistungszufuhrgruppe
(Zeitschaltuhrteil 12 und Eingangsanrufsbestimmungsteil 14a)
erzeugt werden, und stellt daraus eine Spannung von 0,9 V her, die als
eine niedrige Leistungszufuhrspannung zum Betreiben der Schaltungen
dient, und eine Spannung von 3,3 V, die als eine hohe Leistungszufuhrspannung
für die
Leistungsschaltersteuerung dient. Die hohe Leistungszufuhrspannung
wird zum Steuern der Leistungsschalter verwendet, die mit den anderen
Blocks in derselben Leistungszufuhrgruppe verbunden sind.
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Die
0,9 V Leistungszufuhrspannung ist mit dem Drainanschluss des Transistors 31 verbunden, und
die 3,3 V Leistungszufuhrspannung ist mit dem Gateanschluss davon
im Pegelwandler 32 verbunden. Der Sourceanschluss des Transistors 31 ist
an eine innere Leistungszufuhrleitung im Block angeschlossen und
Leistungssteuerung unterworfen.
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Eine
Schaltsequenz im so konfigurierten Leistungsschalter 30 wird
nun beschrieben.
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In
einem Fall, bei dem eine Spannung von ungefähr 0 V an den Pegelwandler 32 durch
das Steuersignal angelegt wird, das durch eine innere Schaltung
in einer Gruppe, außer
der durch den Leistungsschalter 30 gesteuerten Gruppe,
erzeugt wird, führt
der Pegelwandler 32 keine Pegelwandlung durch. Somit ist
die Gatespannung des Transistors 32 0 V, so dass sie abgeschnitten
wird und der Leistungsschalter 30 ausgeschaltet ist.
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Als
nächstes,
wenn eine Spannung von 0,9 V an den Pegelwandler 32 als
das Steuersignal angelegt wird, wandelt der Pegelwandler 32 und
erhöht die
0,9 V Spannung auf 3,3 V. Die 3,3 V Spannung wird an den Gateanschluss
des Transistors 31 angelegt, und die von dem Pegelwandler 32 ausgegebene 0,9
V Spannung wird an den Drainanschluss davon angelegt. Somit wird
der Transistor 31 eingeschaltet, und der Leistungsschalter 30 wird
ebenfalls eingeschaltet, so das die innere Schaltung aktiviert werden kann.
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Wie
oben beschrieben, ist gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung die innere Schaltung der Halbleitervorrichtung
in Blocks unterteilt, die in die nichtgesteuerte Leistungszufuhrgruppe,
in der die Leistungszufuhr immer eingeschaltet ist, und in eine
Vielzahl von gesteuerten Leistungszufuhrgruppen, in denen die Leistungszufuhr
unabhängig
gesteuert wird, gruppiert, wobei die Ein/Ausschaltsteuerung der
Leistungszufuhr in Verarbeitungsreihenfolge für jede gesteuerte Leistungszufuhrgruppe
durchgeführt
wird. Somit ist bei der Anwendung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
auf das Basisband-LSI, das für
W-CDMA ausgelegt ist, die Leistungszufuhrsteuerung auf dem Chip
mit dem intermittierenden Empfangen kombiniert. Zuerst wird nur
dem Modemteil Leistung während
des intermittierenden Empfangens zugeführt (Lösen aus dem Schlafmodus), und
der Funkrufanzeigekanal wird demoduliert. Nur, wenn ein eingehender
Anruf bestimmt wird, wird Leistung dem Kanalcodecteil zugeführt, während dem
Kanalcodecteil kontinuierlich Leistung nicht zugeführt wird,
wenn es keinen eingehenden Anruf gibt. Beim intermittierenden Empfangen
wird, wenn es keinen eingehenden Anruf innerhalb der Gruppe gibt,
dem Kanalcodecteil keine Leistung zugeführt, so dass darin kein Strom fließt. Es ist
somit möglich,
den Leistungsverbrauch im Standby-Modus zu reduzieren, und die Standby-Zeit
zu verlängern.
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Das
Vorgenannte wird als nur für
die Prinzipien der vorliegenden Erfindung erklärend angesehen. Da den Fachleuten
viele Modifikationen und Änderungen
ohne weiteres einfallen werden, ist es des Weiteren nicht gewünscht, die
Erfindung auf die gezeigten und beschriebenen exakten Konstruktionen und
Anwendungen zu beschränken,
und dementsprechend sollen alle geeigneten Modifikationen und Äquivalente
als zum Umfang der Erfindung in den beigefügten Ansprüchen und ihrer Äquivalente
gehörig
angesehen werden.