分案申請的相關(guān)信息

本案是分案申請。該分案的原申請(第一次提出的申請)為申請日為2008年2月29日、申請?zhí)枮?00880005637.2、發(fā)明名稱為“三相極性編碼串行接口”的發(fā)明專利申請案。

針對(duì)上述原申請，申請人提出了申請?zhí)枮?01410412611.7、發(fā)明名稱為“三相極性編碼串行接口”的發(fā)明專利申請案。針對(duì)該申請案的第一次審查意見通知書認(rèn)為存在單一性缺陷，據(jù)此，申請人提出本分案申請。

本發(fā)明大體上涉及高速串行通信。更確切地說，本發(fā)明涉及用于高速串行通信的三相調(diào)制數(shù)據(jù)編碼方案。

背景技術(shù)：

在高速串行通信領(lǐng)域，對(duì)于不斷提高的數(shù)據(jù)速率的需求持續(xù)增長。

許多常規(guī)高速串行接口系統(tǒng)對(duì)于單獨(dú)的數(shù)據(jù)信號(hào)和時(shí)鐘信號(hào)使用非歸零(nrz)數(shù)據(jù)編碼。然而，數(shù)據(jù)信號(hào)和時(shí)鐘信號(hào)的此分離通常會(huì)導(dǎo)致兩個(gè)信號(hào)之間出現(xiàn)偏斜，從而限制了接口的最大可能鏈路數(shù)據(jù)速率。

通常在串行接口的接收端處使用抗偏斜電路，以消除數(shù)據(jù)信號(hào)與時(shí)鐘信號(hào)之間的偏斜。因此，串行接口的占用面積(realestate)要求和鏈路啟動(dòng)時(shí)間兩者均增加，其中后者在接口正以低工作循環(huán)間歇性使用以使系統(tǒng)功率消耗最小化時(shí)成為不利因素。

其它常規(guī)串行接口系統(tǒng)因?yàn)槭褂脭?shù)據(jù)信號(hào)和選通信號(hào)而較不容易受到偏斜的影響，但在高速操作時(shí)仍然會(huì)遇到偏斜問題。

此外，某些集成接收器裝置通常建置有較慢的邏輯，因?yàn)槠錇榱蓑?qū)動(dòng)高電壓而具有較大的特征大小。例如用于驅(qū)動(dòng)lcd面板的集成lcd控制器－驅(qū)動(dòng)器電路就有這種情況。因此，將難以為此些使用常規(guī)系統(tǒng)的裝置實(shí)施高速串行接口。

因此，需要一種解決常規(guī)串行接口系統(tǒng)的上述問題的高速串行接口。另外，需要一種相對(duì)于常規(guī)系統(tǒng)具有增加的容量和減少的功率消耗的高速串行接口。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本文中提供一種高速串行接口。

在一個(gè)方面中，所述高速串行接口使用三相調(diào)制數(shù)據(jù)編碼方案來聯(lián)合地對(duì)數(shù)據(jù)信息和時(shí)鐘信息進(jìn)行編碼。因此，不再需要接口的接收端處的抗偏斜電路，從而使得鏈路啟動(dòng)時(shí)間減少且鏈路效率和功率消耗得以改善。在一個(gè)實(shí)施例中，所述高速串行接口使用比針對(duì)數(shù)據(jù)信息和時(shí)鐘信息具有單獨(dú)導(dǎo)體的常規(guī)系統(tǒng)少的信號(hào)導(dǎo)體。在另一實(shí)施例中，所述串行接口允許以任何速度傳輸數(shù)據(jù)，而根本無需接收端事先知道傳輸數(shù)據(jù)速率。

在另一方面中，所述高速串行接口使用極性編碼三相調(diào)制數(shù)據(jù)編碼方案來聯(lián)合地對(duì)數(shù)據(jù)信息和時(shí)鐘信息進(jìn)行編碼。這除了上述優(yōu)點(diǎn)外，進(jìn)而通過允許在任何單個(gè)波特間隔中傳輸一個(gè)以上位而進(jìn)一步增加串行接口的鏈路容量。

在又一方面中，使用極性編碼三相調(diào)制數(shù)據(jù)編碼方案為某些具有較慢邏輯電路的接收器驅(qū)動(dòng)器實(shí)施高速串行接口。通過在接口上每次轉(zhuǎn)換編碼至少兩個(gè)位，所述編碼方案允許數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換速率是普通串行數(shù)據(jù)速率的一半。

本文中提供的采用三相調(diào)制數(shù)據(jù)編碼方案的高速接口消耗的電流是使用相同驅(qū)動(dòng)器的其它高速接口的一半。這是因?yàn)橐淮沃挥幸粋€(gè)驅(qū)動(dòng)器輸出是有效的，而不是像在其它串行接口中常見的情況那樣有兩個(gè)同時(shí)有效的輸出(例如，數(shù)據(jù)和時(shí)鐘或數(shù)據(jù)和選通)。此功率消耗的減少與采用三相調(diào)制數(shù)據(jù)編碼方案的高速接口的以其它串行接口的至少兩倍的速率發(fā)送數(shù)據(jù)的能力結(jié)合。

下文中參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的其它實(shí)施例、特征和優(yōu)點(diǎn)以及本發(fā)明的各種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)和操作。

附圖說明

附圖并入本文中且形成說明書的一部分，附圖說明本發(fā)明，且與描述一起進(jìn)一步用以闡釋本發(fā)明的原理，并使相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠制作和使用本發(fā)明。

圖1說明3電平差分?jǐn)?shù)據(jù)編碼方案中的實(shí)例轉(zhuǎn)變。

圖2說明循環(huán)狀態(tài)圖。

圖3是說明三相調(diào)制數(shù)據(jù)編碼方案的實(shí)例。

圖4說明用于實(shí)施三相調(diào)制數(shù)據(jù)編碼方案的串行接口發(fā)射器。

圖5說明根據(jù)三相調(diào)制數(shù)據(jù)編碼方案的對(duì)應(yīng)于編碼狀態(tài)的當(dāng)前流程情景。

圖6說明用于三相調(diào)制數(shù)據(jù)編碼方案的示范性數(shù)據(jù)恢復(fù)電路。

圖7說明時(shí)序偏移對(duì)圖3的三相調(diào)制數(shù)據(jù)編碼方案的影響。

圖8是極性編碼三相調(diào)制數(shù)據(jù)編碼方案的實(shí)例狀態(tài)表。

圖9是說明根據(jù)圖8的狀態(tài)圖的極性編碼三相調(diào)制數(shù)據(jù)編碼方案的實(shí)例。

圖10說明印刷布線板上的用于實(shí)現(xiàn)三相調(diào)制數(shù)據(jù)編碼方案的信號(hào)導(dǎo)體的實(shí)例實(shí)施方案。

圖11說明電纜中的用于實(shí)現(xiàn)三相調(diào)制數(shù)據(jù)編碼方案的信號(hào)導(dǎo)體的實(shí)例實(shí)施方案。

圖12說明極性編碼三相調(diào)制數(shù)據(jù)編碼方案的實(shí)例狀態(tài)圖。

圖13說明用于極性編碼三相調(diào)制數(shù)據(jù)編碼方案的示范性數(shù)據(jù)恢復(fù)電路。

圖14說明圖13的實(shí)例數(shù)據(jù)恢復(fù)電路的額外電路。

圖15說明用于對(duì)圖13和圖14的數(shù)據(jù)恢復(fù)電路的輸出進(jìn)行解碼的實(shí)例數(shù)據(jù)解碼器。

將參看附圖描述本發(fā)明。元件首次出現(xiàn)的圖通常由對(duì)應(yīng)參考數(shù)字中的最左邊的數(shù)字來指示。

具體實(shí)施方式

本說明書揭示一個(gè)或一個(gè)以上并入有本發(fā)明的特征的實(shí)施例。所揭示的實(shí)施例只是示范說明本發(fā)明。本發(fā)明的范圍不限于所揭示的實(shí)施例。本發(fā)明由隨附權(quán)利要求書界定。

所描述的實(shí)施例及說明書中對(duì)“一個(gè)實(shí)施例”、“實(shí)施例”、“實(shí)例實(shí)施例”等的提及是指示所描述的實(shí)施例可包含特定特征、結(jié)構(gòu)或特性，但可能并非每個(gè)實(shí)施例都必然包含所述特定特征、結(jié)構(gòu)或特性。此外，此些短語未必指代相同實(shí)施例。此外，當(dāng)結(jié)合一實(shí)施例描述特定特征、結(jié)構(gòu)或特性時(shí)，我們認(rèn)為結(jié)合已明確描述或未明確描述的其它實(shí)施例實(shí)行此些特征、結(jié)構(gòu)或特性是屬于所述領(lǐng)域的技術(shù)人員的知識(shí)范圍。

本發(fā)明的實(shí)施例可以硬件、固件、軟件或其任何組合實(shí)施。本發(fā)明的實(shí)施例也可實(shí)施為存儲(chǔ)在機(jī)器可讀媒體上的指令，所述指令可由一個(gè)或一個(gè)以上處理器讀取和執(zhí)行。機(jī)器可讀媒體可包含任何用于以機(jī)器(例如，計(jì)算裝置)可讀取的形式存儲(chǔ)或傳輸信息的機(jī)制。舉例來說，機(jī)器可讀媒體可包含只讀存儲(chǔ)器(rom)，隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(ram)，磁盤存儲(chǔ)媒體，光學(xué)存儲(chǔ)媒體，快閃存儲(chǔ)器裝置，電、光、聲或其它形式的傳播信號(hào)(例如，載波、紅外信號(hào)、數(shù)字信號(hào)等)等等。此外，本文中可能將固件、軟件、例行程序、指令描述為執(zhí)行特定動(dòng)作。然而，應(yīng)明白此些描述只是為了方便，且此些動(dòng)作事實(shí)上起因于計(jì)算裝置、處理器、控制器或其它裝置執(zhí)行所述固件、軟件、例行程序、指令等。

關(guān)于嵌入時(shí)序信息的數(shù)據(jù)編碼

如上所述，為了消除數(shù)據(jù)信號(hào)與時(shí)鐘信號(hào)之間的偏斜或?qū)Υ薪涌谥械目蛊彪娐返男枰?，需要?lián)合地對(duì)數(shù)據(jù)信息和時(shí)鐘信息(或數(shù)據(jù)信號(hào)中的嵌入時(shí)序信息)進(jìn)行編碼。用于實(shí)現(xiàn)所述目標(biāo)的一種常用技術(shù)是通過使用差分?jǐn)?shù)據(jù)編碼方案，借此在單個(gè)信號(hào)的狀態(tài)轉(zhuǎn)變中聯(lián)合地編碼數(shù)據(jù)信息和時(shí)鐘信息。

大部分差分?jǐn)?shù)據(jù)編碼方案是電平差分方案，借此關(guān)于數(shù)據(jù)信號(hào)和時(shí)鐘信號(hào)的電平(量值)的變化來界定狀態(tài)轉(zhuǎn)變。

圖1說明3電平差分?jǐn)?shù)據(jù)編碼方案中的實(shí)例轉(zhuǎn)變。根據(jù)圖1的方案，從-v到0的信號(hào)電平(電壓)轉(zhuǎn)變是邏輯0，從-v到+v的信號(hào)電平(電壓)轉(zhuǎn)變是邏輯1，從0到-v的信號(hào)電平(電壓)轉(zhuǎn)變是邏輯0，從0到+v的信號(hào)電平(電壓)轉(zhuǎn)變是邏輯1，從+v到0的信號(hào)電平(電壓)轉(zhuǎn)變是邏輯1，且從+v到-v的信號(hào)電平(電壓)轉(zhuǎn)變是邏輯0。

實(shí)例轉(zhuǎn)變102和104說明兩個(gè)信號(hào)電平轉(zhuǎn)變，借此信號(hào)電平從-v改變成+v。轉(zhuǎn)變102包含從-v到0的第一轉(zhuǎn)變，隨后是從0到+v的第二轉(zhuǎn)變，用以傳輸01數(shù)據(jù)序列。轉(zhuǎn)變104包含從-v到+v的單個(gè)轉(zhuǎn)變，用以傳輸邏輯1。

然而，如圖1所示，由于信號(hào)轉(zhuǎn)換速率與接收端處的數(shù)據(jù)恢復(fù)電路的響應(yīng)時(shí)間相比較慢，所以轉(zhuǎn)變102和104兩者看起來相同，且由恢復(fù)電路解釋為01。在圖1中說明的情況下或者當(dāng)轉(zhuǎn)換速率比數(shù)據(jù)恢復(fù)電路的響應(yīng)時(shí)間快時(shí)，在從+v到-v的轉(zhuǎn)變時(shí)發(fā)生類似的轉(zhuǎn)變解碼問題。

解碼狀態(tài)轉(zhuǎn)變的此不定性是由于具有必須通過中間狀態(tài)以便到達(dá)所要狀態(tài)的轉(zhuǎn)變。因此，需要使用“循環(huán)”狀態(tài)轉(zhuǎn)變的差分?jǐn)?shù)據(jù)編碼方案來解決差分?jǐn)?shù)據(jù)編碼方案中的不定狀態(tài)轉(zhuǎn)變。

關(guān)于循環(huán)狀態(tài)轉(zhuǎn)變的差分?jǐn)?shù)據(jù)編碼

圖2說明循環(huán)狀態(tài)圖200，其可用來界定差分?jǐn)?shù)據(jù)編碼方案中的狀態(tài)轉(zhuǎn)變。根據(jù)狀態(tài)圖200，基于三個(gè)狀態(tài)a、b與c之間的轉(zhuǎn)變來編碼數(shù)據(jù)。請注意，任何兩個(gè)狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)變(a到b、b到a、b到c、c到b、a到c和c到a)均在單個(gè)步驟中發(fā)生，而無需穿過中間狀態(tài)。由此，基于狀態(tài)圖200的差分?jǐn)?shù)據(jù)編碼方案將不存在上述狀態(tài)轉(zhuǎn)變解碼問題。

圖3說明基于圖2的循環(huán)狀態(tài)圖200的三相調(diào)制數(shù)據(jù)編碼方案300。根據(jù)數(shù)據(jù)編碼方案300，使用三個(gè)導(dǎo)體a、b和c來傳輸在兩個(gè)方向上旋轉(zhuǎn)的3相信號(hào)。組成3相信號(hào)的三個(gè)信號(hào)(由導(dǎo)體a、b和c攜載)是獨(dú)立的，其中每一信號(hào)相對(duì)于其余兩個(gè)信號(hào)有120度的相位差。

在任何時(shí)候，導(dǎo)體a、b和c中的恰好兩者攜載信號(hào)，其中數(shù)據(jù)編碼狀態(tài)是關(guān)于導(dǎo)體之間的信號(hào)流界定的。在一個(gè)實(shí)施例中，用從a到b、從b到c和從c到a的信號(hào)流來界定三個(gè)狀態(tài)(分別對(duì)應(yīng)于圖2的狀態(tài)a、b、c)。于是根據(jù)狀態(tài)圖200來界定所述三個(gè)狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)變以確保循環(huán)狀態(tài)轉(zhuǎn)變。在一個(gè)實(shí)施例中，順時(shí)針轉(zhuǎn)變(a到b)到(b到c)、(b到c)到(c到a)和(c到a)到(a到b)用于傳輸邏輯1，而逆時(shí)針轉(zhuǎn)變(b到c)到(a到b)、(a到b)到(c到a)和(c到a)到(b到c)用于傳輸邏輯0。

返回參看圖3，其展示使用三相調(diào)制方案的數(shù)據(jù)編碼實(shí)例。信號(hào)302、304和306分別說明施加于導(dǎo)體a、b和c的電壓信號(hào)。在任何時(shí)候，第一導(dǎo)體耦合到正電壓(例如，+v)、第二導(dǎo)體耦合到負(fù)電壓(例如，-v)，而剩余的第三導(dǎo)體為開路。由此，由第一導(dǎo)體與第二導(dǎo)體之間的電流流動(dòng)確定編碼狀態(tài)。也請注意，如由信號(hào)308(a>b)、310(b>c)和312(c到a)說明，在任何時(shí)候狀態(tài)(a到b)、(b到c)和(c到a)中僅一者可為真，其中順時(shí)針狀態(tài)轉(zhuǎn)變用于傳輸1，且逆時(shí)針狀態(tài)轉(zhuǎn)變用于傳輸邏輯0。在一個(gè)實(shí)施例中，信號(hào)308、310和312是使用比較導(dǎo)體a、b和c上的電壓的比較器產(chǎn)生的。

圖4說明用于實(shí)施圖3的三相調(diào)制數(shù)據(jù)編碼方案300的串行接口發(fā)射器電路400。電路400是使用電流驅(qū)動(dòng)器電路實(shí)施的。也存在所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員基于本文中的教示可明白的其它電路實(shí)施方案。

電路400包含多個(gè)電流源402a-f，其可使用開關(guān)404a-f耦合到導(dǎo)體a、b和c的第一端。導(dǎo)體a、b和c的第二端使用終端阻抗406a-c耦合在一起。在一個(gè)實(shí)施例中，導(dǎo)體a、b和c中的每一者具有自然阻抗值z0，其中終端阻抗406a-c各具有3z0的阻抗值。

在任何時(shí)候，開關(guān)404a-f中的恰好兩者閉合以引起導(dǎo)體a、b和c中的恰好兩者之間的電流流動(dòng)。由此，在任何時(shí)候在電路中均存在單個(gè)電流路徑。此外，根據(jù)編碼方案300，只允許電流從導(dǎo)體a流動(dòng)到導(dǎo)體b，從導(dǎo)體b流動(dòng)到導(dǎo)體c或從導(dǎo)體c流動(dòng)到導(dǎo)體a。這三個(gè)電流流動(dòng)情景對(duì)應(yīng)于數(shù)據(jù)編碼方案300的僅三個(gè)有效編碼狀態(tài)，且在圖5中相對(duì)于發(fā)射器電路400來說明。

數(shù)據(jù)恢復(fù)電路

在串行接口的接收端，使用數(shù)據(jù)恢復(fù)電路對(duì)由發(fā)射器電路傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行解碼。在一個(gè)實(shí)施例中，監(jiān)視發(fā)射器電路400中的終端電阻器406a-b上的電壓以檢測狀態(tài)轉(zhuǎn)變。舉例來說，產(chǎn)生類似于圖3的信號(hào)a>b308、b>c310和c>a312的信號(hào)，借此在任何時(shí)候這些信號(hào)中均恰好有一者為高，這指示當(dāng)前編碼狀態(tài)。

圖6說明實(shí)例性數(shù)據(jù)恢復(fù)電路600，其可用來對(duì)根據(jù)三相調(diào)制數(shù)據(jù)編碼方案傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行解碼。也可使用所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員基于本文中的教示將了解的其它數(shù)據(jù)恢復(fù)電路實(shí)施方案。

數(shù)據(jù)恢復(fù)電路600包含第一、第二和第三d觸發(fā)器層610、624和638以及多路復(fù)用器電路646。

數(shù)據(jù)恢復(fù)電路600接收輸入信號(hào)a-到-b602、b-到-c604和c-到-a606。在任何時(shí)候，信號(hào)602、604和606中均恰好有一者為高，這指示正傳輸?shù)漠?dāng)前編碼狀態(tài)。分別將信號(hào)602、604和606輸入到第一層d觸發(fā)器612、614和616中。

第一層d觸發(fā)器612、614和616捕捉由信號(hào)602、604和606指示的最近狀態(tài)轉(zhuǎn)變。請注意，d觸發(fā)器612、614和616中的每一者的d數(shù)據(jù)輸入均耦合到邏輯1，且每當(dāng)其相應(yīng)時(shí)鐘輸入602、604或606經(jīng)歷上升沿轉(zhuǎn)變時(shí)被設(shè)置。也請注意，每當(dāng)d觸發(fā)器612、614和616中的一者被設(shè)置時(shí)，其異步地復(fù)位其它兩個(gè)第一層d觸發(fā)器。在一個(gè)實(shí)施例中，這是通過以下方式進(jìn)行的：將每一第一層d觸發(fā)器的q輸出通過上升沿觸發(fā)的脈沖電路耦合到其它兩個(gè)第一層d觸發(fā)器的復(fù)位輸入。舉例來說，在圖6的實(shí)施例中，d觸發(fā)器612的q輸出分別通過or門620和622耦合到d觸發(fā)器614和616的復(fù)位輸入。在一實(shí)施例中，為了確保d觸發(fā)器612、614和616僅在發(fā)生非相應(yīng)狀態(tài)時(shí)暫時(shí)復(fù)位，d觸發(fā)器612、614和616的q輸出通過一電路耦合到or門618、620和622，所述電路確保or門618、620和622只具備窄正脈沖而不具備值為一的連續(xù)信號(hào)。舉例來說，d觸發(fā)器612的q輸出通過and門耦合到or門620和622，所述and門接收所述q輸出和其經(jīng)延遲的反轉(zhuǎn)版本作為輸入。

第二層d觸發(fā)器626、628和630被配置為翻轉(zhuǎn)觸發(fā)器(toggleflipflop)，其q反輸出連接到其d輸入。相應(yīng)地，第二層觸發(fā)器626、628和630在其相應(yīng)時(shí)鐘輸入信號(hào)602、604和606的上升沿處翻轉(zhuǎn)。請注意，信號(hào)602、604和606中的上升沿對(duì)應(yīng)于數(shù)據(jù)編碼方案中的狀態(tài)轉(zhuǎn)變。由此，由于任何時(shí)候可能發(fā)生恰好一個(gè)狀態(tài)轉(zhuǎn)變，所以在任何時(shí)候第二層d觸發(fā)器626、628、630中的僅一者翻轉(zhuǎn)。觸發(fā)器626、628和630的q反輸出被輸入到三輸入xor門632，從而產(chǎn)生接收器時(shí)鐘rx_clk636。請注意，每當(dāng)觸發(fā)器626、628和630的q反輸出中的任一者翻轉(zhuǎn)時(shí)，接收器時(shí)鐘636將翻轉(zhuǎn)，因而產(chǎn)生半速率時(shí)鐘。

第三層d觸發(fā)器640、642和644的時(shí)鐘輸入分別由信號(hào)a到b602、b到c604和c到a606驅(qū)動(dòng)。其d輸入交叉耦合到第一層的q輸出，使得第一層觸發(fā)器616的q輸出耦合到觸發(fā)器640的d輸入，第一層觸發(fā)器612的q輸出耦合到觸發(fā)器642的d輸入，且第一層觸發(fā)器614的q輸出耦合到觸發(fā)器644的d輸入。

由此，第三層觸發(fā)器640、642和644分別捕捉c到a、a到b和b到c狀態(tài)發(fā)生，且分別針對(duì)(c到a)到(a到b)、(a到b)到(b到c)和(b到c)到(c到a)轉(zhuǎn)變輸出邏輯1。如上文相對(duì)于圖3所指示，這些轉(zhuǎn)變是順時(shí)針轉(zhuǎn)變。對(duì)于逆時(shí)針轉(zhuǎn)變，觸發(fā)器640、642和644全部輸出邏輯0。請注意，由于任何時(shí)候恰好一個(gè)狀態(tài)轉(zhuǎn)變可能發(fā)生，所以任何時(shí)候觸發(fā)器640、642和644的q輸出中的僅一者可為邏輯1。

觸發(fā)器640、642和644的q輸出被輸入到多路復(fù)用器電路646，其中來自第一觸發(fā)器層610的q輸出提供多路復(fù)用器的選擇輸入。在一個(gè)實(shí)施例中，多路復(fù)用器646包含and門648、650和652隨后是三輸入or門654的層。and門648、650和652提供or門654的輸入，or門654提供數(shù)據(jù)恢復(fù)電路600的輸出信號(hào)656。請注意，每當(dāng)and門648、650和652中的任一者輸出邏輯1時(shí)輸出信號(hào)656為邏輯1，這種情況僅在順時(shí)針狀態(tài)轉(zhuǎn)變時(shí)發(fā)生，如上文所述。相應(yīng)地，對(duì)于順時(shí)針狀態(tài)轉(zhuǎn)變，輸出信號(hào)656為邏輯1，而對(duì)于逆時(shí)針狀態(tài)轉(zhuǎn)變，輸出信號(hào)656為邏輯0，因而具有恢復(fù)根據(jù)三相調(diào)制方案編碼的信息的能力。

時(shí)序偏移對(duì)三相調(diào)制的影響

圖7是說明時(shí)序偏移對(duì)三相調(diào)制數(shù)據(jù)編碼方案的影響的實(shí)例700。如圖7所示，3相數(shù)據(jù)和時(shí)鐘信號(hào)的信號(hào)a702、b704和c706之間的時(shí)序偏移導(dǎo)致3相信號(hào)中的相位重疊。通常，此時(shí)序偏移可能是因?yàn)閷?dǎo)體a、b和c之間的信號(hào)延遲的差異。因此，在表示數(shù)據(jù)恢復(fù)電路的輸入的信號(hào)a>b708、b>c710和c>a712中可能會(huì)出現(xiàn)不定狀況。然而，幸運(yùn)的是這些不定狀況可通過添加電壓或電流偏移來解決，如在信號(hào)714、716和718中說明。

極性編碼三相調(diào)制

如上所述，三相調(diào)制數(shù)據(jù)編碼方案使用順時(shí)針狀態(tài)轉(zhuǎn)變來傳輸邏輯一，且使用逆時(shí)針狀態(tài)轉(zhuǎn)變來傳輸邏輯零。由此，不論是順時(shí)針狀態(tài)轉(zhuǎn)變還是逆時(shí)針狀態(tài)轉(zhuǎn)變，在每一狀態(tài)轉(zhuǎn)變期間均傳輸恰好一個(gè)數(shù)據(jù)位。

然而，除了狀態(tài)轉(zhuǎn)變的方向性之外，還可通過利用編碼狀態(tài)的極性進(jìn)一步提高三相調(diào)制數(shù)據(jù)編碼方案的能力。返回參看圖5，例如，可使用電流流動(dòng)的極性來產(chǎn)生額外編碼狀態(tài)，例如a到b正、a到b負(fù)、b到c正、b到c負(fù)、c到a正和c到a負(fù)。通過具有兩倍數(shù)目的編碼狀態(tài)，狀態(tài)轉(zhuǎn)變的數(shù)目且因此可在每一狀態(tài)轉(zhuǎn)變期間編碼的數(shù)據(jù)位的數(shù)目可增加。此編碼方案稱為極性編碼三相調(diào)制。

圖8說明極性編碼三相調(diào)制數(shù)據(jù)編碼方案的實(shí)例狀態(tài)表800。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員基于本文中的教示將了解，使用狀態(tài)轉(zhuǎn)變到傳輸?shù)奈坏淖兓刃У挠成涞钠渌鼱顟B(tài)圖也是可能的。

根據(jù)狀態(tài)表800，在每一狀態(tài)轉(zhuǎn)變期間傳輸兩個(gè)數(shù)據(jù)位，這使得圖3的數(shù)據(jù)編碼方案的能力翻倍。也請注意，狀態(tài)表800中的狀態(tài)轉(zhuǎn)變?nèi)苑涎h(huán)，如圖2的狀態(tài)圖200中所說明。

在其它實(shí)施例中，可進(jìn)一步劃分實(shí)例狀態(tài)表800中的狀態(tài)轉(zhuǎn)變以產(chǎn)生額外轉(zhuǎn)變，因而允許編碼方案的能力進(jìn)一步提高。舉例來說，可將狀態(tài)轉(zhuǎn)變(a到b正或負(fù)到b到c正)劃分成兩個(gè)轉(zhuǎn)變(a到b正到b到c正)和(a到b負(fù)到b到c正)。舉例來說，從狀態(tài)a到b正，下一狀態(tài)可為以下五個(gè)狀態(tài)中的任一者：a到b負(fù)、b到c正、b到c負(fù)、c到a正或c到a負(fù)。這允許在單個(gè)狀態(tài)轉(zhuǎn)變中編碼log2(5)或大約2.3216位信息。使用此技術(shù)，可在7個(gè)連續(xù)狀態(tài)轉(zhuǎn)變中編碼16位信息。

圖12說明基于極性編碼三相調(diào)制數(shù)據(jù)編碼方案的實(shí)例狀態(tài)圖1200，其展示不同編碼狀態(tài)之間的所有可能的狀態(tài)轉(zhuǎn)變。

圖9是說明根據(jù)圖8的狀態(tài)圖800的極性編碼三相調(diào)制數(shù)據(jù)編碼方案的實(shí)例900。

使用三個(gè)導(dǎo)體a、b和c來傳輸在兩個(gè)方向上旋轉(zhuǎn)的3相信號(hào)。組成3相信號(hào)的三個(gè)信號(hào)902、904和906(由導(dǎo)體a、b和c攜載)是獨(dú)立的，其中每一信號(hào)相對(duì)于其余兩個(gè)信號(hào)有120度的相位差。

在任何時(shí)候，導(dǎo)體a、b和c中的恰好兩者攜載信號(hào)，其中數(shù)據(jù)編碼狀態(tài)是關(guān)于導(dǎo)體之間的信號(hào)流和所述信號(hào)流的極性兩者界定的。數(shù)據(jù)編碼是根據(jù)狀態(tài)圖800中界定的狀態(tài)轉(zhuǎn)變來完成的。在一個(gè)實(shí)施例中，使用順時(shí)針狀態(tài)轉(zhuǎn)變(a到b到b到c、b到c到c到a，和c到a到a到b)來傳輸以邏輯1(10和11)開始的數(shù)據(jù)序列，且使用逆時(shí)針狀態(tài)轉(zhuǎn)變(a到b到c到a、b到c到a到b，和c到a到b到c)來傳輸以邏輯零(00和01)開始的數(shù)據(jù)序列。

圖13說明實(shí)例數(shù)據(jù)恢復(fù)電路1300，其可用來對(duì)根據(jù)極性編碼三相調(diào)制數(shù)據(jù)編碼方案傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行解碼。也可使用所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員基于本文中的教示將了解的其它數(shù)據(jù)恢復(fù)電路實(shí)施方案。下文描述恢復(fù)電路1300的操作。

恢復(fù)電路1300從前面的模擬電路接收輸入信號(hào)1302、1304、1306、1308、1310和1312。在任何時(shí)候，信號(hào)1302、1304、1306、1308、1310和1312中的僅一者可具有為一的值，這取決于剛剛發(fā)生了哪個(gè)編碼狀態(tài)。在實(shí)施時(shí)，信號(hào)之間可能發(fā)生重疊或間隙。輸入信號(hào)1302、1304、1306、1308、1310和1312分別耦合到d觸發(fā)器11到16的時(shí)鐘輸入。d觸發(fā)器11到16中的每一者的d數(shù)據(jù)輸入耦合到邏輯一，這使得每當(dāng)d觸發(fā)器11到16中的每一者的相應(yīng)時(shí)鐘輸入經(jīng)歷上升沿轉(zhuǎn)變時(shí)，其q輸出具有為一的值。舉例來說，每當(dāng)輸入信號(hào)1302經(jīng)歷上升沿轉(zhuǎn)變時(shí)或等效地每當(dāng)發(fā)生狀態(tài)a到b正時(shí)，d觸發(fā)器11將具有為一的q輸出。由此，d觸發(fā)器11到16捕捉六個(gè)狀態(tài)中剛發(fā)生的那個(gè)狀態(tài)，如由其相應(yīng)q輸出1322、1324、1326、1328、1330、1332指示。由于任何時(shí)候均僅一個(gè)狀態(tài)可發(fā)生，所以在任何時(shí)候輸出1322、1324、1326、1328、1330和1332中的僅一者可繼續(xù)具有為一的值。如下文將進(jìn)一步描述，每當(dāng)發(fā)生新狀態(tài)時(shí)將出現(xiàn)短的重疊，其中對(duì)應(yīng)于當(dāng)前狀態(tài)和新狀態(tài)兩者的q輸出在將觸發(fā)器復(fù)位的延遲的持續(xù)時(shí)間期間具有為一的值。

當(dāng)任何狀態(tài)由d觸發(fā)器11到16中的一者捕捉到時(shí)，將使其它觸發(fā)器復(fù)位。在電路1300中，這是使用or門1到6實(shí)現(xiàn)的，or門1到6為相應(yīng)d觸發(fā)器11到16產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)。or門1到6各接收由d觸發(fā)器11到16的q輸出(除了其相應(yīng)d觸發(fā)器的q輸出)上的上升沿引起的脈沖以及復(fù)位信號(hào)1314作為輸入。舉例來說，or門1接收由d觸發(fā)器12到16的q輸出1324、1326、1328、1330和1330(但非其相應(yīng)d觸發(fā)器11的q輸出1322)上的上升沿引起的脈沖以及復(fù)位信號(hào)1314。相應(yīng)地，每當(dāng)除了a到b正之外的任何狀態(tài)發(fā)生或如果復(fù)位信號(hào)1314被斷言時(shí)，or門1的輸出將為一。另一方面，當(dāng)發(fā)生狀態(tài)a到b正且復(fù)位信號(hào)1341未被斷言時(shí)，or門1將輸出為零的值。

在一實(shí)施例中，為了確保d觸發(fā)器11到16僅在發(fā)生非相應(yīng)狀態(tài)時(shí)暫時(shí)復(fù)位，d觸發(fā)器11到16的q輸出通過一電路耦合到or門1到6，所述電路確保or門1到6僅具備脈沖而不具備值為一的連續(xù)信號(hào)。舉例來說，d觸發(fā)器11的q輸出1322通過and門71耦合到or門2到6。and門71接收q輸出1322和q輸出1322的延遲的反轉(zhuǎn)版本作為輸入。請注意，就在d觸發(fā)器11捕捉到a到b正狀態(tài)發(fā)生之前，and門71的輸出為零，因?yàn)閝輸出1322為零(d觸發(fā)器11將在先前已復(fù)位)。另一方面，q的延遲的反轉(zhuǎn)版本具有為一的值。當(dāng)發(fā)生a到b正輸入時(shí)，q輸出1322改變成一。q的延遲的反轉(zhuǎn)版本在延遲(由所說明的延遲元件產(chǎn)生)的持續(xù)時(shí)間期間維持為一的值，然后改變成零。相應(yīng)地，在延遲的持續(xù)時(shí)間期間，and門71將輸出為一的值，從而形成使觸發(fā)器12到16復(fù)位的脈沖。

d觸發(fā)器21到26用于產(chǎn)生雙數(shù)據(jù)速率時(shí)鐘信號(hào)rx_clk1316，每當(dāng)呈現(xiàn)新輸入時(shí)所述時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生轉(zhuǎn)變。d觸發(fā)器21到26分別接收輸入信號(hào)1302、1304、1306、1308、1310和1312作為時(shí)鐘輸入。d觸發(fā)器21到26還接收復(fù)位信號(hào)1314。如圖13所示，d觸發(fā)器21到26中的每一者的q反輸出被反饋回到其d數(shù)據(jù)輸入。由此，對(duì)于d觸發(fā)器21到26中的每一者，每當(dāng)其相應(yīng)輸入時(shí)鐘信號(hào)經(jīng)歷上升沿轉(zhuǎn)變時(shí)，其q反輸出將從一翻轉(zhuǎn)成零或從零翻轉(zhuǎn)成一。如圖13中說明，d觸發(fā)器21到26的q反輸出一起輸入通過xor門35和36。xor門35和36的輸出又一起輸入通過xor門37。每當(dāng)d觸發(fā)器21到26的一奇數(shù)q反輸出具有為一的值時(shí)，xor門37將輸出為一的值。由于任一時(shí)候d觸發(fā)器21到26的q反輸出中僅一者將翻轉(zhuǎn)而其它的將維持相同值，所以xor37的輸出將針對(duì)輸入1302、1304、1306、1308、1310和1312的每次變化而翻轉(zhuǎn)。這產(chǎn)生雙數(shù)據(jù)速率時(shí)鐘信號(hào)rx_clk1316。在一實(shí)施例中，使用延遲元件62來確保rx_clk信號(hào)與數(shù)據(jù)恢復(fù)電路1300輸出的其它信號(hào)同步。

or門31產(chǎn)生rx_data_polarity信號(hào)1318，其指示剛剛發(fā)生的狀態(tài)是具有正極性還是負(fù)極性。or門31分別接收d觸發(fā)器11到13的q輸出1322、1324和1326作為輸入。由此，每當(dāng)發(fā)生正極性(a到b正、b到c正或c到a正)輸入時(shí)，or門31輸出為一的值。另一方面，當(dāng)發(fā)生負(fù)極性狀態(tài)時(shí)，rx_data_polarity信號(hào)1318將具有為零的值。

or門32、33和34分別用于捕捉何時(shí)發(fā)生c到a狀態(tài)(正或負(fù)極性)、a到b狀態(tài)(正或負(fù)極性)和b到c狀態(tài)(正或負(fù)極性)(不論極性如何)。舉例來說，or門32分別接收d觸發(fā)器13和16的q輸出1326和1332作為輸入。由此，每當(dāng)發(fā)生c到a正或c到a負(fù)時(shí)，or門32輸出為一的值。

如圖13中說明，or門32到34的輸出耦合到d觸發(fā)器41到46的d數(shù)據(jù)輸入。or門32的輸出耦合到d觸發(fā)器41和44的d輸入。類似地，or門33的輸出耦合到d觸發(fā)器42和45的d輸入，且or門34的輸出耦合到d觸發(fā)器43和46的d輸入。同時(shí)，d觸發(fā)器41到46的時(shí)鐘輸入分別耦合到輸入1302、1304、1306、1308、1310和1312。相應(yīng)地，例如，每當(dāng)前一狀態(tài)為c到a(不論極性如何)且當(dāng)前狀態(tài)為a到b正時(shí)，d觸發(fā)器41將具有值為一的q輸出。參看圖12，其對(duì)應(yīng)于從狀態(tài)c到a正或c到a負(fù)順時(shí)針轉(zhuǎn)變成狀態(tài)a到b正。類似地，每當(dāng)前一狀態(tài)為c到a(不論極性如何)且當(dāng)前狀態(tài)為a到b負(fù)時(shí)，d觸發(fā)器44將具有值為一的q輸出。參看圖12，其對(duì)應(yīng)于從狀態(tài)c到a正或c到a負(fù)順時(shí)針轉(zhuǎn)變成狀態(tài)a到b負(fù)。相應(yīng)地，d觸發(fā)器41到46各捕捉圖12中的狀態(tài)圖1200中的六個(gè)順時(shí)針轉(zhuǎn)變中的一者。

如圖13中說明，d觸發(fā)器41到46的q輸出與d觸發(fā)器11到16的相應(yīng)q輸出一起被輸入到相應(yīng)and門51到56中。舉例來說，d觸發(fā)器41的q輸出與d觸發(fā)器11的q輸出1322一起被輸入到and門51。and門51到56用于確保任何時(shí)候只反映六個(gè)順時(shí)針轉(zhuǎn)變中的一者。換句話說，任何時(shí)候and門51到56的輸出中的僅一者可具有為一的值。and門51到56的輸出被一起輸入到or門61中，從而產(chǎn)生rx_data_phase(接收數(shù)據(jù)相位)1320。相應(yīng)地，每當(dāng)發(fā)生順時(shí)針相位轉(zhuǎn)變時(shí)，rx_data_phase1320具有為一的值，否則，rx_data_phase1320具有為零的值。請注意，如果發(fā)生逆時(shí)針轉(zhuǎn)變或發(fā)生僅極性(同相轉(zhuǎn)變，例如a到b正到a到b負(fù))轉(zhuǎn)變，則rx_data_phase1320可具有為零的值。舉例來說，如果當(dāng)前狀態(tài)是a到b正，則在下一狀態(tài)為c到a負(fù)或a到b負(fù)時(shí)恢復(fù)電路1300將對(duì)于rx_data_polarity1318和rx_data_phase1320輸出相同值。因此，需要額外電路在這些類型的轉(zhuǎn)變之間進(jìn)行區(qū)分。

圖14說明用于捕捉僅極性轉(zhuǎn)變的額外電路1400。對(duì)電路1400的輸入包含d觸發(fā)器11到16的輸入信號(hào)1302、1304、1306、1308、1310和1312以及q輸出1322、1324、1326、1328、1330和1332。電路1400包含d觸發(fā)器71到76，其用于捕捉僅極性轉(zhuǎn)變。舉例來說，d觸發(fā)器71接收輸入信號(hào)1302作為時(shí)鐘輸入，且接收q輸出信號(hào)1328作為d數(shù)據(jù)輸入，并且用于捕捉a到b負(fù)到a到b正轉(zhuǎn)變。請注意，當(dāng)發(fā)生a到b負(fù)時(shí)，q輸出1328將具有為一的值。因此，當(dāng)發(fā)生a到b正時(shí)，q輸出1328將繼續(xù)在q輸出1322的值改變成一的時(shí)間與觸發(fā)器12到16被復(fù)位的時(shí)間之間的延遲的持續(xù)時(shí)間期間具有為一的值。在所述延遲持續(xù)時(shí)間期間，輸入信號(hào)1302和q輸出1328兩者均將具有為一的值，從而使得d觸發(fā)器71的q輸出改變成為一的值。這也使得and門81的輸出具有為一的值。d觸發(fā)器72到76和相應(yīng)and門82到86的操作相似。

and門81到86的輸出被一起輸入到or門87，or門87產(chǎn)生輸出信號(hào)rx_data_same_phase(接收數(shù)據(jù)同相)1402。每當(dāng)發(fā)生六個(gè)可能的僅極性狀態(tài)轉(zhuǎn)變中的任一者時(shí)，輸出信號(hào)rx_data_same_phase1402因此具有為一的值。由此，rx_data_same_phase1402可用于在每當(dāng)電路1300的rx_data_phase1320具有為零的值時(shí)確定轉(zhuǎn)變是僅極性的轉(zhuǎn)變還是逆時(shí)針轉(zhuǎn)變。

請注意，電路1400可與圖13的數(shù)據(jù)恢復(fù)電路1300一起操作。換句話說，如下文將進(jìn)一步說明，電路1400的輸出rx_data_same_phase1402與電路1300的輸出rx_clk1316、rx_data_polarity1318和rx_data_phase1320一起被提供到后續(xù)的解碼器級(jí)以進(jìn)行解碼。

圖15是可用于對(duì)由圖13和圖14中說明的數(shù)據(jù)恢復(fù)電路產(chǎn)生的輸出進(jìn)行解碼的解碼器1502的實(shí)例實(shí)施例1500。解碼器1502接收七個(gè)輸入組1504、1506、1508、1510、1512、1514和1516。在實(shí)例實(shí)施例1500中，每一輸入組是3位輸入，其中對(duì)于圖13和圖14中說明的數(shù)據(jù)恢復(fù)電路的rx_data_phase、rx_data_polarity和rx_data_same_phase輸出中的每一者各一個(gè)位。解碼器1502對(duì)接收到的七個(gè)3位輸入組進(jìn)行解碼，從而產(chǎn)生16位數(shù)據(jù)輸出1518。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員也可了解，解碼器1502的其它變化也是可能的。舉例來說，解碼器1502可接收多于或少于七個(gè)輸入組且/或產(chǎn)生不同長度的數(shù)據(jù)輸出1518。

實(shí)例串行接口實(shí)施方案

圖10和圖11說明采用本發(fā)明的三相調(diào)制數(shù)據(jù)編碼方案的實(shí)例串行接口實(shí)施方案。圖10說明印刷布線板上的實(shí)例實(shí)施方案1000。如圖所示，三個(gè)導(dǎo)體a、b和c在上層上與接地交錯(cuò)，其中一電介質(zhì)芯將其與下層中的接地分隔。在一個(gè)實(shí)施例中，從任何導(dǎo)體到接地的阻抗可具有z0值。圖11說明使用絞合三股電纜的實(shí)例實(shí)施方案1100。

用于移動(dòng)顯示數(shù)字接口(mddi)的三相調(diào)制

移動(dòng)顯示數(shù)字接口(mddi)是一種成本有效的低功率消耗傳遞機(jī)構(gòu)，其實(shí)現(xiàn)了主機(jī)與客戶端之間的短程通信鏈路上的非常高速的串行數(shù)據(jù)傳遞。在某些實(shí)施例中，mddi接口可得益于使用本發(fā)明的三相調(diào)制數(shù)據(jù)編碼方案。

在一個(gè)方面中，mddi主機(jī)可包括若干類型的可得益于使用本發(fā)明的數(shù)據(jù)編碼方案的裝置中的一者。舉例來說，主機(jī)可為呈手持型、膝上型或類似移動(dòng)計(jì)算裝置形式的便攜計(jì)算機(jī)。其也可為個(gè)人數(shù)據(jù)助理(pda)、尋呼裝置或許多無線電話或調(diào)制解調(diào)器中的一者?；蛘?，主機(jī)可為一種便攜娛樂或呈現(xiàn)裝置，例如便攜dvd或cd播放器或游戲裝置。此外，主機(jī)可作為主機(jī)裝置或控制元件駐存在各種其它廣泛使用或規(guī)劃的需要與客戶端的高速通信鏈路的商業(yè)產(chǎn)品中。舉例來說，主機(jī)可用于以高速率從視頻記錄裝置向基于存儲(chǔ)裝置的客戶端傳遞數(shù)據(jù)以獲得改進(jìn)的響應(yīng)，或者向高分辨率的較大屏幕傳遞數(shù)據(jù)以進(jìn)行呈現(xiàn)。一般來說，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將明白各種各樣的現(xiàn)代電子裝置和電器，所述現(xiàn)代電子裝置和電器可得益于使用此接口以及利用新添加的或現(xiàn)有的連接器或電纜中可用的有限數(shù)目的導(dǎo)體用較高數(shù)據(jù)速率的信息傳送來對(duì)較舊的裝置進(jìn)行改型的能力。同時(shí)，mddi客戶端可包括各種可用于向最終用戶呈現(xiàn)信息或從用戶向主機(jī)呈現(xiàn)信息的裝置。舉例來說，并入在護(hù)目鏡或眼鏡中的微型顯示器、建置在帽子或頭盔中的投影裝置、建置在車輛中(例如在車窗或擋風(fēng)玻璃中)的小型屏幕乃至全息元件，或各種用于呈現(xiàn)高質(zhì)量聲音或音樂的揚(yáng)聲器、耳機(jī)或音響系統(tǒng)。其它呈現(xiàn)裝置包含用于為會(huì)議或?yàn)殡娪昂碗娨晥D像呈現(xiàn)信息的投影儀或投影裝置。其它實(shí)例包含觸控墊或觸敏裝置、語音識(shí)別輸入裝置、安全掃描儀等的使用，以上裝置可在基本上不需要來自用戶的除觸摸或聲音之外的實(shí)際“輸入”的情況下被調(diào)用以從裝置或系統(tǒng)用戶傳遞大量信息。此外，計(jì)算機(jī)和車載設(shè)備或臺(tái)式設(shè)備的對(duì)接臺(tái)和無線電話的支架可充當(dāng)對(duì)最終用戶或?qū)ζ渌b置和設(shè)備的接口裝置，且采用客戶端(輸出或輸入裝置，例如鼠標(biāo))或主機(jī)來輔助傳遞數(shù)據(jù)，特別是在涉及高速網(wǎng)絡(luò)的情況下。然而，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將不難認(rèn)識(shí)到，本發(fā)明不限于這些裝置，市場上有其它許多提議使用的裝置希望用于在存儲(chǔ)和傳送方面或在回放呈現(xiàn)方面為最終用戶提供高質(zhì)量圖像和聲音。本發(fā)明可用于增加各種元件或裝置之間的數(shù)據(jù)輸送量以適應(yīng)實(shí)現(xiàn)所需的用戶體驗(yàn)而需要的高數(shù)據(jù)速率。

結(jié)論

雖然上文已描述了本發(fā)明的各種實(shí)施例，但應(yīng)了解，僅以舉例方式而不是作為限制而呈現(xiàn)所述實(shí)施例。相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員將容易明白，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下可在其中進(jìn)行各種形式和細(xì)節(jié)上的改變。因此，本發(fā)明的廣度和范圍不應(yīng)受到任一上述示范性實(shí)施例的限制，而是僅應(yīng)根據(jù)隨附權(quán)利要求書和其等效內(nèi)容來界定。