通信方法和相应的设备技术

本公开提供了通信方法和相应的设备。一些实施例包括一种在同步数据总线上在主设备与N个从设备之间的通信方法。该方法包括使用选择信道从N个从设备中选择从设备，其中主设备和N个从设备通过选择信道串联耦合。该方法还包括使用传输信道在主设备与所选择的从设备之间传输数据，其中主设备和N个从设备通过传输信道并联耦合。

Communication methods and corresponding equipment

The present disclosure provides a communication method and corresponding equipment. Some embodiments include a communication method between the master device and N slave devices on a synchronous data bus. The method includes selecting slave devices from N slave devices by using selective channels, in which the main device and N slave devices are coupled in series by selective channels. The method also includes transmitting data between the master device and the selected slave device using a transmission channel, in which the master device and N slave devices are coupled in parallel through the transmission channel.

【技术实现步骤摘要】
通信方法和相应的设备相关申请的交叉引用本申请要求于2017年7月4日提交的法国申请No.1756292的优先权，该申请由此通过引用并入本文。
本专利技术总体上涉及电子系统和方法，并且在特定实施例中涉及通信方法和相应的设备。
技术介绍
串行外围接口总线(SPI)是一种通常用于短距离通信的同步串行通信接口规范。在SPI总线上，电路根据主设备-从设备方案进行通信，其中主设备监测通信，传统上是以双工模式(或通常称为“全双工”模式，也就是说，其中通信在两个方向上同时发生的通信模式)。也存在半双工模式，其中单个双向线路允许主设备与从设备之间在时间上以交替的方式进行交换。图1A和图1B表示SPI总线的两种最常见的设置类型。主外围(或设备)M在时钟线SCK上生成时钟信号，并且通过使用从设备选择线SS上的从设备选择信号来选择它希望与之通信的从外围(或设备)，并且从设备响应于主设备的请求。在每个时钟周期，主设备和从设备经由主设备输出从设备输入MOSI路径和主设备输入从设备输出MISO路径来交换一个比特。在8个时钟周期之后，主设备向从设备传输了一个字节，反之亦然。时钟信号的频率根据外围设备特定的特性进行调节。图1A表示SPI总线上的主设备M与n个从设备E1、E2、......、En的串联配置，其中外围设备全部“以菊花链形式”一个接一个地链接。在这个串联配置中，无论外围设备的数目如何，SPI总线具有4条线路，但是仍然有很多缺点。例如，在第一时钟脉冲期间接收到的数据必须在其他时钟脉冲期间传输给其他从设备，以便最终到达最后的从设备。因此，未被选择的从设备在通信期间必须仍然被激活，并且从设备的隔离故障会中断整个链路。从设备在整个链中表现为移位寄存器，并且按照从设备选择信号SS的顺序执行包含在接收的最后的数据中的命令。此外，由主设备生成的时钟信号的频率是固定的，并且受总线的最慢从设备的速度的限制。图1B表示SPI总线上的主设备M与n个从设备E1、E2、......、En的并联配置，其中输出输入MOSI和输入输出MISO路径并联链接到所有从设备E1至En。在这种并联配置中，每个从设备可以经由分别专用于它的从设备选择线SS1、SS2、SSn来被选择。该配置具有以下优点：可以在每个从设备ES1至ESn处优化时钟信号的频率，并且未被选择的从设备可以保持不活动。然而，图1B的主设备M的至少一个引脚专用于每个从设备ES1至ESn，这在电气布局中可能是有问题的。例如，32个从设备的寻址需要32个引脚，这在物理上可能是不合理的。此外，无论是串联配置还是并联配置，设置都是静态的，并且链路在通信期间不能动态地扩大。因此，期望提高SPI串行外围接口类型的数据总线的性能。
技术实现思路
一些实施例涉及一种连接到同步数据总线的主设备和N个从设备之间的通信方法，同步数据总线包括与主设备和N个从设备串联连接的选择信道、以及与主设备和N个从设备并联连接的传输信道。在一些实施例中，该方法包括由主设备和N个从设备在选择信道上实现的选择步骤，选择步骤包括从N个从设备中选择的从设备的选择；以及在传输信道上实现的传输步骤，传输步骤包括在主设备与所选择的从设备之间的数据传输。该方法使得可以利用串联型和并联型的配置的优点而不遭受其缺点。有利地，同步数据总线包括模式选择线，并且选择步骤包括：用于将从设备置于串联模式、并且在模式选择线上传输并从主设备发出的第一从设备配置命令；在主设备与N个从设备之间的从设备标识数据的通信；以及从主设备发出的从设备选择命令的通信。根据一个实施例，传输步骤包括旨在将所选择的从设备置于并联模式、并且在模式选择线上传输并从主设备发出的第二从设备配置命令。从设备选择命令的通信还可以包括互补命令的通信，例如用于激活指示信号装置(telltale)的命令或者在给定持续时间内休息的命令。根据一种实现方式，主设备和N个从设备形成链。链末端检测阶段在传输步骤的过程中并且在由每个从设备的选择步骤之前实现，并且在由主设备的选择步骤之前实现。链末端检测阶段包括在选择信道上检测表示设备的链末端位置或其他方面的存在信号。换言之，链末端检测阶段在初始化步骤(也就是说，在选择步骤之前)和传输步骤的过程中由主设备和从设备中的每一个来实现。有利地，对于每个设备，链末端检测阶段包括向连接在选择信道的第一侧的第一端子施加拉电压并且向连接在选择信道的第二侧的第二端子施加复位电压，拉电压的变化表示在信道的第一侧的方向上存在从设备。在这种情况下，拉电压的变化用作存在信号。有利地，周期性地实现链末端检测阶段，以便检测从设备到总线的热连接或与总线的热断开。这些实现方式使得能够动态地放大连接到总线的链，并且连接期望多的数目的设备而不修改通信协议。此外，根据有利的实现方式，该方法使得能够热交换(添加或移除)设备，也就是说，当通信已经在同一总线上进行时。根据一个实现方式，从设备标识数据的通信包括从设备特性的通信，从设备特性包括由N个从设备中的每一个支持的最大时钟信号频率。因此，可以相对于与所选择的从设备相对应的从设备特性来优化数据的传输。根据一种实现方式，标识数据的通信包括连接到总线的从设备的数目的枚举。各种命令、通信和数据传输可以根据SPI串联外围接口协议类型的同步数据通信协议来被调节。根据另一方面，还提出了一种包括与包括选择信道和传输信道的同步数据总线连接的主设备和N个从设备的系统，主设备和N个从设备与选择信道串联连接并且与传输信道并联连接，并且该系统被配置为：在选择信道上交换从设备选择数据，以便从N个从设备中选择所选从设备；并且在传输信道上在主设备与所选从设备之间传输数据。有利地，同步数据总线包括模式选择线，并且主设备被配置为在模式选择线上生成用于在交换从设备选择数据时将从设备置于串联模式的第一从设备配置命令，并且从设备选择数据包括由从设备进行的对从设备标识数据的通信以及由主设备进行的对从设备选择命令的通信。有利地，主设备被配置为在模式选择线上生成用于在与所选从设备传输数据时将所选择的从设备置于并联模式的第二从设备配置命令。根据一个实施例，N个从设备和主设备形成链，并且每个设备被配置为通过在传输数据的传输期间以及在交换选择数据之前执行选择信道上的表示设备的链末端位置或其他方面的存在信号的检测来检测链末端位置，并且主设备被配置为通过在交换选择数据之前执行选择信道上的表示设备的链末端位置或其他方面的存在信号的检测来检测链末端位置。有利地，当在选择信道上检测到存在信号时，每个设备被配置为向连接在选择信道的第一侧上的第一端子施加拉电压并且向连接在选择信道的第二侧上的第二端子施加复位电压，测量期间的拉电压的变化表示在第一侧的方向上存在从设备。有利地，主设备和N个从设备被配置为周期性地检测链末端位置，以便检测从设备到总线的热连接或与总线的热断开。根据一个实施例，N个从设备被配置为传送包括从设备特性的从设备标识数据，从设备特性包括由N个从设备中的每一个支持的最大时钟信号频率。有利地，主设备被配置为关于与所选择的从设备相对应的从设备特性来优化数据的传输。根据一个实施例，主设备和从设备被配置为传送包括连接到总线的从设备的数目的枚举的标识数据。根据一个实施例，同步数据总线包括时钟线，并且主设备被配置为在时钟线上生本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种在同步数据总线上在主设备与N个从设备之间的通信方法，所述方法包括：由所述主设备在选择步骤期间使用选择信道从所述N个从设备中选择从设备，其中所述主设备和所述N个从设备通过所述选择信道串联耦合；以及在传输步骤期间使用传输信道在所述主设备与选择的所述从设备之间传输数据，其中所述主设备和所述N个从设备通过所述传输信道并联耦合。

【技术特征摘要】
2017.07.04 FR 17562921.一种在同步数据总线上在主设备与N个从设备之间的通信方法，所述方法包括：由所述主设备在选择步骤期间使用选择信道从所述N个从设备中选择从设备，其中所述主设备和所述N个从设备通过所述选择信道串联耦合；以及在传输步骤期间使用传输信道在所述主设备与选择的所述从设备之间传输数据，其中所述主设备和所述N个从设备通过所述传输信道并联耦合。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述同步数据总线包括模式选择线，并且其中所述选择进一步包括：由所述主设备生成用于将所述N个从设备置于串联模式的第一从设备配置命令；由所述主设备使用所述模式选择线来传输所述第一从设备配置命令；以及由所述主设备向所述N个从设备传输从设备标识数据请求。3.根据权利要求2所述的方法，其中所述选择进一步包括：由所述主设备生成用于将选择的所述从设备置于并联模式的第二从设备配置命令；以及由所述主设备使用所述模式选择线来传输所述第二从设备配置命令。4.根据权利要求2所述的方法，进一步包括由所述N个从设备中的每个从设备传输相应的从设备标识数据，其中所述相应的从设备标识数据包括相应的从设备特性，所述相应的从设备特性包括由所述N个从设备中的每个从设备支持的相应的最大时钟信号频率。5.根据权利要求2所述的方法，进一步包括：由所述N个从设备中的每个从设备传输相应的从设备标识数据；以及基于所述相应的从设备标识数据来枚举耦合到所述同步数据总线的从设备。6.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：由所述N个从设备中的每个从设备在链末端检测步骤期间在所述选择信道上检测存在信号，其中所述主设备和所述N个从设备形成链；以及基于在所述链末端检测步骤期间的检测来确定链末端位置，其中所述链末端检测步骤在所述选择步骤之前执行。7.根据权利要求6所述的方法，其中所述检测进一步包括：由所述N个从设备中的每个从设备向所述N个从设备中的相应的从设备的相应的第一端子施加拉电压，所述相应的第一端子耦合在所述选择信道的第一侧；由所述N个从设备中的每个从设备向所述相应的从设备的相应的第二端子施加复位电压，所述相应的第二端子耦合在所述选择信道的第二侧；以及基于所述拉电压的变化来确定从设备的存在。8.根据权利要求6所述的方法，进一步包括：通过周期性地执行所述链末端检测步骤来检测从设备到所述同步数据总线的热连接或从设备与所述同步数据总线的热断开。9.根据权利要求1所述的方法，其中在所述主设备与选择的所述从设备之间传输数据根据串行外围接口总线(SPI)协议类型。10.一种系统，包括：主设备；以及N个从设备，耦合到同步数据总线，所述同步数据总线包括选择信道和传输信道，所述主设备和所述N个从设备串联耦合到所述选择信道并且并联耦合到所述传输信道，其中所述主设备和所述N个从设备被配置为：在所述选择信道上交换从设备选择数据以从所述N个从设备中选择所选从设备，以及在所述传输信道上在所述主设备与所述所选从设备之间传输数据。11.根据权利要求10所述的系统，其中所述同步数据总线包括模式选择线，其中所述主设备被配置为在所述模式选择线上生成第一从设备配置命令，所述第一从设备配置命令被配置为在交换从设备选择数据之前将所述N个从设备置于串联模式，其中交换从设备选择数据以串联模式交换从设备选择数据，并且其中所述从设备选择数据包括由所述N个从设备进行的对从设备标识数据的传送以及由所述主设备进行的对从设备选择命令的传送。12.根据权利要求11所述的系统，其中所述N个从设备被配置为传送包括从设备特性的从设备标识数据，所述从设备特性包括由所述N个从设备中的每个从设备支持的最大时钟信号频率。13.根据权利要求11所述的系统，其中所述主设备和所述N个从设备被配置为传送包括耦合到所述同步数据总线的从设备的数目的枚举的标识数据。14.根据权利要求11所述的系统，其中所述主设备被配置为在所述模式选择线上生成第二从设备配置命令，所述第二从设备配置命令被配置为将所述所选从设备置于并联模式，并且其中在所述主设备与所述所选从设备之间传输数据包括以并联模式在所述主设备与所述所选从设备之间传输数据。15.根据权利要求10所述的系统，其中所述N个从设备和所述主设备形成链，并且所述N个从设备中的每个从设备被配置为通过在所述数据传输期间以及在交换所述从设备选...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·比尼盖，
申请(专利权)人：意法半导体大西部公司，
类型：发明
国别省市：法国,FR