串行数据传输的方法以及用于该方法中的总线终端技术

本发明专利技术关于一种用于两个电子部件（从机，主机）之间通过３线总线连接进行数据串行传送的新总线协议。根据一种已有的总线协议，每个数据位的传送伴随着握手信号，使得数据传送变慢。根据本发明专利技术的总线协议没有用于每个数位的握手信号。每个数据字同步地从发送器传送到接收器。一条总线（ＣＬＫ）专用于时钟信号。另两条总线（ＳＤ，ＭＤ）用于传送数据信号和控制信号。通过对两个传送方向分配两条不同的剩余总线（ＳＤ，ＭＤ），可以容易地解决总线冲突。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于在两个电子总线终端之间的串行数据传输以及用于所述方法中的总线终端。电子消费产品通常被分为前端和后端两个部分。具有这种结构的电子消费产品的例子是所有类型的光盘播放器，例如CD播放器(压缩光盘)、MD播放器(微型光盘)、DVD播放器(通用数字光盘)以及它们的所有派生产品，例如视频CD播放器、CD记录器等等。由前端通过按键输入或者遥控设备接收用户命令。该命令被传送到后端部分，在此执行以获得相关的控制操作。具有前端和后端的两部分结构的优点在于两个部分可以独立开发。当然，需要在两个部分之间具有接口。然后该接口被用于各种应用中。用于两个电子单元之间的数据交换的已知接口是来自菲利普公司的“视频6001 DSA接口7003”。串行总线接口用于两个电子部件之间的数据串行传数。通常，在每个电子单元中，具有接口电子器件，其在内侧与内部地址、数据和控制总线相连接，在外侧与串行总线连接的总线相连接。根据菲利普DSA总线标准，需要三条总线用于串行数据传输。一条线专用于数据信号，第二条线STB和第三条线SCK用于控制的目的。特别地，这些线用于握手信号。如果发送器要发送一些数据，它首先对该数据线清零，以表明它需要发送数据。然后它等待由接收器在ACK线上设置的低电平。在此之后，发送器把该数据线设置为高电平，并且等待来自接收器的在ACK线上的高电平，该信号表示启动同步的结束。在此之后，发送器通过DATA线把其数据发送到接收器。数据以每个发送阶段中的16位数据字为单位发送。发送器根据被发送的数位设置数据线。当DATA线变得稳定时，发送器对STB线清零，以告诉接收器在DATA线上的信息是有效的。接收器识别出在STB线上的低电平状态之后读取DATA线。然后接收器对ACK线清零，以让发送器知道该数位被读取。发送器把STB线设置为高电平，并且等待ACK线的高电平状态。当ACK线变为高电平时，一个数据位传输完成。如上文所述，在菲利普的DSA总线协议中，每个数据传输的数位被用在STB和ACK线上的握手信号声明有效并确认。这是使得总线传输相对较慢的第一个原因。另外，对于每16位数据传输需要完成相当长的启动同步处理。这是使得数据传输率较小的第二原因。在认识到这些缺点之后，本专利技术的一个目的是提供一种改进的总线协议，通过它可以获得较高的数据传输速率而不用增加总线的数目。该目的是用独立权利要求1中所述的方法来实现的。本专利技术的新的总线协议基于异步和同步串行数据传输的结合。一个数据字的数位从发送器同步地传送到接收器。这意味着没有伴随着每个数位的传输的握手信号。取而代之的是，发送器/接收器产生在并行的专用总线上传送的数据传输时钟。因此，用于接收器的采样点由该时钟信号以众所周知的同步串行数据传输模式预先确定。用这种类型的同步数据传输可以获得非常高的数据传输速率。在该总线协议中，规定从主机到子机的数据传输是通过在总线上发送边缘信号而通知的，该总线被设置为用于主机的数据线。另一条总线设置为用于从主机发送到子机的控制线。对于从子机到主机的数据传输，一条不同的总线被设置为用于子机的数据线，并且另一条总线被设置为用于从子机到主机的传输的控制线。在此有一条总线仅仅专用于传输时钟信号。根据应用，该信号对从主机到子机以及从子机到主机的两个传输方向有效。通过这种总线结构，在两个总线终端试图在相同的时间点同时访问总线的情况中的总线冲突可以容易地正在进行的传输中解决，而不需要重复传输。在这种情况中，由于专用于两个终端的启动边缘信号是在不同的总线上发送的，因此容易造成主机总是在该冲突中获胜，并且子机将在与来自主机的启动边缘信号相关的时间周期内把其状态改变为接收模式。然后，主机将把其与在由子机所启动的控制线上的边缘信号相同步，使得能够产生同步数据传输。由于已经在启动数位的时间周期过程中执行重新配置，因此可以指定相对较短的用于同步的固定延迟时间，即，选择在发送器/接收器中产生的时钟信号的整相位。在该时间周期之后，开始在数据线和时钟线上的数据传输。本专利技术方法的其它实施例公开在从属权利要求中。在从子机到主机的方向中的数据传输，可以容易地按照从子机到主机的类似方式进行，参见权利要求2。如果8位控制器用于该总线终端中，则在从主机到子机或从子机到主机分两块传输16位数据字是有利的。内部数据总线通常仅仅是8位电路板，从而16位数据需要以两个不同的总线周期传输到存储器。另一个优点是一种字节握手协议保证每个字节被正确地传输。例如，如果在第一传输阶段出现错误，则可以立即中断数据传输，这使得数据传输能够更快恢复。对于用在根据本专利技术的方法中的总线终端，其优点是把专用于信号的总线连接到数据输入端之外，还连接到外部中断输入端，以保证对由另一个总线终端发送的启动边缘信号作出立即反应。这对子机总线终端特别有利。通过这种方式，总线冲突可以在正在进行的传输中立即解决，而不需要停止传输并等待恢复。下面将参照附图描述本专利技术的实施例，如图中所示附图说明图1为用于从子机到主机的数据传输的信号图；图2为用于从主机到子机的数据传输的信号图；图3为示出从主机到子机的多次数据传输的信号图；图4为示出用于数据位的传输的启动和保持时间周期的信号图；图5为示出总线如何连接到主机和子机的输入端的第一实例；以及图6为示出总线如何连接到主机和子机的输入端的第二实例。下面通过两个实例说明根据本专利技术的总线协议。首先，将描述从子机到主机的数据传输。图1示出在用于传输操作的三条总线上的信号。在数据传输之前，所有三条总线保持在空闲状态，其在本例中为“高”电平状态。当然，在另一个实例中，空闲状态可以在总线上为“低”状态，并且运行状态为“高”状态。从子机到主机的数据传输是通过从子机到主机经总线SD发送边缘信号而启动的，其中SD表示“子机数据”。为了发生边缘信号，总线SD被设为运行状态。随后是一个用于同步的时间周期Tm.sync。主机将检测在总线SD上的边缘信号并相应地作出反应。特别地，它将响应启动数位的检测而切换到接收模式。这意味着它在下一个数据传输周期中保持在接收模式，并且即使当从应用微控制器获得发送请求时也不访问总线。在主机中完成接收模式的准备之后，主机将把总线MD设置为从空闲到运行状态，其中MD表示主机数据。如此产生的边缘信号把主机准备接收数据的情况通知子机。在总线MD上的边缘信号之后具有一个特征时间周期P1，其中主机选择内部产生的自由运转时钟信号的整相位来用于数据传输。这可以通过可控制的延迟线来完成，该延迟线接收自由运转的时钟信号作为输入。在总线MD上的边缘信号被用作为参考信号。这种可控制延迟线的例子公开在欧洲专利EP-A-0 303 494中。对于该可控制延迟线的公开特别参照该文件。在该实施例中，主机产生时钟信号，而不是作为发送器的子机产生。因此，时钟信号由接收器提供。在经过时间T1之后，时钟信号以整相位出现在数据线CLK上。随着时钟信号的开始，第一数据位H7被设置在总线SD上。在所传送的时钟信号的上升沿，每个数位在主机中被估计。该操作对第一传输阶段的8个数位H7至H0的每个数位重复进行。在数位H0的传输之后第一传输阶段以暂停时间周期T5为结束。总线CLK在该阶段中被设置为空闲状态，这给主机单元一定的时间来在8位接收位本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在两个电子总线终端之间通过三线总线连接进行数据的串行传输的方法，其中第一线路（ＣＬＫ）专用于时钟信号，第二和第三线路（ＳＤ，ＭＤ）专用于数据信号或控制信号，包括如下步骤： ｉ）通过在所述第二线路（ＳＤ）上从发送终端（子机）向接收终端（主机）发送第一边缘信号而启动在第一方向中的数据传输； ｉｉ）响应第一边缘信号，在从所述第一边缘信号出现开始经过第一时间量（Ｔｍ．ｓｙｎｃ）之后，把第三线路（ＭＤ）从空闲状态切换到运行状态；以及 ｉｉｉ）在从第三线路（ＭＤ）出现运行状态开始，经过第二时间量（Ｔ１）之后，通过所述第二和第一线路（ＳＤ，ＣＬＫ）开始同步数据发送。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：吴镇根，
申请(专利权)人：汤姆森多媒体公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]