低功率通信裝置及其關(guān)聯(lián)的方法
【專利說明】低功率通信裝置及其關(guān)聯(lián)的方法
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本專利申請(qǐng)涉及共同提交的代理人案卷號(hào)為SILA356、名稱為“Communicat1nApparatus with Improved Performance and Associated Methods (具有改善性會(huì)泛的通信裝置及其關(guān)聯(lián)的方法)”的美國(guó)專利申請(qǐng)。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本公開總體涉及通信裝置和方法，并且更具體地涉及改善性能的通信裝置(例如通用串行總線(USB)通信裝置)的裝置及其關(guān)聯(lián)的方法。
【背景技術(shù)】
[0004]典型的信息或數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)或電子系統(tǒng)包括各種子系統(tǒng)或模塊。子系統(tǒng)或模塊可以提供各種功能。(例如，使用子系統(tǒng)的)系統(tǒng)的模塊化特性給予系統(tǒng)設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)和生產(chǎn)系統(tǒng)時(shí)更大的靈活性。
[0005]通過它們的特性，系統(tǒng)通常包括用于將兩個(gè)或兩個(gè)以上子系統(tǒng)或模塊一起通信的裝置。通信可以通過總線發(fā)生。這類總線的一個(gè)示例構(gòu)成普遍存在的串行總線USB，USB在電子系統(tǒng)(例如數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)等)的各個(gè)模塊、子系統(tǒng)或電路系統(tǒng)之間提供通信。
[0006]自引入U(xiǎn)SB以來，已對(duì)其進(jìn)行各種改進(jìn)和改良。一個(gè)示例構(gòu)成美國(guó)專利N0.6917658，該專利公開了允許USB設(shè)備使用內(nèi)部振蕩器而不是晶體振蕩器(或被鎖定到晶體時(shí)鐘的內(nèi)部振蕩器頻率)來運(yùn)行的時(shí)鐘恢復(fù)方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]在示例性實(shí)施例中，設(shè)想各種低功率通信裝置及其關(guān)聯(lián)的方法。根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施例，一種裝置包括檢測(cè)器，其檢測(cè)傳送信息的脈沖串(burst)或信息包的通信鏈路的空閑狀態(tài)。該裝置還包括具有低功率和正常操作模式的振蕩器。該振蕩器在通信鏈路的空閑狀態(tài)期間轉(zhuǎn)換為低功率模式。當(dāng)通信鏈路處于非空閑狀態(tài)時(shí)，振蕩器退出低功率操作模式并進(jìn)入正常操作模式。
[0008]根據(jù)另一個(gè)示例性實(shí)施例，通信裝置包括檢測(cè)器和接收器，檢測(cè)器檢測(cè)傳送信息的脈沖串或信息包的通信鏈路的空閑和非空閑狀態(tài)，接收器經(jīng)耦合以接收來自通信鏈路的信息。該接收器具有低功率和正常操作模式。該通信裝置進(jìn)一步包括控制器，其響應(yīng)于檢測(cè)器檢測(cè)到通信鏈路的空閑狀態(tài)而導(dǎo)致接收器轉(zhuǎn)換為低功率操作模式。該控制器進(jìn)一步響應(yīng)于檢測(cè)器檢測(cè)到通信鏈路的非空閑狀態(tài)而導(dǎo)致接收器退出低功率操作模式并進(jìn)入正常操作模式。
[0009]根據(jù)另一個(gè)示例性實(shí)施例，一種操作被耦合到傳送信息的脈沖串或信息包的通信鏈路的通信裝置的方法包括在該通信鏈路的空閑狀態(tài)期間以低功率操作模式操作振蕩器。該方法進(jìn)一步包括檢測(cè)通信鏈路何時(shí)處于非空閑狀態(tài)以便傳送信息，以及當(dāng)該通信鏈路處于非空閑狀態(tài)時(shí)以正常操作模式操作振蕩器。
【附圖說明】
[0010]附圖僅示出示例性實(shí)施例，因此不應(yīng)被視為限制本申請(qǐng)或其權(quán)利要求的范圍。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)明白，所公開的原理同樣適用于其他等效的實(shí)施例。在附圖中，用于不止一個(gè)繪圖中的相同數(shù)字標(biāo)志符表示相同、相似或等效功能、組件或塊。
[0011]圖1示出根據(jù)示例性實(shí)施例的其功耗可以被降低的系統(tǒng)的框圖。
[0012]圖2示出根據(jù)示例性實(shí)施例的使用USB協(xié)議傳送信息的系統(tǒng)的框圖。
[0013]圖3示出根據(jù)示例性實(shí)施例的其功耗可以被降低的系統(tǒng)的更詳細(xì)框圖。
[0014]圖4示出在示例性實(shí)施例中用于USB通信的示意圖。
[0015]圖5示出根據(jù)示例性實(shí)施例的用于USB通信的電路布置的框圖。
[0016]圖6示出用于實(shí)現(xiàn)振蕩器74的示例性常規(guī)電路布置。
[0017]圖7示出用于禁用振蕩器74的常規(guī)電路布置。
[0018]圖8示出用于實(shí)現(xiàn)用在示例性實(shí)施例中的比較器的電路布置。
[0019]圖9示出根據(jù)示例性實(shí)施例的用于檢測(cè)信息包結(jié)束(EOP)或復(fù)位條件的電路布置。
【具體實(shí)施方式】
[0020]所公開的原理總體涉及通信裝置和方法，該裝置和方法包括用于改善性能的通信裝置(例如USB通信裝置)的裝置及其關(guān)聯(lián)的方法。更具體地，本公開涉及用于降低通信電路系統(tǒng)(例如USB設(shè)備)的功耗的裝置和方法。
[0021]降低通信電路系統(tǒng)的功耗可以通過使用下列技術(shù)中的一種或兩種來實(shí)現(xiàn):(a)當(dāng)通信總線(例如，USB總線)處于空閑狀態(tài)時(shí)降低功率；或(b)在經(jīng)由總線傳送的信息(例如，USB總線傳入(incoming)業(yè)務(wù)量)將不被該設(shè)備接受或?qū)⒈辉撛O(shè)備拒絕的周期/時(shí)間段期間。對(duì)于上述情形(空閑總線和拒絕的業(yè)務(wù)量)中的每種情形，功率節(jié)約包括如下面詳細(xì)討論的兩個(gè)部分。
[0022]所公開的用于降低功耗的技術(shù)可以被用在各種裝置或系統(tǒng)中。圖1示出根據(jù)示例性實(shí)施例的其功耗可以被降低的系統(tǒng)。在圖1中的系統(tǒng)包括主機(jī)16(或通常是信息源)，其經(jīng)由通信鏈路或總線14與外圍設(shè)備10 (或通常是信息的目的地)通信。
[0023]外圍設(shè)備10包括通信電路12，其經(jīng)由鏈路14耦合到主機(jī)16。因此，通信電路12為主機(jī)16和外圍設(shè)備10提供傳送信息的機(jī)制。在一些實(shí)施例中，通信電路12可以包括收發(fā)器，其允許經(jīng)由鏈路14既接收又傳送信息。
[0024]在示例性實(shí)施例中，經(jīng)由通信鏈路14的信息通信可以周期性地發(fā)生。例如，在一些實(shí)施例中，信息以脈沖串傳送。作為另一個(gè)示例，在一些實(shí)施例中，信息經(jīng)由信息包傳送。
[0025]需要注意，經(jīng)由鏈路14通信的主機(jī)16和外圍設(shè)備10可以駐留在相同的物理封裝或外殼中，或它們可以駐留在不同的封裝或外殼中。而且，需要注意，外圍設(shè)備10和主機(jī)16中的任一個(gè)或兩者都可以包括各種子系統(tǒng)或電路，其中一些所述各種子系統(tǒng)或電路經(jīng)由鏈路14有利于信息通信。具體地，在圖1中的實(shí)施例中，通信電路12包括用于降低通信電路12的功耗并因此降低外圍設(shè)備10的功耗的電路系統(tǒng)(未示出)。
[0026]在一些實(shí)施例中，通信電路12可以是USB設(shè)備或包括提供與主機(jī)16通信的USB的電路系統(tǒng)。圖2示出根據(jù)示例性實(shí)施例的這類系統(tǒng)。
[0027]在圖2中示出的實(shí)施例中，鏈路14構(gòu)成或包括USB總線。主機(jī)16包括USB主機(jī)22，其向/從USB總線14傳送信息。正如本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所理解的，USB總線14包括用于電源的一根導(dǎo)線以及用于接地或基準(zhǔn)電壓的一根導(dǎo)線。USB總線14還包括用于差分信號(hào)的兩根導(dǎo)線，該兩根導(dǎo)線在圖2中被分別標(biāo)記為“D+”和“D-”。所述差分信號(hào)根據(jù)USB協(xié)議提供在主機(jī)16與外圍設(shè)備10之間通信的手段。
[0028]在外圍設(shè)備10中，通信電路12能夠根據(jù)USB協(xié)議發(fā)送和/或接收信息。在所示的實(shí)施例中，通信電路12經(jīng)由鏈路或總線20與數(shù)字/混合信號(hào)電路18通信。通過鏈路或總線20，通信電路12可以從數(shù)字/混合信號(hào)電路18接收信息或向數(shù)字/混合信號(hào)電路18提供?目息O
[0029]在一些實(shí)施例中，數(shù)字/混合信號(hào)電路18可以包括與通信電路12相連接的數(shù)字電路系統(tǒng)，例如處理器、存儲(chǔ)器等。在一些實(shí)施例中，數(shù)字/混合信號(hào)電路18可以包括微控制器單元(MCU)。數(shù)字/混合信號(hào)電路18 (或MCU)可以包括數(shù)字電路系統(tǒng)(例如，存儲(chǔ)器、處理電路系統(tǒng)、算法電路系統(tǒng)、邏輯電路系統(tǒng)等)。
[0030]數(shù)字/混合信號(hào)電路18(或MCU)可以進(jìn)一步包括模擬或混合信號(hào)電路系統(tǒng)，例如模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)、放大器、比較器等。需要注意，在一些實(shí)施例中，根據(jù)需要通信電路12可以是MCU的一部分，例如，集成在相同半導(dǎo)體管芯上成為MCU和/或包括在相同封裝中成為MCU (例如，在多芯片模塊中)。
[0031]如下面所詳細(xì)描述的，本公開的一個(gè)方面涉及在設(shè)備處于空閑或等待傳入信息(例如USB業(yè)務(wù)量、信息包等)時(shí)的周期期間禁用用于通信電路12的振蕩器，以及當(dāng)檢測(cè)到傳入業(yè)務(wù)量或信息時(shí)重新啟用振蕩器。換句話說，振蕩器在設(shè)備是空閑時(shí)處于低功率狀態(tài)或被禁用。當(dāng)檢測(cè)到傳入業(yè)務(wù)量、信息或信息包時(shí)，例如通信鏈路處于非空閑狀態(tài)時(shí)，振蕩器處于正?；蚴鼓懿僮髂Ｊ交驙顟B(tài)。
[0032]在示例性實(shí)施例中，使用(到通信電路12或到外圍設(shè)備10的)內(nèi)部振蕩器，例如基于電阻器-電容器(基于RC)的振蕩器(其未在圖1-2中示出；如下面詳細(xì)描述的)。該振蕩器可以相對(duì)快地被禁用和啟用(例如，與晶體型振蕩器相比)。換句話說，振蕩器能夠相對(duì)快地在正常與低功率操作模式或狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換。
[0033]如下面所詳細(xì)描述的，本公開的另一方面涉及當(dāng)?shù)却?jīng)由鏈路14的通信(例如傳入U(xiǎn)SB信息包或業(yè)務(wù)量)發(fā)生時(shí)(例如，當(dāng)總線是空閑時(shí))，禁用通信電路12的部件或?qū)⑵渲糜诘凸β薁顟B(tài)。能夠被禁用或置于低功率模式或狀態(tài)的一個(gè)示例性電路系統(tǒng)是從鏈路14接收通信(例如信息包或信息的脈沖串)的接收器。當(dāng)鏈路14處于非空閑狀態(tài)或當(dāng)發(fā)生其他事件時(shí)，接收器可以被啟用或被置于正常操作模式或狀態(tài)，如下面詳細(xì)描述的。
[0034]圖3示出根據(jù)示例性實(shí)施例的其功耗可以被降低的另一個(gè)系統(tǒng)的框圖。類似于圖1-2，圖3中的系統(tǒng)包括主機(jī)16，其經(jīng)由鏈路14與外圍設(shè)備10通信。
[0035]還類似于圖1-2，通信電路12耦合