Совместимость однопроводной и трехпроводной шин

Совместимость однопроводной и трехпроводной шин

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится в целом к интегральным схемам и, в частности, касается осуществления связи между ведущими и подчиненными компонентами с использованием однопроводного шинного интерфейса.

Предшествующий уровень техники

В настоящее время для обеспечения связи различных типов, таких как передача речи и данных, широко используется система беспроводной связи. Примеры беспроводных сетей включают в себя системы передачи данных на основе сотовой связи. К числу указанных примеров относятся следующие: (1) «Стандарт TIA/EIA-95-B совместимости между «мобильной станцией и базовой станцией» для двухрежимной широкополосной системы сотовой связи с расширенным спектром» (стандарт IS-95), (2) стандарт, предложенный консорциумом «Проект партнерства в области систем связи 3-го поколения» (3GPP) и воплощенный в наборе документов, включающих в себя документы под номерами 3G TS 25.211, 3G TS 25.212, 3G TS 25.213 и 3G TS 25.214 (Стандарт W-CDMA), (3) стандарт, предложенный консорциумом «Проект 2 партнерства в области систем связи 3-го поколения» (3GPP2) и воплощенный в «Стандарт физического уровня TR-45.5 для систем с расширенным спектром CDMA2000», (Стандарт IS-2000) и (4) система высокоскоростной передачи данных (HDR), которая совместима со стандартом TIA/EIA/IS-856 (Стандарт IS-856).

Устройство беспроводной связи обычно включает в себя множество компонент. Например, процессор для обработки немодулированных сигналов может взаимодействовать с одной или несколькими радиочастотными (RF) или иными компонентами. Процессор для обработки немодулированных сигналов может создавать и принимать немодулированные сигналы, часто в цифровой форме. Для обеспечения таких функций, как аналого-цифровое преобразование, цифроаналоговое преобразование, фильтрация, усиление, преобразование с повышением частоты, преобразование с понижением частоты, и многих других может быть использована одна или несколько интегральных схем (IC). Ведущим устройством (таким как процессор для обработки немодулированных сигналов) в одном или нескольких подчиненных устройствах могут быть записаны различные параметры и команды. Ведущее устройство может нуждаться в приеме (то есть считывании) параметров и других данных от одной или нескольких вспомогательных компонент (таких как радиочастотные интегральные схемы). Такие конфигурации ведущих устройств и подчиненных устройств могут использоваться также в устройствах, не относящихся к сфере связи.

В известном уровне техники используется протокол интерфейса последовательной шины (SBI), в котором для осуществления связи между ведущим устройством и одним или несколькими подчиненными устройствами применяются три сигнала (то есть, 3-проводный интерфейс). Хотя протокол SBI позволяет множеству подчиненных устройств совместно использовать один интерфейс, некоторые компоненты оказываются весьма чувствительными к работе других компонент в совместно используемом интерфейсе. Поэтому некоторые интерфейсы SBI используются с одним ведущим устройством и одним подчиненным устройством во избежание указанных взаимных помех. Введение дополнительных вышеописанных интерфейсов может потребовать, чтобы ведущее устройство имело по три дополнительных штыревых вывода (штырька) (или контактной площадки) на каждый дополнительный интерфейс. Это может дополнительно усложнить систему и/или ее стоимость из-за увеличения размера кристалла, итогового количества штырьков и т.д. Следовательно, желательно уменьшить количество штырьков, необходимых для организации интерфейса между ведущим устройством и подчиненным устройством.

Современный уровень техники предлагает ряд проектов для ведущих устройств и подчиненных устройств, которые поддерживают интерфейс SBI. Желательно, чтобы новый интерфейс мог обеспечить связь с существующими компонентами SBI для улучшения совместимости и позволил новым устройствам (ведущим либо подчиненным) работать в фазе друг с другом, а также с существующими компонентами. Также желательно обеспечить средство для модификации существующих разработок для связи по интерфейсу с сокращенным количеством штырьков при минимальном сроке разработки для ускорения выхода на рынок новых продуктов и ускорения массового выпуска нового интерфейса.

Таким образом, в данной области техники имеется потребность в однопроводном шинном интерфейсе для связи между ведущим устройством и одним или несколькими подчиненными устройствами. Кроме того, имеется потребность в ведущих устройствах, подчиненных устройствах и преобразователях, которые могут взаимодействовать с существующими интерфейсами последовательной шины, например, интерфейсами, адаптированными к протоколу SBI.

Сущность изобретения

Раскрытые здесь варианты имеют своей целью удовлетворение потребности в совместимости между существующими последовательными шинными интерфейсами и однопроводным шинным интерфейсом. Согласно одному аспекту для выхода или выходов трехпроводного интерфейса выбирают первый режим, а для выхода одного или нескольких однопроводных интерфейсов выбирают второй режим. Согласно другому аспекту преобразователь воспринимает сигналы однопроводной шины и формирует сигналы, соответствующие трехпроводному интерфейсу. Согласно еще одному аспекту в сигнал однопроводного интерфейса вставляют символ завершения, способствующий преобразованию указанного сигнала и соединению с трехпроводным интерфейсом. Согласно следующему аспекту в ответ на обнаруженный начальный символ формируется стробирующий сигнал и/или тактовый сигнал. Согласно еще одному аспекту в ответ на обнаруженный символ завершения деактивируется стробирующий сигнал и/или деактивируется тактовый сигнал.

Перечень фигур чертежей

Фиг.1 - общая блок-схема системы беспроводной связи, способной поддерживать несколько пользователей;

фиг.2 - часть известной мобильной станции 106;

фиг.3 - форматы трех режимов пересылки для интерфейса SBI;

фиг.4 - тип доступа в режиме быстрой пересылки (FTM);

фиг.5 - тип доступа в режиме массовой пересылки (BTM);

фиг.6 - тип доступа в режиме пересылки с прерыванием (ITM);

фиг.7 - известная конфигурация SBI;

фиг.8 - вариант, содержащий комбинацию интерфейса SBI и однопроводного последовательного шинного интерфейса (SSBI);

фиг.9 - формат пересылки SSBI;

фиг.10 - временная диаграмма, иллюстрирующая примерный вариант схемы передачи сигналов SSBI;

фиг.11 - примерное ведущее устройство для поддержки SSBI;

фиг.12 - примерное ведущее устройство, сконфигурированное для поддержки интерфейса SSBI или SBI;

фиг.13 - примерное подчиненное устройство для поддержки интерфейса SSBI;

фиг.14 - примерное подчиненное устройство для поддержки интерфейсов SSBI и SBI, содержащее подчиненный блок SBI и преобразователь подчиненного блока SSBI;

фиг.15 - пример подчиненного устройства по фиг.14, сконфигурированного для связи только через интерфейс SSBI;

фиг.16 - примерное подчиненное устройство только для SSBI, содержащее подчиненный блок SBI и преобразователь подчиненного блока SSBI;

фиг.17 - временная диаграмма, иллюстрирующая записи SSBI и сигналы ведущего устройства SSBI;

фиг.18 - временная диаграмма, иллюстрирующая считывания SSBI и сигналы ведущего устройства SSBI;

фиг.19 - взаимосвязь между тактовыми импульсами в ведущем и подчиненном устройствах;

фиг.20-22 - подробности примерных логических схем, подходящие для использования в примерном ведущем устройстве SSBI;

фиг.23 - примерный вариант подчиненного устройства SSBI;

фиг.24 - временная диаграмма, иллюстрирующая записи SSBI и сигналы подчиненного устройства SSBI;

фиг.25 - временная диаграмма, иллюстрирующая считывания SSBI и сигналы подчиненного устройства SSBI;

фиг.26 - примерные схемы, подходящие для использования в примерном шинном интерфейсе подчиненного устройства SSBI;

фиг.27 - примерные логические схемы, подходящие для использования в качестве блока регистров подчиненного устройства;

фиг.28 - формы сигналов, показывающие конец примерного пакета, включая символ завершения;

фиг.29-31 - примерные схемы, подходящие для использования в примерном ведущем устройстве SSBI, модифицированном для поддержки режима FTM;

фиг.32 - часть преобразователя подчиненного блока SSBI;

фиг.33 - формы сигналов, иллюстрирующие начало пересылки FTM;

фиг.34 - формы сигналов, иллюстрирующие конец пересылки FTM; и

фиг.35 - часть дополнительной схемы для примерного преобразователя подчиненного блока SSBI.

Подробное описание изобретения

Далее в контексте системы цифровой беспроводной передачи данных излагается сущность одного или нескольких описанных здесь примерных вариантов. Хотя использование изобретения именно в этом контексте является преимущественным, в состав других сред или конфигураций могут быть включены другие варианты изобретения. В общем случае различные описанные здесь системы можно сформировать, используя процессоры, работающие под управлением программного обеспечения, интегральные схемы или дискретную логику. Данные инструкции, команды, информация, сигналы, символы и микросхемы, на которые повсеместно делаются ссылки в этой заявке, преимущественно представлены напряжениями, токами, электромагнитными волнами, магнитными полями или частицами, оптическими полями или частицами, или их комбинацией. Вдобавок, блоки, показанные в каждой блок-схеме, могут представлять аппаратные средства или шаги способа.

На фиг.1 представлена схема системы 100 беспроводной связи, которая может быть спроектирована для поддержки одного или нескольких стандартов и/или проектов CDMA (например, стандарт W-CDMA, стандарт IS-95, стандарт cdma2000, спецификация HDR, система 1xEV-DV). В альтернативном варианте система 100 может дополнительно поддерживать любой беспроводный стандарт или проект, отличный от системы CDMA.

Для простоты показано, что система 100 включает в себя три базовые станции 104, находящиеся на связи с двумя мобильными станциями 106. Базовую станцию вместе с ее зоной покрытия часто называют «сотой». В системах IS-95, cdma2000 или 1xEV-DV сота может, например, включать в себя один или несколько секторов. В спецификации W-CDMA сотой называют каждый сектор базовой станции и зону покрытия этого сектора. Используемый здесь термин «базовая станция» можно использовать как взаимозаменяемый с терминами «точка доступа» или «узел В». Термин «мобильная станция» можно использовать в качестве взаимозаменяемого с терминами «оборудование пользователя (UE)», «абонентский блок», «абонентская станция», «терминал доступа», «удаленный терминал» или другими соответствующими терминами, известными специалистам в данной области техники. Термин «мобильная станция» распространяется на приложения для стационарной беспроводной связи.

Слово «примерный» используется здесь в смысле «служащий в качестве примера, варианта или иллюстрации». Любой описанный здесь вариант изобретения в качестве «примерного» необязательно следует трактовать как предпочтительный или имеющий преимущества по сравнению с другими вариантами.

В зависимости от реализации системы CDMA каждая мобильная станция 106 может в любой данный момент времени осуществлять связь с одной (или возможно с несколькими) базовой станцией по прямой линии связи, а также может осуществлять связь с одной или несколькими базовыми станциями по обратной линии связи в зависимости от того, находится ли эта мобильная станция в состоянии мягкого переключения. Термин «прямая» линия связи (то есть, нисходящая линия связи, относится к передаче от базовой станции на мобильную станцию, а термин «обратная» линия связи (то есть, восходящая линия связи) относится к передаче от мобильной станции к базовой станции.

На фиг.2 изображена часть известной мобильной станции 106. Иллюстрации, подробно описанные ниже, можно также использовать в других устройствах беспроводной связи, таких как базовая станция 104, а также любое другое устройство или устройства, в которых требуется связь между ведущим и подчиненными устройствами. В данном примере процессор 220 для обработки немодулированных сигналов используется вместе с одной или несколькими вспомогательными интегральными схемами (IC), а также другими компонентами, которые не показаны. Процессор 220 для обработки немодулированных сигналов обеспечивает обработку связи для сигналов, подлежащих передаче и приему, в соответствии с одной или несколькими системами или стандартами связи, примеры которых подробно описаны выше. Типовой процессор 220 для обработки немодулированных сигналов выполняет цифровую обработку входящих и исходящих сигналов и может выполнять обработку других различных типов, включая выполнение различных приложений. Процессор для обработки немодулированных сигналов может содержать различные компоненты, в том числе один или несколько микропроцессоров, цифровые процессоры сигналов, память и другие схемы общего назначения или специализированные схемы различных типов. Процессор для обработки немодулированных сигналов может содержать различные компоненты для приема и передачи сигналов согласно одной или нескольким спецификациям или стандартам связи, такие как кодеры, перемежители, модуляторы, декодеры, обратные перемежители, демодуляторы, поисковые блоки и другие различные компоненты, примеры которых хорошо известны в данной области техники. Процессор для обработки немодулированных сигналов может содержать в себе цифровые схемы, аналоговые схемы или их комбинацию.

Вспомогательные интегральные схемы IC, соединенные с процессором 220 для обработки немодулированных сигналов, обозначены как RFIC с 230А по 230N. Примерные вспомогательные схемы IC включают в себя радиочастотные (RF) схемы IC, которые могут выполнять различные функции, к примеру, функции усилителей, фильтров, смесителей, генераторов, цифроаналоговых (D/A) преобразователей, аналого-цифровых (A/D) преобразователей и т.п. Компоненты, необходимые для связи согласно стандарту, могут входить в состав множества схем RFIC 230. Любая схема RFIC 230 может включать в себя компоненты, которые могут совместно использоваться множеством систем связи. Схемы RFIC показаны только для иллюстрации. К процессору 220 для обработки немодулированных сигналов может быть подсоединена вспомогательная интегральная схема (IC) любого типа.

В этом примере схемы RFIC 230 осуществляют прием и/или передачу через антенну 210, с помощью которой может быть установлена линия связи с одной или несколькими базовыми станциями 104. Антенна 210 может содержать множество антенн, как хорошо известно специалистам в данной области техники.

Протокол SBI

Для передачи различных параметров и команд был разработан 3-проводный интерфейс. Этот 3-проводный интерфейс называется последовательным шинным интерфейсом (SBI). 3-проводный интерфейс включает в себя линию тактовых импульсов (SBCK), стартстопную линию (SBST) и линию данных (SBDT). Интерфейс SBI подробно описывается ниже. Интерфейс SBI определяет ведущее устройство и одно или несколько подчиненных устройств. В этом примере процессор 220 для обработки немодулированных сигналов служит в качестве ведущего устройства, а одна или несколько схем RFIC 230 служат в качестве подчиненных устройств. Интерфейс SBI не ограничивается указанным, а ведущее и подчиненные устройства могут быть любого типа. В приведенных ниже подробных примерных вариантах процессор 220 для обработки немодулированных сигналов является взаимозаменяемым с ведущим устройством 220, а схема RFIC 230 является взаимозаменяемой с подчиненным устройством 230. Процессор 220 для обработки немодулированных сигналов может также осуществлять связь с различными схемами RFIC 230 по различным выделенным дополнительным линиям, либо аналоговым, либо цифровым (не показаны).

Заметим, что, как показано на фиг.2, множество подчиненных устройств могут совместно использовать одни и те же три соединения ведущего устройства (SBCK, SBST и SBDT). Между схемами RFIC 230 и процессором для обработки немодулированных сигналов могут быть использованы другие различные соединения, которые на фиг.2 не показаны. Мобильная станция 106 может также включать в себя другие различные компоненты для использования при осуществлении связи или выполнении приложений. Эти подробности не показаны, чтобы не затемнять предмет обсуждения.

Интерфейс SBI определяет три типа режимов пересылки, форматы которых показаны на фиг.3. Режим быстрой пересылки (FTM) обеспечивает множество доступов к любому подчиненному устройству, включая считывания и записи. Каждый доступ в последовательности идентифицирует адрес, на который или с которого должен быть сделан данный доступ.

Режим массовой пересылки (BTM) обеспечивает множество последовательных доступов к одному подчиненному устройству. Доступы при пересылке BTM могут представлять собой считывания или записи, но ни то и другое вместе. Адрес для массовой пересылки необходимо передавать только один раз. Множество считываний или записей могут появляться последовательно с этого начального адреса.

Режим пересылки с прерыванием (ITM) используется для пересылки одного байта кодированной информации. Идентификатор подчиненного устройства (SID) указывает одно из двух подчиненных устройств для приема сообщения. 5-битовое поле сообщения обеспечивает 32 возможных сообщения. После сообщения передается бит паузы.

На фиг.4-6 изображены временные диаграммы для режимов FTM, BTM и ITM соответственно. Каждый доступ SBI выполняется следующим образом. Инициируются транзакции путем перевода линии SBST на низкий уровень. Транзакции завершаются/заканчиваются путем перевода линии SBST на высокий уровень. Имеется по меньшей мере один тактовый импульс между транзакциями (высокий уровень SBST и SBDT). Все изменения в состоянии линии SBDT появляются до заднего фронта SBCK (обычно устанавливаются и поддерживаются параметры, заданные в соответствии с задним фронтом SBCK). Первый бит данных фиксируется по второму заднему фронту, после того как линия SBST перешла на низкий уровень. Сначала передается самый старший бит данных (MSB), а в конце самый младший бит (LSB). (Напомним, что для режима ITM один бит идентифицирует одно из двух подчиненных устройств, после чего которым следует сообщение). Неадресованные подчиненные устройства ждут начального бита следующей транзакции. Во время одной транзакции в режиме FTM данные могут как считываться, так и записываться. Для каждого передаваемого байта выделяется один или несколько битов паузы. Как ведущее устройство, так и подчиненные устройства освобождают шину данных на время прохождения битов (Р) паузы во избежание конфликтной ситуации в шине.

Первые два бита указывают тип доступа: 01 для режима FTM, 10 для режима BTM и 00 для режима ITM. Идентификатор (ID) подчиненного устройства состоит из 6 бит, в то время как поля адреса и данных имеют 8 бит каждое. Биты (Р) паузы вставляются после каждых 8 бит для предоставления возможностей подчиненному устройству возвратить данные без инициирования конфликтной ситуации в шинах. Первый бит поля адреса указывает, является ли доступ считыванием (1) или записью (0). Для режимов FTM и BTM к одному и тому же подчиненному устройству может быть выполнено множество доступов, причем для каждого доступа к регистру не требуется задание ID подчиненного устройства. Режим FTM является обычным способом выполнения доступов к регистрам. Режим BTM предусмотрен для разрешения конфигурации большей группы последовательных адресов. Задается только первый регистровый адрес пакета. Для режима ITM поле ID подчиненного устройства заменяется 1-битовым полем SID для задания подчиненного устройства для доступа. Вместо полей регистра и данных задается 5-битовое поле сообщения.

На практике оказывается, что в некоторых случаях радиочастотные (RF) схемы IC 230 чувствительны к взаимным помехам в общей шине. Во избежание этих помех используются дополнительные шины для изоляции трафика по одной шине от одного или нескольких чувствительных устройств 230. Примерная конфигурация показана на фиг.7. На фиг.7 процессор 220 для обработки немодулированных сигналов осуществляет связь со схемами RFIC 230А-230J по отдельным 3-проводным шинам SBI, выделенным для каждого устройства. В этом примере к совместно используемой шине SBI подсоединены дополнительные схемы RFIC 230K и 230N. Хотя добавление шин может разрешить проблему взаимных помех, это приводит к увеличению количества штырьков, необходимых для процессора 220 для обработки немодулированных сигналов, а также количества ведущих контроллеров. Например, процессор 220 для обработки немодулированных сигналов может быть использован с 3 или 4 портами SBI, что потребует 9 или 12 штырьков соответственно. Это схема может быть осложнена необходимостью ввода служебных сигналов для разделения имеющихся портов между различными внешними микросхемами 230.

Протокол SSBI

Для снижения взаимных помех, что необходимо для особо чувствительных микросхем 230, при одновременном уменьшении общего количества штырьков предлагается новый однопроводный шинный интерфейс, который подробно описывается ниже и называется однопроводным последовательным шинным интерфейсом (SSBI). На фиг.8 показана примерная мобильная станция 106, используемая вместе с независимой однопроводной (SSBI) шиной, соединяющей каждую схему RFIC 230А-230J с процессором 220 для обработки немодулированных сигналов. 3-проводные шины SBI также можно использовать в сочетании с шинами SSBI, если это необходимо. Это, как показано на фиг.8, достигается благодаря совместно используемой 3-проводной шине, соединяющей схемы RFIC 230N-230K и процессор 220 для обработки немодулированных сигналов. Использование однопроводного интерфейса позволяет сократить общее количество штырьков, увеличить количество портов, либо достичь и того и другого. Увеличение количества портов может воспрепятствовать усложнению технического решения, упомянутого выше, которое может произойти, когда двум или более устройствам необходимо делить между собой один шинный интерфейс. Заметим, что в примерных вариантах, подробно описанных ниже, интерфейс SSBI для ясности раскрывается применительно к штырькам и/или контактным площадкам. Протокол SSBI также применим к соединениям между кристаллами (то есть, соединениям между контактными площадками, без штырьков), а также соединениям между микросхемами (то есть, к межблочным соединениям, где нет ни контактных площадок, ни штырьков). Специалисты в данной области техники без труда смогут адаптировать раскрытые здесь принципы для применения их к этим и другим различным вариантам.

Альтернативные варианты могут включать в себя любое количество однопроводных шин, а также любое количество 3-проводных шин. В различных вариантах, примеры которых подробно описаны ниже, штырьки могут быть сконфигурированы для использования либо с 1-проводным, либо с 3-проводным шинным интерфейсом.

Примерный протокол SSBI, который здесь подробно раскрыт, имеет следующие признаки. Необходимое общее количество штырьков сокращается по сравнению с интерфейсом SBI. Пропускная способность может оказаться сравнимой или быть выше, чем в интерфейсе SBI. Адрес возрастает для поддержки дополнительных регистров, что обеспечивает поддержку более сложных подчиненных устройств. В этом примере количество адресуемых регистров равно 256.

Для уменьшения количества штырьков интерфейс SSBI не содержит линию тактовых импульсов (SBCK) и стартстопную линию (SBST). Одна линия в протоколе SSBI называется здесь SSBI_DATA. Вместо линии тактовых импульсов, устраненной в данном интерфейсе, используются локальные тактовые импульсы как в ведущем, так и в подчиненном устройстве. Локальные тактовые импульсы в ведущем устройстве и любых подчиненных устройствах необязательно должны быть идентичными. Данный протокол учитывает сдвиги по фазе и частоте, как более подробно описано ниже. Допускается определенная ошибка по частоте, причем величина этой ошибки зависит от конкретного варианта. Протокол SSBI является независимым по фазе относительно тактовых импульсов ведущего и подчиненных устройств. Локальные тактовые импульсы могут генерироваться с использованием гетеродинов; их также можно получать от других источников тактовых импульсов или использовать различные другие способы генерирования тактовых импульсов, известные в данной области техники.

Интерфейс SSBI

Вместо стартстопной линии в поток данных вставляется начальный бит и определяется состояние незанятости (IDLE). Приемное устройство (то есть, подчиненное устройство) может контролировать линию данных (SSBI_DATA), отбирая заранее определенные значения IDLE, а затем начать транзакцию, когда обнаружится начальный символ. По завершении транзакции линия данных может быть возвращена в состояние IDLE, чем завершается пересылка.

Протокол SSBI может быть разработан с временными диаграммами и формами сигналов, подобранными таким образом, чтобы облегчить взаимодействие между 1-проводным и 3-проводным интерфейсами. Как станет в дальнейшем ясно, это позволяет перейти от протокола 3-проводного интерфейса SBI к протоколу 1-проводного интерфейса SSBI. Например, ведущее устройство может быть оборудовано логической схемой для создания как формата SBI, так и формата SSBI для облегчения связи с подчиненными устройствами более ранних поколений, а также с более современными подчиненными устройствами, по мере их создания. Аналогичным образом, существующее подчиненное устройство может быть оборудовано логической схемой преобразования, так чтобы можно было осуществлять прием форматов SBI или SSBI, что обеспечивает совместимость как с ведущими устройствами более ранних поколений, так и новыми ведущими устройствами. Подчиненное устройство может быть оборудовано 3 штырьками для 3-проводного режима, причем один из этих штырьков выделяют для линии SSBI_DATA при работе в режиме SSBI. Режим может быть выбран путем установки заранее определенных значений на неиспользуемых штырьках, когда требуется режим SSBI. Кроме того, можно быстро модернизировать одноштырьковое подчиненное устройство путем добавления к существующему ядру логической схемы преобразования, так чтобы сигналы SSBI_DATA по одному проводу можно было преобразовать в существующие сигналы 3-проводного интерфейса SBI для взаимодействия с существующим ядром. Указанная логическая схема преобразования, подробно описанная ниже, может быть добавлена к подчиненному устройству с минимальным воздействием на существующие функциональные возможности, что позволяет сразу же уверенно использовать новое устройство. Таким образом, на рынке при переходе от трехпроводных устройств к однопроводному устройству могут быть получены выгоды, состоящие в уменьшении взаимных помех благодаря отделению линий управления и благодаря сокращению общего количества штырьков в ведущем и/или подчиненных устройствах. Различные примерные варианты этого подробно описываются ниже.

В таблице 1 показаны сигналы интерфейса SSBI. Интерфейс SSBI состоит из одного штырька на каждое устройство, обозначенного как SSBI_DATA. Линия SBST исключается, поскольку начало и конец пересылки указываются в самом потоке данных. Линия SBCK исключается, так как имеются общие тактовые импульсы как для ведущего, так и для подчиненных устройств. Предполагается, что имеются тактовые импульсы, доступные как для ведущего, так и для подчиненных устройств, которые обозначены как SSBI_CLK. Можно использовать любые общие тактовые импульсы. Между тактовыми импульсами ведущего и подчиненного устройств не требуется взаимосвязь по фазе. В одном варианте для упрощения маршрутизации два тактовых импульса можно получать от одного и того же источника. В общем случае те и другие тактовые импульсы должны иметь одинаковую частоту, хотя некоторая ошибка по частоте может быть скорректирована. Специалисты в данной области техники в свете раскрытого здесь подхода без труда смогут оценить величину ошибки по частоте, допустимую для любого заданного варианта. Эти тактовые импульсы требуются всякий раз, когда необходима связь через интерфейс SSBI.

Таблица 1
Описания модифицированных портов ведущего устройства SSBI
Сигнал	Описание
SSBI_DATA	Линия SSBI_DATA; двунаправленная; подсоединяет ведущее устройство (то есть, процессор 220 для обработки немодулированных сигналов) к подчиненному устройству (то есть, RFIC 230)
SSBI_CLK	Локальные тактовые импульсы; генерируется для каждого ведущего и подчиненного устройства для 1-проводного режима

В примерном варианте ведущее устройство 220 содержит контактную площадку для сигнала SSBI_DATA со следующими характеристиками. Контактная площадка является двунаправленной. Она поддерживает уровни возбуждения 2 мА в режиме низкого возбуждения и 5 мА в режиме высокого возбуждения (это соответствует настройкам, используемым для примерных контактных площадок SBI). Примерная контактная площадка содержит выбираемый элемент, снижающий уровень сигнала до минимального, и выбираемый элемент, поддерживающий уровень сигнала. В сфере настоящего изобретения могут быть использованы различные другие контактные площадки. В альтернативных вариантах, таких как, например, межблочные соединения в одном кристалле, контактные площадки могут быть заменены альтернативными компонентами, такими как устройства с тремя состояниями, мультиплексоры и т.п., хорошо известные специалистам в данной области техники.

В примерном протоколе SSBI поддерживается только один режим и поддерживается только один доступ к регистру на одну пересылку. Это можно трактовать как упрощение режима FTM без необходимости задания режима или ID подчиненного устройства. Поскольку на шине ожидается только одно подчиненное устройство (хотя схемы адресации можно использовать, если потребуется, для двух или более устройств, как описано ниже), биты ID подчиненного устройства больше не нужны. В результате при каждом доступе потребуется очень мало дополнительных служебных сигналов по сравнению с командами SBI. Множество режимов 3-проводного интерфейса SBI обеспечивают механизмы для исключения ненужных служебных сигналов с целью повышения пропускной способности и уменьшения задержки. Единый формат SSBI обеспечивает аналогичные преимущества.

На фиг.9 показан формат пересылки по протоколу SSBI. Кадр может представлять собой кадр 920 считывания или кадр 910 записи. Первый бит указывает, выполняется считывание или запись. Доступ для считывания указывается значением '1', а доступ для записи значением '0'. Это присвоение не является произвольным; оно фактически предотвращает ситуацию, когда подчиненное устройство непредумышленно посчитает, что имеют место операции считывания, если ведущий блок SSBI непреднамеренно вернется в исходное состояние в середине доступа. Поле адреса составляет 8 полных бит, и поскольку запись/считывание указывается по отдельности, все 256 адресов теперь оказываются доступными как для регистра считывания, так и для регистра записи. В примерном варианте адресное пространство в интерфейсе SSBI увеличивается по сравнению с интерфейсом SBI. В альтернативных вариантах можно использовать адресное пространство любого размера.

Параметризация поля данных выполняется в различных вариантах, описанных ниже, причем значение параметра может находиться в диапазоне, например, от 1 до 16. Этот параметр идентифицируется ниже как SSBI_DATA_WD. Для обоих полей адресов и данных сначала выводится бит MSB. Для записей, поскольку ведущее устройство непрерывно возбуждает шину, биты (Р) не требуются. Для считываний используются биты паузы. Для выполнения дополнительных считываний или записей в шине инициируется новая команда. Таким образом, подчиненному устройству всегда известно, что следует ожидать 17 символов для записи и 19 символов для считывания (когда SSBI_DATA_WD=8).

Хотя предполагается, что будет поддерживаться одно подчиненное устройство на один порт SSBI, можно организовать поддержку двух подчиненных устройств, заставив каждое из них реагировать на разный набор регистровых адресов SSBI. Например, одно подчиненное устройство может реагировать на адреса 0-127, в то время как второе подчиненное устройство будет реагировать на адреса 128-255. Однако, используя указанный подход можно столкнуться с проблемами нагрузки на плате, а также с обычными проблемами взаимных помех, как было описано выше в связи с протоколом SBI.

На фиг.10 представлена временная диаграмма, иллюстрирующая примерный вариант схемы передачи сигналов SSBI. В этом примере линия данных (SSBI_DATA) находится на низком уровне при индикации состояния незанятости. Когда необходимо послать данные, передается начальный бит, в данном примере это высокое напряжение (или «1»). Начальный бит используется для центрирования точки выборки приемника для выборки входящего потока данных. Вслед за начальным битом идет поток данных. Поскольку форматы команд строго определены, приемник может точно определить из потока данных, сколько бит будет послано. Таким образом, приемник знает, когда будет завершена пересылка, и может вновь перейти в состояние незанятости для ожидания следующего начального бита. Как начальный бит, так и биты данных имеют каждый длину, равную в этом примере двум тактовым циклам, следовательно, символьный период имеет длину в два тактовых цикла. Биты данных передаются с высоким или низким уровнем в зависимости от того, посылается 1 или 0. В альтернативном варианте каждый бит может иметь длину в один тактовый цикл. Однако в указанном случае у приемника могут возникнуть трудности при обнаружении центра символа, поскольку точность составит только половину тактового цикла. Таким образом, приемник не может гарантировать, что выборка символа состоится при переходе с одного символа на другой. Когда длина символов составляет два тактовых цикла (или более), приемник может гарантировать, что он будет отбирать символы где-то между 0,5 и 1,5 цикла в символе, следовательно, по меньшей мере на расстоянии в 0,5 тактового цикла от любого из переходов. В альтернативных вариантах количество тактовых циклов на символ может варьироваться.

Тактовые импульсы в приемнике необязательно выравнивать по данным. Таким образом, изображенные на фиг.10 импульсы SLAVE CLOCK могут быть сдвинуты влево или вправо относительно сигнала SSBI_DATA. В данном примере приемник начинает выборку с первого заднего фронта тактового импульса после прихода SSBI_DATA с высоким уровнем. Точки выборки обозначены вертикальными пунктирными линиями. Каждый последующий символ отбирается каждые два тактовых периода с этой точки, пока не завершится доступ. После бита IDLE может быть передан другой начальный символ.

Этот протокол SSBI устойчив к ошибкам по частоте. Допустимая величина указанной ошибки может изменяться в зависимости от выбранного технического решения при использовании любого конкретного варианта. При использовании внешних тактовых импульсов и их направлении на одну или несколько подсоединенных компонент данный интерфейс успешно работает при наличии переменной асимметрии тактовых импульсов между различными компонентами. В альтернативном варианте одна или несколько соединенных компонент (то есть, ведущее устройство и/или любые подчиненные устройства) могут генерировать свои собственные тактовые импульсы в рамках разработанных требований к ошибке по частоте.

Время пересылки для любого доступа не зависит от данных. Значения времени пересылки такие же, как для примерного 3-проводного шинного интерфейса SBI. Для различных типов бит могут быть выбраны любые уровни напряжения, как очевидно специалистам в данной области техники. В данном примере, как было описано выше, начальный символ выбран равным “1” (или высокое напряжение) для центрирования стробирующего импульса выборки. Состояние незанятости установлено равным “0” (или уровню «земли»). Это упрощает интерфейс, если использовать отключаемые от питания микросхемы. Например, RF микросхемы (или другие подчиненные устройства) могут подключаться и отключаться от питания для экономии энергии. Установка состояния незанятости равным уровню «земли» упрощает это условие.

В общем случае ведущее устройство возбуждает линию SSBI_DATA. Ведущее устройство устанавливает шину в третье состояние только тогда, когда подчиненное устройство возбуждает данные считывания. Во всех других случаях в