CN100358278C - 数据传输控制装置、电子设备及数据传输控制方法 - Google Patents

数据传输控制装置、电子设备及数据传输控制方法 Download PDF

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Abstract

适合于半双工传输方式的数据传输控制装置包括：发送电路；接收电路；链路控制器；传输方向转换电路；指示传输方向转换的传输方向转换指示电路；及当来自链路控制器的传输方向转换请求代码已经来到时，生成传输方向转换请求代码的代码生成电路，当来自链路控制器的传输方向转换请求代码已经来到时，发送电路通过串行信号线发送传输方向转换请求代码，在传输方向转换请求代码发送后，传输方向转换指示电路指示传输方向转换电路将传输方向从发送方向向接收方向转换，链路控制器在发送电路发送完成后，即使经过了预设时间也没有从对方侧数据传输控制装置接收到应答包，发生了超时时，发出将传输方向从接收方向返回到发送方向的传输方向转换请求。

Description

数据传输控制装置、电子设备及数据传输控制方法
技术领域
本发明涉及一种数据传输控制装置、电子设备及数据传输控制方法。
背景技术
近年来，以降低EMI噪声等为目的的接口，如LVDS(低压差动信号传输技术：Low Voltage Differential Signaling)等的高速串行传输接口已经引起关注。在该高速串行传输中，发送电路利用差动信号(DifferentialSignals)发送串行化了的数据，接收电路将差动信号差动放大，从而实现数据传输。作为现有技术被披露在日本特开2001-222249号公报中。
普通手机包括：第一设备区，设有输入电话号码与字符的按钮；第二设备区，设有主LCD(液晶显示器：Liquid Crystal Display)、子LCD、或者相机；以及连接区，比如连接第一与第二设备区的铰链等。这种情况下，通过使用了差动信号线的串行传输方式，进行第一设备区的第一基板与第二设备区的第二基板之间的数据传输，可减少通过连接区的配线的数量，达到较好效果。从而，希望提供能够在这种连接区间实现有效地串行传输的高速串行接口。
安装在上述第一基板上的应用处理器向主LCD或子LCD传输数据。另一方面，主LCD或子LCD也往往将其状态信息等传输给应用处理器。不过，这种情况下，应用处理器向主LCD或子LCD传输的显示数据占了数据传输的大部分。从而，用于这种用途的传输方式不需要全双工传输方式，即在发送数据的同时接收数据，只要半双工传输方式就足够了，即哪个方向都能传输但发送数据和接收数据不同时进行。而且，采用半双工传输方式的话，与全双工传输方式相比，通过上述的第一、第二设备区的配线的数量能够进一步减少，从而实现连接区的设计容易化等。
发明内容
本发明克服了上述技术问题，其目的在于提供更适合半双工传输方式的串行传输的数据传输控制装置、电子设备和数据传输控制方法。
本发明所涉及的数据传输控制装置用于通过串行信号线进行数据传输，其包括：发送电路，其用于通过串行信号线发送数据；接收电路，其用于通过串行信号线接收数据；链路控制器；传输方向转换电路，其用于将传输方向在发送方向和接收方向之间进行转换，所述发送方向是通过所述发送电路数据被发送的传输方向，所述接收方向是通过所述接收电路数据被接收的传输方向；传输方向转换指示电路，其用于指示所述传输方向转换电路转换传输方向；以及代码生成电路，当来自所述链路控制器的传输方向转换请求来到时，其生成传输方向转换请求代码，其中，当来自链路控制器的传输方向转换请求来到时，所述发送电路将由所述代码生成电路生成的传输方向转换请求代码通过串行信号线发送到对方侧数据传输控制装置，在传输方向转换请求代码发送后，所述传输方向转换指示电路指示所述传输方向转换电路将传输方向从发送方向向接收方向转换，所述链路控制器在所述发送电路发送完成后，即使经过了预设时间也没有从对方侧数据传输控制装置接收到应答包，发生了超时时，发出将传输方向从接收方向返回到发送方向的传输方向转换请求。
在本发明中，当来自链路控制器的传输方向转换请求已经来到时，传输方向转换请求代码通过串行信号线被发送到对方侧数据传输控制装置，在该传输方向转换请求代码发送后，将传输方向从发送方向转换到接收方向。因此，例如，在传输方向的转换计时中，能够防止两个发送电路与串行信号线连接等的情况发生，而且，由于本发明还包括链路控制器，所以这样的话，既能够防止两个发送电路与串行信号线连接情况发生，又能够向对方侧数据传输控制装置再次发送包等，从而能够提供更适合于半双工传输方式的串行传输的数据传输控制装置。
此外，在本发明中，还包括：编码电路，其用于按照将N位数据扩展为M(N＜M，N、M是大于或等于2的整数)位数据的编码方式对数据进行编码；以及并行/串行变换电路，其将从所述编码电路接收到的并行数据变换为串行数据，并输出到所述发送电路，其中，所述代码生成电路，通过生成按照所述编码方式规定的特种码中的、被所述传输方向转换请求代码赋值的特种码，生成所述传输方向转换请求代码。
这样的话，有效利用按照编码方式规定的特种码，将传输方向的转换请求传达到对方侧数据传输控制装置成为可能。
在本发明中，所述代码生成电路，当从链路控制器接收到特种码生成指示信号、并已由所述特种码生成指示信号指示了生成传输方向转换请求代码时，其生成所述传输方向转换请求代码。
这样，利用特种码生成指示信号可以生成特种码，从而能够使代码生成电路的处理和结构简单化，使电路的小规模化等成为可能。
在本发明中，所述发送电路，可以通过串行信号线发送所述传输方向转换请求代码，所述传输方向转换请求代码附加在通过串行信号线发送的数据上。
这样的话，例如在下一个事务处理中，使传输方向转换等成为可能，从而能够提高处理效率。
在本发明中，所述发送电路，在通过串行信号线发送了所述传输方向转换请求代码后，将逻辑电平固定在第一逻辑电平的空闲信号以大于等于预设位数连续输出到串行信号线。
这样的话，在与对方侧数据传输控制装置之间使传输方向的转换计时一致等变得更容易。
本发明还提供了一种数据传输控制装置，用于通过串行信号线进行数据传输，包括：发送电路，其用于通过串行信号线发送数据；接收电路，其用于通过串行信号线接收数据；链路控制器；传输方向转换电路，其用于将传输方向在发送方向和接收方向之间进行转换，所述发送方向是通过所述发送电路数据被发送的传输方向，所述接收方向是通过所述接收电路数据被接收的传输方向；传输方向转换指示电路，其用于指示所述传输方向转换电路转换传输方向；以及代码生成电路，当来自所述链路控制器的传输方向转换请求来到时，其生成传输方向转换请求代码，其中，当来自链路控制器的传输方向转换请求来到时，所述发送电路将由所述代码生成电路生成的传输方向转换请求代码通过串行信号线发送到对方侧数据传输控制装置，在传输方向转换请求代码发送后，所述传输方向转换指示电路指示所述传输方向转换电路将传输方向从发送方向向接收方向转换，所述链路控制器在所述发送电路发送完成后，从对方侧数据传输控制装置接收到了通知CRC错误的包时，发出将传输方向从接收方向返回到发送方向的传输方向转换请求。
这样的话，即使产生了CRC错误，也能够对此作出适当地处理。
此外，本发明涉及的数据传输控制装置，用于通过串行信号线进行数据传输，其包括：发送电路，其用于通过串行信号线发送数据；接收电路，其用于通过串行信号线接收数据；传输方向转换电路，其用于将传输方向在发送方向和接收方向之间进行转换，所述发送方向是通过所述发送电路数据被发送的传输方向，所述接收方向是通过所述接收电路数据被接收的传输方向；传输方向转换指示电路，其用于指示所述传输方向转换电路转换传输方向；代码检测电路，其检测通过所述接收电路接收的传输方向转换请求代码；以及通知信号生成电路，其生成通知信号，并输出到上层电路，其中，当通过所述代码检测电路检测出所述传输方向转换请求代码时，所述传输方向转换指示电路，指示所述传输方向转换电路将传输方向从接收方向向发送方向转换，所述通知信号生成电路生成通知来自对方侧数据传输控制装置的传输方向转换请求已经来到的信号，并输出到上层电路。
在本发明中，当检测出传输方向转换请求代码时，在传输方向从接收方向转换到发送方向的同时，传输方向转换请求已经来到的情况被通知给上层电路。例如，能够防止在传输方向的转换计时中，两个发送电路与串行信号线连接等的情况发生，从而能够提供更适合半双工传输方式的串行传输。
此外，在本发明中，还包括串行/并行变换电路，其将从所述接收电路接收到的串行数据变换为并行数据；以及解码电路，其从串行/并行变换电路接收并行数据，对按照预定的编码方式编码的数据和特种码进行解码处理，其中，所述代码检测电路，通过检测在按照所述编码方式规定的特种码中的、被所述传输方向转换请求代码赋值的特种码，检测所述传输方向转换请求代码。
这样的话，有效利用按照编码方式规定的特种码，能够检测出传输方向转换请求代码，从而实现电路和处理的简单化。
在本发明中，在检测基于所述代码检测电路的所述传输方向转换请求代码时或检测前，当检测出接收错误时，所述传输方向转换指示电路可以取消将传输方向从接收方向向发送方向转换的转换指示。
这样的话，在接收错误时，能够防止两个发送电路与串行信号线连接等的情况发生。
此外，在本发明中，还包括作为所述上层电路的链路控制器，所述链路控制器，当从对方侧数据传输控制装置接收到的包中检测出了CRC错误时，向对方侧数据传输控制装置发送用于通知CRC错误的包，在包发送完成后，发出将传输方向从发送方向返回到接收方向的传输方向转换请求。
这样的话，即使发生CRC错误也能够采取适当的措施。
此外，本发明还涉及一种电子设备，其包括：上述任一项的数据传输控制装置；以及通信装置、处理器、摄像装置和显示驱动器中的至少一个。
此外，本发明还涉及数据传输控制方法，用于在通过串行信号线连接的第一、第二数据传输控制装置之间控制数据传输，所述第一、第二数据传输控制装置分别包括：发送电路，其用于电流驱动串行信号线，发送数据；接收电路，其用于检测流经串行信号线上的电流，并接收数据；以及传输方向转换电路，其用于将传输方向在发送方向和接收方向之间进行转换，所述发送方向是通过所述发送电路数据被发送的传输方向，所述接收方向是通过所述接收电路数据被接收的传输方向，所述第一数据传输控制装置的所述传输方向转换电路将传输方向从发送方向转换到接收方向，在所述第一数据传输控制装置的传输方向从发送方向转换到接收方向后，所述第二数据传输控制装置的所述传输方向转换电路将传输方向从接收方向转换到发送方向，在所述第一数据传输控制装置的所述发送电路的发送完成后，所述第一数据传输控制装置的所述接收电路即使经过了预设时间也没有从所述第二数据传输控制装置接收到应答包，发生了超时时，将所述第一数据传输控制装置的传输方向从接收方向返回到发送方向。
根据本发明，在第一数据传输控制装置的传输方向从发送方向转换到了接收方向后，第二数据传输控制装置的传输方向可以从接收方向转换到发送方向，而且，由于在所述第一数据传输控制装置的所述发送电路的发送完成后，所述第一数据传输控制装置的所述接收电路即使经过了预设时间也没有从所述第二数据传输控制装置接收到应答包，发生了超时时，将所述第一数据传输控制装置的传输方向从接收方向返回到发送方向。从而，既能够防止两个发送电路与串行信号线连接等的情况发生，又能够向对方侧数据传输控制装置再次发送包等，能够实现基于串行传输的半双工传输。
在本发明中，在产生接收错误时，可以取消所述第二数据传输控制装置将传输方向从接收方向向发送方向的转换。
此外，在本发明中，在检测从所述第一数据传输控制装置发向所述第二数据传输控制装置的传输方向转换请求时或检测前产生了接收错误时，可以取消所述第二数据传输控制装置的将传输方向从接收方向向发送方向的转换。
附图说明
图1是数据传输控制装置的构成例示意图。
图2是主机侧的收发器、链路控制器的构成例示意图。
图3是目标侧的收发器、链路控制器的构成例示意图。
图4是是对将各种代码赋值为特种码的方法进行说明的图表。
图5(A)和5(B)是本实施例的半双工传输方式的概要说明图。
图6(A)和6(B)是本实施例的半双工传输方式的详细说明图。
图7是通常传输方式的数据传输格式示例。
图8是按照通常传输方式将数据从主机发送到目标时的信号波形图示例。
图9是按照半双工传输方式将数据从主机发送到目标时的信号波形图示例。
图10是按照半双工传输方式将数据从目标发送到主机时的信号波形图示例。
图11是发送电路、接收电路和传输方向转换电路的构成例的示意图。
图12是PHY-LINK接口信号的示例示意图。
图13是RxCode的示例示意图。
图14是TxCode的示例示意图。
图15是按照通常传输方式的PHY-LINK接口信号的波形图示例。
图16是按照半双工传输方式的PHY-LINK接口信号的波形图示例。
图17(A)、17(B)是包的格式例示意图。
图18(A)、18(B)是包的格式例示意图。
图19是命令/数据写入处理的成功例示意图。
图20是命令/数据写入处理的第一失败例示意图。
图21是命令/数据写入处理的第二失败例示意图。
图22是命令/数据读入处理的成功例示意图。
图23是电子设备的构成例示意图。
具体实施方式
下面，详细说明本发明的优选实施例。并且，下面描述的实施例并不是对权利要求所保护范围的不当限定，在实施例中所描述的结构并不都是本发明的必要技术特征。
1.数据传输控制装置的构成例
图1是主机侧传输控制装置10和目标侧传输控制装置30的构成例的示意图。在本实施例中，所说的系统总线和接口总线之间的桥接功能通过这些主机侧传输控制装置10和目标侧传输控制装置30来实现。数据传输控制装置10和30不限于图1所示的结构，可省略图1中的某些电路模块，或者改变电路模块之间的连接方式，或者增加不同于图1的其他电路模块。例如，其结构也可以省略掉诸如链路控制器200和300、接口电路210和310中的至少一个。
主机(TX)侧数据传输控制器10和目标(RX)侧数据传输控制器30通过差动信号(differential signals)的串行总线传输包。具体地说，通过电流驱动(或者电压驱动)串行总线的差动信号线(广义上是指串行信号线。其他的说明也是一样的)进行包的收发。
主机侧数据传输控制装置10包括接口电路210，该接口电路210用来完成该数据传输装置10与CPU、显示控制器等的系统装置之间的接口处理工作。接口电路210实现该该数据传输装置10与系统装置之间的RGB接口、MPU接口、或者串行接口等。
主机侧数据传输控制装置10包括进行链路层处理(包生成、包解析、事务处理控制等)的链路控制器200。该链路控制器200产生通过串行总线传输到目标侧数据传送控制装置30的包(请求包、流包等)，并将生成的包进行发送处理。具体地说，链路控制器200启动发送事务处理，并指示收发器20发送生成的包。
主机侧数据传输控制装置10包括执行物理层处理等的收发器20。该收发器20将由链路控制器200指示的包通过串行总线发送到目标侧数据传送控制装置30。而且，收发器20也接收来自目标侧数据传输控制器30的包。这种情况下，链路控制器200解析接收到的包，并进行链路层(事务处理层)的处理。
主机侧数据传输控制装置10包括内部寄存器250。该内部寄存器250包括诸如端口访问寄存器、配置寄存器、LVDS寄存器、中断控制寄存器、目标(RX)端寄存器和功率衰减模式设置寄存器等。系统装置通过系统总线向内部寄存器250写入地址(命令)或数据(参数)，或者从内部寄存器250中读取读数据或状态信息等。另外，内部寄存器250中的目标侧寄存器的信息被打包，通过串行总线传输到目标侧数据传送控制装置30的内部寄存器350。即，目标侧的内部寄存器350变为主机侧的内部寄存器250的子设备(影子寄存器)。
目标侧数据传输控制装置30包括执行物理层处理等的收发器40。通过串行总线，该收发器40接收来自主机侧数据传输控制装置10的包。该收发器40也向主机侧数据传输控制装置10发送包。这种情况下，链路控制器300生成发送的包，并指示生成的包发送。
目标侧数据传输控制装置30包括链路控制器300。该链路控制器300进行链路层(事务处理层)的处理，接收来自主机侧数据传输控制装置10的包，并解析接收到的包。
目标侧数据传输控制装置30包括接口电路310，该接口电路310进行该数据传输控制装置30和与接口总线相连的一个或多个装置(主LCD、子LCD、照相机等)之间的接口处理。该接口电路310可以包括：没有图示的RGB接口电路、MPU接口电路、串行接口电路等。
目标侧数据传输控制装置30包括内部寄存器350。该内部存储器350存储目标侧所需的信息。具体地讲，内部寄存器350存储接口信息等，该接口信息用于规定从接口电路310输出的接口信号的信号形式(输出格式)。
2.串行传输方法
下面，对本实施例的串行传输方法和收发器20、40进行说明。在本实施例中，主机侧数据传输装置10是供给时钟信号的一侧，目标侧数据传输控制转制30是将被供给的时钟信号作为系统时钟信号使用进行工作的一侧。
在图1中，DTO+和DTO-表示从主机侧(数据传输控制装置10)输出到目标侧(数据传输控制装置30)的数据(OUT数据)。CLK+和CLK-表示主机侧提供给目标侧的时钟信号。主机侧与时钟信号CLK+/-的边缘(例如，上升沿。也可以是下降沿)同步，输出数据DTO+/-。因此，目标侧可利用时钟信号CLK+/-采样和摄取数据DTO+/-。而且，在图1中，目标侧根据主机侧提供的时钟信号CLK+/-进行操作。也就是说，CLK+/-成为目标侧的系统时钟信号。因此，PLL(相同步电路：Phase Locked Loop)电路12(广义上是指时钟信号生成电路)设置在主机侧，而不设置在目标侧。而且，可以不设置PLL电路12，而可以通过来自外部的系统时钟信号供给时钟信号CLK。
DTI+和DTI-表示从目标侧输出到主机侧的数据(IN数据)。STB+和STB-表示从目标侧提供到主机侧的选通脉冲(广义上是指时钟信号)。目标侧根据主机侧提供的CLK+/-，产生STB+/-，并且输出产生的STB+/-。而且，目标侧与STB+/-的边缘(例如是上升沿。也可以是下降沿)同步输出数据DTI+/-。因此，主机侧能够利用STB+/-，采样和摄取数据DTI+/-。
DTO+/-、CLK+/-、DTI+/-和STB+/-中的每一个通过发送电路(驱动电路)电流驱动(可以是电压驱动)与这些中的每一个相对应的差动信号线(串行信号线)来发送。而且，为了实现高速传输，可以设置两对或者更多对的DTO+/-和DTI+/-的各差动信号线。
主机侧的收发器20包括：用于OUT传输(广义上是指用于数据传输)的发送电路22、用于时钟传输的发送电路24、用于IN传输(广义上是指用于数据传输)的接收电路26、以及用于选通脉冲传输(广义是指用于时钟信号传输)的接收电路28。目标侧的收发器40包括：用于OUT传输的接收电路42、用于时钟传输的接收电路44、以及用于IN传输的发送电路46和用于选通脉冲传输的发送电路48。其结构也可以不包含这些电路模块中的-部分。而且，在例如不需要全双工传输的时候，也可以省略主机侧的接收电路26和28，以及目标侧的发送电路46和48。
用于OUT传输和用于时钟传输的发送电路22和24，通过电流驱动(广义上是指驱动差动信号线)DTO+/-和CLK+/-的差动信号线分别发送DTO+/-和CLK+/-。用于OUT传输和用于时钟传输的接收电路42和44，提供根据流经DTO+/-和CLK+/-差动信号线的电流进行电流·电压的变换，并将通过电流·电压变换得到的差动电压信号(第一和第二电压信号)进行比较处理(差动放大处理)，从而接收DTO+/-和CLK+/-。
通过电流驱动(驱动串行信号线)DTI+/-和STB+/-的差动信号线，用于IN传输和用于时钟传输的发送电路46和48分别发送DTI+/-和STB+/-。用于IN传输和用于选通脉冲传输的接收电路26和28，通过分别根据DTI+/-和STB+/-的差动信号线上流动的电流进行电流·电压的变换，并将上述电流·电压变换得到的差动电压信号(第一和第二电压信号)进行比较处理(差动放大处理)，从而接收DTI+/-和STB+/-。此外，以下以使用了差动信号的差动传输方式为例进行说明，但本实施例也可以应用在单端传输上。
3.详细构成例
图2和图3示出了本实施例的详细构成例。此外，可以省略图2和图3中的电路模块的一部分，也可以增加其他的电路模块。并且，以下适当地将主机侧的发送电路22和24、接收电路26和28分别表达成OUTTX、CLKTX、INRX和STBRX。将目标侧的接收电路42和44、发送电路46和48分别表达成OUTRX、CLKRX、INTX和STBTX。
图2是主机侧的收发器20、链路控制器200的构成例。在图2中，链路控制器200(广义上是指上层电路)所包含的事务处理控制器50进行数据传输的事务处理控制。具体地说，该事务处理控制器50指示传输请求包、确认包、或流包等的包。此外，包生成&传输异常终止电路52进行生成由事务处理控制器50指示传输的包(包的报头)的处理，以及对数据传输进行异常终止传输的处理。
收发器20所包括的8B/10B编码电路54(广义上是指编码电路)通过8B/10B编码方式(广义上是指将N位扩展为M(N＜M，N、M是大于或等于2的整数)位的编码方式)将数据进行编码处理。8B/10B编码电路54所包括的代码生成电路55对由8B/10B编码所规定的10位(广义上是指M位)的特种码进行生成处理。具体地说，对已被8B/10B编码方式的特种码赋值的引导码、终止码和异常终止码(传输方向转换请求代码)等进行生成处理和附加处理。而且，8B/10B编码电路54所进行的编码方式并不限于8B/10B编码方式。
串行/并行变换电路56将从8B/10B编码电路54接收到的并行数据转换为串行数据。而且，OUTTX接收来自串行/并行变换电路56的数据，驱动DTO+/-的串行信号线，发送数据。CLKTX接收由PLL电路12生成的时钟信号，驱动CLK+/-的串行信号线，发送时钟信号。这些OUTTX、CLKTX由电流驱动(或者电压驱动)串行信号线的模拟电路构成。而且，由PLL电路12生成的时钟信号被分频电路14分频，供给到收发器20和链路控制器200内的电路模块(处理并行数据的模块)。
INRX接收通过DTI+/-的串行信号线传输来的数据，并将接收到的串行数据输出到串行/并行变换电路60。STBRX接收通过STB+/-的串行信号线传输来的选通脉冲(时钟信号)，并将接收到的选通脉冲输出到串行/并行变换电路60。这些INRX、STBRX由检测串行数据线的驱动电流(或者驱动电压)的模拟电路构成。
串行/并行变换电路60将通过DTI+/-的串行信号线传输来的串行数据变换为并行数据。具体地说，串行/并行变换电路60根据通过STB+/-的串行信号线传输来的选通脉冲(时钟信号)，对通过DTI+/-的串行信号线传输来的串行数据进行采样。而且，将被采样的串行数据变换为并行数据。
串行/并行变换电路60包括空闲检测电路59和引导错误检测电路61。空闲检测电路59是利用诸如差动信号检测“0”空闲信号(逻辑电平被固定在第一逻辑电平的空闲信号)的电路。引导错误检测电路61对作为8B/10B编码的特种码之一的引导码进行检测处理。而且，当检测出引导错误时，即引导码没有被检测到的错误状态时，引导错误检测电路61将引导错误检测结果通知给链路控制器200。
8B/10B解码电路62(广义上是指解码电路)对以8B/10B编码方式进行编码的数据和特种码进行解码处理。8B/10B解码电路62所包含的代码检测电路63对以8B/10B编码方式规定的特种码进行检测处理。具体地说，代码检测电路63对被8B/10B编码方式的特种码赋值的终止码、异常终止码、方向码(数据方向转换请求代码)等进行检测处理。
当检测出引导错误，或者检测出不一致错误(disparity error)或者解码错误时，错误信号生成电路64生成错误信号，并输出到事务处理控制器50。
接口电路65是对PHY-LINK间(收发器、链路控制器间)的接口进行处理的电路。该接口电路65包括通知信号生成电路66，该通知信号生成电路66生成通知信号、并输出到链路控制器200(上层电路)。通知信号生成电路66生成通知诸如来自目标侧数据传输控制装置30(广义上是指对方侧数据传输控制装置)的传输方向转换请求已经到来的信号等，并输出到链路控制器200。
包含在链路控制器200中的包解析&报头·数据分离电路68对接收包执行解析处理，或将接收包的报头和数据进行分离处理。链路控制器200所包含的接口电路67是对PHY-LINK间的接口进行处理的电路。
此外，在本实施例中，使用了DTO+、DTO-的半双工传输成为可能，因此，设置有与DTO+、DTO-的串行信号线连接的接收电路HRX。该HRX在半双工传输中传输方向转换时，接收通过DTO+、DTO-的串行信号线传输的数据。此外，传输方向转换电路58对通过OUTTX发送数据的传输方向、即发送方向和通过HRX接收数据的传输方向、即接收方向进行转换。传输方向转换指示电路57指示传输方向转换电路58转换传输方向。
图3是目标侧的收发器40、链路控制器300的构成例。因为图3的电路70、72、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88的结构和工作情况分别与图2的电路50、52、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68大体上相同，所以在此省略说明。而且，选通脉冲控制电路16(分频电路)接收由CLKRX接收到的时钟信号，进行时钟信号分频等的选通脉冲控制，将选通脉冲信号输出到STBTX。此外，分频电路18接收由CLKRX接收到的时钟信号，将已分频的时钟信号供给到收发器40和链路控制器300内的电路模块上。发送电路TTX在使用了DTO+、DTO-的半双工传输时被使用。具体地说，TTX在半双工传输中传输方向转换时，驱动DTO+、DTO-的串行信号线，发送数据。这种情况下传输方向的转换由传输方向转换电路78进行，该传输方向转换的指示由传输方向转换指示电路77发出。
4.8B/10B编码
在8B/10B编码中，将8位的256类数据编码到10位的256类数据。通过该编码，将10位的数据的“1”和“0”的比例设为4∶6、5∶5、6∶4，能够调整DC的平衡。具体地说，在8B/10B编码中，将8位的数据按照从1sb向mxb的顺序定义成A、B、C、D、E、F、G、H。在编码处理中，8位的数据被分离成ABCDE(5位)的数据块x(标明十进制数)和FGH(3位)的数据块y(标明十进制数)。将该已分离的数据块变换为一种被称作Dxy的D代码的字符码。而且，在ABCDE的数据块上进行5B/6B的编码，变换为abcdei(6位)，在FGH的数据块上进行3B/4B的编码，变换为fghj(4位)。通过汇集abcdei和fghj得到已被10位编码的数据。
根据该8B/10B编码，即使是“0”和“1”连续的数据，编码后信号的位变化很多，能够减少基于噪声等的传输错误的发生。而且，根据8B/10B编码，因为位宽从8位扩展为10位，所以生成数据以外的、图4所示的特种码(控制代码)成为可能。
在本实施例中，向通过8B/10B编码(扩展位宽的编码)得到的特种码赋值引导码、终止码和方向码(传输方向转换请求码)等，通过用于数据传输的串行信号线(DTO)传输。例如，在图4中，K28.1、K28.2、K28.3、K28.4、K28.5、K28.6、K28.7的代码分别赋值为引导码、终止码、异常终止码、分割代码(多通道分割传输代码)、数据功率衰减代码、方向码(传输方向转换请求码)、全部功率衰减码，并且，通过数据传输的串行信号线被传输。于是接收侧进行基于8B/10B编码方式的解码处理，通过检测出K28.1～K28.7的代码，能检测出方向码等。
如图4所示，各自的代码有正代码(正符号代码)和负代码(负符号代码)。负代码是将正代码的各位进行位反转得到的代码。
在8B/10B编码中，将8位的数据变换为10位的正代码数据和负代码数据，交替发送。因此，接收侧能够以10位为单位预测下一个数据的方向，所以检测出发生在传送线路上的错误成为可能。
5.半双工传输
下面就本实施例的半双工传输方式进行说明。当能够实现半双工传输时，因为可以不进行全双工传输就能实现目的，所以可以省略图2的全双工传输用的接收电路INRX、STBRX，以及图3的全双工传输用的发送电路INTX、STBTX。
参照图5A和图5B说明本实施例的半双工传输方式的概要。图5(A)是在通常模式下的半双工传输方式的概要示意图。首先，如图5(A)的(1)所示，主机(广义上是指第一数据传输控制装置)将传输方向从发送方向转换到接收方向。具体的说，图2的传输方向转换指示电路57向传输方向转换电路58指示传输方向的转换。于是，传输方向转换电路58将传输方向从发送电路OUTTX转换到半双工传输的接收电路HRX。也就是说，当处于正方向(发送方向)的传输方向时，传输方向转换电路58将OUTTX设置为允许状态，将HRX设置为禁止状态。与此相对，当传输方向转换为反方向(接收方向)的传输方向时，传输方向转换电路58将OUTTX设置为禁止状态，将HRX设置为允许状态。
这样，将主机(第一数据传输控制装置)的传输方向从发送方向转换到接收方向后，如图5(A)的(2)所示，目标(广义上是指第二数据传输控制装置)的传输方向从接收方向转换为发送方向。具体地说，图3的传输方向转换指示电路77指示传输方向转换电路78转换传输方向。于是，传输方向转换电路78从接收电路OUTRX转换到半双工传输的发送电路TTX。也就是说，当处于正方向(接收方向)的传输方向时，传输方向转换电路78将OUTRX设置为允许状态，将TTX设置为禁止状态。与此相反转换传输方向，当处于反方向(发送方向)的传输方向时，传输方向转换电路78将OUTRX设置为禁止状态，将TTX设置为允许状态。
下面，如图5(A)的(3)所示，目标开始反方向的传输。也就是说，目标的发送电路TTX通过电流驱动串行信号线，将数据发送到主机。于是，如图5(A)的(4)所示。主机也反方向接收。也就是说，主机的接收电路HRX通过串行信号线检测流经的电流(将电流转换为电压)，接收从TTX传输来的数据。
图5(B)是接收失败时的本实施例的半双工传输方式的概要示意图。首先，如图5(B)的(1)所示，主机(第一数据传输控制装置)的传输方向从发送方向转换到接收方向。而且，在本实施例中，发生接收错误时，目标(第二数据传输控制装置)的传输方向不从接收方向转换到发送方向。也就是说，目标取消根据来自主机的传输方向转换请求理应进行的、从接收方向向发送方向的传输方向的转换，不进行从接收电路OUTRX向发送电路TTX的转换。更具体地说，在检测从主机向目标的传输方向转换请求时或检测前(检测传输方向转换请求代码时或检测前)发生接收错误时，目标取消将传输方向从接收方向向发送方向的转换。作为这种接收错误，有诸如引导错误和解码错误等。
而且，如图5(B)的(2)所示，主机在发送结束后，经过了预定时间也没有来自目标的应答(应答包)，超时已经发生时，将传输方向从接收方向反转为发送方向，并且重新发送数据。其后，主机将传输方向从发送方向转换到接收方向。
如图5(B)的(3)所示，当目标基于接收电路OUTRX接收成功时，将传输方向从接收方向转换到发送方向。
而且，在检测出传输方向请求后发现了CRC错误等的时候，根据来自主机的传输方向转换请求，目标通常将传输方向从接收方向向发送方向转换。而且，目标向主机发送用于通知CRC错误的包，在包的发送完成后，将传输方向从发送方向向接收方向转换。另一方面，一旦主机(链路控制器200)从目标接收到通知CRC错误的包时，主机将传输方向从发送方向向接收方向转换。
在电流驱动的串行传输中，最好避免主机的发送电路和目标的发送电路与相同的串行信号线连接的情况。当这种情况发生时，两个发送电路执行将电流流入VSS侧的电流驱动，所以，串行信号线的电位降至0，向正常状态恢复需要很长的时间。另一方面，即使发生主机的接收电路与目标的接收电路与相同的串行信号现连接的情况，通过这些接收电路所具有的DC偏置电路，串行信号线的电压被维持在诸如1V程度的DC偏置电压。因此，在短时间内模拟电路能够恢复到正常状态。
这一点，在图5(A)的本实施例的半双工传输方式中，首先，主机从发送电路OUTTX转换到接收电路HRX，其后，目标从接收电路OUTRX转换到发送电路TTX。因此，在传输方向的转换中，能够避免发送电路OUTTX和TTX同时与DTO+/-的串行信号线连接的情况。而且，在这种传输方向的转换计时中，接收电路HRX和OUTRX可以与DTO+/-连接。因此，通过接收电路HRX和OUTRX所具有的DC偏置电路，串行信号线的电压被维持在诸如1V程度的DC偏置电压，因此，在短时间内模拟电路能够恢复到正常状态。
而且，如图5(B)所示，在本实施例中，在接收错误时，目标不从接收电路OUTRX转换到发送电路TTX。从而，即使由于超时，当主机从接收电路HRX转换到发送电路OUTTX时，也能够防止主机的发送电路OUTTX和目标的发送电路TTX同时与DTO+/-的串行信号线连接。而且，由于即使在接收错误时也能确保主机的接收电路HRX和目标的接收电路OUTRX与串行信号线连接，所以，在短时间内模拟电路能够恢复到正常状态。
下面，参照图6(A)和图6(B)，对本实施例的半双工传输方式进行详细说明。首先，如图6(A)所示，传输方向的转换请求来自主机的链路控制器200(上层电路)。于是，8B/10B编码电路54的代码生成电路55生成传输方向转换请求代码。
具体地说，在本实施例中，编码电路54利用8B/10B编码方式(广义上是指将N位的数据扩展为M位的数据的编码方式)对数据进行编码。而且，代码生成电路55生成8B/10B编码方式规定的特种码中的、被传输方向转换请求代码赋值的特种码。也就是说，在图4中，作为传输方向转换请求代码的方向码被8B/10B的特种码K28.6赋值。而且，如后面所述，代码生成电路55当从链路控制器200(上层电路)接收特种码生成指示信号(TxCode)后、并通过特种码生成指示信号指示生成传输方向转换请求代码(方向码)时，生成传输方向转换请求代码。这样一来，链路控制器200的传输方向转换请求被接收。
接着，串行/并行变换电路56在执行串行传输(并行/串行变换)的同时，监视传输方向转换请求。而且，在将10位的传输方向转换请求代码全部给了模拟电路的阶段，传输方向转换指示电路57对传输方向转换电路58指示转换传输方向。也就是说，模拟电路的发送电路OUTTX将传输方向转换请求代码(方向码)通过串行信号线发送到了目标侧后，指示转换传输方向。而且，这样的话，当指示转换传输方向时，传输方向转换电路58将传输方向从发送方向转换到接收方向。也就是说，从发送电路OUTTX转换到接收电路HRX。
如上所述，在本实施例中，当传输方向转换请求从链路控制器200(上层电路)发送来时，发送电路OUTTX将由代码生成电路55生成的传输方向转换请求代码通过串行信号线发送到主机(对方侧数据传输控制装置)。而且，发送传输方向转换代码后，传输方向转换指示电路57向传输方向转换电路58指示将传输方向从发送方向向接收方向转换。
下面，如图6(B)所示，目标的串行/并行变换电路80在执行串行接收(串行/并行转换)的同时，监视来自主机的传输方向请求代码。而且，当通过代码检测电路83检测出传输方向转换请求代码时，传输方向转换指示电路77向传输方向转换电路78指示转换传输方向。然后，当这样指示转换传输方向时，传输方向转换电路78将传输方向从接收方向转换到发送方向。也就是说，从接收电路OUTRX转换到发送电路TTX。
此外，当代码检测电路83检测出传输方向转换请求代码时，通知信号生成电路86生成通知传输方向转换请求已经来了的信号(DIR)，并输出到链路控制器300。
具体地说，在本实施例中，解码电路82从串行/并行变换电路80接收并行数据，对通过8B/10B的编码方式编码的数据和特种码进行解码处理。而且，代码检测电路83，通过检测8B/10B的编码方式规定的特种码中的、被传输方向转换请求代码赋值的特种码(图4的K28.6)，检测出传输方向转换请求代码。而且，如前所述，在检测基于代码检测电路83的代码时或代码检测前，当检测出了接收错误时，传输方向转换指示电路77取消从接收方向向发送方向的传输方向的转换指示。
如上所述，在本实施例中，当通过代码检测电路83检测出了传输方向转换请求代码时，传输方向转换电路77向传输方向转换电路78指示传输方向从接收方向向发送方向转换。此外，通知信号生成电路86生成通知来自主机(对方侧数据传输控制装置)的传输方向转换请求已经来到的信号，并输出到链路控制器300(上层电路)。因此，链路控制器300能够知道来自主机的传输方向转换请求已经到来，并且能够继续进行其后的处理。
如图6(A)和图6(B)描述的那样，在本实施例中，通过将传输方向转换请求从主机发送到目标，将来自主机的传输方向转换请求传达给目标。然后，主机发送传输方向转换请求代码后，从发送电路OUTTX转换到接收电路HRX。此外，目标检测出传输方向转换请求代码后，从接收电路OUTRX转换到发送电路TTX。这种情况下，通过串行信号线的传输方向转换请求代码的传输需要一定的时间。从而，在该传输方向转换的一定时间之中，主机的接收电路HRX和目标的接收电路OUTRX与串行信号线连接，因为能够将串行信号线的电压维持在诸如1V的电压，所以在短时间内模拟电路能够恢复到正常。
6.数据传输格式
图7示出了通常传输方式中的数据传输格式。在图7中，数据不通过串行信号线传输的状态是空闲状态。在本实施例中，将以大于等于预设的位数(M位)连续、串行信号线的逻辑电平被固定在第一逻辑电平(例如“0”)的状态(信号)定义为空闲状态(空闲信号)。更具体地说，将差动信号“0”以大于等于10位(M位)连续被输出的状态(信号)定义为空闲状态(空闲信号)。这里，所说的差动信号“0”是诸如流经差动信号的负侧的信号线(DTO-、DT1-)的电流比流经差动信号的正侧的信号线(DTO+、DT1+)的电流大的状态。这里，所说的差动信号“1”是诸如流经差动信号的正侧的信号线的电流比流经差动信号的负侧的信号线的电流大的状态。
如图7所示，在本实施例中，在进行包传输时，在包和包的缝隙处插入IDLE和两个引导码。具体地说，利用差动信号将“0”的空闲信号IDLE输出到串行信号线上后(将包含了差动信号0的空闲信号IDLE输出到串行信号线上后)，正代码(广义上是指第一极性)的引导码PRE+和负代码(广义上是指第二极性)的引导码PRE-通过串行信号线发送。因此，接收侧能够通过检测引导码，得到包的同步。其后，发送侧发送通过8B/10B被编码的正代码的DATA+和负代码的DATA-，最后发送终止码STOP+/-。其后，再次输出空闲信号IDLE。
如上所述，在本实施例中，在空闲期间，不输出空闲代码，而是输出包含了差动信号“0”(可以是“1”)的空闲信号。从而，在空闲期间，能够停止编码电路(代码生成电路)、串行/并行变换电路、并行/串行变换电路、解码电路(代码检测电路)的动作。从而，在空闲期间，在逻辑电路中，能够有效防止无效电流流过，从而减少功率消耗。因此，能够减少流经手机等的便携式设备的待机时的电流等。
而且，在本实施例中，忽视正代码(第一极性)的引导码PRE+，只检测负代码(第二极性)的引导码PRE-。然后，以不检测引导码PRE-为条件(不检测一个或多个PRE-为条件)，将引导错误的通知信号激活，通知引导错误。
这样，只检测引导码PRE-，不检测PRE+的第一位的、从“0”到“1”的数据变化时，因为PRE+被忽视，所以不必检测引导错误。从而，能够防止引导错误被错误通知的情况。
图8示出了在通常传输方式中，将数据从主机侧发送到目标侧时的信号波形图示例。另一方面，图9示出了在本实施例的半双工传输方式中将数据从主机侧发送到目标侧时的信号波形图示例，图10示出了在半双工传输方式中将数据从目标侧发送到主机侧时的信号波形图示例，
如图8所示，在通常传输方式中，主机(OUTTX)在通过串行信号线发送包的数据后，发送终止码(STOP)。与之相对，在图9的半双工传输方式中，主机(OUTTX)在通过串行信号线发送包的数据后(在包的数据发送后)，发送传输方向转换请求代码(Direction)。这样的话，主机在数据发送后，可以诸如在下一个事务处理中，通过传输方向从发送方向转换到接收方向，从而接收数据。
主机(OUTTX)通过串行信号线发送转换方向请求代码(Direction)后，输出包含了差动信号“0”的空闲信号。也就是说，将以大于等于10位(M位)连续的、逻辑电平被固定在第一逻辑电平(“0”)的空闲信号输出到串行信号线。
当主机输出了这种10位的IDLE时，将传输方向从发送方向转换到接收方向。因此，反方向的传输成为可能。另一方面，目标检测出了传输方向转换请求代码(Direction)后，在检测到了一个(10位)的IDLE时，将传输方向从接收方向转换到发送方向。因此，能够避免在按照传输方向转换计时时，OUTTX和TTX同时与串行信号线连接的情况。
主机发送了传输方向转换请求代码(Direction)后，在目标侧产生接收错误时，如前所述，在目标侧转换方向的转换被禁止。因此，主机不需要发送使传输方向反转的传输方向转换请求代码，从而能够实现处理的简单化。
此外，如果比较图9和图10就会知道，在本实施例的半双工传输中，从作为正方向的、主机向目标的数据传输中，传输速度诸如是200Mbps，成为高速传输。反之，在从作为反方向的、从目标向主机的数据传输中，传输速度诸如是50Mbps，成为低速传输。
7.发送电路、接收电路、传输方向转换电路的结构
图11示出了发送电路、接收电路、传输方向转换电路的详细构成例。而且，本实施例的这些电路并不限于图11的结构。
如图11所示，主机侧的发送电路OUTTX包括N型(广义上是指第一导电型。文中其他处的说明也是一样)的晶体管TR1、TR2、TR3和TR4，以及电流发生器IH1、IL1、IH2和IL2。而且，IH1和IH2与IL1和IL2相比是能够流经更大电流的电流发生器。
晶体管TR1，其漏极与DTO+的信号线连接，在其栅极上通过晶体管TR11输入信号DIN+被输入，其源极与电流发生器IH1连接。晶体管TR2，其漏极与DTO+的信号线连接，在其栅极上通过晶体管TR12输入信号DIN-被输入，其源极与电流发生器IL1连接。晶体管TR3，其漏极与DTO-的信号线连接，在其栅极上通过晶体管TR12输入信号DIN-被输入，其源极与电流发生器IH2连接。晶体管TR4，其漏极与DTO-的信号线连接，在其栅极上通过晶体管TR11输入信号DIN+被输入，其源极与电流发生器IL2连接。
例如假设晶体管TR11、TR12已经处于导通状态。于是当DIN+是H电平(“1”)、DIN-是L电平(“0”)时，晶体管TR1、TR4处于导通状态，晶体管TR2、TR3处于截止状态。从而，基于电流发生器IH1，大电流在DTO+的信号线上流动，基于电流发生器IL2，小电流在DTO-的信号线上流动。另一方面，当DIN+是L电平、DIN-是H电平时，晶体管TR2、TR3处于导通状态，晶体管TR1、TR4处于截止状态。从而，基于电流发生器IL1，小电流在DTO+的信号线上流动，基于电流发生器IH2，大电流在DTO-的信号线上流动。这样一来，串行信号线的电流驱动成为可能。
目标侧的接收电路OUTRX包括DC偏置电路400、402，I-V转换电路410、412，以及比较器414。DC偏置电路400、402在差动信号的输入节点N1、N2上产生诸如1V程度的DC偏置电压。I-V转换电路410、412分别将在DTO+、DTO-的信号线上流动的电流转换成电压。这种情况下，通过由DC偏置电路400、402产生DC偏置电压，从而使在I-V转换电路410、412上的电流-电压变换高速化。比较器414将由I-V转换电路410、412的电流-电压变换生成的第一电压、第二电压进行比较，并作为DOUT输出。
此外，目标侧的发送电路TTX的结构与主机侧的发送电路OUTTX大体上相同，主机侧的接收电路HRX的结构也与目标侧的接收电路OUTRX大体上相同，所以在此，省略对其的说明。
图2的主机侧的传输方向转换电路58，如图11所示，包括N型(第一导电型)的晶体管TR11、TR12、TR13和TR14。图3的目标侧的传输方向转换电路78包括N型的晶体管TR21、TR22、TR23和TR24。
当主机侧的传输方向转换指示信号SDIR处于L电平时，晶体管TR11、TR12导通，输入信号DIN+、DIN-被输入到晶体管TR1、TR2、TR3和TR4。也就是说，发送电路OUTTX被设置为允许状态。此外，当指示信号SDIR处于L电平时，晶体管TR13、TR14截止，DC偏置电路420、422被设置为禁止状态。而且I-V转换电路430、432也被设置为禁止状态。因此，接收电路HRX被设置为禁止状态。因此，传输方向被设置为发送方向。
另一方面，当主机侧的指示信号SDIR处于H电平时，与其处于L电平时的状况相反，在发送电路OUTTX被设置为禁止状态的同时，接收电路HRX被设置为允许状态，传输方向被设置为接收方向。
同样，当目标侧的传输方向转换指示信号SDIR处于L电平时，接收电路OUTRX被设置为允许状态，发送电路的TTX被设置为禁止状态，所以传输方向被设置为接收方向。另一方面，当指示信号SDIR处于H电平时，接收电路OUTRX被设置为禁止状态，发送电路TTX被设置为允许状态，所以传输方向被设置为发送方向。如上所述，利用由传输方向转换指示电路57、77输出的指示信号SDIR，可将传输方向转换到任意的方向。
8.PHY-LINK接口信号
图12示出了本实施例的PHY-LINK之间(接口电路65、67之间，或者接口电路85、87之间)的接口信号的示例。在图12中，LINK_SCLK是PHY(收发器)供给到LINK(链路控制器)的系统时钟信号。Wakeup是用于LINK解除功率衰减状态的唤醒信号。ReceiveWakeup是用于将接收了Wakeup信号的事情由PHY通知给LINK的信号。SetPowerdownCi是用于LINK向PHY请求将CLK/STB用的接收电路设置为功率衰减状态的信号。RxData[7:0]是将通过串行信号线接收的数据通过8B/10B编码电路解码，并由PHY输出到LINK的8位并行接收数据。该RxData[7:0]与LINK_SCLK同步、与RxStrobe同时由PHY输出到LINK。
RxValid是表示通过串行信号线接收的包从开始到结束的信号，在数据存在于PHY期间被异常终止(assert)。RxStrobe是PHY供给到LINK的数据用的选通脉冲信号。RxStrobe在被异常终止期间输出RxData[7:0]。SetPowerdownDi是用于LINK向PHY请求将数据接收用接收电路设置为功率衰减状态的信号。
RxCode[3:0]用于将在串行信号线中检测出了由8B/10B编码方式中规定(定义)的特种码的事情，由PHY通知给LINK的信号。RxCode[3:0]是与LINK_SCLK同步，与RxStrobe同时由PHY输出到LINK。图13示出了RxCode的具体例。PHY异常终止信号RxValid时，需要将Rx代码值＝4、即“检测PREAMBLE”输出到LINK。
SetPowerdownCo是用于由LINK向PHY请求将CLK/STB用的发送电路设置为功率衰减状态的信号。TxData[7:0]是输出到串行信号线的8位的并行的发送数据。LINK需要在与LINK_SCLK同步由PHY输出TxStrobe之前，保持TxData[7:0]，并输出到PHY。
TxValid(发送数据有效、无效信号)是表示发送包从开始到结束的信号，是用于LINK将LINK的发送准备已经完成的事情通知给PHY的信号。在发送数据存在于LINK期间被异常终止。TxValid需要与LINK_SCLK同步输出。TxStrobe是用于PHY将数据接收已完成的事情通知给LINK的信号。当LINK检测出TxStrobe时，需要将TxData转换到下一个数据。SetPowerdownDo是用于LINK向PHY请求将数据传输用发送电路设置为功率衰减状态的信号。
TxCode[3:0]用于LINK向PHY请求发送由8B/10B编码规定的特种码的信号。图14示出了TxCode的具体例。LINK异常终止信号TxValid时，需要将Tx代码值＝4、即“插入PREAMBLE”输出到PHY。而且，LINK需要与LINK_SCLK同步，由PHY输出TxStrobe之前，保持TxCode[3:0]，并输出到PHY。
TxSpeed[2:0]是在指示目标侧发送数据的传输速度时使用的信号。半双工通信专用信号、即Direction是用于PHY向LINK通知在执行半双工通信时利用串行信号线的当前的传输方向的信号。例如当Direction为“0”时，通知传输方向是正方向(从主机向目标的传输)，当Direction为“1”时，通知传输方向是反方向(从目标向主机的传输)。LINK禁止输出与用Direction值表示的传输方向相反的传输方向的传输请求。Transfes_Type是用于LINK向PHY通知被支持的通信方式的信号。当Transfer_Type值为“0”时，表示支持全双工通信，为“1”时，表示支持半双工通信。
图15示出了通常传输方式的数据发送时的PHY-LINK的接口信号的波形示例。当发送侧的LINK通过串行信号线进行数据发送时，通过异常终止信号TxValid，将进行数据发送的准备已经完成的事情通知给PHY。而且，在LINK异常终止TxValid后，将图14的TxCode[3:0]的值设置为“4”，指示PHY(8B/10B解码电路)生成(输出)引导码。如图4所示，该引导码是被8B/10B编码的特种码K28.1赋值的代码。其后，向串行信号线输出数据的准备已经完成时，PHY只在一时钟信号期间异常终止TxStrobe，开始数据传输。而且，LINK在检测出了TxStrobe时，TxCode[3:0]的值设为“0”，设置为数据传输状态，将发送数据TxData[7:0]输出到PHY。而且，当LINK检测到TxStrobe信号时，与LINK_SCLK同步将TxData转换到下一个数据。其后，当LINK在检测到与最后的数据相对应的TxStrobe时，与LINK_SCLK同步使TxValid无效，终止数据发送。这样，在图15的传输中，TxStrobe以外的信号可以由LINK驱动。
图16示出了半双工传输方式的数据发送时的PHY_LINK的接口信号的波形图示例。图16与图15不同，LINK在数据发送完成时设置TxCode[3:0]的值为“F”。该“F”的TxCode[3:0]，如图14所示，是用于LINK向PHY进行传输方向转换请求的信号。
这样，在本实施例中，PHY的代码生成电路55(8B/10B编码电路54)从链路控制器200(上层电路)接收特种码生成指示信号TxCode[3:0]，并对由该TxCode[3:0]指示的特种码进行生成处理。例如，在图16中，在数据传输结束时，输出被设置为“F”值的信号TxCode[3:0]。因此，链路控制器200向PHY的代码生成电路55指示生成(输出)被特种码K28.6赋值的传输方向转换请求代码(Direction)。利用这种TxCode[3:0]指示生成特种码，能够将代码生成电路55的处理和结构简单化，实现电路的小规模化。
此外，当向目标的LINK通知来自主机的传输方向转换请求代码已经到来时，PHY将图13的TxCode[3:0]设置为“F”，并输出到LINK。通过使用这种通知信号TxCode[3:0]＝F，目标的LINK能够知道来自主机的传输方向转换请求已经到来，并进行其后的处理。
9.包结构
图17(A)～18(B)示出了通过串行总线传输的包的格式示例。每个包的域结构和域配置不限于图17(A)～18(B)所示的例子，可以有各种变形例。
图17(A)所示的写请求包是用于请求写入数据(包括命令等)的包。该写请求包包括：由应答请求、包类型、标签、重试、地址大小、同步代码和数据长度构成的报头域，指定写入对象(广义上是指存取对象)的地址域，写数据域，以及CRC(循环冗余码校验：Cyclic Redundancy Check)域。
图17(B)的确认包(交换包)是用于发送确认(ACK)或否认(NACK)的包。该确认包包括：由包类型域、标签域、重试域和应答代码域构成的报头域，以及CRC域。
图18(A)的读请求包是用于请求读数据的包。该读请求包包括：由应答请求域、包类型域、标签域、重试域、地址大小域和数据长度域构成的报头域，读对象(广义上是指存取对象)，以及CRC域。
图18(B)的响应包是用于对读请求包回复响应的包，该响应包包括：由包类型域、标签域和重试域构成的报头域，响应数据域，以及CRC域。
10.事务处理示例
下面参考图19～图22，描述本实施例的事务处理示例。图19是利用半双工传输方式的命令/数据的写入处理的成功例。首先，主机的LINK指示图17(A)的写请求包发送，用于写入命令/数据。这种情况下，将图14的TxCode设置为“F”。于是，主机的PHY在写请求包发送结束后，将传输方向从发送方向转换到接收方向(从目标到主机的方向)。在发送该写请求包时，如图9说明的那样，在包数据的后面附加8B/10B的特种码、即传输方向转换请求代码(Direction)。
接收了写请求包的目标的LINK在接收成功时指示发送图17(B)的确认包。这种情况下，在确认包的应答代码域上写入意味着接收成功的“0”值。而且，目标的PHY在检测出传输方向转换请求代码(Direction)时，将传输方向转换到发送方向(从主机到目标的方向)。然后，目标的PHY向主机发送由LINK指示的确认包。然后，在确认包发送结束后，将传输方向从发送方向返回到接收方向。此外，主机的PHY也在确认包接收结束时，将传输方向从接收方向返回到发送方向。然后，主机的LINK通过检测到确认包的应答代码，确认接收成功。
图20是利用半双工传输方式的命令/数据的写入事务处理的第一失败例。在图20中，在检测传输方向转换请求代码(Direction)时或检测之前发生接收错误。具体地说，产生引导错误或解码错误。这种情况下，如图20所示，在目标侧的传输方向的转换请求被取消，不进行转换。
而且，主机的LINK在PHY接收结束后，过了特定时间也没有接收到来自目标的应答包，变成超时状态时，发出将传输方向从接收方向返回到发送方向的传输方向转换请求。因此，主机的PHY将传输方向从接收方向返回到发送方向。这种时候，因为在目标侧不进行传输方向的转换，所以能够避免主机的发送电路和目标的发送电路与同一信号线连接的状态。
主机的LINK因为已经超时了，在重试域上重新发送写入了“1”的写请求包。而且，在写请求包发送结束后，PHY将传输方向转换到接收方向。而且，当目标的LINK成功接收了写请求包时，执行与图19所示的相同处理过程。
图21是利用半双工传输方式的命令/数据的写入事务处理的第二失败例。在图21中，检测出传输方向转换请求代码(Direction)后发生接收错误。具体地说，产生CRC错误。这种情况下，图21与图20不同，因为来不及取消目标侧的传输方向的转换请求，所以目标侧的传输方向转换到发送方向。
于是，目标的LINK指示发送用于通知CRC错误的确认包。具体地说，在确认包的应答代码的域上写入意味着CRC错误(数据域)的“F”值。然后，LINK在确认包发送结束后，进行将传输方向从发送方向返回到接收方向的传输方向转换请求。
另一方面，当主机的LINK从目标接收到了通知CRC错误的确认包时，发出将传输方向从接收方向返回到发送方向的传输方向转换请求。然后，主机的LINK在重试域上写入“1”，重新发送写请求包。其后，随后的处理过程与图20所示的顺序相同。
此外，图22示出了利用半双工传输方式的命令/数据的读入事务处理的成功例。传输方向转换所设计的基本的思路与图19是相同的。
11.电子设备
图23表示本实施例的电子设备的构成例。该电子设备包括在本实施例中描述的数据传输控制装置502、512、514、520和530。该电子设备包括：基带引擎500(广义是指通信装置)、应用引擎510(广义是指处理器)、相机540(广义是指摄像装置)、或者LCD550(广义上是指显示装置)。换言之，图23所示的电子设备包括：目标侧数据传输控制装置520和530；通过串行总线(串行信号线)与目标侧数据控制装置520和530连接的主机侧数据传输控制装置514；以及通过接口总线与目标侧数据传输控制装置520和530连接的一个或者多个装置540和550。而且，电子设备的结构中某些电路可省略。根据这种结构，可使手机等具备照相功能和LCD(liquid crystal display)的显示功能。但是，本实施例中的电子设备不限于手机，它可以适用于各种电子设备比如数码相机、PDA、电子笔记本、电子辞典或者其他便携信息终端设备。
如图23所示，本实施例所描述的串行传输在已设置在基带引擎500上的主机侧数据传输控制装置502和已设置在应用引擎510(绘图引擎)上的目标侧传输控制装置512之间进行。本实施例的串行传输也可以在已设置在应用引擎510上的主机侧数据传输控制装置514和含有照相机接口电路522的数据传输控制装置520，或者该主机侧数据传输控制装置514和含有LCD接口电路532的数据传输控制装置530之间进行。
根据图23所示的结构，与以前的电子设备相比，可降低EMI噪声。另外，通过降低数据控制装置的体积和功耗，可进一步降低该电子设备的功耗。当电子设备是手机时，串行信号线可用作经过手机连接区(铰接区)的信号线，由此，实现安装的简单化。
此外，本发明并不限于上述实施例，可以有各种变形例。例如，在本说明书或者附图中，作为广义和同义术语(比如上层电路、编码电路、解码电路、N位、M位、第一极性、第二极性、串行信号线等)引用的术语(比如链路控制器、8B/10B编码电路、8位、10位、正代码、负代码、差动信号线等)，也可以在说明书或附图的其他地方替换为广义和同义术语。而且，数据传输控制装置、收发器、链路控制器等的结构也不限于图1～图3所描述的结构。而且，半双工传输方式也不限于本实施例所描述的方法。
符号说明
10  主机侧数据传输控制装置    12 PLL电路
14、18分频电路                20收发器
26、28用于IN传输的、用于选通脉冲传输的接收电路
30  目标侧数据传输控制装置    40收发器
42、44用于OUT传输的、用于时钟信号传输的接收电路
50、70事务处理控制器
52、72包生成&传输异常终止电路
54、74 8B/10B编码电路
55、57代码生成电路            56、76  并行/串行变换电路
57、77传输方向转换指示电路
58、78传输方向转换电路        59、79  空闲检测电路
60、80串行/并行变换电路       61、81  引导错误检测电路
62、82 8B/10B解码电路         63、83  代码检测电路
64、84错误信号生成电路        65、67、85、87  接口电路
66、86通知信号生成
68、88包解析&报头·数据分离电路

Claims (14)

1.一种数据传输控制装置，用于通过串行信号线进行数据传输，其特征在于包括：
发送电路，其用于通过串行信号线发送数据；
接收电路，其用于通过串行信号线接收数据；
链路控制器；
传输方向转换电路，其用于在发送方向和接收方向之间进行转换，所述发送方向是通过所述发送电路发送数据的传输方向，所述接收方向是通过所述接收电路接收数据的传输方向；
传输方向转换指示电路，其用于指示所述传输方向转换电路转换传输方向；以及
代码生成电路，当来自所述链路控制器的传输方向转换请求来到时，其生成传输方向转换请求代码，
其中，当来自所述链路控制器的传输方向转换请求来到时，所述发送电路将由所述代码生成电路生成的传输方向转换请求代码通过串行信号线发送到对方侧数据传输控制装置，在传输方向转换请求代码发送后，所述传输方向转换指示电路指示所述传输方向转换电路将传输方向从发送方向向接收方向转换，
所述链路控制器在所述发送电路发送完成后，即使经过了预设时间也没有从对方侧数据传输控制装置接收到应答包，发生了超时时，发出将传输方向从接收方向返回到发送方向的传输方向转换请求。
2.根据权利要求1所述的数据传输控制装置，其特征在于还包括：
编码电路，其用于按照将N位数据扩展为M位数据的编码方式对数据进行编码，其中N＜M，N、M是大于等于2的整数；以及
并行/串行变换电路，其将从所述编码电路接收到的并行数据变换为串行数据，并输出到所述发送电路，
其中，所述代码生成电路，通过生成按照所述编码方式规定的特种码中的、被所述传输方向转换请求代码赋值的特种码，生成所述传输方向转换请求代码。
3.根据权利要求2所述的数据传输控制装置，其特征在于：
所述代码生成电路，当从所述链路控制器接收到特种码生成指示信号、并已由所述特种码生成指示信号指示了生成传输方向转换请求代码时，生成所述传输方向转换请求代码。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的数据传输控制装置，其特征在于：
所述发送电路，通过串行信号线发送所述传输方向转换请求代码，所述传输方向转换请求代码附加在通过串行信号线发送的数据上。
5.根据权利要求4所述的数据传输控制装置，其特征在于：
所述发送电路，在通过串行信号线发送所述传输方向转换请求代码后，将逻辑电平被固定在第一逻辑电平的空闲信号以大于或等于预设位数连续输出到串行信号线。
6.一种数据传输控制装置，用于通过串行信号线进行数据传输，其特征在于包括：
发送电路，其用于通过串行信号线发送数据；
接收电路，其用于通过串行信号线接收数据；
链路控制器；
传输方向转换电路，其用于在发送方向和接收方向之间进行转换，所述发送方向是通过所述发送电路发送数据的传输方向，所述接收方向是通过所述接收电路接收数据的传输方向；
传输方向转换指示电路，其用于指示所述传输方向转换电路转换传输方向；以及
代码生成电路，当来自所述链路控制器的传输方向转换请求来到时，其生成传输方向转换请求代码，
其中，当来自所述链路控制器的传输方向转换请求来到时，所述发送电路将由所述代码生成电路生成的传输方向转换请求代码通过串行信号线发送到对方侧数据传输控制装置，在传输方向转换请求代码发送后，所述传输方向转换指示电路指示所述传输方向转换电路将传输方向从发送方向向接收方向转换，
在所述发送电路发送完成后，从对方侧数据传输控制装置接收到通知CRC错误的包时，所述链路控制器发出将传输方向从接收方向返回到发送方向的传输方向转换请求。
7.一种数据传输控制装置，用于通过串行信号线进行数据传输，其特征在于包括：
发送电路，其用于通过串行信号线发送数据；
接收电路，其用于通过串行信号线接收数据；
传输方向转换电路，其用于在发送方向和接收方向之间进行转换，所述发送方向是通过所述发送电路发送数据的传输方向，所述接收方向是通过所述接收电路接收数据的传输方向；
传输方向转换指示电路，其用于指示所述传输方向转换电路转换传输方向；
代码检测电路，其检测通过所述接收电路接收的传输方向转换请求代码；以及
通知信号生成电路，其生成通知信号，并输出到上层电路，
其中，当通过所述代码检测电路检测出所述传输方向转换请求代码时，所述传输方向转换指示电路，指示所述传输方向转换电路将传输方向从接收方向向发送方向转换，所述通知信号生成电路生成通知来自对方侧数据传输控制装置的传输方向转换请求已经来到的信号，并输出到上层电路。
8.根据权利要求7所述的数据传输控制装置，其特征在于还包括：
串行/并行变换电路，其将从所述接收电路接收到的串行数据变换为并行数据；以及
解码电路，其从串行/并行变换电路接收并行数据，对按照预定的编码方式编码的数据和特种码进行解码处理，
其中，所述代码检测电路，通过检测在按照所述编码方式规定的特种码中的、被所述传输方向转换请求代码赋值的特种码，检测所述传输方向转换请求代码。
9.根据权利要求7或8所述的数据传输控制装置，其特征在于：
在检测基于所述代码检测电路的所述传输方向转换请求代码时或检测前，当检测出接收错误时，所述传输方向转换指示电路取消将传输方向从接收方向向发送方向转换的指示。
10.根据权利要求7或8所述的数据传输控制装置，其特征在于还包括：
作为所述上层电路的链路控制器，
所述链路控制器，当从对方侧数据传输控制装置接收到的包中检测出了CRC错误时，向对方侧数据传输控制装置发送用于通知CRC错误的包，在包发送完成后，发出将传输方向从发送方向返回到接收方向的传输方向转换请求。
11.一种电子设备，其特征在于包括：
数据传输控制装置，其用于通过串行信号线进行数据传输；以及
通信装置、处理器、摄像装置和显示驱动器中的至少一个，
所述数据传输控制装置包括：
发送电路，其用于通过串行信号线发送数据；
接收电路，其用于通过串行信号线接收数据；
链路控制器；
传输方向转换电路，其用于将传输方向在发送方向和接收方向之间进行转换，所述发送方向是通过所述发送电路数据被发送的传输方向，所述接收方向是通过所述接收电路数据被接收的传输方向；
传输方向转换指示电路，其用于指示所述传输方向转换电路转换传输方向；以及
代码生成电路，其当来自所述链路控制器的传输方向转换请求来到时，生成传输方向转换请求代码，
其中，当来自所述链路控制器的传输方向转换请求来到时，所述发送电路将由所述代码生成电路生成的传输方向转换请求代码通过串行信号线发送到对方侧数据传输控制装置，在传输方向转换请求代码发送后，所述传输方向转换指示电路指示所述传输方向转换电路将传输方向从发送方向向接收方向转换，
所述链路控制器在所述发送电路发送完成后，即使经过了预设时间也没有从对方侧数据传输控制装置接收到应答包，发生了超时时，发出将传输方向从接收方向返回到发送方向的传输方向转换请求。
12.一种数据传输控制方法，用于在通过串行信号线连接的第一、第二数据传输控制装置之间控制数据传输，其特征在于：
所述第一、第二数据传输控制装置分别包括：
发送电路，其用于电流驱动串行信号线，发送数据；
接收电路，其用于检测流经串行信号线上的电流，并接收数据；以及
传输方向转换电路，其用于将传输方向在发送方向和接收方向之间进行转换，所述发送方向是通过所述发送电路数据被发送的传输方向，所述接收方向是通过所述接收电路数据被接收的传输方向，
所述第一数据传输控制装置的所述传输方向转换电路将传输方向从发送方向转换到接收方向，
在所述第一数据传输控制装置的传输方向从发送方向转换到接收方向后，所述第二数据传输控制装置的所述传输方向转换电路将传输方向从接收方向转换到发送方向，
在所述第一数据传输控制装置的所述发送电路的发送完成后，所述第一数据传输控制装置的所述接收电路即使经过了预设时间也没有从所述第二数据传输控制装置接收到应答包，发生了超时时，将所述第一数据传输控制装置的传输方向从接收方向返回到发送方向。
13.根据权利要求12所述的数据传输控制方法，其特征在于：
当产生了接收错误时，取消所述第二数据传输控制装置的将传输方向从接收方向向发送方向的转换。
14.根据权利要求13所述的数据传输控制方法，其特征在于：
在检测从所述第一数据传输控制装置发向所述第二数据传输控制装置的传输方向转换请求时或检测前产生了接收错误时，取消所述第二数据传输控制装置的将传输方向从接收方向向发送方向的转换。
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