用于在通信信道上同时传输时钟和双向数据的方法和设备技术

本发明专利技术的实施例一般涉及在通信信道上同时传输时钟和双向数据。传送设备的一个实施例包括：用于产生包括时钟信号和数据信号的调制信号的调制器，该时钟信号通过调制信号的第一信号边沿来调制而该数据信号通过调制信号的第二信号边沿的位置来调制；用于驱动通信信道上的调制信号的驱动器；用于减去通信信道上的反射信号的回波抵消器；以及用于恢复在通信信道上接收的信号的数据恢复模块，所接收的信号是通过归零(RZ)编码来编码的，与驱动通信信道上的调制信号同时地接收该信号。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于在通信信道上同时传输时钟和双向数据的方法和设备
本专利技术的实施例总地涉及数据通信领域，并更具体地涉及在通信信道上同时传输时钟和双向数据。背景使用时钟前向(clockforwarding)的串行链路上的传输被用于例如HDMITM(高清多媒体接口，包括2009年5月28日颁布的高清多媒体接口1.4规范)和MHLTM(移动高清链路)之类的多媒体流送应用，这是为了整体系统简单性和改善这种传输的噪声性能。MHL是提供移动设备至HDMI显示设备的连接的接口协议。这类协议允许在某些设备之间传递高清多媒体数据。时钟前向方案的缺陷之一是时钟信道的使用。就带宽利用而言，专用时钟信道相比基于CDR(时钟和数据恢复)的串行链路需要额外的开销，因为时钟信道不传递任何数据。另外，在一些情形下，对装置中的连接器引脚或缆线布线的数目存在物理限制，这使得专用时钟信道的使用变得复杂或对其造成妨碍。Kim等人的美国专利No.6,463,092涉及在时钟信号线上发送和接收数据信号，包括在同一传输线上发送时钟和数据信号两者的发射机以及使用同一传输线将数据信号传回到发射机的接收机。Lee等人的美国专利申请公开No.2010/0104029涉及使用共模信令的差分对上的独立链路，其包括被用来创建虚拟差分对以进行数据传递的多对差分对。附图简述本专利技术的实施方式在各附图中是作为实施例而非作为限制示出的，在附图中相同的附图标记指代相同的元件。图1是在通信信道上同时传输时钟信号和双向数据的发射机和接收机的一个实施例的例示；图2示出时钟信号和双向数据链路的传送设备的实施例；图3示出时钟信号和双向数据链路的接收机的实施例；图4A是时钟信号和双向数据的传输的实施例中的信号边沿调制前向数据的波形；图4B是在时钟信号和双向数据的传输的实施例中的RZ(Return-to-Zero：归零)编码反向数据的波形；图5是示出与反向数据的接收和处理同时地传输时钟信号和前向数据的方法的实施例的流程图；以及图6是示出与时钟信号和前向数据的接收和处理同时地传输反向数据的方法的实施例的流程图。概述本专利技术的实施例一般涉及在通信信道上同时传输时钟和双向数据。在本专利技术的第一方面，传送设备的实施例包括：用于产生包括时钟信号和数据信号的调制信号的调制器，该时钟信号通过调制信号的第一边沿来调制而该数据信号通过调制信号的第二边沿的位置来调制；用于驱动通信信道上的调制信号的驱动器；用于减去通信信道上的反射信号的回波(echo)抵消器；以及用于恢复在通信信道上接收的信号的数据恢复模块，所接收的信号是通过归零(RZ)编码来编码的，与驱动通信信道上的调制信号同时地接收该信号。在本专利技术的第二方面，接收设备的实施例包括：用于检测在通信信道上接收的信号的第一边沿的边沿检测器，该边沿检测器从接收的信号提取时钟信号；用于从接收的信号恢复数据信号的数据恢复模块，该数据信号由所接收的信号的第二边沿的位置来调制；用于编码信号以进行传输的编码器，该编码器使用归零(RZ)编码来编码信号；用于驱动通信信道上的编码信号的驱动器，在接收信号的接收同时驱动该编码信号；以及用于减去通信信道上的反射信号的回波消除器。详细描述本专利技术的实施例一般涉及在通信信道上同时传输时钟和双向数据。在一些实施例中，一种装置、系统和方法，提供用于从Tx(发射机)向Rx(接收机)传输时钟和前向数据，并同时在通信信道上从Rx向Tx传输反向数据。在一些实施例中，发送前向时钟和数据的发射机使用信号边沿调制，该信号边沿调制可以是信号下降沿的调制，而发送反向数据的接收机对反向数据使用RZ编码。在一些实施例中，具有设置在发射机侧和接收机侧的回波消除器的双重端接信道恢复传入数据。在一些实施例中，一种方法提供用来从发射机向接收机传输时钟信号和前向数据，并同时在通信信道上从接收机向发射机提供反向数据。在一些实施例中，装置或系统允许组合专用时钟信道和数据信道，或者换种说法，允许在双向数据信道上发送时钟，由此消除前向时钟串行链路的主要缺陷。用于传输时钟信号和双向数据的通信信道在不同实施例中可以变化。在一些实施例中，时钟信号和双向数据可经由具有单个导体的信道(例如单端线)传输。在一些实施例中，时钟信号和双向数据(它在这里可被称为三重通信(triplexcommunication))可在具有差分线对的信道上使用差分信令发送，其中差分信令经由差分对提供用于传送互补信号。通信信道可被包括在具有任何数量的其它信道和导体的缆线内。在一些实施例中，如果一种实现利用差分对来传输音频-视频数据(例如在MHL中)，则装置致力于MHL标准的需求或者相似音频-视频标准或实现的需求。在该实施方式中，时钟与在TMDS数据对上传递的数据的视频速率有关。然而，CBUS数据率也与时钟有关。如果时钟被绑定到视频速率，则例如HD(高清)视频可运行在150Mbps的CBUS数据信道下，但当切换以传输SD(标清)视频时，CBUS数据信道将被限于27Mbps。在一些实施例中，一种装置、系统或方法提供用于对视频时钟进行相乘或相除以在CBUS上维持相对稳定的速率。在一个例子中，如果针对CBUS数据信道设定600Mbps目标，则27MHzSD时钟可乘以22或23(在整数情形下)以产生在CBUS上发送的时钟。此外，150MHzHD时钟乘以4以达到600MHz。在一些实施例中，CBUS上的视频时钟和时钟信号之间的关系可以是整数、有理数或任意因数，且具有不同程度的实现复杂度。在一些实施例中，与传统装置或系统相比，接收装置包括接收机侧的时钟提取。全双工链路中的回波消除方法可操作用以减少自生成的电压信号，其中该信号是驱动器电流I乘以负载阻抗，负载电阻是与缆线阻抗并联的终端电阻(Rterm||Z0)。假设Rterm＝Z0，则回波消除器可从接收机输入电压减去0.5*I*Rterm以提取传入信号。然而，在实际应用中，缆线阻抗Z0不被很好地控制并且包括与理想值的偏差，由此造成回波消除过程中的电压误差。对于传统全双工接收机，这种误差可能足够小而不造成位误差，除非阻抗失配显著而由此造成大的电压误差。然而，对于时钟提取，由失配引起的任何误差造成提取时钟中的抖动，由此使链路性能降级。在一些实施例中，为了防止时钟提取中的抖动，一种装置、系统或方法对于从接收机至发射机的反向数据使用RZ(归零)编码。RZ编码法返回到默认电平，而不管发送“1”还是“0”。在一些实施例中，默认周期与接收机处的时钟上升沿到达对准，并因此没有失配导致的抖动被添加至提取的时钟。在一些实施例中，一种装置、系统或方法利用对RZ编码数据的相位调整来保持所发送的时钟信号的信号边沿(例如上升信号边沿)。图1是在通信信道上同时传输时钟信号和双向数据的发射机和接收机的一个实施例的示图。在该例示中，被例示为传送设备110的第一设备与缆线150的第一端耦合，其中缆线150包括最小通信信道。在一些实施例中，通信信道是差分双线(导体)信道，而在一些实施例中，信道是单线(导体)信道。缆线可包括任何数量的其它通信信道或连接。被标示为接收设备160的第二设备与缆线150的第二端耦合。在一些实施例中，传送设备110和接收设备160均包括驱动器(分别为130和180)和回波消除器(分别为140和1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种传送设备，包括：调制器，用于产生包括时钟信号和数据信号的调制信号，所述时钟信号通过所述调制信号的第一信号边沿来调制而所述数据信号通过所述调制信号的第二信号边沿的位置来调制；驱动器，用于驱动通信信道上的调制信号；回波消除器，用于减去所述通信信道上的反射信号；以及数据恢复模块，用于恢复在所述通信信道上接收的信号，所接收的信号通过归零(RZ)编码来编码，与驱动所述通信信道上的调制信号同时地接收所述信号。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.06.12 US 61/658,875;2013.03.15 US 13/834,9271.一种用于在通信信道上同时传输时钟和双向数据的设备，所述设备包括：边沿检测器，用于在所述通信信道上接收信号并且检测在所述通信信道上接收的所述信号的第一边沿，所述边沿检测器从接收的信号提取时钟信号；数据恢复模块，用于从所接收的信号恢复数据信号，所述数据信号通过所接收的信号的第二边沿的位置来调制；编码器，用于编码信号以传输，所述编码器使用归零编码来编码所述信号；驱动器，用于驱动所述通信信道上的编码信号，与所接收的信号的接收同时地驱动所述编码信号；以及回波消除器，用于在所述通信信道上接收所述信号并且减去所述通信信道上的反射信号。2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述通信信道是单线信道。3.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述通信信道是差分对信道。4.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所接收的信号的调制包括通过处于第一位置的信号边沿编码的第一值以及通过处于第二位置的信号边沿编码的第二值，其中所述第二位置是比所述第一位置更晚的信号边沿位置。5.如权利要求1所述的设备，其特征在于，接收设备的数据传输包括通过调谐算法调整的定时，所述调谐算法操作用以提供在避开与所传送的信号的上升沿匹配...

【专利技术属性】
技术研发人员：I·李，B·宋，H·孙，S·谈，S·W·白，C·B·哈瑞尔，
申请(专利权)人：晶像股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US