相關申請的交叉引用
本申請要求于2016年1月29日提交的標題為“gpio-to-gpiocommunicationonamulti-nodedaisy-chainednetwork”的美國臨時專利申請no.62/289,066的優(yōu)先權(quán)。該優(yōu)先權(quán)申請通過引用整體并入本文。
背景技術：
隨著電子部件尺寸減小，并且隨著性能期望的增加，更多組件被包括在先前未儀器化或儀器更少的設備中。在一些設置中，用于在這些組件之間(例如，在車輛中)交換信號的通信基礎設施需要厚而重的電纜束。
附圖說明
通過以下結(jié)合附圖的詳細描述將容易理解實施例。為了便于描述，相同的附圖標記表示相同的結(jié)構(gòu)元件。在附圖中，通過示例而非限制的方式示出了實施例。
圖1是根據(jù)各種實施例的示例性雙線通信系統(tǒng)的框圖。
圖2是根據(jù)各種實施例，可以包括在圖1的系統(tǒng)的節(jié)點中的節(jié)點收發(fā)器的框圖。
圖3是根據(jù)各種實施例，用于圖1的系統(tǒng)中的通信的同步控制幀的一部分的圖。
圖4是根據(jù)各種實施例，在圖1的系統(tǒng)中用于通信的超幀的圖。
圖5示出了根據(jù)各種實施例，用于圖1的系統(tǒng)的不同操作模式中的同步控制幀的示例格式。
圖6示出了根據(jù)各種實施例，在圖1的系統(tǒng)的不同操作模式下的同步響應幀的示例格式。
圖7是根據(jù)各種實施例，圖2的總線協(xié)議電路的各種組件的框圖。
圖8-11示出了根據(jù)本文描述的總線協(xié)議的各種實施例的沿著雙線總線的信息交換的示例。
圖12示出根據(jù)各種實施例的雙線總線的環(huán)形拓撲及其上的單向通信方案。
圖13示意性地示出了根據(jù)各種實施例，可以用作圖1的系統(tǒng)中的節(jié)點或主機的設備。
圖14示出了根據(jù)本文描述的總線協(xié)議的各種實施例的沿著雙線總線的信息交換的示例。
圖15是根據(jù)各種實施例的其中從節(jié)點耦合到能量存儲設備和外圍設備的布置的框圖。
圖16描繪了圖1的系統(tǒng)的實施例。以及可由主機執(zhí)行以選擇性地路由系統(tǒng)周圍的音頻的方法的流程圖。
圖17是根據(jù)各種實施例，可以在圖16所示的系統(tǒng)周圍的音頻的選擇性路由期間由從節(jié)點執(zhí)行的方法的流程圖。
圖18描繪了圖1的系統(tǒng)的實施例，其中從節(jié)點具有作為外圍設備的無線收發(fā)器。
圖19描繪了圖1的系統(tǒng)的實施例，其中主機耦合到無線收發(fā)器。
圖20-23描繪了根據(jù)各種實施例，可以包括在圖20的系統(tǒng)中的麥克風、麥克風電纜和音頻接收設備的示例布置。
圖24示出根據(jù)各種實施例，其中從節(jié)點接近耦合到車輛的車頂?shù)奶炀€的布置。
圖25示出了根據(jù)各種實施例，在圖1的系統(tǒng)中多種類型的視聽設備作為從節(jié)點的布置。
圖26示出了根據(jù)各種實施例，圖1的機器人肢體和系統(tǒng)的布置，以使得能夠在機器人肢體的傳感器和致動器之間進行通信。
圖27是根據(jù)各種實施例，包括發(fā)送和接收郵箱的系統(tǒng)100的組件的布置的框圖。
圖28示出根據(jù)各種實施例，車輛中的從節(jié)點和相關聯(lián)的外圍設備的布置。
圖29是圖1的系統(tǒng)的元件和總線監(jiān)視器的布置的框圖。
圖30是根據(jù)各種實施例，用于開始總線監(jiān)視器的操作的方法的流程圖。
圖31-34示出根據(jù)各種實施例，可用于支持gpio到gpio通信的各種寄存器。
圖35描繪根據(jù)各種實施例，用于管理gpio數(shù)據(jù)更新的主節(jié)點中的示例狀態(tài)機。
圖36和圖37示出了根據(jù)各種實施例的將多個從節(jié)點映射為虛擬端口的輸入并且將主節(jié)點映射為來自虛擬端口的輸出的系統(tǒng)行為的示例。
圖38提供了根據(jù)各種實施例的對距離邏輯的gpio的系統(tǒng)級可視化。
圖39和40示出根據(jù)各種實施例，用于通過距離輸入和輸出引腳的gpio的示例gpiodnmsk交叉開關。
圖41示出了根據(jù)各種實施例，在主節(jié)點和從節(jié)點的示例布置中的距離功能性示例gpio。
圖42和圖43示出根據(jù)各種實施例，不同的gpiodnmsk和gpiodinv設置以及它們對于來自從節(jié)點的不同貢獻的對gpiooen的值的影響。
具體實施方式
隨著電子部件尺寸減小，并且隨著性能期望的增加，更多組件被包括在先前未儀器化或儀器較少的設備中。這種朝向增加的儀器的驅(qū)動通常被用于在組件之間交換信號的通信基礎設施限制。例如，在汽車(以及其他封閉和/或移動系統(tǒng)，例如機器人系統(tǒng))中的傳感器(例如麥克風，攝像機等)的增加已經(jīng)導致部件之間的過度的布線。這種過度的布線伴隨著系統(tǒng)復雜性和重量的增加，以及性能和可靠性的降低。
這里描述的是在雙線總線(例如，雙絞線對)上提供低等待時間，時分復用(tdm)通信的通信系統(tǒng)。在這些系統(tǒng)中，雙向同步數(shù)據(jù)(例如，數(shù)字音頻)，時鐘和同步信號可以由雙線總線提供，支持總線上的節(jié)點之間的直接點對點連接，并且允許多個菊花鏈節(jié)點在不同位置處貢獻或消耗tdm信道內(nèi)容。這些通信系統(tǒng)實現(xiàn)下游業(yè)務(例如，從主節(jié)點到最后一個從節(jié)點)，上游業(yè)務(例如，到來自從節(jié)點的主節(jié)點)和在相同的雙線總線上的功率傳輸。
在下面的詳細描述中，參考形成其一部分的附圖，其中相同的附圖標記始終表示相同的部件，并且其中通過可以實施的示例性實施例的方式示出。應當理解，在不脫離本公開的范圍的情況下，可以利用其他實施例，并且可以進行結(jié)構(gòu)或邏輯改變。因此，以下詳細描述不應被視為具有限制意義。
各種操作可以以最有助于理解所要求保護的主題的方式依次被描述為多個離散動作或操作。然而，描述的順序不應被解釋為暗示這些操作必須是順序相關的。具體地，這些操作可以不按照呈現(xiàn)的順序執(zhí)行。所描述的操作可以以與所描述的實施例不同的順序來執(zhí)行。在附加實施例中可以執(zhí)行各種附加操作和/或可以省略所描述的操作。
出于本公開的目的，短語“a和/或b”是指(a)，(b)或(a和b)。為了本公開的目的，短語“a，b和/或c”是指(a)，(b)，(c)，(a和b)，(a和c)，(b和c)或(a，b和c)。
各種組件在本文中可以以單數(shù)形式提及或示出(例如，“處理器”，“外圍設備”等)，但這僅僅是為了便于討論，并且以單數(shù)形式提及的任何元件可以包括根據(jù)本文教導的多個這樣的元件。
該描述使用短語“在實施例中”或“在一些實施例中”，其可以各自指代相同或不同實施例中的一個或多個。此外，關于本公開的實施例使用的術語“包括”，“包括”，“具有”等是同義的。如本文所使用的，術語“電路”可以指代專用集成電路(asic)，電子電路和光學電路，處理器(共享的，專用的或成組的)和/或其組合的一部分，或執(zhí)行一個或多個軟件或固件程序的存儲器(共享，專用或組)，組合邏輯電路和/或提供所描述的功能的其他合適的硬件。主節(jié)點在本文中也可以被稱為主“設備”；類似地，從節(jié)點在本文中可以被稱為從“設備”。
可以根據(jù)本申請要求優(yōu)先權(quán)的任何現(xiàn)有專利申請中公開的任何適當?shù)南嚓P實施例來執(zhí)行本文所述的任何實施例。具體地，在任何優(yōu)先權(quán)文件中公開的汽車音頻總線(a2b)系統(tǒng)的任何實施例可以與這里描述的實施例的任何組合來實現(xiàn)。例如，如在2013年7月12日提交的美國臨時申請no.61/845,542中所討論的，功率切換和診斷可以包括在本文所描述的雙線通信系統(tǒng)中。在另一示例中，如在2013年7月8日提交的美國臨時申請no.61/843,902中所討論的。在另一示例中，數(shù)字相位檢測器可以包括在本文所述的雙線通信系統(tǒng)中，如美國臨時申請在另一示例中，本文描述的雙線通信系統(tǒng)可以包括在2013年7月8日提交的美國臨時申請no.61/843,891中討論的狀態(tài)機功能。
圖1是根據(jù)各種實施例的示例性半雙工雙線通信系統(tǒng)100的框圖。系統(tǒng)100包括主機110、主節(jié)點102和至少一個從節(jié)點104。在圖1中，示出了三個從節(jié)點(0、1和2)。圖1中的三個從節(jié)點104的描述僅是示例性的，并且系統(tǒng)100可以根據(jù)需要包括一個、兩個或更多個從節(jié)點104。
主節(jié)點102可以通過雙線總線106與從節(jié)點104通信?？偩€106可以包括沿著總線106的相鄰節(jié)點之間的不同的雙線總線鏈路，以菊花鏈方式連接沿著總線106的節(jié)點。例如，如圖1所示，總線106可以包括將主節(jié)點102耦合到從節(jié)點0的鏈路，將從節(jié)點0耦合到從節(jié)點1的鏈路以及將從節(jié)點1耦合到從節(jié)點2的鏈路?？偩€106的鏈路可以各自由單個雙絞線對(例如，非屏蔽雙絞線)形成。
主機110可以包括對主節(jié)點102進行編程的處理器，并且用作沿著總線106傳輸?shù)母鞣N有效載荷的發(fā)起者和接收者。具體地，主機110可以是集成電路間聲音(i2s)通信的主機。主機110可以經(jīng)由i2s/時分復用(tdm)總線和/或內(nèi)部集成電路(i2c)總線與主節(jié)點102通信。在一些實施例中，主節(jié)點102可以是位于主機110的外殼內(nèi)的收發(fā)器(例如，以下參照圖2討論的節(jié)點收發(fā)器120)。主節(jié)點102可以由主機110在i2c總線進行編程用于配置和回讀，并且可以被配置為為所有從節(jié)點104生成時鐘，同步和成幀。在一些實施例中，在主節(jié)點102中的主機110之間的i2c控制總線的擴展可以嵌入在通過總線106傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流中，允許主機110直接訪問用于一個或多個從節(jié)點104的寄存器和狀態(tài)信息，以及啟用遠距離的i2c到i2c通信，以允許主機110控制外圍設備108。
主節(jié)點102可以生成“下游”信號(例如，沿著總線106遠離主節(jié)點102發(fā)送的數(shù)據(jù)信號，功率信號等)，并接收“上游”信號(例如，102沿著總線106朝向主節(jié)點傳送)。主節(jié)點102可以提供用于通過總線106進行同步數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r鐘信號。如本文所使用的，“同步數(shù)據(jù)”可以包括在兩個連續(xù)傳輸往返于從節(jié)點之間具有固定時間間隔的連續(xù)流傳輸?shù)臄?shù)據(jù)(例如，音頻信號)。在一些實施例中，由主節(jié)點102提供的時鐘信號可以從由主機110提供給主節(jié)點102的i2s輸入導出。從節(jié)點104可以是可尋址的網(wǎng)絡連接點，表示在總線106上向下游傳輸或在總線106上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)幀的可能目的地。從節(jié)點104還可以表示下游或上游數(shù)據(jù)幀的可能源。系統(tǒng)100可以允許控制信息和其它數(shù)據(jù)在總線106上從兩個方向從一個節(jié)點傳輸?shù)较乱粋€節(jié)點。一個或多個從節(jié)點104也可以由通過總線106傳輸?shù)男盘柟╇姟?/p>
具體地，主節(jié)點102和從節(jié)點104中的每一個可以包括正上游終端(表示為“ap”)，負上游終端(表示為“an”)，正下游終端(表示為“bp”)和負下游終端(表示為“bn”)。節(jié)點的正和負下游端子可以分別耦合到相鄰下游節(jié)點的正和負上游端子。如圖1所示，主節(jié)點102可以包括正和負上游終端，但是這些終端可以不使用；在其他實施例中，主節(jié)點102可以不包括正和負上游終端。沿著總線106的最后一個從節(jié)點104可(圖1中的從節(jié)點2)以包括正和負下游終端，但是這些終端可以不使用；在其他實施例中，沿著總線的最后的從節(jié)點104可以不包括正和負下游終端。
如下面詳細討論的，主節(jié)點102可以周期性地向下游發(fā)送同步控制幀，可選地與用于一個或多個從節(jié)點104的數(shù)據(jù)一起發(fā)送。例如，主節(jié)點102可以48khz的頻率發(fā)送同步控制幀每1024比特(表示超幀)，導致總線106上的有效比特率為49.152mbps?？梢灾С制渌俾剩ɡ?4.1khz。同步控制幀可以允許從節(jié)點104識別每個超幀的開始，并且結(jié)合物理層編碼/信令，可以允許每個從節(jié)點104從總線106導出其內(nèi)部操作時鐘。同步控制幀可以包括用于用信號通知同步開始的前導碼，以及允許各種尋址模式(例如，正常，廣播，發(fā)現(xiàn))，配置信息(例如，寫入從節(jié)點104的寄存器)的控制字段，i2c信息，在從節(jié)點104處的某些通用輸入/輸出(gpio)引腳的遠程控制以及其他服務。跟隨在前導碼和有效載荷數(shù)據(jù)之后的同步控制幀的一部分可以被加擾，以便減少同步控制幀中的信息被誤認為是新的前導碼的可能性，并且使相關電磁發(fā)射的頻譜變平。
同步控制幀可以在從節(jié)點104(可選地連同其他數(shù)據(jù)，其可以來自主節(jié)點102，但另外地或可選地可以來自一個或多個上游從節(jié)點104或者來自從節(jié)點104本身)之間傳遞，直到它到達已經(jīng)由主節(jié)點102配置為最后一個從節(jié)點104或已經(jīng)自識別為最后一個從節(jié)點104的最后一個從節(jié)點104(即，圖1中的從節(jié)點2)。一旦接收到同步控制幀，最后的從節(jié)點104可以發(fā)送同步響應幀，隨后是被允許發(fā)送的任何數(shù)據(jù)(例如，指定時隙中的24位音頻樣本)。同步響應幀可以在從節(jié)點104之間(可選地與來自下游從節(jié)點104的數(shù)據(jù)一起)向上游傳遞，并且基于同步響應幀，每個從節(jié)點104能夠識別時隙(如果有的話)，其中允許從節(jié)點104進行發(fā)送。
在一些實施例中，系統(tǒng)100中的從節(jié)點104中的一個或多個可以耦合到外圍設備108并與其通信。例如，使用i2s，脈沖密度調(diào)制(pdm)，tdm和/或i2c協(xié)議，從節(jié)點104可以被配置為從相關外圍設備108讀取數(shù)據(jù)和/或?qū)懭霐?shù)據(jù)到相關外圍設備108，如下所述。雖然在本文中可以以單數(shù)形式提及“外圍設備108”，但這僅僅是為了便于討論，并且單個從節(jié)點104可以與零個、一個或多個外圍設備耦合?？梢园ㄔ谕鈬O備108中的外圍設備的示例可以包括數(shù)字信號處理器(dsp)、現(xiàn)場可編程門陣列(fpga)、專用集成電路(asic)、模數(shù)轉(zhuǎn)換器(adc)、數(shù)模轉(zhuǎn)換器(dac)、編解碼器、麥克風、麥克風陣列、揚聲器、音頻放大器、協(xié)議分析器、加速度計或其它運動傳感器、環(huán)境條件傳感器(例如溫度，濕度，和/或氣體傳感器)、有線或無線通信收發(fā)器、顯示設備(例如，觸摸屏顯示器)、用戶接口組件(例如，按鈕，撥號盤或其它控制)、相機(例如，視頻相機)、存儲器設備或發(fā)送和/或接收數(shù)據(jù)的任何其它合適的設備。本文詳細討論了不同外圍設備配置的多個示例。
在一些實施例中，外圍設備108可以包括被配置為用于集成電路聲音(i2s)通信的任何設備；外圍設備108可以經(jīng)由i2s協(xié)議與相關聯(lián)的從節(jié)點104通信。在一些實施例中，外圍設備108可以包括被配置為用于集成電路(i2c)通信的任何設備；外圍設備108可以經(jīng)由i2c協(xié)議與相關聯(lián)的從節(jié)點104通信。在一些實施例中，從節(jié)點104可以不耦合到任何外圍設備108。
從節(jié)點104及其相關聯(lián)的外圍設備108可以包含在單獨的外殼中并且通過有線或無線通信連接耦合，或者可以包含在公共外殼中。例如，連接為外圍設備108的揚聲器可以與用于相關聯(lián)的從節(jié)點104(例如，下面參照圖2所討論的節(jié)點收發(fā)器120)的硬件封裝，使得相關聯(lián)的從節(jié)點104的硬件包含在包括其它揚聲器部件的殼體內(nèi)。對于任何類型的外圍設備108也是如此。
如上所述，主機110可以使用多通道i2s和i2c通信協(xié)議與主節(jié)點102通信并控制主節(jié)點102。具體地，主機110可以經(jīng)由i2s將數(shù)據(jù)發(fā)送到主節(jié)點102中的幀緩沖器(未示出)，并且主節(jié)點102可以從幀緩沖器讀取數(shù)據(jù)并沿著總線106發(fā)送數(shù)據(jù)。類似地，主機節(jié)點102可以將經(jīng)由總線106接收的數(shù)據(jù)存儲在幀緩沖器中，然后可以經(jīng)由i2s將數(shù)據(jù)發(fā)送到主機110。
每個從節(jié)點104可以具有可以由來自主節(jié)點102的通信來配置的內(nèi)部控制寄存器。下面詳細討論多個這樣的寄存器。每個從節(jié)點104可以接收下游數(shù)據(jù)并且可以在下游進一步重傳數(shù)據(jù)。每個從節(jié)點104可以接收和/或生成上游數(shù)據(jù)和/或向上游轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)和/或向上游事務添加數(shù)據(jù)。
沿著總線106的通信可以在周期性超幀中發(fā)生。每個超幀可以從下游同步控制幀開始；劃分為下游傳輸(也稱為“下游部分”)，上游傳輸(也稱為“上游部分”)和無傳輸(其中總線106未被驅(qū)動)的周期；并且恰好在傳送另一下游同步控制幀之前結(jié)束。主節(jié)點102可以被編程(由主機110)具有多個下游部分以傳輸?shù)揭粋€或多個從節(jié)點104以及多個上游部分以從一個或多個從節(jié)點104接收。每個從節(jié)點節(jié)點104可以被(由主節(jié)點102)編程以沿著總線106重傳的多個下游部分，要消耗的多個下游部分，要向上重傳總線106的多個上游部分，以及多個上游部分，其中從節(jié)點104可以從相關聯(lián)的外圍設備108發(fā)送從從節(jié)點104接收的數(shù)據(jù)的部分。下面參考圖2-12進一步詳細討論沿著總線106的通信。
主節(jié)點102和從節(jié)點104中的每一個可以包括收發(fā)器以管理系統(tǒng)100的組件之間的通信。圖2是根據(jù)各種實施例，可以包括在圖1的系統(tǒng)100的節(jié)點(例如，主節(jié)點102或從節(jié)點104)中的節(jié)點收發(fā)器120的框圖。在一些實施例中，節(jié)點收發(fā)器120可以包括在系統(tǒng)100的每個節(jié)點中，并且控制信號可以經(jīng)由主(mstr)引腳提供給節(jié)點收發(fā)器120，以指示節(jié)點收發(fā)器120是否要采取行動作為主節(jié)點(例如，當mstr引腳為高電平時)或從節(jié)點(例如，當mstr引腳為低電平時)。
節(jié)點收發(fā)器120可以包括上游收發(fā)器122和下游收發(fā)器124。上游收發(fā)器122可以耦合到上面參照圖1討論的正上游端子和負上游端子，并且下游收發(fā)器124可以耦合到上面參照圖1討論的正和負下游端子。在一些實施例中，上游收發(fā)器122和下游收發(fā)器124可以各自是差分信令(ds)收發(fā)器。在一些實施例中，上游收發(fā)器122可以是低壓ds(lvds)收發(fā)器，下游收發(fā)器124可以是lvds收發(fā)器。系統(tǒng)100中的每個節(jié)點可以被ac耦合到總線106，并且可以使用預定形式的ds(lvds或多點lvds(mlvds)或類似信令)沿著總線106(例如，經(jīng)由上游收發(fā)器122和/或下游收發(fā)器124)傳送數(shù)據(jù)信號，具有合適編碼以通過總線106提供定時信息(例如，差分曼徹斯特編碼，雙相標記編碼，曼徹斯特編碼，非歸零，反相(nrzi)編碼具有游程長度限制或任何其它合適的編碼)。在一些實施例中，總線106可以由同軸電纜提供，并且上游和下游信號可以是驅(qū)動同軸電纜的單端信號。
上游收發(fā)器122和下游收發(fā)器124可與總線協(xié)議電路126通信，并且總線協(xié)議電路126可與鎖相環(huán)(pll)128和電壓調(diào)節(jié)器電路130以及其它組件通信。當節(jié)點收發(fā)器120上電時，電壓調(diào)節(jié)器電路130可以提高由pll128用作上電復位的“電源良好”信號。
如上所述，系統(tǒng)100中的一個或多個從節(jié)點104可以與數(shù)據(jù)同時地接收在總線106上傳輸?shù)墓β?。對于功率分?其是可選的，因為一些從節(jié)點104可以被配置為僅具有提供給它們的本地功率)，主節(jié)點102可以在主節(jié)點102和從節(jié)點0之間的總線鏈路上放置dc偏置(例如，通過將下游端子中的一個連接到由電壓調(diào)節(jié)器提供的電壓源，并且將另一個下游端子連接到地)。dc偏壓可以是預定電壓，諸如5v，8v，汽車電池的電壓或更高的電壓。每個連續(xù)的從節(jié)點104可以選擇性地分接其上游總線鏈路以恢復功率(例如，使用電壓調(diào)節(jié)器電路130)。該功率可以用于為從節(jié)點104自身(以及可選地耦合到從節(jié)點104的一個或多個外圍設備108)供電。從節(jié)點104還可以選擇性地利用來自上游總線鏈路或來自本地電源的恢復的功率來偏置下一個在線從節(jié)點104的下游總線鏈路。例如，從節(jié)點0可以使用上游總線鏈路106上的dc偏置來恢復從節(jié)點0本身和/或一個或多個相關聯(lián)的外圍設備108的功率，和/或從節(jié)點0可以從其上游總線鏈路106恢復功率，以偏置其下游總線鏈路106。
因此，在一些實施例中，系統(tǒng)100中的每個節(jié)點可以通過下游總線鏈路向隨后的下游節(jié)點提供功率。節(jié)點的供電可以以有序的方式執(zhí)行。例如，在經(jīng)由總線106發(fā)現(xiàn)和配置從節(jié)點0之后，主節(jié)點102可以指示從節(jié)點0向其下游總線鏈路106提供功率，以便向從節(jié)點1提供功率；在發(fā)現(xiàn)和配置從節(jié)點1之后，主節(jié)點102可以指示從節(jié)點1向其下游總線鏈路106提供功率，以便向從節(jié)點2提供功率(以及對于耦合到總線106的附加的從節(jié)點104)。在一些實施例中，一個或多個從節(jié)點104可被本地供電，而不是或除了從其上游總線鏈路供電。在一些這樣的實施例中，用于給定從節(jié)點104的本地電源可用于向一個或多個下游從節(jié)點提供功率。
在一些實施例中，上游濾波電路132可以設置在上游收發(fā)器122和電壓調(diào)節(jié)器電路130之間，下游濾波電路131可以設置在下游收發(fā)器124和電壓調(diào)節(jié)器電路130之間。由于每個鏈路總線106可以攜帶ac(信號)和dc(功率)分量，上游濾波電路132和下游濾波電路131可以分離ac和dc分量，將ac分量提供給上游收發(fā)器122和下游收發(fā)器124，并且將dc分量提供給電壓調(diào)節(jié)器130。上游收發(fā)器122和下游收發(fā)器124的線路側(cè)上的ac耦合基本上將收發(fā)器122和124與線路上的dc分量隔離，以允許高速雙向通信。如上所述，dc分量可以被抽頭用于功率，并且上游濾波電路132和下游濾波電路131可以包括鐵氧體，共模扼流圈或電感器，以例如減小提供給電壓調(diào)節(jié)器電路130的ac分量。在一些實施例中，上游濾波電路132可以包括在上游收發(fā)器122中，和/或下游濾波電路131可以包括在下游收發(fā)器124中；在其他實施例中，濾波電路可以在收發(fā)器122和124的外部。可以從上游濾波電路132和下游濾波電路131通過vssn端子提供返回電流，vssn端子可以通過節(jié)點收發(fā)器120連接到vss(例如，地)。上游濾波電路132和下游濾波電路131可以包括用于電流連接和回流連接的dc電壓端子。
節(jié)點收發(fā)器120可以包括用于節(jié)點收發(fā)器120和外部設備155之間的收發(fā)器127i2s，用于tdm和pdm通信。盡管在此可以以單數(shù)形式提及“外部設備155”，但這僅僅為了便于示例，并且多個外部設備可以經(jīng)由i2s/tdm/pdm收發(fā)器127與節(jié)點收發(fā)器120通信。如本領域中已知的，i2s協(xié)議用于攜帶脈沖編碼調(diào)制(pcm)信息(例如，在印刷電路板上的音頻芯片之間)。如本文所使用的，“i2s/tdm”可以指使用tdm的i2s立體聲(2信道)內(nèi)容到多個信道的擴展。如本領域中已知的，pdm可以用于σ-δ轉(zhuǎn)換器中，并且特別地，pdm格式可以表示抽取之前的過采樣的1位σ-δadc信號。pdm格式通常用作數(shù)字麥克風的輸出格式。i2s/tdm/pdm收發(fā)器127可以與總線協(xié)議電路126和引腳通信，用于與外部設備155通信。六個引腳bclk，sync，dtx[1：0]和drx[1：0]示于圖2；bclk引腳可用于i2s位時鐘，sync引腳可用于i2s幀同步信號，dtx[1：0]和drx[1：0]引腳分別用于發(fā)送和接收數(shù)據(jù)通道。盡管在圖2中示出了兩個發(fā)送管腳(dtx[1：0])和兩個接收管腳(drx[1：0])，但可以使用任何期望數(shù)量的接收和/或發(fā)送引腳。
當節(jié)點收發(fā)器120包括在主節(jié)點102中時，外部設備155可以包括主機110，并且i2s/tdm/pdm收發(fā)器127可以提供i2s從設備(關于bclk和sync)，其可以從主機110接收數(shù)據(jù)，并且與主機110的i2s接口時鐘同步地向主機110發(fā)送數(shù)據(jù)。特別地，可以在sync引腳處接收i2s幀同步信號作為來自主機110的輸入，并且pll128可以使用該信號來生成時鐘。當節(jié)點收發(fā)器120包括在從節(jié)點104中時，外部設備155可以包括一個或多個外圍設備108，并且i2s/tdm/pdm收發(fā)器127可以提供i2s時鐘主機(用于bclk和sync)，其可以控制i2s通信。具體地，i2s/tdm/pdm收發(fā)器127可以在sync引腳處提供i2s幀同步信號作為輸出。節(jié)點收發(fā)器120中的寄存器可以確定哪些和多少i2s/tdm信道作為數(shù)據(jù)時隙通過總線106發(fā)送。節(jié)點收發(fā)器120中的tdm模式(tdmmode)寄存器可以存儲多少個tdm信道tdm發(fā)送或接收引腳上的連續(xù)sync脈沖。與信道大小的知識一起，節(jié)點收發(fā)器120可以自動地設置bclk速率，以與采樣時間(例如，48khz)內(nèi)的比特量匹配。
節(jié)點收發(fā)器120可以包括用于節(jié)點收發(fā)器120和外部設備157之間的i2c通信的收發(fā)器129。盡管在此可以以單數(shù)形式提及“外部設備157”，但是這僅僅是為了便于說明，并且多個外部設備可以經(jīng)由i2c收發(fā)器129與節(jié)點收發(fā)器120通信。如本領域中已知的，i2c協(xié)議使用時鐘(scl)線和數(shù)據(jù)(sda)線來提供數(shù)據(jù)傳輸。i2c收發(fā)器129可以與總線協(xié)議電路126和用于與外部設備157通信的引腳通信。在圖2中示出了四個管腳adr1，adr2，sda和scl；當節(jié)點收發(fā)器120用作i2c從設備(例如，當其包括在主節(jié)點102中)時，adr1和adr2可以用于修改節(jié)點收發(fā)器120使用的i2c地址，并且sda和scl分別用于i2c串行數(shù)據(jù)和串行時鐘信號。當節(jié)點收發(fā)器120包括在主節(jié)點102中時，外部設備157可以包括主機110，并且i2c收發(fā)器129可以提供可以從主機110接收編程指令的i2c從設備。特別地，i2c串行時鐘信號可以在scl引腳處作為來自主機110的用于寄存器訪問的輸入來接收。當節(jié)點收發(fā)器120包括在從節(jié)點104中時，外部設備157可以包括外圍設備108，并且i2c收發(fā)器129可以提供i2c主機以允許i2c收發(fā)器根據(jù)由主機110所提供的指令對一個或多個外圍設備進行編程并且經(jīng)由總線106發(fā)送到節(jié)點收發(fā)器120。具體地，i2c收發(fā)器129可以在scl引腳處提供i2c串行時鐘信號作為輸出。
節(jié)點收發(fā)器120可以包括與總線協(xié)議電路126通信的中斷請求(irq)引腳。當節(jié)點收發(fā)器120經(jīng)由i2c收發(fā)器129包括在主節(jié)點102中時，總線協(xié)議電路126可以提供通過irq引腳向主機110的事件驅(qū)動中斷請求。當節(jié)點收發(fā)器120包括在從節(jié)點104中時(例如，當mstr引腳為低時)，irq引腳可以用作具有中斷請求能力的gpio引腳。
系統(tǒng)100可以以多種不同操作模式中的任一種操作。總線106上的節(jié)點可以各自具有指示當前啟用哪個操作模式的寄存器。下面描述可以實現(xiàn)的各種操作模式的示例。在待機操作模式下，總線活動減少以實現(xiàn)全局功率節(jié)?。凰璧奈ㄒ粯I(yè)務是保持每個節(jié)點(例如，pll128)的pll同步的最小下游前同步碼。在待機操作模式中，不支持跨越總線106的讀取和寫入。在發(fā)現(xiàn)操作模式中，主節(jié)點102可以沿著總線106發(fā)送預定信號并且等待合適的響應以映射沿著總線106分布的從節(jié)點104的拓撲。在正常操作模式下，完全寄存器訪問可以是可用于來往于從節(jié)點104以及通過總線106訪問外圍設備108和從外圍設備108訪問。正常模式可以由主機110全局配置，具有或不具有同步上游數(shù)據(jù)和具有或沒有同步下游數(shù)據(jù)。
圖3是根據(jù)各種實施例的用于系統(tǒng)100中的通信的同步控制幀180的一部分的圖。具體地，同步控制幀180可以用于數(shù)據(jù)時鐘恢復和pll同步，如下所述。如上所述，因為通過總線106的通信可以在兩個方向上發(fā)生，所以通信可以被時間復用到下游部分和上游部分。在下游部分中，可以從主節(jié)點102發(fā)送同步控制幀和下游數(shù)據(jù)，而在上游部分中，同步響應幀和上游數(shù)據(jù)可以從每個從節(jié)點104發(fā)送到主節(jié)點102。同步控制幀180可以包括前導碼182和控制數(shù)據(jù)184。每個從節(jié)點104可以被配置為使用接收到的同步控制幀180的前導碼182作為用于饋送pll128的時基。為了促進這一點，前導碼182不遵循有效控制數(shù)據(jù)184的“規(guī)則”，因此可以容易地與控制數(shù)據(jù)184區(qū)分開。
例如，在一些實施例中，可以使用時鐘優(yōu)先，零差分曼徹斯特編碼方案上的轉(zhuǎn)換來對沿著總線106的通信進行編碼。根據(jù)這種編碼方案，每個位時間從時鐘轉(zhuǎn)變開始。如果數(shù)據(jù)值為零，則編碼信號在位時間的中間再次轉(zhuǎn)變。如果數(shù)據(jù)值為1，則編碼信號不再次轉(zhuǎn)變。圖5中所示的前導碼182可能違反編碼協(xié)議(例如，通過具有在比特時間5,7和8的開始處不發(fā)生的時鐘轉(zhuǎn)變)，這意味著前導碼182可能不匹配任何合法(例如，正確編碼)的模式此外，前導碼182不能通過獲取控制數(shù)據(jù)184的合法模式并且對于單個位時間或多個位時間周期強制總線106為高或低而被再現(xiàn)。圖5中所示的前導碼182僅是示例性的，并且同步控制幀180可以包括可以以任何合適的方式違反控制數(shù)據(jù)184所使用的編碼的不同的前導碼182。
總線協(xié)議電路126可以包括差分曼徹斯特解碼器電路，其在從總線106恢復的時鐘上運行，并且檢測同步控制幀180以向pll128發(fā)送幀同步指示符。以這種方式，同步控制幀180可以在不使用系統(tǒng)時鐘或更高速度的過采樣時鐘的情況下檢測。因此，從節(jié)點104可以從總線106接收pll同步信號，而不需要在從節(jié)點104處的晶體時鐘源。
如上所述，沿著總線106的通信可以在周期性超幀中發(fā)生。圖4是根據(jù)各種實施例的超幀190的圖。如圖6所示，超幀可以以同步控制幀180開始。當同步控制幀180用作pll128的定時源時，傳送超幀的頻率(“超幀頻率”)可以與同步信號頻率。在其中沿著總線106傳輸音頻數(shù)據(jù)的一些實施例中，超幀頻率可以與系統(tǒng)100中使用的音頻采樣頻率相同(例如，48khz或44.1khz)，但是可以使用任何合適的超幀頻率。每個超幀190可以被劃分為下游傳輸192的周期，上游傳輸?shù)闹芷?94和不傳輸?shù)闹芷?96(例如，當總線106未被驅(qū)動時)。
在圖4中，超幀190被示為具有下游傳輸192的初始周期和上游傳輸194的稍后周期。下游傳輸192的周期可以包括同步控制幀180和x個下游數(shù)據(jù)時隙198，其中x可以為零?？偩€106上的基本上所有信號可以被線路編碼，并且同步信號以同步控制幀中的同步前導碼182的形式從主節(jié)點102向下游轉(zhuǎn)發(fā)到最后的從節(jié)點104(例如，從節(jié)點104c)180，如上所述。下游tdm同步數(shù)據(jù)可以包括在同步控制幀180之后的x個下游數(shù)據(jù)時隙198中。下游數(shù)據(jù)時隙198可以具有相等的寬度。如上所述，pll128可以提供節(jié)點用于對通過總線106的通信進行定時的時鐘。在其中總線106用于傳輸音頻數(shù)據(jù)的一些實施例中，pll128可以在多個音頻采樣頻率(例如，1024個音頻采樣頻率，導致每個超幀中的1024位時鐘)。
上游傳輸?shù)闹芷?94可以包括同步響應幀197和y個上游數(shù)據(jù)時隙199，其中y可以為零。在一些實施例中，每個從節(jié)點104可以消耗下游數(shù)據(jù)時隙198的一部分。最后的從節(jié)點(例如，圖1中的從節(jié)點2)可以響應同步響應幀197(在最后從節(jié)點的寄存器中存儲的預定響應時間之后)。同步響應幀197之后的上游數(shù)據(jù)時隙199中的每個從節(jié)點104可以添加上游tdm同步數(shù)據(jù)。上游數(shù)據(jù)時隙199可以具有相等的寬度。如果在超幀190的同步控制幀180中請求其寄存器的一個的讀取，或者如果超幀190的同步控制幀180中請求遠程i2c讀取，不是最后一個從節(jié)點的從節(jié)點104(例如，圖1中的從節(jié)點0和1)可以用其自己的上游響應替換所接收的同步響應幀197。
如上所述，同步控制幀180可以開始每個下游流傳輸。在一些實施例中，同步控制幀180的長度可以是64位，但是可以使用任何其他合適的長度。如上所述，同步控制幀180可以從前導碼182開始。在一些實施例中，當同步控制幀180被從節(jié)點104重傳到下游從節(jié)點104時，前導碼182可以通過發(fā)送從節(jié)點104生成，而不是被重傳。
同步控制幀180的控制數(shù)據(jù)184可以包括包含用于控制總線106上的事務的數(shù)據(jù)的字段。下面討論這些字段的示例，并且在圖5中示出了一些實施例。具體地，圖5示出了根據(jù)各種實施例的用于正常模式，i2c模式和發(fā)現(xiàn)模式中的同步控制幀180的示例格式。在一些實施例中，可以在待機模式中完全地使用不同的前導碼182或同步控制幀180，使得從節(jié)點104不需要接收所有同步控制幀180，直到發(fā)送到正常模式的轉(zhuǎn)換。
在一些實施例中，同步控制幀180可以包括計數(shù)(cnt)字段。cnt字段可以具有任何合適的長度(例如，2比特)，并且可以從先前超幀中使用的值遞增(對字段的長度進行模數(shù))。接收到意外的cnt值的從節(jié)點104可以被編程為返回中斷。
在一些實施例中，同步控制幀180可以包括節(jié)點尋址模式(nam)字段。nam字段可以具有任何合適的長度(例如，2比特)，并且可以用于控制通過總線106對從節(jié)點104的寄存器的訪問。在正常模式中，從節(jié)點104的寄存器可以從/基于從節(jié)點104的id和寄存器的地址被寫入。廣播事務是應當由每個從節(jié)點104進行的寫入。在一些實施例中，nam字段可以提供四個節(jié)點尋址模式，包括“無”(例如，不尋址到任何特定從節(jié)點104的數(shù)據(jù))，“正?！?例如，數(shù)據(jù)單播到在下面討論的地址字段中指定的特定從節(jié)點104)，“廣播”(例如，尋址到所有從節(jié)點104)和“發(fā)現(xiàn)”。
在一些實施例中，同步控制幀180可以包括i2c字段。i2c字段可以具有任何合適的長度(例如，1位)，并且可用于指示下游傳輸192的周期包括i2c事務。i2c字段可以指示主機110已經(jīng)提供指令以遠程訪問作為關于相關聯(lián)的從節(jié)點104的i2c從設備的外圍設備108。
在一些實施例中，同步控制幀180可以包括節(jié)點字段。節(jié)點字段可以具有任何合適的長度(例如，4比特)，并且可用于指示針對正常和i2c訪問尋址哪個從節(jié)點。在發(fā)現(xiàn)模式中，該字段可以用于對從節(jié)點104的節(jié)點id寄存器中的新發(fā)現(xiàn)的從節(jié)點104的標識符進行編程。當從節(jié)點104由主節(jié)點102發(fā)現(xiàn)，如下所述。在一些實施例中，主節(jié)點102不具有節(jié)點id，而在其他實施例中，主節(jié)點102可以具有節(jié)點id。在一些實施例中，附接到總線106上的主節(jié)點102(例如，圖1中的從節(jié)點0)的從節(jié)點104將是從節(jié)點0，并且每個連續(xù)的從節(jié)點104將具有高于1的數(shù)字比先前的從節(jié)點。然而，這僅僅是示例性的，并且可以使用任何合適的從節(jié)點標識系統(tǒng)。
在一些實施例中，同步控制幀180可以包括讀/寫(rw)字段。rw字段可以具有任何合適的長度(例如，1位)，并且可以用于控制正常訪問是讀取(例如，rw＝＝1)還是寫入(例如，rw＝＝0)。
在一些實施例中，同步控制幀180可以包括地址字段。地址字段可以具有任何合適的長度(例如，8位)，并且可用于通過總線106尋址從節(jié)點104的特定寄存器。對于i2c事務，地址字段可以用i2c控制值替換，諸如start/stop，wait，rw和datavld。對于發(fā)現(xiàn)事務，地址字段可以具有預定值(例如，如圖5所示)。
在一些實施例中，同步控制幀180可以包括數(shù)據(jù)字段。數(shù)據(jù)字段可以具有任何合適的長度(例如，8位)，并且可用于正常、i2c和廣播寫入。乘以4的respcycs值可用于確定新發(fā)現(xiàn)的節(jié)點應該允許在正在接收的同步控制幀180的開始和正在發(fā)送的同步響應幀197的開始之間經(jīng)過多少個周期。當nam字段指示發(fā)現(xiàn)模式時，下面討論的節(jié)點地址和數(shù)據(jù)字段可以被編碼為respcycs值，當乘以合適的可選乘數(shù)(例如，4)時，指示從比特結(jié)束的時間同步控制幀180到同步響應幀197的開始。這允許新發(fā)現(xiàn)的從節(jié)點104確定用于上游傳輸?shù)倪m當時隙。
在一些實施例中，同步控制幀180可以包括循環(huán)冗余校驗(crc)字段。crc字段可以具有任何合適的長度(例如，16比特)，并且可用于發(fā)送跟隨前導碼182的同步控制幀180的控制數(shù)據(jù)184的crc值。在一些實施例中，可以根據(jù)ccitt-crc錯誤檢測方案計算crc。
在一些實施例中，前導碼182和crc字段之間的同步控制幀180的至少一部分可以被加擾，以便減少該間隔中的比特序列將周期性地匹配前導碼182(以及從而可能被從節(jié)點104誤解為新超幀190的開始)，以及如上所述減少電磁發(fā)射。在一些這樣的實施例中，同步控制幀180的cnt字段可以由加擾邏輯使用以確保加擾的字段從一個超幀到下一個超幀被不同地加擾。這里描述的系統(tǒng)100的各種實施例可以省略加擾。
可以使用其他技術來確保前導碼182可以由從節(jié)點104唯一地標識或者減少前導碼182在同步控制幀180中的其他地方出現(xiàn)的可能性，以及除了或代替技術例如如上所述的加擾和/或錯誤編碼。例如，可以使用更長的同步序列，以便減少同步控制幀180的其余部分的特定編碼將與其匹配的可能性。另外或替代地，同步控制幀的其余部分可以被構(gòu)造為使得不能發(fā)生同步序列，例如通過將固定的“0”或“1”值置于適當?shù)奈弧?/p>
主節(jié)點102可以向從節(jié)點104發(fā)送讀和寫請求，包括特定于總線106上的通信和i2c請求的請求。例如，主節(jié)點102可以(使用rw字段)向一個或多個指定的從節(jié)點104(使用nam和節(jié)點字段)發(fā)送讀和寫請求，并且可以指示該請求是否是對從節(jié)點104的請求專用于總線106的i/o請求，對從節(jié)點104的i2c請求或者將被傳遞到在從節(jié)點104的一個或多個i2c端口處耦合到從節(jié)點104的i2c兼容外圍設備108的i2c請求。
轉(zhuǎn)到上游通信，同步響應幀197可以開始每個上游傳輸。在一些實施例中，同步響應幀197可以是64位長度，但是可以使用任何其他合適的長度。同步響應幀197還可以包括前同步碼，如上面參照同步控制幀180的前同步碼182所討論的，其后是數(shù)據(jù)部分。在下游傳輸結(jié)束時，總線106上的最后一個從節(jié)點104可以等待，直到respcycs計數(shù)器到期，然后開始向上游傳輸同步響應幀197。如果上游從節(jié)點104已經(jīng)被正常讀或?qū)懯聞兆鳛槟繕?，則從節(jié)點104可以生成其自己的同步響應幀197并替換從下游接收的同步響應幀。如果任何從節(jié)點104在預期時間沒有看到來自下游從節(jié)點104的同步響應幀197，則從節(jié)點104將生成其自己的同步響應幀197并開始向上游發(fā)送它。
同步響應幀197的數(shù)據(jù)部分可以包括包含用于將響應信息傳送回主節(jié)點102的數(shù)據(jù)的字段。下面討論這些字段的示例，并且在圖6中示出了一些實施例。具體地，圖6示出了根據(jù)各種實施例的用于正常模式，i2c模式和發(fā)現(xiàn)模式中的同步響應幀197的示例格式。
在一些實施例中，同步響應幀197可以包括計數(shù)(cnt)字段。cnt字段可以具有任何合適的長度(例如，2比特)，并且可用于發(fā)送先前接收到的同步控制幀180中的cnt字段的值。
在一些實施例中，同步響應幀197可以包括確認(ack)字段。ack字段可以具有任何合適的長度(例如，2比特)，并且可以由從節(jié)點104插入以在從節(jié)點104生成同步響應幀197時確認在先前同步控制幀180中接收的命令。示例指示符可以在ack字段中傳送的信息包括等待，確認，非確認(nack)和重試。在一些實施例中，ack字段可以被定大小以便由從節(jié)點104發(fā)送其已經(jīng)接收并處理廣播消息(例如，通過向主節(jié)點102發(fā)送廣播確認)的確認。在一些這樣的實施例中，從節(jié)點104還可以指示從節(jié)點104是否具有要發(fā)送的數(shù)據(jù)(其可以用于例如基于需求的上游傳輸，例如來自鍵盤或觸摸屏的非tdm輸入，或者例如當從節(jié)點104希望報告錯誤或緊急情況時)。
在一些實施例中，同步響應幀197可以包括i2c字段。i2c字段可以具有任何合適的長度(例如，1比特)，并且可用于發(fā)送先前接收的同步控制幀180中的i2c字段的值。
在一些實施例中，同步響應幀197可以包括節(jié)點字段。節(jié)點字段可以具有任何合適的長度(例如，4比特)，并且可以用于發(fā)送生成同步響應幀197的從節(jié)點104的id。
在一些實施例中，同步響應幀197可以包括數(shù)據(jù)字段。數(shù)據(jù)字段可以具有任何合適的長度(例如，8比特)，并且其值可以取決于事務的類型和生成同步響應幀197的從節(jié)點104的ack響應。對于發(fā)現(xiàn)事務，數(shù)據(jù)字段可以包括在先前接收的同步控制幀180中的respcycs字段的值。當ack字段指示nack時，或當同步響應幀197響應于廣播事務時，數(shù)據(jù)字段可以包括廣播確認(ba)指示符(其中最后的從節(jié)點104可以指示是否沒有錯誤地接收到廣播寫)，發(fā)現(xiàn)錯誤(der)指示符(指示發(fā)現(xiàn)事務中的新發(fā)現(xiàn)的從節(jié)點104是否與現(xiàn)有的從節(jié)點104匹配)以及crc錯誤(cer)指示符(指示nack是否由crc錯誤引起)。
在一些實施例中，同步響應幀197可以包括crc字段。crc字段可以具有任何合適的長度(例如，16比特)，并且可用于在前導碼和crc字段之間傳輸同步響應幀197的部分的crc值。
在一些實施例中，同步響應幀197可以包括中斷請求(irq)字段。irq字段可以具有任何合適的長度(例如，1位)，并且可以用于指示已經(jīng)從從節(jié)點104發(fā)信號通知中斷。
在一些實施例中，同步響應幀197可以包括irq節(jié)點(irqnode)字段。irqnode字段可以具有任何合適的長度(例如，4比特)，并且可以用于傳送已經(jīng)用信號通知由irq字段呈現(xiàn)的中斷的從節(jié)點104的id。在一些實施例中，用于生成irq字段的從節(jié)點104將將其自己的id插入到irqnode字段中。
在一些實施例中，同步響應幀197可以包括第二crc(crc-4)字段。crc-4字段可以具有任何合適的長度(例如，4比特)，并且可用于傳送用于irq和irqnode字段的crc值。
在一些實施例中，同步響應幀197可以包括作為同步響應幀197的最后位(例如，最后10位)的irq字段、irqnode字段和crc-4字段。如上所述，這些中斷相關字段可以具有crc-4形式的自己的crc保護(并且因此不被前面的crc字段保護)。需要向主節(jié)點102發(fā)信號通知中斷的任何從節(jié)點104將其中斷信息插入到這些字段中。在一些實施例中，具有中斷待決的從節(jié)點104可以具有比還具有中斷待決的進一步下游的任何從節(jié)點104更高的優(yōu)先級。沿著總線106的最后一個從節(jié)點104(例如，圖1中的從節(jié)點2)可以總是填充這些中斷字段。如果最后一個從節(jié)點104沒有中斷待決，則最后的從節(jié)點104可以將irq位設置為0，將irqnode字段設置為其節(jié)點id，并提供正確的crc-4值。為了方便起見，傳送中斷的同步響應幀197在這里可以被稱為“中斷幀”。
在一些實施例中，前導碼182和crc字段之間的同步響應幀197的至少一部分可以被加擾，以便減少發(fā)射。在一些這樣的實施例中，同步響應幀197的cnt字段可以由加擾邏輯用來確保加擾字段從一個超幀到下一個超幀被不同地加擾。這里描述的系統(tǒng)100的各種實施例可以省略加擾。
可以使用其他技術來確保前導碼182可以由從節(jié)點104唯一地標識或者減少前導碼182在同步響應幀197中的其他地方出現(xiàn)的可能性，除了或代替技術例如如上所述的加擾和/或錯誤編碼。例如，可以使用更長的同步序列，以便減少同步響應幀180的剩余部分的特定編碼將與其匹配的可能性。另外或替代地，同步響應幀的其余部分可以被構(gòu)造為使得同步序列不能發(fā)生，例如通過將固定的“0”或“1”值放置在適當?shù)奈弧?/p>
圖7是根據(jù)各種實施例的圖2的總線協(xié)議電路126的框圖?？偩€協(xié)議電路126可以包括控制電路154，以根據(jù)這里描述的總線106的協(xié)議來控制節(jié)點收發(fā)器120的操作。特別地，控制電路154可以控制用于傳輸?shù)耐綆纳?例如，如上所述的同步控制幀或同步響應幀)，接收到的同步幀的處理以及在接收到的同步控制中指定的控制操作的執(zhí)行幀?？刂齐娐?54可以包括可編程寄存器，如下所述?？刂齐娐?54可以創(chuàng)建和接收同步控制幀，適當?shù)貙邮盏南⒆龀龇磻?例如，當總線協(xié)議電路126包括在從節(jié)點104中時與同步控制幀相關聯(lián)，或者當總線協(xié)議電路126包括在主節(jié)點102中)，并且將成幀調(diào)整到不同的操作模式(例如，正常、發(fā)現(xiàn)、待機等)。
當節(jié)點收發(fā)器120正在準備用于沿著總線106傳輸?shù)臄?shù)據(jù)時，前導碼電路156可以被配置為生成用于傳輸?shù)耐綆那皩Тa，并且從所接收的同步幀接收前導碼。在一些實施例中，下游同步控制幀前同步碼可以由主節(jié)點102每1024比特發(fā)送。如上所述，一個或多個從節(jié)點104可以同步到下游同步控制幀前導，并且從前導生成局部的相位對準主時鐘。
循環(huán)冗余校驗(crc)插入電路158可以被配置為生成用于同步幀的一個或多個crc以用于傳輸。幀/壓縮電路160可以被配置為從i2s/tdm/pdm收發(fā)器127(例如，從與收發(fā)器127相關聯(lián)的幀緩沖器)和/或i2c收發(fā)器129獲取輸入數(shù)據(jù)，可選地壓縮數(shù)據(jù)，奇偶校驗位或糾錯碼(ecc)。復用器(mux)162可以將來自前導碼電路156的前導碼，同步幀和數(shù)據(jù)復用到用于傳輸?shù)牧髦小Ｔ谝恍嵤├?，發(fā)射流可以在發(fā)射之前由加擾電路164加擾。
例如，在一些實施例中，幀/壓縮電路160可以應用浮點壓縮方案。在這樣的實施例中，控制電路154可以發(fā)送3位以指示該數(shù)量中有多少個重復的符號位，隨后是符號位和n-4位數(shù)據(jù)，其中n是要發(fā)送的數(shù)據(jù)的大小，當需要時，主節(jié)點102可以配置數(shù)據(jù)壓縮的使用。
在一些實施例中，進入節(jié)點收發(fā)器120的接收流可以由解擾電路166解擾。解復用器(demux)168可以從接收流中解復用前導碼，同步幀和數(shù)據(jù)。接收側(cè)的crc檢查電路159可以檢查所接收的同步幀以獲得正確的crc。當crc檢查電路159識別輸入同步控制幀180中的crc故障時，可以向控制電路154通知該故障，并且不會在同步控制幀180的控制數(shù)據(jù)184中執(zhí)行任何控制命令。當crc檢查電路159識別輸入同步響應幀197中的crc故障，則可以通知控制電路154故障，并且可以在中斷幀中產(chǎn)生用于傳輸?shù)街鳈C110的中斷。解壓縮/解壓縮電路170可以接受接收數(shù)據(jù)，可選地檢查其奇偶校驗，可選地執(zhí)行錯誤檢測和校正(例如，單個錯誤校正-雙錯誤檢測(secded))，可選地解壓縮數(shù)據(jù)，并且可以將接收數(shù)據(jù)寫入i2s/tdm/pdm收發(fā)器127(例如，與收發(fā)器127相關聯(lián)的幀緩沖器)和/或i2c收發(fā)器129。
如上所述，可以在超幀190內(nèi)的tdm數(shù)據(jù)時隙中沿著總線106傳輸上游和下游數(shù)據(jù)?？刂齐娐?54可以包括專用于管理總線106上的這些數(shù)據(jù)時隙的寄存器，多個這將在下面討論。當控制電路154包括在主節(jié)點102中時，這些寄存器中的值可以由主機110編程到控制電路154中。當控制電路154包括在從節(jié)點104中時，這些寄存器中的值可以由主節(jié)點102編程到控制電路154中。
在一些實施例中，控制電路154可以包括下游時隙(dnslots)寄存器。當節(jié)點收發(fā)器120包括在主節(jié)點102中時，該寄存器可以保存下游數(shù)據(jù)時隙的總數(shù)的值。該寄存器還可以定義將被用于由主節(jié)點102中的i2s/tdm/pdm收發(fā)器127接收的組合i2s/tdm/pdm數(shù)據(jù)時隙的數(shù)量。在從節(jié)點104中，該寄存器可以定義數(shù)據(jù)時隙，其在添加本地產(chǎn)生的下游時隙之前或之后被傳遞到下一個從節(jié)點104，如下面參照ldnslots進一步詳細討論的。
在一些實施例中，控制電路154可以包括本地下游時隙(ldnslots)寄存器。該寄存器可在主節(jié)點102中未被使用。在從節(jié)點104中，該寄存器可以定義從節(jié)點104將使用并且不重傳的數(shù)據(jù)時隙的數(shù)量。可替換地，該寄存器可以定義從節(jié)點104可對下游數(shù)據(jù)鏈路106作出貢獻的時隙的數(shù)量。
在一些實施例中，控制電路154可以包括上游插槽(upslots)寄存器。在主節(jié)點102中，該寄存器可以保存上游數(shù)據(jù)時隙的總數(shù)的值。該寄存器還可以定義將由主節(jié)點102中的i2s/tdm/pdm收發(fā)器127用于i2s/tdm發(fā)送的時隙的數(shù)量。在從節(jié)點104中，該寄存器可以定義數(shù)據(jù)時隙的數(shù)量，在從節(jié)點104開始添加其自己的數(shù)據(jù)之前向上游傳遞。
在一些實施例中，控制電路154可以包括本地上游時隙(lupslots)寄存器。該寄存器可在主節(jié)點102中未使用。在從節(jié)點104中，該寄存器可以定義從節(jié)點104在向上游發(fā)送之前從下游添加到從下游接收的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)槽的數(shù)量。該寄存器還可以定義將被用于由從節(jié)點104中的i2s/tdm/pdm收發(fā)器127接收的組合i2s/tdm/pdm數(shù)據(jù)時隙的數(shù)量。
在一些實施例中，控制電路154可以包括廣播下游時隙(bcdnslots)寄存器。該寄存器可在主節(jié)點102中未被使用。在從節(jié)點104中，該寄存器可以定義廣播數(shù)據(jù)時隙的數(shù)量。在一些實施例中，廣播數(shù)據(jù)時隙可以總是在數(shù)據(jù)字段的開始處。廣播數(shù)據(jù)時隙中的數(shù)據(jù)可以由多個從節(jié)點104使用，并且可以由所有從節(jié)點104向下游傳遞，無論它們是否被使用。
在一些實施例中，控制電路154可以包括時隙格式(slotfmt)寄存器。該寄存器可以定義上游和下游傳輸?shù)臄?shù)據(jù)格式。i2s/tdm/pdm收發(fā)器127的數(shù)據(jù)大小也可以由該寄存器確定。在一些實施例中，有效數(shù)據(jù)大小包括8、12、16、20、24、28和32位。該寄存器還可以包括用于對下游和上游業(yè)務實現(xiàn)浮點壓縮的比特。當啟用浮點壓縮時，i2s/tdm數(shù)據(jù)大小可以比總線106上的數(shù)據(jù)大小大4位。當數(shù)據(jù)時隙被使能時，系統(tǒng)100中的所有節(jié)點可以具有用于slotfmt的相同值，并且節(jié)點可以通過廣播寫入來編程，使得所有節(jié)點將以相同的值更新。
圖8-11示出了根據(jù)本文描述的總線協(xié)議的各種實施例的沿著總線106的信息交換的示例。特別地，圖8-11示出了其中每個從節(jié)點104耦合到一個或多個揚聲器和/或一個或多個麥克風作為外圍設備108的實施例。這僅僅是示例性的，因為根據(jù)本文所描述的技術，外圍設備108的任何期望的布置可以耦合到任何特定從節(jié)點104。
開始，圖8示出根據(jù)各種實施例的用于在總線106上的雙向通信的信令和定時考慮。圖8中描繪的從節(jié)點104具有各種數(shù)量的傳感器/致動器元件，因此可以向各個從節(jié)點104發(fā)送或從各個從節(jié)點104接收不同量的數(shù)據(jù)。具體來說，從節(jié)點1具有兩個元件，從節(jié)點4具有四個元件，圖5中所示的系統(tǒng)具有三個元件，因此由主節(jié)點102發(fā)送的數(shù)據(jù)包括用于從節(jié)點1的兩個時隙，用于從節(jié)點4的四個時隙和用于從節(jié)點5的三個時隙。類似地，從節(jié)點0具有三個元件：從節(jié)點2具有三個元件，從節(jié)點3具有三個元件，從節(jié)點6具有一個元件，并且從節(jié)點7具有四個元件，因此由那些從節(jié)點104向上游發(fā)送的數(shù)據(jù)包括相應數(shù)量的時隙。應當注意，不必在元素和時隙之間具有一對一的相關性。例如，包括在具有三個麥克風的外圍設備108中的麥克風陣列可以包括數(shù)字信號處理器，該數(shù)字信號處理器組合來自三個麥克風的信號(以及可能還有從主節(jié)點102或從其他從節(jié)點104接收的信息)以產(chǎn)生單個數(shù)據(jù)樣本，其取決于處理的類型，可以對應于單個時隙或多個時隙。
在圖8中，主節(jié)點102發(fā)送同步控制幀(scf)，隨后是耦合到特定從節(jié)點104(sd)的揚聲器的數(shù)據(jù)。每個連續(xù)的從節(jié)點104轉(zhuǎn)發(fā)同步控制幀，并且還轉(zhuǎn)發(fā)至少任何目的地為下游從節(jié)點104的數(shù)據(jù)。特定的從節(jié)點104可以轉(zhuǎn)發(fā)所有數(shù)據(jù)或者可以移除去往該從節(jié)點104的數(shù)據(jù)。當最后的從節(jié)點104接收同步控制幀，從節(jié)點104發(fā)送同步響應幀(srf)，可選地跟隨從節(jié)點104被允許發(fā)送的任何數(shù)據(jù)。每個連續(xù)的從節(jié)點104將同步響應幀連同來自下游從節(jié)點104的任何數(shù)據(jù)一起轉(zhuǎn)發(fā)，并且可選地插入來自耦合到特定從節(jié)點104(md)的一個或多個麥克風的數(shù)據(jù)。在圖1的示例中，如圖8所示，主節(jié)點102向從節(jié)點1,4和5(在圖8中被描繪為有源揚聲器)發(fā)送數(shù)據(jù)，并且從從節(jié)點7,6,3,2和0(在圖8中被描繪為麥克風陣列)。
圖9-11示出在系統(tǒng)100中各種示例數(shù)據(jù)傳輸操作。在圖9-11中，scfs被示出為相鄰節(jié)點之間時間對準，所述srf用于示出作為相鄰節(jié)點之間時間延遲；這僅僅是為了便于示例，而scf和srf可能從節(jié)點到節(jié)點具有相似的時間延遲。時隙“y”也是下游數(shù)據(jù)的一部分。
圖9示意性地示出根據(jù)各種實施例的從下游收發(fā)器124的角度來看，從下游傳輸動態(tài)移除數(shù)據(jù)和將數(shù)據(jù)插入到上游傳輸中。在圖9中，如圖8，主節(jié)點102以相反的順序(例如，用于從節(jié)點5的數(shù)據(jù)后面是用于從節(jié)點4的數(shù)據(jù))發(fā)送同步控制幀(scf)，其后是用于從節(jié)點1、4和5之后是從節(jié)點1的數(shù)據(jù)等)(參見標記為master的行)。當從節(jié)點1接收到該傳輸時，從節(jié)點1去除其自己的數(shù)據(jù)，并且僅向從節(jié)點2轉(zhuǎn)發(fā)同步控制幀，隨后是從節(jié)點5和4的數(shù)據(jù)。從節(jié)點2和3不改變地轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)(參見行標記為slave2)，使得由從節(jié)點1轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)被從節(jié)點4接收(參見標記為從節(jié)點3的行)。從節(jié)點4去除其自己的數(shù)據(jù)，并且僅向從節(jié)點5轉(zhuǎn)發(fā)同步控制幀，其后跟隨有用于從節(jié)點5的數(shù)據(jù)，并且類似地，從節(jié)點5去除其自己的數(shù)據(jù)，并且僅向同步控制幀轉(zhuǎn)發(fā)到從節(jié)點6。從節(jié)點6將同步控制幀轉(zhuǎn)發(fā)到從節(jié)點7(參見標記為slave6的行)。
在這一點上，從節(jié)點7向從節(jié)點6發(fā)送同步響應幀(srf)，其后是其數(shù)據(jù)(參見標記為從屬節(jié)6的行)。從節(jié)點6將同步響應幀連同來自從節(jié)點7的數(shù)據(jù)及其自己的數(shù)據(jù)一起轉(zhuǎn)發(fā)到從節(jié)點5，從節(jié)點5繼而將同步響應幀連同來自從節(jié)點7和6的數(shù)據(jù)一起轉(zhuǎn)發(fā)到從節(jié)點4從節(jié)點4沒有要添加的數(shù)據(jù)，因此它簡單地將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到從節(jié)點3(參見標記為slave3的行)，其將數(shù)據(jù)連同其自己的數(shù)據(jù)一起轉(zhuǎn)發(fā)到從節(jié)點2(參見標記為slave2的行)，其繼而將數(shù)據(jù)連同其自己的數(shù)據(jù)一起轉(zhuǎn)發(fā)到從節(jié)點1.從節(jié)點1沒有要添加的數(shù)據(jù)，因此它將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到從節(jié)點0，從節(jié)點0將數(shù)據(jù)與其自己的數(shù)據(jù)一起轉(zhuǎn)發(fā)。結(jié)果，主節(jié)點102接收同步響應幀，其后跟隨來自從節(jié)點7,6,3,2和0的數(shù)據(jù)(參見標記為master的行)。
圖10示出了從下游收發(fā)器124的角度動態(tài)移除來自下游傳輸?shù)臄?shù)據(jù)和將數(shù)據(jù)插入上游傳輸?shù)牧硪皇纠?，如圖9所示，但在圖10中，從節(jié)點104與作為外圍設備108的傳感器和致動器耦合，使得主節(jié)點102向下游向所有從節(jié)點104發(fā)送數(shù)據(jù)，并從所有從節(jié)點104接收回數(shù)據(jù)。同樣在圖10中，數(shù)據(jù)基于它所指向的或從其發(fā)起的節(jié)點地址來排序。標記為“y”的數(shù)據(jù)時隙可以用于數(shù)據(jù)完整性校驗或數(shù)據(jù)校正；在一些實施例中，標記為“y”的數(shù)據(jù)時隙可以額外地或替代地包括在下行數(shù)據(jù)中。
圖11示出了從下游收發(fā)器124的角度來看，從下游傳輸動態(tài)移除數(shù)據(jù)和將數(shù)據(jù)插入上游傳輸?shù)牧硪皇纠?，如圖9所示，但在圖11中，以順序次序而不是相反次序向下游和上游傳送數(shù)據(jù)。在每個從節(jié)點104處的緩沖允許選擇性地添加，移除和/或轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)。
如上所述，每個從節(jié)點104可以從下游或上游傳輸中移除數(shù)據(jù)和/或可以向下游或上游傳輸添加數(shù)據(jù)。因此，例如，主節(jié)點102可以向多個從節(jié)點104中的每一個傳送單獨的數(shù)據(jù)樣本，并且每個這樣的從節(jié)點104可以移除其數(shù)據(jù)樣本，并僅轉(zhuǎn)發(fā)用于下游從節(jié)點的數(shù)據(jù)。另一方面，從節(jié)點104可以從下游從節(jié)點104接收數(shù)據(jù)，并且將數(shù)據(jù)與附加數(shù)據(jù)一起轉(zhuǎn)發(fā)。發(fā)送所需的少量信息的一個優(yōu)點是減少系統(tǒng)100集體消耗的功率量。
系統(tǒng)100還可以支持從主節(jié)點102到從節(jié)點104的廣播傳輸(和多播傳輸)，具體地通過配置從節(jié)點104的下游時隙使用。每個從節(jié)點104可以處理廣播傳輸并將其傳遞給下一個從節(jié)點104，雖然特定的從節(jié)點104可以“消耗”廣播消息(即，不向下一個從節(jié)點104傳遞廣播傳輸)。
系統(tǒng)100還可支持上游傳輸(例如，從特定從節(jié)點104到一個或多個其他從節(jié)點104)。這樣的上游傳輸可以包括單播，多播和/或廣播上游傳輸。通過上游尋址，如上文參照下游傳輸所討論的，從節(jié)點104可以基于以下來確定是否從上游傳輸中移除數(shù)據(jù)和/或是否將上游傳輸傳遞給下一個上游從節(jié)點104：因此，例如，除了或代替將數(shù)據(jù)傳遞到主節(jié)點104，數(shù)據(jù)可以由特定從節(jié)點104傳遞到一個或多個其他從節(jié)點104。這樣的從-從關系可以例如經(jīng)由主節(jié)點102來配置。
因此，在各種實施例中，從節(jié)點104可以作為有源/智能中繼器節(jié)點操作，具有選擇性地轉(zhuǎn)發(fā)、丟棄和添加信息的能力。從節(jié)點104通?？梢詧?zhí)行這樣的功能，而不必解碼/檢查所有數(shù)據(jù)，因為每個從節(jié)點104知道它將在其中接收/發(fā)送數(shù)據(jù)的相關時隙，并且因此可以從其中移除數(shù)據(jù)或添加數(shù)據(jù)進入時隙。盡管從節(jié)點104可能不需要解碼/檢查所有數(shù)據(jù)，但是從節(jié)點104通常可以重新計時其發(fā)送/轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)。這可以提高系統(tǒng)100的魯棒性。
在一些實施例中，總線106可以被配置為用于環(huán)形拓撲中的單向通信。例如，圖12示出了環(huán)形拓撲中的主節(jié)點102和四個從節(jié)點104的布置1200，并且示出了根據(jù)各種實施例的用于布置1200中的單向通信的信令和定時考慮。在這樣的實施例中，節(jié)點中的收發(fā)器120可以包括僅接收收發(fā)器(masterin)和僅發(fā)送收發(fā)器(masterout)，而不是用于上游和下游通信的兩個雙向收發(fā)器。在圖12所示的鏈路層同步方案中，主節(jié)點102發(fā)送同步控制幀(scf)180，可選地跟隨耦合到各個從節(jié)點104的三個揚聲器的“下游”數(shù)據(jù)1202(用于不同揚聲器的數(shù)據(jù)可以以任何合適的順序排列，如如上文參考圖8-11所討論的)，并且每個連續(xù)的從節(jié)點104將同步控制幀180連同來自先前從節(jié)點104的任何“上游”數(shù)據(jù)和其自身的“上游”數(shù)據(jù)一起轉(zhuǎn)發(fā)，以提供“上游”數(shù)據(jù)1204(例如，來自八個不同麥克風的數(shù)據(jù)可以以任何合適的順序排列，如上文參考圖8-11所討論的)。
如本文所述，數(shù)據(jù)可以以多種方式中的任一種在系統(tǒng)100的元件之間傳送。在一些實施例中，數(shù)據(jù)可作為一組同步數(shù)據(jù)時隙的一部分由從節(jié)點104上游發(fā)送(例如，使用數(shù)據(jù)時隙199)或由從節(jié)點104或主節(jié)點102下游發(fā)送(例如，使用數(shù)據(jù)時隙198)。可以通過改變數(shù)據(jù)時隙中的比特數(shù)或者包括額外的數(shù)據(jù)時隙來調(diào)整這種數(shù)據(jù)的量。數(shù)據(jù)還可以通過包括在同步控制幀180或同步響應幀197中而在系統(tǒng)100中傳送。以這種方式傳送的數(shù)據(jù)可以包括來自主機110的i2c控制數(shù)據(jù)(具有來自與從機相關聯(lián)的外圍設備108的響應節(jié)點104)；訪問從節(jié)點104的寄存器(例如，用于發(fā)現(xiàn)和配置插槽和接口)，其可以包括從主機110/主節(jié)點102到從節(jié)點104的寫訪問以及從從節(jié)點104到主機110的讀訪問/主節(jié)點102；以及經(jīng)由從外圍設備108到主機110的中斷的事件信令。在一些實施例中，gpio引腳可以用于將信息從從節(jié)點104傳送到主節(jié)點102(例如，通過使主節(jié)點102輪詢gpio引腳通過i2c，或通過使從節(jié)點104的節(jié)點收發(fā)器120在中斷請求引腳產(chǎn)生中斷)。例如，在一些這樣的實施例中，主機110可以經(jīng)由i2c向主節(jié)點102發(fā)送信息，然后主節(jié)點102可以經(jīng)由gpio引腳將該信息發(fā)送到從機?？梢允褂眠@些通信路徑中的任何一個或多個來傳輸本文討論的通過總線106傳輸?shù)娜魏晤愋偷臄?shù)據(jù)。本文可以公開系統(tǒng)100內(nèi)的其他類型的數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)通信技術。
本公開的實施例可以使用任何合適的硬件和/或軟件實現(xiàn)到系統(tǒng)中以根據(jù)需要配置。圖13示意性地示出根據(jù)各種實施例的可用作系統(tǒng)100中的主機或節(jié)點(例如，主機110、主節(jié)點102或從節(jié)點104)的設備1300。在圖13中示出了多個部件，但是可以省略或復制這些組件中的任何一個或多個，以適合于應用。
另外，在各種實施例中，設備1300可以不包括圖13中所示的一個或多個組件，但是設備1300可以包括用于耦合到一個或多個組件的接口電路。例如，設備1300可以不包括顯示設備1306，但是可以包括顯示設備1306可以耦合到的顯示設備接口電路(例如，連接器和驅(qū)動器電路)。在另一組示例中，設備1300可以不包括音頻輸入設備1324或音頻輸出設備1308，但是可以包括音頻輸入或輸出設備接口電路(例如，連接器和支持電路)、音頻輸入設備1324或音頻輸出設備1308可以耦合。
根據(jù)本文公開的任何實施例，設備1300可以包括節(jié)點收發(fā)器120，用于當設備1300耦合到總線106時管理沿著總線106的通信。設備1300可以包括處理設備1302(例如，一個或多個處理設備)，其可以被包括在節(jié)點收發(fā)器120中或者與節(jié)點收發(fā)器120分離。如本文所使用的，術語“處理設備”可以指處理電子的設備的任何設備或部分來自寄存器和/或存儲器的數(shù)據(jù)，以將該電子數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成可以存儲在寄存器和/或存儲器中的其它電子數(shù)據(jù)。處理設備1302可以包括一個或多個數(shù)字信號處理器(dsp)，專用集成電路(asic)，中央處理單元(cpu)，圖形處理單元(gpu)，密碼處理器或任何其它合適的處理設備。設備1300可以包括存儲器1304，存儲器1304本身可以包括一個或多個存儲器設備，諸如易失性存儲器(例如，動態(tài)隨機存取存儲器(dram))、非易失性存儲器(例如，只讀存儲器(rom))、閃存、固態(tài)存儲器和/或硬盤驅(qū)動器。
在一些實施例中，存儲器1304可以用于存儲編程指令的工作副本和永久副本，以使得設備1300執(zhí)行本文公開的技術中的任何合適的技術。在一些實施例中，用于執(zhí)行上述技術的機器可訪問介質(zhì)(包括非暫時性計算機可讀存儲介質(zhì))、方法、系統(tǒng)和設備是本文公開的用于通過雙線總線進行通信的實施例的示例性示例。例如，計算機可讀介質(zhì)(例如，存儲器1304)可以具有存儲在其上的指令，當由包括在處理設備1302中的處理設備中的一個或多個執(zhí)行時，使得設備1300執(zhí)行所公開的技術。
在一些實施例中，設備1300可以包括另一通信芯片1312(例如，一個或多個其他通信芯片)。例如，通信芯片1312可以被配置為管理用于向和從設備1300傳送數(shù)據(jù)的無線通信。術語“無線”及其派生詞可以用于描述電路、設備、系統(tǒng)、方法、技術、通信通道等，其可以通過使用調(diào)制的電磁輻射通過非固體介質(zhì)來傳送數(shù)據(jù)。該術語并不意味著相關聯(lián)的設備不包含任何導線，盡管在一些實施例中它們可能不包括。
通信芯片1312可以實現(xiàn)多種無線標準或協(xié)議中的任何一種，包括但不限于包括wi-fi(ieee802.11家族)，ieee802.16標準(例如，ieee802.11標準)的電氣和電子工程師協(xié)會ieee802.16-2005修正)，長期演進(lte)項目以及任何修改，更新和/或修訂(例如，高級lte項目，超移動寬帶(umb)項目(也稱為“3gpp2”)等等。)。ieee802.16兼容的寬帶無線接入(bwa)網(wǎng)絡通常被稱為wimax網(wǎng)絡，wimax網(wǎng)絡是代表微波接入的全球互通性的縮寫，wimax是通過針對ieee802.16標準的一致性和互操作性測試的產(chǎn)品的認證標記。一個或多個通信芯片1312可以根據(jù)全球移動通信系統(tǒng)(gsm)、通用分組無線業(yè)務(gprs)、通用移動電信系統(tǒng)(umts)、高速分組接入(hspa)、演進的hspa(e)-hspa)或lte網(wǎng)絡操作。一個或多個通信芯片1312可以根據(jù)增強型數(shù)據(jù)gsm演進(edge)、gsmedge無線電接入網(wǎng)絡(geran)、通用陸地無線電接入網(wǎng)絡(utran)或演進utran(e-utran)來操作。一個或多個通信芯片1312可以根據(jù)碼分多址(cdma)，時分多址(tdma)，數(shù)字增強無繩電信(dect)，演進數(shù)據(jù)優(yōu)化(ev-do)及其派生來操作，以及被指定為3g、4g、5g及以上的任何其它無線協(xié)議。在其他實施例中，通信芯片1312可以根據(jù)其他無線協(xié)議進行操作。設備1300可以包括用于促進無線通信和/或接收其他無線通信(諸如am或fm無線電傳輸)的天線1322。
在一些實施例中，通信芯片1312可以使用除了這里描述的總線106的協(xié)議之外的協(xié)議來管理有線通信。有線通信可以包括電、光或任何其它合適的通信協(xié)議?？捎赏ㄐ判酒?312啟用的有線通信協(xié)議的示例包括以太網(wǎng)、控制器局域網(wǎng)(can)、i2c、面向媒體的系統(tǒng)傳輸(most)或任何其它合適的有線通信協(xié)議。
如上所述，通信芯片1312可以包括多個通信芯片。例如，第一通信芯片1312可以專用于諸如wi-fi或藍牙的較短距離無線通信，并且第二通信芯片1312可以專用于較長距離無線通信，諸如gps、edge、gprs、cdma、wimax、lte、ev-do或其他。在一些實施例中，第一通信芯片1312可以專用于無線通信，并且第二通信芯片1312可以專用于有線通信。
設備1300可以包括電池/功率電路1314。電池/功率電路1314可以包括用于將設備1300的組件耦合到能量源的一個或多個能量存儲設備(例如，電池或電容器)和/或電路與設備1300分離(例如，ac線路功率，由汽車電池提供的電壓等)。例如，電池/電源電路1314可以包括上面參照圖2討論的上游濾波電路132和下游濾波電路131，并且可以通過總線106上的偏置來充電。
設備1300可以包括顯示設備1306(或如上所述的相應的接口電路)。顯示設備1306可以例如包括諸如平視顯示器、計算機監(jiān)視器、投影儀、觸摸屏顯示器、液晶顯示器(lcd)、發(fā)光二極管顯示器或平板顯示器的任何視覺指示器。
設備1300可以包括音頻輸出設備1308(或如上所述的相應的接口電路)。音頻輸出設備1308可以包括生成可聽指示器的任何設備，例如揚聲器、耳機或耳塞。
設備1300可以包括音頻輸入設備1324(或如上所述的相應的接口電路)。音頻輸入設備1324可以包括生成表示聲音的信號的任何設備，諸如麥克風，麥克風陣列或數(shù)字樂器(例如，具有樂器數(shù)字接口(midi)輸出的樂器)。
設備1300可以包括全球定位系統(tǒng)(gps)設備1318(或如上所述的相應的接口電路)。如本領域中已知的，gps設備1318可以與基于衛(wèi)星的系統(tǒng)通信，并且可以接收設備1300的位置。
設備1300可以包括另一輸出設備1310(或如上所述的相應的接口電路)。其他輸出設備1310的示例可以包括音頻編解碼器，視頻編解碼器，打印機，用于向其他設備提供信息的有線或無線發(fā)射機或附加存儲設備。另外，本文討論的外圍設備108中的任何合適的外圍設備可以包括在其他輸出設備1310中。
設備1300可以包括另一輸入設備1320(或如上所述的相應的接口電路)。其他輸入設備1320的示例可以包括加速度計、陀螺儀、圖像捕獲設備、鍵盤、諸如鼠標的光標控制設備、觸筆、觸摸板、條形碼讀取器，快速響應(qr)碼讀取器或射頻識別(rfid)讀取器。另外，本文討論的傳感器或外圍設備108中的任何合適的傳感器或外圍設備可以包括在其他輸入設備1320中。
上面參考設備1300描述的顯示，輸入，輸出，通信或存儲器設備中的任何合適的設備可以用作系統(tǒng)100中的外圍設備108。可選地或另外地，顯示器，輸入，上文參考設備1300描述的輸出，通信或存儲器設備可以包括在主機(例如，主機110)或節(jié)點(例如，主節(jié)點102或從節(jié)點104)中。
抽取支持更低的采樣率，并使用多個插槽來支持更高的采樣率
在一些實施例中，總線106的節(jié)點可以支持單個高帶寬音頻采樣率(例如，44.1khz-48khz)。然而，許多數(shù)字音頻信號可能不總是需要由總線106支持的完整音頻頻譜。例如，一些音頻噪聲消除應用可能不需要通過總線106發(fā)送的一些音頻信號的全帶寬。通過抽取信號不需要全帶寬，多個信道可以在單個音頻流內(nèi)被“打包”，并且沿著總線106獨立地分布到不同的從節(jié)點104。例如，抽取的音頻流可以包括多信道噪聲消除流，多信道活動聲音音頻，或其他較低帶寬流。低于40khz的采樣率可能足夠用于例如人類語音，較低質(zhì)量的音頻和fm無線電的傳輸。
在同步數(shù)字音頻網(wǎng)絡(例如，總線106)內(nèi)，提供多個音頻流的常規(guī)方法通常需要以由最高音頻帶寬信道的需要選擇的采樣率提供所有流。所有其它信道可能被迫保持相同的高采樣音頻速率，因此如果不需要高采樣音頻速率，則可能浪費數(shù)字吞吐量。假定總數(shù)字總線吞吐量有限，該常規(guī)冗余可以降低要發(fā)送的可能信道的數(shù)量。
如果音頻被替代地抽取，則總線106可以通過在主節(jié)點102處復用流并且選擇性地收聽或接收在從屬節(jié)點處的一個或多個信道來允許在單個音頻時隙內(nèi)傳輸多個音頻信道節(jié)點104。
如果數(shù)字音頻信號需要比總線106的超幀速率更高的采樣速率，則還可以使用總線106通過在多個信道上傳輸音頻信號來支持更高的采樣速率(例如，在多個在單個超幀190內(nèi)的數(shù)據(jù)時隙)。例如，從節(jié)點104可以使用多個數(shù)據(jù)時隙以比超幀速率更高的采樣速率(例如，使兩個數(shù)據(jù)時隙加倍超幀速率，四個數(shù)據(jù)時隙使超幀速率加倍等)來進行發(fā)射。對于更高質(zhì)量的音頻(例如，專業(yè)音頻)和dvd音頻，大于48khz的采樣率可是期望的。
為了在從節(jié)點104中支持兩倍和四倍的采樣速率，主節(jié)點102可以在其到主機110的采樣頻率接口處使用兩倍和四倍的tdm數(shù)據(jù)信道的量。為了增加采樣速率，多個整個通道和/或通道的分數(shù)。
在一些實施例中，單個外圍設備108(與從節(jié)點104相關聯(lián))的數(shù)據(jù)可以占據(jù)多個下游數(shù)據(jù)時隙198。該數(shù)據(jù)可以是例如音頻數(shù)據(jù)。在一些實施例中，來自單個外圍設備108(與從節(jié)點104相關聯(lián))的數(shù)據(jù)可以占據(jù)多個上游數(shù)據(jù)時隙199。圖14示出了根據(jù)本文描述的總線協(xié)議的各種實施例的沿著雙線總線106的信息交換的示例。如圖14的“主發(fā)送”行所示，一個下游數(shù)據(jù)時隙可以被發(fā)往與從節(jié)點1相關聯(lián)的揚聲器的發(fā)言者數(shù)據(jù)占據(jù)，并且兩個下游數(shù)據(jù)時隙(sd2(1)和sd2(2))可以被發(fā)往與發(fā)言者相關聯(lián)因此，與從節(jié)點2相關聯(lián)的揚聲器可以以與從節(jié)點1相關聯(lián)的揚聲器的速率的兩倍速率接收數(shù)據(jù)。多個數(shù)據(jù)時隙的類似使用可以發(fā)生在上游數(shù)據(jù)時隙199中。
在一些實施例中，第一超幀190的上游數(shù)據(jù)時隙199中的特定數(shù)據(jù)時隙可以包括來自第一外圍設備的數(shù)據(jù)，而第二超幀190的上游數(shù)據(jù)時隙199中的特定數(shù)據(jù)時隙可以包括數(shù)據(jù)從不同的第二外圍設備。例如，如圖4的“主接收”行中的第一同步響應幀之后所示，如圖14所示，第一上游數(shù)據(jù)時隙可以被來自與從節(jié)點1相關聯(lián)的麥克風的麥克風數(shù)據(jù)占用，并且第二上游數(shù)據(jù)時隙可以被來自與從節(jié)點0相關聯(lián)的麥克風a(md0a)的麥克風數(shù)據(jù)占用。如圖14的“主接收”行中的第二同步響應幀之后所示，第一上游數(shù)據(jù)時隙可以再次被來自與從節(jié)點1相關聯(lián)的麥克風的麥克風數(shù)據(jù)占用，但第二上游數(shù)據(jù)時隙可以被來自與從節(jié)點0(md0b)相關聯(lián)的麥克風b的麥克風數(shù)據(jù)占用。因此，與從節(jié)點1相關聯(lián)的麥克風可以以與從節(jié)點104相關聯(lián)的麥克風的速率的兩倍的速率在總線106上提供數(shù)據(jù)。多個數(shù)據(jù)時隙的類似使用可發(fā)生在下游數(shù)據(jù)時隙198中。圖14示出了其中與同一從節(jié)點相關聯(lián)的多個外圍設備共享特定上游數(shù)據(jù)時隙的示例，在一些實施例中，與不同從節(jié)點相關聯(lián)的多個外圍設備可以共享特定上游數(shù)據(jù)時隙。
如上所述，經(jīng)由i2s/tdm總線(例如，使用節(jié)點收發(fā)器120的i2s/tdm/pdm收發(fā)器127)與外圍設備108耦合的從節(jié)點104可以與外圍設備108通信以小于超幀速率的速率。從節(jié)點104中的設置可以通過什么因子確定從外圍設備通信相對于超幀速率(例如，2倍，4倍等)以及多個外圍設備108(或多個信道到耦合到從節(jié)點104的單個外圍設備108)可以通過時分復用共享從節(jié)點104和主節(jié)點102之間的通信時隙(例如，兩個外圍設備108可以交替地將數(shù)據(jù)放置在從節(jié)點104和主節(jié)點102之間的給定通信時隙主節(jié)點102和從節(jié)點104)。在一些實施例中，當數(shù)據(jù)速率降低時，當“縮減數(shù)據(jù)速率”外圍設備108花費很長時間將數(shù)據(jù)發(fā)送回從節(jié)點104時，從節(jié)點104可以在外部設備108的在數(shù)據(jù)應被發(fā)送到主節(jié)點102(具有存儲在從節(jié)點104處的整數(shù))的時間之前的整數(shù)個超幀。
在一些實施例中，節(jié)點收發(fā)器120的i2s/tdm/pdm收發(fā)器127可以相對于超幀速率以降低的速率運行。例如，在48khz超幀速率下允許的降低速率可以包括24khz、12khz、6khz、4khz、3khz、2.4khz、2khz、1.71khz和1.5khz。節(jié)點收發(fā)器127可以發(fā)送由i2s/tdm/pdm收發(fā)器127在上游或下游接收的數(shù)據(jù)。不同的從節(jié)點104的i2s/tdm/pdm收發(fā)器127可以以不同的速率運行。在一些實施例中，主節(jié)點102的i2s/tdm/pdm收發(fā)器127可以在系統(tǒng)100中以最高數(shù)據(jù)速率運行。
在一些實施例中，總線106上的數(shù)據(jù)時隙可以被配置為以完全連續(xù)的音頻速率(例如，48khz)運行，或者通過跳過用于超幀190的數(shù)據(jù)時隙以減小的速率運行，包含數(shù)據(jù)(例如，當在系統(tǒng)100中僅存在“降低的采樣率”麥克風節(jié)點作為外圍設備108時)。該方法可以通過減少總線106上的活動水平而不增加總線106上的信道帶寬來節(jié)省功率。
在一些實施例中，總線106上的數(shù)據(jù)時隙可以被配置為以完全連續(xù)的音頻速率運行，或者通過將用于特定從節(jié)點104的總線數(shù)據(jù)時隙分時為多個i2s/tdm信道，而不跳過超幀190的數(shù)據(jù)時隙。當不同類型的外圍設備108沿著總線106耦合到從節(jié)點104(例如，耦合到一個從節(jié)點104的多軸加速度計，耦合到另一個從節(jié)點104的麥克風或放大器節(jié)點等)。這種方法可以增加總線106上的信道帶寬并節(jié)省一些功率。
總線106上的節(jié)點可以包括用于存儲與降低速率操作相關的配置信息的一個或多個寄存器(例如，在存儲器1304中)。例如，i2srrate寄存器可以定義字段rrdiv，其可以用于將超幀速率降低到降低的i2s速率。例如，如上所述，對于48khz的超幀速率，rrdiv可以設置為24khz、12khz、6khz、4khz、3khz、2.4khz、2khz、1.71khz或1.5khz的降低速率。在一些實施例中。i2srrate寄存器還可以包括控制位rbus，其可以用于使能總線106上的減少速率的數(shù)據(jù)時隙。在一些實施例中，i2srrate寄存器可以被定義為僅主控，自動廣播，以確保該值為在總線的所有節(jié)點內(nèi)是相同的，而在其他實施例中，不需要是這種情況。
i2srate寄存器可以包括用于選擇從節(jié)點i2s/tdm速率作為超幀速率的整數(shù)倍的字段(例如，3比特字段)，或者是超幀速率的一部分。i2srate寄存器還可以包括reduce位，用于通過釘扎減少或復制i2s/tdm數(shù)據(jù)以滿足超幀速率來控制增加速率的從節(jié)點104中的rx數(shù)據(jù)的處理。share字段可以允許在總線106上實現(xiàn)數(shù)據(jù)時隙的共享。
i2srrctl寄存器可以提供用于允許節(jié)點的處理設備1302跟蹤包含新的降低速率樣本的全速率幀的比特。設置i2srrctl寄存器中的envlsb位可能導致每個數(shù)據(jù)通道的最低有效位(lsb)在發(fā)送新采樣時置1，否則清零。將i2srrctl寄存器中的enxbit位置1可能會導致在每個數(shù)據(jù)通道的數(shù)據(jù)字lsb后使用一個額外的位。該額外比特可以在發(fā)送新采樣時被設置，否則被清除。在一些實施例中，數(shù)據(jù)字長度可以小于信道寬度(例如，32位i2s信道中的24位數(shù)據(jù)字)，并且該額外位可以指示新的采樣(而通道中的剩余位可以仍然指示錯誤數(shù)據(jù))。將i2srrctl寄存器中的enstrb位置1可將adr1引腳配置為指示更新速率數(shù)據(jù)更新幀的選通。對于“全速率”節(jié)點，在i2srrctl寄存器中設置enchan位可以將節(jié)點配置為產(chǎn)生額外的i2s/tdm數(shù)據(jù)通道，以指示更新速率數(shù)據(jù)更新的幀。
i2srrsoffs寄存器可以提供用于在速率降低的從節(jié)點104中以超幀增量移動sync邊沿的字段。i2srrsoffs寄存器的rrsoffset字段可以存儲用于將速率較低的從節(jié)點104的sync邊沿在時間上較早地移動多個超幀的值。當i2s/tdm接收數(shù)據(jù)需要多于一個超幀190的存取時間時，該寄存器可用于最小化在總線106上傳送的降低速率數(shù)據(jù)的等待時間。在一些實施例中，在降低速率的從節(jié)點104中，在數(shù)據(jù)應當被發(fā)送到主機110或其他處理器之前，活動sync邊緣可以發(fā)生在兩個超幀190。將rrsoffset設置為n可能導致sync邊緣先于n個超幀發(fā)生。仍然可以在相同超幀190中的總線106上發(fā)送接收數(shù)據(jù)，而不管rrsoffset值如何。
傳輸輔助電源和電池電源
如上所述，從節(jié)點104可以由它們自己的電源本地供電和/或可以從總線106提取功率。在一些實施例中，從節(jié)點104可以提取輔助輸出功率，用于為與從節(jié)點104作為外圍設備108，以通過放大器(并且可能與連接到相同或不同的從節(jié)點104的其他放大器組合)創(chuàng)建足夠的音頻來為揚聲器供電。放大器可以是“智能的”(例如，具有其自己的數(shù)字信號處理能力)或不是(例如，沒有數(shù)字信號處理)。
在其中用于從節(jié)點104的主本地電源故障的緊急情況下，經(jīng)由總線106發(fā)送輔助功率可能是特別有利的；在車輛中，例如，警告消息和其他警報仍然可以通過音頻系統(tǒng)傳輸。從總線106提取輔助電源還可以消除與本地電源到從節(jié)點104(與例如有源揚聲器相關聯(lián))的連接和布線相關聯(lián)的成本。
另外，在總線106將功率傳遞到從節(jié)點104的實施例中，總線106可提供支持局部功率存儲(例如，對一個或多個電池，電容器，超級電容器充電)的電流，從而減小或消除了對與從節(jié)點104(例如，音頻放大器)相關聯(lián)的外圍設備108供電的額外的本地或幻影電源的需要。在一些實施例中，來自總線106的有限功率可用于饋送具有本地能量存儲裝置的從節(jié)點106，其中能量存儲裝置在峰值功率需求的時間期間提供必要的能量，同時在低的時間功率需求。當應用于具有高波峰因數(shù)的音頻信號時，這可能是特別有利的。在一些實施例中，本地電池也可用于本地供電的從節(jié)點104(例如，以減少局部電源的線徑)。
圖15是布置1500的框圖，其中從節(jié)點104耦合到能量存儲設備1502和外圍設備108(例如揚聲器)。在一些實施例中，從節(jié)點104可以從總線106提取功率(例如，如上文參考圖1和圖2所討論的)，并且可以使用該功率來至少部分地將能量存儲在能量存儲裝置能量存儲裝置1502可包括任何合適的能量存儲裝置，例如電容器或電池。特別地，從節(jié)點104的節(jié)點收發(fā)器120(未示出)可以包括電源電路1314，用于在總線106上接收電壓偏置，并且將來自電壓偏置的能量提供給能量存儲裝置1502。從節(jié)點104可以選擇性地使用能量存儲裝置1502來驅(qū)動揚聲器108。在一些實施例中，從節(jié)點104可以選擇性地使用能量存儲裝置1502來驅(qū)動功率到總線106上，以向另一個從節(jié)點104提供功率。能量存儲裝置1502可以連接到放大器，收發(fā)器和/或其他組件或外圍設備108(例如，數(shù)字信號處理器，adc，dac，電池管理電路等)。
具有揚聲器和麥克風作為外圍設備的節(jié)點
在一些實施例中，從節(jié)點104可以與揚聲器相關聯(lián)，作為外圍設備108(主要使用下游通信)，麥克風作為外圍設備108(使用大多數(shù)上游通信)，或揚聲器和麥克風(使用由總線106支持的上游和下游通信)。用于從節(jié)點104的揚聲器和麥克風的數(shù)量可以根據(jù)應用而變化，并且可以是任何合適的組合。這里討論與作為外圍設備的揚聲器和麥克風相關聯(lián)的從節(jié)點104的多個示例。在這些實施例的一些中，從節(jié)點104的節(jié)點收發(fā)器120的外圍設備通信電路(例如，i2s/tdm/pdm收發(fā)器127，i2c收發(fā)器129或具有中斷請求能力的一個或多個gpio引腳)具有至少一個揚聲器和至少一個麥克風。主機110可以(經(jīng)由主節(jié)點102)將數(shù)據(jù)推送到總線106上以與這些設備通信和/或從這些設備接收來自總線106(經(jīng)由主節(jié)點102)的數(shù)據(jù)。
感應碰撞
在其中系統(tǒng)100包括在車輛中的一些實施例中，總線106可以提供數(shù)字網(wǎng)絡，以幫助在碰撞期間理解車輛的完整性和事故水平。麥克風和/或其他傳感器(包括在外圍設備108中)可以用于感測相關聯(lián)的從節(jié)點104附近的環(huán)境的狀態(tài)，并且感測的信息可以在希望收集信息的應用上游或下游傳輸對車輛的安全和完整性。其他感測的示例可以包括超聲傳感器，視覺傳感器或機電傳感器(例如，加速度計和陀螺儀)等。
會議系統(tǒng)
在一些實施例中，系統(tǒng)100可以將與一個從節(jié)點104(或多個從節(jié)點106)相關聯(lián)的麥克風采樣的音頻分發(fā)給與另一個從節(jié)點104(或多個其他從節(jié)點104)相關聯(lián)的揚聲器。例如，總線106可以在車輛(例如，汽車、豪華轎車、客車、小型貨車、飛機等)周圍分配獲取的本地麥克風信息，使得可以在乘客和駕駛員、駕駛員到后座椅、或任何一對位置之間提供音頻信息。系統(tǒng)100的一些實施例可以將由與從節(jié)點104中的任一個相關聯(lián)的麥克風采樣的音頻廣播到由總線106提供的音頻網(wǎng)絡中的許多其他從節(jié)點104?？偩€106還可以在任何合適的兩個點(例如，消息、數(shù)據(jù)文件、內(nèi)容流等)。
在一些實施例中，從節(jié)點104可以包括外圍設備通信電路(例如i2s/tdm/pdm收發(fā)器127，節(jié)點收發(fā)器120的i2c收發(fā)器129或具有中斷請求能力的一個或多個gpio引腳)以與麥克風和會議用戶接口元件(例如，作為外圍設備108)通信。當用戶希望將來自麥克風的音頻提供給耦合到總線106的另一設備時，用戶可以致動會議用戶接口元件。會議用戶接口元件可以是例如按鈕，姿勢識別設備，麥克風(例如耦合到可以執(zhí)行語音識別任務以識別開始和結(jié)束會議的命令的處理設備)或觸摸屏顯示器的指定部分。在由用戶激活會議用戶接口元件時，從節(jié)點104可以在總線104上的上游和/或下游提供來自麥克風的數(shù)據(jù)，以便由一個或多個其他設備(例如，節(jié)點或主機)接收和/110)。在一些實施例中，主機110可以接收麥克風數(shù)據(jù)并且可以將其路由到總線106上的另一個從節(jié)點104用于回放。從節(jié)點104還可以響應于會議用戶接口元件的致動而提供路由數(shù)據(jù)，以指示麥克風數(shù)據(jù)的源和/或麥克風數(shù)據(jù)的期望目的地(a)。
例如，圖16描繪了主機110，主節(jié)點102和兩個從節(jié)點104及其相關聯(lián)的外圍設備108的布置1600以及方法1602的流程圖，方法1602可以由布置1600的主機110執(zhí)行以選擇性地路由音頻。在布置1600中，從節(jié)點0可以與單個揚聲器相關聯(lián)，而從節(jié)點1可以與揚聲器，麥克風和充當會議用戶接口元件的按鈕相關聯(lián)。方法1602可以表示對布置1600內(nèi)的數(shù)據(jù)的路由的“主機為中心”的方法。
在1604，主機110可以向從節(jié)點0提供音樂0。音樂0表示在“標稱”操作期間被路由到從節(jié)點0的任何期望的數(shù)據(jù)流。在一些實施例中，音樂0可以是視頻數(shù)據(jù)，語音數(shù)據(jù)或任何其它合適的數(shù)據(jù)。主機110可以使用本文公開的任何總線協(xié)議經(jīng)由主節(jié)點102通過總線106在1604向從節(jié)點0提供音樂0。
在1606，主機110可以向從節(jié)點1提供音樂1。音樂1表示在“標稱”操作期間被路由到從節(jié)點1的任何期望的數(shù)據(jù)流。在一些實施例中，音樂1可以是視頻數(shù)據(jù)，語音數(shù)據(jù)或任何其它合適的數(shù)據(jù)。主機110可以使用本文公開的任何總線協(xié)議經(jīng)由主節(jié)點102在總線106上在1606向從節(jié)點1提供音樂1。
在1608，主機110可以從從節(jié)點1接收按鈕數(shù)據(jù)。按鈕數(shù)據(jù)可以指示按鈕的狀態(tài)(例如，按鈕是否已被用戶按下)。主機110可以在1608經(jīng)由主節(jié)點102使用本文所公開的總線協(xié)議中的任一個在總線106上從從節(jié)點1接收按鈕數(shù)據(jù)。
在1610，主機110可以從從節(jié)點1接收麥克風數(shù)據(jù)。麥克風數(shù)據(jù)可以是與從節(jié)點1相關聯(lián)的麥克風作為外圍設備108捕獲的音頻數(shù)據(jù)。主機110可以從從節(jié)點接收麥克風數(shù)據(jù)1在1610處經(jīng)由主節(jié)點102使用本文公開的任何總線協(xié)議經(jīng)由總線106。
在1612，主機110可以確定在1608處接收的按鈕數(shù)據(jù)是否指示該按鈕已被用戶按下。如果主機110在1612確定按鈕沒有被按下，則主機110可以返回到1604并繼續(xù)向從節(jié)點0提供音樂0。
如果主機110在1612處確定按鈕已被按下，則主機110可進行到1614并將麥克風數(shù)據(jù)從從節(jié)點1提供到從節(jié)點0。主機110可將麥克風數(shù)據(jù)提供到從節(jié)點1而不是音樂1，中斷用于麥克風數(shù)據(jù)的音樂1。從節(jié)點1可以向其相關聯(lián)的揚聲器提供麥克風數(shù)據(jù)，從而將與從節(jié)點1相關聯(lián)的麥克風收集的音頻提供給與從節(jié)點0相關聯(lián)的揚聲器。主機110可以在1614向從節(jié)點1提供麥克風數(shù)據(jù)經(jīng)由主節(jié)點102使用本文公開的任何總線協(xié)議經(jīng)由總線106。
在1616，主機110可停止向從節(jié)點1提供音樂1(以使與從節(jié)點1相關聯(lián)的揚聲器安靜，而與從節(jié)點1相關聯(lián)的麥克風正將其數(shù)據(jù)發(fā)射到總線上的其它裝置)，且接著可以返回到1612以確定按鈕是否仍然被按壓。在一些實施例中，主機110可以在1616處減少音樂1的音量，而不是停止其提供。在一些實施例中，主機110可以在1616使音樂1的音量靜音，而不是停止其提供。
圖17是根據(jù)各種實施例，在布置1500周圍的音頻的選擇性路由期間可以由圖16的布置1600的從節(jié)點0執(zhí)行的方法1700的流程圖。方法1700可以表示在布置1600內(nèi)的數(shù)據(jù)路由的“以從節(jié)點為中心”的方法。
在1702，從節(jié)點0可以從主機110接收音樂0。如上面參考1604所討論的，音樂0表示在“標稱”操作期間被路由到從節(jié)點0的任何期望的數(shù)據(jù)流。在一些實施例中，音樂0可以是視頻數(shù)據(jù)，語音數(shù)據(jù)或任何其它合適的數(shù)據(jù)。主機110可以使用本文公開的任何總線協(xié)議經(jīng)由主節(jié)點102在總線106上在1702向從節(jié)點0提供音樂0。
在1704，從節(jié)點0可以向與從節(jié)點0相關聯(lián)的揚聲器提供音樂0作為外圍設備108。作為響應，揚聲器可以輸出音樂0作為可聽信號。
在1706處，從節(jié)點0可以從從節(jié)點1接收按鈕數(shù)據(jù)。按鈕數(shù)據(jù)可以指示與從節(jié)點1相關聯(lián)的按鈕的狀態(tài)(例如，按鈕是否已被用戶按下)。在一些實施例中，從節(jié)點0可以通過總線106直接從從節(jié)點1接收按鈕數(shù)據(jù)(例如，數(shù)據(jù)不必首先去往主節(jié)點102)。在一些實施例中，從節(jié)點0可以經(jīng)由主節(jié)點102和/或經(jīng)由主機110從從節(jié)點1接收按鈕數(shù)據(jù)。通常，從節(jié)點0可以在1706使用總線協(xié)議。
在1708處，從節(jié)點0可以從從節(jié)點1接收麥克風數(shù)據(jù)。麥克風數(shù)據(jù)可以是由與從節(jié)點1相關聯(lián)的麥克風作為外圍設備108捕獲的音頻數(shù)據(jù)。在一些實施例中，從節(jié)點0可以通過總線106直接從從節(jié)點1接收麥克風數(shù)據(jù)(例如，沒有數(shù)據(jù)首先必須去往主節(jié)點102)。在一些實施例中，從節(jié)點0可以經(jīng)由主節(jié)點102和/或經(jīng)由主機110從從節(jié)點1接收麥克風數(shù)據(jù)。通常，從節(jié)點0可以在1708使用以下任一項從從節(jié)點1接收麥克風數(shù)據(jù)：本文公開的總線協(xié)議。
在1710，從節(jié)點0可以確定在1706處接收的按鈕數(shù)據(jù)是否指示該按鈕已被用戶按下。如果從節(jié)點0在1710確定按鈕沒有被按下，則從節(jié)點0可以返回到1702并繼續(xù)從主機110接收音樂0。
如果從節(jié)點0在1710確定按鈕已經(jīng)被按下，則從節(jié)點0可以進行到1712并且向與從節(jié)點0相關聯(lián)的揚聲器提供麥克風數(shù)據(jù)。從節(jié)點0可以提供麥克風數(shù)據(jù)到揚聲器而不是音樂0，中斷用于麥克風數(shù)據(jù)的音樂0。從節(jié)點0然后可以返回到1710以確定按鈕是否仍然被按壓。
路由語音呼叫
在一些實施例中，系統(tǒng)100可以提供用于路由來自單個接收器的進入和離開語音呼叫(例如，在車輛內(nèi)不同位置周圍路由呼叫)的數(shù)字音頻網(wǎng)絡。利用低等待時間的下游和上游信道，可以在整個車輛中以許多有趣的方式路由高質(zhì)量語音呼叫。
在一些實施例中，從節(jié)點104可以包括外圍設備通信電路(諸如i2s/tdm/pdm收發(fā)器127，節(jié)點收發(fā)器120的i2c收發(fā)器129或具有中斷請求能力的一個或多個gpio引腳)無線收發(fā)器可以接收語音呼叫，并且從節(jié)點104可以將表示語音呼叫的數(shù)據(jù)放置在總線106上(例如，上游或下游)。
例如，圖18描繪了系統(tǒng)100的實施例，其中無線收發(fā)器包括在與從節(jié)點1相關聯(lián)的外圍設備108中。從節(jié)點1可以從無線收發(fā)器接收語音呼叫數(shù)據(jù)，并且可以將其提供給系統(tǒng)中的其他設備100(上游和/或下游)，根據(jù)本文公開的任何總線協(xié)議。根據(jù)本文所公開的總線協(xié)議中的任一個，從節(jié)點1還可以從系統(tǒng)100中的任何其他設備接收數(shù)據(jù)，并將其提供給無線收發(fā)器用于包括在輸出語音傳輸中。
在另一示例中，圖19描繪了系統(tǒng)100的實施例，其中無線收發(fā)器1902耦合到主機110(例如，使用任何合適的通信協(xié)議)。主機110可以根據(jù)本文公開的任何總線協(xié)議從無線收發(fā)器1902接收數(shù)據(jù)并將其提供給系統(tǒng)100中的其他設備。根據(jù)本文所公開的總線協(xié)議中的任一個，主機110還可以從系統(tǒng)100中的任何其他設備接收數(shù)據(jù)，并將其提供給無線收發(fā)器1902，以包括在輸出語音傳輸中。
通信接收器和發(fā)射器
如上面參照來自語音呼叫的無線收發(fā)器所討論的，代替或除了向連接到總線106的從節(jié)點104提供揚聲器和麥克風作為外圍設備108之外，從節(jié)點104還可以與外圍設備108，一個或多個通信收發(fā)器。這樣的收發(fā)器的示例可以包括藍牙模塊，近場收發(fā)器，無線因特網(wǎng)收發(fā)器，以太網(wǎng)收發(fā)器，以太網(wǎng)音頻視頻橋接(eavb)收發(fā)器，用于在物聯(lián)網(wǎng)(iot)應用中傳輸數(shù)據(jù)的收發(fā)器等。系統(tǒng)100可以有效提供擴展總線106的物理層通信鏈路，以不僅提供下游和上游音頻通信，而且提供流通信?？梢允褂每偩€同步地傳輸音頻，視頻和任何合適的信息(其中數(shù)據(jù)與音頻i2s/tdm，i2c，irq等同時傳輸，如上面參照i2s/tdm/pdm收發(fā)器127和i2c收發(fā)器129)。該功能對于遞送和接收時間編碼媒體或在不同數(shù)據(jù)流之間的定時很重要的應用中可能是特別有利的。上面參考圖1和2討論的實施例。圖18和19也可應用于任何合適的通信接收器和發(fā)射器。
例如，在一些實施例中，與從節(jié)點104相關聯(lián)的藍牙模塊可以與移動設備通信以經(jīng)由藍牙向總線106(例如，向從節(jié)點104或主節(jié)點102)發(fā)送信號，使得該信號可以被傳遞到系統(tǒng)100中的其他設備(例如，音頻信號可以由與連接到總線106的從節(jié)點104相關聯(lián)的揚聲器播放)。更一般地，本文公開的總線協(xié)議可以用作到其他通信系統(tǒng)的橋和/或橋接多個通信系統(tǒng)。
內(nèi)容路由
在一些實施例中，系統(tǒng)100可以提供允許音頻內(nèi)容本地傳輸?shù)饺我庖粋€或多個從節(jié)點104的數(shù)字音頻網(wǎng)絡。例如，系統(tǒng)100可以被配置為選擇性地將音頻路由到不同的數(shù)字音頻網(wǎng)絡的部分(例如，后聲道，前聲道，在車輛的特定座位處的揚聲器等)。以上參照圖1和2討論了該功能的示例。除了音頻之外，這種選擇性路由可以應用于任何其它合適類型的流傳輸內(nèi)容。
自動混合
在一些實施例中，由系統(tǒng)100啟用的節(jié)點間通信可以用于從包括在外圍設備108中的許多麥克風收集音頻信號，以避免在由數(shù)字分布式音頻網(wǎng)絡實現(xiàn)的雙重通話和/或回聲。具體地，總線106上的不同從節(jié)點104可以知道在總線106上傳輸?shù)囊纛l信號，并且可以通過響應地調(diào)整它們的音頻輸出來進行補償。如上面參照圖16和17所示，可以以分布式方式(例如，通過包括在一個或多個從節(jié)點104中的處理設備1302)或以集中式方式(例如，通過包括在主節(jié)點102或主機110中的處理設備1302)。
束形成
在一些實施例中，系統(tǒng)100向總線106上的多個從節(jié)點104遞送和收集同步音頻內(nèi)容的能力可以支持波束形成應用。這樣的應用可以包括檢測揚聲器位于何處和/或形成波束，以確保輸出音頻聚焦在特定區(qū)域(但是在該區(qū)域之外具有減小的或沒有可聽見性)。任何合適的聚焦傳輸或接收音頻應用也可以利用系統(tǒng)100。
麥克風連接
在一些實施例中，系統(tǒng)100可以用于提供與現(xiàn)有的模擬麥克風，連接器和前置放大器兼容并且使用標準屏蔽三導體麥克風布線來操作的麥克風數(shù)字互連。
已經(jīng)進行了以前的嘗試來引入用于專業(yè)音頻和聲音增強的數(shù)字麥克風。在這些嘗試中，音頻信號在膠囊處直接從模擬轉(zhuǎn)換為數(shù)字，然后數(shù)字地傳輸。這種方法需要定制麥克風，特殊數(shù)字電纜和數(shù)字接收器，因此不能與專業(yè)音頻生態(tài)系統(tǒng)的其余部分兼容。
系統(tǒng)100可以用于通過使用節(jié)點收發(fā)器120將包含在標準麥克風公頭xlr連接器(或連接到麥克風的其他殼體)中的adc連接到總線106來提供數(shù)字互連系統(tǒng)。adc可以是直接耦合到任何現(xiàn)有的模擬動態(tài)，駐極體或電容器型麥克風的輸出，并且可以通過標準麥克風偏置48v“幻象電源”供電。adc可以將模擬麥克風信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，并且可以使用標準麥克風電纜通過總線106(經(jīng)由節(jié)點收發(fā)器120)傳輸該數(shù)字信號。在大多數(shù)實施例中，通過總線106的通信的高頻信號特性可以與公共導體組上的較低頻率模擬麥克風信號組合，而不彼此干擾，使得兩者可以在相同電纜上傳輸，以及根據(jù)需要容易地分離。由于總線106由雙線鏈路形成，所以可以通過標準麥克風布線來提供鏈路，并且因為通過總線106的通信通常以比標準音頻高得多的頻率進行傳輸，所以通過總線106的通信可以被組合麥克風布線與現(xiàn)有的模擬麥克風信號為向后/向前兼容性。
在麥克風的接收端，可以使用多個不同的互連布置。在一些實施例中，互連可以包括節(jié)點收發(fā)器120和數(shù)字輸出，數(shù)字輸出可以轉(zhuǎn)換為標準s/pdif、aes/ebu、aes42或用于連接到音頻接收設備的另一數(shù)字格式(例如，混合器或音頻輸入設備)。在一些實施例中，互連可以包括節(jié)點收發(fā)器和dac，并且可以將模擬信號發(fā)送到標準麥克風輸入。這種方法的優(yōu)點可以包括使用較低噪聲的數(shù)字互連而不是模擬互連。在一些實施例中，互連可以連接到模擬麥克風輸入，其中經(jīng)由節(jié)點收發(fā)器120發(fā)送的信號在音頻帶之外，并且因此與模擬設備向后兼容。在一些實施例中，互連可以包括用于數(shù)字輸出和模擬信號的雙接收器連接，為用戶提供用于在數(shù)字信號和用于不同應用的模擬信號之間進行選擇的選項(例如，用于次級前置放大器的模擬信號和轉(zhuǎn)換)。
在一些實施例中，節(jié)點收發(fā)器120和dac可以直接構(gòu)建到xlr連接器或使用48v“幻象電源”供電的互連盒中。整個布置可以包括具有節(jié)點收發(fā)器120的標準麥克風電纜和麥克風連接器內(nèi)的轉(zhuǎn)換器。
這些實施例可以應用于多個麥克風設置并且用于創(chuàng)建“數(shù)字蛇”。在這樣的實施例中，可以通過一個標準麥克風電纜經(jīng)由總線106組合和發(fā)送多個麥克風信號(模擬或數(shù)字)，而不需要任何大的多導體或?qū)Ｓ脭?shù)字電纜。在接收端，節(jié)點收發(fā)器120可以將每個音頻輸入通道分離以互連到標準音頻硬件，如上所述。
圖20-23描繪根據(jù)各種實施例，可包括在系統(tǒng)100中的麥克風2002、麥克風電纜2010和音頻接收裝置2020的示例布置。在這些布置中的每一個中，麥克風2002具有電纜連接器2004。麥克風電纜2010具有耦合到電纜連接器2004的第一連接器2006和耦合到音頻接收設備2020的第二連接器2012。一個或多個導體耦合第一連接器2006和第二連接器2012之間傳輸數(shù)據(jù)。一個或多個導體可以是例如標準麥克風電纜。音頻接收設備2020可以具有電纜連接器2018以耦合到麥克風電纜2010的第二連接器2012。在一些實施例中，電纜連接器2004，第一連接器2006，第二連接器2012和電纜連接器2018可以是xlr連接器，或者可以具有任何其它合適的幾何形狀。
圖20描繪了布置2000，其中adc2008設置在第一連接器2006中或附近，并且從模擬麥克風信號生成數(shù)字輸出，該數(shù)字輸出被提供給設置在第二連接器2012中或附近的節(jié)點收發(fā)器120。節(jié)點收發(fā)器120可以包括四條導線，其提供用于在四條導線的上游對上傳輸?shù)纳嫌涡盘柡?或用于在四條導線的下游對上傳輸?shù)南掠涡盘?。adc2008的數(shù)字輸出可以與節(jié)點收發(fā)器120的輸出并行地(例如，在其自身的導線或?qū)Ь€上)提供。音頻接收裝置2020的電纜連接器2018可以接收傳送節(jié)點收發(fā)器120的輸出的四條導線，并且將這四條導線上的信號路由到總線106，并且可以接收傳送adc2008的數(shù)字輸出的導線，將數(shù)字輸出路由到任何合適的數(shù)字音頻輸入。
圖21示出了布置2100，其中adc2008設置在第一連接器2006中或附近，并且從模擬麥克風信號生成數(shù)字輸出。該數(shù)字輸出被提供給設置在第二連接器2012中或接近第二連接器2012的節(jié)點收發(fā)器120。如圖20所示，節(jié)點收發(fā)器120的輸出可以包括提供用于在四條線路的上游對上傳輸?shù)纳嫌涡盘柡?或用于在四條線路的下游對上傳輸?shù)南掠涡盘柕乃臈l線。adc2008的數(shù)字輸出可以與設置在第二連接器2012中或其附近的dac2016并行地提供。dac2016的模擬輸出可以與節(jié)點收發(fā)器120的輸出并行地提供(例如，在其自身的電線或電線上)。音頻接收裝置2020的電纜連接器2018可以接收傳送節(jié)點收發(fā)器120的輸出的四條導線，并將這四條導線上的信號路由到總線106，并且可以接收傳送dac2016的模擬輸出的導線，將模擬輸出路由到任何合適的模擬音頻輸入。
圖22示出了布置2200，其中adc2008設置在第一連接器2006中或附近，并且從模擬麥克風信號生成數(shù)字輸出，該數(shù)字輸出被提供給也布置在第一連接器2006中或附近的節(jié)點收發(fā)器120。節(jié)點收發(fā)器120的輸出可以包括提供用于在四條導線的上游對上傳輸?shù)纳嫌涡盘柡?或用于在四條導線的下游對上傳輸?shù)南掠涡盘柕乃母鶎Ь€。麥克風2002的模擬輸出可以與節(jié)點收發(fā)器120的輸出(例如，在至少四條導線的公共集合上)組合。音頻接收設備2020的電纜連接器2018可以接收與麥克風2002的模擬輸出結(jié)合的節(jié)點收發(fā)器120的輸出的四條導線，并且將這四條導線路由到總線106和任何合適的模擬音頻輸入。如上所述，因為通過總線106傳送的信號通常在頻率上不與模擬音頻信號重疊，所以可以在相同的導體集合上傳送信號，并且提取期望的信號(例如，通過濾波或由于最終接收設備來識別另一頻帶中的信號)。
圖23示出了布置2300，其中adc2008設置在第一連接器2006中或附近，并且從模擬麥克風信號生成數(shù)字輸出。該數(shù)字輸出被提供給設置在第二連接器2012中或接近第二連接器2012的節(jié)點收發(fā)器120。如圖20所示，節(jié)點收發(fā)器120的輸出可以包括提供用于在四條線路的上游對上傳輸?shù)纳嫌涡盘柡?或用于在四條線路的下游對上傳輸?shù)南掠涡盘柕乃臈l線。adc2008的數(shù)字輸出可以與第二連接器2012中的節(jié)點收發(fā)器120的輸出(例如，在其自身的導線或?qū)Ь€上)并行地提供，并且可以并行地提供來自麥克風2002的模擬麥克風信號到音頻接收設備2020的電纜連接器2018可以接收傳送節(jié)點收發(fā)器120的輸出的四條導線，并將這四條導線上的信號路由到總線106接收傳送模擬麥克風信號的導線并將該模擬信號路由到任何合適的模擬音頻輸入，并接收傳送adc2008的數(shù)字輸出的導線，并將該數(shù)字信號路由到任何合適的數(shù)字音頻輸入。
盡管圖20-23示出了麥克風電纜2010內(nèi)的各種位置中的各種部件，但是這些布置僅僅是示例性的，并且可以適當?shù)刂匦露ㄎ徊考?。例如，在一些實施例中，組件(例如，adc2008，節(jié)點收發(fā)器120和/或dac2016)中的一些或全部可以位于電纜連接器2004或電纜連接器2018中。如上所述，在一些實施例中，模擬麥克風信號可以與由節(jié)點收發(fā)器120產(chǎn)生的總線106上的業(yè)務和/或由adc2008產(chǎn)生的模擬麥克風信號的數(shù)字表示共享導體。
射頻接收器作為總線上的一個節(jié)點
如上面參照來自語音呼叫的無線收發(fā)器所討論的，代替或除了向連接到總線106的從節(jié)點104提供揚聲器和麥克風作為外圍設備108之外，從節(jié)點104還可以與外圍設備108，諸如fm(頻率調(diào)制)接收器，am(振幅調(diào)制)接收器，衛(wèi)星無線電接收器，電視/媒體接收器或其它空中信號接收器的一個或多個無線電接收器。在常規(guī)的車輛設置中，接收器具有安裝到車頂，后窗，后擾流板或車輛的其它部分的天線，其具有將天線連接回車輛前部的頭部無線電單元的長導線。這種常規(guī)方法可能遭受由于長導線的電磁干擾，這可能需要其他車載電子設備必須被仔細地設計和控制，以便不干擾在長導線上攜帶的信號的頻率。
為了減輕這些問題并改進設計靈活性和性能，在系統(tǒng)100的一些實施例中，節(jié)點收發(fā)器120(例如，包括在從節(jié)點104中)可以包括與天線通信的外圍設備通信電路，天線耦合到車頂或車輛的其他部分，并且外圍設備通信電路可以經(jīng)由有線連接與天線通信。節(jié)點收發(fā)器120可以位于靠近天線處，并且由天線接收的數(shù)據(jù)可以通過總線106傳送到頭單元(例如，主節(jié)點102或包括在頭單元中的主機110)，而不是通過將天線耦合到頭單元的單個長導體。這可以通過在不易受來自其它車載電子設備的干擾的頻帶中數(shù)字地發(fā)送接收的數(shù)據(jù)來減少或消除電磁干擾問題。
圖24示出根據(jù)各種實施例的其中從節(jié)點104接近耦合到車輛的車頂?shù)奶炀€2404的布置2400。天線2404(以及任何相關聯(lián)的無線電接收器電路)可以是從節(jié)點104的外圍設備108，并且可以經(jīng)由任何合適的外圍設備通信電路將接收到的無線電數(shù)據(jù)提供給從節(jié)點104。從節(jié)點104可以經(jīng)由總線106將接收到的無線電數(shù)據(jù)(例如，以原始或處理形式)提供給車輛的頭單元2402中的主節(jié)點102。
與天線(例如，i2s/tdm/pdm收發(fā)器127，i2c收發(fā)器129和/或具有節(jié)點收發(fā)器120的中斷請求能力的一個或多個gpio管腳)通信的外圍設備通信電路可以接口具有用于與天線相關聯(lián)的無線電接收機的現(xiàn)有i2s和/或i2c接口，因此節(jié)點收發(fā)器120可以容易地與無線電接收機接口。在一些實施例中，節(jié)點收發(fā)器120還可以在通過總線106發(fā)送所接收的無線電信號之前(例如，內(nèi)部)提供采樣率轉(zhuǎn)換器(例如，內(nèi)置)以處理接收的無線電信號(通常固定在合適的載波頻率)以對應于超幀速率的音頻采樣頻率)。從無線電接收器接收的數(shù)據(jù)然后可以在總線106上的從節(jié)點104(例如，到揚聲器或用于向用戶的其它遞送)上傳或下游傳輸。
傳輸壓縮視頻
如上所述，除了或替代通過總線106傳輸音頻，視頻可以通過總線106傳輸。在一些實施例中，壓縮視頻(或低質(zhì)量視頻，諸如后視攝像機或具有適當數(shù)據(jù)速率的后座視頻監(jiān)視器)也可以通過總線106發(fā)送。例如，可以發(fā)送來自攝像機的壓縮視頻，或者可以發(fā)送用于視頻顯示的壓縮視頻。
用戶接口控件
麥克風和任何合適的傳感器可以被包括在系統(tǒng)106中作為外圍設備108，以提供用戶接口或改善音頻應用。麥克風和/或傳感器在車輛設置中的應用可以包括免提用戶界面(例如，語音控制/命令)，遠程信息處理，駕駛員監(jiān)控，緊急/路邊援助和姿勢識別應用。例如，麥克風可以嵌入在座椅安全帶或車輛內(nèi)的任何合適的位置。總線106可以提供用于發(fā)送由麥克風和任何合適的傳感器收集的音頻數(shù)據(jù)的有效通信信道。在一些實施例中，系統(tǒng)100中還可以包括任何合適的i2c設備，例如手勢識別傳感器，按鈕，存儲器設備，顯示器等(例如，由于外圍設備108可以與包括在節(jié)點收發(fā)器120)。
背板連接
在一些實施例中，系統(tǒng)100可以用于以低等待時間互連不同子系統(tǒng)(例如，包括在不同控制板中或在同一板上)。特別地，系統(tǒng)100可以用于菊花鏈連接多個板以創(chuàng)建更大的系統(tǒng)。系統(tǒng)100還可以通過相同的總線106將板與較小的設備互連。會議室，娛樂系統(tǒng)，對講系統(tǒng)，智能家庭，監(jiān)視系統(tǒng)和緊急系統(tǒng)等可以利用總線106來互連子系統(tǒng)。
在一些實施例中，系統(tǒng)100可以用于將音頻視頻設備互連在一起用于演出舞臺，錄音室或任何其他合適的娛樂設置。通過使用雙線總線106，相對于傳統(tǒng)的粗線纜技術，可以有利地減少互連視聽設備所需的布線。視聽設備可以包括揚聲器，混音控制臺，樂器，時間編碼設備，照明設備，放大器，視頻顯示器，煙火和任何其他合適的設備。例如，圖25示出了布置2500，其中多種類型的視聽設備包括節(jié)點收發(fā)器120，并且因此用作從節(jié)點104并且可以沿著總線106通信。具體地，主咨詢臺2502可以包括主機110和主節(jié)點102，并且節(jié)點收發(fā)器120可以包括在或耦合到混合控制臺2504、樂器2506、照明設備2508、放大器2510、揚聲器2512和煙火控制臺2514中。這些設備中的每一個可以用作外圍設備108，并且可以使用任何合適的外圍設備通信電路(例如，i2s/tdm/pdm收發(fā)器127、i2c收發(fā)器129和/或具有中斷請求能力的一個或多個gpio引腳)與其相關聯(lián)的節(jié)點收發(fā)器120通信。根據(jù)本文公開的任何總線協(xié)議，來自這些設備的數(shù)據(jù)可以由節(jié)點收發(fā)器120沿著總線106提供給其他設備。
系統(tǒng)100可以用于在任何合適的設置中互連設備。例如，系統(tǒng)100可以用于以上面參照圖25討論的方式互連具有許多傳感器和子系統(tǒng)(例如，用于患者監(jiān)測應用)的醫(yī)療設備。相對于常規(guī)方法，使用雙線總線106可以減少連接這些傳感器和系統(tǒng)的布線。
振動測量
在一些實施例中，系統(tǒng)100可用于互連麥克風和其它傳感器，其被布置成在材料經(jīng)受壓力測試時或在使用期間監(jiān)測材料(例如碳纖維材料)的許多部分。材料可以包括例如材料板，物體，鐵軌，橋梁，車輛或建筑物。根據(jù)本文公開的任何總線協(xié)議，這些麥克風和其他傳感器，和/或產(chǎn)生用于材料或物體的結(jié)構(gòu)測試的刺激的裝置也可以使用系統(tǒng)100內(nèi)的總線106有效地連接。
控制系統(tǒng)
在一些實施例中，如上所述，系統(tǒng)100可以提供低延遲菊花鏈通信架構(gòu)。由于系統(tǒng)100的數(shù)據(jù)傳輸中的低等待時間和同步性，系統(tǒng)100可以為控制系統(tǒng)，特別是可以受益于減少的布線和/或控制系統(tǒng)的控制系統(tǒng)提供有效的通信信道，其可以通過控制系統(tǒng)可以有利地使用系統(tǒng)100在總線106上的節(jié)點之間傳送命令或者與總線106上的節(jié)點的狀態(tài)相關聯(lián)的數(shù)據(jù)，以實現(xiàn)控制功能。
當系統(tǒng)100在具有容錯要求的系統(tǒng)中實現(xiàn)時，從節(jié)點104可以以環(huán)形配置連接在總線上，其中從節(jié)點104中的任何一個可以被配置為最后的從節(jié)點104。以上參照圖12討論了環(huán)配置的示例。如果環(huán)中的總線鏈路發(fā)生故障，則環(huán)配置可以提供用于維持節(jié)點間連接的容錯配置?？偩€106還可以利用本文所討論的節(jié)點發(fā)現(xiàn)機制來發(fā)現(xiàn)環(huán)路中從故障恢復的正確的最后的從節(jié)點104。
通過低延遲通信鏈路的分布式處理
系統(tǒng)100可以用于在不同的從節(jié)點104之間分布處理操作。如上所述，這對于期望在節(jié)點處執(zhí)行本地處理同時仍然具有低等待時間通信的控制系統(tǒng)是有利的鏈路互連節(jié)點。例如，安全/安全功能可以分布在多個從節(jié)點104之間。從節(jié)點104可以實現(xiàn)用于防止與該從節(jié)點104相關聯(lián)的一個或多個外圍設備108(例如，監(jiān)視和控制機器人肢體的設備)的機制過度使用力或過早地對局部檢測到的問題作出反應。系統(tǒng)100可以實現(xiàn)分布式本地處理，這可以減輕或避免立即需要從從節(jié)點104向中央處理器(其具有潛在危及系統(tǒng))傳送信息。
在一些實施例中，系統(tǒng)100的廣播功能可以由從節(jié)點104采用以監(jiān)聽作為用于其他從節(jié)點104的外圍設備108的其他傳感器/伺服/致動器，并且相應地進行反應，而不依賴于中央處理器(例如，在主機110處)。
利用由系統(tǒng)100實現(xiàn)的分布式處理，假肢和其他機器人應用可以被賦予等同于肌肉記憶的處理，其中從節(jié)點104可以獨立地處理并對其環(huán)境和他們自己的狀態(tài)做出反應，而不需要主節(jié)點102和/或主機110的干擾。
人工四肢
系統(tǒng)100的各種實施例可以有利地應用于通常存在于人造/機器人肢體中以及通常在機器人中的控制系統(tǒng)。傳感器和致動器以及使用機器人系統(tǒng)的這樣的傳感器和致動器可以用作外圍設備108以便在總線106上從節(jié)點104。在一些實施例中，如上所述，這些傳感器和致動器也可以由總線106供電。有利地，布線可以減少為菊花鏈雙線系統(tǒng)，而不是大束線，從而在機器人的形狀因數(shù)方面提供優(yōu)點。
一個示例是機器人腿，其中膝關節(jié)需要來自一個或多個腳傳感器的信息，并且腳關節(jié)需要來自一個或多個膝傳感器的信息。通常，集中式處理器將使用大量的電線連接到傳感器和致動器。利用系統(tǒng)100，可以從該常規(guī)方法減少導線的數(shù)量，從而根據(jù)本文公開的任何總線協(xié)議技術經(jīng)由總線106全局分布信息，從而實現(xiàn)更快的本地化處理。
例如，圖26示出了具有膝關節(jié)2602，踝關節(jié)2604和腳關節(jié)2606的機器人肢體2600。圖26還示出了系統(tǒng)100的布置2608，其可以用于使得用于機器人肢體2600的傳感器和致動器能夠沿著機器人肢體2600傳送數(shù)據(jù)。特別地，布置2608可以包括具有外圍設備108其包括膝部傳感器，具有包括膝蓋執(zhí)行器的外圍設備108的從節(jié)點1，具有包括腳踝傳感器的外圍設備108的從節(jié)點2，具有外圍設備108的從設備節(jié)點3，外圍設備108包括腳踝執(zhí)行器，具有包括腳傳感器的外圍設備108的從節(jié)點4，以及具有包括腳致動器的外圍設備108的從節(jié)點5。由外圍設備108中包括的任何傳感器生成的數(shù)據(jù)可以被傳送到相關聯(lián)的從節(jié)點104，然后可以在上游和/或下游傳送，以便最終到達一個或多個其他從節(jié)點104(例如，用于驅(qū)動包括在外圍設備108中的任何致動器)。
以上關于機器人肢體所討論的相同優(yōu)點還可以適用于涉及許多較小的電子子系統(tǒng)(每個執(zhí)行子系統(tǒng)的一些局部處理)的任何機器人系統(tǒng)。在機器人中連接傳感器和伺服系統(tǒng)的系統(tǒng)100的使用不限于連接傳感器和致動器，而是系統(tǒng)100可以用于連接任何合適的電子設備，諸如存儲器，處理器，揚聲器，麥克風，燈，無線電接收器等。例如，系統(tǒng)100可應用于游戲應用中的身體傳感器的網(wǎng)絡，對身體運動的研究或通過身體運動控制其他機械。
傳感器或設備網(wǎng)絡
系統(tǒng)100可以用于實現(xiàn)任何合適的控制系統(tǒng)以減少布線，同時提供低等待時間的通信鏈路。這些控制系統(tǒng)可以包括機械(重型，大型工業(yè)機械)，裝配線設備(具有許多控制器和傳感器)，無人機(自動飛行機器人)，自主控制系統(tǒng)，動力控制系統(tǒng)等。諸如傳感器(或傳感器塊)，控制器和/或致動器(例如，小致動器)的設備可以同步工作以提供它們各自的功能，并且系統(tǒng)100可以在這些設備之間提供有效的低延遲通信鏈路在向這些裝置提供功率的同時不需要過多的布線(和重量)。傳感器網(wǎng)絡通常還可以利用系統(tǒng)100的特征以減少布線，并且還使用總線106作為用于傳感器的功率輸送網(wǎng)絡。
分布式智能支持
在一些實施例中，從節(jié)點104和主機110可以各自包括，接收和發(fā)送用于在它們之間通信的郵箱。一些實施例可以使用i2c用于郵箱通信；從節(jié)點104(例如，由i2c收發(fā)器129管理)的i2c接口可以被配置為i2c從設備，使得處理設備可以通過i2c對從節(jié)點104進行編程并且啟動對郵箱的讀取和/或?qū)懭搿?/p>
在一些實施例中，用于從節(jié)點104的節(jié)點收發(fā)器120可以包括，接收和發(fā)送可以用作用于主機110的處理設備1302和處理設備1302之間的通信的輸入和輸出“郵箱”的寄存器。(例如，與節(jié)點收發(fā)器120分離的處理設備)。通過在完成向郵箱的數(shù)據(jù)寫入時觸發(fā)的中斷，可以向主機110和從節(jié)點104通知它們各自的郵箱中的數(shù)據(jù)。節(jié)點收發(fā)器120可以被配置為在完成向相關郵箱的數(shù)據(jù)寫入時生成到包括在從節(jié)點104中的處理設備1302的中斷。
圖27是布置2700的框圖，其中從節(jié)點0包括具有接收郵箱2710和發(fā)送郵箱2712的節(jié)點收發(fā)器120，節(jié)點收發(fā)器120可用于與主機110的接收郵箱2704和發(fā)送郵箱2708通信(經(jīng)由主節(jié)點102)。具體地，提供給接收郵箱2710的數(shù)據(jù)可以經(jīng)由節(jié)點收發(fā)器120產(chǎn)生的中斷傳送到從節(jié)點0的處理設備1302，并且從節(jié)點0的處理設備1302可以通知節(jié)點收發(fā)器120：數(shù)據(jù)在發(fā)送郵箱2712中以用于發(fā)送到主機110。
節(jié)點收發(fā)器120可以包括用于控制這些郵箱的多個寄存器。在一些實施例中，mbox0ctl和mbox1ctl寄存器可以提供字段以啟用這些郵箱并且控制郵箱的方向，消息長度和中斷啟用。
在默認情況下，郵箱0可以被配置為接收郵箱(例如，接收郵箱2710，由主機110寫入并由從節(jié)點104的處理設備1302讀取)。郵箱1可以默認配置為發(fā)送郵箱(例如，發(fā)送郵箱2712，由從節(jié)點104的處理設備1302寫入并由主機110讀取)。
mboxxctl寄存器的mbxlen字段可以定義相關聯(lián)的郵箱的長度。如果此字段為0，mboxxb0可能是郵箱的最后一個字節(jié)。如果此字段為1，mboxxb1可能是郵箱的最后一個字節(jié)。如果此字段為2，mboxxb2可能是郵箱的最后一個字節(jié)。如果此字段為3，mboxxb3可能是郵箱的最后一個字節(jié)。
對于啟用的接收郵箱，如果mboxxctl寄存器的mbxfien位被置位，則在從節(jié)點104的處理設備1302的中斷可以在主機110寫入相關郵箱的最后字節(jié)之后發(fā)生，并且節(jié)點收發(fā)器120確定不需要總線重試。如果設置mboxxctl寄存器的mbxeien字段，則在從節(jié)點104的處理設備1302讀取相關郵箱的最后字節(jié)之后，可以發(fā)生到主機110的中斷。
對于啟用的發(fā)送郵箱，如果設置了mbxfien字段，則在從節(jié)點104的處理設備1302寫入相關郵箱的最后字節(jié)之后，可以發(fā)生到主機110的中斷。如果mbxeien失敗，則在從節(jié)點104的處理設備1302的中斷可以在相關郵箱的最后字節(jié)被主機110讀取并且節(jié)點收發(fā)器120確定不需要總線重試之后發(fā)生。
在一些實施例中，mbox0stat和mbox1stat寄存器可以提供郵箱的狀態(tài)信息。當郵箱已填滿時，mboxxstat寄存器的相關mbxfull位可能變?yōu)楦唠娖?，mbxempty位可能變?yōu)榈碗娖?。當郵箱被清空時，mboxxstat寄存器的相關mbxempty位可能變?yōu)楦唠娖?，mbxfull位可能變?yōu)榈碗娖?。當相關聯(lián)的郵箱向主機110或本地處理器(例如，從節(jié)點104的處理設備1302)發(fā)送中斷時，包括在mboxxstat寄存器中的mbxeirq和mbxfirq位可以變高，并且當中斷被處理時可以變?yōu)榈椭鳈C110或本地處理器。
在一些實施例中，mbox0bn和mbox1bn寄存器可以包含郵箱數(shù)據(jù)。在一些示例中，每個郵箱可以保存高達32位的數(shù)據(jù)。mboxxbn寄存器中的mbxlen字段可以定義郵箱中的活動字節(jié)數(shù)。在一些實施例中，每個郵箱可以支持8，16，24，或32位消息。
傳感器支持
在一些車輛應用中，系統(tǒng)100可以包括在總線106上的從節(jié)點104的布置，以互連分別位于機艙的左側(cè)和右側(cè)的兩個麥克風，以及耦合到從節(jié)點的環(huán)境傳感器104位于總線106上并位于麥克風之間并靠近擋風玻璃。環(huán)境傳感器可測量用于空氣重新布線的溫度和濕度(例如，用于除霧和氣候控制功能)和/或環(huán)境氣體(例如氨，一氧化碳，二氧化氮)以改善乘客舒適性。麥克風可以是例如微機電系統(tǒng)(mems)麥克風陣列。
在一些實施例中，從節(jié)點104的節(jié)點收發(fā)器120包括外圍設備通信電路(例如，i2s/tdm/pdm收發(fā)器127，i2c收發(fā)器129和/或具有中斷請求能力的一個或多個gpio引腳)與車輛中的環(huán)境傳感器(諸如濕度傳感器，溫度傳感器和/或氣體傳感器)通信。在一些實施例中，主機110可以基于來自經(jīng)由從節(jié)點104，總線106和主節(jié)點102傳輸?shù)街鳈C110的環(huán)境傳感器的數(shù)據(jù)來生成用于車輛中的氣候控制系統(tǒng)的控制指令。例如，圖。圖28示出了系統(tǒng)100的布置2800，其中從節(jié)點0(在機艙的左側(cè))具有包括麥克風和揚聲器的外圍設備108，從節(jié)點1(靠近擋風玻璃2802)具有外圍設備設備108包括濕度和/或溫度傳感器，從節(jié)點2具有包括氣體傳感器的外圍設備108，并且從節(jié)點3(在機艙的右側(cè))具有包括麥克風和揚聲器的外圍設備108。
當麥克風包括在機艙的左側(cè)和右側(cè)上的車輛中(例如，為了降噪和/或波束成形)時，用于耦合這些麥克風的電纜可以由耦合到外圍設備的中間從節(jié)點104執(zhí)行靠近擋風玻璃區(qū)域的氣候控制功能(加熱通風和空調(diào)(hvac)和/或空氣監(jiān)測功能)的設備。在一些情況下，用于從節(jié)點104的外圍設備可以包括濕度和/或溫度傳感器，其可以提供允許測量擋風玻璃表面處的露點的濕度和/或溫度信息，并且能夠預測擋風玻璃霧化，使得車輛中的hvac系統(tǒng)可以“準時”操作以防止霧化。這樣的系統(tǒng)可以通過“始終開啟”或手動控制的hvac系統(tǒng)來節(jié)省能量，并且可以通過避免擋風玻璃霧化來提高車輛操作期間的安全性。可以在一些實施例中使用的濕度和/或溫度傳感器的示例是由measurementspecialtiesofhampton，virginia制造的htu21d傳感器。類似地，由檢測車廂的空氣中的不想要的化學品的存在的氣體傳感器產(chǎn)生的數(shù)據(jù)可以用于觸發(fā)車輛中的hvac系統(tǒng)的操作，以改善通風并減少化學濃度?？梢栽谝恍嵤├惺褂玫臍怏w傳感器的示例是由瑞士的sgxsensortech制造的mics-6814傳感器。
集成加速度計
在一些實施例中，從節(jié)點104可以與外圍設備108相關聯(lián)，外圍設備108包括集成到與節(jié)點收發(fā)器120(例如，上游收發(fā)器122和/或下游收發(fā)器124)相同的板中的加速度計(例如，多軸加速度計)。音頻輸入和輸出，例如麥克風和揚聲器，也可以耦合到同一個板。這種實施例的一個應用可以是道路噪聲消除，其中測量底盤的振動以及音頻分量消除。
測試設備支持
在一些實施例中，節(jié)點的收發(fā)器120可以在“總線監(jiān)視模式”或“bmm”配置，其中節(jié)點收發(fā)器120監(jiān)視總線106的區(qū)段上的上游和/或下游的活動，用于主從節(jié)點行為(例如，什么信號來往于主和/或從節(jié)點)。在一些實施例中，節(jié)點收發(fā)器120的上游收發(fā)器122監(jiān)視下游數(shù)據(jù)，并且將它提供給協(xié)議分析器(例如，經(jīng)由使用i2s/tdm/pdm收發(fā)127的i2s總線)。在總線監(jiān)視模式下操作的節(jié)點收發(fā)器120在本文中可以稱為“總線監(jiān)視器”或“bm”。在該模式中，節(jié)點收發(fā)器120的下游收發(fā)器124可以被禁用?？偩€監(jiān)視器可以不與其它從節(jié)點104以菊花鏈形式連接，而是可以接入正好在待監(jiān)視的從節(jié)點104的上游的一對導線中，并且可以由主節(jié)點102發(fā)現(xiàn)，即使它不具有全部典型的從節(jié)點104中的節(jié)點收發(fā)器120的功能?？偩€監(jiān)視器可以最初由與總線監(jiān)視器通信的處理器(例如，經(jīng)由i2c協(xié)議)配置。
因此，在一些實施例中，充當總線監(jiān)視器的節(jié)點收發(fā)器120可以包括外圍設備通信電路(例如，i2s/tdm/pdm收發(fā)器127，i2c收發(fā)器129和/或一個或多個gpio引腳，中斷請求能力)，以將通過總線106從上游設備接收的信號提供給協(xié)議分析器。在一些實施例中，工作在總線監(jiān)視模式下的節(jié)點收發(fā)器120可以禁用其下游收發(fā)器124。上游收發(fā)器122可以被配置為僅接收數(shù)據(jù)而不發(fā)送。
圖29是根據(jù)各種實施例的系統(tǒng)100的元件和總線監(jiān)視器的布置2900的框圖。在布置2900中，總線監(jiān)視器設備2902可以包括總線監(jiān)視器2906和處理設備2908，處理設備2908經(jīng)由i2c和/或i2s與總線監(jiān)視器2906通信(例如，使用i2s/tdm/pdm收發(fā)器127和/或總線監(jiān)視器的i2c收發(fā)器129)。處理設備2908可以采用上面參考圖1討論的任何處理設備1302的形式。bmm2906可以接入剛好在從節(jié)點1的上游的總線106的兩條導線中，并且隔離電路2904可以設置在bmm2906和總線106之間。隔離電路2904可以包括模擬電路以隔離總線106從bmm2906的負載。
在一些實施例中，總線監(jiān)視模式可以使節(jié)點收發(fā)器120用作被動bm，也稱為嗅探器。bm可以使用其i2s端口將來自總線106的業(yè)務傳送到協(xié)議分析器。bm在系統(tǒng)100中可以是無源的，因為它偵聽總線同步控制幀180控制寫入以配置其總線特性以匹配bm正在監(jiān)視的從節(jié)點104的那些，但不響應同步控制幀180。
上游收發(fā)器122可以看到上游和下游數(shù)據(jù)，因為bm不是菊花鏈的。在一些實施例中，在經(jīng)由上游收發(fā)器122接收到下游數(shù)據(jù)時，bm可以將接收到的同步控制幀180及其對應的下游數(shù)據(jù)時隙198加載到下游幀緩沖器中。在一些實施例中，在經(jīng)由上游收發(fā)器122接收到上游數(shù)據(jù)時，bm可以將接收到的同步響應幀及其相應的上游數(shù)據(jù)時隙加載到上游幀緩沖器中。bm可以向i2s/tdm/pdm收發(fā)器127提供下游和上游數(shù)據(jù)，以提供給協(xié)議分析器(例如，處理設備2908)。
節(jié)點收發(fā)器120可以包括一個或多個寄存器以支持bmm。在一些實施例中，節(jié)點收發(fā)器120可以包括bmmcfg寄存器。bmmcfg寄存器可以包括bmmen位(以指示節(jié)點收發(fā)器120是否要在bmm中操作)，bmmrxen位(當節(jié)點收發(fā)器在bmm中時啟用或禁用上游收發(fā)器122)和bmmndsc節(jié)點(以指示系統(tǒng)100的啟動和發(fā)現(xiàn)過程是否在bm被附接和啟用之前或之后發(fā)生)。
圖30是根據(jù)各種實施例的用于開始bm的操作的方法3000的流程圖。方法3000可以由總線監(jiān)視器設備2902中的處理設備2908執(zhí)行，并且可以被描述為參考bm2906執(zhí)行。
在3002處，處理設備2908可以啟用bm2906中的bmm。在啟用bmm之前，bm2906可以默認為節(jié)點收發(fā)器120的標準配置。在3002啟用bmm可以包括設置上面討論的bmmen位。
在3004，處理設備2908可以在將bm附接到要監(jiān)視的從節(jié)點104(例如，圖29的從節(jié)點1)上游的總線106的鏈路之后，使能上游收發(fā)器122。在3004處啟用上游收發(fā)器122可以包括設置上面討論的bmmrxen位。
在3006，處理設備2908可以使用經(jīng)由i2c收發(fā)器129發(fā)送的命令來配置bm2906的i2s/tdm/pdm收發(fā)器127以用于傳輸。
在3008，在bm2906被主機110發(fā)現(xiàn)并且bm2906的pll128鎖定之后，處理設備2908可以經(jīng)由bm的i2s/tdm/pdm收發(fā)器127從總線106接收數(shù)據(jù)。如上所述，bm2906可以窺探總線同步控制幀180控制寫入，以配置其總線特性(例如，dnslots和upslots的值)，以匹配正在被監(jiān)視的從節(jié)點104的那些(例如，從圖29的節(jié)點1)。
bm可以嗅出其所連接的總線106的段，并且還可以當bm104允許在發(fā)現(xiàn)期間監(jiān)視總線106時學習下游從節(jié)點104的配置。有些監(jiān)測的參數(shù)可應用到整個總線106(例如，所有的從節(jié)點104)，一些用于緊鄰下游的從節(jié)點104，一些用于進一步下游的從節(jié)點104。bm可以監(jiān)視發(fā)現(xiàn)，存儲來自最近發(fā)現(xiàn)的參數(shù)，使用已知參數(shù)設定或嘗試不同的參數(shù)變化，直到已經(jīng)實現(xiàn)成功解碼(例如，音樂數(shù)據(jù)已經(jīng)被解碼)。
在一些實施例中，如果主機110使用通過主節(jié)點102中繼到作為bm的從節(jié)點104的控制指令來啟用該功能，則只能在總線106上向下游發(fā)送的有效載荷。在一些這樣的實施例中，如果bm沒有通過主節(jié)點102相應地配置，則bm只能輸出(“嗅探”)同步控制和響應幀數(shù)據(jù)，但不輸出數(shù)據(jù)時隙中的有效載荷。這可以提供某種級別的內(nèi)容保護，因為數(shù)據(jù)被加擾，并且當主機110允許時，bm只能訪問有效載荷數(shù)據(jù)。
gpio到gpio通信
在一些實施例中，節(jié)點收發(fā)器120可支持多個節(jié)點收發(fā)器120之間的通用輸入或輸出(gpio)，而在初始編程之后無需主機110的介入。在一些這樣的實施例中，主機110可能僅需要用于節(jié)點收發(fā)器120的虛擬端口的初始設置。
在一些實施例中，可以使用多個虛擬端口(例如，8個虛擬端口)。主節(jié)點102可以管理虛擬端口(也可以稱為“gpio總線端口”，“虛擬端口映像”或“虛擬端口鏡像”)，并且可以通過讀取gpioddat寄存器下面)。多個寄存器(例如，10或11個寄存器)可以用于允許每個節(jié)點收發(fā)器120(例如，從節(jié)點104的)將gpio引腳映射到虛擬端口。在一些實施例中，gpio引腳可以是輸入(其可以改變虛擬端口)或輸出(其可以反映虛擬端口)。在一些實施例中，多個虛擬端口可以被映射到一個gpio輸出引腳(例如，將值并入在一起)。在一些實施例中，多個gpio輸入引腳可以被映射到一個虛擬端口。例如，多個gpio輸入引腳值可以被“或”在一起，即使它們來自多個節(jié)點收發(fā)器120。
圖31-43示出了gpio到gpio通信系統(tǒng)和技術的各種示例。以下參照這些附圖示出或討論的任何實施例可以與本文公開的任何其它實施例組合。這些圖中的特定數(shù)量的元件(例如，如圖31所示的gpioden寄存器中的8位)的使用或說明僅僅是示例，并且系統(tǒng)和技術可以應用于或可以并入任何期望的和適當數(shù)量的任何元素。另外，為了清楚說明，這里可以使用寄存器，變量，數(shù)據(jù)槽等的特定名稱，但是如本文所述使用的任何數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以具有任何合適的名稱或其他標識符。
在一些實施例中，寄存器或其它數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可用于存儲與gpio至gpio功能相關的數(shù)據(jù)。下面參照圖1和2討論各種示例寄存器及其操作。31-34。例如，圖31描繪了可以為節(jié)點收發(fā)器120的每個gpio引腳提供使能位的gpio超距離使能(gpioden)寄存器的示例。設置這些位中的一個可以使得本地節(jié)點收發(fā)器120將gpio引腳映射到一個或更多的虛擬端口。在一些實施例中，根據(jù)下面的表1，引腳必須可用于gpio。在一些實施例中，如果設置了gpiooen寄存器(具有對應于每個通用io引腳x的一個位ioxoen)中的ioxoen，則引腳將是距離上的gpio的輸出。否則，該引腳將作為距離上的gpio輸入。在一些實施例中，可能不需要設置ioxien(在gpioien寄存器中，類似于gpiooen寄存器配置)。
表格1.確定gpio的引腳可用
圖32描繪了可以控制節(jié)點收發(fā)器120中的gpio引腳和虛擬端口之間的映射功能的gpio過距離掩模(gpiodnmsk)寄存器的示例。在一些實施例中，如果gpio引腳是輸入，則本地節(jié)點收發(fā)器120將更新對應于高的iodnmsk位的虛擬端口。如果gpio引腳是輸出，則對應于高的iodnmsk位的虛擬端口可以被or運算在一起以產(chǎn)生gpio輸出值。
圖33描繪了gpio隨距離數(shù)據(jù)(gpioddat)寄存器的示例，其可以提供節(jié)點收發(fā)器120的虛擬端口的值。在一些實施例中，該寄存器可以是只讀的。在一些實施例中，主機110可以總是從主節(jié)點102讀取該寄存器。
圖34描繪了gpio過距離反轉(zhuǎn)(gpiodinv)寄存器的示例，其可以使得能夠?qū)pio引腳反轉(zhuǎn)為輸入或輸出。如果gpio引腳是到虛擬端口的輸入，則可以從引腳施加反轉(zhuǎn)。如果引腳是來自虛擬端口的輸出，則可以在輸出到gpio引腳的路徑上應用反轉(zhuǎn)。如果多個節(jié)點收發(fā)器120正在更新相同的虛擬端口，則gpiodinv寄存器設置可以用于將行為從有線or改變?yōu)橛芯€and。例如，要創(chuàng)建多個高電平有效的gpio位的有線and，應將gpio輸入和gpio輸出反相。
在一些實施例中，當多于一個節(jié)點收發(fā)器120具有映射到相同虛擬端口的gpio輸入時，輸入引腳可以被視為到虛擬端口中的有線or。當虛擬端口為低(非活動)時，設置虛擬端口的任何請求可導致從主節(jié)點102的廣播寫入，其將更新系統(tǒng)中從節(jié)點104的節(jié)點收發(fā)器120上的所有gpioddat寄存器。當虛擬端口為高(活動)時，清除虛擬端口的任何請求導致來自主節(jié)點102的特殊命令，其允許所有從節(jié)點104對該請求投票。如果任一從節(jié)點104拒絕該請求，則主節(jié)點102看到該請求的拒絕，并且gpioddat寄存器保持它們的值。如果從節(jié)點104沒有拒絕該請求，則主節(jié)點102看到該請求的接受，并且跟隨更新的gpioddat值。
圖35描繪了用于管理gpioddat更新的示例狀態(tài)機。在一些實施例中，狀態(tài)機可以由主節(jié)點102或由系統(tǒng)100中的任何其它合適的設備執(zhí)行。為了便于示例，圖35的狀態(tài)機如下討論為由主節(jié)點102執(zhí)行。從空閑狀態(tài)3502開始，當主節(jié)點102確定清除總線gpio端口或主節(jié)點102接收到srf時，主節(jié)點102可以轉(zhuǎn)換到檢查狀態(tài)3504與請求清除總線gpio端口。主節(jié)點102可以保持在檢查狀態(tài)3504，直到接收到確認(ack)或非確認(nack)為止；如果接收到nack(意味著至少一個從節(jié)點104沒有“同意”清除總線gpio端口)，則主節(jié)點102可以返回到空閑狀態(tài)3502，而不改變總線gpio端口。如果在主節(jié)點102處于檢查狀態(tài)時沒有接收到nack，則主節(jié)點102可以轉(zhuǎn)換到更新狀態(tài)3506并廣播寫新值。主節(jié)點102可以保持在更新狀態(tài)3506，直到更新被確認為止；一旦更新被確認，主節(jié)點102可以返回到空閑狀態(tài)3502。當主節(jié)點102確定設置總線gpio端口時，主節(jié)點102可以從空閑狀態(tài)3502直接轉(zhuǎn)換到更新狀態(tài)3506，主節(jié)點102接收srf以及設置總線gpio端口(不經(jīng)過檢查狀態(tài)3504)的請求。
以下示例示出了本文描述的用于gpio遠距離功能的一個特定使用場景。從主節(jié)點的drx1引腳到從節(jié)點的adr1/io1引腳2：
·將0x04寫入主節(jié)點gpiod6msk，以將drx1映射到虛擬端口2
·將0x40寫入主節(jié)點gpioden，以在drx1上啟用gpio遠程訪問
·將0x02寫入從屬節(jié)點2gpiooen以使能adr1/io1的gpio輸出
·將0x04寫入從屬節(jié)點2gpiod2msk，以將虛擬端口2映射到adr1/io1
·將0x02寫入從節(jié)點2gpioden，以在adr1/io1上通過遠程訪問啟用gpio
·每當主節(jié)點102上的drx1轉(zhuǎn)換時，主節(jié)點102可以經(jīng)過圖35的狀態(tài)機。
·每當從節(jié)點2看到對gpioddat的廣播寫入時，gpioddat的位2的值將在adr1/io1引腳上驅(qū)動
從從節(jié)點1的dtx1管腳到主節(jié)點102的adr1/io1引腳：
·將0x10寫入從屬節(jié)點1gpiod4msk以將dtx1映射到虛擬端口4
·將0x10寫入從節(jié)點1gpioden，以在dtx1上使能gpio過距離訪問
·將0x02寫入主節(jié)點102gpiooen以使能adr1/io1的gpio輸出
·將0x10寫入主節(jié)點102gpiod2msk，以將虛擬端口4映射到adr1/io1
·將0x02寫入主節(jié)點102gpioden以在adr1/io1上啟用gpio過距訪問
·每當從節(jié)點1上的dtx1轉(zhuǎn)換時，從節(jié)點1可以發(fā)送指示虛擬端口4上的改變和改變的方向(設置或清除)的特殊srf，
·每當主節(jié)點接收到該特殊srf時，它可以通過圖35的狀態(tài)機。
·當從節(jié)點1接收到對gpioddat的更新值的檢查時，其可以將對虛擬端口4的改變標記為已采用
從從節(jié)點0到2上的adr1/io1引腳到主節(jié)點102的adr1/io1引腳：
·將0x01寫入從屬節(jié)點2gpiod2msk以將adr1/io1映射到虛擬端口0
·將0x02寫入從節(jié)點2gpioden，以在adr1/io1上使能gpio過距訪問
·將0x01寫入從屬節(jié)點1gpiod2msk以將adr1/io1映射到虛擬端口0
·將0x02寫入從節(jié)點1gpioden，以在adr1/io1上通過遠程訪問啟用gpio
·將0x01寫入從屬節(jié)點0gpiod2msk，以將adr1/io1映射到虛擬端口0
·將0x02寫入從節(jié)點0gpioden，以在adr1/io1上通過遠程訪問啟用gpio
·將0x02寫入主節(jié)點102gpiooen以使能adr1/io1的gpio輸出
·將0x01寫入主節(jié)點102gpiod2msk以將虛擬端口0映射到adr1/io1
·將0x02寫入主節(jié)點102gpioden，以在adr1/io1上通過遠程訪問啟用gpio
·每當主節(jié)點102看到指示對虛擬端口的改變的srf時，它可以經(jīng)過圖35的狀態(tài)機。
·當對gpioddat的廣播寫入以ack完成時，主節(jié)點102中的gpioddat的值可能會更新，并且位0的值可能會反映在adr1/io1引腳上
圖36和圖37示出了將多個從節(jié)點104映射為虛擬端口0的輸入并且將主節(jié)點102映射為來自虛擬端口0的輸出的系統(tǒng)行為的示例。在圖36中，從節(jié)點0請求清除被拒絕的虛擬端口0。具體地，gpio引腳在從節(jié)點0上從高到低，具有清除請求的srf由從節(jié)點0生成。主節(jié)點102移動到檢查狀態(tài)(根據(jù)圖35所示的狀態(tài)機)，并且發(fā)送scf以檢查端口0是否可以被清除。此請求被從節(jié)點2拒絕，因為gpio輸入引腳為高電平。
在圖37中，從節(jié)點2請求清除虛擬端口0，其被接受。在從節(jié)點2上的gpio引腳從高到低之后，由從節(jié)點2生成具有清除請求的srf。主節(jié)點102移動到檢查狀態(tài)(根據(jù)圖35所示的狀態(tài)機)，并且發(fā)送scf檢查端口0是否可以清除。該請求被接受，并且主節(jié)點102移動到更新狀態(tài)。一旦gpioddat的廣播寫入完成，主節(jié)點102上的輸出gpio引腳將從高變?yōu)榈汀?/p>
在距離功能上支持gpio的各種實施例的邏輯可以采取多種形式中的任何一種。例如，圖38提供了如本文所討論的，距離邏輯上的gpio的系統(tǒng)級可視化。圖39和40分別示出了用于通過距離輸入和輸出引腳的gpio的示例gpiodnmsk交叉開關，如本文所討論的。
如上所述，通過距離功能的gpio可以包括將來自不同從節(jié)點104的輸入引腳組合成虛擬端口(例如，虛擬8位端口)的or邏輯?？梢詾槊總€從節(jié)點104中的每個輸出引腳選擇來自虛擬端口的一個比特。如上所述，可以通過反相輸入和輸出來實現(xiàn)邏輯。圖41示出了主節(jié)點102和從節(jié)點104的示例布置中的距離功能性示例gpio。如圖41所示，每個從節(jié)點0,1和2具有作為其相關聯(lián)的外圍設備108的一部分的揚聲器。從節(jié)點0,1和2可以從其揚聲器向主機110單獨發(fā)送過驅(qū)動信號(例如，dsp)，并且主機110可以同時向從節(jié)點0，1和2的所有揚聲器發(fā)送靜音信號。在一些實施例中，gpio到gpio等待時間可以是3個音頻時鐘周期或者(例如，62.5微秒或更短)。
圖42和圖43示出了不同的gpiodnmsk和gpiodinv設置及其對來自從節(jié)點104的不同貢獻的gpiooen的值的影響。在圖42中，虛擬端口位0處的“0”是gpio引腳2上的“低”輸入，gpiodinv中位置2上的非反相位“0”，位置2中的輸入使能“0”的gpiooen，在gpiod2msk中的位置0處為“1”。在虛擬端口位1處的“1”是gpio輸入引腳4處的“高”輸入，gpiodinv中位置4處的反相位“1”，gpiooen位置4處的輸入使能“0”和gpiod4msk中位置1處的“1”。在虛擬端口位2處的“1”是gpio輸入引腳7處的“低”輸入，gpiodinv中的位置7處的反相位“1”，gpiooen的位置7中的輸入使能“0”和gpiod7msk中位置2處的“1”。
圖43將輸出引腳添加到圖42的輸入引腳設置。特別地，gpio引腳0處的“低”輸出是虛擬端口位3處的“0”，gpiod0msk的位置3處的“1”，位置0處的輸出使能“1”的結(jié)果gpiooen，以及gpiodinv的位置0處的非反相“0”。gpio引腳3上的“高”輸出是虛擬端口位4處的“1”，gpiod3msk的位置4處的“1”，gpiooen的位置3處的輸出使能“1”-在gpiodinv的位置3反轉(zhuǎn)“0”。gpio引腳5上的“低”輸出是虛擬端口位4處的“1”，gpiod5msk的位置4處的“1”，gpiooen的位置5處的輸出使能“1”以及反相“1”在gpiodinv的位置5。在gpiodnmsk的一些實施例中，引腳必須可用于gpio(例如，不用于i2s/tdm或pdm)。
根據(jù)本文公開的任何實施例，本文描述的任何實施例可以以任何期望的組合與gpio至gpio通信功能組合。
以下段落提供本文公開的各種實施方案的示例。
示例a1是用于低等待時間通信的從節(jié)點收發(fā)器，包括：上游收發(fā)器電路，用于接收通過雙線總線從上游設備發(fā)送的第一信號，并且通過雙線總線將第二信號提供給上游設備；下游收發(fā)器電路，以向所述雙線總線向下游設備提供下游的第三信號，并且通過所述雙線總線從所述下游設備接收第四信號；以及時鐘電路，用于基于所述第一信號中的同步控制幀的前導碼在所述從節(jié)點收發(fā)器處生成時鐘信號，其中，由所述從節(jié)點收發(fā)器通過所述雙線總線接收和提供信號的定時是基于時鐘信號。
示例a2可以包括示例a1的主題，并且還可以指定同步控制幀與第一信號的超幀中的下游數(shù)據(jù)相關聯(lián)，下游數(shù)據(jù)包括多個數(shù)據(jù)時隙，以及用于單個外圍設備的數(shù)據(jù)與所述從節(jié)點收發(fā)器通信的設備占用所述多個數(shù)據(jù)時隙中的兩個或更多個。
示例a3可以包括示例a2的主題，并且還可以指定用于單個外圍設備的數(shù)據(jù)是音頻數(shù)據(jù)。
示例a4可以包括示例a1-a3中任一個的主題，并且還可以指定：第一信號包括第一同步控制幀和相關聯(lián)的第一下游數(shù)據(jù)以及第二同步控制幀和相關聯(lián)的第二下游數(shù)據(jù)；所述第一下游數(shù)據(jù)包括具有特定索引并且包括用于與所述從節(jié)點收發(fā)器通信的第一外圍設備的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)時隙；并且所述第二下游數(shù)據(jù)包括具有所述特定索引并且包括與所述第一外圍設備不同的第二外圍設備的數(shù)據(jù)，所述第二外圍設備與所述從節(jié)點收發(fā)器通信。
示例a5可以包括示例a4的主題，并且還可以指定第一和第二外圍設備是不同的麥克風。
示例a6可以包括示例a1-a5中任一項的主題，并且還可以指定第二信號包括同步響應幀，同步響應幀與第二信號的超幀中的上游數(shù)據(jù)相關聯(lián)，上游數(shù)據(jù)包括多個數(shù)據(jù)時隙，并且源自與從節(jié)點收發(fā)器通信的單個外圍設備的數(shù)據(jù)占用多個數(shù)據(jù)時隙中的兩個或更多個。
示例a7可以包括示例a6的主題，并且可以進一步指定源自單個外圍設備的數(shù)據(jù)是音頻數(shù)據(jù)。
示例a8可以包括示例a1-a7中任一個的主題，并且還可以指定：第二信號包括第一同步響應幀和相關聯(lián)的第一上游數(shù)據(jù)以及第二同步響應幀和相關聯(lián)的第二上游數(shù)據(jù)；
第一上游數(shù)據(jù)包括具有特定索引并包括源自與所述從節(jié)點收發(fā)器通信的第一外圍設備的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)時隙；并且所述第二上游數(shù)據(jù)包括具有所述特定索引并且包括源自與所述從節(jié)點收發(fā)器通信的不同于所述第一外圍設備的第二外圍設備的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)時隙。
示例a9可以包括示例a8的主題，并且可以進一步指定第一和第二外圍設備是不同的麥克風。
示例a10可以包括示例a1-a9中任一個的主題，并且還可以包括功率電路，用于從雙向總線從上游設備接收電壓偏置，并且將來自電壓偏置的能量提供給能量存儲裝置，其耦合到所述從節(jié)點收發(fā)器。
示例a11可以包括示例a1-a10中任一個的主題，并且還可以包括用于與至少一個揚聲器和至少一個麥克風通信的外圍設備通信電路。
示例a12可以包括示例a11的主題，并且還可以指定外圍設備通信電路包括內(nèi)部集成電路聲音(i2s)收發(fā)器、時分復用(tdm)收發(fā)器、脈沖密度調(diào)制(pdm)收發(fā)器、內(nèi)部集成電路(i2c)收發(fā)器或通用輸入/輸出(gpio)引腳。
示例a13可以包括示例a1-a12中任一個的主題，并且還可以包括用于與麥克風和會議用戶界面元件通信的外圍設備通信電路，其中，當用戶激活會議用戶界面元件時，希望將來自麥克風的音頻提供給耦合到雙線總線的另一設備，并且其中第二信號包括當會議用戶接口元件被致動時源自麥克風的數(shù)據(jù)。
示例a14可以包括示例a1-a13中任一個的主題，并且還可以包括用于與無線收發(fā)器通信的外圍設備通信電路，其中，所述無線收發(fā)器用于接收語音呼叫，并且其中所述上游收發(fā)器電路是以包括表示第二信號中的語音呼叫的數(shù)據(jù)。
示例a15可以包括示例a1-a14中任一個的主題，并且還可以指定上游設備耦合到無線收發(fā)器，無線收發(fā)器要接收語音呼叫，上游收發(fā)器電路是接收表示第一信號中的語音呼叫的數(shù)據(jù)。
示例a16可包括示例a1-a15中的任一者的主題，且可進一步指定主機裝置耦合到雙線總線的主裝置，主機裝置耦合到無線收發(fā)器，無線收發(fā)器接收語音呼叫，并且上游收發(fā)器電路用于接收表示第一信號中的語音呼叫的數(shù)據(jù)。
示例a17可以包括示例a1-a16中任一個的主題，并且還可以包括與耦合到車輛的車頂或其他部分的天線通信的外圍設備通信電路，其中外圍設備通信電路與天線通過有線連接。
示例a18可以包括示例a17的主題，并且還可以指定上游設備是位于車輛的頭單元處的主設備。
示例a19可以包括示例a1-a18中任一個的主題，并且還可以指定從節(jié)點收發(fā)器被包括在揚聲器，混合控制臺，樂器，時間編碼設備，放大器，視頻顯示器或煙火技術安慰。
示例a20可以包括示例a1-a19中任一個的主題，并且還可以包括與機器人肢體的關節(jié)處的傳感器或致動器通信的外圍設備通信電路。
示例a21可以包括示例a1-a20中任一個的主題，并且還可以包括接收郵箱和發(fā)送郵箱，其中主機設備將在向數(shù)據(jù)提供給下游設備時生成用于傳輸?shù)较掠卧O備的中斷所述發(fā)送郵箱和所述下游設備在向所述接收郵箱提供數(shù)據(jù)時生成用于傳輸?shù)剿鲋鳈C設備的中斷。
示例a22可以包括示例a1-a21中任一個的主題，并且還可以包括與車輛中的濕度或溫度傳感器通信的外圍設備通信電路。
示例a23可以包括示例a1-a22中任一個的主題，并且還可以包括與車輛中的氣體傳感器通信的外圍設備通信電路。
示例a24可以包括示例a1-a23中任一個的主題，并且還可以包括外圍設備通信電路，以向協(xié)議分析器提供第一信號或第二信號，并且其中下游收發(fā)器電路被禁用。
示例a25可以包括示例a1-a24中的任一個的主題，并且可以進一步指定在同步控制幀中向下游發(fā)送數(shù)據(jù)。
示例a26可以包括示例a1-a25中任一個的主題，并且還可以指定在同步響應幀中向上游傳輸數(shù)據(jù)。
示例b1是用于低等待時間通信的主節(jié)點收發(fā)器，包括：用于從主機設備接收i2s信號的集成電路間聲音(i2s)接收器，其中i2s信號提供時鐘信息；時鐘電路，用于基于所述時鐘信息生成時鐘信號；以及下游收發(fā)器電路，用于通過雙線總線向下游設備提供第一信號，并且通過所述雙線總線接收來自所述下游設備的第二信號，其中所述第一信號的同步控制幀的前導碼是基于所述時鐘信號，并且所述下游設備基于所述前導碼生成其自己的時鐘信號。
示例b2可以包括示例b1的主題，并且還可以指定同步控制幀與第一信號的超幀中的下游數(shù)據(jù)相關聯(lián)，下游數(shù)據(jù)包括多個數(shù)據(jù)時隙，以及用于單個外圍設備的數(shù)據(jù)耦合到所述下游設備的設備占用所述多個數(shù)據(jù)時隙中的兩個或更多個。
示例b3可以包括示例b2的主題，并且可以進一步指定用于單個外圍設備的數(shù)據(jù)是音頻數(shù)據(jù)。
示例b4可以包括示例b1-b3中任一個的主題，并且還可以指定：第一信號包括第一同步控制幀和相關聯(lián)的第一下游數(shù)據(jù)以及第二同步控制幀和相關聯(lián)的第二下游數(shù)據(jù)；所述第一下游數(shù)據(jù)包括具有特定索引并且包括耦合到所述下游設備的第一外圍設備的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)時隙；并且所述第二下游數(shù)據(jù)包括具有所述特定索引并且包括耦合到所述下游設備的與所述第一外圍設備不同的第二外圍設備的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)時隙。
示例b5可以包括示例b4的主題，并且可以進一步指定第一和第二外圍設備是不同的麥克風。
示例b6可以包括示例b1-b5中任一項的主題，并且還可以指定第二信號包括同步響應幀，同步響應幀與第二信號的超幀中的上游數(shù)據(jù)相關聯(lián)，上游數(shù)據(jù)包括多個數(shù)據(jù)時隙，并且在耦合到下游設備的單個外圍設備處發(fā)起的數(shù)據(jù)占用多個數(shù)據(jù)時隙中的兩個或更多個。
示例b7可以包括示例b6的主題，并且可以進一步指定源自單個外圍設備的數(shù)據(jù)是音頻數(shù)據(jù)。
示例b8可以包括示例b1-b7中的任一個的主題，并且還可以指定：第二信號包括第一同步響應幀和相關聯(lián)的第一上游數(shù)據(jù)以及第二同步響應幀和相關聯(lián)的第二上游數(shù)據(jù)；所述第一上游數(shù)據(jù)包括具有特定索引并且包括源自耦合到所述下游設備的第一外圍設備的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)時隙；并且所述第二上游數(shù)據(jù)包括具有所述特定索引并且包括起源于耦合到所述下游設備的不同于所述第一外圍設備的第二外圍設備的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)時隙。
示例b9可以包括示例b8的主題，并且可以進一步指定第一和第二外圍設備是不同的麥克風。
示例b10可以包括示例b1-b9中任一個的主題，并且還可以指定第一信號包括耦合到下游設備的至少一個揚聲器的數(shù)據(jù)，并且第二信號包括源自至少一個麥克風的數(shù)據(jù)耦合到下游設備。
示例b11可以包括示例b1-b10中任一項的主題，并且還可以包括用于與無線收發(fā)器通信的外圍設備通信電路，其中，所述無線收發(fā)器要接收語音呼叫，并且其中所述下游收發(fā)器電路是以包括表示第一信號中的語音呼叫的數(shù)據(jù)。
示例b12可以包括示例b1-b11中任一項的主題，并且還可以指定下游設備耦合到無線收發(fā)器，無線收發(fā)器要接收語音呼叫，下游收發(fā)器電路要接收表示第二信號中的語音呼叫的數(shù)據(jù)。
示例c1是主機設備，包括：向主節(jié)點收發(fā)器提供i2s信號的集成電路間(i2s)收發(fā)器電路，其中主節(jié)點收發(fā)器是雙線總線的主設備，i2s信號提供時鐘信息，所述主節(jié)點收發(fā)器基于所述時鐘信息生成時鐘信號，所述主節(jié)點收發(fā)器將通過所述雙線總線向下游設備提供第一信號，同步控制幀的前導碼所述第一信號基于所述時鐘信號，所述下游設備基于所述前導碼生成自己的時鐘信號；內(nèi)部集成電路(i2c)收發(fā)器電路，用于從所述主節(jié)點收發(fā)器接收第一i2c信號，并向所述主節(jié)點收發(fā)器提供第二i2c信號；以及處理電路，用于基于所述第一i2c信號生成用于所述下游設備的數(shù)據(jù)，其中所述下游設備的數(shù)據(jù)將被包括在所述第二i2c信號中并且將由所述主節(jié)點收發(fā)器通過所述兩個i2c信號傳輸?shù)剿鱿掠卧O備線總線。
示例c2可以包括示例c1的主題，并且還可以指定第一信號包括耦合到下游設備的至少一個揚聲器的數(shù)據(jù)。
示例c3可以包括示例c1-c2中任一個的主題，并且還可以指定：i2s收發(fā)器電路系統(tǒng)將經(jīng)由雙線總線和主節(jié)點收發(fā)器接收來自耦合到下游設備；所述i2c收發(fā)器電路經(jīng)由所述雙線總線和所述主節(jié)點收發(fā)器接收用戶已經(jīng)激活耦合到所述下游設備的會議用戶接口元件的指示；并且i2s收發(fā)器電路用于響應于所述指示并且經(jīng)由雙線總線和主節(jié)點收發(fā)器將音頻提供給雙線總線上的另一下游設備。
示例c4可以包括示例c1-c3中任一項的主題，并且還可以指定下游設備耦合到無線收發(fā)器，無線收發(fā)器要接收語音呼叫，并且i2c收發(fā)器電路將接收表示經(jīng)由主節(jié)點收發(fā)器和雙線總線的語音呼叫的數(shù)據(jù)。
示例c5可以包括示例c1-c4中的任一個的主題，并且還可以指定下游設備有線連接到耦合到車輛的車頂或其他部分的天線，并且主節(jié)點收發(fā)器位于頭部單元。
示例c6可以包括示例c1-c5中任一項的主題，并且還可以指定主機設備包括接收郵箱和發(fā)送郵箱，并且其中主機設備生成用于傳輸?shù)较掠卧O備，當數(shù)據(jù)提供給發(fā)送郵箱時。
示例c7可以包括示例c1-c6中任一項的主題，并且還可以指定下游設備耦合到車輛中的環(huán)境傳感器，并且處理電路用于生成用于氣候控制的控制指令系統(tǒng)基于來自傳感器的數(shù)據(jù)通過主節(jié)點收發(fā)器和雙線總線傳送到主機設備。
示例d1是麥克風電纜，包括：耦合到麥克風的第一連接器；第二連接器，其耦合到音頻接收裝置；導體，用于在所述第一連接器和所述第二連接器之間傳輸數(shù)據(jù)；以及從節(jié)點收發(fā)器，包括上游收發(fā)器電路，用于接收通過雙線總線從上游設備發(fā)送的第一信號并且通過雙線總線向上游設備提供第二信號；時鐘電路，用于生成時鐘信號在所述從節(jié)點收發(fā)器處，基于所述第一信號中的同步控制幀的前導碼，其中由所述節(jié)點收發(fā)器通過所述雙線總線接收和提供信號的定時是基于所述時鐘信號，以及外圍設備通信電路耦合到所述導體以接收在所述第一連接器和所述第二連接器之間傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，其中所述數(shù)據(jù)包括在所述第二信號中。
示例d2可以包括示例d1的主題，并且還可以指定從節(jié)點收發(fā)器被包括在第一連接器中。
示例d3可以包括示例d1-d2中任一項的主題，并且還可以指定包括在第二連接器中的從節(jié)點收發(fā)器。
示例d4可以包括示例d1-d3中任一個的主題，并且還可以指定從節(jié)點收發(fā)器設置在第一連接器和第二連接器之間。
示例d5可以包括示例d1-d4中任一個的主題，并且還可以包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器(adc)，以將在第一連接器處接收的模擬麥克風輸入轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，其中數(shù)據(jù)傳輸在第二連接器的第一連接器之間包括數(shù)字信號。
示例d6可以包括示例d5的主題，并且還可以指定第二連接器將向音頻接收設備提供第二信號和數(shù)字信號。
示例d7可以包括示例d5-d6中任一項的主題，并且還可以指定第二連接器用于向音頻接收設備提供第二信號和模擬麥克風輸入。
示例d8可以包括示例d7的主題，并且還可以指定提供第二信號，并且模擬麥克風輸入包括提供第二信號和模擬麥克風輸入的和。
示例d9可以包括示例d7-d8中任一項的主題，并且還可以指定第二連接器用于進一步將數(shù)字信號提供給音頻接收設備。
示例d10可以包括示例d5-d9中任一項的主題，并且還可以包括數(shù)模轉(zhuǎn)換器以將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號。
示例d11可以包括示例d10的主題，并且還可以指定第二連接器將向音頻接收設備提供第二信號和模擬信號。
示例e1是包括任何示例a的任一個示例a的從節(jié)點收發(fā)器中的一個或多個的系統(tǒng)，其通過兩線總線鏈路與示例b中的任一個的主節(jié)點收發(fā)器耦合。
示例e2可以包括示例e1的主題，并且還可以包括耦合到主節(jié)點收發(fā)器的示例c中的任一個的主機設備。
實施例e3是根據(jù)本文公開的任何技術的方法。
示例e4是包括用于執(zhí)行本文公開的任何技術的裝置的設備。
示例e5是其上具有指令的一個或多個非暫時性計算機可讀介質(zhì)，其響應于系統(tǒng)的一個或多個處理設備的執(zhí)行，使系統(tǒng)執(zhí)行本文公開的任何技術。
示例f1可以包括本文公開的gpio至gpio通信功能的任何實施例。
示例f2可以包括上述示例a-e中任一個的主題，并且還可以包括本文公開的gpio到gpio通信功能的任何實施例。
示例g1是低等待時間通信系統(tǒng)中的主節(jié)點收發(fā)器，包括下游收發(fā)器電路，用于通過總線向下游設備分配虛擬端口標識符到下游的通用輸入/輸出(gpio)引腳設備，其中所述虛擬端口標識符標識虛擬端口，以及通過所述總線向所述下游設備分配所述gpio引腳作為輸入引腳或輸出引腳。
示例g2可以包括示例g1的主題，并且還可以指定虛擬端口標識符包括與gpio引腳相關聯(lián)的虛擬端口號的指示。
示例g3可以包括示例g2的主題，并且還可以指定下游設備是第一下游設備，第一下游設備的gpio引腳是第一gpio引腳，并且下游收發(fā)器電路進一步通過所述總線將不同于所述第一下游設備的第二下游設備的所述虛擬端口標識符分配給所述第二下游設備的第二gpio管腳。
示例g4可以包括示例g3的主題，并且還可以包括gpio數(shù)據(jù)電路，以在第一gpio引腳是輸入引腳并且第二gpio引腳是輸入引腳時對該值執(zhí)行or邏輯運算以及第二gpio引腳的值來確定虛擬端口的值。
示例g5可以包括示例g2-4中的任一個的主題，并且還可以指定虛擬端口是第一虛擬端口，虛擬端口號是第一虛擬端口號，并且下游收發(fā)器電路進一步通過總線向所述下游設備分配第二虛擬端口標識符給所述下游設備的gpio引腳，其中所述第二虛擬端口標識符包括與所述第一虛擬端口號不同的第二虛擬端口號，標識與所述第一虛擬端口不同的第二虛擬端口。
示例g6可以包括示例g5的主題，并且可以進一步指定，當gpio引腳是輸出引腳時，下游設備將對第一虛擬端口和第二虛擬端口的值執(zhí)行或邏輯操作，虛擬端口來確定gpio引腳的值。
示例g7可以包括示例g1-6中任一個的主題，并且可以進一步指定下游收發(fā)器電路進一步通過總線向下游設備發(fā)送設置或清除虛擬端口的指令。
示例g8可以包括示例g7的主題，并且可以進一步指定下游設備是第一下游設備，并且下游收發(fā)器電路還用于通過總線從第二下游設備接收請求設置或清除所述虛擬端口，其中所述下游收發(fā)器電路用于響應于接收到設置或清除所述虛擬端口的請求而發(fā)送用于設置或清除所述虛擬端口的指令。
示例g9可以包括示例g7的主題，并且還可以指定該指令是清除虛擬端口，并且主節(jié)點收發(fā)器還包括gpio數(shù)據(jù)電路，以確定主節(jié)點下游的至少一個設備收發(fā)器拒絕該指令，并且響應于該確定，維持在主節(jié)點收發(fā)器的存儲器中設置的虛擬端口。
示例g10可以包括示例g9的主題，并且可以進一步指定該確定包括識別從下游的至少一個設備接收的非確認。
示例g11可以包括示例g7的主題，并且還可以指定該指令是設置虛擬端口，并且主節(jié)點收發(fā)器還包括gpio數(shù)據(jù)電路，以將虛擬端口設置在主節(jié)點的存儲器中收發(fā)器。
示例g12可以包括示例g1-11中任一項的主題，并且還可以包括主機接口電路，以將主節(jié)點收發(fā)器通信地耦合到主機設備。
示例g13可以包括示例g12的主題，并且還可以指定主機接口電路包括內(nèi)部集成電路(i2c)電路。
示例g14可以包括示例g1-13中任一項的主題，并且還可以指定總線是雙線總線。
示例h1是低等待時間通信系統(tǒng)中的從節(jié)點收發(fā)器，包括上游收發(fā)器電路，以便：通過總線從主節(jié)點收發(fā)器接收虛擬端口標識符到通用輸入/輸出(gpio)引腳的分配，其中所述虛擬端口標識符標識虛擬端口，以及通過所述總線從所述主節(jié)點收發(fā)器接收所述gpio引腳作為輸入引腳或輸出引腳的分配。
示例h2可以包括示例h1的主題，并且還可以指定虛擬端口標識符包括與gpio引腳相關聯(lián)的虛擬端口號的指示，gpio引腳是第一gpio引腳，并且上游收發(fā)器電路還通過總線從主節(jié)點收發(fā)器接收虛擬端口標識符到下游設備的第二gpio引腳的分配，其中下游設備在來自從節(jié)點收發(fā)器的總線上的下游。
示例h3可以包括示例h2的主題，并且還可以包括下游收發(fā)器電路，以在總線下游傳輸虛擬端口標識符到下游設備的第二gpio管腳的分配。
示例h4可包括示例h1-3中任一者的主題，且可進一步包含gpio數(shù)據(jù)電路以反轉(zhuǎn)gpio引腳的值。
示例h5可包括示例h1-4中的任一者的主題，且可進一步指定上游收發(fā)器電路進一步經(jīng)由總線從主節(jié)點收發(fā)器接收用以改變gpio的值的指令銷。
示例h6可包括示例h1-5中任一者的主題，且可進一步指定gpio引腳是從節(jié)點收發(fā)器的多個gpio引腳中的一者。