[發(fā)明專利]雙向信號(hào)分離

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910911229.3
• 申請(qǐng)日: 2019-09-25
• 公開（公告）號(hào): CN110941579B
• 公開（公告）日: 2023-06-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 齊昕;埃里克·斯蒂芬·揚(yáng);查德·科斯比
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 亞德諾半導(dǎo)體國(guó)際無(wú)限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): G06F13/40
• 分類號(hào): G06F13/40;G06F13/42
• 代理公司: 中國(guó)貿(mào)促會(huì)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 11038
• 代理人: 張小穩(wěn)

本公開描述通過使用差分信號(hào)路徑來(lái)擴(kuò)展雙向總線通信范圍的技術(shù)。所公開的技術(shù)包括首先將雙向總線分成分別發(fā)送和接收信號(hào)的第一和第二單向總線，然后通過差分信號(hào)路徑通信來(lái)自第一和第二單向總線的信號(hào)。雙向總線分成第一和第二單向總線是使用邏輯電路來(lái)執(zhí)行的，該邏輯電路基于第一和第二總線中的任何一個(gè)首先成為顯性，阻止或允許第一和第二總線中的給定一個(gè)和雙向總線之間的通信。如果邏輯電路在第二總線之前確定第一總線變?yōu)轱@性，則邏輯電路允許在第一總線和雙向總線之間的通信，并阻止在第二總線和雙向總線之間的通信。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明通常涉及雙向通信系統(tǒng)中的信號(hào)分離，但不作為限制。

背景技術(shù)

電子電路和系統(tǒng)經(jīng)常通過被稱為“總線”的通信鏈路彼此通信。各種總線架構(gòu)是眾所周知的。簡(jiǎn)單的總線使用少至兩根有源線，盡管它們可能包括用于其他功能的附加線。例如，內(nèi)部集成電路(I2C)總線包括兩條通信線-串行數(shù)據(jù)線(SDA)和串行時(shí)鐘線(SCL)。

I2C總線用于提供兩個(gè)集成電路(IC)之間的通信，例如，印刷電路板(PCB)上的兩個(gè)或更多個(gè)IC或不同PCB上的IC。I2C總線還可以用作電子系統(tǒng)之間的網(wǎng)絡(luò)鏈路，例如在自動(dòng)化或控制系統(tǒng)應(yīng)用中。像I2C總線這樣的架構(gòu)相對(duì)容易實(shí)現(xiàn)，但由于線路的單端特性，它們的適用性僅限于短距離通信(例如小于1.5米)。將每個(gè)雙向I2C總線分成兩個(gè)單向總線，允許使用I2C總線協(xié)議的裝置通過差分收發(fā)器進(jìn)行更遠(yuǎn)距離的通信。然而，典型系統(tǒng)缺乏有效，快速且以最小成本將雙向信號(hào)分成兩個(gè)單向總線的能力。

發(fā)明概述

本公開描述了用于通過使用差分信號(hào)路徑來(lái)擴(kuò)展一系列雙向總線通信(例如，I2C總線協(xié)議通信)的技術(shù)。所公開的技術(shù)包括首先將雙向總線分成分別發(fā)送和接收信號(hào)的第一和第二單向總線，然后通過差分信號(hào)路徑通信來(lái)自第一和第二單向總線的信號(hào)。雙向總線分成第一和第二單向總線是使用邏輯電路來(lái)執(zhí)行的，該邏輯電路基于第一和第二總線中的任何一個(gè)首先成為顯性，阻止或允許第一和第二總線中的給定一個(gè)和雙向總線之間的通信。如果邏輯電路在第二總線之前確定第一總線變?yōu)轱@性，則邏輯電路允許在第一總線和雙向總線之間的通信，并阻止在第二總線和雙向總線之間的通信。

在某些實(shí)施方案中，提供一種用于將雙向總線轉(zhuǎn)換為兩個(gè)單向總線的系統(tǒng)，所述兩個(gè)單向總線包括在第一方向上通信數(shù)據(jù)的第一總線和在第二方向上通信數(shù)據(jù)的第二總線，該系統(tǒng)包括：第一邏輯電路，耦合到所述第一和第二總線并配置為：確定所述第一總線在所述第二總線之前變?yōu)轱@性；和基于確定所述第一總線在所述第二總線之前變?yōu)轱@性，產(chǎn)生通信處于第一方向的指示；和響應(yīng)于所述第一邏輯電路的第二邏輯電路，耦合到所述雙向總線并配置為：基于通信處于第一方向的指示，允許在所述雙向總線和所述第一總線之間的通信；和基于通信處于第一方向上的指示，阻止在所述雙向總線和所述第二總線之間的通信。

在某些實(shí)施方案中，第一邏輯電路進(jìn)一步被配置為當(dāng)所述第一總線在指定的時(shí)間段內(nèi)變?yōu)殡[性時(shí)觸發(fā)通信處于第一方向的指示的改變。

在某些實(shí)施方案中，所述第一邏輯電路包括耦合到邏輯元件的定時(shí)器電路，用于產(chǎn)生通信處于第一方向的指示，其中所述第一總線被配置為將數(shù)據(jù)傳輸?shù)酵獠垦b置，并且其中所述第二總線被配置從所述外部裝置接收數(shù)據(jù)。

在某些實(shí)施方案中，所述定時(shí)器電路被配置為：響應(yīng)于檢測(cè)到所述第一總線變?yōu)轱@性，斷言指示通信處于第一方向的信號(hào)；和響應(yīng)于檢測(cè)到所述第一總線變?yōu)殡[性延遲清除信號(hào)，直到所述定時(shí)器電路達(dá)到指定值。

在某些實(shí)施方案中，所述第一總線被配置為從外部裝置接收數(shù)據(jù)，其中所述第二總線被配置為將數(shù)據(jù)發(fā)送到所述外部裝置，并且其中所述第一邏輯電路包括第一和第二定時(shí)器電路，耦合到多個(gè)邏輯元件用于產(chǎn)生通信處于第一方向的指示。

在某些實(shí)施方案中，所述第一和第二定時(shí)器電路接收第一總線已經(jīng)變?yōu)殡[性的指示，其中所述多個(gè)邏輯元件耦合到所述雙向總線，并且其中所述多個(gè)邏輯元件被配置為：確定所述雙向總線已經(jīng)變?yōu)殡[性；確定所述雙向總線正在向隱性狀態(tài)轉(zhuǎn)變；和產(chǎn)生所述第一總線已經(jīng)變?yōu)殡[性的指示。