雙線(xiàn)通信協(xié)議引擎的制作方法
【專(zhuān)利摘要】在示例實(shí)施例中，雙線(xiàn)通信協(xié)議引擎在雙向多節(jié)點(diǎn)總線(xiàn)系統(tǒng)中管理控制和數(shù)據(jù)傳輸，其中，每個(gè)節(jié)點(diǎn)經(jīng)過(guò)雙絞線(xiàn)總線(xiàn)連接到下個(gè)節(jié)點(diǎn)。一些實(shí)施例包括狀態(tài)機(jī)，允許同步更新在系統(tǒng)中的配置數(shù)據(jù)、分布式中斷系統(tǒng)、根據(jù)系統(tǒng)中使用的數(shù)據(jù)編碼的同步模式，和應(yīng)用于經(jīng)過(guò)雙絞線(xiàn)總線(xiàn)傳輸?shù)囊徊糠謹(jǐn)?shù)據(jù)的數(shù)據(jù)加擾。多節(jié)點(diǎn)的總線(xiàn)系統(tǒng)包括一個(gè)主節(jié)點(diǎn)和多個(gè)從節(jié)點(diǎn)。從節(jié)點(diǎn)可以通過(guò)雙絞線(xiàn)總線(xiàn)供電。
【專(zhuān)利說(shuō)明】雙線(xiàn)通信協(xié)議引擎
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)?jiān)?5U.S.C.§ 119(e)下請(qǐng)求如下申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)的權(quán)益:于2013年7月8日提交的標(biāo)題為“A2B Protocol Engine”、序列號(hào)為61/843,891的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)；于2013年7月8日提交的標(biāo)題為“Digital Phase Detector”、序列號(hào)為61/843，896的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)；于2013年7月8日提交的標(biāo)題為“Differential Decoder”、序列號(hào)為61/843,902的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)；于2013年7月12日提交的標(biāo)題為“System and Method for Implementing A2BProtocol”、序列號(hào)為61/845，542的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)，其公開(kāi)內(nèi)容在此通過(guò)引用合并在此。本申請(qǐng)?jiān)?5U.S.C.§ 120下是于2012年10月5日提交的標(biāo)題為“Two-Wire Communicat1nSystem for High Speed Data and Power Distribut1n”、序列號(hào)為 13/646，397 的美國(guó)申請(qǐng)和于 2012 年 10 月 5 日提交的標(biāo)題為 “Methods for Discovery, Configurat1n, andCoordinating Data Communicat1ns Between Masters and Slave Devices in aCommunicat1n System”、序列號(hào)為13/646,382的美國(guó)申請(qǐng)的延續(xù)部分并聲稱(chēng)優(yōu)先權(quán)的權(quán)益，在先申請(qǐng)的公開(kāi)內(nèi)容被認(rèn)為是本申請(qǐng)的公開(kāi)內(nèi)容的一部分并通過(guò)引用并入本文。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本發(fā)明總體上涉及通信總線(xiàn)技術(shù)，以及更具體地說(shuō)，涉及一種雙線(xiàn)通信協(xié)議引擎。

【背景技術(shù)】
[0004]雙線(xiàn)導(dǎo)體系統(tǒng)在電氣和電子領(lǐng)域作為數(shù)據(jù)和電力傳輸?shù)氖侄问且阎?。這些系統(tǒng)通常采用控制器，用于驅(qū)動(dòng)功率到雙線(xiàn)導(dǎo)體中、控制數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)序以及傳輸和接收數(shù)據(jù)。主設(shè)備(也稱(chēng)為主節(jié)點(diǎn)是由控制器控制，并且反過(guò)來(lái)主節(jié)點(diǎn)控制一個(gè)或多個(gè)從設(shè)備(也稱(chēng)為從節(jié)點(diǎn))。通常，雙線(xiàn)導(dǎo)體系統(tǒng)上的通信涉及在一根導(dǎo)線(xiàn)上發(fā)送時(shí)鐘信號(hào)以及在另一根導(dǎo)線(xiàn)上發(fā)送數(shù)據(jù)信號(hào)，時(shí)鐘信號(hào)的上升和/或下降指示所連接的設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳送。雙線(xiàn)導(dǎo)體系統(tǒng)可以用于無(wú)數(shù)應(yīng)用中，諸如汽車(chē)、音頻信號(hào)處理、電話(huà)等中的控制系統(tǒng)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明總體上涉及一種雙線(xiàn)通信協(xié)議引擎。具體地，在汽車(chē)(以及利用傳感器和其他外圍設(shè)備的其它這種封閉和/或移動(dòng)系統(tǒng))中增殖傳感器(諸如，麥克風(fēng)、照相機(jī)等)可導(dǎo)致過(guò)多的布線(xiàn)量，隨之增加系統(tǒng)的復(fù)雜性和重量，以及可降低的性能和可靠性。特殊類(lèi)型的雙線(xiàn)通信(被稱(chēng)為汽車(chē)音頻總線(xiàn)(A2B)通信)可以用于汽車(chē)和其他類(lèi)似的系統(tǒng)，以減少在各種傳感器和傳感器控制設(shè)備之間數(shù)據(jù)和功率傳輸?shù)膹?fù)雜性。該A2B總線(xiàn)提供了鏈接節(jié)點(diǎn)之間的多通道、內(nèi)部集成電路聲音(I2S)/時(shí)分復(fù)用(TDM)鏈接。它在單一的差分線(xiàn)對(duì)上嵌入雙向同步數(shù)據(jù)(例如，數(shù)字音頻)、時(shí)鐘和同步信號(hào)到。A2B支持直接的點(diǎn)至點(diǎn)連接，并允許在不同位置的多個(gè)菊花鏈節(jié)點(diǎn)貢獻(xiàn)或消耗TDM通道內(nèi)容。該A2B總線(xiàn)允許下行流量(例如，從主節(jié)點(diǎn)到最后一個(gè)從節(jié)點(diǎn))和上行流量(例如，到主節(jié)點(diǎn))的時(shí)間并允許在同一雙絞線(xiàn)上的功率傳輸。
[0006]在示例性實(shí)施例中，雙線(xiàn)通信(A2B)協(xié)議引擎管理雙向、多節(jié)點(diǎn)的總線(xiàn)系統(tǒng)中的控制和數(shù)據(jù)傳輸，其中每個(gè)節(jié)點(diǎn)通過(guò)雙絞線(xiàn)總線(xiàn)被連接到另一個(gè)節(jié)點(diǎn)。一些實(shí)施例包括狀態(tài)機(jī)，允許同步更新在系統(tǒng)中的配置數(shù)據(jù)、分布式中斷系統(tǒng)、根據(jù)系統(tǒng)中使用的數(shù)據(jù)編碼的同步模式，和應(yīng)用于經(jīng)過(guò)雙絞線(xiàn)總線(xiàn)傳輸?shù)囊徊糠謹(jǐn)?shù)據(jù)的數(shù)據(jù)加擾。多節(jié)點(diǎn)的總線(xiàn)系統(tǒng)包括一個(gè)主節(jié)點(diǎn)和多個(gè)從節(jié)點(diǎn)。從節(jié)點(diǎn)可以通過(guò)雙絞線(xiàn)總線(xiàn)供電。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1是示出包括雙線(xiàn)通信協(xié)議引擎的示例性系統(tǒng)的示意的簡(jiǎn)化框圖；
[0008]圖2是示出系統(tǒng)的實(shí)施例的示例細(xì)節(jié)的簡(jiǎn)化框圖；
[0009]圖3是示出系統(tǒng)的實(shí)施例的另一示例細(xì)節(jié)的簡(jiǎn)化框圖；
[0010]圖4是示出系統(tǒng)的實(shí)施例的又一示例細(xì)節(jié)的簡(jiǎn)化框圖；
[0011]圖5是示出系統(tǒng)的實(shí)施例的又一示例細(xì)節(jié)的簡(jiǎn)化框圖；
[0012]圖6是示出系統(tǒng)的實(shí)施例的又一示例細(xì)節(jié)的簡(jiǎn)化框圖；
[0013]圖7是示出系統(tǒng)的實(shí)施例的又一示例細(xì)節(jié)的簡(jiǎn)化框圖；
[0014]圖8是示出系統(tǒng)的實(shí)施例的又一示例細(xì)節(jié)的簡(jiǎn)化框圖；
[0015]圖9是示出系統(tǒng)的實(shí)施例的又一示例細(xì)節(jié)的簡(jiǎn)化框圖；
[0016]圖10是示出系統(tǒng)的實(shí)施例的又一示例細(xì)節(jié)的簡(jiǎn)化框圖；
[0017]圖11是示出系統(tǒng)的實(shí)施例的又一示例細(xì)節(jié)的簡(jiǎn)化框圖；
[0018]圖12是示出可與本發(fā)明實(shí)施例關(guān)聯(lián)的示例操作的簡(jiǎn)化流程圖；
[0019]圖13是示出可與本發(fā)明實(shí)施例關(guān)聯(lián)的其他示例操作的簡(jiǎn)化流程圖；和
[0020]圖14是示出可與本發(fā)明實(shí)施例關(guān)聯(lián)的另外其他示例操作的簡(jiǎn)化流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0021]圖1是示出包括雙線(xiàn)通信協(xié)議引擎的系統(tǒng)10的簡(jiǎn)化框圖。系統(tǒng)10包括多個(gè)節(jié)點(diǎn)12(1)-12(N)。12(1)表示主節(jié)點(diǎn)，其采用雙線(xiàn)通信協(xié)議(例如，A2B協(xié)議)通過(guò)雙絞線(xiàn)總線(xiàn)14與三個(gè)從節(jié)點(diǎn)12(2)-12(N)進(jìn)行通信。每個(gè)從節(jié)點(diǎn)12(2)-12(N)可以讀和/或?qū)憯?shù)據(jù)從/到一個(gè)或多個(gè)傳感器或其它外圍設(shè)備16。外圍設(shè)備的示例包括麥克風(fēng)(話(huà)筒)、麥克風(fēng)陣列、數(shù)字到模擬轉(zhuǎn)換器(DAC)等。主控制器18可以主節(jié)點(diǎn)12(1)通過(guò)多渠道I2S和內(nèi)部集成電路(I2C)通信協(xié)議進(jìn)行通信并控制它。該A2B協(xié)議引擎的實(shí)施例可以允許控制信息和音頻數(shù)據(jù)，該信息和音頻數(shù)據(jù)使用雙絞線(xiàn)總線(xiàn)14雙向傳輸以連接每個(gè)節(jié)點(diǎn)到下一個(gè)節(jié)點(diǎn)。從節(jié)點(diǎn)12⑵-12 (N)也可以通過(guò)雙絞線(xiàn)14供電。
[0022]如本文所用，術(shù)語(yǔ)“節(jié)點(diǎn)”指任何集成電路、設(shè)備或能夠通過(guò)電路中適當(dāng)?shù)耐ㄐ判诺腊l(fā)送和接收數(shù)據(jù)(例如，電信號(hào))的其它這樣的對(duì)象?！爸鞴?jié)點(diǎn)”包括時(shí)鐘信號(hào)(例如，它可以從I2S輸入導(dǎo)出)、下行數(shù)據(jù)，網(wǎng)絡(luò)控制和功率的始發(fā)者；主節(jié)點(diǎn)由主控制器518 (例如微處理器)編程，并接收/發(fā)送有效載荷向/從主機(jī)控制器518?！皬墓?jié)點(diǎn)”包括可以表示為下行數(shù)據(jù)幀(例如，具有內(nèi)容的可能多個(gè)同步數(shù)據(jù)時(shí)隙的特定節(jié)點(diǎn)的單個(gè)負(fù)荷塊)的可能目標(biāo)和上行數(shù)據(jù)幀的來(lái)源的可尋址網(wǎng)絡(luò)連接點(diǎn)。同步數(shù)據(jù)指連續(xù)流數(shù)據(jù)(例如，音頻信號(hào))，其中固定的時(shí)間間隔(例如，48千赫)和固定的相位間隔兩個(gè)對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)換。
[0023]在各種實(shí)施例中，每個(gè)節(jié)點(diǎn)12-1-12-N可包括例如在集成電路的一部分中實(shí)施的A2B協(xié)議引擎。在各種實(shí)施例中，A2B協(xié)議引擎管理在線(xiàn)性、雙向，多節(jié)點(diǎn)總線(xiàn)系統(tǒng)中的控制和數(shù)據(jù)傳輸。根據(jù)各種實(shí)施例，包括A2B協(xié)議引擎的集成電路可以例如通過(guò)最小化電磁輻射在嘈雜的環(huán)境中很好地工作。每個(gè)協(xié)議引擎可包括狀態(tài)機(jī)，它允許根據(jù)在兩線(xiàn)通信協(xié)議中使用的數(shù)據(jù)編碼和應(yīng)用于遍歷雙絞線(xiàn)總線(xiàn)14的部分?jǐn)?shù)據(jù)的數(shù)據(jù)加擾而同步更新整個(gè)系統(tǒng)10的變成數(shù)據(jù)、分布中斷系統(tǒng)、同步模式。另一個(gè)特點(diǎn)包括在跨雙絞線(xiàn)總線(xiàn)14傳輸之前簡(jiǎn)化的浮點(diǎn)壓縮以壓縮數(shù)據(jù)。
[0024]在一般的意義上，A2B協(xié)議可以連接節(jié)點(diǎn)12-1-12-N之間的多通道I2S同步、脈沖編碼調(diào)制(PCM)數(shù)據(jù)。A2B協(xié)議還可以延長(zhǎng)I2S的同步、時(shí)分復(fù)用(TDM)的性質(zhì)到連接多個(gè)節(jié)點(diǎn)12-1-12-N的系統(tǒng)10，其中每個(gè)節(jié)點(diǎn)12-1-12-N可以消耗數(shù)據(jù)、提供數(shù)據(jù)，或兩者。
[0025]根據(jù)多種實(shí)施例，主節(jié)點(diǎn)12-1可以通過(guò)集成的I2C端口進(jìn)行配置(例如，編程、設(shè)計(jì)等)。主節(jié)點(diǎn)12-1可產(chǎn)生下游A2B交易(例如，數(shù)據(jù)信號(hào)、電源信號(hào)等)并接收上游A2B交易。通過(guò)雙絞線(xiàn)14接收的數(shù)據(jù)可通過(guò)兩個(gè)I2S發(fā)射器被寫(xiě)入到A2B幀緩沖器并傳輸出主節(jié)點(diǎn)12-1。通過(guò)A2B傳輸?shù)臄?shù)據(jù)可從A2B幀緩沖器讀取，它可以由兩個(gè)I2S接收器填充。在一些實(shí)施例中，主節(jié)點(diǎn)12(1)包括狀態(tài)機(jī)以管理A2B協(xié)議，包括:發(fā)現(xiàn)(例如，從節(jié)點(diǎn)12⑵-12 (N))、廣播寫(xiě)入(例如，系統(tǒng)范圍的信息、配置變更等)、CRC生成同步控制幀、循環(huán)冗余校驗(yàn)(CRC)錯(cuò)誤檢測(cè)和處理同步響應(yīng)幀、CRC錯(cuò)誤檢測(cè)和處理中斷的幀、用于下行數(shù)據(jù)的奇偶校驗(yàn)產(chǎn)生，以及上行數(shù)據(jù)的奇偶校驗(yàn)和錯(cuò)誤處理(以及其他特征)。
[0026]每個(gè)從節(jié)點(diǎn)12-2-12-N可通過(guò)上游A2B端口進(jìn)行配置。每個(gè)從節(jié)點(diǎn)12-2-12-N可接收下行A2B交易并可選地重傳進(jìn)一步下行的交易。每個(gè)從節(jié)點(diǎn)12-2-12-N可接收或產(chǎn)生上游A2B交易、選擇性重傳數(shù)據(jù)上行并可選地添加數(shù)據(jù)到上行交易。通過(guò)A2B接收的數(shù)據(jù)可以被寫(xiě)入到A2B幀緩沖器并通過(guò)兩個(gè)I2S發(fā)射器發(fā)射出去。通過(guò)A2B要發(fā)送的數(shù)據(jù)可從A2B幀緩沖器讀取，它可以由兩個(gè)I2S接收器和/或通過(guò)PDM接口進(jìn)行填充。每個(gè)從節(jié)點(diǎn)12-2-12-N可以包括相應(yīng)的狀態(tài)機(jī)以管理A2B協(xié)議，類(lèi)似于主節(jié)點(diǎn)12_2上的狀態(tài)機(jī)。每個(gè)從節(jié)點(diǎn)12-2-12-N的I2C接口可用來(lái)作為主節(jié)點(diǎn)以控制附連的節(jié)點(diǎn)。命令可以經(jīng)過(guò)雙絞線(xiàn)總線(xiàn)514從主控制器18發(fā)送，并通過(guò)I2C接口傳遞到從節(jié)點(diǎn)。該A2B協(xié)議可以包括單主機(jī)、多從機(jī)系統(tǒng)，其中主節(jié)點(diǎn)512-1由主控制器18進(jìn)行控制。主控制器18可以所有A2B節(jié)點(diǎn)12-1-12-N可同步的固定頻率(例如48千赫)在I2S TDM接口上產(chǎn)生周期性同步信號(hào)。
[0027]在操作期間，當(dāng)系統(tǒng)10在各個(gè)節(jié)點(diǎn)12-2-12-N之間通信數(shù)據(jù)時(shí)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)可被配置成處理雙絞線(xiàn)總線(xiàn)14上的數(shù)據(jù)。沿著A2B雙絞線(xiàn)總線(xiàn)14的通信發(fā)生在周期性的超幀。每個(gè)超幀被分成下行傳輸(也稱(chēng)為下游部分)、上行傳輸(也稱(chēng)為上游部分)以及沒(méi)有傳輸(其中總線(xiàn)沒(méi)有被驅(qū)動(dòng))的周期。例如，主節(jié)點(diǎn)12-1可與一些下游部分編程以發(fā)送到從節(jié)點(diǎn)12-2-12-N，以及與一些上游部分編程以從所述從節(jié)點(diǎn)12-2-12-N接收。從節(jié)點(diǎn)12-2-12-N可與一些下游部分編程以沿著A2B雙絞線(xiàn)總線(xiàn)14重發(fā)、一些下游部分編程以消耗，一些上游部分編程以沿著A2B雙絞線(xiàn)總線(xiàn)14向上重發(fā)，和一些上游部分編程以發(fā)送從相應(yīng)的外部設(shè)備16接收的數(shù)據(jù)。
[0028]應(yīng)當(dāng)指出的是，雖然為簡(jiǎn)單起見(jiàn)僅四個(gè)節(jié)點(diǎn)12-1-12-N在本文中示出，任何數(shù)目的節(jié)點(diǎn)可以在系統(tǒng)10的實(shí)施例的廣泛范圍內(nèi)以類(lèi)似的方式相互連接。而且，每個(gè)從節(jié)點(diǎn)12-2-12-N可以與實(shí)施例的廣泛范圍內(nèi)的任何數(shù)量的外圍設(shè)備進(jìn)行通信。
[0029]轉(zhuǎn)到圖2，圖2是示出根據(jù)系統(tǒng)10的實(shí)施例的示例節(jié)點(diǎn)12的簡(jiǎn)化框圖。節(jié)點(diǎn)12可以包括兩個(gè)低電壓差分信號(hào)(LVDS)收發(fā)器(XCVRs)，S卩，LVDS XCVR26和LVDS XCVR28，每個(gè)LVDS收發(fā)器26和28具有正墊(P)和負(fù)墊(N)。一個(gè)節(jié)點(diǎn)上的一個(gè)收發(fā)器的正墊(例如，AP)連接到在另一個(gè)節(jié)點(diǎn)上的另一個(gè)收發(fā)器的另一個(gè)正墊(例如，BP)。同樣，一個(gè)節(jié)點(diǎn)上一個(gè)收發(fā)器的負(fù)墊(例如，AN)連接到另一個(gè)節(jié)點(diǎn)上另一個(gè)收發(fā)器的另一個(gè)負(fù)墊(例如，BN)。A2B數(shù)字邏輯模塊30可與鎖相回路(PLL) 32、低壓差穩(wěn)壓器(LDO) 34和主電源開(kāi)關(guān)36 (以及其他組件)進(jìn)行通信(例如，通過(guò)電子信號(hào))。各種數(shù)字墊(例如，標(biāo)簽)38可攜帶信號(hào)進(jìn)出節(jié)點(diǎn)512。
[0030]轉(zhuǎn)到圖3，圖3是示出根據(jù)系統(tǒng)10的一個(gè)實(shí)施例的示例A2B數(shù)字邏輯模塊30的簡(jiǎn)化框圖。A2B數(shù)字邏輯模塊30可以包括A2B協(xié)議引擎40、A2B幀緩沖器42和A2B數(shù)據(jù)編碼和恢復(fù)模塊44(以及自其它組件)。數(shù)碼墊38可提供引腳以獲得各種輸入/輸出功能。例如，當(dāng)MSTR引腳46為高時(shí)，節(jié)點(diǎn)12可以作為A2B主節(jié)點(diǎn)，以及當(dāng)MSTR引腳46為低時(shí)，作為A2B從節(jié)點(diǎn)。當(dāng)節(jié)點(diǎn)12被引腳編程為主節(jié)點(diǎn)時(shí)，則它可是其I2S和I2C端口的從節(jié)點(diǎn)。如果節(jié)點(diǎn)12被引腳編程為A2B從節(jié)點(diǎn)，則它可作為其I2S和I2C端口的主節(jié)點(diǎn)。
[0031]D0UT/DIN引腳48可允許節(jié)點(diǎn)12對(duì)主控制器18創(chuàng)建事件驅(qū)動(dòng)的中斷請(qǐng)求。DOUT/DIN引腳48可作為在從節(jié)點(diǎn)模式中的通用輸入/輸出(1)引腳(例如，當(dāng)MSTR引腳設(shè)置為低時(shí))，具有中斷請(qǐng)求輸入能力。DIN/D0UT50引腳可作為在主模式中的服務(wù)器(例如，當(dāng)MSTR引腳46設(shè)置為高時(shí))，以及作為從節(jié)點(diǎn)中的數(shù)字輸入(例如，當(dāng)MSTR引腳46設(shè)置為低時(shí))。
[0032]轉(zhuǎn)到圖4，圖4是示出根據(jù)系統(tǒng)10的一個(gè)實(shí)施例的A2B協(xié)議引擎40的示例細(xì)節(jié)的簡(jiǎn)化框圖。A2B協(xié)議引擎40可以包括在主節(jié)點(diǎn)上提供I2C從的I2C接口 52，以使得編程訪(fǎng)問(wèn)主控制器18。I2C接口 52也可以提供從節(jié)點(diǎn)上的I2C主以允許距離主控制器18編程。A2B協(xié)議引擎40可以包括控制模塊54，該控制模塊54可控制A2B協(xié)議、生成同步傳輸(TX)幀、產(chǎn)生上游TX的中斷請(qǐng)求(IRQ)幀、接收同步幀用于接收(RX)?？刂颇K54可以包括可編程寄存器。
[0033]前導(dǎo)碼邏輯模塊56可以為T(mén)X的同步幀產(chǎn)生前導(dǎo)碼，并從RX接收同步幀的前導(dǎo)碼。在具體實(shí)施例中，下行控制幀前導(dǎo)碼是每1024位由主節(jié)點(diǎn)12(1)發(fā)送。從節(jié)點(diǎn)12 (2)-12 (N)可以同步到下行控制前導(dǎo)碼并從前導(dǎo)碼產(chǎn)生它們的局部、相位對(duì)準(zhǔn)主時(shí)鐘。CRC插入模塊58可以為T(mén)X的同步幀生成CRC。幀/壓縮模塊60可以從A2B幀緩沖器42取數(shù)據(jù)、可選地壓縮數(shù)據(jù)，并且可選地產(chǎn)生數(shù)據(jù)的奇偶校驗(yàn)。復(fù)用器(MUX)62可以復(fù)用來(lái)自前導(dǎo)碼邏輯56的前導(dǎo)碼、同步幀、IRQ幀和數(shù)據(jù)為T(mén)X流。該TX流可以由加擾模塊64進(jìn)行加擾。
[0034]輸入節(jié)點(diǎn)12的RX流可以由解擾模塊66解擾。多路分解器(DEMUX) 68可以從RX流分解前導(dǎo)碼、同步幀、IRQ幀和數(shù)據(jù)。RX端上的另一 CRC校驗(yàn)?zāi)K58可以檢查接收到的同步幀用于校正CRC。解幀/解壓縮模塊70接受RX數(shù)據(jù)、可選地檢查校驗(yàn)、可選地解壓縮數(shù)據(jù)、并寫(xiě)入RX數(shù)據(jù)到A2B幀緩沖器42。LFSR模塊72可以生成系統(tǒng)評(píng)價(jià)中使用的偽隨機(jī)比特流。
[0035]轉(zhuǎn)向圖5，圖5是展示了根據(jù)系統(tǒng)10的一個(gè)實(shí)施例的示例同步模式80的簡(jiǎn)化框圖。由于絞合線(xiàn)總線(xiàn)14提供在兩個(gè)方向上的傳輸，本A2B協(xié)議被分成下游部分，其中控制幀和下行數(shù)據(jù)從主節(jié)點(diǎn)(例如，12(1))發(fā)送；和上游部分，其中響應(yīng)幀和上行數(shù)據(jù)從每個(gè)從節(jié)點(diǎn)(例如，12 (2)-12 (N))被發(fā)送到每個(gè)主節(jié)點(diǎn)(例如，12(1))。每個(gè)從節(jié)點(diǎn)(例如，12 (2)-12 (N))可以使用接收到的控制幀的開(kāi)始部分作為供給PLL的時(shí)基。因此，控制幀可以開(kāi)始于不是由數(shù)據(jù)模式復(fù)制的同步模式。
[0036]根據(jù)各種實(shí)施例，零差分曼徹斯特編碼上的第一時(shí)鐘轉(zhuǎn)變可以在A2B協(xié)議中使用。根據(jù)編碼方案，每個(gè)位時(shí)間開(kāi)始于時(shí)鐘過(guò)渡。如果數(shù)據(jù)值為零，該編碼信號(hào)在該位時(shí)間的中間再次轉(zhuǎn)換。如果數(shù)據(jù)值是1，該編碼信號(hào)不再次轉(zhuǎn)換。同步模式80包括前導(dǎo)碼模式82和數(shù)據(jù)模式84。
[0037]前導(dǎo)碼模式82可違反編碼協(xié)議(例如，時(shí)鐘跳變不發(fā)生在位時(shí)間5、7和8的開(kāi)始)，表示前導(dǎo)碼模式82并不匹配任何合法(適當(dāng)、正確的編碼)的數(shù)據(jù)模式84。另外，前導(dǎo)碼模式82可以不通過(guò)采取合法的數(shù)據(jù)模式84，并迫使雙絞線(xiàn)14在單個(gè)位時(shí)間或者多個(gè)位時(shí)間周期為高或低而進(jìn)行復(fù)制。在各種實(shí)施例中，違反用于數(shù)據(jù)模式84的編碼的不同前導(dǎo)碼模式可在同步模式80來(lái)實(shí)現(xiàn)。本文中示出的示例前導(dǎo)碼具有不超過(guò)一個(gè)位時(shí)鐘的脈沖寬度，并且僅僅是作為示例提供的，并不用于限制系統(tǒng)10的實(shí)施例。
[0038]該A2B數(shù)字邏輯模塊可以包含差分曼徹斯特解碼器塊，該塊在從雙絞線(xiàn)總線(xiàn)14恢復(fù)的時(shí)鐘上運(yùn)行并檢測(cè)同步模式80，以發(fā)送幀同步脈沖到PLL。因此，同步模式80可以在不使用系統(tǒng)時(shí)鐘或更高速度的過(guò)采樣時(shí)鐘的情況下進(jìn)行檢測(cè)。因此，從節(jié)點(diǎn)(例如，12 (2)-12 (N))可以從雙絞線(xiàn)總線(xiàn)14接收PLL同步信號(hào)，而不需要在從節(jié)點(diǎn)(例如，12 (2)-12 (N))的晶體時(shí)鐘源。
[0039]轉(zhuǎn)到圖6，圖6是根據(jù)系統(tǒng)10的一個(gè)實(shí)施例，用于A2B協(xié)議的超幀90的簡(jiǎn)化圖。沿A2B雙絞線(xiàn)總線(xiàn)14的通信可在周期性的超幀中發(fā)生。超幀頻率可以與同步信號(hào)頻率相同。數(shù)據(jù)可以在1024次較快的比特率(例如，49.152兆赫)傳輸。每個(gè)超幀90可以被分為周期:下游傳輸92，上流傳輸94，以及沒(méi)有傳輸96 (例如，其中沒(méi)有驅(qū)動(dòng)A2B雙扭線(xiàn)總線(xiàn)14)。
[0040]示例超幀90如所示具有下游傳輸?shù)某跗?2和上行傳輸94的后期。實(shí)質(zhì)上A2B絞線(xiàn)總線(xiàn)14上的所有信號(hào)可被線(xiàn)路編碼并以同步前導(dǎo)碼模式82的形式從主節(jié)點(diǎn)(例如，12(1))到最后從節(jié)點(diǎn)(例如，12 (N))同步信號(hào)下游提交。前導(dǎo)碼模式82隨后是控制數(shù)據(jù)模式84，以建立同步控制幀。下游、TDM同步數(shù)據(jù)可在控制幀后直接加入。
[0041]每個(gè)從節(jié)點(diǎn)(例如，12 (2)-12 (N))可消耗下游數(shù)據(jù)的一部分。在響應(yīng)幀的響應(yīng)時(shí)間之后，最后的從節(jié)點(diǎn)(例如，12(N))可響應(yīng)。上行同步數(shù)據(jù)可以由每個(gè)從節(jié)點(diǎn)在響應(yīng)幀后直接加入。實(shí)質(zhì)上所有的同步數(shù)據(jù)可以分組成等寬的數(shù)據(jù)槽。數(shù)據(jù)時(shí)隙是指單個(gè)外圍設(shè)備14(例如，麥克風(fēng)或揚(yáng)聲器)當(dāng)映射到雙絞線(xiàn)總線(xiàn)14時(shí)的同步數(shù)據(jù)信號(hào)。如果寄存器的讀取在控制幀中請(qǐng)求或如果遠(yuǎn)程I2C讀取在控制幀中請(qǐng)求，其它從節(jié)點(diǎn)(例如，12 (2)-12 (3))，其不是最后的從節(jié)點(diǎn)(例如，12(N))可取代響應(yīng)幀。嵌入式控制幀和響應(yīng)幀可以允許主控制器18單獨(dú)尋址每個(gè)從節(jié)點(diǎn)(例如，12 (2)-12 (N))。
[0042]轉(zhuǎn)到圖7，圖7是示出根據(jù)系統(tǒng)10的一個(gè)實(shí)施例在主節(jié)點(diǎn)12⑴的示例狀態(tài)機(jī)100的簡(jiǎn)化圖。每個(gè)節(jié)點(diǎn)12(1)-12(N)可以同時(shí)接受更改其配置(例如，超幀的許多下游和上游部分以傳輸、接收和消耗)。因?yàn)橄到y(tǒng)10是分布式，控制和響應(yīng)幀可由噪音損壞。A2B協(xié)議引擎可包括狀態(tài)機(jī)，例如，以同步接受更改配置的時(shí)間。
[0043]根據(jù)本A2B協(xié)議的狀態(tài)機(jī)100的示例版本開(kāi)始于STATEO的初始狀態(tài)102。當(dāng)主節(jié)點(diǎn)12(1)是在初始狀態(tài)102STATE0時(shí)，它可以接收NEW STRUCTURE命令(例如，包括一個(gè)或多個(gè)從節(jié)點(diǎn)12 (2)-12 (N))的配置更改)。主節(jié)點(diǎn)12(1)可以播放NEW STRUCTURE WRITE到實(shí)質(zhì)上所有從節(jié)點(diǎn)12 (I)-12 (N)，并轉(zhuǎn)換到第一狀態(tài)104STATE1。當(dāng)主節(jié)點(diǎn)12(1)轉(zhuǎn)換到第一狀態(tài)104STATE1時(shí)，計(jì)數(shù)器寄存器可裝載預(yù)定的非零值(例如，3)。雖然在第一狀態(tài)104STATE1，一旦接收來(lái)自最后從節(jié)點(diǎn)12(N)的廣播確認(rèn)(ACK)消息以及發(fā)送到控制幀的數(shù)據(jù)，目前計(jì)數(shù)可被遞減。如果控制幀沒(méi)有傳遞最后從節(jié)點(diǎn)12(N)的CRC校驗(yàn)，廣播確認(rèn)不由主節(jié)點(diǎn)12(1)接收。如果響應(yīng)幀不傳遞在主節(jié)點(diǎn)12(1)的CRC校驗(yàn)，廣播確認(rèn)可不被主節(jié)點(diǎn)12(1)接收。當(dāng)當(dāng)前計(jì)數(shù)為O時(shí)，主節(jié)點(diǎn)12(1)可以轉(zhuǎn)換到第二狀態(tài)106STATE2。NEffSTRUCTURE可以應(yīng)用在上游傳輸?shù)慕Y(jié)束，并處于第二狀態(tài)106STATE2。
[0044]在狀態(tài)機(jī)100的從節(jié)點(diǎn)版本，一旦接收廣播NEW STRUCTURE WRITE，每個(gè)從節(jié)點(diǎn)12 (2)-12 (η)可以從初始狀態(tài)102STATE0過(guò)渡到第一狀態(tài)104STATE1，預(yù)定的非零值(例如，3)可裝入計(jì)數(shù)器寄存器。沒(méi)有CRC錯(cuò)誤的廣播NEW STRUCTURE WRITE可覆蓋處于第一狀態(tài)104STATE1的當(dāng)前計(jì)數(shù)。在不存在有效的廣播NEW STRUCTURE WRITE時(shí)，當(dāng)前計(jì)數(shù)可以在第一狀態(tài)104STATE1遞減。當(dāng)當(dāng)前計(jì)數(shù)達(dá)到零時(shí)，從節(jié)點(diǎn)12 (2)-12 (N)可以轉(zhuǎn)換到第二狀態(tài)106STATE2。該NEW STRUCTURE可在上游傳輸?shù)哪┒藨?yīng)用，并處于第二狀態(tài)106STATE2。在各種實(shí)施例中，在不同的節(jié)點(diǎn)12(1)-12(N)超出相互同步之前，控制幀和/或響應(yīng)幀可在超過(guò)預(yù)定的非零數(shù)字個(gè)連續(xù)總線(xiàn)幀(3例如)上被破壞。
[0045]轉(zhuǎn)到圖8，圖8是示出根據(jù)系統(tǒng)10的一個(gè)實(shí)施例的中斷系統(tǒng)110的示例細(xì)節(jié)的簡(jiǎn)化邏輯圖。每個(gè)節(jié)點(diǎn)12 (I)-12 (N)可報(bào)告各種錯(cuò)誤(例如CRC錯(cuò)誤、數(shù)據(jù)奇偶校驗(yàn)錯(cuò)誤、數(shù)據(jù)解碼錯(cuò)誤等)作為到主機(jī)控制器18的中斷。從節(jié)點(diǎn)12 (2)-12 (N)可以發(fā)送中斷請(qǐng)求到主節(jié)點(diǎn)12(1)，其可通過(guò)專(zhuān)用中斷引腳通知主控制器18。在各種實(shí)施例中，A2B協(xié)議可包括分布式中斷狀態(tài)機(jī)，例如，以減少主控制器18上的中斷開(kāi)銷(xiāo)。當(dāng)來(lái)自一個(gè)從節(jié)點(diǎn)12(2)-12(N)的中斷由主節(jié)點(diǎn)12(1)接收時(shí)，主節(jié)點(diǎn)12(1)可向主控制器盡快發(fā)出中斷。
[0046]當(dāng)新的從節(jié)點(diǎn)中斷被接收時(shí)，主節(jié)點(diǎn)12(1)可以執(zhí)行相關(guān)從節(jié)點(diǎn)12 (2)-12 (N)的閱讀，以獲取有關(guān)中斷的詳細(xì)信息，并可以存儲(chǔ)主節(jié)點(diǎn)12(1)上的局部細(xì)節(jié)。主節(jié)點(diǎn)12(1)可以自動(dòng)清除相關(guān)從節(jié)點(diǎn)12(2)-12(N)中的中斷(例如，沒(méi)有用戶(hù)或主控制器的干預(yù))。因?yàn)橹袛酄顟B(tài)機(jī)，主機(jī)控制器18可以從主節(jié)點(diǎn)12(1)讀取兩個(gè)寄存器，以獲得實(shí)質(zhì)上所有的細(xì)節(jié)來(lái)處理該中斷。讀取之一也可以自動(dòng)清除主節(jié)點(diǎn)12(1)的中斷，使得不需要寫(xiě)入以清除任何中斷。
[0047]A2B協(xié)議引擎40可以包括一組寄存器，該組寄存器提供到主機(jī)控制器18中斷的支持。示例寄存器包括 INTSRC、INTTYPE, INTPNDO、INTPND1、INTPDN2、INTMSKO、INTMSK1 和INTMSK2。主節(jié)點(diǎn)12(1)上的IRQ引腳可用于向主機(jī)控制器18發(fā)送信號(hào)中斷，在示例實(shí)施例中，IRQ引腳可以通過(guò)寫(xiě)入I被清除，以及也可以在主節(jié)點(diǎn)12⑴中主機(jī)讀取INTTYPE而清除。因此，寫(xiě)入可不是必要的以清除中斷。
[0048]在一個(gè)示例實(shí)施例中，INTSRC和INTTYPE寄存器包含主控制器18可用于確定中斷的原因的細(xì)節(jié)。該INTSRC寄存器可以指示積極中斷是否由主節(jié)點(diǎn)12(1)或從節(jié)點(diǎn)12 (2)-12 (N)之一產(chǎn)生，包括從節(jié)點(diǎn)12 (2)-12 (N)的標(biāo)識(shí)符(ID)，如果有的話(huà)。當(dāng)IRQ引腳為低或掛起中斷剛剛被清除以及中斷正在等待時(shí)，優(yōu)先級(jí)邏輯可用來(lái)確定將要寫(xiě)入到INTSRC寄存器的值。該INTTYPE寄存器可包括對(duì)中斷的原因的更多細(xì)節(jié)。當(dāng)通過(guò)從節(jié)點(diǎn)12 (2)-12 (N)之一產(chǎn)生的中斷變得活躍時(shí)，主節(jié)點(diǎn)12(1)可從從節(jié)點(diǎn)12 (2)-12 (N)的相關(guān)一個(gè)讀取INTTYPE的值和將INTTYPE的值寫(xiě)入主節(jié)點(diǎn)12(1)的INT類(lèi)型寄存器。隨后，主節(jié)點(diǎn)12(1)可清除從節(jié)點(diǎn)12 (2)-12 (N)中的中斷源。
[0049]轉(zhuǎn)到圖9，圖9是根據(jù)系統(tǒng)10的指示具有或不具有加擾的電磁(EM)排放的比較的簡(jiǎn)化曲線(xiàn)圖120。EM排放標(biāo)繪在Y軸，頻率在X軸上。行122表明具有加擾的EM排放，線(xiàn)124表示不具有加擾的EM排放。為了減少EM排放，A2B協(xié)議引擎40可以使用擾頻器64，其可應(yīng)用到由節(jié)點(diǎn)12⑴-12 (N)發(fā)送的數(shù)據(jù)的一部分。在示例實(shí)施例中，除了前導(dǎo)碼和跟隨前導(dǎo)碼的2位幀計(jì)數(shù)，實(shí)質(zhì)傳送的所有數(shù)據(jù)可以加擾。在一個(gè)具體實(shí)施例中，總線(xiàn)幀中的1024位可以被劃分成下行數(shù)據(jù)前的64位控制幀和上行數(shù)據(jù)前的64位應(yīng)答幀?？刂茙晚憫?yīng)幀的前16位(例如，包括前導(dǎo)碼和幀計(jì)數(shù))不可以被加擾?？刂茙晚憫?yīng)幀的其余48位以及傳送的任何數(shù)據(jù)可以被加擾。
[0050]在一個(gè)實(shí)施例中，擾頻器64可以使用16位LFSR以產(chǎn)生偽隨機(jī)位流。該LFSR可基于多項(xiàng)式G(X) = X16+X14+X13+Xn+1 (其中，X16表示第16位，X14表示第14位，x13表示第13位以及X11表示第11位)。該LFSR也使用基于2位幀計(jì)數(shù)的不同的起始種子，以便靜態(tài)數(shù)據(jù)集可不引起具有音頻速率頻率的重復(fù)模式。對(duì)于給定的數(shù)據(jù)編碼方法，使用擾頻器64可盡可能擴(kuò)散EM在頻域的排放。
[0051]轉(zhuǎn)到圖10，圖10是示出根據(jù)系統(tǒng)10的實(shí)施例的16位數(shù)據(jù)132到12位數(shù)據(jù)134的壓縮130的簡(jiǎn)化圖。A2B協(xié)議引擎40可以提供可選的數(shù)據(jù)壓縮/解壓縮，以便較少的帶寬可在給定的數(shù)據(jù)大小用于A2B雙絞線(xiàn)總線(xiàn)14，比下一個(gè)較低的數(shù)據(jù)大小具有更好地質(zhì)量。在一個(gè)實(shí)施例中，表示符號(hào)位跟著的符號(hào)中重復(fù)符號(hào)位的數(shù)量的3位和N-4位數(shù)據(jù)可以壓縮格式發(fā)送，其中，N為A2B數(shù)據(jù)大小。
[0052]在一個(gè)示例性實(shí)施例中，A2B協(xié)議引擎40中的可選浮點(diǎn)數(shù)據(jù)壓縮可以用于16位、20位或24位的音頻數(shù)據(jù)中。壓縮機(jī)構(gòu)可以減少數(shù)據(jù)大小4個(gè)比特，用于通過(guò)雙絞線(xiàn)總線(xiàn)14傳輸，并且在從節(jié)點(diǎn)(例如，通過(guò)串行端口)發(fā)送該數(shù)據(jù)之前，該數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)換回來(lái)。壓縮通過(guò)如下實(shí)現(xiàn):將多個(gè)前導(dǎo)符號(hào)位編碼為壓縮后的數(shù)據(jù)字段的前3位，放置符號(hào)位在接下來(lái)的位置，并使用該壓縮后的數(shù)據(jù)字段的其余部分保存盡可能多的剩余數(shù)據(jù)位。根據(jù)壓縮的數(shù)量尺寸，可丟棄輸入數(shù)據(jù)的達(dá)6個(gè)最低有效位(LSB)。
[0053]轉(zhuǎn)到圖11，圖11是示出從12位壓縮數(shù)據(jù)142到16位解壓數(shù)據(jù)144的解壓縮140的簡(jiǎn)化圖。對(duì)于解壓縮，相應(yīng)數(shù)量的符號(hào)位放在一位之前的最高有效位(MSB)中，該位是符號(hào)位的反轉(zhuǎn)。其余數(shù)據(jù)被放置在反轉(zhuǎn)的符號(hào)位之后，以及任何非接收的位使用壓縮數(shù)據(jù)的LSB的反轉(zhuǎn)填充。因此，解壓縮的數(shù)據(jù)可以被均勻地分布，以及與輸入相比沒(méi)有DC偏移。
[0054]轉(zhuǎn)到圖12，圖12是示出與系統(tǒng)10的實(shí)施例相關(guān)聯(lián)的示例操作150的簡(jiǎn)化流程圖。在152，主節(jié)點(diǎn)12(1)可產(chǎn)生在雙線(xiàn)通信協(xié)議(A2B協(xié)議)中的時(shí)鐘、同步和幀信號(hào)。在154，A2B協(xié)議引擎40可使用雙絞線(xiàn)總線(xiàn)14便于數(shù)據(jù)的雙向傳輸以將每個(gè)節(jié)點(diǎn)連接到下一個(gè)節(jié)點(diǎn)。在156，A2B協(xié)議引擎40可以使用狀態(tài)機(jī)100同步更新配置數(shù)據(jù)。在158，主節(jié)點(diǎn)12(1)可通過(guò)雙絞線(xiàn)總線(xiàn)14供電從節(jié)點(diǎn)12(2)-12(N)。在160，主節(jié)點(diǎn)12(1)可以在雙線(xiàn)通信協(xié)議的下游部分中發(fā)送來(lái)自主節(jié)點(diǎn)12(1)的控制幀和下行數(shù)據(jù)。在162，主節(jié)點(diǎn)12(1)可在雙線(xiàn)通信協(xié)議的上游部分中從從節(jié)點(diǎn)12(2)-12(N)接收響應(yīng)幀和上行數(shù)據(jù)。
[0055]轉(zhuǎn)到圖13，圖13是示出與系統(tǒng)10的實(shí)施例相關(guān)聯(lián)的示例操作170的簡(jiǎn)化流程圖。在172，一旦主節(jié)點(diǎn)12(1)向多個(gè)從節(jié)點(diǎn)12 (2)-12 (N)廣播新結(jié)構(gòu)寫(xiě)命令，狀態(tài)機(jī)100轉(zhuǎn)換到第一狀態(tài)104。在174，計(jì)數(shù)器可以被設(shè)置到預(yù)定的非零值(例如，3)。在176，一旦從最后的從節(jié)點(diǎn)12 (N)接收確認(rèn)，該計(jì)數(shù)器可以遞減。在178，當(dāng)計(jì)數(shù)器達(dá)到零時(shí)，狀態(tài)機(jī)100可以轉(zhuǎn)換到第二狀態(tài)104。在180，新的結(jié)構(gòu)可以應(yīng)用，而狀態(tài)機(jī)100處于第二狀態(tài)104中。
[0056]轉(zhuǎn)到圖14，圖14是示出與系統(tǒng)10的實(shí)施例相關(guān)聯(lián)的示例操作190的簡(jiǎn)化流程圖。在192，主節(jié)點(diǎn)12(1)從從節(jié)點(diǎn)12 (I)-12 (N)之一接收中斷。在194，主節(jié)點(diǎn)12(1)可發(fā)送信號(hào)中斷到主機(jī)控制器18，在196，主節(jié)點(diǎn)12(1)可以讀取從節(jié)點(diǎn)以獲取有關(guān)中斷的細(xì)節(jié)。在198，主節(jié)點(diǎn)12⑴在主節(jié)點(diǎn)12⑴本地存儲(chǔ)中斷的細(xì)節(jié)。在200，主節(jié)點(diǎn)12⑴可自動(dòng)清除從節(jié)點(diǎn)中的中斷。返回194，在210，主機(jī)控制器18可讀取主節(jié)點(diǎn)12(1)上的兩個(gè)寄存器以獲取中斷的細(xì)節(jié)。在220，讀取操作可以自動(dòng)清除主節(jié)點(diǎn)12(1)中的中斷。
[0057]注意，在本說(shuō)明書(shū)中，在“ 一個(gè)實(shí)施例”、“示例實(shí)施例”、“實(shí)施例”、“另一實(shí)施例”、“某些實(shí)施例”、“各種實(shí)施例”、“另一實(shí)施例、“替代實(shí)施例”中包括的各種特征(例如，元素、結(jié)構(gòu)、模塊、組件、步驟、操作、特性等)的引用意為表示任何這些特征都包含在本公開(kāi)的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施中，但可以或可以不必組合在相同實(shí)施例中。
[0058]在上述各實(shí)施例的討論中，電容器、時(shí)鐘、DFF、分頻器、電感器、電阻器、放大器、開(kāi)關(guān)、數(shù)字核心、晶體管和/或其它組件可以很容易地被替換、取代或以其他方式修改以適應(yīng)特定的電路需求。此外，應(yīng)當(dāng)指出的是，使用配套的電子設(shè)備，硬件，軟件等提供了用于實(shí)現(xiàn)本公開(kāi)的教義的同樣可行的辦法。
[0059]在一個(gè)示例實(shí)施例中，附圖的任何數(shù)量的電路的可以在相關(guān)聯(lián)的電子設(shè)備的電路板上實(shí)現(xiàn)。該板可以是一般的電路板，可容納電子設(shè)備的內(nèi)部電子系統(tǒng)的各種組件，并進(jìn)一步提供其它外圍設(shè)備的連接器。更具體地，該板可以提供電氣連接，系統(tǒng)的其他部件可通過(guò)該電氣連接進(jìn)行電通信。任何合適的處理器(包括數(shù)字信號(hào)處理器、微處理器、芯片組支持等)、存儲(chǔ)器元件等可以適當(dāng)?shù)馗鶕?jù)具體配置需求、處理需求、電腦設(shè)計(jì)等耦合到該板。其它組件(諸如外部存儲(chǔ)器、額外的傳感器、用于音頻/視頻顯示的控制器，和外圍設(shè)備)可以通過(guò)電纜連接到電路板作為插卡，或集成在主板本身。
[0060]在另一示例實(shí)施例中，圖中的電路可以實(shí)現(xiàn)為單獨(dú)的模塊(例如，具有相關(guān)組件的設(shè)備和配置以執(zhí)行特定應(yīng)用或功能的電路)或?qū)崿F(xiàn)為插件模塊到電子設(shè)備的應(yīng)用特定硬件中。注意的是，特定的是，本公開(kāi)的特定實(shí)施例可以容易地部分或全部地包括在芯片上系統(tǒng)(SOC)的封裝中。SOC表示集成計(jì)算機(jī)或其它電子系統(tǒng)的元件到單個(gè)芯片中的1C。它可以包含數(shù)字、模擬、混合信號(hào)以及經(jīng)常的射頻功能:所有這些都可以設(shè)置在單個(gè)芯片襯底上。其他實(shí)施例可以包括多芯片模塊(MCM)，具有位于單獨(dú)的電子封裝中并經(jīng)配置以通過(guò)電子封裝互相密切交互的多個(gè)單個(gè)1C。在各種其它實(shí)施例中，本文所述的功能可以實(shí)施為專(zhuān)用集成電路(ASIC)、現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列(FPGA)以及其他半導(dǎo)體芯片中的一個(gè)或多個(gè)硅芯。
[0061]也必須要注意，本文列出的所有規(guī)格、尺寸，以及關(guān)系(例如，多個(gè)組件、邏輯運(yùn)算等)只被提供用于示例和教導(dǎo)的目的。在不偏離本公開(kāi)的精神或所附權(quán)利要求的范圍的情況下，這些信息可以被顯著地改變。規(guī)范僅適用于非限制性的例子，因此，它們應(yīng)被如此理解。在前面的描述中，示例性實(shí)施例已參照特定組件的配置進(jìn)行描述。在不偏離所附權(quán)利要求的范圍的情況下，可以對(duì)實(shí)施例進(jìn)行各種修改和變化。因此，說(shuō)明書(shū)和附圖被視為說(shuō)明性的而不是限制性的。
[0062]需要注意的是，上面參照附圖所討論的業(yè)務(wù)適用于涉及信號(hào)處理的任何集成電路，特別是那些依賴(lài)同步信號(hào)以執(zhí)行專(zhuān)門(mén)的軟件程序或算法，其中一些可關(guān)聯(lián)于處理數(shù)字化實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。某些實(shí)施例中可以涉及多DSP信號(hào)處理、浮點(diǎn)處理、信號(hào)/控制處理、固定功能處理、微控制器應(yīng)用等。在某些情況下，本文所討論的這些特征可以適用于醫(yī)療系統(tǒng)、科學(xué)儀器、無(wú)線(xiàn)和有線(xiàn)通信、雷達(dá)、工業(yè)過(guò)程控制、音頻和視頻設(shè)備、電流傳感、儀器(可以是高度精確的)以及其他數(shù)字處理系統(tǒng)。
[0063]此外，以上所討論的某些實(shí)施例可以提供在數(shù)字置備信號(hào)處理技術(shù)中，用于醫(yī)療成像、病人監(jiān)護(hù)、醫(yī)療儀器儀表和家庭醫(yī)療保健。這可能包括肺顯示器、加速度計(jì)、心臟速率監(jiān)視器、心臟起搏器等。其他應(yīng)用可以涉及汽車(chē)技術(shù)安全系統(tǒng)(例如，穩(wěn)定控制系統(tǒng)、駕駛輔助系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)、信息娛樂(lè)系統(tǒng)和任何形式的內(nèi)部應(yīng)用)。此外，動(dòng)力系統(tǒng)(例如，在混合動(dòng)力汽車(chē)和電動(dòng)汽車(chē)中)可以應(yīng)用本文所述的功能在高精度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換產(chǎn)品中，用于電池監(jiān)控、控制系統(tǒng)、報(bào)告控制、維護(hù)活動(dòng)等。
[0064]在另外的示例方案中，本公開(kāi)的教導(dǎo)可以適用于工業(yè)市場(chǎng)，包括幫助驅(qū)動(dòng)生產(chǎn)力、能源效率和可靠性的過(guò)程控制系統(tǒng)。在消費(fèi)應(yīng)用中，上面所討論的電路的教導(dǎo)可用于圖像處理、自動(dòng)聚焦、以及圖像穩(wěn)定(例如，數(shù)碼相機(jī)、便攜式攝像機(jī)等)。其他消費(fèi)應(yīng)用可以包括音頻和視頻處理器，用于家庭影院系統(tǒng)、DVD刻錄機(jī)以及高清電視。然而，其他消費(fèi)應(yīng)用可以涉及到先進(jìn)的觸摸屏制器(例如，對(duì)于任何類(lèi)型的便攜式媒體設(shè)備)。因此，這種技術(shù)可以容易地成為智能手機(jī)、平板、安全系統(tǒng)、個(gè)人電腦、游戲技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)、模擬訓(xùn)練等的一部分。
[0065]注意，對(duì)于本文中提供許多實(shí)施例，交互可以通過(guò)兩個(gè)、三個(gè)、四個(gè)或更多個(gè)電子部件來(lái)描述。然而，這樣為了清楚起見(jiàn)，并僅作為示例進(jìn)行。應(yīng)當(dāng)理解，該系統(tǒng)可以以任何合適的方式進(jìn)行合并。沿著類(lèi)似的設(shè)計(jì)方案，附圖的任何圖示組件、模塊和元件可以以各種可能的組合配置，所有這些都清楚在本說(shuō)明書(shū)的范圍之內(nèi)。在某些情況下，通過(guò)僅參考有限數(shù)量的電子元件描述給定流程集合的一個(gè)或多個(gè)功能更加容易。應(yīng)當(dāng)理解，附圖的電路及其教義都是現(xiàn)成可擴(kuò)展的并可容納大量的部件，以及更復(fù)雜/精密的安排和配置。因此，提供的實(shí)施例不應(yīng)該限制范圍或抑制電氣電路的廣泛教導(dǎo)為潛在應(yīng)用到其他無(wú)數(shù)的架構(gòu)。
[0066]許多其它的改變、替換、變化、更改和修改對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員是可確定的，以及當(dāng)落入所附權(quán)利要求的范圍之內(nèi)時(shí)，本發(fā)明包括所有這樣的改變、替換、變化、更改和修改。為了協(xié)助美國(guó)專(zhuān)利和商標(biāo)局(USPTO)以及此外在本申請(qǐng)上提出的任何專(zhuān)利的任何讀者解釋所附權(quán)利要求， 申請(qǐng)人:謹(jǐn)指出: 申請(qǐng)人:(a)不打算任何所附的權(quán)利要求援引美國(guó)法典第35(6)第6段第112條，因?yàn)樗嬖谟谏暾?qǐng)日，除非單詞“用于…的裝置”或“用于…的步驟”在特定權(quán)利要求中專(zhuān)門(mén)使用；以及(b)不打算通過(guò)本說(shuō)明書(shū)的任何陳述以沒(méi)有體現(xiàn)所附權(quán)利要求的任何方式而限制本公開(kāi)。
[0067]其他注意、示例和實(shí)施方式
[0068]需要注意，上面描述的裝置的所有可選特征也可相對(duì)于本文所述的方法或處理進(jìn)行實(shí)施，以及示例中的細(xì)節(jié)可在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的任何地方使用。在第一示例中，提供了一種系統(tǒng)(其可包括任何適當(dāng)?shù)碾娐?、分頻器、電容器、電阻器、電感器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、DFF、邏輯門(mén)電路、軟件、硬件、鏈接等)，可以是任何類(lèi)型的計(jì)算機(jī)的一部分，它可以進(jìn)一步包括耦合到多個(gè)電子部件的電路板。該系統(tǒng)可包括:用于在雙線(xiàn)通信協(xié)議中為多個(gè)從節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生時(shí)鐘、同步和幀信號(hào)的裝置；用于使用雙絞線(xiàn)總線(xiàn)促進(jìn)數(shù)據(jù)的雙向傳輸以連接每個(gè)節(jié)點(diǎn)到下一個(gè)節(jié)點(diǎn)的裝置；用于使用狀態(tài)機(jī)同步更新配置數(shù)據(jù)的裝置；用于經(jīng)過(guò)雙絞線(xiàn)總線(xiàn)供電從節(jié)點(diǎn)的裝置；用于在雙線(xiàn)通信協(xié)議的下游部分中從主節(jié)點(diǎn)傳送控制幀和下行數(shù)據(jù)的裝置，其中在控制幀的開(kāi)始的同步模式用作每個(gè)從節(jié)點(diǎn)的時(shí)間基準(zhǔn)；以及在雙線(xiàn)通信協(xié)議的上游部分中從所述從節(jié)點(diǎn)接收響應(yīng)幀和上行數(shù)據(jù)的裝置。
[0069]該系統(tǒng)還可以包括:一旦廣播新結(jié)構(gòu)寫(xiě)入到所述多個(gè)從節(jié)點(diǎn)，則轉(zhuǎn)換到第一狀態(tài)的裝置；用于設(shè)置計(jì)數(shù)器為預(yù)定的非零值的裝置；對(duì)于從多個(gè)從節(jié)點(diǎn)接收的確認(rèn)，遞減計(jì)數(shù)器的裝置；當(dāng)該計(jì)數(shù)器達(dá)到零時(shí)用于轉(zhuǎn)換到第二狀態(tài)的裝置；以及用于應(yīng)用新的結(jié)構(gòu)的裝置，并處于第二狀態(tài)中。該系統(tǒng)可以進(jìn)一步包括:用于從從節(jié)點(diǎn)接收中斷的裝置；用于信令中斷到主控制器的裝置；用于讀取從節(jié)點(diǎn)以獲取有關(guān)中斷的細(xì)節(jié)的裝置；用于本地存儲(chǔ)所述信息在主節(jié)點(diǎn)的裝置；以及用于在從節(jié)點(diǎn)中自動(dòng)清除中斷的裝置。
[0070]在這些情況下(上文)的“用于…的裝置”可包括(但不限于)使用本文所討論的任何合適的組件，以及任何合適的軟件、電路、集線(xiàn)器、計(jì)算機(jī)代碼、邏輯、算法、硬件、控制器、接口、鏈路總線(xiàn)、通信途徑等。在第二示例中，該系統(tǒng)包括存儲(chǔ)器還包括進(jìn)一步包括機(jī)器可讀指令的存儲(chǔ)器，當(dāng)執(zhí)行時(shí)使得系統(tǒng)執(zhí)行上面討論的任何操作。
【權(quán)利要求】
1.一種集成電路，包括: 雙線(xiàn)通信協(xié)議引擎，被配置為在雙向多節(jié)點(diǎn)總線(xiàn)系統(tǒng)中根據(jù)雙線(xiàn)通信協(xié)議管理控制和數(shù)據(jù)傳輸，其中，所述雙線(xiàn)通信協(xié)議引擎包括允許在總線(xiàn)系統(tǒng)中同步更新配置數(shù)據(jù)的狀態(tài)機(jī)，其中，所述所述多節(jié)點(diǎn)總線(xiàn)系統(tǒng)包括在總線(xiàn)系統(tǒng)上使用雙絞線(xiàn)總線(xiàn)互連的至少一個(gè)主節(jié)點(diǎn)和多個(gè)從節(jié)點(diǎn)，以連接每個(gè)節(jié)點(diǎn)到下一節(jié)點(diǎn)，其中，每個(gè)從節(jié)點(diǎn)可以寫(xiě)入總線(xiàn)、從總線(xiàn)讀出，并執(zhí)行總線(xiàn)上的讀取和寫(xiě)入操作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成電路，其中從節(jié)點(diǎn)可以在所述雙絞線(xiàn)總線(xiàn)上供電。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成電路，其中所述雙線(xiàn)通信協(xié)議包括下游部分和上游部分，其中在所述下游部分中，控制幀和下行數(shù)據(jù)從主節(jié)點(diǎn)發(fā)送，以及其中在所述上游部分中，響應(yīng)幀和上行數(shù)據(jù)發(fā)送給主節(jié)點(diǎn)，其中在所述控制幀的開(kāi)始的同步模式被每個(gè)從節(jié)點(diǎn)用作時(shí)間基準(zhǔn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的集成電路，其中所述雙線(xiàn)通信協(xié)議采用在零差分曼徹斯特編碼上的第一時(shí)鐘轉(zhuǎn)換，其中，使用曼徹斯特編碼的變形編碼所述同步模式。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的集成電路，其中所述雙線(xiàn)通信協(xié)議引擎包括解碼器模塊，其中，所述解碼器塊使用從所述雙絞線(xiàn)總線(xiàn)恢復(fù)的時(shí)鐘檢測(cè)同步模式。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的集成電路，其中，所述下游部分和上游部分每個(gè)包括1024位，其中該控制幀和響應(yīng)幀的每個(gè)包括64位，其中每個(gè)控制幀和響應(yīng)幀的前16位包括同步模式。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的集成電路，其中所述雙線(xiàn)通信協(xié)議引擎包括加擾器，所述加擾器加擾在雙絞線(xiàn)上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的一部分，其中，控制幀和應(yīng)答幀中的同步模式和幀計(jì)數(shù)不被加擾。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的集成電路，其中，所述加擾器采用線(xiàn)性反饋移位寄存器(LSFR)來(lái)產(chǎn)生偽隨機(jī)位流以加擾部分?jǐn)?shù)據(jù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成電路，其中，一旦廣播新結(jié)構(gòu)寫(xiě)入到多個(gè)從節(jié)點(diǎn)，所述狀態(tài)機(jī)轉(zhuǎn)換到第一狀態(tài)，其中一旦轉(zhuǎn)換到第一站狀態(tài)，則狀態(tài)機(jī)中的計(jì)數(shù)器被設(shè)置為預(yù)定的非零值，其中一旦從最后一個(gè)從節(jié)點(diǎn)接收確認(rèn)，計(jì)數(shù)器遞減，其中當(dāng)計(jì)數(shù)器達(dá)到零時(shí)該狀態(tài)機(jī)轉(zhuǎn)換到第二狀態(tài)，其中新結(jié)構(gòu)被應(yīng)用，并同時(shí)處于第二狀態(tài)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的集成電路，其中，對(duì)于接收新結(jié)構(gòu)寫(xiě)入廣播，在對(duì)應(yīng)從節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)機(jī)轉(zhuǎn)換到第一狀態(tài)，其中相應(yīng)的計(jì)數(shù)器被設(shè)置為預(yù)定的非零值，其中相應(yīng)計(jì)數(shù)器在第一狀態(tài)中遞減，其中當(dāng)計(jì)數(shù)器達(dá)到零時(shí)，對(duì)應(yīng)從節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)機(jī)轉(zhuǎn)換到第二狀態(tài)，其中新結(jié)構(gòu)被應(yīng)用，并同時(shí)處于第二狀態(tài)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成電路，其中，所述主節(jié)點(diǎn)被配置有第一數(shù)量的下游部分以發(fā)送到從節(jié)點(diǎn)和第一數(shù)量的從節(jié)點(diǎn)以從上游部分接收，其中，所述從節(jié)點(diǎn)被配置有第二數(shù)量的下游部分以沿著雙絞線(xiàn)向下再次發(fā)送，第三數(shù)量的下游部分以消耗第二數(shù)量的上游部分以沿著雙絞線(xiàn)對(duì)向上再次發(fā)送，以及第三數(shù)量的上游部分以發(fā)送數(shù)據(jù)，其中每個(gè)從節(jié)點(diǎn)實(shí)質(zhì)上同時(shí)接收配置的改變。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成電路，其中所述雙線(xiàn)通信協(xié)議引擎包括中斷狀態(tài)機(jī)，該中斷狀態(tài)機(jī)構(gòu)成橫跨主節(jié)點(diǎn)和多個(gè)從節(jié)點(diǎn)的分布式中斷系統(tǒng)的一部分，其中在從所述從節(jié)點(diǎn)接收中斷之后，主節(jié)點(diǎn)信令中斷到主控制器。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的集成電路，其中主節(jié)點(diǎn)執(zhí)行從節(jié)點(diǎn)之一的讀取，以獲得關(guān)于中斷的細(xì)節(jié)，其中，所述細(xì)節(jié)本地存儲(chǔ)在主節(jié)點(diǎn)上，以及其中主節(jié)點(diǎn)自動(dòng)清除從節(jié)點(diǎn)中的中斷。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的集成電路，其中，所述主控制器讀取主節(jié)點(diǎn)上的兩個(gè)寄存器以獲得所述細(xì)節(jié)，其中讀取之一自動(dòng)清除主節(jié)點(diǎn)中的中斷。
15.一種用于促進(jìn)主節(jié)點(diǎn)和多個(gè)從節(jié)點(diǎn)之間通信的方法，包括: 在雙線(xiàn)通信協(xié)議中對(duì)于多個(gè)從節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生時(shí)鐘、同步和幀信號(hào)； 使用雙絞線(xiàn)總線(xiàn)促進(jìn)數(shù)據(jù)的雙向傳輸，以連接每個(gè)節(jié)點(diǎn)到下個(gè)節(jié)點(diǎn)； 使用狀態(tài)機(jī)同步更新配置數(shù)據(jù)；和 通過(guò)所述雙絞線(xiàn)總線(xiàn)供電從節(jié)點(diǎn)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，進(jìn)一步包括: 在所述雙線(xiàn)通信協(xié)議的下游部分中，從主節(jié)點(diǎn)發(fā)送控制幀和下行數(shù)據(jù)，其中在控制幀的開(kāi)始的同步模式由每個(gè)從節(jié)點(diǎn)用作時(shí)基；以及 在所述雙線(xiàn)通信協(xié)議的上游部分中，從所述從節(jié)點(diǎn)接收響應(yīng)幀和上行數(shù)據(jù)。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，進(jìn)一步包括: 一旦廣播新結(jié)構(gòu)寫(xiě)入到多個(gè)從節(jié)點(diǎn)，則轉(zhuǎn)換到第一狀態(tài)； 設(shè)置計(jì)數(shù)器為預(yù)定的非零值； 對(duì)于從多個(gè)從節(jié)點(diǎn)接收的每個(gè)確認(rèn)，遞減計(jì)數(shù)器； 當(dāng)計(jì)數(shù)器達(dá)到零時(shí)，轉(zhuǎn)換到第二狀態(tài)；以及 應(yīng)用新的結(jié)構(gòu)，并同時(shí)處于第二狀態(tài)。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，進(jìn)一步包括: 從從節(jié)點(diǎn)接收中斷； 信令中斷至主控制器； 讀取從節(jié)點(diǎn)，以獲取有關(guān)中斷的細(xì)節(jié)； 將細(xì)節(jié)本地存儲(chǔ)在主節(jié)點(diǎn)上；以及 自動(dòng)清除從節(jié)點(diǎn)中的中斷。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中，所述主控制器上讀取主節(jié)點(diǎn)上的兩個(gè)寄存器來(lái)獲取所述細(xì)節(jié)，其中讀取之一自動(dòng)清除在主節(jié)點(diǎn)中的中斷。
20.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，進(jìn)一步包括:加擾通過(guò)雙絞線(xiàn)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的一部分。
【文檔編號(hào)】H04L27/26GK104283627SQ201410322785
【公開(kāi)日】2015年1月14日 申請(qǐng)日期:2014年7月8日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月8日
【發(fā)明者】W·胡珀, M·凱斯勒, L·F·拉爾, 斯圖爾特·帕特爾森, W·J·托馬斯 申請(qǐng)人:美國(guó)亞德諾半導(dǎo)體公司