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發送器、接收器、數據傳輸系統和數據傳送方法.pdf

摘要
申請專利號:

CN201610405115.8

申請日:

2016.06.08

公開號:

CN106257436A

公開日:

2016.12.28

當前法律狀態:

實審

有效性:

審中

法律詳情: 實質審查的生效IPC(主分類):G06F 13/42申請日:20160608|||專利申請權的轉移IPC(主分類):G06F 13/42登記生效日:20180604變更事項:申請人變更前權利人:ARM 有限公司變更后權利人:ARM 有限公司變更事項:地址變更前權利人:英國劍橋變更后權利人:英國劍橋變更事項:申請人變更后權利人:安謀科技(中國)有限公司|||公開
IPC分類號: G06F13/42 主分類號: G06F13/42
申請人: ARM 有限公司
發明人: 大衛·沃爾特·弗萊恩
地址: 英國劍橋
優先權: 2015.06.16 GB 1510545.5
專利代理機構: 北京東方億思知識產權代理有限責任公司 11258 代理人: 林強
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201610405115.8

授權公告號:

||||||

法律狀態公告日:

2018.07.06|||2018.06.22|||2016.12.28

法律狀態類型:

實質審查的生效|||專利申請權、專利權的轉移|||公開

摘要

本公開涉及發送器、接收器、數據傳輸系統和數據傳送方法。通過使用從發送器向接收器傳遞的一組有效的傳送狀態和從接收器向發送器傳遞的一組有效的確認狀態,在發送器和接收器之間的通信協議被定義。在這些組的每一個的有效狀態中,0模式之間的漢明距離、以及1模式之間的漢明距離至少為1,且發送器被布置為響應于從接收器接收確認狀態,在若干傳送狀態之間轉變,所述確認狀態與發送器在請求總線上向接收器發送的傳送狀態匹配。因此,提供了跨過多電壓和/或時鐘域接口的魯棒的通信協議。

權利要求書

1.一種數據傳輸系統,包括:
數據總線、請求總線和確認總線;
發送器,所述發送器根據通信協議在所述請求總線上維護當前傳送狀態,其中所述當
前傳送狀態表示涉及經由數據總線的數據傳輸的發送器的狀態;以及
接收器,所述接收器根據所述通信協議從所述請求總線讀取所接收的傳輸狀態,且當
根據所述通信協議接收的傳送狀態是一組有效傳送狀態中的有效傳送狀態時,在所述確認
總線上維護確認狀態,
其中所述發送器被布置為根據通信協議從確認總線讀取所接收的確認狀態,并且當所
述有效確認狀態對應于發送器的狀態時,發送器響應于根據通信協議接收到一組有效確認
狀態中的有效確認狀態,以轉變涉及經由數據總線的數據傳輸的發送器的狀態,
其中,在一組有效傳送狀態的有效傳送狀態中,0模式之間的漢明距離和1模式之間的
漢明距離至少為1,以及
其中,在一組有效確認狀態的有效確認狀態中,0模式之間的漢明距離和1模式之間的
漢明距離至少為1。
2.如權利要求1所述的數據傳輸系統,其中所述一組有效傳送狀態和所述一組有效確
認狀態的每一個具有常量奇偶值。
3.如權利要求1所述的數據傳輸系統,其中所述組有效傳送狀態和所述一組有效確認
狀態的每一個包括具有常量奇偶值的測試模式狀態。
4.如權利要求3所述的數據傳輸系統,其中所述數據總線包括發送器至接收器數據總
線和接收器至發送器數據總線,并且所述接收器響應于所述被接收的傳送狀態為所述測試
模式狀態,在所述接收器至發送器數據總線上傳送在所述發送器至接收器數據總線上所接
收的數據。
5.如權利要求1所述的數據傳輸系統,其中由所述接收器在所述確認總線上所維護的
所述確認狀態的位模式,與由所述接收器從所述請求總線讀取的所述被接收的傳送狀態相
同。
6.如權利要求1所述的數據傳輸系統,其中由所述接收器在所述確認總線上所維護的
所述確認狀態的位模式,與由所述接收器從所述請求總線讀取的所述被接收的傳送狀態不
同。
7.如權利要求1所述的數據傳輸系統,其中所述組有效傳送狀態和所述組有效確認狀
態的中的每個包括待機狀態,在所述待機狀態中,所述發送器不試圖經由所述數據總線執
行數據傳輸。
8.如權利要求1所述的數據傳輸系統,其中所述發送器包括鉗位電路,所述鉗位電路用
于保持在所述請求總線上所維護的當前傳輸狀態于斷電狀態中,所述斷電狀態不被包括在
根據通信協議的所述組有效傳送狀態中,且當所述斷電狀態在所述請求總線上維護時,所
述發送器被布置為進入發送器低功率狀態,并且所述接收器響應于從所述請求總線上讀取
所述斷電狀態,進入接收器低功率狀態。
9.如權利要求8所述的數據傳輸系統,其中針對所述斷電狀態,所述請求總線被鎖定為
低態有效。
10.如權利要求8所述的數據傳輸系統,其中所述接收器包括喚醒電路,所述喚醒電路
響應于所述請求總線上任何位的值的改變,使得所述接收器退出所述接收器低功率狀態。
11.如權利要求7所述的數據傳輸系統,其中所述發送器包括鉗位電路,所述鉗位電路
用于保持在所述請求總線上維護的當前傳送狀態于所述待機狀態中,并且當所述鉗位電路
保持在所述請求總線上維護的所述當前傳送狀態于所述待機狀態中時,所述發送器被布置
為進入發送器低功率狀態,以及所述接收器響應于從所述請求總線讀取所述待機狀態,進
入接收器低功率狀態。
12.如權利要求11所述的數據傳輸系統,其中所述待機狀態是其中單個位被維護的多
位信號,且所述接收器包括喚醒電路,所述喚醒電路響應于所述單個位不被維護,使得所述
接收器退出所述低功率狀態。
13.如權利要求8所述的數據傳輸系統,其中當所述發送器退出所述發送器低功率狀態
準備經由所述數據執行的數據傳輸、并在所述請求執行上維護所述當前傳送狀態時,所述
發送器被布置為進入發送器低功率模式,直到在所接收的確認狀態中的改變在所述確認總
線上發生。
14.如權利要求1所述的數據傳輸系統,其中當在所述數據總線上動態地維護有效數據
時,所述組有效傳送狀態包括被所述發送器使用的兩個活躍的數據傳送狀態,以及由所述
發送器在所述數據總線上維護的數據值中的任何動態改變伴隨所述兩個活躍的數據傳送
狀態之間的改變。
15.如權利要求14所述的數據傳輸系統,其中所述接收器響應于從所述請求總線讀取
所述兩個活躍的數據傳送狀態,從所述數據總線采樣數據。
16.如權利要求1所述的數據傳輸系統,其中所述發送器和所述接收器處于不同的時鐘
域,并且
所述接收器包括接收器同步電路,在所述接收器的時鐘域中采樣所述請求總線以提供
接收器解碼電路的信號來確定所接收的傳送狀態;以及
所述發送器包括發送器同步電路,在所述發送器的時鐘域中采樣所述確認總線以提供
發送器解碼電路的信號來確定所接收的確認狀態。
17.如權利要求1所述的數據傳輸系統,其中所述接收器包括各自對應于經由所述數據
總線傳輸的數據的多個數據源的多個數據接收緩存器,
所述多個數據接收緩存器中的每個被布置為提供用于傳送的準備就緒信號至所述發
送器;以及
所述發送器響應于表示對應的數據接收緩存準備接收數據的至少一個準備就緒信號,
選擇經由所述數據總線傳輸數據的數據源,并經由所述數據總線指示所述數據源。
18.如權利要求17所述的數據傳輸系統,包括準備就緒總線,所述準備就緒總線用于運
載所述多個數據接收緩存器的所述準備就緒信號。
19.如權利要求17所述的數據傳輸系統,其中所述確認總線被布置為運載所述多個數
據接收緩存器的所述準備就緒信號。
20.一種在數據傳輸系統中傳輸數據的方法,所述數據傳輸系統包括數據總線、請求總
線和確認總線,所述方法包括以下步驟:
根據通信協議,在所述請求總線上維護發送器的當前傳送狀態,其中所述當前傳送狀
態表示涉及經由所述數據總線的數據傳輸的所述發送器的狀態;
根據所述通信協議,從所述請求總線讀取所接收的傳送狀態;
當所接收的傳送狀態是根據通信協議的一組有效傳送狀態的有效傳送狀態時,在確認
總線上維護確認狀態;
根據所述通信協議,從所述確認總線讀取所接收的確認狀態;以及
當所述有效確認狀態對應于所述發送器的狀態時,在接收到根據所述通信協議一組有
效確認狀態中的有效確認狀態時,轉變涉及經由所述數據總線的數據傳輸的所述發送器的
狀態,
其中,在所述組有效傳送狀態的有效傳送狀態中,0模式之間的漢明距離和1模式之間
的漢明距離至少為1,以及
其中,在所述組有效確認狀態的有效確認狀態中,0模式之間的漢明距離和1模式之間
的漢明距離至少為1。
21.一種發送器,包括:
狀態傳送電路,根據通信協議,在請求總線上維護當前傳送狀態,其中所述當前傳送狀
態表示涉及經由數據總線的數據傳輸的發送器的狀態;以及
狀態接收電路,根據所述通信協議,從確認總線上讀取所接收的確認狀態,
其中所述發送器響應于接收根據所述通信協議的一組有效確認狀態的有效確認狀態,
當所述有效確認狀態對應于所述發送器的狀態時,轉變涉及經由所述數據總線的數據傳輸
的所述發送器的狀態;
其中,在所述組有效傳送狀態的有效傳送狀態中,0模式之間的漢明距離和1模式之間
的漢明距離至少為1,以及
其中,在所述組有效確認狀態的有效確認狀態中,0模式之間的漢明距離和1模式之間
的漢明距離至少為1。
22.一種接收器,包括:
狀態接收電路,根據通信協議,從請求總線讀取所接收的傳送狀態,其中所述當前傳送
狀態表示涉及經由數據總線的數據傳輸的發送器的狀態;以及
狀態傳送電路,當所接收的傳送狀態是根據所述通信協議的一組有效確認狀態的有效
確認狀態時,在確認總線上維護確認狀態,
其中,在所述組有效傳送狀態的有效傳送狀態中,0模式之間的漢明距離和1模式之間
的漢明距離至少為1,以及
其中,在所述組有效確認狀態的有效確認狀態中,0模式之間的漢明距離和1模式之間
的漢明距離至少為1。

說明書

發送器、接收器、數據傳輸系統和數據傳送方法

技術領域

本公開涉及數據處理。更具體地,本公開涉及從發送器到接收器的數據傳送。

背景技術

在數據處理系統中,可能存在一個組件(“發送器”)將數據傳送至另一組件(“接收
器”)的需求。為了支持二者之間數據的可靠傳送,可以采用通信協議,該通信協議使用一對
請求和確認握手信號以用于下述操作:發送器向接收器傳送一組數據比特來指示其已準
備;以及接收器接收該組數據比特來指示其已準備。一旦已建立這種相互已準備的狀態,則
發送器隨后可以將數據傳送至接收器。然而,還可能是以下情形:發送器和接收器存在于明
顯不同的電壓環境中,這對于信號在發送器和接收器(以兩個方向)之間傳播的方式具有顯
著影響,并且在這種的情況下,可以采用其中基本的兩次握手協議延伸為更保守的四次協
議的協議,,這里,上升和下降沿轉換穿過接口通過信號傳送。替代地,尤其在高速串行通信
的環境中,可以采用差分的信令方法,其中數據和反向數據都以并行的方式穿過接口通過
信號傳送,并且在接收器處被轉變回單端值,當原始數據和反向數據已在規范電壓范圍內
穩定時,該單端值被認為是有效的。此外,傳送接口可以具有輸入/輸出隔離并跨異步時鐘
域。以此方式,跨這些接口的上升和下降時刻的時序可能必須通過設計來仔細管理。

發明內容

在一個示例實施例中,存在一種數據傳輸系統,包括:數據總線、請求總線和確認
總線;發送器,根據通信協議,在請求總線上維護當前傳送狀態,其中當前傳送狀態表示涉
及經由數據總線的數據傳輸的發送器的狀態;和接收器,根據通信協議從請求總線讀取所
接收的傳輸狀態,且當接收的傳送狀態是根據通信協議的一組有效傳送狀態中的有效傳送
狀態時,在確認總線上維護確認狀態,其中發送器被布置為根據通信協議,從確認總線讀取
所接收的確認狀態,并且當該有效確認狀態對應于發送器的狀態時,發送器響應于根據通
信協議接收到一組有效確認狀態中的有效確認狀態,以轉變涉及經由數據總線的數據傳輸
的發送器的狀態,其中,在一組有效傳送狀態的有效傳送狀態中,0模式之間的漢明距離
(Hamming distance)和1模式之間的漢明距離至少為1,以及其中,在一組有效確認狀態的
有效確認狀態中,0模式之間的漢明距離和1模式之間的漢明距離至少為1。

在另一示例實施例中,存在包括數據總線、請求總線和確認總線的數據傳輸系統
中數據傳輸的方法,該方法包括以下步驟:根據通信協議,在請求總線上維護發送器的當前
傳送狀態,其中當前傳送狀態表示涉及經由數據總線的數據傳輸的發送器的狀態;當所接
收的傳送狀態是根據通信協議的一組有效傳送狀態的有效傳送狀態時,在確認總線上維護
確認狀態;根據通信協議,從確認總線讀取所接收的確認狀態;以及當有效確認狀態對應于
發送器的狀態時,在根據通信協議接收到一組有效確認狀態中的有效確認狀態時,轉變涉
及經由數據總線的數據傳輸的發送器的狀態,其中,在該組有效傳送狀態的有效傳送狀態
中,0模式之間的漢明距離和1模式之間的漢明距離至少為1;在該組有效確認狀態的有效確
認狀態中,0模式之間的漢明距離和1模式之間的漢明距離至少為1。

在另一示例實施例中,存在包括以下各項的數據傳輸系統:用于傳送數據的裝置;
用于傳輸請求的裝置;用于傳輸確認的裝置;用于根據通信協議,經由用于傳輸請求的裝置
來維護發送器的當前傳送狀態的裝置,其中當前傳送狀態表示涉及經由用于傳輸數據的裝
置的數據傳輸的發送器的狀態;用于根據該通信協議,從用于傳輸請求的裝置讀取所接收
的傳送狀態的裝置;用于當根據該通信協議接收到該組有效確認狀態的有效確認狀態時,
經由用于傳輸確認的裝置維護確認狀態的裝置;用于根據該通信協議,從用于傳輸請求的
裝置讀取所接收的確認狀態的裝置;以及當該有效確認狀態對應于該發送器的狀態時,且
當接收到根據通信協議的一組有效確認狀態的有效確認狀態時,用于轉變涉及經由用于傳
輸數據的裝置的數據傳輸的發送器的狀態的裝置;其中,在該組有效傳送狀態的有效傳送
狀態中,0模式之間的漢明距離和1模式之間的漢明距離至少為1,以及其中在該組有效確認
狀態的有效確認狀態中,0模式之間的漢明距離和1模式之間的漢明距離至少為1。

在另一示例實施例中,存在發送器,包括:狀態傳送電路,根據通信協議,在請求總
線上維護當前傳送狀態,其中該當前傳送狀態表示涉及經由數據總線的數據傳輸的發送器
的狀態;以及狀態接收電路,根據該通信協議,從確認總線上讀取所接收的確認狀態,其中
該發送器響應于接收根據該通信協議的一組有效確認狀態的有效確認狀態,當該有效確認
狀態對應于該發送器的狀態時,轉變涉及經由該數據總線的數據傳輸的發送器的狀態;并
且在該組有效傳送狀態的有效傳送狀態中,0模式之間的漢明距離和1模式之間的漢明距離
至少為1,以及其中在該組有效確認狀態的有效確認狀態中,0模式之間的漢明距離和1模式
之間的漢明距離至少為1。

在另一示例實施例中,存在接收器,包括:狀態接收電路,根據通信協議,從請求總
線讀取所接收的傳送狀態,其中該當前傳送狀態表示涉及經由數據總線的數據傳輸的發送
器的狀態;以及狀態傳送電路,當所接收的傳送狀態是根據該通信協議的一組有效確認狀
態的有效確認狀態時,在確認總線上維護確認狀態,其中,在該組有效傳送狀態的有效傳送
狀態中,0模式之間的漢明距離和1模式之間的漢明距離至少為1,以及其中在該組有效確認
狀態的有效確認狀態中,0模式之間的漢明距離和1模式之間的漢明距離至少為1。

附圖說明

本技術將只以示例的方式參考附圖中所示的其實施例被進一步描述,其中:

圖1示意性地示出了一個實施例中的數據傳輸系統;

圖2示意性地更詳細地示出了圖1中所示的發送器和接收器的組件;

圖3A示出了在一個實施例中發送器可以對請求總線宣稱的有效當前傳輸狀態集;

圖3B示出了接收器被安排為根據請求總線解釋的所接收的傳輸狀態集,包括一個
實施例中的圖3A中所示的有效傳輸狀態以及可能接收的無效傳輸狀態;

圖3C和圖3D示出了當在各自的實施例中從發送器接收到有效傳輸狀態時,接收器
被安排為宣稱對確認總線的有效確認狀態的兩個替換集合;

圖3E示出了發送器被安排為從確認總線讀取的確認狀態集,包括一個實施例中的
有效確認狀態集和無效確認狀態集;

圖4示出了一個實施例中的發送器的狀態圖和這些狀態之間的轉換的條件;

圖5示出了一個實施例中與由接收器從請求總線讀取的所接收的傳輸狀態的解釋
相對應的狀態圖;

圖6示出了一個實施例中發送器和接收器之間所交換的示例信號序列;

圖7A和7B示意性地示出了各自實施例中的喚醒電路的配置;

圖8示意性地示出了數據傳輸系統,在該數據傳輸系統中在跨越一個實施例中的
接口的每一個方向支持四個非阻塞的虛擬數據傳輸信道;

圖9示意性地示出了當在一個實施例中使用接口回環檢測時,圖8接收器內的耦合
(coupling)。

具體實施方式

至少一些實施例提供了一種數據傳輸系統,包括:數據總線、請求總線和確認總
線;發送器,根據通信協議,在該請求總線上維護當前的傳送狀態,其中該當前的傳送狀態
表示涉及經由該數據總線的數據傳輸的發送器的狀態;以及接收器,根據該通信協議,從該
請求總線讀取所接收的傳送狀態,并且當所接收的傳送狀態為根據該通信協議的一組有效
傳送狀態的有效傳送狀態時,在該確認總線上維護確認狀態,其中該發送器根據通信協議,
被布置為從該確認總線讀取已接收的確認狀態,以及當該有效確認狀態對應于該發送器的
狀態時,該接收器根據該通信協議,響應于接收一組有效確認狀態的有效確認狀態,傳送涉
及經由該數據總線的數據傳輸的發送器的狀態,其中在該組有效傳送狀態的有效傳送狀態
中的0模式之間的漢明距離、和1模式之間的漢明距離至少為1,以及其中在該組有效確認狀
態的有效確認狀態中的0模式之間的漢明距離、和1模式之間的漢明距離至少為1。

本技術提出了一種通信(接口)協議,根據該協議定義了發送器的若干有效傳送狀
態,且發送器使用請求總線,從而通過在請求總線上維護(assert)有效傳送狀態之一來指
示關于經由該總線的數據傳輸的它的當前狀態。在接口的另一端,接收器在了解該同一通
信協議的情況下,讀取該請求總線以確定該發送器的傳送狀態。如果該接收器從該請求總
線讀取的所接收的傳送狀態為根據該通信協議的已知有效傳送狀態之一,那么該接收器通
過在該確認總線上維護確認狀態來響應。這可以僅是由該接收器從該請求總線讀取的有效
傳送狀態的位相同(bit-identical)復制,但是還可以采用具有相同語義的不同位維護格
式。該發送器從該確認總線讀取確認狀態,并且當該確認狀態為根據該通信協議的一組有
效確認狀態之一、且進一步地該有效確認狀態對應于該發送器的狀態時,則該發送器通過
轉變涉及通過該數據總線的數據傳輸的它的狀態來響應。如以上所提及的,這可能是因為
該確認狀態與該發送器在該請求總線上維護的傳送狀態是位相同的,或者可能是以下情
形:盡管被定義為所維護的位格式方式不同于請求總線上維護的傳送狀態所表示的相同發
送器狀態,發送器(根據該通信協議)明白有效確認狀態,但是如它在。

在發送器傳送它的狀態所采用的特定方式中,可能的狀態的數目和它們之間合法
路徑和可以采用各種形式,可能的狀態的數目和它們之間合法路徑可以例如被狀態機提
供,該狀態機允許經由所定義的狀態之間(根據某些條件)所定義的路徑的、這些狀態的狀
態圖的轉變。為了支持由接收器的傳送狀態和相反由發送器的確認狀態的可靠解釋,通信
協議定義了該組有效傳送狀態以使得該有效傳送狀態中的0模式彼此之間具有至少為1的
漢明距離。類似地,該有效傳送狀態中的1模式彼此之間具有至少為1的漢明距離。同樣地,
該組有效確認狀態被定義以使得該有效確認狀態中的0模式彼此之間具有至少為1的漢明
距離,且該有效確認狀態中的1模式彼此之間具有至少為1的漢明距離。通信協議的這一特
征解決了當發送器和接收器在不同的電壓域中操作時可能產生的問題,這是由于該特征可
以對跨這兩個組件之間邊界的信號的上升和下降時刻的傳送時序所具有的效果。實際上,
該情形可以具有上升沿可能比下降沿傳播更快(或反之亦然)的效果。因此,在請求總線/確
認總線上所分別維護的傳送狀態/確認狀態的位,可能臨時地在與各自信號(該信號已到達
它們正確的最終狀態)的其它位相關聯的錯誤狀態中被檢測,這導致由接收器在請求總線
上讀取的傳送狀態或由發送器在確認總線上讀取的確認狀態,不與由發送器在請求總線上
所維護的傳送狀態或由接收器在確認總線上所維護的確認狀態分別相對應。通過定義有效
的傳送和確認狀態為被包括在組內,這些組的成員提出了0和1的模式,這些模式的每一個
具有至少為1的互相的漢明距離,避免了將這些中間狀態之一誤識別為它的來源方的真正
被傳遞狀態。換言之,該組有效傳送狀態的兩個有效傳送狀態必須各自具有0模式,該0模式
以至少為1的漢明距離不同于其它模式。同一原則適用于該組有效傳送狀態中的1模式。類
似地,該組有效確認狀態中的兩個有效確認狀態必須各自具有0(1)模式,該0(1)模式以至
少為1的漢明距離不同于其它0(1)模式。因此,支持了從發送器至接收器的當前傳送狀態,
以及由該接收器向回至發送器的該狀態的確認的可靠通信,而不需采取針對穿過該接口的
每一個信號的上升沿和下降沿的單獨的請求和確認握手。類似地,使用差分信令和隨后的
數據路徑帶寬翻倍的替代方法也得以避免。

該組有效傳送狀態和該組有效確認狀態的特定配置可以采用各種形式,但是在一
些實施例中,該組有效傳送狀態和該組有效確認狀態的每一個具有常量的奇偶值。因此,例
如在這些實施例中,該組有效傳送狀態均具有彼此相同的奇偶值,隨后,這向接收器提供了
識別有效傳送狀態之間的轉變(該轉變不涉及信號的奇偶值的改變)和到無效傳送狀態的
改變(可能僅是臨時的)(該改變將涉及信號的奇偶值的改變)的方式。同一原則適用于由發
送器對其確認狀態轉變的識別。

該組有效傳送狀態和該組有效確認狀態可以僅涉及經由數據總線(例如表示)的
“真的(true)”數據傳輸(例如表示有效數據傳輸傳送狀態的數目和待機狀態),但在一些實
施例中,該組有效傳送狀態和該組有效確認狀態的每一個包括具有常量奇偶值的測試模式
狀態。該測試模式狀態的提供支持數據傳輸系統自測試的能力,例如,單獨測試多位數據總
線的位傳送路徑,且當被發送器維護時,該測試模式狀態可以可靠地被接收器識別,并且相
對地,發送器可以可靠地識別從接收器接收的這一被表示的測試模式狀態的有效確認,因
為該測試模式狀態還具有與該組有效傳送狀態和該組有效確認狀態相同的奇偶值。

數據傳輸系統利用由發送器表示的該測試模式狀態所采用的特定方式可以采用
各種形式,但在一些實施例中,該數據總線包括發送器至接收器數據總線和接收器至發送
器數據總線,且接收器響應于所接收的傳送狀態為該測試模式狀態,在接收器至發送器數
據總線上傳送在發送器至接收器數據總線上所接收的數據。因此,當發送器維護該測試模
式狀態時,接收器可以通過進入回送配置來響應,在該回送配置中,在發送器至接收器數據
總線上所接收的數據,經由接收器至發送器數據總線被返回至發送器。返回該數據可以包
括僅反射回所接收的位值,或可以包括以另一格式(例如具有反向數據位)被傳送的該數
據。因此,該發送器可以測試該兩個數據總線的一個或多個位,以檢驗接收器如實地接收發
送器傳送的數據。此外,由于接收器被發送器(根據通信協議)所知這一事實,響應于由發送
器對測試模式狀態的有效維護來進入該回送測試模式,發送器能夠完全運用接口布線和各
種位排序檢查,而不需具有接收器的復雜或詳細的模型,該接收器利用該模型設法建立可
靠通信。這在由用戶(該用戶可以具有特定配置的詳細知識)建立的數據傳輸系統的環境下
是有用的,利用該特定配置,用戶建立發送器,但當接收器被第三方提供時,關于該接收器
的內部配置的復雜或詳細信息可能不可用。

如以上所提及的,由接收器返回至發送器的確認狀態和接收器從請求總線讀取的
傳送狀態可以是位相同的,但這并非必要并且只要所涉及的各自的傳送狀態和確認狀態的
含義被通信協議定義為相同,這兩個狀態可以不相同。因此,在一些實施例中,由接收器在
確認總線上維護的確認狀態的位模式與由接收器從請求總線讀取的所接收的傳送狀態相
同。替代地,在其它實施例中,由接收器在確認總線上維護的確認狀態的位模式與由接收器
從請求總線讀取的所接收的傳送狀態不同。

除了有效的傳送和確認狀態,根據涉及動態數據傳輸的通信協議,以及可能涉及
以上所提及的測試模式狀態,當發送器未活躍地經由數據總線執行數據傳輸時,進一步的
待機狀態可以被定義在該組有效傳送狀態和該組有效確認狀態的每一個內部用于使用。因
此,在一些實施例中,該組有效傳送狀態和該組有效確認狀態的每一個包括待機狀態,其中
發送器不設法經由數據總線執行數據傳輸。

當發送器不設法經由數據傳輸系統的數據總線傳輸數據時,可能為以下情形:在
該情形中的發送器進入斷電(power down)狀態(直到它需要喚醒以再次開始數據傳輸)。為
了支持該情形下的數據傳輸系統的穩定性,在一些實施例中,發送器包括鉗位電路以保持
在斷電狀態中的請求總線上所維護的當前傳輸狀態,根據該通信協議,該斷電狀態未被包
括在該組有效傳送狀態中,且當斷電狀態在請求總線上被維護時,發送器被布置為進入發
送器低功率狀態,且接收器響應于從請求總線上讀取斷電狀態,進入接收器低功率狀態。鉗
位電路的激活確保了請求總線的狀態在配置中保持,接收器可以根據通信協議識別該配置
不是有效傳送狀態,但是然而根據該通信協議,該配置被定義為表示發送器已進入它的斷
電狀態。在響應中,并非在請求總線上維護該狀態的對應確認,接收器隨后還進入它自身的
低功率狀態,因為當前不期望活躍的數據傳輸。

鉗位電路在請求總線上保持斷電狀態所采用的方式可以采用各種形式,但在一些
實施例中,針對該斷電狀態,請求總線被鎖住為低位有效(clamped active-low)。

當發送器繼續試圖經由數據總線執行數據傳輸時,鉗位電路可以被去激活,因為
它不再保持在斷電狀態中的請求總線上維護的當前傳送狀態,且在實施例中,其中該斷電
狀態被請求總線(被鎖住為低位有效)維護,那么通過請求總線上任何位的改變,該接收器
可以識別發送器再次希望開始數據傳輸。因此,在一些實施例中,接收器包括喚醒電路,該
喚醒電路響應于請求總線上任何位的值的改變,使得接收器退出接收器低功率狀態。

鉗位電路可以被配置為維持當前傳送狀態在待機狀態中,該待機狀態可以或不可
以與斷電狀態相同,但是然而在一些實施例中,發送器包括鉗位電路以保持在請求總線上
所維護的當前傳送狀態在待機狀態中,且當鉗位電路保持在請求總線上所維護的當前傳送
狀態在待機狀態中時,發送器被布置為進入發送器低功率狀態,且接收器響應于從請求總
線讀取待機狀態,進入接收器低功率狀態。因此,發送器可以利用待機狀態,以表示沒有尋
找活躍的數據傳輸并進入它的低功率狀態。相應地,隨后接收器可以響應于在請求總線上
所維護的待機狀態的識別,進入它自身的低功率狀態。

待機狀態可以采用各種形式,但在一些實施例中,可以包括在請求總線上維護的
單個位。當為以下情形時:一些實施例提供了待機狀態為多位信號,其中單個位被維護,且
接收器包括喚醒電路,響應于單個位未被維護,喚醒電路使接收器退出低功率狀態。接收器
的喚醒電路隨后僅需要監控該對應的單個位的狀態(尤其是該單個位不再被維護),以使得
接收器退出低功率狀態。由于待機狀態被定義為發送器的有效(盡管不活躍)傳送狀態,通
過確保所有其它有效傳送狀態(其中活躍的數據傳輸被需求)被定義以使得該單個位不被
維護且喚醒電路可以被單個組件方便地提供(例如,僅使用非(NOT)門以識別這一單個位的
所接收的不維護,且隨后生成對應的被維護的喚醒信號),發送器可以在請求總線上維護的
任何其它有效傳送狀態隨后可以滿足1模式至少為1的漢明距離需求(對于0模式同樣如
此)。當然,該位的反相不是嚴格必要的,且喚醒電路可以被定義以使得“被維護的”喚醒信
號是低位有效的(且該喚醒信號的接收(例如,接收器的功率控制單元)可以對應地識別:通
過使得接收器退出它的低功率狀態,單個位的喚醒信號的低位有效(即,0)維護應當被響
應。

在一些實施例中,當發送器退出發送器低功率狀態準備經由數據總線傳輸數據并
在請求總線上維護當前傳送狀態時,發送器被布置為進入發送器低功率狀態,直到所接收
的確認狀態中的改變在確認總線上發生。可能是以下情形:信號從發送器至接收器傳播所
用的時間和接收器響應于發送器表示它已退出它的發送器低功率狀態而喚醒所用的時間
足夠長,斷電利益可以通過將該發送器返回至一些各種低功率模式而獲得,同時接收器喚
醒并維護確認總線上所接收的確認狀態中的對應改變,隨后發送器可以響應(例如,通過使
它自身的喚醒電路被配置為識別該改變)該改變以繼續進入數據傳輸的通信協議的相關階
段。

該組有效傳送狀態可以以各種方式被配置,但是在一些實施例中,當在數據總線
上活躍地維護有效數據時,該組有效傳送狀態包括被發送器使用的兩個活躍的數據傳送狀
態,并且在數據總線上由發送器維護的數據值中的任何動態改變伴隨有兩個活躍的數據傳
送狀態之間的改變。該兩個活躍的數據傳送狀態的提供因此意味著通過該兩個活躍的數據
傳送狀態之間的對應改變,數據總線上的數據值中的任何改變可以被發送器表示,以及被
接收器識別。持續的數據傳輸隨后被這些狀態之間的發送器切換所特征化。

接收器響應于該活躍的數據傳送狀態所采用的方式可以采取各種形式,但在一些
實施例中,接收器響應于從該請求總線讀取該兩個活躍的數據傳送狀態之一,從數據總線
采樣數據。因此,接收器可以在數據總線上由發送器維護的數據改變的過程中對應的被表
示的點處,可靠地采樣數據。

發送器和接收器可以在彼此不同的時鐘域中被提供,即,它們之間的接口是異步
的,且因此在一些實施例中,發送器和接收器處于不同的時鐘域中,且接收器包括接收器同
步電路以在接收器的時鐘域中采樣請求總線,以提供接收器解碼電路的信號來確定所接收
的傳送狀態,且該發送器包括發送器同步電路以在發送器的時鐘域中采樣確認總線,以提
供發送器解碼電路的信號來確定所接收的確認狀態。因此,在接收器和發送器中提供各自
的同步電路,使從相對的通信伙伴接收的信號能夠與接收這些信號的組件的時鐘域的時序
對齊。

在一些實施例中,接收器包括若干數據接收緩存,該若干數據接收緩存各自對應
于經由數據總線被傳輸的數據的若干數據源,該若干數據接收緩存的每一個被布置為提供
用于傳送至發送器的準備就緒(readiness)信號,且發送器響應于表示對應的數據接收緩
存準備接收數據的至少一個準備就緒信號,選擇用于經由數據總線傳輸數據的數據源,并
經由該數據總線表示該數據源。因此,并非僅提供經由該數據總線由發送器傳輸數據的一
個數據源,發送器因此可以支持若干數據源的數據傳輸。被布置為在接收器側從它們各自
的數據源接收數據的接收器中的數據接收緩存可以例如僅具有用于保持所接收的數據的
有限容量,且因此可能不總是處于接收進一步數據的位置。當(無論出于任何原因)為此情
形時,被傳送至發送器的準備就緒信號的提供允許發送器選擇經由該總線(已知該總線為
就緒)傳輸數據的數據源,并且隨后支持有效和更充分地使用該數據總線。

準備就緒信號可以采用各種方式被傳遞至發送器,但在一些實施例中,數據傳輸
系統包括運載若干數據接收緩存的準備就緒信號的準備就緒總線。換言之,指定的通信信
道被提供以傳遞這些準備就緒信號。

然而,這些準備就緒信號的傳遞可以被并入確認總線,且在一些實施例中,確認總
線被布置為運載若干數據接收緩存的準備就緒信號。這可以被經定義的協議(該協議用于
在路徑上或在確認總線的路徑上傳送的信號)影響,或可以是在運載這些準備就緒信號的
確認總線內部提供的一個或多個另外的路徑(電線)。

至少一些實施例提供了在包括數據總線、請求總線和確認總線的數據傳輸系統中
數據傳輸的方法,該方法包括以下步驟:根據通信協議,在請求總線上維護發送器的當前傳
送狀態,其中該當前傳送狀態表示涉及經由該數據總線的數據傳輸的發送器的狀態;根據
該通信協議,從該請求總線讀取所接收的傳送狀態;當所接收的傳送狀態為根據該通信協
議的一組有效傳送狀態的有效傳送狀態時,維護該確認總線上的確認狀態;根據該通信協
議,從該確認總線讀取所接收的確認狀態;以及當該有效確認狀態對應于發送器的狀態時,
當接收根據該通信協議的一組有效確認狀態的有效確認狀態時,傳送涉及經由該數據總線
的數據傳輸的發送器的狀態,其中在該組有效傳送狀態的有效傳送狀態中的0模式之間的
漢明距離、和1模式之間的漢明距離至少為1,并且其中在該組有效確認狀態的有效確認狀
態中的0模式之間的漢明距離、和1模式之間的漢明距離至少為1。

至少一些實施例提供了數據傳輸系統,包括:用于傳輸數據的裝置;用于傳輸請求
的裝置;用于傳輸確認的裝置;用于根據通信協議,經由用于傳輸請求的裝置維護傳送器的
當前傳送狀態的裝置;其中該當前傳送狀態表示涉及經由用于傳輸數據的裝置的數據傳輸
的發送器的狀態;用于根據該通信協議,從用于傳輸請求的裝置讀取所接收的傳送狀態的
裝置;當所接收的傳送狀態為根據該通信協議的一組有效傳送狀態的有效傳送狀態時,用
于經由用于傳輸確認的裝置維護確認狀態的裝置;用于根據通信協議,從用于傳輸確認的
裝置讀取所接收的確認狀態的裝置;以及當該有效確認狀態對應于發送器的狀態時,用于
當接收根據該通信協議的一組有效確認狀態的有效確認狀態時,傳送涉及經由用于傳輸數
據的裝置的數據傳輸的發送器的狀態的裝置,其中在該組有效傳送狀態的有效傳送狀態中
的0模式之間的漢明距離、和1模式之間的漢明距離至少為1,并且其中在該組有效確認狀態
的有效確認狀態中的0模式之間的漢明距離、和1模式之間的漢明距離至少為1。

至少一些實施例提供了一種發送器,包括:狀態傳送電路,根據通信協議,在請求
總線上維護當前傳送狀態,其中該當前傳送狀態表示涉及經由數據總線的數據傳輸的發送
器的狀態;以及狀態接收電路,根據通信協議,從確認總線上讀取所接收的確認狀態,其中
當該有效確認狀態對應于發送器的狀態時,該發送器響應于接收根據該通信協議的一組有
效確認狀態的有效確認狀態,傳送涉及經由該數據總線的數據傳輸的發送器的狀態,其中
在該組有效傳送狀態的有效傳送狀態中的0模式之間的漢明距離、和1模式之間的漢明距離
至少為1,并且其中在該組有效確認狀態的有效確認狀態中的0模式之間的漢明距離、和1模
式之間的漢明距離至少為1。

至少一些實施例提供了一種發送器,包括:狀態接收電路,根據通信協議,從請求
總線上讀取所接收的傳送狀態,其中該當前傳送狀態表示涉及經由數據總線的數據傳輸的
發送器的狀態;以及狀態傳送電路,根據通信協議,從確認總線上讀取所接收的確認狀態,
其中當所接收的傳送狀態是根據該通信協議的一組有效確認狀態的有效確認狀態時,狀態
傳送電路維護確認總線上的確認狀態;其中在該組有效傳送狀態的有效傳送狀態中的0模
式之間的漢明距離、和1模式之間的漢明距離至少為1,并且其中在該組有效確認狀態的有
效確認狀態中的0模式之間的漢明距離、和1模式之間的漢明距離至少為1。

一些特定的實施例現在將相對于附圖被描述。

圖1概略性地表述了數據傳輸系統10,包括:發送器12、接收器14和它們之間的接
口16。發送器12包括狀態機18,狀態機18定義了涉及經由數據總線20的數據傳輸的發送器
當前狀態,數據總線20構成接口16的一部分。狀態機18耦接至請求總線22,在該被表述的實
施例中,請求總線22包括三個并行路徑,以使得三位信號可以被請求總線傳送。發送器12還
包括數據傳送電路24,當適合的對應狀態被狀態機18保持時,該傳送電路響應于當前被狀
態機18保持的狀態(尤其通過從狀態機18所接收的使能信號EN的接收),維護在數據總線20
上向接收器14傳輸的數據。發送器12還包括耦接至確認總線26的同步電路25,該同步電路
25自身構成接口16的一部分。同步電路25包括三個不同的同步電路組件28A、28B和28C,這
些組件的每一個耦接至確認總線26的一個路徑,以將在該各自路徑上接收的信號同步到發
送器12的時鐘域中。由同步電路25所接收的對應的三位確認狀態被傳遞至狀態機18,隨后
狀態機18可以(如將在以下被更詳細描述的)對其響應以轉變至新的狀態。

接收器14包括數據接收電路30,當被從確認狀態編碼電路32接收的使能信號EN使
能時,數據接收電路30采樣在數據總線20上從發送器12的數據傳送電路24接收的數據。請
求總線22耦接至包括三個單獨的同步電路單元36A、36B和36C的接收器同步電路34,該三個
單獨的同步電路單元36A、36B和36C具有用于從在請求總線22上從發送器12接收的三位信
號,生成在接收器14的時鐘域中對應的經同步的請求狀態的配置。為了管理時鐘域邊界交
叉,通過在同步寄存器階段36A-36C之后解碼,該請求輸入的三位在接收器處被無關地同步
(由于無關的單熱點狀態編碼,這是可能的)和邏輯上澄清。這確保了如果且當輸入變得接
近接收同步器的采樣時鐘沿時,多位同步確實失敗。該經同步的三維狀態被狀態解碼電路
32接收,狀態解碼電路32確定在接收這些22上所接收的傳送狀態是否為一組有效傳送狀態
之一。在此情形下,且如果該有效傳送狀態對應于來自發送器12經由數據總線20的活躍數
據傳輸,狀態解碼電路32維護使能信號EN以使數據接收電路30采樣在數據總線20上所接收
的多位數據信號。被該接收器的同步電路34生成的該經同步的信號也被傳遞至接收器的確
認狀態生成電路38,接收器的確認狀態生成電路38也被從狀態解碼電路32接收的對應使能
信號EN激活以維護確認總線26上的確認狀態。特別地,當從請求總線22讀取的所接收的傳
送狀態為根據被定義用于該發送器/接收器對的通信協議的該組有效傳送狀態之一時,狀
態編碼電路32被布置為僅使能接收器確認(狀態)生成電路38完成這一點。

圖2概略性地表述了與圖1中所示相同的數據傳輸系統10,在一個實施例中,該數
據傳輸系統被提供為具有一些額外組件。圖1的所有組件被重復于圖2中并給定相同的參考
數字,且它們的描述不在此重復。圖2中的發送器12還表述控制電路40、功率控制電路42、喚
醒電路44和鉗位電路46。發送器12的總體控制被控制電路40維持,且來自控制電路40的控
制信號可以被提供給發送器12的所有組件,盡管為了清楚,僅特定關聯于本討論的那些組
件在圖2中被明確表述。一般地,發送器12的狀態機18相對獨立于控制電路40操作,因為它
可以在所定義的狀態之間轉變,不需控制電路40的介入,但是控制電路40可以介入狀態機
18的操作中,例如維護復位信號以使狀態機18復原至非數據傳送狀態,比如待機狀態。功率
控制電路42控制發送器12的功率狀態,尤其通過設置被提供給發送器12的每一個組件的電
壓水平和任何所需的相關信號,以向這些組件表示發送器正進入低功率模式或返回至活躍
功率模式。功率控制電路42從發送器12的組件接收各種輸入。一個輸入來自控制電路40,控
制電路40能夠向控制電路42表示發送器應當無關于由狀態機18所保持的當前狀態,進入低
功率(例如“睡眠”)狀態。例如,這可以在以下情形中執行:控制電路40維護至狀態機18的復
位信號以及同時至功率控制電路42的信號,發送器應當進入它的低功率狀態。功率控制電
路42還從狀態機18接收輸入,在發送器12的正常操作期間(即,當控制電路不接入由狀態機
18維持的狀態之間的通常轉變時),該輸入被狀態機18使用以表示它將發送器移動至低功
率狀態,且因此控制電路42應當使發送器12進入低功率狀態,或當狀態機18向功率控制電
路32表示它已將狀態移動至由狀態機保持的活躍狀態時,響應于這一表示,功率控制電路
42應當使發送器的組件“喚醒”,例如,將被提供給發送器12的每一個組件的電壓水平返回
至較高的活躍水平。

當功率控制電路42將發送器移動至該低功率狀態時,這被通過信號發送至耦接到
接口16的總線20、22和26的每一個的鉗位電路46,且前衛電路46將這些總線的每一個的每
一個位保持在對應于發送器12的低功率狀態的預定狀態中。這確保接口16被保持在良定義
的狀態中持續以發送器12處于它的低功率狀態的持續時間,且接收器14可以識別這一事實
并因此進入它自身的低功率狀態,直到在發送器12的狀態中發生改變,在該點上,功率控制
電路42將向鉗位電路46發送信號通知它應當不再將總線20、22和26保持在這些預定值,且
應當使在這些總線上維護的信號被數據傳輸系統的其它組件定義。發送器12從它的低功率
狀態的退出被接收器14經由它的喚醒電路48識別。該喚醒電路48被布置為檢測在請求總線
22上維護的信號狀態中的任何改變,表示鉗位電路46已被去激活且發送器12試圖繼續數據
傳輸。如以下關于圖7A和7B將進一步討論的,喚醒電路48可以無關于狀態的本質而采用各
種形式,在該狀態中,鉗位電路46保持請求總線22于發送器的低功率模式中。當喚醒電路48
識別到發送器12已退出它的低功率狀態,它將這一事實通過信號發送至接收器同步電路
34,隨后,接收器同步電路34本身退出它自身的低功率狀態,并繼續將在請求總線22上所接
收的信號同步到接收器14的時鐘域中。接收器14的各個組件的功率狀態上的控制也可以被
功率控制電路控制,該功率控制電路以類似于發送器12的功率控制電路42的方式操作(即,
因為它提供接收器14的每個組件的操作電壓,并因此定義每一個組件是否為活躍或者非活
躍),且當為此情形時,喚醒電路48可以將它的喚醒信號通過信號發送至接收器14的功率控
制電路,該功率控制電路隨后使接收器14的組件喚醒,盡管該接收器功率控制電路的明確
表述未在圖2中示出。當接收器14以該方式喚醒時,在請求總線22上所接收的經同步的信號
(如以上關于圖1所描述的)被傳遞至狀態解碼電路32和請求確認電路28。發送器12被類似
地提供有耦接到確認總線26的喚醒電路44,且當在確認總線26上維護的信號的至少一位發
生改變時,喚醒電路44可以類似地使發送器12退出低功率狀態,這可以例如當發送器12退
出它自身的低功率狀態時發生,維護請求總線22上對應的傳送狀態,且隨后返回至它自身
的低功率狀態(在狀態機18和功率控制電路42的控制下),同時它等待確認信號從接收器14
接收。在配置中,其中期望存在請求總線22上的新傳送狀態的維護和在確認總線26上由接
收器14所維護的確認狀態的接收之間的非明顯延遲,因此可以實現節能。如以上所提及的,
在接收器14的喚醒電路48的環境下,喚醒電路44可以直接向發送器同步電路25類似地提供
它的喚醒信號,以使得它喚醒并將所接收的確認狀態同步到發送器12的時鐘域中,但是喚
醒電路(明確地就發送器12而言被示出)也被耦接至控制電路40和功率控制電路42,以當在
確認總線26上所接收的確認信號中的對應改變被接收,表示發送器12應當喚醒并接收該信
號時,允許這些組件之一使發送器12退出它的低功率狀態。喚醒電路44可以采用各種方式
被配置,取決于在確認總線26上維護的確認信號的特定本質,同時接收器14處于它的低功
率狀態中,如以下關于圖7A和7B也將被討論的。接收器14還可以被提供由鉗位電路,以維持
確認總線26上的確認狀態在對應于接收器14的低功率狀態的該狀態中,盡管在圖2中這未
被明確表述。

圖3A為示出根據一個實施例的通信協議被定義的一組有效傳送狀態的表格,這
里,請求總線運載三位信號。注意到,該組有效傳送狀態因此包括三個對應于待機、以及數
據傳輸的“獨熱碼”狀態,同時該待機狀態也被用于表示發送器的斷電狀態,且另外的測試
模式也可以通過請求總線的所有三位的維護而被信號發送。還注意到,在圖3A所示的該組
有效傳送狀態中,在狀態的任意單獨對之間,0和1模式的漢明距離至少為1。如從以下討論
將變得明確的,這支持發送器和接收器之間的通信布置,這里,不是該組有效傳送狀態的一
部分的中間傳送狀態不被(即使臨時地)解釋為發送器的真正狀態的維護。此外,注意到,圖
3中所示的該組有效確認狀態具有常量的奇偶值(即,在這種情形下為1)以使得接收器可以
參考該三位信號的奇偶值,容易區分有效和非有效的傳送狀態。

圖3B示出了對應于圖3A的可以被接收器讀取的傳送狀態的表格的表格。注意到,
在由發送器維護的傳送狀態轉變處于它從一個有效傳送狀態至另一個的移動之前,考慮到
請求信號的中間狀態可以被接收器讀取這一事實,圖3B中所示的該組狀態代表三位信號的
所有可能置換。例如,注意到,待機/斷電的有效傳送狀態根據圖3A和3B的表格被定義為
001。當發送器從該狀態移動至數據傳輸(A)時,即,通過在請求總線上維護010,發送器和接
收器可能在分別針對發送器和接收器的明顯不同的電壓域之間交叉這一事實,能夠導致該
三位信號的上升沿和下降沿不同的傳播時刻。隨后,當在最低位(RXREQ_i[0])轉變至低之
前,中間位(RXREQ_i[1])轉變至高時,這意味著在請求總線上所維護的狀態從001至010或
011的轉變中的中間狀態可能發生。然而,被發送器和接收器所使用的通信協議被定義,以
使得011的這一中間狀態被識別為非法的或短暫的狀態,且接收器被配置為不將其誤解釋
為被發送器所表示的有效(所意圖的)傳送狀態。類似地,狀態110被定義為非法的或短暫
的,以使得當在請求總線上所維護的信號在數據傳輸(A)010和數據傳輸(B)010之間移動
時,因為最高位(RXREQ_i[2])從0到1的轉變發生于中間位(RXREQ_i[1])從1到0的轉變之
前,110的中間狀態可能發生。還注意到,根據經由數據總線的有效數據傳輸,000的接收總
線上的傳送狀態被定義為非法,且該狀態被發送器使用以表示當前它處于低功率狀態中,
在該低功率狀態中,請求總線被它的鉗位電路鎖住低位(clamped-low)。

當接收器在請求總線上識別該組有效傳送狀態之一時,它響應于這一情形,在確
認總線上確認該識別,且圖3C和圖3D示出了兩個集合的有效確認狀態的表格,該有效確認
狀態可以被接收器使用以向發送器表示確認狀態。注意到,圖3C的表格等于圖3A的表格(將
TXREQ替換為RXACK),因為當使用根據圖3C定義的該組有效確認狀態時,接收器僅將它從請
求總線讀取的有效傳送狀態反射至確認總線,作為發給接收器的它自身的確認信號。圖3D
示出了可以被接收器使用的有效確認狀態的替代集合,該集合表示(再次與圖3A相比較)該
組有效確認狀態不需要與該組有效傳送狀態位相同。在圖3D的示例中,可識別該組有效確
認狀態是圖3A中所示的該組有效傳送狀態的編碼旋轉。通常,只要發送器理解確認狀態的
含義與它自身的所維護傳送狀態在含義上具有特定關聯性,任何集合的有效確認狀態就都
可以被定義(只要它也遵守該集合中的單個確認狀態中0(1)模式必須具有至少一個的另一
確認狀態的0(1)模式的漢明距離的原則)。圖3E示出了一組確認狀態(一些有效,一些無
效),發送器被布置為從確認總線解釋該組確認狀態。在圖3E的示例中,這些對應于圖3C中
所示的所維護的接收器確認狀態。注意到,在圖3E中所定義的狀態與圖3B中所定義的那些
狀態相同(將RXREQ替換為TXACK),且在此不重復討論這些狀態的單獨可能性,注意到,如關
于圖3B所討論的同一原則在此適用,因為考慮到經由不同電壓域之間的確認總線傳送確認
狀態可能導致確認信號的一位比另一位轉變更快的情形這一事實,有效傳送狀態被非法的
或短暫的狀態分隔。

圖4示出了顯示三個發送器狀態的三態圖,該三個發送器狀態可以例如被圖1和2
中所示的發送器12的狀態機18保持。根據圖4所保持的狀態在復位(例如當狀態機18被控制
電路40復位時)時被初始化到靜態的“待機”狀態中。注意到,圖4中所示的三個狀態對應于
圖3A的表格中所示的初始三個狀態。在圖4中,標記“txd”對應于經由數據總線20的數據傳
輸,以使得“txd invalid”表示發送器12的數據傳送電路24當前不在數據總線20上維護有
效數據,同時狀態“txd’valid”和“txd”valid”表示數據傳輸(A)和數據傳輸(B),其中數據
傳輸電路24正在數據總線20上維護有效數據。標記ACK是該三位確認值的縮寫,在該示例
中,該三位確認值對應于圖3C的表格中所示的該組值,該組值必須與被廣播的當前請求狀
態值相匹配以完成該交易。

因此,從初始的待機狀態001,該狀態可以被保持直到新數據有效并準備被傳輸
(“req”),且接收器已通過利用在確認總線上對應的維護001來應答,響應在請求總線上維
護的傳送狀態001。傳送器的狀態隨后轉變至數據傳輸(A)狀態010,該傳送狀態在請求總線
上被發送器維護。同時接收器響應(ACK)不匹配該被維護的傳送狀態(010),隨后發送器被
保持在該狀態中。一旦接收器利用信號(010)的匹配確認來響應,且隨后還將采樣數據總
線,如果在數據總線時不再存在有發送器維護的有效數據(!req),那么發送器狀態轉變回
待機狀態001。然而,如果存在將被傳輸的進一步數據(req),那么發送器狀態轉變至數據傳
輸(B)狀態100,且數據傳送電路24經由數據總線維護將被傳輸的數據的下一有效狀態。從
數據傳輸(B)狀態100,在發送器狀態改變之前,需要從接收器接收匹配的確認信號ACK=
100。類似于以上所描述的從數據傳輸(A)狀態010的轉變,一旦有效的確認信號(在該情形
下為ACK=100)被接收,那么如果不再存在將被傳輸的有效數據(!req),那么發送器狀態向
回轉變至待機狀態001。然而,如果存在將被傳輸的進一步數據(req),那么有效確認信號
ACK=100的接收(在該時間之前,接收器將再次采樣該數據總線)使發送器狀態向回轉變至
數據傳輸(A)狀態010。因此,同時繼續存在將經由數據總線傳輸的有效數據,且接收器正確
地確認由接收器在請求總線上所維護的發送器的所接收狀態,針對發生的這一持續數據傳
輸,發送器狀態在數據傳輸狀態(A)和(B)之間循環(即,在圖4中所表示的狀態010和100之
間)。注意到,將被傳輸的數據值中的任何改變必須在狀態改變(即,從數據傳輸狀態(A/B)
至另一者的轉變)中傳播和保留,直到接收器已準確地確認這一狀態改變的接收。

這里,圖4對應于在圖3A的表格中給出的示例性的該組傳輸狀態。圖5示出了對應
于由接收器對請求總線的解碼的狀態圖,對應于圖3B的表格中所示的狀態。然而,注意到,
這里圖4不表明測試模式信令的使用(僅為了表述清楚),該狀態在圖5中示出。從圖5可見,
非法/短暫的狀態被安置以覆蓋上升沿比下降沿傳播更快(或反之亦然)的情形。例如,在從
待機狀態001至第一數據傳輸狀態010的轉變中,上升沿比下降沿傳播更快能夠導致011的
中間狀態被檢測,接收器識別該狀態,且因此不響應。總體上,這些非法狀態覆蓋該情形,在
該情形中,一個或兩個輸入可以每次被檢測為高電平(如果上升時刻握手信號傳播比下降
時刻更快),或者沒有輸入具有有效的非零信號值(如果下降時刻傳播比上升時刻更快,或
者如果鎖住低位的隔離策略已被應用于所有三個請求信號)。

由接收器對請求總線的這一解碼配置,以及當有效的發送器已在請求總線上被識
別時,隨后被向回傳送至發送器的相應確認狀態,在這一個三位示例中,提供了發送器和接
收器之間的握手協議被六線(six-wire)接口調和,且該協議確保傳送的高至低和低至高對
在每一方向上傳送,從發送器至接收器用于請求以及從接收器至發送器用于確認。隨后這
意味著在傳輸握手中,上升和下降沿時序被充分考慮,這允許在接收器處安全地采樣任意
地采樣高至低和低至高轉變的數據組。

此外,圖5還示出了測試模式111,這一編碼已被選擇,以使得這一有效(但特殊)發
送器狀態不能在定期的數據傳輸狀態(即,001、010和100)之間的轉變中被非法地生成。這
一測試模式的示例使用在以下關于圖9被討論。

圖6示出了在數據傳輸系統的一個實施例中,在發送器和接收器之間交換的示例
性的一組信號。該發送器開始于它的待機狀態,在數據總線上利用TXREQ=001表示該待機
狀態。這被接收器正確地解碼(作為RXREQ=001),且接收器在確認總線上維護確認信號
RXACK=001。這被發送器接收為RXACK=001。隨后,發送器在數據總線上設置新的有效數
據,且它的狀態被轉變至第一數據傳輸狀態(A),傳輸狀態TXREQ=010在請求總線上被維
護。然而,由于在請求總線上的上升沿具有比下降沿略快的傳送時間這一事實,狀態的這一
改變初始被接收器解碼為RXREQ=011。由于這被定義為非法/短暫的狀態,接收器不在確認
總線上維護對應狀態。注意到(用于比較),在圖6中,替代的非法中間狀態RXREQ=000也在
方括號中被示出,這可能由配置導致,在該配置中,上升沿從發送器到接收器傳播比下降沿
更快。然而,一旦在請求總線上發送器狀態的傳播被正確建立,在接收器端,它被接收器解
碼為RXREQ=010。這為有效的傳送狀態,接收器隨后在確認總線上維護確認信號RXACK=
010。在該示例中,在確認總線上,在上升沿和下降沿的傳送時間之間不存在顯著區別,且發
送器解碼所接收的確認信號為RXACK=010。

已因此接收傳送狀態(發送器維護)的正確確認的發送器,連同將被傳輸的數據的
初始狀態,隨后轉變至另一數據傳送狀態(B)且傳送狀態TXREQ=100在請求總線上被維護。
在圖6中,這被示出為被接收器正確地接收為RXREQ=100(盡管應該識別:非法的中間狀態
RXREQ=000和110也可能就此被接收器臨時察覺)。有效的傳送狀態使接收器在確認總線上
維護確認信號RXACK=100,且這被發送器正確地解碼為TXACK=100。發送器隨后能夠再次
轉變所維護的數據。隨后,發送器向回轉變至數據傳輸狀態(A),且因此在請求總線上維護
狀態TXREQ=010。這在圖6中被示出為被接收器正確地接收為RXREQ=010,且得到的確認信
號RXACK=010在確認總線上被維護。然而,圖6給出了這一特定確認信號被發送器在非法狀
態中臨時解碼的示例,即TXACK=000(由于下降沿傳輸比上升沿傳輸更快,盡管替代的非法
中間狀態TXACK=110也被示出,如果上升沿超過下降沿,將產生替代的非法中間狀態TXACK
=110)。當沿傳送已安置時,一旦TXACK被正確地解碼為010,那么發送器可以再次傳送其狀
態。在圖6中所示用于表述性目的的示例中,這將返回發送器至它的待機狀態,但是將被理
解的是,時間的典型序列將包括兩個數據傳輸狀態(A)和(B)之間的重復傳送,以使得數據
的有用數量,包括許多轉變,可以從發送器傳輸至接收器。然而,為了表述的簡單性,現在發
送器的示例返回至如圖6中所示的待機,且在請求總線上所維護的發送器狀態TXREQ=001
被接收器正確地解碼為RXREQ=001,且接收器隨后也進入它的待機狀態。

圖7A和7B概略性地表述了圖2中所示的喚醒電路44和48的兩個示例配置。如以上
所提及的,接收器14可以使用該喚醒電路48以監控請求總線22的狀態,為了檢測何時發送
器12已退出它的低功率狀態且它試圖開始數據傳輸。在圖2中所示的示例配置中,發送器12
包括鉗位電路46,鉗位電路46利用每一位上的低值來保持三位請求總線22,同時發送器處
于它的低功率狀態。因此,示例性的候選電路50可以用作接收器14的喚醒電路48來監控從
這一“鎖住低位”狀態的改變何時發生,這一監控在喚醒電路50中被XOR門52和54提供,XOR
門52和54饋送到狀態改變檢測電路56中。因此,當請求總線的任意位改變值時,這將被狀態
改變檢測電路56檢測到,狀態改變檢測電路56隨后轉而生成喚醒信號,該喚醒信號(如以上
所描述的)被用于觸發接收器14的各種組件退出低功率模式,尤其是請求同步電路34。

喚醒電路的簡單配置可以被圖7B中所示的示例性喚醒電路60提供,該候選電路可
以例如被采用,這里鉗位電路(例如,圖2中的發送器12的鉗位電路46)被布置為保持請求總
線于對應于圖3A的第一行中所示的“待機/斷電”狀態(即001)的狀態。換言之,位[0]被鎖住
高位(clamped high),同時位[2:1]被鎖住低位。在該情形中,針對發送器從它的斷電狀態
的退出的監控僅需要監控位[0],即,如果該位未激活,那么正請求信令。因此,圖7B中所示
的對應于該情形的喚醒電路60包括NOT門62,該NOT門僅轉化在該位上檢測的值以提供喚醒
信號。

圖8概略性地表述了包括交換數據的兩個組件102和102的數據傳輸系統100。數據
的這一交換是全雙工的(即雙向的),且因此在圖8的上部分,示出了從組件102至組件104的
數據傳輸,同時在圖8的下部分,示出了從組件104至組件102的數據傳輸。由于該原因,這兩
個組件被標記為“發送器/接收器”102和“發送器/接收器”104,但將被理解的是,就它們的
數據交換而言,它們本質上是對稱的。在每一個方向上,存在四個非阻塞的虛擬信道,被標
記部分CMD、DMAH、DMAL、和EVT識別。發送器/接收器102包括八個緩存108-122,這些緩存保
持經由這些虛擬信道的每一個的數據總線將被傳送的各自值,其中緩存被配對(后綴0和1)
以保持用于經由每一個虛擬信道傳送的兩個后續值。對應地,接收器/發送器104包括八個
緩存124-138。發送器/接收器102包括控制單元140,該控制單元被布置為通過多路復用器
144上的控制,針對經由數據總線142的數據傳送,在虛擬信道之間選擇。一旦虛擬信道已被
選擇用于這種方式下的數據傳送,在請求總線146上的請求信號的維護、確認總線148上的
確認信號的返回等,如以上所描述的發生,例如參考圖1和2中所示的實施例,為了簡潔,該
過程的進一步細節在此未被描述。然而,一個機制在它接收的準備就緒信號(readiness)的
基礎上,該準備就緒信號經由接收器/發送器104中的對應控制單元150被傳送,經由該機制
控制電路140選擇數據傳送的虛擬信道。該控制電路150從數據接收緩存124-138的每一個
接收信號,該信號表示對應的緩存是否可用于接收數據。例如,當緩存保持值時,在該值被
系統的進一步組件讀取之前,它不可用于進一步的數據接收。一旦這一數據項已被進一步
傳遞到讀出鏈中,那么對應的數據接收緩存可以表示它已準備好。由控制電路150所接收的
準備就緒信號,經由被提供用于這一目的的準備就緒總線152被傳遞至控制電路140。在替
代的實施例中(其中可以省略準備就緒總線),利用傳遞一個或多個數據接收緩存的狀態的
預定信號協議,準備就緒信號在確認總線148上被傳遞。在類似于以上關于由圖1中接收器
的請求同步電路34從請求總線22接收請求信號所描述的方式中,發送器/接收器102包括同
步電路154,同步電路154被布置為獨立地將這些準備就緒信號同步到發送器/接收器102的
時鐘域中。其中控制電路單元140和150選擇數據傳輸的虛擬信道的方式可以改變,但是圖8
表述了當控制電路150向控制電路140表示這一特定數據接收緩存已準備用于數據接收時,
控制電路150還可以控制多路復用器156以將請求總線142耦接至適合的數據接收緩存。圖8
還表述了被傳送的數據的至少一部分也可以被傳遞至控制單元150,且被傳遞的任何給定
數據分組可以包括表示該數據分組應當被引導至的數據接收緩存的目的地寄存器標記。控
制單元150因此可以讀取這一標記,且因此控制多路復用器156,以將請求總線142耦接至適
合的數據接收緩存。

接收器/發送器104的數據傳送能力和發送器/接收器102的數據接收能力(圖8的
下部分)直接地鏡像以上描述,每一個各自信號以相反方向傳遞,且在此未被再次描述。

數據傳輸系統100的發送器/接收器102和接收器/發送器104的一個特定用途在圖
9中被示出,即在配置中,其中發送器/接收器102轉變至它的接口回送測試模式。當發送器/
接收器102執行這一點時,并且(根據以上闡述的通信協議)該事件被接收器/發送器104識
別,接收器/發送器104利用控制電路150控制下的連接電路160以將它包括的每一個分別的
接收子組件耦接至如圖9中所表述的對應傳送組件。因此被配置時,這使發送器/接收器102
能夠充分運用接口106的布線以執行任何所需測試(比如位排序檢驗),而不需具有它與其
通信的接收器/發送器104的細節的知識。將被認識到的是,盡管圖8和9的發送器/接收器
102和接收器/發送器104大體上是對稱配置的,但是這不需要是此情形。

在本申請中,詞組“被配置為……”被用于意指裝置的元件具有能夠執行所定義的
操作的配置。在該上下文中,“配置”意指硬件或軟件的互連的布置或方式。例如,該裝置可
以具有指定硬件,該硬件提供所定義的操作,或者處理器或其它處理設備可以被程控以執
行該功能。“被配置為”不意味著該裝置元件必須以任何方式改變以提供所定義的操作。

雖然表述性實施例已關于附圖被詳細描述,但是將被理解的是,本發明不限于這
些精確的實施例,且各種改變、添加和修改可以被本領域的技術人員在其中進行,而不脫離
如所附的權利要求所定義的本發明的范圍和主旨。例如,獨立權利要求的特征的各種組合
可以與從屬權利要求的特征組合,而不脫離本發明的范圍。

關 鍵 詞:
發送 接收器 數據傳輸 系統 數據 傳送 方法
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