網(wǎng)絡(luò)通信控制裝置、系統(tǒng)和方法
【專利摘要】本公開的各個方面涉及單線總線通信。根據(jù)一個或多個實施例，當(dāng)在單線總線電路上的數(shù)據(jù)傳輸期間以在顯性電位操作單線總線電路時，限定上拉電流?？梢詧?zhí)行該方法以有助于功率節(jié)省，例如，在涉及通過在顯性電平與隱性電平之間驅(qū)動單線總線電路來發(fā)送信號的主控電路的應(yīng)用中。
【專利說明】網(wǎng)絡(luò)通信控制裝置、系統(tǒng)和方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]多個實施例的方面涉及通信，并且涉及其基于功率的特性的控制。

【背景技術(shù)】
[0002]多種通信網(wǎng)絡(luò)用于不同的應(yīng)用和環(huán)境中。例如，產(chǎn)業(yè)工業(yè)、汽車工業(yè)和其他工業(yè)已經(jīng)使用通信網(wǎng)絡(luò)來促進(jìn)對多個設(shè)備的控制和/或多個設(shè)備之間的通信。這些通信已經(jīng)越來越多地用于適應(yīng)各種需要。具體地，汽車工業(yè)已經(jīng)考慮將網(wǎng)絡(luò)通信越來越多地用于多種用途，例如，用于控制與車輛的操作有關(guān)的通信電路。
[0003]越來越多地用于多個應(yīng)用的一種類型的通信網(wǎng)絡(luò)是單線網(wǎng)絡(luò)，例如，LIN(局域互連網(wǎng)絡(luò))。例如，關(guān)于LIN，這種網(wǎng)絡(luò)包括連接的主電路和多個從電路，以用于通過單線接口進(jìn)行通信，其中，單線接口可以基于標(biāo)準(zhǔn)UART (通用異步接收機發(fā)射機)。通過主電路和多個從電路對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行時間觸發(fā)和控制,其中，主電路包括調(diào)度器,多個從電路將其本地振蕩器與由主電路發(fā)送的消息的首部(報頭)同步。從電路(其是通過報頭“尋址”的)通過插入響應(yīng)字段來使消息完整。
[0004]LIN主(電子)控制單元使用上拉電阻器通過單線接口(和網(wǎng)絡(luò))來進(jìn)行通信，其中，上拉電阻器通常是網(wǎng)絡(luò)的上拉電流的主要貢獻(xiàn)者。該上拉電阻器用于確保網(wǎng)絡(luò)的適合通信和控制。然而，這種方法可能引起顯著的功耗，這能夠進(jìn)一步導(dǎo)致控制單元的溫度升高，并進(jìn)而導(dǎo)致多個電路出現(xiàn)問題。
[0005]這些和其他問題繼續(xù)在多個應(yīng)用中向電路的實現(xiàn)提出挑戰(zhàn)，并且具體地，對利用諸如LIN中使用的通信組件和網(wǎng)絡(luò)等的通信組件和網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用提出挑戰(zhàn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]多個示例性實施例涉及網(wǎng)絡(luò)通信電路及其實現(xiàn)。
[0007]根據(jù)一個示例性實施例，裝置包括:電壓源、主控電路、阻抗偏置電路、以及連接在所述電壓源與阻抗偏置電路之間的電流限定器(delimiter)電路。所述主控電路通過以顯性電平和隱性電平驅(qū)動單線總線電路來發(fā)送信號。所述阻抗偏置電路與所述電壓源一起操作以在所述主控電路發(fā)送所述信號的同時上拉所述總線電路上的電壓電平，其中，相應(yīng)上拉電流流經(jīng)阻抗偏置電路。所述電流限定器電路響應(yīng)于所述總線電路從所述隱性電平轉(zhuǎn)換為所述顯性電平，限定所述上拉電流，并且響應(yīng)于所述總線電路從所述顯性電平轉(zhuǎn)換為所述隱性電平，停止限定所述上拉電流。
[0008]另一示例性實施例涉及一種裝置，具有:系統(tǒng)控制器、多個通信電路、以及調(diào)節(jié)由電池提供的電源電壓的穩(wěn)壓器。所述系統(tǒng)控制器具有串行外圍接口，并且操作于使用所調(diào)節(jié)的功率來傳輸(例如，接收)串行數(shù)據(jù)、芯片選擇信號和時鐘同步信號。每一個通信電路包括主控電路和收發(fā)機控制電路，并且操作于使用所調(diào)節(jié)的電源電壓在單線總線電路上傳輸數(shù)據(jù)?？偩€上的每一個電路在獨立于所述通信電路中的至少另一個通信電路所使用的通道的通道上傳輸。所述主控電路基于經(jīng)由所述串行外圍接口傳輸?shù)乃龃袛?shù)據(jù)和所述時鐘同步信號來生成信號，并且通過在隱性電平與顯性電平之間驅(qū)動所述單線總線電路在所述通道上傳輸信號。所述收發(fā)機控制電路包括上拉電路所述上拉電路使用電池功率，利用流經(jīng)上拉電路的相應(yīng)上拉電流來上拉所述單線總線電路上的電壓電平。所述收發(fā)機還包括電流限定器，所述電流限定器響應(yīng)于所述主控電路將所述單線總線電路從所述隱性電平驅(qū)動至所述顯性電平來限定所述上拉電流。所述電流限定器響應(yīng)于所述主控電路將所述單線總線電路從所述顯性電平驅(qū)動至所述隱性電平來停止限定所述上拉電流。
[0009]另一實施例涉及一種方法，在所述方法中，通過以第一顯性電平和隱性電平驅(qū)動單線總線電路來發(fā)送信號。在發(fā)送所述信號的同時，通過使用電壓源上拉所述總線電路上的電壓電平。響應(yīng)于所述總線電路從所述隱性電平轉(zhuǎn)換為所述顯性電平，限定用于上拉電壓電平的上拉電流，以及響應(yīng)于所述總線電路從所述顯性電平轉(zhuǎn)換為所述隱性電平，停止限定所述上拉電流。
[0010]上面的討論/概述并不旨在描述本公開的每一個實施例或每一個實現(xiàn)。下面的附圖和詳細(xì)描述還舉例說明了多個實施例。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]考慮結(jié)合附圖給出的以下詳細(xì)描述，將更完整地理解各個示例性實施例，在附圖中:
[0012]圖1示出了根據(jù)本公開的示例性實施例的通信控制裝置；
[0013]圖2示出了根據(jù)本公開的另一示例性實施例的具有主控單元和多個從單元的網(wǎng)絡(luò)裝置200 ；
[0014]圖3示出了根據(jù)公開的另一示例性實施例的網(wǎng)絡(luò)中的電壓電平和電流電平的圖形；
[0015]圖4示出了根據(jù)本公開的另一示例性實施例的四通道LIN網(wǎng)絡(luò)控制裝置；以及
[0016]圖5示出了根據(jù)本公開另一示例實施例的具有TXD/RXD接口的另一四通道LIN網(wǎng)絡(luò)控制裝置。
[0017]雖然本文所討論的各個實施例可以可修改為改變和備選形式，但是其各個方面已經(jīng)通過舉例說明的方式在附圖中被示出并且將被詳細(xì)地描述。然而，應(yīng)理解，并不旨在將本發(fā)明限制于所描述的特定實施例。相反，旨在涵蓋落入包括權(quán)利要求中定義的各個方面的本公開的范圍內(nèi)的所有修改、等價物和備選方式。此外，貫穿本申請使用的術(shù)語“示例”僅為了說明而非限制性的。

【具體實施方式】
[0018]認(rèn)為本公開的各個方面可應(yīng)用于涉及網(wǎng)絡(luò)中的通信的各種不同類型的裝置、系統(tǒng)和方法并且可應(yīng)用于減小其中的功耗，例如，用于減小LIN主ECU(電子控制單元)的功耗。雖然不一定如此限制，但是可以通過使用該上下文對示例進(jìn)行討論來了解各個方面。
[0019]各個示例性實施例涉及在總線(例如，可以在LIN型通信中使用的單線總線)上進(jìn)行通信，同時限定用于上拉該總線上的電壓電平的電流。這種方法可以用于促進(jìn)例如主單元使用極大貢獻(xiàn)于總上拉電流使用的上拉電流進(jìn)行總線通信的主從環(huán)境中的功率節(jié)省。在這樣的特定實施例中，主單元連接到一個或更多個從單元，并且通過以顯性電平和隱性電平(例如，以接地區(qū)域電平和由電池提供的電平)交替地驅(qū)動總線，在總線上發(fā)送信號。在主單元以顯性電平驅(qū)動總線的一些或全部時間期間，電流限定器操作于限定電流。在一些實現(xiàn)中，當(dāng)主單元將總線驅(qū)動至隱性電平時，停止電流限定。使用該方法，可以在主單元以顯性電平驅(qū)動總線的同時限制電流汲取，從而限制總線操作的功耗并且解決諸如上文所討論的挑戰(zhàn)等的挑戰(zhàn)。
[0020]另一實施例涉及如上所述的在單線總線的上拉期間實現(xiàn)電流限定的裝置和/或系統(tǒng)。裝置包括電壓源、主控制器、阻抗偏置(例如，上拉)電路、以及連接在電壓源與上拉電路之間的電流限定器，其均操作于促進(jìn)與連接在單線總線(例如，LIN總線)上的設(shè)備的通信。電壓源操作于使用電池功率(例如，來自汽車電池的功率)提供電流。主控制器通過以顯性電平和隱性電平驅(qū)動單線總線來發(fā)送信號，而阻抗偏置電路使用電壓源來上拉總線上的電流。當(dāng)以顯性電平驅(qū)動總線時，電流限定器限定上拉電流。
[0021]以多種方式實現(xiàn)電流限定器，以適應(yīng)相應(yīng)應(yīng)用和實施例。在一些實施例中，電流限定器響應(yīng)于總線從隱性電平轉(zhuǎn)換為顯性電平來限定上拉電流，并且響應(yīng)于總線從顯性電平轉(zhuǎn)換為隱性電平來停止限定上拉電流。例如，可以通過限制從裝置流向總線的電流來實現(xiàn)該限定。在一些實施例中，電流限定器電路包括基于MOS的晶體管，該基于MOS的晶體管通過在非導(dǎo)通狀態(tài)下操作來限定上拉電流并且通過在導(dǎo)通狀態(tài)下操作來停止限定上拉電流。
[0022]在各個實施例中，主控電路直接地和/或通過提供指示正在驅(qū)動信號的狀態(tài)(顯性/隱性)的輸出來操作電流限定器。在一些實施例中，主控電路通過以下方式發(fā)送信號:在隱性電平與顯性電平之間驅(qū)動總線，同時間斷地操作電流限定器以在以顯性電平驅(qū)動總線時限定上拉電流。
[0023]以多種方式中的一種或多種來操作電流限定器，以適應(yīng)特定的實施例。在一個或多個實施例中，電流限定器(例如，在主控電路的控制下)在總線電路從隱性電平轉(zhuǎn)換為顯性電平期間發(fā)起限定上拉電流，并且在總線電路從顯性電平轉(zhuǎn)換為隱性電平期間停止限定上拉電流。在另一這樣的實施例中，電流限定器在總線電路已經(jīng)從隱性電平轉(zhuǎn)換為顯性電平之后發(fā)起限定上拉電流，并且在總線電路已經(jīng)從顯性電平轉(zhuǎn)換為隱性電平之前停止限定上拉電流。其他實施例涉及這些方法的組合，例如，通過在總線轉(zhuǎn)換為顯性電平期間發(fā)起限定電流，并且在總線電路已經(jīng)轉(zhuǎn)換為隱性電平之前停止限定電流。
[0024]在更特殊的實施例中，上述裝置還包括例如單線總線以及連接至單線總線的主電路和多個從電路。主電路包括電壓源和集成電路芯片，該集成電路芯片具有如上所述的主控制器、阻抗偏置電路和電流限定器。在更特殊的實現(xiàn)中，裝置包括串行外圍接口，并且主控制器基于經(jīng)由串行外圍接口接收的串行數(shù)據(jù)和時鐘同步信號生成信號并在總線電路上的相應(yīng)通道上傳輸信號。
[0025]上文所討論的各個實施例涉及執(zhí)行相應(yīng)操作的裝置、系統(tǒng)和/或方法。一個此類基于方法的實施例通過以下方式操作:通過以顯性電平和隱性電平驅(qū)動單線總線來發(fā)送信號，在發(fā)送信號的同時上拉總線上的電壓電平，以及響應(yīng)于總線從隱性電平轉(zhuǎn)換為顯性電平來限定相應(yīng)的上拉電流。響應(yīng)于總線電路從顯性電平轉(zhuǎn)換為隱性電平來停止電流限定。例如，這種方法可以涉及使用主單元來以顯性電平和隱性電平驅(qū)動總線，從而向連接到總線的一個或多個從單元發(fā)送數(shù)據(jù)，同時當(dāng)以顯性電平驅(qū)動總線時，限定上拉電流。然后，響應(yīng)于由主單元發(fā)送的數(shù)據(jù)，從單元可以通過驅(qū)動單線總線電路來向主單元發(fā)送數(shù)據(jù)?？梢允褂蒙鲜龇椒ɑ蛘咂渲械幕旌蠈嵤├齺韴?zhí)行限定。
[0026]圖1示出了根據(jù)本公開的一個或多個示例性實施例的通信控制裝置100。裝置100包括通信設(shè)備110和給通信設(shè)備供電的電池單元120，例如，汽車電池/電路。電流限定器單元111連接在電池單元120與包括二極管112和電阻器113的阻抗偏置電路之間。發(fā)送單元114和接收單元115響應(yīng)于控制單元116進(jìn)行操作，以在相應(yīng)條件下經(jīng)由節(jié)點132驅(qū)動通信總線130，從而發(fā)送數(shù)據(jù)和接收數(shù)據(jù)。
[0027]當(dāng)發(fā)送單元114正在(例如，分別以顯性電平和隱性電平)驅(qū)動通信總線以在其上發(fā)送信號時，阻抗偏置電路的二極管112和電阻器113與電池單元120 —起操作以上拉通信總線130在節(jié)點132處的電壓。在這種發(fā)送條件下，電流限定器單元111操作于當(dāng)將總線130驅(qū)動至顯性電平時，限定經(jīng)由電池單元120 (電壓源)和阻抗偏置電路流到通信總線130的電流。在接收模式中，接收單元115在通信總線130上接收信號。
[0028]通過使用該方法，可以在主單元中限制上拉電流，這可以幫助減小當(dāng)主單元呈現(xiàn)相對大的電流汲取時的總電流消耗。例如，雖然可以使用約IkQ的相對低的阻抗實現(xiàn)圖1中的電阻器113，但是可以在總線上耦合的從設(shè)備中使用例如30kQ等較大電阻。此外，該方法可以用于減輕電阻器113的溫度升高，這在電阻器113與設(shè)備110中的其他電路集成在一起時特別重要。
[0029]圖2示出了根據(jù)本公開的另一示例性實施例具有連接在單線總線270 (例如，有線AND總線)上的主控單元210和多個從單元230、240和250的網(wǎng)絡(luò)裝置200。裝置200包括經(jīng)由電源線260給相應(yīng)的主單元210和從單元230、240和250中的每一個供電的電池單元220，例如，12V的車載電池，其中，主單元210和從單元230、240和250均連接到公共地。舉例說明，主控單元210被示出為包括上文結(jié)合圖1所示和所述的通信控制設(shè)備110。多個實施例涉及使用其他控制電路和/或設(shè)備(可以或可以不包括控制設(shè)備110)實現(xiàn)主控單元 210。
[0030]舉例說明，通過使用控制設(shè)備110 (如插圖所示)，主控單元210是總線270上的通信的主要貢獻(xiàn)者，并且還消耗最多功率進(jìn)行通信。電流限定器111操作以在主控單元210通過以顯性電平操作總線270進(jìn)行發(fā)送的同時限定電流，并且將總線釋放至隱性電平，其中，從單元230、240和250以該隱性電平進(jìn)行通信。裝置200使用由電池單元220提供的電池電壓以隱性電平操作，并且使用地作為顯性電平。
[0031]圖3示出了根據(jù)本公開的另一示例性實施例的諸如LIN網(wǎng)絡(luò)等的網(wǎng)絡(luò)中的電壓電平和電流電平的圖形300。例如，可以使用圖1和圖2中的一個或二者所示的裝置來實現(xiàn)結(jié)合圖3所示和所述的電平。因此，下面通過舉例說明的方式結(jié)合這些組件來描述實施例。
[0032]實線示出了總線(例如，270)上的電壓，其中，電平310是本文所討論的隱性電平，其可以經(jīng)由與二極管112串聯(lián)的端接電阻器113來實現(xiàn)。電平320是顯性電平，其可以由發(fā)送低側(cè)驅(qū)動器114來驅(qū)動。虛線示出了經(jīng)由主控電路(例如，110)提供的電流，其中，當(dāng)總線被驅(qū)動至顯性電平320時的上拉電流為330，這是在沒有電流限定器的動作的操作下得到的。
[0033]虛線示出了在351在達(dá)到顯性電平320時/之后參與的電流限定器的操作或者在361在總線從隱性電平轉(zhuǎn)換為顯性電平期間參與的電流限定器的操作。通過在主控單元在總線上發(fā)送顯性電平320的同時將上拉電流330限定為低值340來實現(xiàn)功耗的減小。電流限定器在352在顯性電平結(jié)束時/之前釋放/停止限定或者在362在總線返回隱性電平時釋放/停止限定。例如，可以使用限定器111執(zhí)行這些方法。在一些實現(xiàn)中，使用快轉(zhuǎn)換以及慢轉(zhuǎn)換來實現(xiàn)非限定狀態(tài)與限定狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換。
[0034]在一些實施例中，使用基于車輛的LIN來實現(xiàn)本文的一個或多個方法(例如，圖1至圖3所示的方法)。在一個此類實施例中，如在裝置200中一樣布置裝置110，其中，裝置200使用串行總線協(xié)議以相對低的速度(例如，最大20kBd)操作。LIN總線是以與(例如，汽車的)車載電池電壓有關(guān)的隱性電平并且以地作為顯性電平操作的單線有線AND總線。經(jīng)由LIN端接電阻器將LIN總線信號拉至LIN隱性電平(例如，圖3的310)，其中，LIN端接電阻器分別與二極管串聯(lián)。通過LIN E⑶的低側(cè)(發(fā)送)驅(qū)動器來驅(qū)動LIN顯性電平(例如，圖3的320)。
[0035]多種不同類型的電流限定器和限定器電路被實現(xiàn)以適應(yīng)多個應(yīng)用。參照圖1，在一些實現(xiàn)中，電流限定器單元111包括基于MOS的晶體管，該基于MOS的晶體管使用平滑轉(zhuǎn)換來切換主上拉電阻器113的電流路徑。當(dāng)開關(guān)“斷開”(在非導(dǎo)通狀態(tài)下)時，限定電流，并且當(dāng)開關(guān)“閉合”(在導(dǎo)通狀態(tài)下)時，不限定電流。
[0036]圖4示出了根據(jù)另一示例性實施例的四通道LIN網(wǎng)絡(luò)控制裝置400。例如，可以結(jié)合圖1至圖3中所示的方法和電路來實現(xiàn)裝置400。裝置400包括多個通信電路，所述多個通信電路包括四個獨立的LIN主通道401、402、403和404，每一個通道是使用如針對通道401所示的收發(fā)機電路410來操作的。裝置400還包括系統(tǒng)控制器440，該系統(tǒng)控制器440具有串行外圍接口 442，該串行外圍接口 442操作于傳輸串行數(shù)據(jù)輸入(SDI)信號和串行數(shù)據(jù)輸出(SDO)信號，并且接收時鐘信號。鎖相環(huán)(PLL)450使用輸入時鐘CLK生成去往系統(tǒng)控制器440的輸出信號。電壓基準(zhǔn)產(chǎn)生器452基于電池電壓輸入提供基準(zhǔn)電壓,并且欠壓檢測電路454檢測低電壓條件(例如，并且通過該低電壓條件提供保護(hù))。溫度保護(hù)電路460感測裝置400的溫度，并且生成針對系統(tǒng)控制器440的輸出，其中，該系統(tǒng)控制器440基于該輸出進(jìn)行操作(以在過熱條件下關(guān)閉)。
[0037]控制電路401包括包含二極管412和LIN主上拉電阻器413的阻抗偏置電路、以及電流限定器單元411和發(fā)送LIN顯性電平以便在總線470上進(jìn)行發(fā)送的發(fā)射機單元414。LIN收發(fā)機控制器406控制LIN收發(fā)機410的操作狀態(tài)，并且LIN主控制器408 (例如，以顯性電平和隱性電平，如上所述)控制總線上的信號傳輸。
[0038]在一些實施例中，主控制器408基于經(jīng)由串行外圍接口 442傳輸?shù)拇袛?shù)據(jù)和時鐘同步信號生成信號并通過在隱性電平與顯性電平之間驅(qū)動總線470來在總線470上傳輸信號。收發(fā)機控制器406是數(shù)字塊，其控制收發(fā)機410的操作狀態(tài)，例如，(當(dāng)LIN通信發(fā)生時的)正常操作狀態(tài)、(當(dāng)沒有LIN通信發(fā)生時的)低功率操作狀態(tài)或者(例如，在溫度過高故障之后的)故障安全操作狀態(tài)。電流限定器411使用本文所述的一個或多個方法來限定上拉電流，并且包括晶體管415，晶體管415將上拉電路與電池功率解耦合。
[0039]圖5示出了根據(jù)本公開另一示例實施例的具有TXD/RXD接口 540的另一四通道LIN網(wǎng)絡(luò)控制裝置500。裝置500與圖4中所示的裝置400類似，組件子集具有相應(yīng)的標(biāo)記，并且為了簡潔起見，省略了其討論。TXD/RXD接口 540可以替代圖4中所示的SPI442使用。舉例說明，接口 540被示出為具有四對TXD/RXD線以及使能(EN)輸入端和模式選擇(MODE)輸入端。
[0040]對于與LIN網(wǎng)絡(luò)有關(guān)的一般信息以及對于與本發(fā)明的多個示例性實施例可以在其中實現(xiàn)的LIN網(wǎng)絡(luò)的方面有關(guān)的信息，可以針對收發(fā)機、阻抗偏置電路、主控制器電路和本文所討論的其他電路參考:可以從德國法蘭克福的LIN協(xié)會得到的LIN規(guī)范版本
2.2A(及其其他版本);可以從SAE Internat1nal得到的2012年修訂的SAE J2602/1LINNetwork for Vehicle Applicat1ns ;以及美國專利 N0.7/688，113B2,其全部通過引用的方式完整地并入本文。
[0041]可以實現(xiàn)多個模塊或其他電路來執(zhí)行本文所述和/或附圖中所示的操作和行為中的一個和多個。在這些上下文中，“模塊”是控制和/或執(zhí)行這些或有關(guān)操作/行為(例如，電流限定、信號生成或總線驅(qū)動)中的一個或多個的電路。例如，在上文所討論的實施例中的一些實施例中，一個或多個模塊是與在圖1、2和4中所示的電路模塊中一樣被配置和布置為執(zhí)行這些操作/活動的分立邏輯電路或可編程邏輯電路。在特定實施例中，這種可編程電路是被編程以執(zhí)行指令(和/或配置數(shù)據(jù))的集合(或多個集合)一個或多個計算機電路。指令(和/或配置數(shù)據(jù))可以具有存儲在存儲器(電路)中并且可以從存儲器(電路)得到的固件或軟件形式。舉例說明，第一模塊和第二模塊包括基于CPU硬件的電路和固件形式的指令集合的組合，其中，第一模塊包括具有一個指令集合的第一 CPU硬件電路，第二模塊包括具有另一指令集合的第二 CPU硬件電路。
[0042]一些實施例涉及計算機程序產(chǎn)品(例如，非易失性存儲器設(shè)備)，該計算機程序產(chǎn)品包括其上存儲有指令的機器或計算機可讀介質(zhì)，所述指令可以由計算機(或其他電子設(shè)備)執(zhí)行以執(zhí)行這些操作/行為。例如，這種產(chǎn)品可以對如本文所述的裝置等的裝置進(jìn)行控制。一個有關(guān)的示例可以涉及以例如根據(jù)圖3中所示的操作實現(xiàn)通信電路的操作。
[0043]基于上述討論和說明，本領(lǐng)域技術(shù)人員將容易認(rèn)識到，可以在不嚴(yán)格遵循本文所示和所述的示例性實施例和應(yīng)用的情況下對各個實施例進(jìn)行多種修改和改變。例如，可以使用本文所討論的控制來實現(xiàn)多個通信通道。不同的方法可以用于上拉和/或限定上拉電流。此類修改不偏離本發(fā)明的包括權(quán)利要求中闡述的方面的各個方面的真實精神和范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種裝置，包括: 電壓源； 主控電路，被配置和布置為通過以顯性電平和隱性電平驅(qū)動單線總線電路來發(fā)送信號; 阻抗偏置電路，與所述電壓源一起被配置和布置為在所述主控電路發(fā)送所述信號的同時使用穿過所述阻抗偏置電路的上拉電流來上拉所述總線電路上的電壓電平；以及 電流限定器電路，連接在所述電壓源與所述阻抗偏置電路之間，所述電流限定器電路被配置和布置為: 響應(yīng)于所述總線電路從所述隱性電平轉(zhuǎn)換為所述顯性電平，限定所述上拉電流，以及 響應(yīng)于所述總線電路從所述顯性電平轉(zhuǎn)換為所述隱性電平，停止限定所述上拉電流。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述電流限定器電路被配置和布置為通過限制從所述裝置流向所述總線電路的電流，來限定所述上拉電流。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述電流限定器電路包括基于MOS的晶體管，所述基于MOS的晶體管被配置和布置為: 通過以下操作之一來限定所述上拉電流:在非導(dǎo)通狀態(tài)下操作以及作為恒流源操作，以及 通過在導(dǎo)通狀態(tài)下操作來停止限定所述上拉電流。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述主控電路被配置和布置為通過以下操作發(fā)送所述信號:在隱性電平與顯性電平之間驅(qū)動所述總線電路，同時間斷地操作所述電流限定器以在以所述顯性電平驅(qū)動所述總線電路時限定所述上拉電流。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述主控電路與所述電流限定器電路一起被配置和布置為通過以下操作限定所述上拉電流: 在所述總線電路從所述隱性電平轉(zhuǎn)換為所述顯性電平期間，發(fā)起限定所述上拉電流，以及 在所述總線電路從所述顯性電平轉(zhuǎn)換為所述隱性電平期間，停止限定所述上拉電流。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述主控電路與所述電流限定器電路一起被配置和布置為通過以下操作限定所述上拉電流: 在所述總線電路已經(jīng)從所述隱性電平轉(zhuǎn)換為所述顯性電平之后，發(fā)起限定所述上拉電流，以及 在所述總線電路已經(jīng)從所述顯性電平轉(zhuǎn)換為所述隱性電平之前，停止限定所述上拉電流。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，還包括:串行外圍接口，其中，所述主控電路被配置和布置為基于經(jīng)由所述串行外圍接口接收的串行數(shù)據(jù)和時鐘同步信號來生成信號，并且在所述總線電路上的相應(yīng)通道上傳輸所述信號。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述阻抗偏置電路是上拉電路。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述主控電路被配置和布置為: 通過以接地區(qū)域電平驅(qū)動所述總線電路來以所述顯性電平驅(qū)動所述總線電路，以及 通過以由電池提供的電壓電平操作所述總線電路來以所述隱性電平操作所述總線電路。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，還包括:所述單線總線電路、主電路、以及在所述單線總線電路上與所述主電路串聯(lián)連接的多個從電路，其中，所述主電路包括所述電壓源和集成電路芯片，所述集成電路芯片具有所述主控電路、所述阻抗偏置電路和所述電流限定器電路。
11.一種裝置，包括: 穩(wěn)壓器，被配置和布置為調(diào)節(jié)由電池提供的電源電壓； 系統(tǒng)控制電路，具有串行外圍接口，并且被配置和布置為使用所調(diào)節(jié)的電源電壓來傳輸串行數(shù)據(jù)、芯片選擇信號和時鐘同步信號； 多個通信電路，被配置和布置為使用所調(diào)節(jié)的電源電壓，使用獨立于所述通信電路中的至少另一個通信電路的通道而操作的通道在單線總線電路上傳輸數(shù)據(jù)，每一個通信電路包括: 主控電路，被配置和布置為基于經(jīng)由所述串行外圍接口傳輸?shù)乃龃袛?shù)據(jù)和所述時鐘同步信號來生成信號，并且通過在隱性電平與顯性電平之間驅(qū)動所述單線總線電路在通道上傳輸信號，以及 收發(fā)機控制電路，包括: 上拉電路，被配置和布置為使用來自所述電池的功率，使用穿過所述上拉電路的上拉電流來上拉所述單線總線電路上的電壓電平，以及 電流限定器，被配置和布置為:響應(yīng)于所述主控電路將所述單線總線電路從隱性電平驅(qū)動至顯性電平來限定所述上拉電流，并且響應(yīng)于所述主控電路將所述單線總線電路從所述顯性電平驅(qū)動至所述隱性電平來停止限定所述上拉電流。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其中，所述電流限定器包括晶體管，所述晶體管被配置和布置為通過將所述上拉電路與所述穩(wěn)壓器解耦合來限定所述上拉電流。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其中，所述上拉電路包括串聯(lián)連接的電阻器和二極管，所述電阻器和所述二極管的陰極之一連接到所述單線總線電路。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其中，所述收發(fā)機控制電路被配置和布置為通過以下操作限定所述上拉電流: 在所述總線電路從所述隱性電平轉(zhuǎn)換為所述顯性電平期間，發(fā)起限定所述上拉電流，以及 在所述總線電路從所述顯性電平轉(zhuǎn)換為所述隱性電平期間，停止限定所述上拉電流。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其中，所述收發(fā)機控制電路被配置和布置為通過以下操作限定所述上拉電流: 在所述總線電路已經(jīng)從所述隱性電平轉(zhuǎn)換為所述顯性電平之后，發(fā)起限定所述上拉電流，以及 在所述總線電路已經(jīng)從所述顯性電平轉(zhuǎn)換為所述隱性電平之前，停止限定所述上拉電流。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，還包括: 所述單線總線電路， 主電路，連接到所述單線總線電路，并且具有集成電路芯片，所述集成電路芯片包括所述穩(wěn)壓器、所述系統(tǒng)控制器和所述多個通信電路，以及 多個從電路，在所述單線總線電路上與所述主電路串聯(lián)連接，所述從電路被配置和布置為響應(yīng)于由所述主電路發(fā)起的傳輸在所述單線總線電路上進(jìn)行傳輸。
17.—種方法,包括: 通過以顯性電平和隱性電平驅(qū)動單線總線電路來發(fā)送信號； 在發(fā)送所述信號的同時，使用電壓源通過將上拉電流傳遞到所述總線電路來上拉所述總線電路上的電壓電平； 響應(yīng)于所述總線電路從所述隱性電平轉(zhuǎn)換為所述顯性電平，限定所述上拉電流，以及 響應(yīng)于所述總線電路從所述顯性電平轉(zhuǎn)換為所述隱性電平，停止限定所述上拉電流。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中，發(fā)送信號包括: 在主電路處，以顯性電平和隱性電平驅(qū)動所述單線總線電路，以向在所述單線總線電路上與所述主電路串聯(lián)連接的多個從電路中的至少一個從電路發(fā)送第一數(shù)據(jù)，同時當(dāng)以所述顯性電平驅(qū)動所述單線總線電路時限定所述上拉電流，以及 在所述從電路之一處，響應(yīng)于發(fā)送的第一數(shù)據(jù)，通過驅(qū)動所述單線總線電路來向所述主電路發(fā)送第二數(shù)據(jù)。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中， 限定所述上拉電流包括:在所述總線電路從所述隱性電平轉(zhuǎn)換為所述顯性電平期間，發(fā)起限定所述上拉電流，以及 停止限定所述上拉電流包括:在所述總線電路從所述顯性電平轉(zhuǎn)換為所述隱性電平期間，停止限定所述上拉電流。
20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中， 限定所述上拉電流包括:在所述總線電路已經(jīng)從所述隱性電平轉(zhuǎn)換為所述顯性電平之后，發(fā)起限定所述上拉電流，以及 停止限定所述上拉電流包括:在所述總線電路已經(jīng)從所述顯性電平轉(zhuǎn)換為所述隱性電平之前，停止限定所述上拉電流。
【文檔編號】G05B19/418GK104238489SQ201410267276
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年6月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月17日
【發(fā)明者】瑞奈爾·埃文斯, 馬丁·瓦格納 申請人:恩智浦有限公司