專利名稱::對異步數(shù)據(jù)通信接口的可編程假信號(hào)濾波器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
:本發(fā)明涉及異步數(shù)據(jù)通信接口控制器,尤其涉及在由這些控制器接收到的異步數(shù)字信號(hào)中探測和過濾假信號(hào)的方法和裝置。
背景技術(shù):
:在異步傳送中,數(shù)據(jù)被編碼,形成一連串的脈沖,包括開始位,以及包括停止位或防護(hù)頻帶。發(fā)送單元發(fā)送開始位,以通知接收單元將要發(fā)送一個(gè)字符。然后就發(fā)送該字符,后面跟隨著停止位或防護(hù)頻帶,指明該字符的傳送已經(jīng)完成了。異步通信的模式通常以標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置團(tuán)體建立的標(biāo)準(zhǔn)來定義,這些標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置團(tuán)體如美國國家標(biāo)準(zhǔn)化組織(ANSI)、國際電信同盟(ITU)和國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)。異步通信通常被用來在諸如調(diào)制解調(diào)器、存儲(chǔ)卡和類似裝置這樣的插件單元(plug-inunit)之間往反返傳輸數(shù)據(jù)。這些插件單元是被插入到主機(jī)單元中的,它們?nèi)鐢?shù)字照相機(jī)、個(gè)人計(jì)算機(jī)和類似的裝置。主機(jī)單元中的接口控制器管理插件單元和主機(jī)單元之間的異步數(shù)據(jù)通信。范例異步通信標(biāo)準(zhǔn)是ISO采用的ISO7816標(biāo)準(zhǔn)。在遵守ISO7816標(biāo)準(zhǔn)的方式下與接口控制器進(jìn)行通信的插件通常指智能卡或集成電路卡。圖1示出了典型智能卡接口配置。智能卡單元10通過主機(jī)單元14中的接口控制器12與主機(jī)單元14電氣連接起來,該接口控制器12管理智能卡單元10和主機(jī)單元14之間的數(shù)據(jù)傳遞。圖1中的例子通過主機(jī)單元14中的PCI總線16示出了主機(jī)單元14和接口控制器12之間的數(shù)據(jù)傳遞??梢杂性S多其它在接口控制器和主機(jī)單元之間進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的裝置,包括EISA總線、通用串行總線(USB)等等。智能卡是通過雙向串行線(two-wayserialline)11與主機(jī)單元14連接起來的,通過使用熟知的技術(shù),該雙向串行線11在主機(jī)單元14中被分離成發(fā)送線26和接收線30。通過接口時(shí)鐘來控制智能卡單元10和接口控制器12之間的數(shù)據(jù)交換速率,該接口時(shí)鐘的頻率可為5個(gè)不同時(shí)鐘頻率的其中之一,這5個(gè)不同時(shí)鐘頻率是4MHz、6MHz、8MHz、12MHz和20MHz。接口單元12包括智能卡接口子單元18和PCI接口子單元20。智能卡接口子單元18包括智能卡塊22和奇偶校驗(yàn)器塊(paritycheckerblock)24。智能卡塊22接收由智能卡單元10通過線26發(fā)送的信號(hào),恢復(fù)那些信號(hào)中的數(shù)據(jù),然后通過線27將該數(shù)據(jù)發(fā)送至PCI接口子單元,在PCI接口子單元處,根據(jù)熟知的PCI標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議,該數(shù)據(jù)被置于PCI總線16上,用來發(fā)送到主機(jī)單元14的其它部分(未示出)。奇偶校驗(yàn)器塊24監(jiān)控線26上的數(shù)據(jù),以探測數(shù)據(jù)字符中是否存在奇偶檢驗(yàn)誤差。若探測到了這樣的奇偶檢驗(yàn)誤差,奇偶校驗(yàn)器塊24則在線28上確定該信號(hào),這促使門29阻止智能卡塊22接收該誤差,并通過線30將該信號(hào)發(fā)送至智能卡單元10,向它報(bào)告該誤差,這就促使來自智能卡單元10的已受影響字符的試圖重新發(fā)送。當(dāng)存在奇偶檢驗(yàn)誤差時(shí),該誤差通常是由智能卡單元10里數(shù)據(jù)編碼(coding)中產(chǎn)生的誤差引起的。然而,有時(shí)候從智能卡單元10發(fā)送信號(hào)中出現(xiàn)的假信號(hào)也使我們探測到奇偶校驗(yàn)器塊24中的奇偶檢驗(yàn)誤差。該問題不只局限于根據(jù)ISO7816標(biāo)準(zhǔn)通信的異步數(shù)據(jù),它是關(guān)于一般異步數(shù)據(jù)通信的問題。進(jìn)一步,它不局限于由奇偶校驗(yàn)檢查測定誤差的系統(tǒng),它還應(yīng)用到數(shù)據(jù)中的誤差可由假信號(hào)引起這樣的系統(tǒng)中。我們想即使存在假信號(hào)時(shí),也能夠成功的探測到異步通信中的數(shù)據(jù)。我們也想避免在誤差探測和發(fā)信號(hào)中的時(shí)間花費(fèi),以及在提供誤差探測和數(shù)據(jù)重新發(fā)送協(xié)議系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的重新發(fā)送。
發(fā)明內(nèi)容依照本發(fā)明,提供了在數(shù)據(jù)通信控制器中過濾假信號(hào)的裝置和方法,該數(shù)據(jù)通信控制器接收在代表兩個(gè)位值并具有預(yù)定輸入位周期的兩個(gè)信號(hào)水平之間變化的異步輸入數(shù)據(jù)信號(hào),并發(fā)送相應(yīng)于輸入數(shù)據(jù)信號(hào)的輸出數(shù)據(jù)信號(hào)。該假信號(hào)包含在輸入數(shù)據(jù)信號(hào)上具有比預(yù)定位周期短的假信號(hào)持續(xù)時(shí)間的反向信號(hào)水平。通過探測具有比預(yù)定輸入位周期短的預(yù)定持續(xù)時(shí)間的反向信號(hào)水平來在輸入數(shù)據(jù)信號(hào)中探測假信號(hào)。測定相應(yīng)于假信號(hào)持續(xù)時(shí)間的假信號(hào)時(shí)間值,然后從該假信號(hào)時(shí)間值測定采樣時(shí)鐘速率。以采樣時(shí)鐘速率對輸入數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行采樣,以產(chǎn)生輸入數(shù)據(jù)樣本序列。監(jiān)控輸入數(shù)據(jù)樣本的預(yù)定表決(voting)數(shù),并提供輸出信號(hào),其代表大多數(shù)序列輸入數(shù)據(jù)樣本的值。最后,監(jiān)控了隨后輸入數(shù)據(jù)樣本的表決數(shù),并提供了輸出信號(hào),其代表多數(shù)隨后輸入數(shù)據(jù)樣本的那些值。本發(fā)明可在有諸如奇偶校驗(yàn)檢查這樣誤差探測的系統(tǒng)中使用,但不局限于在這樣的系統(tǒng)中使用。然而,當(dāng)在有誤差探測的系統(tǒng)中使用本發(fā)明時(shí),可在探測到誤差的可編程數(shù)時(shí)開啟本發(fā)明的假信號(hào)過濾,否則就保持關(guān)狀態(tài)。通過參考附圖,從下列本發(fā)明的詳細(xì)描述,本領(lǐng)域熟練的技術(shù)人員可明顯了解本發(fā)明的這些和其它的特性。圖1是現(xiàn)有技術(shù)智能卡到PCI總線接口安排的方框圖。圖2是對遵循ISO7816標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的信號(hào)時(shí)間圖表(timingdiagram)。圖3和圖2一樣,也示出假信號(hào)存在的信號(hào)時(shí)間圖表。圖4是合并本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例的智能卡接口單元的方框圖。圖5是圖4假信號(hào)濾波器的方框圖。圖6是圖4假信號(hào)探測器和調(diào)節(jié)方框的方框圖。圖7和圖5一樣,也包括可選擇滯后功能(hysteresisfunction)假信號(hào)濾波器的方框圖。圖8是圖6假信號(hào)探測器的方框圖。具體實(shí)施例方式將特別參考目前較佳的范例實(shí)施例來說明本發(fā)明的眾多創(chuàng)新點(diǎn)。然而,應(yīng)當(dāng)理解這類實(shí)施例在這里僅提供了眾多有利用途和創(chuàng)新點(diǎn)中的一些例子。例如,雖然這里說明的本發(fā)明實(shí)施例是關(guān)于ISO7816標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)接口的,但是它還可適用于任何異步數(shù)據(jù)接口。通常,說明書中對本應(yīng)用所做的陳述不必定出本發(fā)明的界限,就像在關(guān)于本發(fā)明的附加不同權(quán)利要求中從不同方面來闡述的一樣。而且,一些陳述可應(yīng)用于某些發(fā)明方面,而不能應(yīng)用于其它的發(fā)明方面。圖2是對遵循ISO7816標(biāo)準(zhǔn)的信號(hào),且時(shí)間表現(xiàn)在水平軸上的時(shí)間圖表。圖中示出了完整的字符,從時(shí)間0開始,到時(shí)間tn結(jié)束。該字符由位組成,每一位是參考ISO7816標(biāo)準(zhǔn)作為基本時(shí)間單位(ElementaryTimeUnit,oretu)的定義持續(xù)時(shí)間。在任何給出的時(shí)間,該信號(hào)或者在A狀態(tài),或者在Z狀態(tài)。在字符的開始,在時(shí)間0和時(shí)間t1之間,發(fā)送具有值A(chǔ)的開始位,時(shí)間t1和時(shí)間t9之間的8個(gè)數(shù)據(jù)位跟隨其后。這8個(gè)數(shù)據(jù)位后面是t9和t10之間的校驗(yàn)位(paritybit)。該校驗(yàn)位后面是在時(shí)間t10和該字符的末端,時(shí)間tn之間,具有不同的etu持續(xù)時(shí)間數(shù)的護(hù)衛(wèi)時(shí)間(guardtime)。關(guān)于ISO7816標(biāo)準(zhǔn)的這個(gè)和其它方面的進(jìn)一步細(xì)節(jié)可在ISO7816標(biāo)準(zhǔn)的出版物中找到,該出版物可從位于1,ruedeVarembé,Casepostable56,CH1211Geneva20,Switzerland的國際標(biāo)準(zhǔn)化組織處獲得。ISO7816標(biāo)準(zhǔn)的基本概貌可從位于191ClarksvilleRoad,PrincetonJunction,NJ08550的智能卡工業(yè)協(xié)會(huì)處獲得。圖3是像圖2中一樣的信號(hào)時(shí)間圖表,但圖3也示出了在32和34處分別出現(xiàn)在第一和第六數(shù)據(jù)位的假信號(hào)。這些假信號(hào)采取了添加到被傳送信號(hào)上的信號(hào)形式,其具有與數(shù)據(jù)位的電壓相反的電壓。這樣,例如,若圖3中的第一數(shù)據(jù)位具有值Z,則假信號(hào)可能為可促使探測器在假信號(hào)階段了解值A(chǔ)的負(fù)向(negative-going)脈沖。同樣的,若這樣的第一數(shù)據(jù)位具有值A(chǔ),則假信號(hào)可能為可促使探測器在假信號(hào)階段了解值Z的正向(positive-going)脈沖。在持續(xù)階段,假信號(hào)通常比0.2位小。然而,若在智能卡塊22試圖解決該位的值時(shí)存在假信號(hào),則出現(xiàn)了該位值的誤差探測。通常,在給出的字符中很少有多于一個(gè)的假信號(hào),因此奇偶檢驗(yàn)誤差通常由該假信號(hào)產(chǎn)生。然而,更糟糕的是,若兩個(gè)假信號(hào)出現(xiàn)在給出的字符中,則不產(chǎn)生奇偶檢驗(yàn)誤差,這是因?yàn)閮蓚€(gè)假信號(hào)由于奇偶而取消,但被破壞的數(shù)據(jù)被傳送到主單元。圖4是依照本發(fā)明的較佳實(shí)施例、門29、智能卡塊22、奇偶檢驗(yàn)器塊24和控制邏輯塊42,合并可編程假信號(hào)濾波器41的智能卡接口子單元40的方框圖。門29、智能卡塊22和奇偶檢驗(yàn)器塊24可與圖1中標(biāo)注有相同數(shù)字的塊一致??删幊碳傩盘?hào)濾波器41和控制邏輯塊42可在需要的硬件、固件或軟件中實(shí)現(xiàn)。在這里說明的較佳實(shí)施例中控制邏輯塊42用作微控制器,如由固件控制的8052微控制器,雖然可編程假信號(hào)濾波器41在硬件中實(shí)現(xiàn)??删幊碳傩盘?hào)濾波器(PGF)41由所示假信號(hào)探測器、調(diào)節(jié)塊(GDA)43、互連并連接到邏輯塊42上的假信號(hào)濾波器44、智能卡塊22和奇偶檢驗(yàn)器塊24組成。PGF41通常初始為關(guān)狀態(tài),盡管可編程使它初始為開狀態(tài)。在關(guān)狀態(tài)時(shí),假信號(hào)濾波器44接收來自智能卡單元的信號(hào),在線26上向PGF提供,并以諸如48MHz的系統(tǒng)時(shí)鐘速率這樣的參考時(shí)鐘速率對那些信號(hào)進(jìn)行采樣,以恢復(fù)智能卡信號(hào)。該恢復(fù)的智能卡信號(hào)在線45上被發(fā)送到智能卡塊22和奇偶檢驗(yàn)器塊24中。如在優(yōu)先技術(shù)中,如果奇偶校驗(yàn)器塊24探測到誤差,那么它就在線28上向門29發(fā)送模塊化(blocking)信號(hào),并在線30上向智能卡單元發(fā)送信號(hào)。該奇偶檢驗(yàn)器塊24也在線46上向控制邏輯42發(fā)送信號(hào),表示已經(jīng)探測到了奇偶檢驗(yàn)誤差。這可為與在線30上發(fā)送的相同信號(hào),如果需要,可以相反。簡言之,在控制邏輯42探測到奇偶檢驗(yàn)誤差的可編程數(shù)之后,它就在線47上向GDA43發(fā)送信號(hào),這使發(fā)現(xiàn)假信號(hào)成為可能。對GDA43進(jìn)行編程以探測具有比0.2etu小寬度的假信號(hào)。當(dāng)GDA43探測到假信號(hào)時(shí),它就在線48上將該信號(hào)提供給控制邏輯。一旦控制邏輯42接收了該信號(hào),它就促使保存最近(newly)計(jì)算的假信號(hào)寬度,并通過在線68上確定允許位來開啟假信號(hào)濾波器44。最近計(jì)算的假信號(hào)寬度在線59上被提供給假信號(hào)濾波器44,該寬度被用來將采樣時(shí)鐘設(shè)置在使假信號(hào)過濾達(dá)到最優(yōu)化的頻率處,這如下面的詳細(xì)描述。這樣,探測到假信號(hào),最近探測到假信號(hào)的寬度被用來設(shè)置采樣時(shí)鐘,這樣就提供了有利的適應(yīng)假信號(hào)探測和過濾,最大化了在假信號(hào)寬度可能隨時(shí)間變化的環(huán)境中探測和過濾假信號(hào)。PGF41的運(yùn)作在下面做詳細(xì)說明。圖5是假信號(hào)濾波器44的詳細(xì)圖表。提供了三位移位寄存器,其包含如所示串聯(lián)連接的3個(gè)鎖存器50、51、52。也提供了3個(gè)與對下面詳細(xì)說明數(shù)據(jù)保持功能的多路復(fù)用器53、54、55串聯(lián)的雙輸入多路復(fù)用器53、54、55(譯者注對此句翻譯不確定)。在線26上來自智能卡的數(shù)據(jù)被提供給多路復(fù)用器(MUX)53的一個(gè)輸入。MUX53的輸出被提供給鎖存器50的數(shù)據(jù)輸入。鎖存器50的輸出被提供給MUX54的一個(gè)輸入,也提供給MUX53的另一個(gè)輸入,以及三輸入表決單元54的第一輸入。同樣的,MUX54的輸出被提供給鎖存器51的數(shù)據(jù)輸入,鎖存器51的輸出被提供給MUX55的一個(gè)輸入,也提供給MUX54的另一個(gè)輸入,以及三輸入表決單元54的第二輸入。MUX55的輸出被提供給鎖存器52的數(shù)據(jù)輸入,鎖存器52的輸出被提供給MUX55的另一個(gè)輸入,以及三輸入表決單元54的第三輸入。采樣時(shí)鐘發(fā)生器56的輸出被提供給MUX53、MUX54和MUX55的控制輸入。三位移位寄存器中鎖存器50、鎖存器51和鎖存器52中每一個(gè)的時(shí)鐘被調(diào)整為參考時(shí)鐘,在本實(shí)施例中為系統(tǒng)時(shí)鐘,CLK,例如為48MHz。表決單元54的結(jié)果輸出被提供給線57上MUX58的控制輸入。MUX58的兩個(gè)輸入被分別保持到0和1。MUX58的輸出被提供給線45。注意雖然鎖存器50、鎖存器51和鎖存器52的時(shí)鐘被調(diào)整為系統(tǒng)時(shí)鐘CLK,MUX53、MUX54和MUX55由采樣時(shí)鐘發(fā)生器56的輸出選通(strobed)。這樣,鎖存器50、鎖存器51和鎖存器52的內(nèi)容由采樣時(shí)鐘發(fā)生器56控制,這是由于每個(gè)鎖存器的內(nèi)容是簡單循環(huán)的,如保持,除非確定采樣時(shí)鐘。當(dāng)表決單元54接收線68上來自GDA43的允許信號(hào)時(shí),采樣時(shí)鐘發(fā)生器56接收線59上來自GDA43的輸入(圖4)。表決單元54是提供為三選一“表決”(two-out-of-three“vote”)結(jié)果輸出的無時(shí)鐘(unclocked)邏輯塊,例如,根據(jù)下表表1在運(yùn)作中,當(dāng)不允許假信號(hào)濾波時(shí),采樣時(shí)鐘發(fā)生器56就簡單的被設(shè)置為CLK速率。這由線68上的濾波器允許信號(hào)來控制。這樣,當(dāng)未確認(rèn)濾波器允許信號(hào)時(shí)(如,不允許發(fā)信號(hào)),采樣時(shí)鐘發(fā)生器56就被迫輸出CLK速率的采樣時(shí)鐘。在這種模式中,由于由表決單元54判斷樣本,所以其控制MUX58來提供0或1,從而恢復(fù)了來自線26上信號(hào)的數(shù)據(jù)。任何但是非常短的假信號(hào)(<~50微微秒)將導(dǎo)至多樣本,這將由表決電路54來判斷,這樣就出現(xiàn)在MUX58的輸出,如,在線45上被恢復(fù)的數(shù)據(jù)中。然而,當(dāng)允許假信號(hào)濾波器46進(jìn)行假信號(hào)濾波時(shí),從GDA43提供最近的假信號(hào)寬度設(shè)置,它在線59上提供,并保存在采樣時(shí)鐘發(fā)生器56里,線68上確認(rèn)了允許信號(hào)。采樣時(shí)鐘發(fā)生器56在相應(yīng)于下面所述該保存值的頻率處向MUX53、MUX54和MUX55的控制輸入提供采樣時(shí)鐘。這3個(gè)鎖存器50、51和52繼續(xù)保持CLK速率。然而,如上面提及的,MUX53、MUX54和MUX55在采樣時(shí)鐘速率處選通,這樣,移位數(shù)據(jù)通過鎖存器50、鎖存器51和鎖存器52以該速率順次采樣。采樣時(shí)鐘的頻率被設(shè)置為使假信號(hào)濾波達(dá)到最優(yōu)化,例如,相應(yīng)于具有周期與探測到假信號(hào)寬度相等的方波信號(hào)的近似頻率。結(jié)果,對近似為探測到假信號(hào)寬度或比其寬度小的假信號(hào)而言,由該假信號(hào)表現(xiàn)的數(shù)據(jù)值將至多出現(xiàn)在3個(gè)鎖存器50、51和52中的僅一個(gè)里,雖然正確的數(shù)據(jù)值將出現(xiàn)在其它兩個(gè)鎖存器中。表決單元54在線57上輸出相應(yīng)于上述3個(gè)鎖存器50、51和52中至少兩個(gè)中的數(shù)據(jù)值的結(jié)果值。這樣,即使假信號(hào)通過鎖存器50、51和52傳播,表決單元忽略了它,并控制MUX58輸出正確的值。注意可提供數(shù)量更多的鎖存器,在其輸出處進(jìn)行大多數(shù)表決,但推薦使用3個(gè)鎖存器。若使用數(shù)量更多的鎖存器,則該數(shù)量更適宜為奇數(shù),以確保明確的表決。還要注意的是序列采樣對表決過程保存的方式大概是設(shè)計(jì)選擇,并不局限于鎖存器;僅需要以某種方式保存它們,以使對表決過程能同時(shí)檢查它們。圖6是圖4GDA塊43的方框圖。該GDA塊43包括假信號(hào)探測器60、假信號(hào)控制寄存器塊61、探測假信號(hào)寬度寄存器62和濾波假信號(hào)寬度設(shè)置寄存器63。該假信號(hào)控制寄存器塊61包括一位假信號(hào)探測器允許寄存器(one-bitglitchfinderenableregister)64、一位假信號(hào)探測寄存器65、一位假信號(hào)濾波器允許寄存器66和一位更新假信號(hào)寬度寄存器67。假信號(hào)探測器60接收線45上來自假信號(hào)濾波器44的樣本(圖5)。當(dāng)假信號(hào)探測器60探測到假信號(hào)時(shí),它就使用線99將假信號(hào)探測寄存器65中的位設(shè)置為1,并保存相應(yīng)于在探測假信號(hào)寬度寄存器62中探測到假信號(hào)寬度的值。在線59上提供保存在濾波假信號(hào)寬度設(shè)置寄存器63中的值,以供應(yīng)給假信號(hào)濾波器44中的采樣時(shí)鐘發(fā)生器56。假信號(hào)探測器允許寄存器64在線47上接收來自控制邏輯42的假信號(hào)探測允許信號(hào)(圖4)。假信號(hào)探測寄存器65向線48上控制邏輯42提供保存在該寄存器中的位值。假信號(hào)濾波器允許寄存器66接收來自線49上控制邏輯42的假信號(hào)濾波器允許信號(hào)。線50上來自控制邏輯42的更新假信號(hào)寬度信號(hào)。在運(yùn)作中,在控制邏輯42探測到奇偶檢驗(yàn)誤差的可編程數(shù)之后,它就在線47上將信號(hào)發(fā)送到GDA43,將假信號(hào)探測器允許寄存器64的位設(shè)置為1,其允許在線45上提供的信號(hào)中由假信號(hào)探測器60來進(jìn)行假信號(hào)探測。更適宜對GDA43進(jìn)行編程來探測寬度比0.2etu小的假信號(hào),盡管寬度的選擇大概是設(shè)計(jì)選擇。當(dāng)假信號(hào)探測器60探測到假信號(hào)時(shí),它就將假信號(hào)探測寄存器65中的位設(shè)置為1。與此同時(shí),假信號(hào)探測器60通過對假信號(hào)開始沿(beginningedge)和結(jié)束沿(endingedge)之間的接口時(shí)鐘周期數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)來計(jì)算假信號(hào)寬度,并將該已計(jì)算的值保存在探測假信號(hào)寬度寄存器62中,覆蓋了先前保存在其中的任何默認(rèn)值。圖6的假信號(hào)探測器60可為任何探測脈沖并測定脈沖上升沿和下降沿之間時(shí)間的邏輯。圖8示出了假信號(hào)探測器60的較佳實(shí)施例,其中探測線45上脈沖的上升沿和下降沿,并進(jìn)行了它們之間接口時(shí)鐘周期的計(jì)數(shù)。其包括觸發(fā)器80-87、計(jì)數(shù)器88、反向器(inverters)91-93、與門94-97以及或門98,他們所示互相連接在一起。所有觸發(fā)器80-87的時(shí)鐘為CLK,如頻率為48MHz,但計(jì)數(shù)器88以接口時(shí)鐘速率進(jìn)行計(jì)數(shù)。這會(huì)使人回想起智能卡單元10和接口控制器12之間的數(shù)據(jù)交換速率是由接口時(shí)鐘控制的,該速率可為5種不同時(shí)鐘頻率中的一種,這5種時(shí)鐘頻率是4MHz、6MHz、8MHz、12MHz和20MHz。在運(yùn)作中,當(dāng)假信號(hào)探測器60探測到下降沿時(shí),如負(fù)向假信號(hào)的開始,觸發(fā)器82的輸出就變?yōu)?。另一方面,當(dāng)假信號(hào)探測器60探測到上升沿時(shí),如正向假信號(hào)的開始,觸發(fā)器83的輸出就變?yōu)?。當(dāng)探測到第一下降或上升沿時(shí),觸發(fā)器84的輸出就變?yōu)?。這將觸發(fā)器85的輸出設(shè)置為1,其啟動(dòng)計(jì)數(shù)器88進(jìn)行接口時(shí)鐘周期的計(jì)數(shù)。僅當(dāng)探測到假信號(hào)的末端,如第二沿時(shí),觸發(fā)器86的輸出就被設(shè)置為1。這將觸發(fā)器87的輸出,如線99,設(shè)置為1,其促使計(jì)數(shù)器88停止計(jì)數(shù),并將假信號(hào)探測寄存器65中的位(圖6)設(shè)置為1。計(jì)數(shù)器88是15位寬的,這足夠捕獲其想要探測到的假信號(hào)。計(jì)數(shù)器中的值是探測假信號(hào)寬度寄存器62中的值。計(jì)數(shù)器88可作為探測假信號(hào)寬度寄存器62,在這種情況下,當(dāng)線99變?yōu)?時(shí),從該計(jì)數(shù)器中直接讀出最后計(jì)數(shù)值?;蛘邌为?dú)的寄存器可被提供作為探測假信號(hào)寬度寄存器,在這種情況下,最后計(jì)數(shù)值被載入單獨(dú)寄存器中。若計(jì)數(shù)器88計(jì)數(shù)到最高值,如215-1,則在線101上就確定該信號(hào),該信號(hào)與觸發(fā)器85的重置輸入連接,這樣就對觸發(fā)器85進(jìn)行了重置。假信號(hào)探測寄存器65中的位值被提供給線48上的控制邏輯42。一旦控制邏輯42讀線48上的值1,它就清除了假信號(hào)探測寄存器65。與此同時(shí),控制邏輯42將更新假信號(hào)寬度寄存器67中的位設(shè)置為1,這促使從假信號(hào)探測寄存器62中讀出最近計(jì)算的假信號(hào)寬度,該假信號(hào)寬度轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)時(shí)鐘周期,并保存在濾波假信號(hào)寬度設(shè)置寄存器63中。與此同時(shí),控制邏輯42通過將假信號(hào)濾波器允許寄存器66中的位設(shè)置為1來開啟假信號(hào)濾波器44(圖5)。假信號(hào)濾波器允許寄存器66中的值被提供給線68上的假信號(hào)濾波器44,如上所述。在上文中,濾波假信號(hào)寬度設(shè)置寄存器63中的值在線59上被提供給假信號(hào)濾波器44,該值被用來設(shè)置采樣時(shí)鐘。采樣時(shí)鐘由系統(tǒng)時(shí)鐘得來,因此為簡化采樣時(shí)鐘設(shè)置,保存在濾波假信號(hào)寬度設(shè)置寄存器中的值也在系統(tǒng)時(shí)鐘周期中。為使假信號(hào)濾波達(dá)到最優(yōu)化,采樣時(shí)鐘的頻率更適宜被設(shè)置為具有與探測到假信號(hào)寬度相等周期的振蕩信號(hào)頻率,如濾波假信號(hào)寬度設(shè)置寄存器63中的值,基本上Fs≤1/(Psys·Wd)等式(1)這里,F(xiàn)s是采樣頻率,Psys是系統(tǒng)時(shí)鐘一個(gè)循環(huán)的周期,Wd是濾波假信號(hào)寬度設(shè)置寄存器63的值,其轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)時(shí)鐘周期。使用“小于或等于”符號(hào)來說明為確保采樣到達(dá)最優(yōu)化,在設(shè)置采樣頻率時(shí)可提供可選擇的防護(hù)時(shí)間。由于這里說明的實(shí)施例將假信號(hào)寬度更新到正在進(jìn)行的基礎(chǔ)上,所以不必考慮提供防護(hù)時(shí)間。然而,例如,若假信號(hào)寬度可在鄰近假信號(hào)之間顯著變化時(shí),設(shè)計(jì)者可能希望提供這樣的防護(hù)時(shí)間。防護(hù)時(shí)間可按如下提供。假設(shè)計(jì)數(shù)器88對接口時(shí)鐘頻率進(jìn)行計(jì)數(shù),這通過測定Wds來完成Wds=(COUNT·Fsys·GUARD)/FIc等式(2)這里,Wds是系統(tǒng)時(shí)鐘周期中的假信號(hào)寬度,COUNT是計(jì)數(shù)器88中的最后計(jì)數(shù)值(如在探測假信號(hào)寬度寄存器62中),F(xiàn)sys是系統(tǒng)時(shí)鐘頻率,GUARD是被選擇來提供所需防護(hù)時(shí)間的因素,F(xiàn)IC是接口時(shí)鐘頻率。這樣,例如計(jì)數(shù)器88就有了最后計(jì)數(shù)值4,系統(tǒng)時(shí)鐘頻率為48MHz,接口時(shí)鐘頻率為6MHz,GUARD具有值1,如未選擇額外防護(hù)時(shí)間。那么Wd=(4·48·1)/6=32.因此,由等式(1)Fs=48MHz/32=1.5MHz.現(xiàn)在,若需要防護(hù)時(shí)間,采樣頻率則會(huì)通過因素GUARD而減小。在上述的例子中,如因素GUARD被選擇為等于1.1,那么采樣頻率將從1.5MHz改變到1.37MHz。采用頻率周期中作為結(jié)果的額外時(shí)間將提供所需防護(hù)時(shí)間。更適宜的是,在探測假信號(hào)寬度寄存器62中提供了初始默認(rèn)值,為2μs。這是因?yàn)槌霈F(xiàn)在來自智能卡信號(hào)中的絕大多數(shù)假信號(hào)比2μs寬小。用這樣的初始默認(rèn)值,可對控制邏輯42以第一模式進(jìn)行編程,例如,通過簡單的將假信號(hào)濾波器允許寄存器66中的位設(shè)置為1來允許假信號(hào)濾波器44。然后可能沒有必要設(shè)置假信號(hào)探測器允許寄存器64中的位,接著進(jìn)行上述的計(jì)算以探測假信號(hào)寬度。然而,可對控制邏輯42進(jìn)行編程以切換為第二模式,其中如果奇偶校驗(yàn)器24繼續(xù)報(bào)告更多的奇偶檢驗(yàn)誤差,那么就接著進(jìn)行如上述所有包括假信號(hào)寬度計(jì)算的完全操作。在探測到第一假信號(hào)后,就執(zhí)行上述的步驟,假信號(hào)探測器60繼續(xù)監(jiān)控線45上的信號(hào)。運(yùn)作與上述一致,僅不同的是覆蓋了探測假信號(hào)寬度寄存器62中的初始默認(rèn)值,覆蓋了先前的計(jì)算值。而且,沒有必要重置假信號(hào)探測器允許寄存器64中的位。有利的是,如果需要,可在本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)中提供滯后功能。通過滯后功能,這意味著該系統(tǒng)適合阻止由于位末端假信號(hào)引起的觸發(fā)(toggling)。現(xiàn)在參考圖7,示出了提供該功能的實(shí)施方法。該圖與圖5類似,但在來自MUX58輸出的反饋路徑中附加了或門70,其另一個(gè)輸入是鎖存器50的輸出,或門70的輸出是表決電路54的輸入。盡管已經(jīng)詳細(xì)說明了本發(fā)明及其優(yōu)點(diǎn),應(yīng)當(dāng)理解,在不背離由附加權(quán)利要求定義的本發(fā)明主旨和范圍的前提下,可進(jìn)行不同的改變、替代和變更。權(quán)利要求1.在接收異步輸入數(shù)據(jù)信號(hào)的數(shù)據(jù)通信控制器中,該異步輸入數(shù)據(jù)信號(hào)在表現(xiàn)兩位值的兩個(gè)信號(hào)水平之間變化,并具有預(yù)定輸入位周期。發(fā)送相應(yīng)于所述輸入數(shù)據(jù)信號(hào)的輸出數(shù)據(jù)信號(hào),對假信號(hào)進(jìn)行濾波的方法,在所述輸入數(shù)據(jù)信號(hào)中包含具有比所述預(yù)定位周期短的假信號(hào)持續(xù)時(shí)間的反向信號(hào)水平。包含步驟通過探測具有比所述預(yù)定輸入位周期短的預(yù)定持續(xù)時(shí)間的反向信號(hào)水平來探測所述輸入數(shù)據(jù)信號(hào)中的假信號(hào);測定相應(yīng)于所述假信號(hào)持續(xù)時(shí)間的假信號(hào)時(shí)間值;從所述假信號(hào)時(shí)間值來測定采樣時(shí)鐘速率;以所述采樣時(shí)鐘速率來對所述輸入數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行采樣,以產(chǎn)生輸入數(shù)據(jù)樣本序列;監(jiān)控輸入數(shù)據(jù)樣本的預(yù)定表決數(shù),并提供表現(xiàn)大部分所述后續(xù)輸入數(shù)據(jù)樣本值的輸出信號(hào);監(jiān)控后續(xù)輸入數(shù)據(jù)樣本的表決數(shù),并提供表現(xiàn)那些大部分后續(xù)輸入數(shù)據(jù)樣本值的輸出信號(hào)。2.如權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,提供了參考時(shí)鐘,具有參考時(shí)鐘周期,而且測定假信號(hào)時(shí)間值的步驟由測定假信號(hào)時(shí)期的參考時(shí)鐘周期數(shù)來執(zhí)行的。3.如權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,測定采樣時(shí)鐘速率的步驟通過將所述采樣時(shí)鐘速率設(shè)置在具有與所述假信號(hào)持續(xù)時(shí)間相等周期的振蕩信號(hào)的頻率處來執(zhí)行。4.如權(quán)利要求2所述的方法,其特征在于,測定采樣時(shí)鐘速率的步驟通過將所述采樣時(shí)鐘速率設(shè)置為Fs=1/(Psys·Wd),來執(zhí)行,這里,F(xiàn)s是所述采樣時(shí)鐘速率,Psys是所述參考時(shí)鐘一個(gè)循環(huán)的周期,Wd是所述參考時(shí)鐘周期數(shù)。5.如權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,監(jiān)控輸入數(shù)據(jù)樣本預(yù)定表決數(shù)的步驟通過監(jiān)控輸入數(shù)據(jù)樣本的預(yù)定連續(xù)表決數(shù)來執(zhí)行。6.如權(quán)利要求1所述的方法,進(jìn)一步包含監(jiān)控所述輸入數(shù)據(jù)信號(hào)誤差因素的步驟,其特征在于,當(dāng)探測到誤差因素的預(yù)定數(shù)時(shí),就初始化探測假信號(hào)的步驟。7.可編程假信號(hào)濾波單元,對來自異步數(shù)據(jù)信號(hào)的濾波假信號(hào),作為到所述可編程假信號(hào)濾波器單元的輸入,所述異步數(shù)據(jù)信號(hào)在表現(xiàn)兩位值的兩個(gè)信號(hào)水平之間變化,并具有預(yù)定輸入位周期,對發(fā)送相應(yīng)于所述輸入數(shù)據(jù)信號(hào)的輸出數(shù)據(jù)信號(hào)而言,所述假信號(hào)包含反向信號(hào)水平,其在所述異步數(shù)據(jù)信號(hào)上,具有比所述預(yù)定輸入位周期短的假信號(hào)持續(xù)時(shí)間,包含適合探測具有比所述預(yù)定位周期短的預(yù)定持續(xù)時(shí)間的所述異步數(shù)據(jù)信號(hào)反向水平的假信號(hào)探測器,并測定相應(yīng)于所述假信號(hào)持續(xù)時(shí)間的假信號(hào)時(shí)間值;適合以從所述假信號(hào)時(shí)間值測定的采樣時(shí)鐘速率對所述異步數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行采樣的假信號(hào)濾波器,來提供輸入數(shù)據(jù)采樣,并提供表現(xiàn)大部分所述輸入數(shù)據(jù)采樣值的輸出信號(hào)。8.如權(quán)利要求7所述的可編程假信號(hào)濾波器單元,其特征在于,提供了具有參考時(shí)鐘周期的參考時(shí)鐘,而且所述假信號(hào)探測器適合通過測定假信號(hào)時(shí)期的參考時(shí)鐘周期數(shù)來測定所述假信號(hào)時(shí)間值。9.如權(quán)利要求7所述的可編程假信號(hào)濾波器單元,其特征在于,所述假信號(hào)濾波器適合通過將所述采樣時(shí)鐘速率設(shè)置為具有與所述假信號(hào)持續(xù)時(shí)間相等周期的振蕩信號(hào)的頻率來測定所述采樣時(shí)鐘速率。10.如權(quán)利要求7所述的可編程假信號(hào)濾波器單元,其特征在于,所述假信號(hào)濾波器包含具有位的位置為預(yù)定奇數(shù)的移位寄存器,用來接收所述輸入數(shù)據(jù)樣本,并通過該寄存器來移動(dòng)這些樣本;產(chǎn)生速率為所述采樣時(shí)鐘速率的采樣時(shí)鐘的采樣時(shí)鐘發(fā)生器,它還控制輸入數(shù)據(jù)樣本通過所述移位寄存器移動(dòng)的速率;提供相應(yīng)于所述移位寄存器中大部分輸入數(shù)據(jù)樣本水平的輸出信號(hào)的表決單元。全文摘要對在數(shù)據(jù)通信控制器中進(jìn)行假信號(hào)濾波的裝置和方法,該數(shù)據(jù)通信控制器接收在表現(xiàn)兩位值的兩個(gè)信號(hào)水平之間變化并具有預(yù)定輸入位周期的異步輸入數(shù)據(jù)信號(hào),發(fā)送相應(yīng)于輸入數(shù)據(jù)信號(hào)的輸出數(shù)據(jù)信號(hào)。該假信號(hào)包含反向信號(hào)水平,其在輸入數(shù)據(jù)信號(hào)上具有比預(yù)定位周期短的假信號(hào)持續(xù)時(shí)間。假信號(hào)探測器(68)中通過探測具有比預(yù)定輸入位周期短的預(yù)定持續(xù)時(shí)間的反向信號(hào)水平在輸入數(shù)據(jù)信號(hào)里探測假信號(hào)。測定相應(yīng)于該假信號(hào)持續(xù)時(shí)間的假信號(hào)時(shí)間值,然后從該假信號(hào)時(shí)間值測定采樣時(shí)鐘速率。在假信號(hào)濾波器(44)中以采樣時(shí)鐘速率對該輸入數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行采樣,以產(chǎn)生輸入數(shù)據(jù)樣本序列。通過表決單元(54)監(jiān)控輸入數(shù)據(jù)樣本的預(yù)定表決數(shù),并提供輸出信號(hào),其表現(xiàn)大部分連續(xù)輸入數(shù)據(jù)樣本的值。最后,監(jiān)控后續(xù)輸入數(shù)據(jù)樣本的表決數(shù)并提供輸出信號(hào),表現(xiàn)那些大部分后續(xù)輸入數(shù)據(jù)樣本的值。文檔編號(hào)G06F11/00GK1501247SQ0313325公開日2004年6月2日申請日期2003年7月21日優(yōu)先權(quán)日2002年7月19日發(fā)明者酒井毅,R·拉維庫馬,M·J·拉赫曼,拉赫曼,飴申請人:德克薩斯儀器股份有限公司