CN104365075B - 用于在通信信道上同时传输时钟和双向数据的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

本发明的实施例一般涉及在通信信道上同时传输时钟和双向数据。传送设备的一个实施例包括：用于产生包括时钟信号和数据信号的调制信号的调制器，该时钟信号通过调制信号的第一信号边沿来调制而该数据信号通过调制信号的第二信号边沿的位置来调制；用于驱动通信信道上的调制信号的驱动器；用于减去通信信道上的反射信号的回波抵消器；以及用于恢复在通信信道上接收的信号的数据恢复模块，所接收的信号是通过归零(RZ)编码来编码的，与驱动通信信道上的调制信号同时地接收该信号。

Description

用于在通信信道上同时传输时钟和双向数据的方法和设备
技术领域
本发明的实施例总地涉及数据通信领域，并更具体地涉及在通信信道上同时传输时钟和双向数据。
背景
使用时钟前向(clock forwarding)的串行链路上的传输被用于例如HDMITM(高清多媒体接口，包括2009年5月28日颁布的高清多媒体接口1.4规范)和MHLTM(移动高清链路)之类的多媒体流送应用，这是为了整体系统简单性和改善这种传输的噪声性能。MHL是提供移动设备至HDMI显示设备的连接的接口协议。这类协议允许在某些设备之间传递高清多媒体数据。
时钟前向方案的缺陷之一是时钟信道的使用。就带宽利用而言，专用时钟信道相比基于CDR(时钟和数据恢复)的串行链路需要额外的开销，因为时钟信道不传递任何数据。另外，在一些情形下，对装置中的连接器引脚或缆线布线的数目存在物理限制，这使得专用时钟信道的使用变得复杂或对其造成妨碍。
Kim等人的美国专利No.6,463,092涉及在时钟信号线上发送和接收数据信号，包括在同一传输线上发送时钟和数据信号两者的发射机以及使用同一传输线将数据信号传回到发射机的接收机。
Lee等人的美国专利申请公开No.2010/0104029涉及使用共模信令的差分对上的独立链路，其包括被用来创建虚拟差分对以进行数据传递的多对差分对。
附图简述
本发明的实施方式在各附图中是作为实施例而非作为限制示出的，在附图中相同的附图标记指代相同的元件。
图1是在通信信道上同时传输时钟信号和双向数据的发射机和接收机的一个实施例的例示；
图2示出时钟信号和双向数据链路的传送设备的实施例；
图3示出时钟信号和双向数据链路的接收机的实施例；
图4A是时钟信号和双向数据的传输的实施例中的信号边沿调制前向数据的波形；
图4B是在时钟信号和双向数据的传输的实施例中的RZ(Return-to-Zero：归零)编码反向数据的波形；
图5是示出与反向数据的接收和处理同时地传输时钟信号和前向数据的方法的实施例的流程图；以及
图6是示出与时钟信号和前向数据的接收和处理同时地传输反向数据的方法的实施例的流程图。
概述
本发明的实施例一般涉及在通信信道上同时传输时钟和双向数据。
在本发明的第一方面，传送设备的实施例包括：用于产生包括时钟信号和数据信号的调制信号的调制器，该时钟信号通过调制信号的第一边沿来调制而该数据信号通过调制信号的第二边沿的位置来调制；用于驱动通信信道上的调制信号的驱动器；用于减去通信信道上的反射信号的回波(echo)抵消器；以及用于恢复在通信信道上接收的信号的数据恢复模块，所接收的信号是通过归零(RZ)编码来编码的，与驱动通信信道上的调制信号同时地接收该信号。
在本发明的第二方面，接收设备的实施例包括：用于检测在通信信道上接收的信号的第一边沿的边沿检测器，该边沿检测器从接收的信号提取时钟信号；用于从接收的信号恢复数据信号的数据恢复模块，该数据信号由所接收的信号的第二边沿的位置来调制；用于编码信号以进行传输的编码器，该编码器使用归零(RZ)编码来编码信号；用于驱动通信信道上的编码信号的驱动器，在接收信号的接收同时驱动该编码信号；以及用于减去通信信道上的反射信号的回波消除器。
详细描述
本发明的实施例一般涉及在通信信道上同时传输时钟和双向数据。
在一些实施例中，一种装置、系统和方法，提供用于从Tx(发射机)向Rx(接收机)传输时钟和前向数据，并同时在通信信道上从Rx向Tx传输反向数据。在一些实施例中，发送前向时钟和数据的发射机使用信号边沿调制，该信号边沿调制可以是信号下降沿的调制，而发送反向数据的接收机对反向数据使用RZ编码。
在一些实施例中，具有设置在发射机侧和接收机侧的回波消除器的双重端接信道恢复传入数据。在一些实施例中，一种方法提供用来从发射机向接收机传输时钟信号和前向数据，并同时在通信信道上从接收机向发射机提供反向数据。在一些实施例中，装置或系统允许组合专用时钟信道和数据信道，或者换种说法，允许在双向数据信道上发送时钟，由此消除前向时钟串行链路的主要缺陷。
用于传输时钟信号和双向数据的通信信道在不同实施例中可以变化。在一些实施例中，时钟信号和双向数据可经由具有单个导体的信道(例如单端线)传输。在一些实施例中，时钟信号和双向数据(它在这里可被称为三重通信(triplex communication))可在具有差分线对的信道上使用差分信令发送，其中差分信令经由差分对提供用于传送互补信号。通信信道可被包括在具有任何数量的其它信道和导体的缆线内。
在一些实施例中，如果一种实现利用差分对来传输音频-视频数据(例如在MHL中)，则装置致力于MHL标准的需求或者相似音频-视频标准或实现的需求。在该实施方式中，时钟与在TMDS数据对上传递的数据的视频速率有关。然而，CBUS数据率也与时钟有关。如果时钟被绑定到视频速率，则例如HD(高清)视频可运行在150Mbps的CBUS数据信道下，但当切换以传输SD(标清)视频时，CBUS数据信道将被限于27Mbps。在一些实施例中，一种装置、系统或方法提供用于对视频时钟进行相乘或相除以在CBUS上维持相对稳定的速率。在一个例子中，如果针对CBUS数据信道设定600Mbps目标，则27MHz SD时钟可乘以22或23(在整数情形下)以产生在CBUS上发送的时钟。此外，150MHz HD时钟乘以4以达到600MHz。在一些实施例中，CBUS上的视频时钟和时钟信号之间的关系可以是整数、有理数或任意因数，且具有不同程度的实现复杂度。
在一些实施例中，与传统装置或系统相比，接收装置包括接收机侧的时钟提取。全双工链路中的回波消除方法可操作用以减少自生成的电压信号，其中该信号是驱动器电流I乘以负载阻抗，负载电阻是与缆线阻抗并联的终端电阻(Rterm||Z0)。假设Rterm＝Z0，则回波消除器可从接收机输入电压减去0.5*I*Rterm以提取传入信号。然而，在实际应用中，缆线阻抗Z0不被很好地控制并且包括与理想值的偏差，由此造成回波消除过程中的电压误差。对于传统全双工接收机，这种误差可能足够小而不造成位误差，除非阻抗失配显著而由此造成大的电压误差。然而，对于时钟提取，由失配引起的任何误差造成提取时钟中的抖动，由此使链路性能降级。
在一些实施例中，为了防止时钟提取中的抖动，一种装置、系统或方法对于从接收机至发射机的反向数据使用RZ(归零)编码。RZ编码法返回到默认电平，而不管发送“1”还是“0”。在一些实施例中，默认周期与接收机处的时钟上升沿到达对准，并因此没有失配导致的抖动被添加至提取的时钟。在一些实施例中，一种装置、系统或方法利用对RZ编码数据的相位调整来保持所发送的时钟信号的信号边沿(例如上升信号边沿)。
图1是在通信信道上同时传输时钟信号和双向数据的发射机和接收机的一个实施例的示图。在该例示中，被例示为传送设备110的第一设备与缆线150的第一端耦合，其中缆线150包括最小通信信道。在一些实施例中，通信信道是差分双线(导体)信道，而在一些实施例中，信道是单线(导体)信道。缆线可包括任何数量的其它通信信道或连接。被标示为接收设备160的第二设备与缆线150的第二端耦合。
在一些实施例中，传送设备110和接收设备160均包括驱动器(分别为130和180)和回波消除器(分别为140和190)，用来传输数据和用于消除反射信号。在一些实施例中，传送设备110用于在缆线150的通信信道上将前向数据和时钟信号发送至接收设备160，其中接收设备160恢复前向数据和时钟信号。在一些实施例中，与前向数据和时钟信号的传输同时地，接收设备160在缆线150的同一通信信道上将反向数据162传输至传送设备110。在一些实施例中，前向数据的传输利用信号边沿调制，而反向数据的传输使用归零编码。在一些实施例中，传送设备110和接收设备160可分别包括锁相环(PLL)电路或模块——PLL 125和175，以维持传送设备和接收设备之间的定时关系。
如本申请中使用的，“前向数据”指从第一设备传送至第二设备的数据而“反向数据”指从第二设备传送至第一设备的数据，其中前向数据和反向数据可以是任何类型的数据。在一些实施例中，发射机和接收机源阻抗(Rterm)被设定为匹配缆线阻抗以防止高速信号反射。
在一些实施例中，通信信道是差分对，并且传送设备110和接收设备160包括差分信令所需的元件并针对差分信道根据需要应对时钟信号和方向数据的传输，它可包括例如可操作用以应对三电平(tri-level)信令的传送设备110和接收设备160。
当通信信道是差分对时，在不同的实现中，不同的编码方案是可能的。在每个这种实现中，意图避免增加抖动，这种抖动是由于Rx回波消除器的不完美性而导致的。在一些实施例中，用于避免抖动的手段包括当前向时钟边沿到达Rx时，从Rx至Tx的反向数据处于默认状态。在差分信令中，下列默认状态是可能的：
(1)在一些实施例中，逻辑‘0’状态是默认状态，其中正(+)线电压低于负(-)线电压。通过这种办法，差分电压为低(LOW)，而不管数据是从Rx发送至Tx的，并仅当发送逻辑‘1’时切换至高(HIGH)。在一些实施例中，这提供了单线RZ信令的直接扩展。
(2)办法(1)的一个问题是由于电压主要处于低状态而造成的DC不平衡。在一些实施例中，例如在电路中需要DC平衡的情形，一种装置或系统可使用非驱动状态，其中(+)线和(-)线具有相同的电压。在这种情形下，Rx处的差分驱动器仅在RZ脉冲周期期间发送差分高或低信号。
图2示出时钟信号和双向数据链路的传送设备的实施例。图2示出通信链路的发射机部分。图2中所示的传送设备和图3中所示的接收设备均是全双工收发机。全双工收发机在单个信道上同时发送和接收数据，其中全双工发射机的接收机部件通常从组合信号中减去或过滤自驱动信号(回波)以协助提取链路中从其它收发机发送的数据。
在该示图中，传送设备210可与缆线250耦合，该缆线具有阻抗Z0。在一些实施例中，传送设备包括边沿调制器220，它接收前向数据212和时钟信号214。在节点A处输出的经调制信号由驱动器230以及回波消除器240接收，驱动器230包括被例示为电流源232的驱动电流I，其接收调制数据和时钟信号，耦合于具有阻抗Rterm的终端224。在一些实施例中，电阻Rterm被设定为匹配缆线阻抗Z0以防止高速信号反射。前向数据和时钟信号在缆线250的通信252信道上被驱动。
在一些实施例中，传送设备210用于与传输前向数据和时钟信号同时地接收反向数据。在一些实施例中，在放大器246的第一输入处通过回波消除器240在通信信道252上接收信号。回波消除器包括电流值I/2的电流源242，其接收经调制前向数据和时钟信号以横跨具有电阻Rterm的终端244提供电流信号并生成回波消除信号，该回波消除信号在放大器246的第二输出处被接收。
在一些实施例中，放大器246的输出(在图2中的节点B)在数据恢复电路或模块222处被接收(被总称为数据恢复)，该数据恢复也接收时钟信号214。在一些实施例中，数据恢复222操作用以恢复反向数据216。
在一些实施例中，与传统全双工收发机相比，传送设备210将时钟信号214与前向数据212一起传送。在一些实施例中，使用信号边沿调制将时钟和前向数据组合，其中信号边沿调制保持时钟的第一边沿(例如上升沿)不变但根据所发送的数据改变第二边沿(例如下降沿)的位置。在一些实施例中，该边沿调制信号驱动发射机驱动器，并且回波消除器利用该信号边沿调制信号提取从Rx发送的反向数据。
图3示出时钟信号和双向数据链路的接收机的实施例。图3示出通信链路的接收机部分。在该示图中，接收设备360可耦合于缆线350，缆线包括通信信道352并具有阻抗Z0。在一些实施例中，通信信道352可以是差分对或单线信道。
在一些实施例中，接收设备360包括RZ编码器370，它被提供后向数据366以进行编码。RZ编码器370在节点C处的编码数据输出由驱动器380和回波消除器390接收，驱动器380包括具有电流I的电流源382，其接收RZ编码的反向数据并与具有电阻Rterm的终端384耦合。在一些实施例中，电阻Rterm被设定为匹配缆线阻抗Z0以防止高速信号反射。反向数据在缆线350的通信信道352上被驱动。
在一些实施例中，接收设备360提供用于与传输反向数据同时地接收前向数据和时钟信号数据。在一些实施例中，通信信道352上的信号在上升沿检测器374处被接收以提取时钟信号364。在一些实施例中，通信信道352上的信号也在回波消除器390处的放大器396的第一输入处被接收。回波消除器还包括电流值I/2的电流源392，其从RZ编码器370接收经编码的反向数据以横跨具有电阻Rterm的终端394提供电流信号并产生回波消除信号，该回波消除信号在放大器396的第二输出处被接收。
在一些实施例中，放大器396的输出(在图3中的节点D)在数据恢复电路或模块372处被接收(被总称为数据恢复)，该数据恢复也接收提取的时钟364。在一些实施例中，数据恢复操作用以恢复前向数据362，所恢复的前向数据362由所提取的时钟364来进行时钟控制。
在一些实施例中，提取的时钟364可用于除对恢复的前向数据进行时钟控制以外的一个或多个用途，包括将时钟信号应用作一个或多个其它信道的同步基准，包括例如作为另一通信信道上的TMDS(transition minimized differential signaling：跃变最小化差分信号)数据的基准。在一些实施例中，时钟信号可与另一信道上的数据速率具有关系，例如TMDS信道上的视频速率。在一些实施例中，可使用时钟信号的可变倍数来维持第一信道的相同或相似的数据带宽，而不管另一信道的传输数据率的改变。
在一些实施例中，相比传统装置或系统，接收装置包括Rx处的时钟提取。全双工链路中的回波消除方法可操作用以减去自生成的电压信号，其中该信号是驱动器电流I乘以负载阻抗，负载电阻是与缆线阻抗并联的终端电阻(Rterm||Z0)。假设Rterm＝Z0，则回波消除器可从接收机输入电压减去0.5*I*Rterm以提取传入信号。然而，在实际应用中，电缆阻抗Z0不被很好地控制并且具有与理想值的偏差，由此造成回波消除过程中的电压误差。对于传统全双工接收机，这种误差可能足够小而不造成位误差，除非阻抗失配显著，由此造成大的电压误差。然而，对于时钟提取，由失配引起的误差造成提取时钟中的抖动，由此使链路性能降级。
在一些实施例中，为了防止时钟提取中的抖动，一种装置、系统或方法对从接收机至发射机的反向数据使用RZ(归零)编码。RZ编码返回到默认电平，而不管发送‘1’还是‘0’。在一些实施例中，默认周期与接收机处的时钟上升沿到达对准，并因此没有失配导致的抖动被添加至提取的时钟。在一些实施例中，接收设备的数据传输可包括由调谐算法调整的定时，其中调谐算法操作用以实现在避开与所传送的信号的上升沿匹配的时间的相位下的传输，以便保持所接收的数据中的时钟信号的上升时钟边沿。
图4A是在时钟信号和差分数据的传输的实施例中信号边沿调制的转发数据的波形；图4A表示图2的节点A处的信号边沿调制之后的前向数据的波形。在图4A中，T1是当时钟上升沿(或第一边沿)410到达时的时间，P2是时钟的周期，而W3和W4分别为具有提早下降沿(第二边沿)412和晚到下降沿414的脉冲的宽度。在一些实施例中，时钟信号和前向数据被组合以使时钟上升沿410的时间不变，且下降沿的时间提供数据信号。在一些实施例中，提早下降沿412可表示数据‘0’被发送，而晚到下降沿414可表示数据‘1’被发送，或反之亦然。尽管图4A示出了两个信号值，然而实施例不限于二进制‘1’和‘0’值。在一些实施例中，任何数量的值可通过下降沿的位置来调制。
在一些实施例中，数据信号被发送至接收机并在回波消除后出现在图3的节点D。在一些实施例中，接收设备处的数据恢复是通过检查在时间点T5+D6处的数据信号的信号电平来执行的，其中T5是所提取的时钟上升沿450的时间，而D6是被设定至值W3<D6<W4的延迟，以对提早下降沿404和晚到下降沿406的位置之间的波形进行采样。
图4B是在时钟信号和数据的传输的实施例中RZ(归零)编码的反向数据的波形。提取的时钟450和RZ数据信号475被示出于图4B中。图4B示出在图2的节点B处的RZ编码的反向数据的波形。在一些实施例中，RZ脉冲定时被调整以使其在时钟上升沿到达Rx时停留在零(ZERO)(默认)状态。在一些实施例中，这是通过将RZ脉冲上升沿从到达时钟上升沿位置T5延迟达时延D7来达成的。在传送设备处进行回波消除后，RZ信号也出现在图2的模式B处。
在一些实施例中，传送设备和接收设备之间的链路的信号一般与传送设备和接收设备两者中的时钟的上升沿同步，并因此不需要相位跟踪。在一些实施例中，一种例外是传送设备处反向数据的数据恢复。在传送设备处提取的RZ脉冲与发射机时钟异步，并因此可利用相位跟踪来恢复反向数据。
在一些实施例中，一种装置、系统或方法提供用于在共享通信信道的同时提供前向时钟和与时钟频率具有相同比特率的全双工数据，其中通信信道可以是例如差分线对或单线，由此提高带宽利用率或减少必需的线的数目。在一些实施例中，串行链路技术可应用于MHL(移动高清链路)。在某些实施方式中，MHL对数据使用三条线，利用一个差分对和单线来进行作时钟和数据传输。在MHL操作中，前向时钟和多媒体数据共享差分对，并且时钟在差分信号的共模电压变化时发送。此外，慢速控制数据通过单线发送。关于MHL的问题可包括共模时钟信号向差分数据增加噪声，以及差分数据藉由模转换现象(共模电压被转换至差分电压，反之亦然)将噪声增加至公共移动时钟。在一些实施例中，在通信信道上的时钟和双向数据的同时传输被应用至MHL。在一些实施例中，Tx和Rx可以以MHL模式运行，或者可切换至三重信令，其中前向时钟和控制数据通过CBUS线发送，而多媒体数据通过差分对发送。在一些实施例中，装置或系统可最初工作在旧有MHL(MHL1或MHL2)环境下，装置或系统在协商确定通信链路的两端支持三重信道通信之后切换至三重信道通信，且同时传输时钟和双向数据。在一些实施例中，通过拆分时钟和数据，装置或系统操作用以防止来自时钟和数据的噪声注入。
特定实现的通信信道的选择可基于环境。在一些实施例中，包括其中具有受约束的引脚输出配置(例如利用微USB连接器或具有小物理尺寸和有限数量连接的其它连接器)的实现，装置或系统中的替代链路配置可包括经由差分对发送差分数据，并通过单端线路发送时钟信号和全双工数据。在一些实施例中，装置或系统可用来提高差分数据信号完整性并增加CBUS数据率。
相反，在一些实施例中，包括其中引脚输出受到较少约束或处于嘈杂信号环境下(例如汽车环境)的实施例，时钟信号和双向数据通信的三重通信的链路配置可包括使用差分对来传输信号和双向数据。在一些实施例中，装置、系统或方法包括对一个或多个其它标准的数据的应用，所述标准包括但不限于HDMI。
图5是示出与反向数据的接收和处理同时地传输时钟信号和前向数据的方法的实施例的流程图。在一些实施例中，装置(例如图2中示出的传送设备)获得第一组数据以发送505，该第一组数据代表前向数据流，而传送设备接收或产生时钟信号510。在一些实施例中，该装置调制前向数据流和时钟信号515，其中调制包括将第一边沿(例如上升信号边沿)设定为时钟信号并定位第二边沿(例如下降信号边沿)以编码数据流的数据值。例如，提早的下降沿(earlier falling edge)可编码‘0’而晚到的下降沿(later falling edge)可编码‘1’，或反之亦然。在一些实施例中，较大数量的值可通过下降沿的附加位置来编码。在一些实施例中，经调制的信号可在通信信道上被驱动520，并可被用在回波消除中525。
在一些实施例中，与时钟信号和前向数据流的处理和传输同时地，装置在同一通信信道上接收反向数据信号555。在一些实施例中，装置通过使用调制信号来提供通信信道的回波消除560。装置随后检测第二组数据(可被称为反向数据)565并根据装置的需要处理第二组数据570。
图6是示出与时钟信号和前向数据的接收和处理同时地传输反向数据的方法的实施例的流程图。在一些实施例中，一种装置(例如图3所示的接收设备)获得第一组数据(表示反向数据流)以进行传输605。在一些实施例中，装置使用归零(RZ)编码对反向数据流编码610。在一些实施例中，RZ编码的数据可在提取的时钟信号之后延迟一时段，如下文所述。在一些实施例中，编码的数据可在通信信道上被驱动620，并可被用在回波消除中625。
在一些实施例中，与第一组数据的处理和传输同时地，装置在同一通信信道上接收数据信号655，该数据信号包含时钟信号和第二组数据(前向数据流)。在一些实施例中，装置通过使用调制信号提供通信信道的回波消除660并提供接收信号的第一(上升)边沿的检测675。装置随后恢复前向数据流665，包括使用检测到的上升沿从接收到的信号中提取的时钟信号的使用680。在一些实施例中，数据的恢复包括检测第二(下降)信号边沿的位置以检测数据位，例如提早的下降沿被检测为‘0’而晚到的下降沿被检测为‘1’，或反之亦然。在一些实施例中，装置根据装置的需要提供对恢复的前向数据的处理670。在一些实施例中，装置可出于其它目的任选地利用所提取的时钟信号685。
在一些实施例中，一种装置、系统或方法用来：
(1)经由单个通信信道，从发射机向接收机进行三重信令发送时钟和前向数据，并将反向数据从接收机发送至发射机，其中通信信道可以是例如差分线对或信号线。
(2)在三重信令中对Tx数据使用信号边沿调制方案，其中该信号包括用于发送数据‘0’(第一值)的提早的第二边沿，并包括用于发送数据‘1’(第二值)的晚到的第二边沿，或反之亦然。
(3)对Rx数据使用RZ信令，其中RZ数据与具有指定延迟的传入数据对准以防止抖动增加。
(4)使用锁相环(PLL)来控制Tx和Rx之间的定时关系。
(5)使用行编码方案，例如IBM 8b10b编码，用以提供容易的字节对准并减少所提取的时钟抖动。
(6)通过精细控制信号边沿调制(边沿0、1……N)而不是2值(提早/晚到)每时钟地发送多个位。
(7)通过RZ脉冲延迟和宽度的精细控制每时钟发送多个位。
(8)应用在MHL配置中。
在上面的描述中，出于说明目的阐述了众多具体细节以便提供对本发明的全面理解。然而，对本领域技术人员将显而易见的是，没有这些具体细节也可实施本发明。在其它实例中，以框图形式示出了众所周知的结构和设备。在所示部件之间可能存在中间结构。本文中所描述或示出的部件可能具有未示出或描述的附加输入或输出。所示出的部件或组件也可以不同排列或顺序来配置，包括重新确定任何字段的顺序或字段大小的修正。
本发明可包括多个过程。本发明的过程可由硬件部件执行，或可具体化为计算机可读指令，这些指令可用于使通过这些指令编程的通用或专用处理器或逻辑电路执行这些过程。或者，这些过程可通过硬件和软件的组合来执行。
本发明的多个部分可设置为计算机程序产品，其可包括其上存储了计算机程序指令的计算机可读存储介质，这些计算机程序指令可用于对计算机(或其它电子设备)编程以执行根据本发明的过程。计算机可读存储介质可包括但不限于软盘、光盘、CD-ROM(光盘只读存储器)、磁－光盘、ROM(只读存储器)、RAM(随机存取存储器)、EPROM(可擦除可编程只读存储器)、EEPROM(电可擦除可编程只读存储器)、磁或光卡、闪存或适合于存储电子指令的其它类型的介质/计算机可读介质。而且，本发明还可被下载为计算机程序产品，其中该程序可从远程计算机传输至请求计算机。
许多这些方法以它们最基本的形式进行描述，但可对这些方法中的任一种中添加或删除过程，且可对所描述的任一信息添加或减少信息，而不背离本发明的基本范围。对本领域技术人员显而易见的是，可进行许多进一步的修改和改变。所提供的特定实施例不是为了限制本发明而是为了说明本发明。
当描述部件“A”耦合至部件“B”或与其耦合时，部件A可直接耦合至部件B，或通过例如部件C间接耦合。当说明书陈述部件、特征、结构、过程或特性A“导致”部件、特征、结构、过程或特征B时，它意味着“A”是“B”的至少部分起因，但还可能存在协助引起“B”的至少一个其它部件、特征、结构、过程或特征。如果说明书指示部件、特征、结构、过程或特性“可能”、“也许”或“可”被包括，则该部件、特征、结构、过程或特性不需要被包括。如果说明书引用“一”或“一个”部件，这不意味着仅有一个所描述的部件。
实施例是本发明的实施方式或示例。说明书中对“实施例”、“一个实施例”、“某些实施例”或“其它实施例”的引用表示结合实施例所描述的特定特征、结构或特性包括在至少某些实施例中，但不一定包括在所有实施例中。“实施例”、“一个实施例”或“某些实施例”的多次出现不一定都指示同样的实施例。应当理解的是，本发明的示例实施例的上述描述、本发明的多个特征有时在单个实施例、附图及其描述中被组合到一起，以将公开内容连成整体，并帮助理解多个发明方面中的一个或多个方面。
在一些实施例中，传送设备包括：用于产生包括时钟信号和数据信号的调制信号的调制器，该时钟信号通过调制信号的第一信号边沿来调制而该数据信号通过调制信号的第二信号边沿的位置来调制；用于驱动通信信道上的调制信号的驱动器；用于减去通信信道上的反射信号的回波抵消器；以及用于恢复在通信信道上接收的信号的数据恢复模块，所接收的信号是通过归零(RZ)编码来编码的，与驱动通信信道上的调制信号同时地接收该信号。
在一些实施例中，通信信道是单线信道。
在一些实施例中，通信信道是差分对信道。
在一些实施例中，数据信号的调制包括通过处于第一位置的信号边沿来编码的第一值以及通过处于第二位置的信号边沿来编码的第二值，其中第二位置是比第一位置更晚的信号边沿位置。
在一些实施例中，传送设备进一步包括锁相环电路，用以控制与接收设备的定时关系。
在一些实施例中，接收设备包括：用于检测在通信信道上接收的信号的第一边沿的边沿检测器，该边沿检测器从接收的信号提取时钟信号；用于从接收的信号恢复数据信号的数据恢复模块，该数据信号通过所接收的信号的第二边沿的位置来调制；用于编码信号以进行传输的编码器，该编码器使用归零(RZ)编码来编码信号；用于驱动通信信道上的编码信号的驱动器，与对接收信号的接收同时地驱动该编码信号；以及用于减去通信信道上的反射信号的回波消除器。
在一些实施例中，通信信道是单线信道。
在一些实施例中，通信信道是差分对信道。
在一些实施例中，接收信号的调制包括通过处于第一位置的信号边沿来编码的第一值以及通过处于第二位置的信号边沿来编码的第二值，其中第二位置是比第一位置更晚的信号边沿位置。在一些实施例中，接收设备的数据传输包括由调谐算法调整的定时，调谐算法操作用以提供在避开与所传送的信号的上升沿匹配的时间的相位下的传输，以便保持所接收的数据中的时钟信号的上升时钟边沿。
在一些实施例中，接收设备进一步包括锁相环电路，用以控制与发送设备的定时关系。
在一些实施例中，一种方法包括在通信信道上传送时钟信号和第一组数据，其包括：将时钟信号和第一组数据调制在一起，其中调制包括将第一信号边沿设定为时钟信号并定位第二信号边沿以编码数据流的数据值，以及驱动通信信道上的调制信号并提供调制信号以进行回波消除；以及在同一通信信道上接收第二组数据，包括：在通信信道上接收信号；使用调制信号消除通信上的信号回波；以及检测所接收的信号中的第二组数据，其中第二组信号是用归零编码来编码的。在一些实施例中，时钟信号和第一组数据的传输与第二组数据的接收同时发生。
在一些实施例中，第一组数据的调制包括通过处于第一位置的信号边沿编码的第一值以及通过处于第二位置的信号边沿编码的第二值，其中第二位置是比第一位置更晚的信号边沿位置。
在一些实施例中，一种方法包括在通信信道上传送第一组数据，其包括：编码第一组数据，其中第一组信号通过归零编码来编码，以及驱动通信信道上的编码信号并提供编码信号以进行回波消除；以及在同一通信信道上接收时钟信号和第二组数据，包括：在通信信道上接收信号，检测所接收的信号的第一边沿以提取时钟信号；使用编码的信号消除通信上的信号回波；以及使用所提取的时钟信号检测所接收信号中的第二组数据，其中第二组数据的调制包括用以编码第二组取数据的数据值的第二信号边沿的位置。在一些实施例中，时钟信号和第二组数据的接收与第一组数据的传输同时发生。
在一些实施例中，该方法还包括将第一组数据的编码信号的传输相对于所提取的时钟信号延迟一特定时间段。
在一些实施例中，该方法还包括应用所提取的时钟信号作为第二通信信道的同步基准。
在一些实施例中，可使用时钟信号的可变倍数来维持该通信信道的相同或相似的数据带宽，而不管第二通信信道的传输数据速率的变化。

Claims (10)

1.一种用于在通信信道上同时传输时钟和双向数据的设备，所述设备包括：
边沿检测器，用于在所述通信信道上接收信号并且检测在所述通信信道上接收的所述信号的第一边沿，所述边沿检测器从接收的信号提取时钟信号；
数据恢复模块，用于从所接收的信号恢复数据信号，所述数据信号通过所接收的信号的第二边沿的位置来调制；
编码器，用于编码信号以传输，所述编码器使用归零编码来编码所述信号；
驱动器，用于驱动所述通信信道上的编码信号，与所接收的信号的接收同时地驱动所述编码信号；以及
回波消除器，用于在所述通信信道上接收所述信号并且减去所述通信信道上的反射信号。
2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述通信信道是单线信道。
3.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述通信信道是差分对信道。
4.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所接收的信号的调制包括通过处于第一位置的信号边沿编码的第一值以及通过处于第二位置的信号边沿编码的第二值，其中所述第二位置是比所述第一位置更晚的信号边沿位置。
5.如权利要求1所述的设备，其特征在于，接收设备的数据传输包括通过调谐算法调整的定时，所述调谐算法操作用以提供在避开与所传送的信号的上升沿匹配的时间的相位下的传输，以便保持所接收的数据中的时钟信号的上升时钟沿。
6.如权利要求1所述的设备，其特征在于，还包括锁相环电路，用以控制与传送设备的定时关系。
7.一种用于在通信信道上同时传输时钟和双向数据的方法，包括：
在所述通信信道上传送第一组数据，包括：
对所述第一组数据进行编码，其中所述第一组信号是通过归零编码来编码的；以及
驱动通信信道上的编码信号并提供所述编码信号以进行回波消除；以及
在同一通信信道上接收时钟信号和第二组数据，包括：
在边沿检测器和回波消除器两者处在所述通信信道上接收信号，
利用所述边沿检测器检测所接收的信号的第一边沿以提取所述时钟信号；
利用所述回波消除器使用所述编码信号消除所述通信信道上的信号回波；以及
使用所提取的时钟信号检测所接收的信号中的第二组数据，其中所述第二组数据的调制包括用以对第二组数据的数据值进行编码的所接收的信号的第二边沿的位置；
其中所述时钟信号和第二组数据的接收与所述第一组数据的传输同时地发生。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括将第一组数据的编码信号的传输相对于所提取的时钟信号延迟一特定时间段。
9.如权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括应用所提取的时钟信号作为第二通信信道的同步基准。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，还包括使用时钟信号的可变倍数以维持所述通信信道的相同的数据带宽，而不管所述第二通信信道的传输数据速率的变化。
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