收發(fā)器及其運(yùn)作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種收發(fā)器及其運(yùn)作方法。收發(fā)器耦接匯流排。收發(fā)器包括接收單元、傳送單元及偵測(cè)單元。接收單元耦接匯流排。傳送單元耦接匯流排。偵測(cè)單元分別耦接接收單元及傳送單元。偵測(cè)單元分別接收第一輸入信號(hào)、接收致能信號(hào)及傳送致能信號(hào)，并根據(jù)接收致能信號(hào)與傳送致能信號(hào)的比較結(jié)果選擇性地增強(qiáng)第一輸入信號(hào)及傳送致能信號(hào)后通過傳送單元傳送至匯流排。
【專利說明】
收發(fā)器及其運(yùn)作方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明與信號(hào)傳輸有關(guān)，特別是關(guān)于一種能夠?qū)崿F(xiàn)高速傳輸且可適用于不同隔離器數(shù)目的收發(fā)器及其運(yùn)作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]—般而言，當(dāng)兩個(gè)電子裝置之間欲進(jìn)行溝通時(shí)，由于不同的電子裝置可能采用不同的通信協(xié)定進(jìn)行信號(hào)的傳輸，所以兩個(gè)電子裝置通常會(huì)各自選用對(duì)應(yīng)于本身采用的通信協(xié)定的收發(fā)器(Transceiver)，以正常地進(jìn)行溝通。
[0003]于實(shí)際應(yīng)用中，如圖1所示，為了避免來(lái)自外界的高能量沖擊干擾，例如雷擊或高壓電線，在微處理器MCUl與收發(fā)器TRl之間以及微處理器MCU2與收發(fā)器TR2之間可分別設(shè)置有隔離器ISOl及IS02，以對(duì)微處理器MCUl及MCU2提供完善的保護(hù)。
[0004]以收發(fā)器TRl為例，請(qǐng)參照?qǐng)D2，基本的收發(fā)器TRl至少包括有接收器(Receiver)RX及傳送器(Transmitter) TX。其中，接收器RX的輸入接腳IN及傳送器TX的輸出接腳OUT為對(duì)外部傳輸協(xié)定的界面，接收器RX的輸出接腳R_0UT及傳送器TX的輸入接腳T_IN則為對(duì)內(nèi)部(例如微處理器MCU1)的信號(hào)傳輸界面。
[0005]請(qǐng)參照?qǐng)D3，為了節(jié)省外部傳輸界面的布線成本，半雙工的收發(fā)器TRl中的接收器RX及傳送器TX分別設(shè)置有致能接腳R_EN及T_EN，用以分別接收來(lái)自內(nèi)部的致能信號(hào)，由此，接收器RX與傳送器TX對(duì)外可通過輸入/輸出接腳IN/0UT共用傳輸線路進(jìn)行信號(hào)的傳送與接收，以降低系統(tǒng)的布線成本。
[0006]然而，如圖3所示，由于增加了兩個(gè)致能接腳R_EN及T_EN，使得來(lái)自內(nèi)部(例如微處理器MCU1)的控制信號(hào)變多，因此具有上推-下拉(Push-Pull)組態(tài)的半雙工的收發(fā)器TRl所需的隔離器數(shù)目亦需隨之增加為四個(gè)隔離器ISOl?IS04，不僅會(huì)占用較大的空間，亦導(dǎo)致收發(fā)器的整體制造成本大增。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]有鑒于此，本發(fā)明提供一種收發(fā)器及其運(yùn)作方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)所述及的問題。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的一較佳具體實(shí)施例為一種收發(fā)器。于此實(shí)施例中，收發(fā)器耦接匯流排(Bus)。收發(fā)器包括接收單元、傳送單元及偵測(cè)單元。接收單元親接匯流排。傳送單元親接匯流排。偵測(cè)單元分別耦接接收單元及傳送單元。偵測(cè)單元分別接收第一輸入信號(hào)、接收致能信號(hào)及傳送致能信號(hào)，并根據(jù)接收致能信號(hào)與傳送致能信號(hào)的比較結(jié)果選擇性地增強(qiáng)第一輸入信號(hào)與傳送致能信號(hào)后通過傳送單元傳送至匯流排。
[0009]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，偵測(cè)單元包括比較電路及判斷增強(qiáng)電路。比較電路用以分別接收接收致能信號(hào)及傳送致能信號(hào)，并根據(jù)接收致能信號(hào)及傳送致能信號(hào)之間是否同電位產(chǎn)生比較結(jié)果。判斷增強(qiáng)電路分別耦接比較電路、接收單元及傳送單元，用以根據(jù)比較結(jié)果判斷是否需增強(qiáng)第一輸入信號(hào)及所要增強(qiáng)的信號(hào)準(zhǔn)位。
[0010]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，若接收致能信號(hào)及傳送致能信號(hào)之間并非同電位，判斷增強(qiáng)電路的判斷結(jié)果為否，判斷增強(qiáng)電路輸出第一輸入信號(hào)；若接收致能信號(hào)及傳送致能信號(hào)之間同電位，判斷增強(qiáng)電路的判斷結(jié)果為是，判斷增強(qiáng)電路增強(qiáng)第一輸入信號(hào)及傳送致能信號(hào)并輸出增強(qiáng)后的第一輸入信號(hào)及傳送致能信號(hào)。
[0011 ] 在本發(fā)明的一實(shí)施例中，收發(fā)器還包括選擇器。選擇器耦接于判斷增強(qiáng)電路與傳送單元之間，用以選擇將判斷增強(qiáng)電路所輸出的第一輸入信號(hào)或增強(qiáng)后的第一輸入信號(hào)及傳送致能信號(hào)或增強(qiáng)后的傳送致能信號(hào)傳送至傳送單元。
[0012]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，接收單元通過匯流排接收第二輸入信號(hào)。當(dāng)判斷增強(qiáng)電路增強(qiáng)第一輸入信號(hào)時(shí)，判斷增強(qiáng)電路更根據(jù)第二輸入信號(hào)判斷匯流排的線路組態(tài)為推高(Push-high)或拉低(Pull-low)。若判斷增強(qiáng)電路判定匯流排的線路組態(tài)為推高，則判斷增強(qiáng)電路增強(qiáng)第一輸入信號(hào)的正緣(Rising Edge);若判斷增強(qiáng)電路判定匯流排的線路組態(tài)為拉低，則判斷增強(qiáng)電路增強(qiáng)第一輸入信號(hào)的負(fù)緣(Falling Edge)。
[0013]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，偵測(cè)單元還包括上拉(Pull-up)電路及/或下拉(Pull-down)電路，親接于比較電路的接收端。
[0014]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，偵測(cè)單元運(yùn)作于正常(Normal)組態(tài)、開汲極下拉(OpenDrain Pull)組態(tài)、開汲極上推(Open Drain Push)組態(tài)或差動(dòng)開汲極(Differential OpenDrain)組態(tài)。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的另一較佳具體實(shí)施例為一種收發(fā)器運(yùn)作方法。于此實(shí)施例中，收發(fā)器運(yùn)作方法用以運(yùn)作收發(fā)器。收發(fā)器耦接匯流排。收發(fā)器包括接收單元及傳送單元。接收單元及傳送單元分別耦接匯流排。收發(fā)器運(yùn)作方法包括下列步驟:(a)根據(jù)收發(fā)器接收到的接收致能信號(hào)與傳送致能信號(hào)產(chǎn)生比較結(jié)果；(b)根據(jù)比較結(jié)果選擇性地增強(qiáng)第一輸入信號(hào)與傳送致能信號(hào)后通過傳送單元傳送至匯流排。
[0016]于一實(shí)施例中，步驟(a)是根據(jù)接收致能信號(hào)及傳送致能信號(hào)之間是否同電位產(chǎn)生比較結(jié)果且步驟(b)是根據(jù)比較結(jié)果判斷是否需增強(qiáng)第一輸入信號(hào)及所要增強(qiáng)的信號(hào)準(zhǔn)位。
[0017]于一實(shí)施例中，若接收致能信號(hào)及傳送致能信號(hào)之間并非同電位，步驟(b)的判斷結(jié)果為否，收發(fā)器運(yùn)作方法輸出第一輸入信號(hào)；若接收致能信號(hào)及傳送致能信號(hào)之間同電位，步驟(b)的判斷結(jié)果為是，收發(fā)器運(yùn)作方法增強(qiáng)第一輸入信號(hào)及傳送致能信號(hào)并輸出增強(qiáng)后的第一輸入信號(hào)及傳送致能信號(hào)。
[0018]于一實(shí)施例中，接收單元通過匯流排接收一第二輸入信號(hào)，當(dāng)收發(fā)器運(yùn)作方法增強(qiáng)第一輸入信號(hào)時(shí)，收發(fā)器運(yùn)作方法更根據(jù)第二輸入信號(hào)判斷匯流排的線路組態(tài)為推高或拉低，若收發(fā)器運(yùn)作方法判定匯流排的線路組態(tài)為推高，則收發(fā)器運(yùn)作方法增強(qiáng)第一輸入信號(hào)的一正緣；若收發(fā)器運(yùn)作方法判定匯流排的線路組態(tài)為拉低，則收發(fā)器運(yùn)作方法增強(qiáng)第一輸入信號(hào)的負(fù)緣。
[0019]于一實(shí)施例中，增強(qiáng)組態(tài)為一開汲極下拉組態(tài)、一開汲極上推組態(tài)或一差動(dòng)開汲極組態(tài)。
[0020]相較于現(xiàn)有技術(shù)，根據(jù)本發(fā)明所公開的收發(fā)器及其運(yùn)作方法無(wú)論在無(wú)隔離器或具有不同數(shù)目的隔離器的系統(tǒng)架構(gòu)下均能夠自動(dòng)偵測(cè)外部的線路組態(tài)并據(jù)以動(dòng)態(tài)增強(qiáng)信號(hào)，進(jìn)而達(dá)到信號(hào)的高速傳輸。由此，本發(fā)明的收發(fā)器及其運(yùn)作方法能夠有效改善傳統(tǒng)上當(dāng)收發(fā)器運(yùn)作于開汲極(Open Drain)組態(tài)時(shí)信號(hào)傳輸速度過慢的缺點(diǎn)，故能同時(shí)實(shí)現(xiàn)降低成本與信號(hào)高速傳輸?shù)碾p重功效。
[0021]關(guān)于本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)與精神可以通過以下的【具體實(shí)施方式】及所附附圖得到進(jìn)一步的了解。
【附圖說明】
[0022]圖1為傳統(tǒng)的微處理器與收發(fā)器之間設(shè)置有隔離器的示意圖。
[0023]圖2為基本的收發(fā)器架構(gòu)的示意圖。
[0024]圖3為具有上推-下拉組態(tài)的半雙工的收發(fā)器架構(gòu)搭配隔離器的示意圖。
[0025]圖4為根據(jù)本發(fā)明的一具體實(shí)施例的半雙工的收發(fā)器架構(gòu)搭配隔離器的示意圖。
[0026]圖5為圖4中的偵測(cè)單元的詳細(xì)示意圖。
[0027]圖6為圖5中的判斷增強(qiáng)電路的詳細(xì)示意圖。
[0028]圖7A及圖7B為收發(fā)器的傳送單元操作于開汲極上推組態(tài)下的示意圖；圖7C圖示其輸出信號(hào)的位準(zhǔn)變化。
[0029]圖8A及圖SB為收發(fā)器的傳送單元操作于開汲極下拉組態(tài)下的示意圖；圖SC圖示其輸出信號(hào)的位準(zhǔn)變化。
[0030]圖9A及圖9B分別為收發(fā)器的傳送單元操作于差動(dòng)開汲極組態(tài)下的示意圖；圖9C及圖9D分別為其輸出信號(hào)的位準(zhǔn)變化。
[0031]圖10為根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的收發(fā)器運(yùn)作方法的流程圖。
[0032]主要組件符號(hào)說明
[0033]SlO?S24:流程步驟
[0034]TRl ?TR2:收發(fā)器
[0035]MCUl ?MCU2、MCU:微處理器
[0036]ISOl ?IS04:隔離器
[0037]RX:接收器
[0038]TX:傳送器
[0039]IN:接收器的輸入接腳
[0040]OUT:傳送器的輸出接腳[0041 ]R_0UT:接收器的輸出接腳
[0042]T_IN:傳送器的輸入接腳
[0043]R_EN、T_EN:致能接腳
[0044]IN/0UT:輸入/輸出接腳
[0045]4:半雙工的收發(fā)器
[0046]BUS、40A、40B:匯流排
[0047]42:接收單元
[0048]44:傳送單元
[0049]46:偵測(cè)單元
[0050]TVS:瞬態(tài)電壓抑制器
[0051]SIN:輸入信號(hào)
[0052]Squt:輸出信號(hào)
[0053]SRJ]UT:接收輸出信號(hào)
[0054]SR—EN:接收致能信號(hào)
[0055]Sten:傳送致能信號(hào)
[0056]ST—IN:傳送輸入信號(hào)
[0057]460:比較器
[0058]462:判斷增強(qiáng)電路
[0059]464:上拉電路
[0060]466:下拉電路
[0061]468、470:選擇器
[0062]COM:比較結(jié)果
[0063]St i/:增強(qiáng)后的傳送輸入信號(hào)
[0064]ST—EN’:增強(qiáng)后的傳送致能信號(hào)
[0065]Gl?G15:第一邏輯閘單元?第十五邏輯閘單元
[0066]LI?L2:鎖存單元
[0067]Ml?M3:多工單元
[0068]EH:增強(qiáng)單元
[0069]440:傳送致能邏輯電路
[0070]Sffl?SW4:第一開關(guān)?第四開關(guān)
[0071]PD:拉低電路
[0072]PU:拉高電路
[0073]ON:開啟
[0074]OFF:關(guān)閉
[0075]S.+:差動(dòng)輸出信號(hào)中的正輸出信號(hào)
[0076]S.-:差動(dòng)輸出信號(hào)中的負(fù)輸出信號(hào)
【具體實(shí)施方式】
[0077]現(xiàn)在將詳細(xì)參考本發(fā)明的示范性實(shí)施例，并在附圖中說明所述示范性實(shí)施例的實(shí)例。另外，在附圖及【具體實(shí)施方式】中所使用相同或類似標(biāo)號(hào)的元件/構(gòu)件是用來(lái)代表相同或類似部分。在下述諸實(shí)施例中，當(dāng)元件被指為“連接”或“耦接”至另一元件時(shí)，其可為直接連接或耦接至另一元件，或可能存在介于其間的元件或特定材料(例如:膠體或焊料)。
[0078]根據(jù)本發(fā)明的一較佳具體實(shí)施例為一種收發(fā)器。于此實(shí)施例中，收發(fā)器為運(yùn)作于開汲極(Open Drain)組態(tài)的半雙工收發(fā)器，適用于各種信號(hào)的傳送與接收，可同時(shí)具有低成本與高傳輸速度的優(yōu)點(diǎn)，并具有相當(dāng)大的使用彈性，無(wú)論是否搭配隔離器或搭配隔離器的數(shù)目為何，均能達(dá)到高傳輸速度，且無(wú)論是單端(Single-ended)型式或差動(dòng)(Differential)型式的收發(fā)器均適用。
[0079]請(qǐng)參照?qǐng)D4，圖4為此實(shí)施例的半雙工的收發(fā)器架構(gòu)搭配隔離器的示意圖。如圖4所示，半雙工的收發(fā)器4分別耦接第一隔離器ISOl及第二隔離器IS02。第一隔離器ISOl及第二隔離器IS02分別耦接微處理器MCU。半雙工的收發(fā)器4亦耦接匯流排BUS，且瞬態(tài)電壓抑制器TVS耦接于匯流排BUS上。半雙工的收發(fā)器4包括接收單元42、傳送單元44及偵測(cè)單元46。其中，接收單元42親接匯流排BUS。傳送單元44親接匯流排BUS。偵測(cè)單元46分別親接接收單元42及傳送單元44。
[0080]半雙工的收發(fā)器4具有輸入/輸出接腳IN/0UT、接收輸出接腳R_0UT、接收致能接腳R_EN、傳送輸入接腳T_IN及傳送致能接腳T_EN。其中，輸入/輸出接腳IN/0UT耦接匯流排BUS并通過匯流排BUS接收來(lái)自外部的輸入信號(hào)Sin及將輸出信號(hào)S ■傳送至外部；接收輸出接腳R_0UT耦接第一隔離器ISOl并通過第一隔離器ISOl將一接收輸出信號(hào)Srjw輸出至微處理器MCU ;接收致能接腳R_EN耦接第二隔離器IS02并通過第二隔離器IS02接收來(lái)自微處理器MCU的接收致能信號(hào)SR—EN;傳送致能接腳T_EN耦接第二隔離器IS02并通過第二隔離器IS02接收來(lái)自微處理器MCU的傳送致能信號(hào)ST—EN及傳送輸入信號(hào)ST—IN。
[0081]接著，請(qǐng)參照?qǐng)D5，圖5為圖4中的偵測(cè)單元46的詳細(xì)示意圖。如圖5所示，偵測(cè)單元46包括比較器460、判斷增強(qiáng)電路462、上拉(Pull-up)電路464、下拉(Pull-down)電路466、兩個(gè)選擇器468及470。其中，上拉電路464及下拉電路466分別耦接比較器460的兩輸入端；比較器460的輸出端耦接至判斷增強(qiáng)電路462 ;接收單元42耦接判斷增強(qiáng)電路462 ;判斷增強(qiáng)電路462分別耦接至選擇器468及470 ;選擇器468及470分別耦接至傳送單元44。
[0082]比較器460通過兩輸入端分別接收到接收致能信號(hào)SR—_及傳送致能信號(hào)S T—EN，并根據(jù)接收致能信號(hào)SR—_及傳送致能信號(hào)S T—EN之間是否同電位產(chǎn)生一比較結(jié)果COM至判斷增強(qiáng)電路462。
[0083]判斷增強(qiáng)電路462接收來(lái)自接收單元42的外部的輸入信號(hào)Sin并輸出一接收輸出信號(hào)SR—.。此外，判斷增強(qiáng)電路462亦接收傳送輸入信號(hào)ST—ΙΝ及比較結(jié)果C0M，并根據(jù)比較結(jié)果COM判斷是否需增強(qiáng)傳送輸入信號(hào)ST—IN及所要增強(qiáng)的信號(hào)準(zhǔn)位。
[0084]于此實(shí)施例中，判斷增強(qiáng)電路462會(huì)分別將原始的傳送輸入信號(hào)St in及增強(qiáng)的傳送輸入信號(hào)ST—IN’均傳送至選擇器470，并分別將原始的傳送致能信號(hào)St en及增強(qiáng)的傳送致能信號(hào)ST—EN’均傳送至選擇器468。若接收致能信號(hào)SR—_及傳送致能信號(hào)S τ—_之間同電位，判斷增強(qiáng)電路462的判斷結(jié)果為是，亦即判斷增強(qiáng)電路462判定傳送輸入信號(hào)St in需增強(qiáng)，則選擇器468及470會(huì)分別將增強(qiáng)的傳送致能信號(hào)ST—ΕΝ’及增強(qiáng)的傳送輸入信號(hào)ST—ΙΝ’傳送至傳送單元44，再由傳送單元44根據(jù)增強(qiáng)的傳送致能信號(hào)St εν’及增強(qiáng)的傳送輸入信號(hào)ST—ΙΝ’產(chǎn)生輸出信號(hào)S.輸出至外部；若接收致能信號(hào)S _及傳送致能信號(hào)S τ—ΕΝ之間并非同電位，判斷增強(qiáng)電路462的判斷結(jié)果為否，亦即判斷增強(qiáng)電路462判定傳送輸入信號(hào)ST—IN不需增強(qiáng)，則選擇器468及470會(huì)分別將原始的傳送致能信號(hào)S τ—EN及原始的傳送輸入信號(hào)ST—^專送至傳送單元44，再由傳送單元44根據(jù)原始的傳送致能信號(hào)S τ—EN及原始的傳送輸入信號(hào)sT—IN產(chǎn)生輸出信號(hào)S ■輸出至外部。
[0085]于實(shí)際應(yīng)用中，偵測(cè)單元46亦可選擇不設(shè)置選擇器468及470，而是直接由偵測(cè)單元46根據(jù)其判斷傳送輸入信號(hào)St in是否需增強(qiáng)的判斷結(jié)果選擇性地將原始的傳送致能信號(hào)ST—_及原始的傳送輸入信號(hào)S⑶傳送至傳送單元44或?qū)⒃鰪?qiáng)的傳送致能信號(hào)S T—EN’及增強(qiáng)的傳送輸入信號(hào)ST—IN’傳送至傳送單元44。
[0086]接著，請(qǐng)參照?qǐng)D6，圖6為圖5中的判斷增強(qiáng)電路462的詳細(xì)示意圖。如圖6所示，判斷增強(qiáng)電路462包括第一邏輯閘單元G1、第二邏輯閘單元G2、第三邏輯閘單元G3、第四邏輯閘單元G4、鎖存單元LI?L2、多工單元Ml?M3及增強(qiáng)單元Ε?。其中，第一邏輯閘單元G1、第二邏輯閘單元G2、第三邏輯閘單元G3及第四邏輯閘單元G4分別為反相(NOT)閘元件、互斥或(XOR)閘元件、及(AND)閘元件與反或(NOR)閘元件，但不以此為限。
[0087]第一邏輯閘單元Gl接收來(lái)自外部的輸入信號(hào)SIN并輸出一接收輸出信號(hào)Sr qut。第二邏輯閘單元G2的兩輸入端分別接收到接收致能信號(hào)Sr en及傳送致能信號(hào)St en且其輸出端耦接至第三邏輯閘單元G3的一輸入端。第三邏輯閘單元G3的另一輸入端耦接第四邏輯閘單元G4的一輸入端并接收比較結(jié)果C0M，且其輸出端耦接至鎖存單元LI。第四邏輯閘單元G4的兩輸入端分別接收比較結(jié)果COM及接收輸出信號(hào)Srjw，且其輸出端耦接至鎖存單元L2。鎖存單元LI耦接至多工單元M2。鎖存單元L2耦接至多工單元Ml。多工單元Ml親接至多工單元M2且多工單元M2親接至多工單元M3。多工單元M2還接收原始的傳送輸入信號(hào)3[^并選擇性地輸出原始的傳送輸入信號(hào)S τ—⑶或增強(qiáng)的傳送輸入信號(hào)S τ—ΙΝ’。多工單元M3還接收原始的傳送致能信號(hào)St _并選擇性地輸出原始的傳送致能信號(hào)S τ ΕΝ或增強(qiáng)的傳送致能信號(hào)3[εν’。
[0088]需說明的是，偵測(cè)單元46可根據(jù)判斷增強(qiáng)電路462的判斷結(jié)果選擇性地運(yùn)作于正常(Normal)組態(tài)、開汲極上推(Open Drain Push)組態(tài)、開汲極下拉(Open Drain Pull)組態(tài)或差動(dòng)開汲極(Differential Open Drain)組態(tài)下。實(shí)際上，開汲極上推組態(tài)、開汲極下拉組態(tài)及差動(dòng)開汲極組態(tài)為不同型式的增強(qiáng)組態(tài)，分別詳述如下:
[0089](I)開汲極上推(Open Drain Push)組態(tài)
[0090]請(qǐng)參照?qǐng)D7A及圖7B，半雙工的收發(fā)器4的傳送單元44包括傳送致能邏輯電路440、第一開關(guān)SWl及第二開關(guān)SW2。傳送致能邏輯電路440包括第五邏輯閘單元G5、第六邏輯閘單元G6及第七邏輯閘單元G7。其中，第五邏輯閘單元G5及第七邏輯閘單元G7的輸入端均接收到傳送致能信號(hào)ST_EN ;第六邏輯閘單元G6的輸入端耦接第五邏輯閘單元G5的輸入端及第七邏輯閘單元G7的輸出端；第五邏輯閘單元G5及第六邏輯閘單元G6的輸出端分別耦接至第一開關(guān)SWl及第二開關(guān)SW2的閘極。
[0091]實(shí)際上，第五邏輯閘單元G5、第六邏輯閘單元G6及第七邏輯閘單元G7分別是反及(NAND)閘元件、反或(NOR)閘元件與反相(NOT)閘元件，但不以此為限。
[0092]當(dāng)操作于開汲極上推(Open Drain Push)組態(tài)時(shí)，第一開關(guān)SWl開啟且第二開關(guān)SW2關(guān)閉，傳送單元44僅使用上方的第五邏輯閘單元G5推高(Push-high)輸出信號(hào)的位準(zhǔn)，以形成輸出信號(hào)的正緣(Rising Edge);當(dāng)?shù)谝婚_關(guān)SWl亦關(guān)閉時(shí)，傳送單元44關(guān)閉，再利用外部線路(例如設(shè)置于匯流排BUS上的拉低電路PD)來(lái)拉低(Pull-low)輸出信號(hào)的位準(zhǔn)，以形成輸出信號(hào)的負(fù)緣(Falling Edge)。
[0093]需說明的是，由于利用外部線路來(lái)拉低輸出信號(hào)的位準(zhǔn)的速度較慢，如圖7C中的虛線所示輸出信號(hào)S.的負(fù)緣下降得太慢，因此，當(dāng)偵測(cè)單元46的判斷增強(qiáng)電路462偵測(cè)到是由外部線路在拉低輸出信號(hào)的位準(zhǔn)時(shí)，判斷增強(qiáng)電路462會(huì)增強(qiáng)傳送輸入信號(hào)ST—^的負(fù)緣的部分以及傳送致能信號(hào)St en，使得輸出信號(hào)的負(fù)緣會(huì)下降得較快，其位準(zhǔn)變化會(huì)變得較為理想，如圖7C中的實(shí)線所示。
[0094](2)開汲極下拉(Open Drain Pull)組態(tài)
[0095]請(qǐng)參照?qǐng)D8A及圖8B，當(dāng)操作于開汲極下拉(Open Drain Pull)組態(tài)時(shí)，第一開關(guān)SWl關(guān)閉且第二開關(guān)SW2開啟，傳送單元44僅使用下方的第六邏輯閘單元G6拉低(Pull-1ow)輸出信號(hào)的位準(zhǔn)；當(dāng)?shù)诙_關(guān)SW2亦關(guān)閉時(shí)，傳送單元44關(guān)閉，再利用外部線路(例如設(shè)置于匯流排BUS上的拉高電路PU)來(lái)推高(Push-high)輸出信號(hào)的位準(zhǔn)。
[0096]需說明的是，由于利用外部線路來(lái)推高輸出信號(hào)的位準(zhǔn)的速度較慢，如圖SC中的虛線所示輸出信號(hào)S.的正緣上升得太慢，因此，當(dāng)偵測(cè)單元46的判斷增強(qiáng)電路462偵測(cè)到是由外部線路在推高輸出信號(hào)的位準(zhǔn)時(shí)，判斷增強(qiáng)電路462會(huì)增強(qiáng)傳送輸入信號(hào)ST—^的正緣的部分以及傳送致能信號(hào)St en，使得輸出信號(hào)的正緣會(huì)上升得較快，其位準(zhǔn)變化會(huì)變得較為理想，如圖SC中的實(shí)線所示。
[0097]需說明的是，前面兩種組態(tài)均屬于單端(Single-ended)輸出型式的收發(fā)器，實(shí)際上，本發(fā)明亦可應(yīng)用于差動(dòng)(Differential)輸出型式的收發(fā)器，以得到較好的共?；コ饽芰?。
[0098](3)差動(dòng)開汲極(Differential Open Drain)組態(tài)
[0099]請(qǐng)參照?qǐng)D9A及圖9B，具有差動(dòng)輸出型式的半雙工的收發(fā)器4的傳送單元44包括傳送致能邏輯電路440、第一開關(guān)SWl、第二開關(guān)SW2、第三開關(guān)SW3及第四開關(guān)SW4。傳送致能邏輯電路440包括第八邏輯閘單元G8?第十五邏輯閘單元G15。其中，第十一邏輯閘單元Gll與第十五邏輯閘單元G15的輸入端彼此親接；第^^一邏輯閘單元Gll的輸出端分別耦接至第八邏輯閘單元G8及第九邏輯閘單元G9的一輸入端；第八邏輯閘單元G8的另一輸入端耦接至第十邏輯閘單元GlO的輸入端；第十邏輯閘單元G10、第十二邏輯閘單元G12及第十四邏輯閘單元G14的輸入端均會(huì)接收傳送致能信號(hào)St en;第十邏輯閘單元GlO的輸出端耦接第九邏輯閘單元G9的另一輸入端；第十五邏輯閘單元G15的輸出端分別耦接至第十二邏輯閘單元G12及第十三邏輯閘單元G13的一輸入端；第十四邏輯閘單元G14的輸出端耦接至第十三邏輯閘單元G13的另一輸入端；第八邏輯閘單元G8、第九邏輯閘單元G9、第十二邏輯閘單元G12及第十三邏輯閘單元G13的輸出端分別耦接至第一開關(guān)SWl?第四開關(guān)SW4的閘極。
[0100]實(shí)際上，第八邏輯閘單元G8?第十五邏輯閘單元G15可分別是反及(NAND)閘元件、反或(NOR)閘元件、反相(NOT)閘元件、反相(NOT)閘元件、反及(NAND)閘元件、反或(NOR)閘元件、反相(NOT)閘元件與反相(NOT)閘元件，但不以此為限。
[0101]如圖9A所示，當(dāng)傳送單元44的上半部電路及下半部電路分別操作于開汲極下拉(Open Drain Pull)組態(tài)及開汲極上推(Open Drain Push)組態(tài)時(shí)，第一開關(guān)SWl及第四開關(guān)SW4關(guān)閉且第二開關(guān)SW2及第三開關(guān)SW3開啟，傳送單元44的上半部電路僅使用第九邏輯閘單元G9拉低(Pull-low)差動(dòng)輸出信號(hào)中的正輸出信號(hào)S.+的位準(zhǔn)且傳送單元44的下半部電路僅使用第十二邏輯閘單元G12推高(Push-high)差動(dòng)輸出信號(hào)中的負(fù)輸出信號(hào)S.-的位準(zhǔn)；當(dāng)?shù)诙_關(guān)SW2及第三開關(guān)SW3亦關(guān)閉時(shí)，傳送單元44的上半部電路及下半部電路均關(guān)閉，再利用設(shè)置于匯流排40A上的拉高電路PU來(lái)推高(Push-high)差動(dòng)輸出信號(hào)中的正輸出信號(hào)Squt+的位準(zhǔn)及利用設(shè)置于匯流排40B上的拉低電路H)來(lái)拉低(Pull-1ow)差動(dòng)輸出信號(hào)中的負(fù)輸出信號(hào)S.-的位準(zhǔn)。
[0102]需說明的是，由于利用外部線路來(lái)推高正輸出信號(hào)S.+的位準(zhǔn)及拉低負(fù)輸出信號(hào)Sout-的位準(zhǔn)的速度較慢，如圖9C中的虛線所示正輸出信號(hào)S.+的正緣上升得太慢且負(fù)輸出信號(hào)Stw-的負(fù)緣下降得太慢，因此，當(dāng)偵測(cè)單元46的判斷增強(qiáng)電路462偵測(cè)到是由外部線路在推高正輸出信號(hào)S.+的位準(zhǔn)及拉低負(fù)輸出信號(hào)Stw-的位準(zhǔn)時(shí)，判斷增強(qiáng)電路462會(huì)分別增強(qiáng)正傳送輸入信號(hào)的正緣的部分、負(fù)傳送輸入信號(hào)的負(fù)緣的部分以及傳送致能信號(hào)ST—EN，使得正輸出信號(hào)S.+的正緣上升得較快且負(fù)輸出信號(hào)S.-的負(fù)緣下降得較快，其位準(zhǔn)變化會(huì)變得較為理想，如圖9C中的實(shí)線所示。
[0103]同理，如圖9B所示，當(dāng)傳送單元44的上半部電路及下半部電路分別操作于開汲極上推(Open Drain Push)組態(tài)及開汲極下拉(Open Drain Pull)組態(tài)時(shí)，第一開關(guān)SWl及第四開關(guān)SW4開啟且第二開關(guān)SW2及第三開關(guān)SW3關(guān)閉，傳送單元44的上半部電路僅使用第八邏輯閘單元G8推高(Push-high)差動(dòng)輸出信號(hào)中的正輸出信號(hào)S.+的位準(zhǔn)且傳送單元44的下半部電路僅使用第十三邏輯閘單元G13拉低(Pull-low)差動(dòng)輸出信號(hào)中的負(fù)輸出信號(hào)S.-的位準(zhǔn)；當(dāng)?shù)谝婚_關(guān)SWl及第四開關(guān)SW4亦關(guān)閉時(shí)，傳送單元44的上半部電路及下半部電路均關(guān)閉，再利用設(shè)置于匯流排40A上的拉低電路H)來(lái)拉低(Pull-low)差動(dòng)輸出信號(hào)中的正輸出信號(hào)Squt+的位準(zhǔn)及利用設(shè)置于匯流排40B上的拉高電路HJ來(lái)推高(Push-high)差動(dòng)輸出信號(hào)中的負(fù)輸出信號(hào)S.-的位準(zhǔn)。
[0104]需說明的是，由于利用外部線路來(lái)拉低正輸出信號(hào)S.+的位準(zhǔn)及推高負(fù)輸出信號(hào)Sout-的位準(zhǔn)的速度較慢，如圖9D中的虛線所示正輸出信號(hào)S.+的負(fù)緣下降得太慢且負(fù)輸出信號(hào)Squt-的正緣上升得太慢，因此，當(dāng)偵測(cè)單元46的判斷增強(qiáng)電路462偵測(cè)到是由外部線路在拉低正輸出信號(hào)S.+的位準(zhǔn)及推高負(fù)輸出信號(hào)Stw-的位準(zhǔn)時(shí)，判斷增強(qiáng)電路462會(huì)分別增強(qiáng)正傳送輸入信號(hào)Stw+的負(fù)緣的部分、負(fù)傳送輸入信號(hào)S.-的正緣的部分以及傳送致能信號(hào)ST—EN，使得正輸出信號(hào)S.+的負(fù)緣下降得較快且負(fù)輸出信號(hào)S.-的正緣上升得較快，其位準(zhǔn)變化會(huì)變得較為理想，如圖9D中的實(shí)線所示。
[0105]根據(jù)本發(fā)明的另一較佳具體實(shí)施例為一種收發(fā)器運(yùn)作方法。于此實(shí)施例中，收發(fā)器運(yùn)作方法用以運(yùn)作收發(fā)器。收發(fā)器耦接匯流排。收發(fā)器包括接收單元及傳送單元。接收單元及傳送單元分別耦接匯流排。
[0106]請(qǐng)參照?qǐng)D10，圖10為此實(shí)施例的收發(fā)器運(yùn)作方法的流程圖。如圖10所示，于步驟SlO中，此方法根據(jù)接收致能信號(hào)與傳送致能信號(hào)之間是否同電位產(chǎn)生比較結(jié)果。實(shí)際上，收發(fā)器可通過隔離器接收來(lái)自微處理器的致能信號(hào)與傳送致能信號(hào)，并且比較結(jié)果可顯示收發(fā)器與微處理器間的組態(tài)，但不以此為限。
[0107]于步驟S12中，此方法根據(jù)比較結(jié)果判斷是否需增強(qiáng)傳送輸入信號(hào)。若致能信號(hào)與傳送致能信號(hào)之間并非同電位，步驟S12的判斷結(jié)果為否，代表傳送輸入信號(hào)不需增強(qiáng)，此方法執(zhí)行步驟S14，采用正常組態(tài)，亦即傳統(tǒng)的上推-下拉(Push-Pull)組態(tài)。若致能信號(hào)與傳送致能信號(hào)之間同電位，步驟S12的判斷結(jié)果為是，代表傳送輸入信號(hào)需增強(qiáng)，此方法執(zhí)行步驟S16，采用開汲極上推(Open Drain Push)組態(tài)、開汲極下拉(Open Drain Pull)組態(tài)或差動(dòng)開汲極(Open Drain Differential)組態(tài)等增強(qiáng)組態(tài)。
[0108]于上述增強(qiáng)組態(tài)下，此方法執(zhí)行步驟S18，偵測(cè)收發(fā)器的外部線路組態(tài)。于步驟S20中，此方法判斷外部線路是否推高輸出信號(hào)的位準(zhǔn)。若步驟S20的判斷結(jié)果為是，代表是由外部線路在推高輸出信號(hào)的位準(zhǔn)且其輸出信號(hào)推高速度會(huì)較慢，因此，此方法執(zhí)行步驟S22，增強(qiáng)傳送輸入信號(hào)的正緣及傳送致能信號(hào)，以使得輸出信號(hào)的正緣上升得較快。若步驟S20的判斷結(jié)果為否，代表是由外部線路在拉低輸出信號(hào)的位準(zhǔn)且其輸出信號(hào)拉低速度會(huì)較慢，因此，此方法執(zhí)行步驟S24，增強(qiáng)傳送輸入信號(hào)的負(fù)緣及傳送致能信號(hào)，以使得輸出信號(hào)的負(fù)緣下降得較快。
[0109]相較于現(xiàn)有技術(shù)，根據(jù)本發(fā)明所公開的收發(fā)器及其運(yùn)作方法無(wú)論在無(wú)隔離器或具有不同數(shù)目的隔離器的系統(tǒng)架構(gòu)下均能夠自動(dòng)偵測(cè)外部的線路組態(tài)并據(jù)以動(dòng)態(tài)增強(qiáng)信號(hào)，進(jìn)而達(dá)到信號(hào)的高速傳輸。由此，本發(fā)明的收發(fā)器及其運(yùn)作方法能夠有效改善傳統(tǒng)上當(dāng)收發(fā)器運(yùn)作于開汲極(Open Drain)組態(tài)時(shí)信號(hào)傳輸速度過慢的缺點(diǎn)，故能同時(shí)實(shí)現(xiàn)降低成本與信號(hào)高速傳輸?shù)碾p重功效。
[0110]通過以上較佳具體實(shí)施例的詳述，是希望能更加清楚描述本發(fā)明的特征與精神，而并非以上述所公開的較佳具體實(shí)施例來(lái)對(duì)本發(fā)明的范疇加以限制。相反地，其目的是希望能涵蓋各種改變及具相等性的安排于本發(fā)明所欲申請(qǐng)的權(quán)利要求的范疇內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種收發(fā)器，耦接一匯流排，其特征在于，上述收發(fā)器包括: 一接收單元，親接上述匯流排； 一傳送單元，耦接上述匯流排；以及 一偵測(cè)單元，分別耦接上述接收單元及上述傳送單元，上述偵測(cè)單元分別接收一第一輸入信號(hào)、一接收致能信號(hào)及一傳送致能信號(hào)，并根據(jù)上述接收致能信號(hào)與上述傳送致能信號(hào)的一比較結(jié)果選擇性地增強(qiáng)上述第一輸入信號(hào)與上述傳送致能信號(hào)后通過上述傳送單元傳送至上述匯流排。2.如權(quán)利要求1所述的收發(fā)器，其特征在于，上述偵測(cè)單元包括: 一比較電路，用以分別接收上述接收致能信號(hào)及上述傳送致能信號(hào)，并根據(jù)上述接收致能信號(hào)及上述傳送致能信號(hào)之間是否同電位產(chǎn)生上述比較結(jié)果；以及 一判斷增強(qiáng)電路，分別耦接上述比較電路、上述接收單元及上述傳送單元，用以根據(jù)上述比較結(jié)果判斷是否需增強(qiáng)上述第一輸入信號(hào)及所要增強(qiáng)的信號(hào)準(zhǔn)位。3.如權(quán)利要求2所述的收發(fā)器，其特征在于，若上述接收致能信號(hào)及上述傳送致能信號(hào)之間并非同電位，上述判斷增強(qiáng)電路的判斷結(jié)果為否，上述判斷增強(qiáng)電路輸出上述第一輸入信號(hào)；若上述接收致能信號(hào)及上述傳送致能信號(hào)之間同電位，上述判斷增強(qiáng)電路的判斷結(jié)果為是，上述判斷增強(qiáng)電路增強(qiáng)上述第一輸入信號(hào)及上述傳送致能信號(hào)并輸出增強(qiáng)后的上述第一輸入信號(hào)及上述傳送致能信號(hào)。4.如權(quán)利要求3所述的收發(fā)器，其特征在于，上述收發(fā)器還包括: 一選擇器，耦接于上述判斷增強(qiáng)電路與上述傳送單元之間，用以選擇將上述判斷增強(qiáng)電路所輸出的上述第一輸入信號(hào)或增強(qiáng)后的上述第一輸入信號(hào)及上述傳送致能信號(hào)或增強(qiáng)后的上述傳送致能信號(hào)傳送至上述傳送單元。5.如權(quán)利要求3所述的收發(fā)器，其特征在于，上述接收單元通過上述匯流排接收一第二輸入信號(hào)，當(dāng)上述判斷增強(qiáng)電路增強(qiáng)上述第一輸入信號(hào)時(shí)，上述判斷增強(qiáng)電路更根據(jù)上述第二輸入信號(hào)判斷上述匯流排的線路組態(tài)為推高或拉低，若上述判斷增強(qiáng)電路判定上述匯流排的線路組態(tài)為推高，則上述判斷增強(qiáng)電路增強(qiáng)上述第一輸入信號(hào)的一正緣；若上述判斷增強(qiáng)電路判定上述匯流排的線路組態(tài)為拉低，則上述判斷增強(qiáng)電路增強(qiáng)上述第一輸入信號(hào)的負(fù)緣。6.如權(quán)利要求2所述的收發(fā)器，其特征在于，上述偵測(cè)單元還包括: 一上拉電路及/或一下拉電路，耦接于上述比較電路的接收端。7.如權(quán)利要求1所述的收發(fā)器，其特征在于，上述偵測(cè)單元運(yùn)作于一正常組態(tài)、一開汲極下拉組態(tài)、一開汲極上推組態(tài)或一差動(dòng)開汲極組態(tài)。8.一種收發(fā)器運(yùn)作方法，用以運(yùn)作一收發(fā)器，上述收發(fā)器耦接一匯流排，上述收發(fā)器包括一接收單元及一傳送單元，上述接收單元及上述傳送單元分別親接上述匯流排，其特征在于，上述收發(fā)器運(yùn)作方法包括下列步驟: (a)根據(jù)上述收發(fā)器接收到的一接收致能信號(hào)與一傳送致能信號(hào)產(chǎn)生一比較結(jié)果；以及 (b)根據(jù)上述比較結(jié)果選擇性地增強(qiáng)上述第一輸入信號(hào)與上述傳送致能信號(hào)后通過上述傳送單元傳送至上述匯流排。9.如權(quán)利要求8所述的收發(fā)器運(yùn)作方法，其特征在于，步驟(a)是根據(jù)上述接收致能信號(hào)及上述傳送致能信號(hào)之間是否同電位產(chǎn)生上述比較結(jié)果且步驟(b)是根據(jù)上述比較結(jié)果判斷是否需增強(qiáng)上述第一輸入信號(hào)及所要增強(qiáng)的信號(hào)準(zhǔn)位。10.如權(quán)利要求9所述的收發(fā)器運(yùn)作方法，其特征在于，若上述接收致能信號(hào)及上述傳送致能信號(hào)之間并非同電位，步驟(b)的判斷結(jié)果為否，上述收發(fā)器運(yùn)作方法輸出上述第一輸入信號(hào)；若上述接收致能信號(hào)及上述傳送致能信號(hào)之間同電位，步驟(b)的判斷結(jié)果為是，上述收發(fā)器運(yùn)作方法增強(qiáng)上述第一輸入信號(hào)及上述傳送致能信號(hào)并輸出增強(qiáng)后的上述第一輸入信號(hào)及上述傳送致能信號(hào)。11.如權(quán)利要求10所述的收發(fā)器運(yùn)作方法，其特征在于，上述接收單元通過上述匯流排接收一第二輸入信號(hào)，當(dāng)上述收發(fā)器運(yùn)作方法增強(qiáng)上述第一輸入信號(hào)時(shí)，上述收發(fā)器運(yùn)作方法更根據(jù)上述第二輸入信號(hào)判斷上述匯流排的線路組態(tài)為推高或拉低，若上述收發(fā)器運(yùn)作方法判定上述匯流排的線路組態(tài)為推高，則上述收發(fā)器運(yùn)作方法增強(qiáng)上述第一輸入信號(hào)的一正緣；若上述收發(fā)器運(yùn)作方法判定上述匯流排的線路組態(tài)為拉低，則上述收發(fā)器運(yùn)作方法增強(qiáng)上述第一輸入信號(hào)的負(fù)緣。12.如權(quán)利要求8所述的收發(fā)器運(yùn)作方法，其特征在于，上述增強(qiáng)組態(tài)為一開汲極下拉組態(tài)、一開汲極上推組態(tài)或一差動(dòng)開汲極組態(tài)。
【文檔編號(hào)】H04B1/44GK105991156SQ201510088940
【公開日】2016年10月5日
【申請(qǐng)日】2015年2月27日
【發(fā)明人】陳志豪
【申請(qǐng)人】力祥半導(dǎo)體股份有限公司