适于EHF无接触通信的物理层和虚拟化物理层制造技术

电子设备的主机系统的物理层(PHY)可以被实现为用于在电子设备的极高频集成电路(EHF IC)中进行极高频(EHF)无接触通信和对EHF发送器(TX)、接收器(RX)和收发器(EHF-XCVR)的操作的无接触PHY(主机-cPHY)。主机-cPHY将来自链路层(LINK)的逻辑通信请求转译成特定于硬件的操作，以影响信号经EHF无接触链路的发送或接收。链路层(LINK)也可以被优化为可以包括无接触物理层(主机-cPHY)的无接触链路层以及用于耦合常规链路层(LINK)与无接触物理层(主机-cPHY)的无接触链路层(cLINK)。多个数据流可以经一系列频率经EHF无接触链路运输。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】适于EHF无接触通信的物理层和虚拟化物理层对相关申请的交叉引用本申请要求以下美国申请的优先权：本申请是于2013年7月12日提交的美国61845384的非临时版本本申请是于2013年3月15日提交的美国61799527的非临时版本
本公开内容广义地涉及具有主机系统和用于经极高频(EHF)无接触链路(介质)无接触地通信的通信子系统的电子设备，并且，更具体而言，涉及对主机系统元件，尤其是设备的物理层(PHY)和/或链路层(LINK)的修改(包括对其的添加和替换)，以用于经EHF无接触介质有效地通信。
技术介绍
将电子设备“连接”到一起常常是重要的，在电子设备之间建立通信链路，诸如用于在设备之间传送数据，或者仅仅是在两个设备之间进行通信。在设备之间传送的示例性数据可以包括媒体文件(诸如图像文件、音频文件、视频文件)、DRM(数字权限管理)受保护内容、OS(操作系统)更新、特定于消费者的代码、特定于OEM(原始装备制造商)的代码、特定于零售的代码、用于目的地设备的固件图像、用户数据、加密/解密密钥(代码)、电子资金转帐(EFT)数据、静态数据等。在本文阐述的描述中，参与通信链路的设备之一可以被称为“源”(或发送)设备，并且另一个设备可以被称为“目的地”或“汇”(或接收)设备。这些设备当中的一个也可以被称为“伙伴”设备。但是，应当理解，数据可以在两个设备之间任何一个或者两个方向上被传送。可以受益于本文所公开的技术的电子设备的一些例子可以包括但不限于，手机(或手持电话，或智能手机)、计算机、膝上型电脑、平板电脑或类似的电子设备。通常，两个设备之间的通信链路包括有线连接或者无线连接。诸如USB(通用串行总线)的有线连接通常是点到点的，并且需要在每个设备处的机械连接器和设备之间的电缆(该设备之一可以是与几个其它启用USB的设备点到点连接的“集线器”)。诸如WiFi或蓝牙的无线连接更多地以“广播”模式操作，其中一个设备可以经RF(射频)链路同时与几个其它设备通信，RF链路通常在700MHz-5.8GHz的范围内。机械连接器是“无源的”，并且因此不提供关于连接的状态的附加的特征和能力。一般而言，连接或者工作或者不工作。术语“主机系统”或“主机IC”指可以包括实现与连接器通信所必需的功能的(一个或多个)集成电路的设备或者设备的一部分。连接器背后的主机系统可以在设置通信链路时执行一些初始分析(包括所连接的设备的检测和列举)，这会是个耗时的过程，并且一般而言，在链路建立之后，不再执行更多测试，链路只是操作，直到发生故障。在链路故障之后，主机系统可以被编程为尝试重新建立连接，这会是个麻烦的过程。机械连接器有由于磨损或由于在插入/拔去连接器时使用不适当的施加力而造成的毁坏的风险。该故障的风险加上机械连接器制造起来昂贵的事实使得机械连接器的使用变得昂贵。由于每种协议数据传输通常需要不同的电缆和/或连接器，使用多个连接器用于传送不同协议数据是麻烦的。由于通过长电缆以几个Gbps速率传送数据在接收器处产生信号可靠性问题，虽然这可以在发送器端或接收器端进行补偿，但是增加了功率耗散和系统复杂性，因此可使用的电缆长度也是受限的。诸如WiFi或蓝牙的无线连接更多地以“广播”模式操作，其中一个设备可以经RF(射频)链路同时与几个其它设备通信，RF链路通常在700MHz-5.8GHz的范围内。在下文中将主要讨论用于两个电子设备之间数据传送的点到点面向连接的技术。用于在电子设备之间传送数据的点到点、面向无线连接的通信链路的说明性例子是近场通信(NFC)。NFC实现了用于通过将智能电话和类似设备接触(“碰撞”)到一起或者使它们彼此紧密接近来让智能电话和类似设备彼此建立射频(RF)通信的一组标准。术语和定义以下术语可以用在本文阐述的描述中。首字母缩写“EHF”代表极高频，并且指电磁(EM)频谱的30GHz至300GHz(吉赫兹)的射频(RF)范围内的一部分。电子设备在下文中可以被简单地称为“设备”。“主机系统”指可以建立、维持和/或终止与其它集成电路的通信的集成电路。如在本文所使用的，术语“无接触”指在实体(诸如设备)之间实现电磁(EM)连接而不是电(有线的、基于接触的)连接以及信号运输。在一些文献中，术语“无线”被用来传达这个意思。如在本文所使用的，术语“无接触”可以指载波辅助的、介电耦合系统，该系统可以具有在零至五厘米范围内的最优范围(也被称为“紧密接近”)。术语“无接触链路”指使用无接触通信方式的通信链路。可以通过一个设备与另一个设备的接近性来使连接生效。多个无接触发送器和接收器可以占用小的空间体积。与通常广播到几个点的无线链路形成对比，利用电磁连接建立的无接触链路可以是点到点的。术语“无接触连接器”指结合无接触功能并且可以包含集成电路、无源部件、机械部件、屏蔽材料和结构以及对于把无接触连接器集成到设备中可能必需的其它部件的一类连接器。术语“无接触子系统”指这样的子系统：其可以被结合到无接触连接器中，并且其可以包括集成电路，其中集成电路可以使得数据或信息能够被发送或接收并且可以执行包括电源管理以及支持有源或无源电路、天线或换能器和对于实现能够建立无接触链路的子系统所必需的其它元件的其它功能。有源电路的某个部分可以被实现为作为无接触子系统的一部分的集成电路(也被称为“EHFIC”)并且可以包含与无接触介质和电气接口对接的(一个或多个)发送器、(一个或多个)接收器。术语芯片、管芯、集成电路(IC)、半导体器件和微电子器件在通常的使用中常常可互换使用，并且在本文可以互换使用。这也可以包括裸芯片(或管芯)、包装芯片(或管芯)以及芯片模块和封装。本文公开的技术可以利用标准的CMOS(互补式金属氧化物半导体)工艺利用集成电路(IC)实现。被描述为由芯片实现的一些功能可以被实现为结合到专用集成电路(ASICS)等当中的宏功能，并且可以替代地至少部分地由运行在微控制器上的软件实现。关于芯片，各种信号可以经物理的导电连接在芯片与其它电路元件之间耦合。这种连接点可以被称作输入、输出、输入/输出(I/O)、终端、线路、引脚、衬垫、端口、接口或类似的变体和组合。如本文所使用的，术语“微处理器”(μP)，或简称为“处理器”，可以指微处理器或微控制器(μC)当中的任一种。一般而言，微处理器是在内部仅具有CPU(中央处理单元)的IC(集成电路)，在该芯片上缺乏RAM、ROM和其它外围设备。一般而言，微控制器具有CPU，此外还有固定量的RAM(随机存取存储器)、ROM(只读存储器)和其它外围设备，所有这些都嵌在单个芯片上，并且通常可以被设计为执行其中输入和输出的关系已被限定的具体任务。取决于输入，通常需要进行一些处理并且输出被交付。术语“适于”可以被用来指被引用的设备、IC或IC的部分或者功能块或者被设计为、专用于、布置为或者实现为适合(一个或多个)特定的需求。“标准”以及诸如“基于标准的”、“基于标准的接口”、“基于标准的协议”、“基于协议的”的相关术语等可以指有线接口标准，这可以包括但不限于USB、DisplayPort(DP)、Thunderbolt、HDMI、SATA/SAS、PCIe、以太网SGMII、Hypertransport、Quickpath、本文档来自技高网...

【技术保护点】
第一电子设备(202，302，402，502)，包括：主机系统(204，304，404，504)，包括物理层(PHY)和链路层(LINK)；及EHF无接触EHF IC(206，306，406，506)，包括至少一个收发器(EHF‑XCVR，212，312，512)并且能够经无接触链路(250，350，450，550)与第二电子设备(222，322，422，522)进行通信；特征在于：所述PHY包括与所述EHF IC通信的第一无接触物理层(主机‑cPHY，214，314，414，514，图8A)，用于经无接触链路发送信号和接收信号当中的至少其一。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.03.15 US 61/799,527;2013.07.12 US 61/845,3841.一种第一电子设备(202，302，402，502)，包括：主机系统(204，304，404，504)，包括物理层PHY和链路层LINK；及EHF无接触EHFIC(206，306，406，506)，包括至少一个收发器EHF-XCVR(212，312，512)并且能够经无接触链路(250，350，450，550)与第二电子设备(222，322，422，522)进行通信；特征在于：所述PHY包括与所述EHFIC通信的第一无接触物理层Host-cPHY(214，314，414，514，图8A)，用于经无接触链路发送信号和接收信号当中的至少其一，其中所述Host-cPHY能够发送和接收电信号，所述电信号能够与符合基于标准的协议的PHY对接，并且其中所述物理层是虚拟化的无接触物理层VcPHY，其中所述链路层(LINK)是基于标准的链路层(LINK)，其中所述VcPHY包括所述Host-cPHY，并且其中所述VcPHY还包括用于与所述基于标准的链路层(LINK)对接的第一无接触链路层(cLINK)。2.如权利要求1所述的第一电子设备，其中所述第一电子设备还包括：基于标准的链路层(LINK)和无接触链路层(cLINK，215a，图8C)当中的至少一种。3.如权利要求1所述的第一电子设备，其中：所述至少一个EHF-XCVR被配置成操作为发送器或接收器，或者两者兼而有之。4.如权利要求1所述的第一电子设备，其中：控制和状况数据在所述主机系统和所述EHFIC之间被传送，以提供对所述EHFIC的电源管理和控制。5.如权利要求1所述的第一电子设备，其中：由所述主机系统输出的信号的一个或多个参数确定从所述EHFIC输出的EHF信号的一个或多个特性。6.如权利要求1所述的第一电子设备，其中所述EHFIC还包括：第二无接触物理层(EHF-cPHY，244，图8B)，其部署在所述Host-cPHY和所述至少一个收发器之间的信号路径中。7.如权利要求1所述的第一电子设备，其中所述Host-cPHY适于执行以下至少一个：实现数据经所述EHF无接触链路的传送；执行数据的编码或解码；执行用于数据调制的编码；执行存在检测；加密/解密数据；调整所述主机系统和所述EHFIC之间的电压电平；及启用轮询、设定信标和安全性当中的至少一个。8.如权利要求1所述的第一电子设备，其中所述第一电子设备的主机系统适于沿所述第一电子设备和所述第二电子设备之间的整个路径优化包括任何电气链路和无接触链路的通信链路的至少一部分的性能。9.如权利要求1所述的第一电子设备，其中所述第一电子设备的主机系统跟踪一个或多个EHFI...

【专利技术属性】
技术研发人员：G·D·迈考尔马克，I·A·凯勒斯，R·D·艾塞克，
申请(专利权)人：凯萨股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US