隔離的串行器-解串器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種隔離的串行器-解串器。一個(gè)第一集成電路管芯接收來(lái)自多個(gè)輸入信道的輸入數(shù)據(jù)，并將來(lái)自該多個(gè)輸入信道的該輸入數(shù)據(jù)合并至合并數(shù)據(jù)中。第一集成電路管芯通過(guò)隔離通信信道傳送合并數(shù)據(jù)。被耦合至所述隔離通信信道的第二集成電路管芯對(duì)所傳送的合并數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，并將所解碼的、已傳送的合并數(shù)據(jù)供應(yīng)至對(duì)應(yīng)于輸入信道的各自的輸出信道。
【專利說(shuō)明】隔離的串行器-解串器
[0001] 相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002] 本申請(qǐng)根據(jù)35U. S. C§ 119要求與2013年4月16日遞交的名稱為"Isolated Serializer-Deserializer"的臨時(shí)申請(qǐng)?zhí)?1 / 812, 528的權(quán)益，該申請(qǐng)通過(guò)引用的方式被 合并于此。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003] 本發(fā)明涉及在通信信道上的通信。

【背景技術(shù)】
[0004] 隔離通信信道在需要阻止電流在分離的電路之間流動(dòng)，但同時(shí)仍舊需要在這些電 路之間的進(jìn)行通信的各種應(yīng)用中被使用。隔離被需要以用于信號(hào)隔離、安全或用于其他原 因。例如，在功率轉(zhuǎn)換產(chǎn)品中，提供隔離的數(shù)字鏈路可以被用于在功率轉(zhuǎn)換產(chǎn)品中的高電壓 電路和低電壓電路之間提供控制和/或反饋信息。隔離電路之間的通信通常已經(jīng)包含通過(guò) 單個(gè)隔離信道通信的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)。隔離信道可以例如使用電容或電感隔離技術(shù)而被實(shí) 施。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為了改善在通信信道上的通信能力，實(shí)施方案合并來(lái)自多個(gè)輸入信道的數(shù)據(jù)并將 合并的數(shù)據(jù)在少于輸入信道的隔離信道上傳達(dá)至多個(gè)輸出信道。
[0006] 在以實(shí)施方式中，提供一種方法，該方法包括在第一集成電路管芯（die)處接收 來(lái)自多個(gè)輸入信道的輸入數(shù)據(jù)并將來(lái)自多個(gè)輸入信道的輸入數(shù)據(jù)合并成合并數(shù)據(jù)。第一集 成電路管芯從多個(gè)信道通過(guò)隔離通信信道傳送合并數(shù)據(jù)。被耦合至隔離通信信道的第二集 成電路管芯解碼所傳送的合并數(shù)據(jù)并將解碼的傳送合并數(shù)據(jù)提供至對(duì)應(yīng)于所述輸入信道 的各自輸出信道。
[0007] 在另一實(shí)施方式中，一種裝置，該裝置包括第一集成電路管芯，第一集成電路管芯 包括用于接收來(lái)自多個(gè)信道的信息的接口、編碼器電路，編碼器電路用于將來(lái)自多個(gè)輸入 信道的信息合并至合并信道數(shù)據(jù)中。隔離通信信道接收合并信道數(shù)據(jù)第二集成電路管芯被 耦合至隔離通信信道并包括用于解碼通過(guò)隔離信道傳送的合并信道數(shù)據(jù)的解碼器電路和 用于將解碼的合并信道數(shù)據(jù)提供至對(duì)應(yīng)于多個(gè)輸入信道的各自的輸出信道。
[0008] 在另一實(shí)施方式中，封裝的集成電路包括輸出集成電路管芯，該輸出集成電路管 芯包括耦合至隔離通信信道。輸出電路管芯還包括解碼器和耦合至接收器電路的控制邏 輯，以解碼從隔離通信信道接收的合并信道數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)提供至多個(gè)輸出信道。解碼器和 控制邏輯還檢測(cè)與合并信道數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)的錯(cuò)誤條件。解碼器和控制邏輯被配置成以使得各 自的缺省數(shù)據(jù)被提供至各自的輸出信道以響應(yīng)于檢測(cè)錯(cuò)誤條件并且將解碼的合并信道數(shù) 據(jù)提供至各自的輸出信道以響應(yīng)于合并信道數(shù)據(jù)的理想解碼。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0009] 通過(guò)參考附圖，本發(fā)明可以被更好的理解，并且其多個(gè)目的、特征和有點(diǎn)對(duì)于本領(lǐng) 域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是顯而易見(jiàn)。
[0010] 圖1示出具有隔離信道的示例性系統(tǒng)。
[0011] 圖2示出根據(jù)實(shí)施方式可以被用于在隔離信道上傳送數(shù)據(jù)的幀。
[0012] 圖3示出根據(jù)實(shí)施方式隔離系統(tǒng)的高級(jí)框圖。
[0013] 圖4示出根據(jù)實(shí)施方式的隔離系統(tǒng)的附加細(xì)節(jié)。
[0014] 圖5示出根據(jù)實(shí)施方式的編碼/解碼多信道。
[0015] 圖6示出根據(jù)實(shí)施方式的連續(xù)數(shù)據(jù)包傳輸。
[0016] 圖7示出根據(jù)實(shí)施方式的邊緣定位編碼/解碼的高級(jí)圖。
[0017] 圖8示出根據(jù)實(shí)施方式的邊緣定位的附加細(xì)節(jié)。
[0018] 圖9示出同步隔離信道的高級(jí)框圖。
[0019] 圖10示出一實(shí)施方式，在該實(shí)施方式中，電視系統(tǒng)包括使用單個(gè)隔離通信信道來(lái) 在多個(gè)輸入信道和多個(gè)輸出信道之間提供通信的多信道隔離器。
[0020] 不同附圖中相同參考符號(hào)的使用指示類似或相同項(xiàng)。

【具體實(shí)施方式】
[0021] 于此描述的各種實(shí)施方式提供用于實(shí)施隔離系統(tǒng)中多信道的串行化-解串行化 功能的改進(jìn)方法。圖1示出包括隔離信道的示例性隔離系統(tǒng)100。隔離系統(tǒng)100包括發(fā)射 機(jī)（TX) 101、隔離電容器103和接收機(jī)塊105,其中隔離電容器103可以被實(shí)施為差分隔離 電容器，接收機(jī)塊105可以重建至TX的具有一些抖動(dòng)和脈寬失真（PWD)的輸入。系統(tǒng)可以 被合并至多個(gè)應(yīng)用中，在這些應(yīng)用中在單個(gè)電路之間需要隔離而同時(shí)仍舊保持電路之間的 通信。隔離信道可以被用于從隔離信道的一側(cè)提供反饋信息至其它信道，以提供控制信息， 或者以在彼此隔離的系統(tǒng)的側(cè)邊之間傳達(dá)必要信息。
[0022] 盡管電容隔離在圖1的示例性系統(tǒng)中示出，但是于此描述的實(shí)施方式可以使用不 同方式來(lái)進(jìn)行隔離，如使用包括磁脈沖耦合器和磁電阻耦合器、電容耦合器或光耦合器的 變壓器的電感耦合。不同隔離方式在例如名稱為"Capacitive Isolator"的美國(guó)專利號(hào) No. 8, 169, 108 和名稱為"Capacitive Isolator Circuitry"的美國(guó)專利號(hào) No. 8, 198, 95 中 被描述，這些專利的全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用被合并于此。使用變壓器的隔離方式還在美國(guó)專利 號(hào)No. 7, 075, 329中被描述，其中發(fā)射機(jī)電路使用響應(yīng)于第一邊緣的輸入信號(hào)的第一類型 信號(hào)驅(qū)動(dòng)初級(jí)繞組并使用響應(yīng)于第二邊緣的輸入信號(hào)驅(qū)動(dòng)初級(jí)繞組。與初級(jí)繞組隔離的次 級(jí)繞組被耦合至再創(chuàng)建輸入信號(hào)的接收機(jī)。
[0023] 再次參考圖1，發(fā)射機(jī)101接收來(lái)自多個(gè)輸入信道102的數(shù)據(jù)。多個(gè)信道被合并并 且通過(guò)隔離信道被連續(xù)的發(fā)送。在接收側(cè)，一旦數(shù)據(jù)被解碼，其被提供至對(duì)應(yīng)于輸入信道的 不同輸出信道。應(yīng)該注意的是，盡管于此的示例示出單比特串行隔離鏈路的使用，但是這里 的實(shí)施方式的不同方面可以被應(yīng)用至具有多串行隔離信道的系統(tǒng)。例如，來(lái)自輸入信道的 數(shù)據(jù)被合并并且在隔離信道中的一個(gè)信道上被發(fā)送以及來(lái)自多個(gè)其它輸入信道的數(shù)據(jù)可 以被合并并且在另一隔離信道上被連續(xù)發(fā)送。在又一實(shí)施方式中，多個(gè)信道可以被合并至 幀中并且通過(guò)單個(gè)隔離信道被發(fā)送，而另一隔離信道運(yùn)載關(guān)聯(lián)于幀的時(shí)鐘。
[0024] 如何將來(lái)自多個(gè)輸入信道的數(shù)據(jù)串行化至"幀"中或如何將輸入數(shù)據(jù)比特與關(guān)聯(lián) 的時(shí)鐘恢復(fù)一起合并的其它方式的問(wèn)題可以不依賴于選擇用于實(shí)施串行器-解串器功能 的方式。為了通過(guò)隔離信道傳送來(lái)自多個(gè)信道的數(shù)據(jù)，隔離系統(tǒng)可以連續(xù)傳送數(shù)據(jù)。使用 的特定類型的隔離可以不依賴于串行化方式。在給定時(shí)間時(shí)的輸入比特的"狀態(tài)"可以如 圖2所示被表示。報(bào)頭201描繪了幀的起始，而Chi數(shù)據(jù)描述了信道1的狀態(tài)。信道數(shù)據(jù) 編碼可以如單個(gè)比特那么簡(jiǎn)單，該單個(gè)比特對(duì)應(yīng)于信道在采樣數(shù)據(jù)時(shí)是高還是低。使用一 些技術(shù)方案（如于此進(jìn)一步闡述的邊緣定位恢復(fù)），或依賴于使用的編碼方案的類型，數(shù)據(jù) 可以包括用于每個(gè)輸入信道的多個(gè)比特。存在多個(gè)有效編碼方案。典型地，編碼方案權(quán)衡 報(bào)頭長(zhǎng)度/起始時(shí)間/鎖相回路（PLL)復(fù)雜性以提高效率（根據(jù)超過(guò)數(shù)據(jù)所需的編碼花費(fèi) 的超額帶寬）。通過(guò)合并來(lái)自多個(gè)輸入信道的數(shù)據(jù)以通過(guò)單個(gè)隔離信道傳輸（或至少比輸 入信道少的隔離信道），重要資源可以不必通過(guò)將隔離信道分配至每個(gè)輸入信道而被節(jié)省。
[0025] 基于曼徹斯特編碼的一個(gè)特殊編碼方案具有包括以下各項(xiàng)的優(yōu)勢(shì)：無(wú)起始時(shí)間/ 同步需要、無(wú)需具有PLL以解碼接收的信號(hào)、以及如果發(fā)生錯(cuò)誤傳輸進(jìn)行下一幀恢復(fù)。應(yīng)該 注意的如果期望的話PLL是可以被用于實(shí)施方式中。傳統(tǒng)的曼徹斯特編碼通過(guò)將"高"位 表示為10及低"位"表示為01來(lái)保證每個(gè)比特中的轉(zhuǎn)換，從而犧牲了信道的一般帶寬。使 用曼徹斯特編碼的一個(gè)問(wèn)題是需要在可以正確解碼數(shù)據(jù)流之前進(jìn)行"比特內(nèi)"變換的同步。 在一個(gè)實(shí)施方式中，對(duì)于比特內(nèi)變換的需要通過(guò)將報(bào)頭添加至每個(gè)幀來(lái)解決，該報(bào)頭由緊 隨有不同值的一個(gè)比特的具有相同值的3個(gè)比特（或更多比特）形成，例如，'0001'。由于 模式'〇〇〇'是曼徹斯特編碼中禁止的數(shù)據(jù)模式，模式'0001'向解碼電路提供信號(hào)以重置并 為數(shù)據(jù)的下一個(gè)幀做好準(zhǔn)備。在該方式中，當(dāng)檢測(cè)到報(bào)頭中從〇至1的轉(zhuǎn)換時(shí)，接收機(jī)可以 總是正確的鎖定來(lái)自其自身的第一幀的數(shù)據(jù)。
[0026] 在幀報(bào)頭中提供從0至1的轉(zhuǎn)換還具有如果幀中出現(xiàn)錯(cuò)誤提供快速回復(fù)。例如， 如果幀中的某些數(shù)據(jù)在傳輸期間被損壞，接收側(cè)丟失幀中的位置，以及輸出僅僅對(duì)于該特 殊幀是錯(cuò)誤的。一旦用于下一個(gè)幀的報(bào)頭被傳送，接收側(cè)自動(dòng)地重新同步正確位置，并且輸 出在該幀中被校正。
[0027] 圖3示出具有連續(xù)數(shù)據(jù)包傳輸?shù)膶?shí)施方式。在圖3的實(shí)施方式中，輸入IN[N:1] 被認(rèn)為是獨(dú)立的且異步的。N個(gè)輸入對(duì)應(yīng)于例如圖1的N個(gè)輸入信道。封裝的集成電路300 包括第一側(cè)301，該第一側(cè)301被實(shí)施為與次級(jí)側(cè)303分開(kāi)的集成電路管芯。第二側(cè)301具 有內(nèi)部時(shí)鐘305,該內(nèi)部時(shí)鐘305被用于將輸入數(shù)據(jù)鎖存至輸入鎖存器307中，并用于在數(shù) 據(jù)包編碼器30中構(gòu)建編碼數(shù)據(jù)包，數(shù)據(jù)包編碼器309是整個(gè)串行器邏輯310的一部分。編 碼數(shù)據(jù)包可以被編碼成圖2所示的數(shù)據(jù)包，該數(shù)據(jù)包中具有在數(shù)據(jù)包中被分配時(shí)隙（slot) 的每個(gè)信道。該數(shù)據(jù)包可以使用曼徹斯特編碼而被編碼并具有報(bào)頭轉(zhuǎn)換。編碼數(shù)據(jù)包然后 通過(guò)隔離信道312被傳送。應(yīng)該注意的是，術(shù)語(yǔ)數(shù)據(jù)包和幀于此可交換地使用。
[0028] 第二側(cè)303解碼所接收的數(shù)據(jù)包（依賴于編碼方案），并且一旦相應(yīng)的幾碼數(shù)據(jù)為 有效的，則更新輸出304。在圖3的實(shí)施方式中，解串器311包括基于例如數(shù)據(jù)中變換的時(shí) 鐘恢復(fù)315和用于基于編碼方案解碼所接收的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)包解碼器317。在實(shí)施方式中， 鎖相回路可以被用作完成時(shí)鐘恢復(fù)的時(shí)鐘和數(shù)據(jù)恢復(fù)電路的一部分。輸出鎖存器器319鎖 存從數(shù)據(jù)包解碼器317提供的數(shù)據(jù)并將解碼數(shù)據(jù)提供至輸出304 (OUT [N : 1])，其中，每個(gè)輸 出信道對(duì)應(yīng)于輸入信道中的一個(gè)輸入信道。在該實(shí)施方式中，每個(gè)輸出信道針對(duì)幀被更新。 幀被連續(xù)地傳送，只要最大數(shù)據(jù)速率是由大小限制幀。
[0029] 圖4示出圖3實(shí)施方式的附加細(xì)節(jié)。輸入管芯400包括被示為提供具有時(shí)鐘信道 的控制邏輯403的振蕩器401的內(nèi)部時(shí)鐘?？刂七壿?03控制開(kāi)關(guān)陣列405,該控制邏輯 403可以至少部分地被實(shí)施為狀態(tài)機(jī)?？刂七壿嬍沟妹總€(gè)輸入周期性地被采樣并作為數(shù)據(jù) 被提供至編碼器407.控制邏輯確定何時(shí)采樣N個(gè)輸入信道以及何時(shí)啟動(dòng)新幀的起始。應(yīng) 該注意的是，盡管開(kāi)關(guān)陣列405被示為直接耦合至信道輸入，但是典型地，輸入鎖存器被布 置在編碼器407和信道輸入之間。控制邏輯可以將最近采樣的信道提供為幀的最后比特， 因?yàn)樵撔诺辣忍貫閹凶詈蠼邮盏臄?shù)據(jù)比特，并且因此在輸出管芯上被輸出之前具有最大 延遲。振蕩器401還為編碼器407提供時(shí)鐘信號(hào)。在實(shí)施方式中編碼器使用具有模式0001 的報(bào)頭和使用曼徹斯特編碼進(jìn)行每個(gè)信道數(shù)據(jù)編碼的兩個(gè)比特來(lái)編碼數(shù)據(jù)。編碼數(shù)據(jù)被提 供至發(fā)射機(jī)409并使用用于實(shí)施隔離通信鏈路的差分電容器而被傳送至輸出管芯411。盡 管在圖4中被示為單獨(dú)功能，編碼器和控制邏輯可以被實(shí)施為單一功能。其它實(shí)施方式可 以使用其它類型的隔離電路，例如，變壓器。在示出的實(shí)施方式中，提供隔離的電容器分別 在輸入和輸出管芯上被形成。
[0030] 接收側(cè)上的輸出管芯包括接收機(jī)415、解碼器417,該解碼器417檢測(cè)報(bào)頭中的轉(zhuǎn) 換并解碼每個(gè)編碼比特。在傳送數(shù)據(jù)中編碼可以如單個(gè)比特那么簡(jiǎn)單以表示輸入信道的 值。在其它實(shí)施方式中，更復(fù)雜的編碼方案可以被使用。在一實(shí)施方式中，報(bào)頭和曼徹斯特 編碼被使用。當(dāng)報(bào)頭被檢測(cè)到指示幀起始時(shí)，該信號(hào)被提供至輸出管芯控制邏輯419,管芯 控制邏輯419為輸出開(kāi)關(guān)陣列421提供控制信號(hào)以使得當(dāng)來(lái)自解碼器417的比特變得有效 時(shí)合適的信道輸出可以被更新。為了便于闡述未示出輸出鎖存器。解碼器417被假設(shè)包括 合適的時(shí)鐘恢復(fù)電路并向控制邏輯供應(yīng)恢復(fù)時(shí)鐘和數(shù)據(jù)。解碼器417還被示出以向控制邏 輯提供幀起始信號(hào)423。盡管在圖4中被示為單獨(dú)功能，但是解碼器和控制邏輯可以被實(shí)施 為單一功能。
[0031] 應(yīng)該注意的是，盡管在一實(shí)施方式中報(bào)頭模式為0001以用于提供0至1的轉(zhuǎn)換， 但是1110的模式提供具有相同優(yōu)勢(shì)的模式以指示報(bào)頭（三個(gè)1)和可以由解碼器用于同步 到數(shù)據(jù)包中的轉(zhuǎn)換的1至0的轉(zhuǎn)換。由于可以使用上述模式中的任一者，在一實(shí)施方式中， 報(bào)頭被根據(jù)幀中的比特（例如幀中的第一比特）值被選擇。例如，如果幀中的第一比特為 "1"，則報(bào)頭被編碼為1110。如果幀中的第一比特為"〇"，則報(bào)頭被編碼為0001。這允許報(bào) 頭不僅僅提供轉(zhuǎn)換，而且還編碼數(shù)據(jù)的第一比特。參考圖5,該方式允許使用16比特來(lái)編碼 7個(gè)信道。圖5示出正被采樣的七個(gè)輸入信道以形成數(shù)據(jù)包P1、P2和P3。報(bào)頭被用于指示 幀的起始并被用于編碼第一數(shù)據(jù)比特。數(shù)據(jù)包使用曼徹斯特編碼。解碼器接收并解碼連續(xù) 傳送的比特。
[0032] 雖然曼徹斯特編碼可以被用于某些實(shí)施方式中，但是不同其它編碼方式可以與于 此描述的實(shí)施方式一起使用。特殊編碼技術(shù)可以改變，但是錯(cuò)誤檢測(cè)可以在任何特殊編碼 方案中使用。錯(cuò)誤檢測(cè)可以部分基于使用的編碼類型。例如，如果曼徹斯特編碼信號(hào)的成 功采樣示出無(wú)轉(zhuǎn)換，則控制邏輯可以確定錯(cuò)誤已經(jīng)發(fā)生。錯(cuò)誤可以是由于間歇轉(zhuǎn)換錯(cuò)誤導(dǎo) 致的或者如果錯(cuò)誤是連續(xù)的，可以指示接收幀的不正確采樣引起的時(shí)鐘恢復(fù)電路中的時(shí)鐘 丟失?？商娲?，錯(cuò)誤可以是由于輸入管芯上電力故障引起的。輸出管芯知曉這種故障的 位移方法將為通過(guò)識(shí)別不良數(shù)據(jù)被解碼。當(dāng)錯(cuò)誤被檢測(cè)到時(shí)，控制邏輯可以決定不更新檢 測(cè)到錯(cuò)誤數(shù)據(jù)的特殊信道。例如，如果單個(gè)不良信道比特在幀中被檢測(cè)到并且?guī)械氖Ｓ?比特成功解碼，則一個(gè)信道的一個(gè)數(shù)據(jù)比特可以不被更新，而剩余比特被更新。錯(cuò)誤還可以 基于構(gòu)建在轉(zhuǎn)換幀中的錯(cuò)誤保護(hù)方案被檢測(cè)。例如，一個(gè)或多個(gè)幀可以由通過(guò)信道或通過(guò) 幀的校驗(yàn)位來(lái)保護(hù)。例如，用于信道1的每8個(gè)比特可以被奇偶校驗(yàn)位跟隨。另一方面，每 個(gè)幀本身可以具有奇偶校驗(yàn)保護(hù)，以使得幀中發(fā)生任何錯(cuò)誤時(shí)可以被識(shí)別?？商娲?，一系 列幀可以跟隨由具有循環(huán)冗余校驗(yàn)（CRC)信息的幀。
[0033] 如果隔離信道中的錯(cuò)誤達(dá)到閾值級(jí)別，如通過(guò)特殊應(yīng)用要求確定，則由控制邏輯 419供應(yīng)的輸出可以被凍結(jié)以使得輸出信道不再使用已知不良數(shù)據(jù)更新。然而，如果供應(yīng) 至輸出信道的輸出被凍結(jié)，則可能的是凍結(jié)數(shù)據(jù)是無(wú)效的。因此，實(shí)施方式包括不同輸出信 道的缺省值，該缺省值可以被存儲(chǔ)在例如作為控制邏輯的一部分的易失性或非易失性存儲(chǔ) 425中（參見(jiàn)圖4)。當(dāng)達(dá)到對(duì)于一個(gè)或多個(gè)巾貞中錯(cuò)誤的閾值時(shí)，例如由于輸入管芯上的電 力故障、通過(guò)輸出管芯的失鎖、或其它原因?qū)е碌?，則缺省值被供應(yīng)至輸出信道?？刂七壿?繼續(xù)以供應(yīng)缺省值直至輸出管芯控制邏輯已經(jīng)達(dá)到有效數(shù)據(jù)，這意味著輸出管芯再一次被 鎖定并被同步以接收有效數(shù)據(jù)。所選擇的缺省值是依賴于正被發(fā)送的信號(hào)的類型而被選擇 的以確保對(duì)于接收電路的影響是合適的。
[0034] 圖6示出具有正被從第一管芯連續(xù)發(fā)送至第二管芯的幀的連續(xù)傳輸方式。依賴于 關(guān)于幀的起始的輸入的定位，輸入時(shí)間的小改變可以導(dǎo)致比特值的改變被反映在當(dāng)前幀或 下一幀中，導(dǎo)致等于+/_(帶寬/ 2)的抖動(dòng)，并且最差情況延時(shí)大約為幀寬加上本征延 時(shí)。例如，假設(shè)CH3上的比特在信道3數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)包被數(shù)據(jù)包編碼器309編碼之前在601處 立即改變值。當(dāng)被第一管芯301接收到時(shí)該比特幾乎立即被傳送并且其一被解碼且對(duì)于輸 出有效時(shí)就被第二管芯303輸出。這獲得約為本征延時(shí)的最小延時(shí)。本征延時(shí)包括信道延 時(shí)和關(guān)聯(lián)于輸入和輸出鎖存器和控制邏輯之類的輸入和輸出管芯的電路的電路延時(shí)。電路 延時(shí)可以本質(zhì)上關(guān)于整個(gè)本征延時(shí)。另一方面，假設(shè)在數(shù)據(jù)包編碼器完成編碼信道3數(shù)據(jù) 之后CH3上的輸入在603處立即轉(zhuǎn)換。在這種情況中，轉(zhuǎn)換不影響關(guān)于將被傳送的數(shù)據(jù)包 (PACKET3)并且信道3的更新值不被接收直至下一數(shù)據(jù)包（PACKET4)，因此導(dǎo)致大約為幀寬 加上本征信道延時(shí)的最差情況延時(shí)。由于脈寬失真（PWD)通過(guò)數(shù)據(jù)的起落邊緣上的抖動(dòng)而 被確定（這以來(lái)與內(nèi)部時(shí)鐘/幀起始并關(guān)于內(nèi)部時(shí)鐘/幀起始異步），最差情況PWD約等于 + / _巾貞寬。
[0035] 用于處理PWD的一種方式使用具有邊緣位置恢復(fù)的連續(xù)數(shù)據(jù)包傳輸。邊緣位置恢 復(fù)通過(guò)添加更復(fù)雜數(shù)據(jù)包結(jié)構(gòu)方法來(lái)建立在關(guān)于例如圖3和4描述的連續(xù)數(shù)據(jù)包傳輸上。 幀仍舊被連續(xù)且關(guān)于輸入異步地被傳送。然而，代替數(shù)據(jù)包中的簡(jiǎn)單編碼數(shù)據(jù)，編碼方案還 編碼關(guān)于由于輸入轉(zhuǎn)換消耗的時(shí)間量的信息。圖7示出提供邊緣位置恢復(fù)的實(shí)施方式的高 級(jí)圖示。邊緣位置恢復(fù)需要附加位，該附加位具有由分配的比特?cái)?shù)量確定的消耗時(shí)間信息 的精確度。附加位提供更高的分辨率但是降低了信息帶寬。由于輸入上的轉(zhuǎn)換與正被傳送 的相應(yīng)數(shù)據(jù)之間的最大延時(shí)約為一個(gè)幀，離散化是基于幀大小的?；谙臅r(shí)間信息，輸出 信號(hào)可以適當(dāng)?shù)乇谎訒r(shí)以降低抖動(dòng)。用于降低抖動(dòng)的延時(shí)輸出信號(hào)導(dǎo)致數(shù)據(jù)包帶寬級(jí)別上 的延遲（這是被傳送信號(hào)中的最差情況延時(shí)）。適當(dāng)?shù)匮訒r(shí)信號(hào)的目的是使得所有信號(hào)具 有約為一個(gè)幀寬的延遲（或者接近可能給出的邊緣位置恢復(fù)方案的量化誤差）。
[0036] 例如，在實(shí)施方式中，針對(duì)邊緣位置恢復(fù)信息四個(gè)比特被分配。在實(shí)施方式中，恢 復(fù)信息的值'1111'指示由于輸入轉(zhuǎn)換幾乎整個(gè)數(shù)據(jù)包已經(jīng)被消耗，并且因而當(dāng)數(shù)據(jù)在第二 管芯上被恢復(fù)時(shí)，數(shù)據(jù)應(yīng)該立刻轉(zhuǎn)到輸出?；謴?fù)信息的值'〇〇〇〇'指示在數(shù)據(jù)包準(zhǔn)備還傳送 之前轉(zhuǎn)換正確發(fā)生。因此，輸出應(yīng)該被延時(shí)（在數(shù)據(jù)和關(guān)聯(lián)的恢復(fù)信息被解碼之后）約整 個(gè)幀寬以降低抖動(dòng)。
[0037] 圖7示出具有邊緣位置恢復(fù)信息的隔離系統(tǒng)的示例性實(shí)施方式。第一管芯701包 括內(nèi)部時(shí)鐘703和輸入鎖存器705。串行器邏輯706包括邊緣位置編碼電路707,用于確定 于此進(jìn)一步描述的恢復(fù)信息并將該恢復(fù)信息供應(yīng)至數(shù)據(jù)包編碼器709。第二管芯711包括 解串器邏輯715,該解串器邏輯715包括例如基于幀中轉(zhuǎn)換恢復(fù)時(shí)鐘的時(shí)鐘恢復(fù)邏輯717。 數(shù)據(jù)包解碼器和邊緣位置恢復(fù)邏輯721重新創(chuàng)建輸入信道上的數(shù)據(jù)并基于邊緣位置恢復(fù) 數(shù)據(jù)將該數(shù)據(jù)供應(yīng)至輸出723。
[0038] 參考圖8,高級(jí)框圖示出使用邊緣檢測(cè)和計(jì)數(shù)器來(lái)確定邊緣位置恢復(fù)信息。關(guān)于 第一管芯上的時(shí)鐘信號(hào)獨(dú)立地且異步地記住信道轉(zhuǎn)換。在圖8的實(shí)施方式中，邊緣檢測(cè)器 801被提供給每個(gè)信道。邊緣檢測(cè)電路801可以是復(fù)合傳統(tǒng)的并且于此不再進(jìn)一步描述。 每個(gè)邊緣檢測(cè)器將重置信號(hào)維護(hù)至其相應(yīng)連續(xù)運(yùn)行的計(jì)數(shù)器803,無(wú)論邊緣是否被檢測(cè)到。 計(jì)數(shù)器值包含在幀中作為邊緣位置恢復(fù)信息被供應(yīng)至控制邏輯和編碼器805以針對(duì)每一 比特提供在幀起始之前已經(jīng)發(fā)生多長(zhǎng)的轉(zhuǎn)換的指示。圖8中的邏輯如下運(yùn)行。為了構(gòu)建具 有邊緣位置恢復(fù)信息的幀，如果信道數(shù)據(jù)值已經(jīng)改變，則控制邏輯和編碼器將新的信道值 和計(jì)數(shù)器值編碼至用于該信道的幀中。如果信道數(shù)據(jù)未改變，未改變的信道數(shù)據(jù)被編碼至 幀和非關(guān)注信息中（例如，所有都是〇)被編碼至用于邊緣位置恢復(fù)信息的幀中。確定信道 數(shù)據(jù)是否已經(jīng)改變可以由控制邏輯通過(guò)比較最后傳送比特的值和當(dāng)前的比特值來(lái)實(shí)施。
[0039] 盡管此處的實(shí)施方式已經(jīng)使用持續(xù)的數(shù)據(jù)包傳輸，其它實(shí)施方式可以使用同步傳 輸。圖9中示出了這種實(shí)施方式。圖9的實(shí)施方式提供將多個(gè)信號(hào)從輸入管芯901傳送至 輸出管芯903的低延遲/抖動(dòng)方式，輸入管芯和輸出管芯位于封裝900中，在封裝900中兩 個(gè)管芯被布置。無(wú)論轉(zhuǎn)換是否在elk in907上被發(fā)現(xiàn)（上升邊緣、下降邊緣、或二者），輸入 數(shù)據(jù)905的值使用elk in907被鎖存至輸入鎖存器902中并且串行器通過(guò)隔離信道傳送包 含輸入D〈4:0>的狀態(tài)上的信息的數(shù)據(jù)包。輸入時(shí)鐘信號(hào)elk in可以是足夠慢以允許數(shù)據(jù) 包通過(guò)隔離信道在時(shí)鐘邊緣之間被傳送（或選擇的輸入時(shí)鐘邊緣被跳過(guò)）。第二管芯在解 串器914中檢測(cè)該數(shù)據(jù)包，并使用依賴于用于數(shù)據(jù)包的編碼方案恢復(fù)來(lái)自傳送數(shù)據(jù)包的時(shí) 鐘和數(shù)據(jù)。一旦時(shí)鐘和數(shù)據(jù)被恢復(fù)，數(shù)據(jù)與輸出時(shí)鐘clk_out915同步地從輸出鎖存器911 供應(yīng)至輸出信道917。在這種方式中，輸出數(shù)據(jù)總是與輸入時(shí)鐘信號(hào)clk_in同步，顯著降低 了抖動(dòng)和脈寬失真。
[0040] 圖10示出一實(shí)施方式，在該實(shí)施方式中等離子電視系統(tǒng)1001使用多信道隔離器 1003,多信道隔離器1003接收多個(gè)輸入信道1005并供應(yīng)等離子板的掃描驅(qū)動(dòng)器使用的多 個(gè)輸出信道1007。多信道隔離器可以根據(jù)圖3或9示出的實(shí)施方式使用連續(xù)信道傳輸或同 步信道傳輸而被實(shí)施。
[0041] 如此，從多輸入信道運(yùn)載信息至多輸出信道的隔離系統(tǒng)方面已經(jīng)被描述。于此陳 述的描述是示例性的，并且不意欲限制在隨附權(quán)利要求書中陳述的本發(fā)明的范圍。例如，盡 管實(shí)施方式已經(jīng)使用電容隔離被描述，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解的是，于此的教示可以以 其他隔離方式被使用。進(jìn)一步地，于此描述的報(bào)頭轉(zhuǎn)換之類的方面可以被應(yīng)用至不是隔離 系統(tǒng)的系統(tǒng)。在不背離本隨附權(quán)利要求書陳述的本發(fā)明的范圍和精神的情況下，基于于此 陳述的描述可以對(duì)于此描述的實(shí)施方式進(jìn)行變型和修改。
【權(quán)利要求】
1. 一種方法，包括： 在第一集成電路管芯側(cè)接收來(lái)自多個(gè)輸入信道的輸入數(shù)據(jù)； 將來(lái)自所述多個(gè)輸入信道的所述輸入數(shù)據(jù)合并至合并數(shù)據(jù)中； 將來(lái)自多個(gè)信道的所述合并數(shù)據(jù)通過(guò)隔離通信信道串行地傳送； 在耦合至所述隔離通信信道的第二集成電路管芯側(cè)，解碼所傳送的合并數(shù)據(jù)；以及 將已解碼的傳送合并數(shù)據(jù)供應(yīng)至各自對(duì)應(yīng)于所述輸入信道的輸出信道。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，該方法還包括： 檢測(cè)關(guān)聯(lián)于所述隔離通信信道的錯(cuò)誤條件；以及 響應(yīng)于檢測(cè)到所述錯(cuò)誤條件而將各自的缺省數(shù)據(jù)供應(yīng)至所述各自的輸出信道。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述錯(cuò)誤條件關(guān)聯(lián)于所述傳送數(shù)據(jù)中的錯(cuò)誤。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述解碼還包括： 對(duì)邊緣位置恢復(fù)信息進(jìn)行解碼，該邊緣位置恢復(fù)信息與對(duì)應(yīng)于所述輸入信道中的其中 一個(gè)的合并的傳送數(shù)據(jù)中的數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)，所述邊緣位置恢復(fù)信息指示自從對(duì)應(yīng)于所述一個(gè) 輸入信道中的合并的傳送數(shù)據(jù)中的數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)換之后，所消耗的時(shí)間量；以及 使用關(guān)聯(lián)于所述邊緣位置恢復(fù)信息的所合并的傳送數(shù)據(jù)中的所述數(shù)據(jù)，來(lái)更新對(duì)應(yīng)于 所述輸入信道的其中一個(gè)的所述輸出信道中的其中一個(gè)輸出信道，所述數(shù)據(jù)具有根據(jù)所述 邊緣位置恢復(fù)信息確定的延時(shí)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，該方法還包括使用計(jì)數(shù)器生成所述邊緣位置恢復(fù)信 息，所述計(jì)數(shù)器響應(yīng)于所述輸入信道的其中一個(gè)上的轉(zhuǎn)換而重置。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，該方法還包括在所述通信信道上連續(xù)的傳送所述合并 數(shù)據(jù)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，該方法還包括根據(jù)所述第一集成電路管芯接收的時(shí)鐘 信號(hào)，同步地傳送所述合并數(shù)據(jù)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，該方法還包括： 將所述輸入數(shù)據(jù)合并至一幀中以形成所述合并數(shù)據(jù)，所述幀包括報(bào)頭部分和對(duì)應(yīng)于所 述輸入信道中的各自的輸入信道的多個(gè)數(shù)據(jù)比特，其中所述報(bào)頭部分包括具有第一值的至 少三個(gè)連續(xù)比特的第一部分和連續(xù)于所述第一部分的第二部分，該第二部分具有第二值的 比特以用于提供所述幀的所述報(bào)頭部分中的轉(zhuǎn)換。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中所述第一部分和所述第二部分包括用于第一序列 比特和第二序列比特，所述第一序列比特用于表示所述幀的第一值的數(shù)據(jù)比特，所述第二 序列比特用于表示第二值的數(shù)據(jù)比特。
10. -種裝置，該裝置包括： 第一集成電路管芯，包括： 用于接收來(lái)自多個(gè)信道的信息的接口； 編碼器電路，用于將來(lái)自所述多個(gè)輸入信道的信息合并至合并信道數(shù)據(jù)中； 用于接收所述合并信道數(shù)據(jù)的隔離通信信道； 整合至所述隔離通信信道的第二集成電路管芯，并且包括： 解碼器電路，用于解碼通過(guò)所述隔離信道傳送的所述合并信道數(shù)據(jù)；以及 輸出電路，用于將所解碼的合并信道數(shù)據(jù)供應(yīng)至對(duì)應(yīng)于所述多個(gè)輸入信道的各自的輸 出信道。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其中所述隔離通信信道包括至少一個(gè)電容器。
12. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其中所述分離通信信道包括變壓器。
13. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，該裝置還包括： 控制邏輯，用于檢測(cè)關(guān)聯(lián)于所述隔離通信信道的錯(cuò)誤條件；以及 其中所述控制邏輯被配置成響應(yīng)于檢測(cè)到所述錯(cuò)誤條件使得各自的缺省值被供應(yīng)至 所述各自的輸出信道。
14. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其中所述合并信道數(shù)據(jù)被形成至幀中，該幀包括報(bào) 頭和多個(gè)數(shù)據(jù)比特，其中所述報(bào)頭包括具有第一值的至少三個(gè)相繼比特的第一部分和第二 部分，該第二部分包括具有第二值的比特以提供所述報(bào)頭的所述第一部分和所述報(bào)頭的所 述第二部分之間的鄰近比特的轉(zhuǎn)換。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置，其中所述報(bào)頭包括所述第一部分和所述第二部分中 第一序列比特或所述第一部分和所述第二部分中的第二序列比特，所述第一序列比特用于 表示所述幀中的第一值的所述數(shù)據(jù)比特中的一個(gè)數(shù)據(jù)比特，所述第二序列比特用于表示所 述幀中第二值的所述數(shù)據(jù)比特的一個(gè)數(shù)據(jù)比特。
16. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其中所述第二集成電路管芯進(jìn)一步被配置成： 解碼所述合并信道數(shù)據(jù)中的邊緣位置恢復(fù)信息，該邊緣位置恢復(fù)信息指示由于所述合 并信道數(shù)據(jù)中對(duì)應(yīng)于所述輸入信道中的一個(gè)輸入信道的數(shù)據(jù)比特被轉(zhuǎn)換所消耗的時(shí)間量； 以及 將關(guān)聯(lián)于所述邊緣位置恢復(fù)信息的所述數(shù)據(jù)比特輸出至對(duì)應(yīng)于所述輸入信道的所述 一個(gè)輸入信道的輸出信道中的一個(gè)輸出信道，該數(shù)據(jù)比特具有根據(jù)所述邊緣位置恢復(fù)信息 確定的延時(shí)。
17. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其中所述第一集成電路管芯還包括： 邊緣位置編碼電路，用于檢測(cè)輸入信道的轉(zhuǎn)換并用于生成有關(guān)于所述轉(zhuǎn)換的邊緣位置 恢復(fù)信息。
18. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其中所述第一集成電路管芯被配置成在所述通信信 道上連續(xù)地傳送幀。
19. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其中所述第一集成電路管芯被耦合以接收時(shí)鐘輸入 信號(hào)并被配置成在所述隔離通信信道上與所述時(shí)鐘信號(hào)同步地傳送所述合并信道數(shù)據(jù)。
20. -種封裝集成電路，該封裝集成電路包括： 輸出集成電路管芯，包括， 耦合至隔離通信信道的接收機(jī)電路； 解碼器和控制邏輯，被耦合至所述接收機(jī)電路以解碼從所述隔離通信信道接收的合并 信道數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)供應(yīng)至多個(gè)輸出信道，其中所述解碼器和控制邏輯進(jìn)一步被配置成檢測(cè) 關(guān)聯(lián)于所述合并信道數(shù)據(jù)的錯(cuò)誤條件；以及 其中所述解碼器和控制邏輯被配置成響應(yīng)于檢測(cè)到所述錯(cuò)誤條件使得各自的缺省值 被供應(yīng)至所述各自的輸出信道并被配置成響應(yīng)于所述合并信道數(shù)據(jù)的理想解碼將解碼的 合并信道數(shù)據(jù)供應(yīng)至各自的輸出信道。
21. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的封裝集成電路，該封裝集成電路還包括輸入集成電路管 芯，該輸入集成電路管芯包括， 用于接收來(lái)自多個(gè)信道的信息的接口； 編碼器電路，用于將來(lái)自所述多個(gè)輸入信道的信息合并至所述合并信道數(shù)據(jù)；以及 傳送電路，用于將所述合并信道數(shù)據(jù)傳送至所述隔離通信信道。
22. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的封裝集成電路，其中所述錯(cuò)誤條件關(guān)聯(lián)于所述輸入集成電 路管芯上的電力損失。
23. -種裝置，該裝置包括： 第一集成電路，包括被配置成將來(lái)自多個(gè)信道的數(shù)據(jù)串行化至用于通過(guò)隔離鏈路傳輸 的幀中的電路，所述幀包括具有多個(gè)序列比特的報(bào)頭，該所述多個(gè)序列比特具有包括第一 值的第一多個(gè)序列比特和具有包括第二值的所述序列比特的最后比特，以在所述最后比特 和所述報(bào)頭中的鄰近最后比特的比特之間提供所述報(bào)頭中的轉(zhuǎn)換；以及 第二集成電路，被耦合至所述第一集成電路以接收所述幀，并且所述第二集成電路包 括解碼器電路，該解碼器電路用于使用所述報(bào)頭中的轉(zhuǎn)換作為解碼所述幀中的數(shù)據(jù)比特的 同步點(diǎn)，來(lái)解碼所述幀。
24. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的裝置，其中所述序列比特中的所述第一多個(gè)比特被編碼以 具有所述第一值和所述最后比特處于所述第二值，以指示當(dāng)所述幀中的所述數(shù)據(jù)比特中的 所述一個(gè)數(shù)據(jù)比特處于所述第二值時(shí)所述幀中的第一值的所述數(shù)據(jù)比特的一個(gè)數(shù)據(jù)比特 和所述序列比特的所述第一多個(gè)比特處于第二值并且所述最后比特處于第一值。
【文檔編號(hào)】H03M9/00GK104113347SQ201410153004
【公開(kāi)日】2014年10月22日 申請(qǐng)日期:2014年4月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月16日
【發(fā)明者】悉達(dá)多·桑達(dá), 邁克爾·J·米爾斯, 朱華, 賴得·韋拜, 杰弗里·L·商塔格, 黃云騰, 阿納贊·那哥·奈姆曼尼 申請(qǐng)人:硅谷實(shí)驗(yàn)室公司