用于实现单线串行协议的系统和方法技术方案

本发明专利技术提供用于实现单线串行协议的系统和方法，其中用于提供数据流串行通信的方法包括：定义作为数据的预定短脉冲和作为数据分隔符的预定长脉冲。其中在串行通信中在多个控制器之间仲裁的方法包括：互换控制器和接收器的角色；如果其通信线路在预定休止间隔内没有跃迁，则定义所述控制器为空闲；以及使用主控制器对听控制器进行寻址，以轮询和选择下一个控制器通过寻址到的指令包来进行控制。其中单线串行通信系统包括控制器，当所述控制器仅包含强驱动时，所述控制器用作发射器。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通信系统领域，更具体地涉及用在电子串行通信系统。
技术介绍
现代电子器件的电路逐渐需要更高级别的功能，并且常常使用具有通信 端口的电路来设置临界参数。尽管需要高级别的功能，但是很多传统应用却往往只用一个或两个管脚(pin)来进行控制。比如说，通常在空间非常珍贵 的紧密式电话的铰链区中将一个管脚接口用作一条单线。这些传统应用的新 一代部件也必须仍旧使用一个或两个管脚作为接口。在单线串行协议中，其模式为必须传送数据极性和数据时钟。为了实现 这一点， 一些已知的单线串行通信协议使用脉冲计数。在这些协议中，接收 由暂停分隔的脉冲图案，并且接收器对于在暂停之后的脉冲进行计数。计数 值即为脉冲包的值。重复的图案发送多个值到接收器，以用于处理命令。然 而计数脉冲本身是一种低效率的技术。 一些其他的协议包括脉宽调制，以通 过高低占空比来区分高低位。在一个要求占空比解析(resolution)的电路中， 有必要进行周期和脉冲宽度的测量来确定高和低之间的区别。这些方法需要 占空比估测的整个周期，并且这些方法本身效率较低。典型的现有技术的单线接口协议需要相对大量的复杂电路来实现。以下 描述一种能够有效实现的优选的单线串行协议。
技术实现思路
本专利技术通过多个系统、设备和方法来描述和说明。除了在
技术实现思路
部分 中所述的本专利技术的这些方面之外，通过参照附图和阅读随后的详细说明可使得本专利技术的其它方面变得清楚。 一种用于单线串行通信的方法和设备包括 定义作为数据的预定短脉冲和作为数据分隔符的预定长脉冲。在该方法中，还包括当传输相同极性的连续数据脉冲时，在所述连续数据脉冲之间仅提供一个所述数据分隔符；以及当传输极性交替的连续数据脉冲时，在所述极性交替的连续数据脉冲之间不提供数据分隔符。在该方法中，所述预定短脉冲包括用以定义脉冲可接受宽度的最小宽度和最大宽度；以及所述预定长脉冲包括最小宽度，以及如果使用休止间隔则可选地包括最大宽度。在该方法中，所述串行通信包括在强弱控制器驱动的结合与仅仅强控制 器驱动之间进行选择。在该方法中，所述串行通信还包括接收器，所述接收器在所述控制器使 用强驱动和弱驱动时直接驱动通信线路，或者在使用所述强驱动和电流或电压传感器的控制器的协助下间接驱动通信线路；其中由所述接收器进行的对 通信线路的所述驱动包括确认和响应。在该方法中，还包括发射双长脉冲终止符，所述双长脉冲终止符进一步包括两个连续长脉冲作为可选的协议终止符。在该方法中，所述串行通信还包括在控制器发射所述双长脉冲终止符 的第一个长脉冲之后，通过直接或间接翻转第二个长脉冲的极性来确认数据包通信的终止；以及当所述接收器在等待间隔内未成功确认之后，强制所述控制器改变所述第二个长脉冲的极性。在该方法中，还包括使用主控制器将数据发送到多个接收器和控制器 中的所选接收器；使用所述主控制器发送在双长脉冲终止符中的第一脉冲， 使得该所选接收器能够将极性改变至第二长脉冲；以及使用所述主控制器发 送初始极性变化，使得该所选接收器可以以相同协议开始发送回读数据，直 至该所选接收器发送双长脉冲终止符为止。在该方法中，还包括通过来自该所选接收器的直接驱动或由所述主控制器协助的来自该所选接收器的间接驱动来发送回读数据。在该方法中，还包括持续将数据回读，直至在得到足够但不必是全部 的数据之后由所述主控制器使得双长脉冲终止符中断或者终止该协议为止； 或者由该所选接收器释放完所述回读数据并通过使所述双长脉冲终止符出 现而向所述回读数据末尾发信号，而使得所述双长脉冲终止符中断或者终止 该协议为止。在该方法中，与所述强弱驱动相结合地使用接收器定时器，以避免所述短脉冲和所述长脉冲中的过早变化。在该方法中，所述主控制器使用其自身时序去响应该所选接收器的处理，从而在所述回读期间内形成短脉冲。在该方法中，所述主控制器运行在长脉冲的末尾以使得协议继续。 本专利技术还提供一种在串行通信中在多个控制器之间仲裁的方法，包括互换控制器和接收器的角色；如果其通信线路在预定休止间隔内没有跃迁，则定义所述控制器为空闲；以及使用主控制器对听控制器进行寻址，以轮询和选择下一个控制器通过寻址到的指令包来进行控制。在该方法中，响应来自放弃控制器的接管指令，在双长脉冲终止过程中 在对第二脉冲确认极性改变时在任意一对控制器之间发生切换。在该方法中，所述控制器包括分配地址，其与比长脉冲长而比预定休止间隔时间短的仲裁时间延迟成比例；在线路释放后线路极性的改变引起控制 线路的竞争，并且各竞争控制器用强驱动保持新的极性；竞争控制器在各自 设置的时间间隔之后通过使用弱驱动尝试线路极性的改变来竞争线路控制， 并且具有最长时间间隔的所述竞争控制器赢得对线路控制的竞争，其中对于 较高优先级将施加间隔设置得较长；以及在未能通过所述弱驱动改变线路极 性时，所述竞争控制器通过关闭其输出驱动以等待下一休止间隔来放弃线 路。在该方法中，主控制器通过维持线路极性、忽略仲裁尝试以及等待来自 所述竞争控制器的读出电流消失，或者通过发射长脉冲的持续序列以阻止仲 裁尝试，来拒绝释放控制。本专利技术还提供一种单线串行通信系统，包括控制器，当所述控制器仅包 含强驱动时，所述控制器用作发射器。在该系统中，当所述控制器包含所述强驱动和电流或电压传感器时，所 述控制器用作所述发射器和一接收器。在该系统中，当所述控制器包含所述强驱动和一弱驱动时，所述控制器 用作所述发射器和所述接收器，其中所述接收器包括弱于所述强驱动且强于 所述弱驱动的中间驱动。在该系统中，所述接收器为可寻址或不可寻址的接收器，当所述接收器 是所述不可寻址的接收器时，所述接收器为休眠接收器；而当所述接收器是所述可寻址的接收器时，所述接收器为休眠接收器或确认接收器；其中所述 确认接收器进一步包括非回读接收器或回读接收器。本专利技术还提供一种单线串行通信系统，包括定时器，用以产生作为预 定短脉冲的用于数据的时钟信号，以及用以产生作为预定长脉冲的用于数据分隔符的非时钟信号；和移位寄存器，连接至所述定时器，用以基于所述产 生的时钟信号存储数据。在该系统中，所述定时器进一步包括高脉宽识别器；低脉宽识别器； 和组合逻辑电路，连接于该高脉宽识别器和该低脉宽识别器，用以确定接收 到的脉冲是所述数据还是所述数据分隔符。在该系统中，所述定时器进一步包括第一双稳态多谐振荡器，用以储 存出现的高长脉冲；第二双稳态多谐振荡器，用以储存出现的低长脉冲；和 组合逻辑电路，用以确定出现的双长脉冲终止符是来自于所述第一双稳态多 谐振荡器还是所述第二双稳态多谐振荡器。附图说明通过附图示出本专利技术的实例。这些附图应理解为示例性，而非限制性。 图l示出示例性协议序列。图2A和图2B示出没有终止符的示例性协议序列。图3A和图3B示出具有数据确认的示例性协议序列。图4示出数据分类的方法。图5示出用于回读的示例性协议序列。图6示出示例性控制器的结构。图7示出用混合的强弱控制器驱动的示例性回读协议序列。图8示出用强控制器驱动的示例性回读协议序列。图9示出单线串行端口的示例性电路。图IO示出区分脉冲宽度的示例性串行定时器。图11示出示例性输入输出序列。图12示出示例性串行端口电路。图13示出示例性串行端口电路。图14示出示例性串行端口电路。图15示出本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于提供数据流串行通信的方法，包括：定义作为数据的预定短脉冲和作为数据分隔符的预定长脉冲。

【技术特征摘要】
US 2006-10-17 60/829,8291.一种用于提供数据流串行通信的方法，包括定义作为数据的预定短脉冲和作为数据分隔符的预定长脉冲。2. 如权利要求1所述的方法，还包括当传输相同极性的连续数据脉冲时，在所述连续数据脉冲之间仅提供一 个所述数据分隔符；以及当传输极性交替的连续数据脉冲时，在所述极性交替的连续数据脉冲之 间不提供数据分隔符。3. 如权利要求1所述的方法，其中所述预定短脉冲包括用以定义脉冲可接受宽度的最小宽度和最大宽度；以及所述预定长脉冲包括最小宽度，以及如果使用休止间隔则可选地包括最 大宽度。4. 如权利要求1所述的方法，其中所述串行通信包括在强弱控制器驱动的结合与仅仅强控制器驱动之间进行选择。5. 如权利要求1所述的方法，其中所述串行通信还包括接收器，所述接收器在所述控制器使用强驱动和弱驱动时直接驱动通信线路，或者在使用所述强驱动和电流或电压传感器的控制器的协助下间接驱动通信线路；其中由 所述接收器进行的对通信线路的所述驱动包括确认和响应。6. 如权利要求1所述的方法，还包括发射双长脉冲终止符，所述双长脉冲终止符进一步包括两个连续长脉冲作为可选的协议终止符。7. 如权利要求6所述的方法，其中所述串行通信还包括在控制器发射所述双长脉冲终止符的第一个长脉冲之后，通过直接或间接翻转第二个长脉冲的极性来确认数据包通信的终止；以及当所述接收器在等待间隔内未成功确认之后，强制所述控制器改变所述 第二个长脉冲的极性。8. 如权利要求7所述的方法，还包括使用主控制器将数据发送到多个接收器和控制器中的所选接收器； 使用所述主控制器发送在双长脉冲终止符中的第一脉冲，使得该所选接 收器能够将极性改变至第二长脉冲；以及使用所述主控制器发送初始极性变化，使得该所选接收器可以以相同协 议开始发送回读数据，直至该所选接收器发送双长脉冲终止符为止。9. 如权利要求8所述的方法，还包括通过来自该所选接收器的直接驱动或由所述主控制器协助的来自该所 选接收器的间接驱动来发送回读数据。10. 如权利要求9所述的方法，还包括持续将数据回读，直至在得到足够但不必是全部的数据之后由所述主控 制器使得双长脉冲终止符中断或者终止该协议为止；或者由该所选接收器释放完所述回读数据并通过使所述双长脉冲终止符出现而向所述回读数据末 尾发信号，而使得所述双长脉冲终止符中断或者终止该协议为止。11. 如权利要求IO所述的方法，其中与所述强弱驱动相结合地使用接收 器定时器，以避免所述短脉冲和所述长脉冲中的过早变化。12. 如权利要求11所述的方法，其中所述主控制器使用其自身时序去响 应该所选接收器的处理，从而在所述回读期间内形成短脉冲。13. 如权利要求11所述的方法，其中所述主控制器运行在长脉冲的末尾以使得协议继续。14. 一种在串行通信中在多个控制器之间仲裁的方...

【专利技术属性】
技术研发人员：柯蒂斯鲁宾逊，
申请(专利权)人：成都芯源系统有限公司，
类型：发明
国别省市：90[中国|成都]