物理接口模块制造技术

本发明专利技术公开了一种物理接口模块，尤其是那些用在消费电子设备上的物理接口。在其中实施所公开发明专利技术实施例的处理器包括用于连接至且与外围设备进行通信的物理接口，该外围设备被配置为根据标准通信协议或适于具有更好带宽效率性能的一个不同协议进行操作。该处理器包括用于检测附加的外围设备使用的是两个协议中的哪个的装置，以及配置该物理接口以根据所检测的协议进行操作的装置。本发明专利技术允许通过已有的标准化的物理接口硬件执行新的、带宽高效通信协议，从而使得在消费电子工业内更容易接受新协议。带宽高效通信协议有利地使得更便利地传送媒介内容或使得大数据应用被更方便地处理。

【技术实现步骤摘要】

本公开一般地涉及消费电子领域，且更特别地涉及用于数字媒体消费电子设备的外围接口或通信接口，这样的外围接口或通信接口一般地包括物理“层”和协议“层”。本专利技术在多芯片系统领域提供特别的优势，其中专属芯片以特别的非标准方式连接至具有标准接口的芯片。
技术介绍
很多消费电子(ConsumerElectronic，CE)设备包括标准通信接口例如USB接口、以太网接口或HDMI接口等。这些也可被称为外围接口，因为它们有时为了允许消费电子设备和外围设备之间的通信。当涉及与外围接口关联的硬件或该外围接口的全部或部分可视硬件组件时，例如连接垫，术语物理接口有时被使用。物理接口有时被当作与电子连接器，即用于连接电子线路的电子机械设备同义。术语“物理层”有时被用于描述该接口的此物理方面。接口模块包括物理层和协议层。这样标准接口，通过它们的特性被标准化，即不得不适应在它们努力满足的存在的标准之前所存在的很多不同类型的协议，通常根据次于理想的标准化协议结束机能。为了足够灵活以被先前存在的协议的用户所接受，该标准化的协议一般包括很多开销，其可能最终致使该标准不适合于要求非常高性能的情况。例如，由于协议开销，已存在的USB、以太网或HDMI标准不总是适合于点对点的高速通信。特别地，在媒介内容保护领域，基于外部安全令牌交换的内容和“大数据”保护，有需要对于高性能通信接口具备低协议开销，以便简单地获得需要的带宽以获得处理该大量的要被传输的数据所需的吞吐量。术语“大数据”一般在工业中被接受作为具有超出通常使用的软件工具在容许通过获取、组织、管理和处理来达到给定目标的耗时内获取、组织、管理和处理能力的大小的有意义数据或数据集。欧洲专利申请公开号2,407,916A1公开了一种能以通用方式使用设备物理接口的已存在管脚的方式，由此该设备物理接口的相同垫可被自动重配置以基于在该接口的供电管脚上检测的电压水平根据一个或另一个通信协议进行操作。这允许具有所述专利技术的物理接口的设备能简单并便利地调整其接口以在需要时能提供更大的吞吐量。现有技术中存在一个问题，即如何使得拥有包括这种接口的物理层和协议层的专属通信接口的第一芯片制造商，允许所述第一芯片制造商拥有的特定优势的专属功能以最优化的方式实现。例如，该第一芯片制造商具有特定专属流处理功能，其包括解密所接收的视频流，包括特定的安全处理功能。该流处理功能需要非常大的吞吐量，其不能由任何已知标准接口处理且甚至可能需要比在特定标准接口上可用更多的管脚。该视频流从由第二芯片制造商所有的芯片(即第三方芯片)(或另一外部片上系统(SystemonaChip，SOC)电路)中接收，并且因此两个芯片的组合要求第一芯片制造商能够将完整功能提供给潜在客户、其拥有的一个芯片以及其没有拥有的另一芯片。该第二芯片制造商还希望他的芯片卖给很多不同的芯片制造商而不仅仅是该第一芯片制造商。因此，第二芯片制造商使得该视频流通过标准接口例如USB3.0或HDMI等可被利用。由于这会使第二芯片制造商更难将他的芯片卖给第一芯片制造商之外的其他芯片制造商，因此第二芯片制造商没有动机调整他的标准接口以优化其与第一芯片制造商的芯片一起使用。然而该第一芯片制造商要求第二芯片制造商的接口能根据其(第一芯片制造商)改进的协议进行操作从而当在市场中被提供用于出售时，这两个芯片的组合将提供比竞争者提供的类似组合明显的优势，该竞争者不拥有由第一芯片制造商拥有的上述有优势的协议，从而允许第一芯片制造商获得市场份额。对于第二芯片制造商，一种方案会是仅在由第一芯片制造商使用的芯片上增加辅助接口。然而，由于所涉及的额外开销以及完成新标准化工作所需的很长引导时间，消费电子设备制造商通常不愿意通过和在上述已有的标准接口上增加新的通信接口。由于这个原因，当消费电子设备例如机顶盒、“连网电视”、平板电脑、智能手机、DVD播放器、游戏控制台等中需要高速点对点通信时，在提供内容保护或大数据保护中仍然存在问题。
技术实现思路
公开了一种调整物理层和协议层的手段，以允许使用标准物理接口且尤其在该数字媒介执行安全保护程序的地方方便地实现专属通信接口。本专利技术涉及物理接口，尤其那些用在消费电子设备上的物理接口。在其中配置所公开专利技术实施例的模块包括用于连接至且与外围模块进行通信的物理接口，该外围模块被配置为根据专属协议进行操作，该专属协议优选地适于比已知标准协议具有更好的带宽效率性能。该模块包括用于检测附加的外围设备使用的是两个协议中的哪个协议的装置，以及配置该物理接口以根据所检测的协议进行操作的装置。由于所涉及的额外开销以及由于经历标准鉴定过程所涉及的通常非常长的引导时间，消费电子制造商不愿意将新的通信接口添加至他们的设备上。因此，本专利技术允许通过已有的标准化的物理接口硬件执行新的、带宽高效通信协议，从而使得在消费电子工业内更容易接受新协议。带宽高效通信协议有利地使得更方便地传送媒介内容或使得大数据应用被更方便地处理。根据本专利技术的第一方面，公开了一种片上系统SoC，根据权利要求1，包括被配置为通过与处理器关联的第一物理接口模块以及通过与外围设备关联的第二物理接口模块与外围设备进行通信的处理器。根据权利要求9，还公开了一种用于管理片上系统的处理器和外围设备之间通信的方法。本专利技术的实施例提供的进一步优点是通过在SoC上不包括特别的接口，竞争者不需要知道他们正在以标准方式使用的相同的SoC芯片能够实际上实现替代的有特别优势的专属协议。附图说明凭借下面被给出作为本专利技术实施例的非限制性示例的具体实施方式和附图，本专利技术将被更好地理解，即：图1示出了可在其中配置本专利技术实施例的系统。具体实施方式本专利技术的实施例使用传统标准物理接口例如USB、以太网、HDMI、eSATA等的连接。这些接口以及一些其他没有被特别提及的专属接口，如上所讨论的，根据不利地影响用于“大数据”应用的带宽的协议进行操作。本专利技术的各方面目的在于提供包括全部或一些标准接口连接(物理接口)的新接口，该新接口被配置用于提高通信速度和效率。根据某些实施例，该新接口不使用标准接口协议堆栈而仅仅利用标准接口连接的已有足迹，且更一般地，利用很多消费电子设备具有这种已有物理接口的事实。通过协议，其意味着由模块执行的一组一个或多个功能允许其根据给定的标准进行操作，该标准是通常被接受的工业标准或新近提出的标准。在本专利技术的上下文中，US本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种片上系统(SYS)，包括处理器(PROC)和外围设备(PER)，该处理器(PROC)被配置为通过与处理器(PROC)关联的第一物理接口模块(INTH)和与外围设备(PER)关联的第二物理接口模块(INTP)与该外围设备(PER)进行通信，该第一物理接口模块(INTH)包括第一组管脚，被配置为根据标准通信协议(P2)进行操作，该第二物理接口模块(INTP)包括第二组管脚，被配置为根据不同于该标准通信协议(P2)的专属通信协议(P1)进行操作，该片上系统(SYS)的特征在于该第一物理接口模块(INTH)包括控制器(CTL)，其被配置为依照该标准通信协议(P2)和根据使用第一组管脚或其子集的专属通信协议(P1)管理经由该第一组管脚通过第一物理接口模块(INTH)的通信，且基于协议选择信号(MODE)在该标准通信协议(P2)和该专属通信协议(P1)之间进行选择，该第一物理接口模块(INTH)进一步包括被配置为监控该第一组管脚且基于与该第一组管脚中的一个或多个管脚关联的至少一个预定参数提供该协议选择信号(MODE)的检测器(DET)。

【技术特征摘要】
2014.06.20 EP 14173326.11.一种片上系统(SYS)，包括处理器(PROC)和外围设备(PER)，该
处理器(PROC)被配置为通过与处理器(PROC)关联的第一物理接口模块
(INTH)和与外围设备(PER)关联的第二物理接口模块(INTP)与该外围
设备(PER)进行通信，该第一物理接口模块(INTH)包括第一组管脚，被
配置为根据标准通信协议(P2)进行操作，该第二物理接口模块(INTP)包
括第二组管脚，被配置为根据不同于该标准通信协议(P2)的专属通信协议(P1)
进行操作，该片上系统(SYS)的特征在于该第一物理接口模块(INTH)包
括控制器(CTL)，其被配置为依照该标准通信协议(P2)和根据使用第一组
管脚或其子集的专属通信协议(P1)管理经由该第一组管脚通过第一物理接口
模块(INTH)的通信，且基于协议选择信号(MODE)在该标准通信协议(P2)
和该专属通信协议(P1)之间进行选择，该第一物理接口模块(INTH)进一
步包括被配置为监控该第一组管脚且基于与该第一组管脚中的一个或多个管
脚关联的至少一个预定参数提供该协议选择信号(MODE)的检测器(DET)。
2.根据权利要求1所述的片上系统，其特征在于，该标准通信协议(P2)
是从USB2、USB3、以太网、HDMI或eSATA的群组中选择的一个。
3.根据权利要求1所述的片上系统，其特征在于，第一物理接口模块
(INTH)的第一组管脚包括数目大于或等于第二物理接口模块(INTP)的第
二组管脚的管脚数目的管脚。
4.根据权利要求1所述的片上系统，其特征在于，专属通信协议(P1)
被配置为在链接该处理器(PROC)和该外围设备(PER)的通信总线中提供
比该标准通信协议(P2)更快的通信。
5.根据权利要求1所述的片上系统，其特征在于，该检测器(DET)被
配置为通过测量该第一组管脚的至少一个管脚上的电特性来确定与该第一组
管脚的一个或多个管脚关联的参数，且基于该测量的电特性来提供该协议选择
信号(MODE)。
6.根据权利要求5所述的片上系统，其特征在于，该电特性是电流、电
压、阻抗、频率或逻辑电平所组成的群组中的一个，该协议选择信号(MODE)

\t分别基于所测量的电特性与从阈值电流、阈值电压、阈值阻抗、参考频率或参
考逻辑电平所组成的群组中选择的参考电特性之间的比较。
7.根据权利要求5所述的片上系统，其特征在于，该检测器(DET)是
被配置为检测该第一组管脚中的至少一个管脚处于开路的开路检测器，该协议
选择信号(MODE)基于是否检测到开路。
8.根据权利要求5所述的片上系统，其特征在于，该检测器(DET)包
括用于通过该第一组管脚的一个或多个管脚接收一个或多个比特的序列的寄
存...

【专利技术属性】
技术研发人员：热罗姆·珀赖因，埃尔韦·古皮，莫里斯·范里克，
申请(专利权)人：耐瑞唯信有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH