CN105230036B

CN105230036B - 适于ehf无接触通信的物理层和虚拟化物理层

Info

Publication number: CN105230036B
Application number: CN201480023919.0A
Authority: CN
Inventors: G·D·迈考尔马克; I·A·凯勒斯; R·D·艾塞克
Original assignee: Keyssa Inc
Current assignee: Molex LLC
Priority date: 2013-03-15
Filing date: 2014-03-12
Publication date: 2019-06-28
Anticipated expiration: 2034-03-12
Also published as: US20140273833A1; CN105230036A; US20170127465A1; US20170318618A1; US20180227015A1; CN110190876A; CN110190876B; US9559753B2; US9929776B2; EP2974354A4; US9750068B2; KR102030879B1; US20140273852A1; EP2974354A1; KR20150131339A; US10419075B2; US20190372624A1; WO2014150702A1; US10903875B2; US10581489B2

Abstract

电子设备的主机系统的物理层(PHY)可以被实现为用于在电子设备的极高频集成电路(EHF IC)中进行极高频(EHF)无接触通信和对EHF发送器(TX)、接收器(RX)和收发器(EHF‑XCVR)的操作的无接触PHY(主机‑cPHY)。主机‑cPHY将来自链路层(LINK)的逻辑通信请求转译成特定于硬件的操作，以影响信号经EHF无接触链路的发送或接收。链路层(LINK)也可以被优化为可以包括无接触物理层(主机‑cPHY)的无接触链路层以及用于耦合常规链路层(LINK)与无接触物理层(主机‑cPHY)的无接触链路层(cLINK)。多个数据流可以经一系列频率经EHF无接触链路运输。

Description

适于EHF无接触通信的物理层和虚拟化物理层

对相关申请的交叉引用

本申请要求以下美国申请的优先权：

本申请是于2013年7月12日提交的美国61845384的非临时版本

本申请是于2013年3月15日提交的美国61799527的非临时版本

技术领域

本公开内容广义地涉及具有主机系统和用于经极高频(EHF)无接触链路(介质)无接触地通信的通信子系统的电子设备，并且，更具体而言，涉及对主机系统元件，尤其是设备的物理层(PHY)和/或链路层(LINK)的修改(包括对其的添加和替换)，以用于经EHF无接触介质有效地通信。

背景技术

将电子设备“连接”到一起常常是重要的，在电子设备之间建立通信链路，诸如用于在设备之间传送数据，或者仅仅是在两个设备之间进行通信。在设备之间传送的示例性数据可以包括媒体文件(诸如图像文件、音频文件、视频文件)、DRM(数字权限管理)受保护内容、OS(操作系统)更新、特定于消费者的代码、特定于OEM(原始装备制造商)的代码、特定于零售的代码、用于目的地设备的固件图像、用户数据、加密/解密密钥(代码)、电子资金转帐(EFT)数据、静态数据等。

在本文阐述的描述中，参与通信链路的设备之一可以被称为“源”(或发送)设备，并且另一个设备可以被称为“目的地”或“汇”(或接收)设备。这些设备当中的一个也可以被称为“伙伴”设备。但是，应当理解，数据可以在两个设备之间任何一个或者两个方向上被传送。

可以受益于本文所公开的技术的电子设备的一些例子可以包括但不限于，手机(或手持电话，或智能手机)、计算机、膝上型电脑、平板电脑或类似的电子设备。

通常，两个设备之间的通信链路包括有线连接或者无线连接。诸如USB(通用串行总线)的有线连接通常是点到点的，并且需要在每个设备处的机械连接器和设备之间的电缆(该设备之一可以是与几个其它启用USB的设备点到点连接的“集线器”)。诸如WiFi或蓝牙的无线连接更多地以“广播”模式操作，其中一个设备可以经RF(射频)链路同时与几个其它设备通信，RF链路通常在700MHz-5.8GHz的范围内。

机械连接器是“无源的”，并且因此不提供关于连接的状态的附加的特征和能力。一般而言，连接或者工作或者不工作。术语“主机系统”或“主机IC”指可以包括实现与连接器通信所必需的功能的(一个或多个)集成电路的设备或者设备的一部分。连接器背后的主机系统可以在设置通信链路时执行一些初始分析(包括所连接的设备的检测和列举)，这会是个耗时的过程，并且一般而言，在链路建立之后，不再执行更多测试，链路只是操作，直到发生故障。在链路故障之后，主机系统可以被编程为尝试重新建立连接，这会是个麻烦的过程。

机械连接器有由于磨损或由于在插入/拔去连接器时使用不适当的施加力而造成的毁坏的风险。该故障的风险加上机械连接器制造起来昂贵的事实使得机械连接器的使用变得昂贵。

由于每种协议数据传输通常需要不同的电缆和/或连接器，使用多个连接器用于传送不同协议数据是麻烦的。由于通过长电缆以几个Gbps速率传送数据在接收器处产生信号可靠性问题，虽然这可以在发送器端或接收器端进行补偿，但是增加了功率耗散和系统复杂性，因此可使用的电缆长度也是受限的。

诸如WiFi或蓝牙的无线连接更多地以“广播”模式操作，其中一个设备可以经RF(射频)链路同时与几个其它设备通信，RF链路通常在700MHz-5.8GHz的范围内。

在下文中将主要讨论用于两个电子设备之间数据传送的点到点面向连接的技术。用于在电子设备之间传送数据的点到点、面向无线连接的通信链路的说明性例子是近场通信(NFC)。NFC实现了用于通过将智能电话和类似设备接触(“碰撞”)到一起或者使它们彼此紧密接近来让智能电话和类似设备彼此建立射频(RF)通信的一组标准。

术语和定义

以下术语可以用在本文阐述的描述中。

首字母缩写“EHF”代表极高频，并且指电磁(EM)频谱的30GHz至300GHz(吉赫兹)的射频(RF)范围内的一部分。

电子设备在下文中可以被简单地称为“设备”。

“主机系统”指可以建立、维持和/或终止与其它集成电路的通信的集成电路。

如在本文所使用的，术语“无接触”指在实体(诸如设备)之间实现电磁(EM)连接而不是电(有线的、基于接触的)连接以及信号运输。在一些文献中，术语“无线”被用来传达这个意思。如在本文所使用的，术语“无接触”可以指载波辅助的、介电耦合系统，该系统可以具有在零至五厘米范围内的最优范围(也被称为“紧密接近”)。术语“无接触链路”指使用无接触通信方式的通信链路。可以通过一个设备与另一个设备的接近性来使连接生效。多个无接触发送器和接收器可以占用小的空间体积。与通常广播到几个点的无线链路形成对比，利用电磁连接建立的无接触链路可以是点到点的。

术语“无接触连接器”指结合无接触功能并且可以包含集成电路、无源部件、机械部件、屏蔽材料和结构以及对于把无接触连接器集成到设备中可能必需的其它部件的一类连接器。

术语“无接触子系统”指这样的子系统：其可以被结合到无接触连接器中，并且其可以包括集成电路，其中集成电路可以使得数据或信息能够被发送或接收并且可以执行包括电源管理以及支持有源或无源电路、天线或换能器和对于实现能够建立无接触链路的子系统所必需的其它元件的其它功能。有源电路的某个部分可以被实现为作为无接触子系统的一部分的集成电路(也被称为“EHF IC”)并且可以包含与无接触介质和电气接口对接的(一个或多个)发送器、(一个或多个)接收器。

术语芯片、管芯、集成电路(IC)、半导体器件和微电子器件在通常的使用中常常可互换使用，并且在本文可以互换使用。这也可以包括裸芯片(或管芯)、包装芯片(或管芯)以及芯片模块和封装。本文公开的技术可以利用标准的CMOS(互补式金属氧化物半导体)工艺利用集成电路(IC)实现。被描述为由芯片实现的一些功能可以被实现为结合到专用集成电路(ASICS)等当中的宏功能，并且可以替代地至少部分地由运行在微控制器上的软件实现。关于芯片，各种信号可以经物理的导电连接在芯片与其它电路元件之间耦合。这种连接点可以被称作输入、输出、输入/输出(I/O)、终端、线路、引脚、衬垫、端口、接口或类似的变体和组合。

如本文所使用的，术语“微处理器”(μP)，或简称为“处理器”，可以指微处理器或微控制器(μC)当中的任一种。一般而言，微处理器是在内部仅具有CPU(中央处理单元)的IC(集成电路)，在该芯片上缺乏RAM、ROM和其它外围设备。一般而言，微控制器具有CPU，此外还有固定量的RAM(随机存取存储器)、ROM(只读存储器)和其它外围设备，所有这些都嵌在单个芯片上，并且通常可以被设计为执行其中输入和输出的关系已被限定的具体任务。取决于输入，通常需要进行一些处理并且输出被交付。

术语“适于”可以被用来指被引用的设备、IC或IC的部分或者功能块或者被设计为、专用于、布置为或者实现为适合(一个或多个)特定的需求。

“标准”以及诸如“基于标准的”、“基于标准的接口”、“基于标准的协议”、“基于协议的”的相关术语等可以指有线接口标准，这可以包括但不限于USB、DisplayPort(DP)、Thunderbolt、HDMI、SATA/SAS、PCIe、以太网SGMII、Hypertransport、Quickpath、I2S、GPIO、I2C及其扩展或修订。

物理层(“PHY”)

物理层(PHY)向传输介质提供电气接口；限定诸如连接、电压电平和定时的物理特性；并且限定经物理链路发送原始位而不是逻辑数据分组的方式。位流可以被分组成码字或符号，并且被转换成经传输介质发送的物理信号。对PHY的引用还可以暗示其在半导体设备中的实现方式。

基于标准的PHY结合了一个或多个标准的PHY规范。

示例注解包括：

a.无接触PHY(“cPHY”)：被设计为在主机系统与EHF IC之间通信的PHY，以允许主机系统和/或EHF IC优化电气链路和无接触链路二者。

b.EHF IC cPHY(“EHF-cPHY”)：结合到EHF IC中的cPHY。

c.主机cPHY(“主机-cPHY”)：结合到主机系统中的cPHY。

数据链路层(“LINK”)

数据链路层(LINK)可以在传输之前将位编码成分组，然后在目的地将分组解码回位；可以通过利用必要的同步、错误控制和流控制发送分组来提供可靠的数据传送；并且可以提供逻辑链路控制、介质访问控制、硬件寻址、错误检测和与PHY的接口。LINK可以被划分成子层，包括但不限于介质访问控制(MAC)子层和逻辑链路控制(LLC)子层。

应当理解，对LINK的引用可以指LINK的可在如由(一个或多个)相应标准或专用协议定义的具体分层堆栈配置中结合到系统中的一个或多个功能。

基于标准的LINK结合一个或多个标准的LINK功能。

无接触LINK(“cLINK”)是被设计为在主机系统与EHF IC之间进行通信的LINK，以允许主机系统和/或EHF IC优化电气链路和无接触链路二者。

术语“发送器”(可缩写为“TX”)可以指可被用来发送信息(数据)的设备或IC。术语“接收器”(可缩写为“RX”)可以指可被用来接收信息(数据)的设备或IC(集成电路)，术语“收发器”(可缩写为“XCVR”)可以指包括通常彼此共享一些电路的TX部分和RX部分的设备或IC，使得IC可以被用来发送和接收数据。一般而言，收发器(XCVR)可操作在半双工模式(在发送和接收之间交替)，或者全双工模式(同时发送和接收)，或者被配置为发送器或者接收器(单工模式)。在一些实施例中，代替XCVR，可以使用单独的TX和RX，并且当使用术语“XCVR”时，它应该被理解为包括单独的TX和RX。当提到复数个收发器、发送器或接收器时，分别可以使用单数形式的XCVR、TX或RX(而不是XCVRs、TXs、RXs)。当对术语“XCVR”、“TX”，“RX”使用前缀时，参照的是它们与之接口的具体通信介质以及它们驻留在其中的设备或IC。

示例列表包括：

a.EHF-TX：适于EHF通信并结合到EHF IC中的TX。

b.EHF-RX：适于EHF通信并结合到EHF IC中的RX。

c.EHF-XCVR：实现EHF-TX和EHF-RX二者的功能的XCVR。

d.cPHY-TX：适于电气通信并结合到cPHY中的TX。

e.cPHY-RX：适于电气通信并结合到cPHY中的RX。

f.EHF-cPHY-TX：适于电气通信并结合到EHF-cPHY中的TX。

g.EHF-cPHY-RX：适于电气通信并结合到EHF-cPHY中的RX。

h.主机-cPHY-TX：适于电气通信并结合到主机-cPHY中的TX。

i.主机-cPHY-RX：适于电气通信并结合到主机-cPHY中的RX。

j.HS-主机-cPHY-TX：高速(通常>1Gbps)主机-cPHY-TX。

k.HS-主机-cPHY-RX：高速(通常>1Gbps)主机-cPHY-RX。

l.LS-主机-cPHY-TX：低速(通常<1Gbps)主机-cPHY-TX。

m.LS-主机-cPHY-RX：低速(通常<1Gbps)主机-cPHY-RX。

第I代(“Gen I”)无接触子系统

在第I代无接触子系统中，无接触链路的控制和管理的相当一部分是在EHF IC中执行的，并且电气链路的控制和管理的相当一部分是在主机系统中执行的。EHF IC还可以被设计为在其与主机系统的接口上符合一种或多种现有标准。结合基于第I代无接触子系统的EHF IC或无接触子系统的设备可以被称为第I代设备。

第II代(“Gen II”)无接触子系统

在第II代无接触子系统中，无接触链路和电气链路的控制和管理的相当一部分是在主机系统中执行的。EHF IC和主机设备可以被设计为优化在无接触链路和电气链路二者上的性能。结合基于第II代无接触子系统的EHF IC或无接触子系统的设备可以被称为第II代设备。

串化器/解串化器(“SERDES”)

实现串化器或解串化器功能中的任一或二者的PHY的部分。

发明内容

本发明的一般目标是提供用于在电子设备之间进行通信的改进技术，这可以包括，用于诸如(但不限于)通过修改来将EHF无接触通信能力结合到设备的主机系统的PHY和/或LINK中的一些技术。

这些和其它目标一般可以通过消除机械连接器和电缆布线、代替地利用无接触连接器和电磁(EM)通信链路来实现。与设备的主机系统关联的无接触子系统可以包括至少一个EHF-XCVR或分开的EHF-TX和EHF-RX以及关联的换能器或天线，用于在电气信号和EM信号之间进行转换。

根据本文公开的本发明的一些实施例，一般而言，给定的电子设备可以包括无接触子系统和具有基于标准的PHY的主机系统。

根据本文公开的本发明的一些实施例，一般而言，给定的电子设备可以基于与主机系统接口的第II代无接触子系统。

根据本文公开的本发明的一些实施例，一般而言，主机系统还可以包括基于标准的接口，并且还可以包括基于标准的LINK，诸如用于DisplayPort(DP)协议的LINK。主机系统还可以包括SERDES。EHF IC可以包括一个或多个EHF-XCVR，作为替代地包括一个或多个EHF-TX或EHF-RX。

根据本文公开的本发明的一些实施例，一般而言，EHF IC的数据和控制块(或功能，诸如测量和控制电路)可以从EHF IC分离出来，并且这些数据和控制块的全部或部分可以被集成到设备的主机系统中。以这种方式，EHF IC的EHF信令部分可以被简化并集成到主要集中在经无接触链路的无接触通信的模拟和RF部分上的EHF IC中。

根据本文公开的本发明的一些实施例，一般而言，在电子设备的EHF IC中，电子设备的主机系统中的PHY可以被实现为适于利用EHF无接触通信以及EHF-XCVRs或EHF-TXs和EHF-RXs的操作的主机-cPHY(或者被其代替、修改或增强)。该主机-cPHY可以将来自LINK的逻辑通信请求转译成特定于硬件的操作，以影响(实现、控制、管理)经EHF无接触链路的信号发送或接收。EHF IC中的EHF-cPHY可以处理在设备的主机系统中的PHY或主机-cPHY与EHF IC之间经过的信号。设备的主机系统中的LINK还可以被优化为用于EHF无接触通信的cLINK。主机-cPHY与EHF IC之间的信令可以利用数字信令或模拟信令或者这二者来实现。公开了具有主机-cPHY的第II代设备与具有基于标准的PHY的第I代设备之间的兼容性。多个数据流可以经一系列频率经无接触链路被运输。

根据本发明的一些实施例(例子)，第一电子设备(202、302、402、502)可以包括：主机系统(204、304、404、504)，包括物理层(PHY)和链路层(LINK)；及EHF无接触EHF IC(206、306、406、506)，包括至少一个收发器(EHF-XCVR，212、312、512)并且能够经无接触链路(250、350、450、550)与第二电子设备(222、322、422、522)进行通信；并且可以特征在于：PHY可以包括与EHF IC通信的第一无接触物理层(主机-cPHY，214、314、414、514、图8A)，用于经无接触链路发送信号和接收信号当中至少之一。第一电子设备还可以包括：基于标准的链路层(LINK)和无接触链路层(cLINK，215A、图8C)当中至少一种。这至少一个EHF-XCVR可以被配置成作为发送器或接收器或者这二者操作。主机-cPHY能够发送和接收电信号，其中电信号可以与符合基于标准的协议的PHY对接。控制和状况数据可以在主机系统和EHF IC之间被传送，以提供EHF IC的电源管理和控制。由主机系统输出的信号的一个或多个参数可以确定从EHF IC输出的EHF信号的一个或多个特性。第二无接触物理层(“EHF-cPHY”，244、图8B)可以部署在主机-cPHY和该至少一个收发器之间的信号路径中。主机-cPHY可以适于执行以下至少一个：实现数据经EHF无接触链路的传送；执行数据的编码或解码；执行用于数据调制的编码；执行存在检测；加密/解密数据；调整主机系统和EHF IC之间的电压电平；以及启用轮询、设定信标和安全性当中至少一个。第一电子设备的主机系统可以适于沿第一电子设备和第二电子设备之间的整个路径优化通信链路的至少一部分的性能，包括任何电气链路和无接触链路。第一电子设备的主机系统可以跟踪一个或多个EHF IC的状态。主机-cPHY能够模拟基于标准的PHY，并且能够在基于标准的PHY功能与无接触的主机-cPHY功能之间进行切换。主机-cPHY可以被透明地实现，而不需要主机系统中的任何软件改变来支持基于标准的协议。主机-cPHY能够优化从EHF IC的发射。主机-cPHY可以适于执行以下至少一个：优化EHF无接触链路的性能；为经无接触传输介质经由EHF IC发送的EHF信号确定和建立最优定时和信号电平；以及将LINK层的输出转译为适合与EHF无接触链路对接并经其发送的格式。无接触通信系统可以包括至少一个第一电子设备。

根据本发明的一些实施例(例子)，电子设备(202/302/402/502，222/322/422/522)之间经EHF无接触通信链路(250/350/450/550)通信的方法，其中至少一个设备具有主机系统(204/224、304、402/424、504/524)和EHF IC(206/226、306/326、406/426、506/526)，该方法可以特征在于：至少一个电子设备可以包括专用于经EHF无接触通信链路的EHF无接触通信的无接触物理层(主机-cPHY，214/234、314、414/434、514/534、图8A)。主机-cPHY可以操作为控制EHF IC的操作模式，该操作模式选自包括编程寄存器、控制发送器和接收器设置、调整电源设置和选择频率的组中。主机-cPHY可以执行以下至少一个：直接驱动和控制EHF IC；实现数据经EHF无接触链路的传送；允许主机系统实现附加功能，包括电源管理、加密、数字权限管理和振动检测当中一个或多个；执行编码，以控制EHF IC；执行电源管理；优化EHF无接触链路的性能；执行存在检测；加密/解密数据；为经传输介质经由EHF IC发送的EHF信号确定和建立最优定时和电平；调整主机系统与EHF IC之间的电压电平；将LINK层的输出转译为适合与EHF无接触链路对接并经其发送的格式；启用轮询、设立信标和安全性当中至少一个；以及沿从电子设备的主机系统到另一电子设备的主机系统的整个路径从端到端优化通信的行为。

根据本发明的一些实施例(例子)，经EHF无接触链接传输介质(250、350、450、550)在电子设备(402、502)和另一电子设备(422、522)之间发送和接收数据的方法，可以特征在于：将数据作为在多个通道频率中的多个数据流进行发送和接收。设备中的至少一个可以包括多个物理层(PHY)，并至少包括单个发送器(TX)和单个接收器(RX)。设备中的至少一个可以包括至少两个物理层(PHY)以及至少单个收发器(EHF-XCVR)。单个或多个非常高速的接口或数据流可以被分割成两个或更多个无接触数据流；并且该无接触数据流可以经无接触链路发送到另一电子设备，并且在该另一电子设备处，将该两个或更多个数据流组合为单个或多个非常高速的接口或数据流。电子设备中的至少一个可以包括PHY层(主机-cPHY，214/234、314、414/434、514/534、图8A)，该物理层定义用于经EHF无接触链路传输介质发送和接收信号的接口规范和介质需求。电子设备可以包括基于标准的PHY层和LINK层。

根据本发明的一些实施例(例子)，用于电子设备(202/222、302、402/422、502/522)的物理层(PHY)可以特征在于：PHY是适于实现用于经EHF无接触链路(250、350、450、550)发送和接收信号的接口规范和介质需求的无接触PHY(cPHY，214/234、314、414/434、514/534、图8A)。cPHY能够执行以下至少一个：直接驱动和控制EHF IC；实现数据经EHF无接触链路的传送；允许主机系统实现包括电源管理、加密、数字权限管理和振动检测当中一个或多个的附加功能；执行编码，以控制EHF IC；执行电源管理；优化EHF无接触链路的性能；执行存在检测；加密/解密数据；为经传输介质经由EHF IC发送的EHF信号确定和建立最优定时和电平；调整主机系统和EHF IC之间的电压电平；将LINK层的输出转译成适于与EHF无接触链路对接并经其发送的格式；启用轮询、设定信标和安全性当中至少一个；以及沿从电子设备的主机系统到另一电子设备的主机系统的整条路径从端到端优化通信的行为。

根据本发明的一些实施例(例子)，一般而言，虚拟化无接触物理层(“VcPHY层”，或者简称为“VcPHY”)可以是主机-cPHY，它被布置为(适于、实现为、配置为、定义为)并且有可能与cLINK组合，用作使得能够在设备间无缝通信的无接触链路。可以是主机系统的一部分的VcPHY与能够进行无接触通信的EHF IC以电的方式对接。EHF IC能够利用EHF无接触链路与另一EHF IC或者与无接触连接器通信。

一般而言，VcPHY可以包括具有结合在其中的LINK或cLINK功能的某个部分的主机-cPHY。LINK功能可以在VcPHY中定义(实现)，该VcPHY将基于标准的LINK与VcPHY中的主机-cPHY按功能地进行耦合。结果产生的VcPHY可以具有针对无接触链路的LINK功能并且还可以具有针对主机系统和EHF IC之间的电气连接的PHY功能。VcPHY可以管理该无接触链路，以便基于要经无接触链路发送的底层协议数据以及无接触链路在其中被实现的应用环境来执行功能。

无接触通信可以启用以多Gbps速率的数据传送，与传统的有线通信可相比较，但是无接触通信的几个根本优势可以包括没有机械连接器以及在成本、连接可靠性、使用简单性、功率耗散和硅尺寸(footprint)方面的关联优势。主机-cPHY和cLINK可以能够实现这些优势中的许多。VcPHY可以通过进一步简化EHF IC到主机系统和设备中的集成来进一步扩展无接触连接器的使用，进而在跨无接触链路发送各种协议数据时利用EHF IC中的最小协议相关操作提供甚至更大的灵活性。一些实施例利用可以包括处理器或控制器的主机系统的处理能力，以部分或完全地控制或者指导EHF IC设备的功能，使得系统的整体功率耗散和硅尺寸可以得到改善。通过使主机系统能够在无接触通信中采取更主动的角色，EHFIC的实现可以被简化。EHF IC可以突出地具有主要针对维持跨无接触链路的EHF信令的模拟块。这使得EHF IC实现起来更简单，并且还可以简化在EHF IC中可能需要的逻辑或处理操作。

根据本发明的一些实施例(例子)，电子设备(902、1102、1202、1302、1402、1502、1602、1702)可以包括：利用包括物理层(PHY)和第一基于标准的链路层(LINK，917、1117、1217、1317、1417、1717)的开放系统互连(OSI)网络体系架构操作的主机系统(主机IC，904、1104、1204、1304、1404、1504、1604、1704)；及包括至少一个收发器(EHF-XCVR，912、1112、1212)并能够经EHF无接触链路传输介质(950、1150、1450、1550、1650、1750)与其它电子设备(922、1122、1422、1522、1622、1722)通信的EHF无接触EHF IC(EHF IC；906、1106、1206、1306、1406、1506、1606)；并且可以特征在于：PHY层(PHY)可以包括至少一个虚拟化的基于无接触链路的物理层(VcPHY，919、1119、1219、1319、1419、1519、1619、1719)，包括：适于实现用于经由EHF无接触EHF IC(“EHF IC”)经EHF无接触链路发送和接收信号的接口规范和介质需求的无接触物理层(主机-cPHY，914、1114、1214)；及用于耦合第一基于标准的链路层(LINK)和无接触物理层(主机-cPHY)的第二链路层(cLINK，915、1115、1215)。第二链路层(cLINK)可以包括针对无接触链路的功能。第二链路层(cLINK)可以包括针对主机系统和EHF IC之间的电气连接的功能。第二链路层(cLINK)可以操作为使第一链路层(LINK)能够与虚拟化的基于无接触链路的PHY(“VcPHY”)通信，就好像VcPHY是来自对应标准的规范的物理层实现。标准的规范可以选自包含DisplayPort、HDMI、PCIe和USB的组中。第一链路层和第二链路层可以具有至少一个共同的功能。第二链路层(cLINK)可以操作为执行针对启用和维持无接触链路的发现、配置和维护功能当中至少一种。第二链路层(cLINK)可以操作为执行轮询、设定信标和安全性验证功能当中至少一种。第一常规链路层(LINK)可以操作为执行用于EHF无接触链路的设定信标或监听，并且可以操作为配置路径中至少将第一常规链路层与无接触EHF IC耦合的分段的链路参数。第二链路层(cLINK)可以操作为配置路径中至少将第二链路层与无接触EHF IC耦合的分段的链路参数。第二链路层(cLINK)可以操作为配置无接触链路的参数。第一常规链路层(LINK)可以操作为指导用于无接触链路的第一组链路训练操作。电子设备(图11，1102)可以包括：多个LINK(1117a、1117b、1117c、1117d)；多个VcPHY；以及多个至少一个收发器(EHF-XCVR)。电子设备(1202)可以包括：多个LINK(图12，1217a、1217b、1217c)；及单个VcPHY；其中该多个LINK当中给定的一个在给定的时间选择性地连接到单个VcPHY。电子设备(图13，1302)可以包括：多个LINK(1317a、1317b、1317c)；多个VcPHY(1319a、1319b、1319c)；以及在该多个LINK和该多个VcPHY之间路由数据流的交换机(1320)。电子设备(图13，1302)可以包括：多个EHF IC(1306A、1306B、1306C)。电子设备(图14，1402)可以包括：一个或多个LINK(1417)和关联的EHF IC(1406A)；以及以太网协议栈(1421)和关联的EHF IC(1406B)。另一电子设备(图14，1422)可以包括：两个EHFIC(1426A、1426B)；具有第一VcPHY(1439A)的第一主机系统(1424A)；及具有第二VcPHY(1439B)的第二主机系统(1424B)。电子设备(图15，1502)可以包括至少两个VcPHY(1519a、1519b)和关联的至少两个EHF IC(1506A、1506B)；并且另一电子设备(图15，1522)可以包括网络处理器(1560)。电子设备(图16，1602)可以包括至少两个VcPHY(1619a、1619b)和关联的至少两个EHF IC(1606A、1606B)；并且另一电子设备(图16，1622)可以包括交换机(1660)。另一电子设备(图17，1702)可以包括桥接芯片(1760)。

根据本发明的一些实施例(例子)，电子设备(902/922、1102/1122、1202、1302、1402/1422、1502/1522、1602/1622、1702/1722)之间经EHF无接触通信链路(950、1150、1450、1550、1650、1750)进行通信的方法，至少一个设备具有主机系统和EHF无接触EHF IC(“EHF IC”；906、1106、1206、1306、1406、1506、1606)，该方法可以特征在于：向至少一个电子设备提供专用于经EHF无接触通信链路进行EHF无接触通信的虚拟化的基于无接触链路的物理层(“VcPHY”，919、1119、1219、1319、1419、1519、1619、1719)。无接触物理层(主机-cPHY)可以被设置在虚拟化的基于无接触链路的物理层(VcPHY)中，其中VcPHY可以适于实现用于经EHF无接触通信链路发送和接收信号的接口规范和介质需求；并且基于无接触链路的链路层(cLINK)可以被设置在虚拟化的基于无接触链路的物理层(VcPHY)中，其中cLINK可以在虚拟化的基于无接触链路的物理层(VcPHY)中将常规链路层(LINK)与无接触物理层(主机-cPHY)按功能进行耦合。无接触链路层(cLINK)可以提供(i)针对无接触链路的功能和(ii)针对主机系统和EHF IC之间的电气连接的功能。无接触链路层(cLINK)可以按功能位于常规链路层(LINK)与无接触物理层(主机-cPHY)之间，以隔离链路层(LINK)与EHF无接触通信链路。

根据本发明的一些实施例(例子)，无接触通信设备可以包括：虚拟化的基于无接触链路的物理层(VcPHY)，其适于实现用于经EHF无接触通信链路发送和接收信号的接口规范和介质需求；第一常规的基于标准的链路层(LINK)，其指导用于无接触链路的第一组链路训练操作；和VcPHY中的第二链路层(cLINK)，与第一链路层(LINK)耦合，指导第二组链路训练操作；以及能够经无接触通信链路通信的EHF IC。

本文描述的(一个或多个)发明可以涉及工业和商业行业，诸如使用与其它设备通信的设备或者在设备中的部件之间具有通信的设备的电子和通信行业。

依据以下对其的说明和描述，本文公开的(一个或多个)发明的其它目标、特征和优点可以变得显然。

附图说明

现在将详细地参考本公开内容的实施例，其非限制性的例子可以在附图(图)中示出。附图可以是图示的形式。附图中的一些元件可以被夸大或者不按比例绘制；为了说明的清晰，其它元件可以被略去。附图上出现的任何文字(图例、注释、标号等等)都通过引用被结合于此。当诸如“左”和“右”、“顶部”和“底部”、“上”和“下”、“内”和“外”的术语或类似术语在描述中被使用时，它们可以被用来引导读者元件在图中的朝向，但是不应当被理解为将被描述的装置限定到任何特定的配置或朝向，除非另外指定或者从上下文显而易见。元件的不同“版本”可以通过在相同数字(诸如“123”等)后面跟着不同的字母下标(诸如“A”、“B”、“C”、“a”、“b”、“c”等)的标号来引用，在这种情况下，类似的元件可以包含性地用标号的仅数字部分(“123”)来引用(例如，元件“123a”、“123b”和“123c”可以被统称为“123”)。关于电路图，为了说明的清晰，所示出的元件之间的一些连接可以仅仅简要地进行描述，并且元件之间的一些连接可以被略去。

图1是示出两个第I代电子设备之间的EHF无接触通信链路的图。

图2是根据本发明的示例性实施例示出两个第II代设备的图，每个设备包括具有主机-cPHY的主机系统和包括具有至少一个EHF-XCVR的EHF IC的EHF IC，该两个设备示为经无接触链路彼此通信。

图2A、2B、2C、2D、2E、2F、3A和3B是示出经无接触链路通信的设备的各种其它实施例的图，一些设备包括具有无接触cLINK的主机系统，一些设备可以包括具有EHF-cPHY的EHF IC。

图3是示出第II代电子设备(左)与第I代电子设备(右)的兼容性的图。

图4、5、5A是示出经过两个第II代电子设备之间的EHF无接触通信链路的多个数据流的图。

图5B是示出经过两个第I代电子设备之间的EHF无接触通信链路的多个数据流的图。

图6是示出多通道无接触通信的频谱的图。

图7示出了第I代设备和第II代设备与另一第I代设备和第II代设备进行交互的各种组合(A-H)。

图8A是示出主机-cPHY的图，包括主机-cPHY到LINK转译层。

图8B是示出示例性EHF IC中的EHF-cPHY的图。

图8C是示出与基于标准的LINK和主机-cPHY通信和交互的cLINK的一些细节的图。

图8D，类似于图8C，是示出经由cLINK到LINK转译层与基于标准的LINK通信和交互的cLINK的一些细节的图。

图9是示出具有带VcPHY的主机系统的设备的图。

图10A和10B是示出与和具有VcPHY的设备进行通信相关联的一些技术(方法)的流程图。

图11是示出具有带多个VcPHY的主机系统的设备的图。

图12是示出具有带有与多个基于标准的LINK进行交互的单个VcPHY的主机系统的设备的图。

图13是示出具有带有经由交换机与多个基于标准的LINK进行交互的多个VcPHY的主机系统的设备的图。

图14是示出具有带有与一个或多个基于标准的LINK进行交互的VcPHY以及用于与以太网协议栈进行交互的VcPHY的主机系统的设备的图，该设备与启用无接触通信的两个其它设备通信。

图15是示出具有带有与一个或多个基于标准的LINK进行交互的VcPHY以及用于与以太网协议栈进行交互的VcPHY的主机系统的设备的图，该设备与包括用于与交换架构对接的网络处理器的设备通信。

图16是示出具有带有与一个或多个基于标准的LINK进行交互的VcPHY以及用于与以太网协议栈进行交互的VcPHY的主机系统的设备的图，该设备与包括用于与背板对接的交换机的设备通信。

图17是示出具有带有单个VcPHY的主机系统的设备的图，该设备经无接触链路与具有桥接芯片的设备通信。

具体实施方式

可以描述各种实施例(或例子)，以说明(一个或多个)发明的教导，并且这些应当被认为是说明性而不是限制性的。应当理解，并非旨在将(一个或多个)发明限定到这些特定的实施例。应当理解，各种实施例的一些个别特征可以以与所示出方式不同的方式彼此组合。本文对“一种实施例”、“实施例”或类似表达的引用可以指联系该实施例描述的特定特征、结构、操作或特性被包括在本发明的至少一种实施例中。

其实施例和方面可以结合系统、设备和方法来描述和说明，这些系统、设备和方法意指示例性和说明性的，而非在范围上是限制性的。可以阐述具体的配置和细节，以便提供对(一个或多个)发明的理解。但是，对本领域技术人员应当清楚的是，(一个或多个)发明可以在没有本文给出的一些具体细节的情况下被实践。此外，为了说明的清晰，一些众所周知的步骤和部件可以只作一般性的描述，或者甚至被略去。

在以下描述中，一些具体的细节可以被阐述，以便提供对本文所公开的(一个或多个)发明的理解。对本领域技术人员应当清楚的是，这些发明没有这些具体细节也可以实践。标题(通常带下划线)可以被提供作为对读者的辅助，并且不应当被认为是限制。

无接触连接性

利用很少或者没有主机系统的交互，具有到主机系统的接口和无接触介质的无接触连接器(可以包括无接触子系统/EHF IC)可以被用来代替现有的有线连接。EHF IC可以包括控制器、一个或多个存储元件，以及实现EHF-TX、EHF-RX或EHF-XCVR的射频(RF)电路。无接触连接器能够监视、控制和指导(管理)链路操作，以动态地适应条件，以及监视和更改(或修改)经过无接触连接器的数据。连接器能够识别所传送的内容的类型、提供鉴定和安全服务，并且基于连接的类型或内容的类型启用对主机系统的应用支持。连接器可以与主机系统独立地操作。

第I代无接触连接性

图1示出了可以代表一些第I代无接触连接性解决方案的总体系统体系架构。为了说明的清晰，与个别解决方案关联的某些特征可以被略去。特定于解决方案中被选定的那些的其它特征可以被描述。

通信系统100包括两个电子设备102和122，这两个设备可以(利用基于标准的协议和/或信令)经主机系统和EHF IC之间的关联的电气链路并且经EHF无接触链路传输介质150彼此通信。(在一些诸如USB的上下文中，其中设备之一可以被称为“主机”，而另一个设备简单地被称为“设备”或“伙伴设备”)。

数据可以在至少一个方向上从第一设备102向第二个设备122传送，其中第一设备102可以被认为是用于发送要被传送的数据的“源”，并且第二设备122可以被认为是用于接收所传送的数据的“目的地”。在下文中可以主要描述从第一设备102到第二设备122的数据传送。但是，应当理解，数据可以作为替代地或者附加地从第二设备122(充当用于发送数据的“源”)向第一设备102(充当用于接收数据的“目的地”)传送，并且，在给定的通信会话期间，信息常常可以在设备102与122之间的两个方向上被交换。

为了说明的清晰，两个设备102和122可以被描述为彼此的“镜像图像”，但是应当理解，两个设备102和122可以彼此不同。例如，设备之一可以是膝上型计算机，另一个设备可以是移动电话。可受益于本文所公开的技术的电子设备的一些例子可以包括手机(或手持电话，或智能手机)、计算机、扩展坞(对接站)、膝上型电脑、平板电脑或类似的电子设备等等。

第一电子设备102是第I代设备，并且可以包括主机系统104和第I代EHF IC 106。

EHF IC 106可以能够执行以下至少一个：

-建立和管理与第二设备122的无接触链路150的操作，

-监视和修改经过EHF IC 106到链路150上/来自链路150的数据，及

-与主机系统104对接并对其提供应用支持。

EHF IC 106可以包括以下一些或全部元件：

-EHF-PHY 108

-可选地，处理器或微控制器110，及关联的存储器(未示出)

-一个或多个EHF-XCVR 112(或者至少EHF-TX或EHF-RX)

连接器106的EHF-PHY 108可以包括适于经由在主机系统104中实现的特定PHY114(和LINK 115)与主机系统104通信的通信端口/通道。

连接器106还可以包括控制电路和测量电路，为了说明的清晰，该控制电路和测量电路被略去了。

主机系统104可以包括PHY 114，该PHY可以例如被配置为用于利用诸如USB、PCIe、DP等的有线连接操作。主机系统104还可以设置有微处理器116。主机系统104的主机微处理器或微控制器116可以充当EHF IC 106的处理器110(如果有的话)。

主机系统104还可以包括基于标准的LINK 115，该LINK 115可以例如被配置为用于利用基于标准的协议操作。

第二电子设备122是第I代设备并且可以(关于EHF无接触操作性)基本上与第一电子设备102相同，并且因此可以包括主机系统124和无接触连接器或无接触子系统或EHF IC126。

EHF IC 126可以包括以下一些或全部元件：

-EHF-PHY 128

-可选地，处理器或微控制器130(及关联的存储器，未示出)

-一个或多个EHF-XCVR 132(或者至少EHF-TX和EHF-RX)

主机系统124可以包括PHY 134，该PHY可以例如被配置用于利用诸如USB、PCIe、DP等的有线连接操作。主机系统124还可以设置有微处理器或微控制器136。主机系统124的主机微处理器或微控制器136可以充当EHF IC 126的处理器130(如果有的话)。

EHF IC 126的EHF-PHY 128可以包括适于经由在主机系统124中实现的特定PHY134(和LINK 135)与主机系统124通信的通信端口/通道。

主机系统124还可以包括LINK 135，它可以例如被配置用于利用基于标准的协议操作。

EHF IC 106和126可以在具有来自主机系统或者其处理器116和136的最小或无干预的情况下操作，并且可以分别向主机系统104和124或者其部分提供控制信号。例如，主机系统可以提供一些基本功能，像上电启用信号、向EHF IC增加或减小EHF功率的指示。

EHF IC 106和126可以打开/激活应用、返回状况/功率电平、连接参数、数据类型、关于所连接的设备/系统的信息、内容信息、所传送的数据的量和类型，包括基于连接类型的设备配置、链路管理、限额信息、通道控制等等。

(图中)在EHF IC 106和126周围示出的虚线矩形可以仅仅代表功能的“分区”，其将EHF IC分别与主机系统104和204分开(区分)。在虚线矩形之外(用符号)示出的天线可以被认为在EHF IC 106和126的功能块之内，但是可以部署在组成无接触子系统的EHF IC内部或外部。

处理器110/130和116/136可以是嵌入式微处理器或微控制器或状态机，可以运行用于连接的管理操作系统(OS)，并且可以具有内置的鉴定/加密引擎。

利用包含诸如空气间隙、波导、塑料(聚乙烯、热塑性聚合物、聚偏二氟乙烯、含氟聚合物、ABS以及其它塑料)的非电气(介电)介质的介质，包括这些材料的组合，在两个电子设备(102/122、202/222、302/322、402/422、502/522)之间流动的信号可以经EHF无接触链路(150、250、350、450、550)实现。EHF信号可以穿过诸如纸板的其它介电材料。EHF信号可以穿过一系列不同的介电材料和/或波导。

单个通信链路可以包括与几个独立的数据流关联的几个(多个)独立的LINK，诸如关于图4和图6所描述的。

与诸如NFC的现有技术形成对比，由于EHF无接触通信所能够实现的高数据率，大的数据文件，诸如电影、音频、设备图像、操作系统等等，可以在非常短的时间段内被传送。作为例子，1吉字节的数据文件可以在仅仅5秒钟内被传送。

电磁通信通常可以经空气间隙并且可以被限制到短距离，诸如0-5cm。诸如介电耦合器的介电介质可以被用来把设备102和122之间无接触链路的范围扩展到几厘米、米或更多。

应当理解，在本文所讨论的无接触链路的这种和任何其它实施例中，整个通信系统可以被实现为无接触和物理(有线)链路的组合。此外，本文所描述的一些技术可以被应用到经诸如电缆和连接器的物理链路传送数据。类似地，本文所描述的一些技术可以被应用到经诸如WiFi或蓝牙的无线链路传送数据。以下将主要描述使用无接触链路在两个设备之间传送数据。

示例性“数据流”可以如下前进。源自主机系统104的数据(或者源自第一EHF IC106的数据)可以由第一EHF IC 106经由其EHF-XCVR 112提供到无接触链路150上。数据穿过(或经过)无接触链路150。由第二EHF IC 126的EHF-XCVR 132从无接触链路150接收的数据可以被提供给主机系统124(或者可以保留在第二EHF IC 126中)。数据可以在反方向流动，经由EHF IC 126从主机系统124(或者源自EHF IC 126)到无接触链路150上再到EHF IC106，EHF IC 106可以把数据传递到主机系统104(或者它可以保留在第一EHF IC 106中)。EHF IC 106和126在本文进行描述。

本文所公开的EHF-XCVR(112/132、212/232、312/332、512/532)和(如可以适用的)本文所公开的EHF-TX(411/431)和EHF-RX(413/433)，可以包括适于在电气信号和电磁(EM)信号之间进行转换并且用于经EHF传输介质(150、250、350、450、550)在第一电子设备和第二电子设备(102/122、202/222、302/322、402/422、502/522)之间无接触地传送EHF信号的任何装置。

第I代无接触子系统

无接触子系统的第I代实施例可以包括包含两个或更多个收发器的EHF IC。具有两个(或更多个)收发器(或者发送器和接收器)可以支持反馈回路、延迟、变化、全双工操作以及同时建立第二通信链路(诸如用于与主机系统通信)。收发器可以每个都是半双工收发器，它可以异步地将基带信号转换为从内部或外部天线发射出的经调制的EHF载波或者可以接收并解调载波并再现原始基带信号。EHF载波可以穿透广泛各种常用的非导电材料(玻璃、塑料等)。

应当理解，如果只需要单向通信，诸如从第一设备(102、202、302、502)到第二设备(122、222、322、522)，则收发器(112、212、312、512)的发送功能可以由发送器实现，并且收发器(132)可以被接收器代替。如图4中所示，对于多个数据流，每个EHF IC(406、426)可以被设置有单独的EHF-TX(411/431)和EHF-RX(413/433)。

本文所公开的收发器(或者发送器和接收器)的发送功率和接收灵敏度可以被控制，以最小化EMI(电磁干扰)效果并简化FCC认证。由无接触连接器输出的RF能量可以低于对于认证或对于发送否则的话将在数据传送期间中断数据流的标识(ID)码的FCC需求。

由收发器(或发送器)发送的信号可以以任何合适的方式被调制，以便将正在从一个设备传送的数据输送到另一个设备，其一些非限制性例子在本文被给出。调制可以是OOK(通/断键控)或者其它类似的简单调制技术。信号可以被一个收发器(诸如112)编码和打包并发送，并且被另一个收发器(诸如132)接收、解包和解码。带外(OOB)信令或其它合适的技术可以被用来运送除正在两个设备之间传送的数据之外的或者与其相关的信息。

可以被实现为芯片的收发器或单独的发送器和接收器，可以在工厂被序列化，使得芯片及其发送可以被“加标签”(加指纹)，这可以使得能够为数字权限管理(DRM)执行随后的取证分析。例如，受保护的(高级)内容可以自由地(无阻碍地)从一个设备传送到另一个设备，但是事务可以被追踪到所涉及的具体设备，使得事务中的参与者可以承担责任(诸如，计费)。

在第I代方法中讨论的一些特征可以在本文公开的第II代设备中实现。在(通常两个)电子设备之间建立无接触连接性的方法的好处，诸如本文所描述的，是现有系统可以在对主机系统的最小改变的情况下利用无接触连接性。例如，EHF IC可以利用基于标准的接口与其主机系统通信。由此，第I代无接触解决方案可能需要主机系统中PHY的全部或一部分或者需要EHF-PHY是符合标准的。虽然由于该方法易于实现而适于多种系统，但是该方法可能需要调整以适合其它应用或系统。第I代系统的几个关键属性包括：

-可以有几个主机系统，每个利用许多标准当中的一个或多个进行通信。设计可以与(符合许多标准规范的)许多主机通信的EHF IC增加了无接触连接器(或无接触子系统)的复杂性、功耗和成本。标准的规范被频繁地更新，从而指示用于基本上规范的每个版本的无接触连接性芯片的新设计并且这会增加系统的成本。

-以基本上顺应标准的方式实现主机系统中的PHY和EHFIC中的EHF-PHY，增加了硅尺寸以及系统的功率耗散。这是因为主机系统中具有符合标准规范的PHY(以及EHF IC中具有EHF-PHY)的需求需要电路补偿与最坏情况下通道规范关联的通道非理想性(预加重和均衡电路)。功率耗散和硅尺寸问题由于主机系统中的PHY可以针对发送在5-10Gbps范围内及超过其的多Gbps数据率的事实而恶化。

-在利用标准的协议与主机系统通信期间，EHF IC在功能上隔离EHF-XCVR与主机系统。这约束基于主机系统或EHF IC的当前状态的共同优化可能性。

-EHF IC需要在EHF-PHY和EHF-XCVR之间启用通信的附加功能。例如，基于底层协议功率状态，EHF IC必须将EHF-XCVR设置到其“开”或“关”状态。

本文公开的电子设备可以包括以下元件。在下表中，EHF IC(106/126/206/226、325、306/326、406/426、506/526)的元件在虚线(---)上方列出。主机系统(104/124、204/224、304/324、404/424、504/524)的元件在虚线(---)下方列出。以下元件可以被列出。

第II代无接触连接性

根据本发明的一些实施例，一般而言，EHF IC(例如，106、126)的数据和控制块(或功能，诸如测量和控制电路)可以从EHF IC(诸如106/126)分出来，并且这些数据和控制块的全部或部分可以被集成到设备(诸如102/122)的主机系统(诸如104/124)中。以这种方式，EHF IC的EHF信令部分可以被简化并主要集中在经无接触链路的无接触通信的模拟和RF部分。

如从到目前为止描述的各种实施例和例子显而易见的，第II代无接触连接器(或者第II代无接触子系统/EHF IC)对无接触系统的设计提供高度灵活性。应当理解，第II代实现方式可以包括第I代实施例的一些特征。在一个例子中，EHF IC可以控制无接触链路和电气链路的一个或多个方面，这可以包括EHF IC的电源管理特征、电气接口的信号摆幅和其它参数当中的一个或多个，但是无接触链路和电气链路的整体状态基本上是由主机系统控制和管理的。

关于无接触数据和控制部分的信息可以通过主机系统和EHF IC的基于标准的接口来交换，并且可以或者可以不让在主机系统上运行的软件看到。如果主机系统包括第II代无接触连接性接口，则这种接口可以直接由设备的主机系统访问，并且可以由设备中的主机系统软件访问。

图2一般地示出了用于通信系统200的整体系统体系架构的实施例的例子，其中两个第II代电子设备202和222可以经关联的EHF无接触链路250彼此通信。数据可以在至少一个方向上从第一设备202向第二个设备222传送，其中设备202用于发送要传送的数据，并且设备222用于接收所传送的数据。第二设备222可以被认作是伙伴设备。在下文中可以主要描述从第一设备202到第二设备222的数据传送。但是，应当理解，数据可以作为替代地或者附加地从第二设备222(充当用于发送数据的源)向第一设备202(充当用于接收数据的目的地或汇)传送，并且在给定的通信会话期间，信息常常可以在设备202与222之间的两个方向上都被交换。EHF无接触链路250被示出在两个设备202和222之间。

为了说明的清晰，两个设备202和222可以被描述为彼此的“镜像图像”，但是应当理解，两个设备202和222可以彼此不同。例如，其中一个设备可以是膝上型计算机，而另一个设备可以是移动电话。可受益于本文所公开的技术的电子设备的一些例子可以包括手机(或手持电话，或智能手机)、计算机、膝上型电脑、平板电脑或类似的电子设备等等。(在一些诸如USB的上下文中，设备之一可以被称为“主机”，另一个设备被简单地称为“从机”。)

第一电子设备202是第II代设备，并且可以包括主机系统204和EHF IC 206。一般而言，EHF IC 206可以仅仅包括一个或多个EHF-XCVR 212。注意，在EHF IC 206中可以需要最少或不需要处理器或其它数据和控制逻辑。一般而言，主机系统204可以包括主机-cPHY214和基于标准的LINK 215。主机系统204还可以具有微处理器或微控制器216。

第二电子设备222是第II代设备，并且可以包括主机系统224和EHF IC 226。一般而言，EHF IC 226可以仅仅包括一个或多个EHF-XCVR 232。注意，在EHF IC 236中可以需要最少或不需要处理器或其它数据和控制逻辑。一般而言，主机系统224可以包括主机-cPHY234和基于标准的LINK 235。主机系统224还可以具有微处理器或微控制器236。

本文公开的EHF IC的EHF-XCVR(212/232、312/332、512/532)的TX部分和EHF-TX(411/431)可以包括振荡器(未示出)、调制器(未示出)、天线(可以在IC的内部或外部)，以及在一些情况下还有到可以包括用于电源控制的能力的PHY(334)或主机-cPHY(214/234、314、414/434、514/534)的电气接口(EHF-PHY 328；或者EHF-cPHY 244、344/364)。

本文公开的EHF IC的EHF-XCVR(212/232、312/332、512/532)的RX部分和EHF-RX(413/433)可以包括振荡器(未示出)、解调器(未示出)、天线(可以在IC的内部或外部)、可选的信号强度检测器(未示出)以及到PHY(334)或主机-cPHY(214/234、314、414/434、514/534)的电气接口。EHF IC(206/226、306/326、406/426、506/526)可以不需要或接收时钟输入；EHF IC的片上振荡器可以充当EHF IC的时钟源。作为替代，片上振荡器时钟在它被用于EHF无接触通信之前利用熔丝或其它校准技术被预先编程。

主机-cPHY(214/234、314、414/434、514/534)可以包括用于实现用于经由EHF IC(206/226、306/326、406/426、506/526)经EHF传输介质(250、350、450、550)发送和接收信号的接口规范和介质(EHF无接触链路)要求的装置。(主机-cPHY可以具有针对无接触链路的功能。)用于格式化经EHF传输介质发送的位流的任何合适编码都可以由主机-cPHY实现，诸如(但不限于)8b/10b(将8位符号映射到10位符号的线路码)等等。附加功能可以结合到主机-cPHY中或者可以使μP(216/236、316、416/436)经主机-cPHY可访问。主机-cPHY可以被结合到μP(216/236、316、416/436、516/536)的片上系统(SOC)中。一般而言，第II代设备中的EHF IC适于结合主机-cPHY的功能使用并且受益于该功能。主机-cPHY可以结合基于标准的LINK或cLINK操作(下文更详细地描述)。

主机-cPHY可以被设计为利用并优化诸如本文已经公开的EHF无接触通信以及EHF-TX、EHF-RX和EHF-XCVR的操作。主机-cPHY可以将来自LINK的逻辑通信请求转译成特定于硬件的操作，以影响(包括建立和控制)信号经EHF无接触链路的发送和/或接收。主机-cPHY可以提供可以为功率和性能当中的至少一个进行优化的定制信令。

从主机-cPHY输出的信号可以确定(控制)从EHF IC输出的EHF信号的强度，包括EHF IC是否输出信号。输出的信号还可以确定EHF IC的电源状态以及EHF IC是处于“开”状态还是“关”状态。主机-cPHY可以指导并管理EHF通信链路的操作。从设备的主机系统中的主机-cPHY到EHF IC的附加控制信号(可以从主机-cPHY中的单独接口经附加的控制信号路径被提供，未示出)可以被用来提供EHF IC的功率控制。扩频时钟可以被用来使能量的分配平均。主机-cPHY可以控制EHF IC的操作模式，包括但不限于编程寄存器、控制发送器和接收器设置、调整功率设置和选择频率。

主机-cPHY可以实现为具有基于标准的LINK，并且无需(或者显著地)修改LINK和主机处理器之间的其它更高层功能。

利用现有的(或基于标准的)PHY到LINK接口，通过主机系统(202、302、402、502)向主机-cPHY中的寄存器给出指示(附加信息)，附加特征可以被实现，以使得实现与EHF链路关联的功能，诸如轮询、设定信标、安全性。例如，主机系统可以通过EHF IC发送用于设备检测的信标信号，而无需EHF IC负责检测其它设备，由此降低系统功率并潜在地减小在检测到新设备时的同步时间。

基于标准的协议中通常通过明确的侧通道(例如，就像DisplayPort中的AUX通道)传送的控制和管理数据还可以通过EHF链路发送。一些实现方式可以包括，但不限于：

-主机-cPHY可以多路复用/解复用来自LINK的主数据与来自LINK的控制/管理数据，并且可以向EHF IC发送/从EHF IC接收一个数据流。

-主机-cPHY可以经到EHF IC的两条独特电气链路向LINK发送/从LINK接收数据和控制/管理数据。在这种实施例中，EHF IC可以在两个或更多个载波频率上发送这些流当中的每一个。

-EHF IC可以多路复用/解复用来自LINK的数据与控制/管理数据，并且可以经单个载波频率通过无接触链路发送/接收。

-EHF IC可以执行串化器/解串化器功能。

-来自LINK的控制/管理数据可以部分地或完全地在主机-cPHY中终止(并且可以不传播到EHF IC)。在这种实施例中，其中控制/管理数据部分地或完全地在主机-cPHY中终止，响应信号可以由主机-cPHY生成，以确保LINK与主机-cPHY的兼容性。例如，如果来自LINK的控制/管理通信在主机-cPHY中终止，则在USB中生成的ACK信号可能需要在主机-cPHY中生成(伪信号)。

多个数据流(图4、5、6)可以合并并且经单个EHF无接触链路发送。多个数据流可以从多个主机-cPHY向多个EHF IC发送和接收。

从主机系统接收的单个数据流可以被主机-cPHY分割并路由到多个EHF IC。以类似的方式，由主机-cPHY从EHF IC接收的多个数据流可以被合并并发送到主机系统。

除其它的基于标准的接口之外，主机-cPHY也可以安装(驻留)在主机系统中。一般而言，主机-cPHY可以透明地实现(无需主机系统的剩余部分中的大量软件和/或硬件改变)，独立地执行将LINK的输出转译(转换、调整)为用于与EHF传输介质对接(并经该EHF传输介质发送)的合适格式。对基于标准的协议的支持可以在主机系统中最小或没有软件改变的情况下实现。(图8A示出了主机-cPHY执行转译的例子。)

LINK和协议栈的其它层也可以被修改(布置)，以更好地利用两个分开和截然不同的电子设备之间经EHF传输介质通信的EHF无接触通信。可以是主机-cPHY的一部分的主机-cPHY到LINK转译层可以执行主机-cPHY和LINK之间的转译。

主机-cPHY可以执行编码，以控制EHF IC。在一些实现方式中，主机-cPHY能够驱动EHF IC(包括开启和关闭其)、执行电源管理、优化通信链路的性能，以及检测外部设备的存在。主机系统(当主机-cPHY在主机系统中实现时)和EHF IC之间的附加控制信号路径可以被提供，以便由主机-cPHY实现EHF IC的电源管理和控制。

主机-cPHY可以(i)确定和建立正在经无接触链路(250、350、450、550)经由EHF IC发送的EHF信号的最优定时、频率和振幅以及(ii)调整主机系统和EHF IC之间的电气信号的相位、均衡、电压电平、驱动强度、转换速率和终止。主机-cPHY还可以调整伙伴设备的EHFIC与主机系统之间的相位、均衡、电压电平、驱动强度、转换速率和终止。以这种方式，通信通道可以沿从一个电子设备的主机系统到伙伴设备的主机系统的整个路径从端到端被优化。主机-cPHY可以控制和管理何时开始经通信链路发送信号、信号的功率电平以及何时停止发送该信号。

主机-cPHY还可以适于在LINK和EHF IC之间对接，用于实现(启动、管理、控制)数据经EHF传输介质的传送，并且用于允许主机IC实现附加功能(诸如电源管理、加密、数字权限管理、振动检测等等)。

主机-cPHY可以将其从LINK接收到的数据译码，而不管底层协议，并且将译码后的数据通过EHF IC发送，随后数据可以被接收设备中的主机-cPHY译码为原始代码。主机-cPHY可以附加地包含基于标准的PHY的功能的子集或全部。这些功能可以或者可以不包括基于标准的电气信令要求。

一般而言，主机系统和EHF IC之间的信令可以利用定制信令实现，诸如“8b10b”，这可以对功率和性能当中的至少一个进行优化。如由主机-cPHY 214/234实现的这种定制信令可以被优化，使得来自主机系统204/224的信令可以直接给EHF IC 206/226中的EHF-XCVR(尤其是EHF-XCVR中的EHF-TX部分)212/232供电并调制其。这消除了(诸如在第I代系统中)通过电阻器将来自(具有基于标准的PHY的)主机系统的信号终止到地或电源的需求。更确切地说，来自主机系统的信号可以被提供给在EHF IC的EHF-TX(或者EHF-XCVR的发送器部分)的差分输入的高速模拟输入。

主机-cPHY可以利用数字信令与EHF IC通信。“数字信令”可以指两级单端或差分信令。但是，应当理解，主机-cPHY可以利用模拟电气信令与EHF IC来回通信。“模拟信令”可以指多级单端或差分信令。模拟信令可以直接驱动EHF IC。主机-cPHY还能够创建多级信令，并且执行信号成形、信号的编码和解码。模拟信令可以包括音频、视频或者其它类型的模拟信令。通过在启用模拟的主机-cPHY中结合数模转换器(DAC)和模数转换器(ADC)，可以提供诸如与仅数字的PHY或主机-cPHY的向后兼容。利用常规的技术和电路(诸如混合器和加法器)，模拟信号可以在相同的线上从主机-cPHY向EHF IC发送和接收。以这种方式，主机-cPHY和EHF IC之间的全双工通信可以被实现。发现和列举技术可以被实现，以促进主机-cPHY和EHF IC之间信号的交换。

主机-cPHY可以优化从一个设备到另一个(经由EHF无接触链路连接的)设备的端到端信号路径。这种优化可以包括对发送到EHF IC或从EHF IC接收的(一个或多个)电信号的修改。可以针对功率、性能或信号完整性而优化这(一个或多个)电信号的信号电平。电信号可以被编码(例如，利用8b10b或其它编码方案)，以改善端到端传输路径并提高在对应设备的主机-cPHY所接收的信号的信号完整性。主机-cPHY可以选择跨无接触通信链路提供从EHF IC的优化发射的代码，并且可以取决于发射需求等而改变代码。主机-cPHY可以使用其它技术来帮助提高信号质量和性能，包括但不限于提供或嵌入信令，以便修改EHF IC载波频率的频率、相位或振幅。此外，取决于主机-cPHY和EHF IC之间的通道特性，也可以采用发送器预加重和/或接收器均衡技术。例如，如果主机系统和EHF IC之间的通道(电气通道)损耗超出可忽略的水平，则信号完整性会退化并且诸如预加重或均衡的技术可以补偿通道的这种不理想性。

发送器预加重和接收器均衡功能可以基本上在主机系统中实现。这些功能还可以部分地或者基本上在EHF IC中实现。通过在EHF IC中实现这些功能，可以跨许多主机系统简化主机-cPHY设计。预加重和均衡功能还可以被实现为只能对具有严重通道不理想性的系统开启的可选特征，在其它情况下，它们可以被关闭。在典型的平板/电话应用中，主机系统(主要是其应用处理器)可以位于离EHF IC相对较长距离的地方，其中EHF IC可以方便地置于PCB(印制电路板)的边缘附近，而预加重和均衡功能补偿这两个IC(主机IC和EHF IC)之间的通道不理想性。因此，这些功能可以对移动平台设计提供灵活性，而在功率耗散或硅尺寸方面具有可忽略的损失。这可以与一些现有方法形成对比，并且可以代表对其的改进，在现有方法中，对最坏情况通道条件(诸如外部电缆)优化PHY，由此导致大大增加的功率耗散和/或硅尺寸。

主机-cPHY，结合EHF IC，能够生成以下一种或多种调制方案：OFDM(正交频分复用)、FDMA(频分多址)、TDMA(时分多址)、SC-FDMA(单载波FDMA)、OOK(通/断键控)、ASK(幅移键控)、PSK(相移键控)、QAM(正交幅度调制)、APSK(振幅和相移键控或不对称相移键控)、FPSK(频率相移键控)及其它调制技术。主机-cPHY的元件可以适于所使用的调制技术。主机-cPHY和EHF IC可以共同优化调制/解调通过无接触传输介质的数字流的功能。在示例性实施例中，主机-cPHY将发送/接收(一个或多个)数据流，而同时编码/解码(用于生成或解码符号)和用于调制/解调的混合功能在EHF IC中执行。在另一实施例中，编码功能可以在主机-cPHY中执行，并且编码符号可以被发送到EHF IC，在那里混合功能被执行；并且在接收路径中，EHF IC可以执行混合功能，而同时解码在EHF IC中或者在主机-cPHY中完成。在主机-cPHY和EHF IC之间划分多个功能的能力提供了基于数据吞吐量、功率、SNR/BER(信噪比/位错误率)与成本之间的权衡来优化系统/设备设计的灵活性。

在PSK、APSK、FPSK、QAM调制和其它类似调制技术的情况下，对于这些编码方案可以包括在主机-cPHY中的元件可以包括星座映射器、单个或多个DFT(离散傅立叶变换)、单个或多个iDFT(逆DFT)，(一个或多个)发送器和(一个或多个)接收器。发送器和接收器中的一个或多个可以被配置为向EHF IC输出/从EHF IC输入同相数据(I)，同时发送器和接收器中的一个或多个可以被配置为向EHF IC输出/从EHF IC输入正交相数据(Q)。各种实施例可以被实现，包括但不限于：

-EHF IC可以从主机-cPHY接收/发送I数据或/和Q数据。EHF IC可以从主机-cPHY接收I数据和Q数据，但是只能经无接触链路发送I数据或Q相数据流之一。

-EHF IC可以经无接触链路接收I数据和Q数据流，并且可以向主机-cPHY发送其中一个或两个数据流。

-EHF IC可以经无接触链路接收I数据和Q数据流，并且可以利用简化的混合方案解码这个数据，其中一些数据不被解码。这可以提供接收损耗抗扰性(immunity)。例如，被设计为解码单相幅移键控调制的接收器可以从接收到的包括I数据和Q数据二者的数据流解码I数据或Q数据。

应当理解，除了以上提到的I和Q示例实现方式，其它实施例也是可能的。在这些其它实施例中，EHF IC可以经无接触链路或者经主机-cPHY链路只发送接收到的数据的子集。这可以使EHF IC能够维持与现有或将来的无接触实现方式的某种兼容性。主机-cPHY中的(一个或多个)高速发送器可以被编程为输出可对应于由EHF IC产生的EHF信号电平的两个或更多个信号电平。主机-cPHY中的(一个或多个)高速接收器可以在由EHF IC接收到的信号电平与内部数字信号之间转换。这些电平可以映射到内部数字信令的一个或多个状态。例如，在其中在EHF IC和主机-cPHY之间使用四级电压信令的信令方案中，对于每个被采样的四级电压信号，内部数字信令将对应于“两个”数字位。

主机-cPHY可以编码信号，以创建具体的输出频谱，并且可以操纵发射入站和出站，以便将数据流重叠到相同的载波频率上，并且不同的协议可以基于不同的最终目标来选择。编码可以被用来分开通信的发送和接收部分。提供多个载波(入站和出站)可以阻挠窥探的企图。提供多个载波还可以启用发射顺应性。主机-cPHY可以提供多级信令以及以别的方式已经被定制(诸如通过更改相位和频率)的信令。

主机-cPHY可以使得能够修改跨无接触链路发送的数据的编码以满足FCC或其它国家的特定需求。基于哪些代码导致符合发射需求，可以实现不同的编码方案。

此外，让EHF IC确定和/或调节电压电平的需求可以被消除。主机-cPHY和“简化的”EHF IC的结合可以启用增强的功能和显著的功率节约。

主机-cPHY可以包括用于EHF IC的差分发送器的一对线路、用于EHF IC的差分接收器的一对线路，以及用于控制EHF IC的功率的一条或多条控制线路。结合EHF IC操作的主机-cPHY可以具有几个优点，包括但不限于：

-EHF IC可以通过来自主机/设备IC的信令输入被驱动(供电)。信令线路可以被用来从相应的主机系统(或主机设备中别的地方)吸取电流，以便对EHF IC供电。换句话说，EHF IC可以不具有明确的供电电压；作为替代，功率可以部分地或完全地得自输入信号线路。

-由于许多数据和控制部分的除去，EHF IC可以大大简化(例如，与EHF IC 106/126形成对比)。一般而言，EHF IC可以包括(一个或多个)EHF-cPHY-TX、(一个或多个)EHF-cPHY-RX、模拟支持电路和(一个或多个)EHF-XCVR。

-基于EHF IC的简单性(诸如对数据和控制部分的有限需求)，用于EHF IC的管芯尺寸可以减小。

-由于其有限的控制部分以及对基于标准的兼容性需求的放松，测试可以对EHFIC大大简化(例如，与EHF IC106/126形成对比)。

-多个高速数据流(例如，参考图4、5、6)可以针对EHF IC并且经一系列频率输出或者混合到单个载波中。

没有EHF-PHY，诸如EHF-PHY 108，主机系统和EHF-XCVR之间的直接通信使得能够实现EHF IC和主机系统的多个共同优化可能性。例如，主机系统可以基于链路开、关或处于低功率状态的状态来直接控制EHF-XCVR或EHF-TX的功率耗散。这种灵活性可以降低EHF IC上所需的逻辑量。

EHF IC与主机系统的电气接口可以部分地、完全或者完全不符合标准的电气规范(诸如USB、DisplayPort)。将到主机系统的EHF IC通信接口设计为与标准无关可以对EHFIC和主机系统的设计提供显著的灵活性。例如，如果电气接口符合DisplayPort电气规范，则EHF无接触链路可以利用在对应主机系统中实现的适当LINK运输DisplayPort(DP)数据及USB或Thunderbolt数据。这可以使EHF IC能够独立于对任何标准规范的电气和协议更新。这不仅可以降低EHF IC和主机系统的复杂性，而且还可以降低主机系统和EHF IC的整体功率耗散和硅尺寸。对于第II代EHF IC(206/226、306/326、406/426、506/526)，对标准规范的每次修订升级无接触连接器的需求可以被减小或消除，因此显著降低了开发和升级成本。

图2A示出了可以被认为是图2所示实施例的扩展的EHF通信系统200A的实施例。在这种实施例中，设备202/222示为彼此的镜像图像。示出了两个第II代电子设备202和222，经EHF无接触链路250通信。两个设备202/222都示为具有带一个或多个EHF-XCVR 212/232的EHF IC 206/226。两个设备的主机系统204/224示为具有主机-cPHY 214/234以及cLINK215a/235a。两个设备的主机系统204/224示为具有微处理器或微控制器216/236。

cLINK可以从现有的LINK修改，以便利用EHF无接触链路的能力。cLINK可以具有针对无接触链路的功能，并且还可以具有针对主机系统和EHF IC之间的电气连接的功能。例如，cLINK能够启动针对主机-cPHY和/或EHF IC的断电或通电序列，当LINK被设计用于基于标准的协议时，这可能不是LINK的特征。可以进行其它增强，以改善诸如速度和功率耗散的性能度量，并且还使得能够实现安全性增强。对cLINK的更新也可以进行，以便使相同的cLINK能够支持多个通信路径(诸如以图5A的方式)。cLINK可以同时支持多个LINK/在多个LINK之间切换。一个cLINK可以被许多基于标准的LINK共享。

应当理解，主机-cPHY 214和EHF IC 206之间的连接(示为在之间延伸的线)可以代表用于传送主数据和控制/数据管理数据的多个信号路径，并且可以适用于图2、2A、2B、2C、2D、2E所示的各种实施例。

cLINK，或者多个cLINK，可以被实现为与可以是(例如)给定的基于标准的LINK的具体LINK接口兼容。与这些LINK当中每一个通信的cLINK的一部分可以被设计(配置)为使得cLINK的剩余部分可以基本上对底层基于标准的协议不可知。cLINK可以至少部分地以软件实现，由此使得更容易对接到具体的基于标准的LINK。

在一些场景中，cLINK和主机-cPHY之间的连接(和接口)可以被实现为对基于标准的LINK透明。例如，根据图2E，实施例示出了作为基于标准的LINK的修改的cLINK。在这种情况下，cLINK可以不是基于标准的LINK的调整，更确切地说，cLINK可以针对EHF无接触链路进行优化。在图8C中，LINK可以是任何基于标准的LINK并且可以与cLINK对接，其中cLINK还可以与主机-cPHY对接。cLINK可以被设计为显著地提高EHF无接触链路的可靠性以及提供对主机-cPHY和EHF IC的无缝控制(从LINK的角度)。

如图8C中的实施例所示，cLINK可以具有几个能力。例如，EHF状态机可以保持对包括主机-cPHY的EHF无接触链路的状态的跟踪。这些状态可以基于特定的协议与LINK共享。例如，当无接触链路在两个设备之间建立时，与这种连接性相关的状态信息可以只存储在EHF状态机中，而整个链路连接性状态(包括端到端链路)信息可以存储在LINK中，如在与该LINK关联的(一个或多个)标准中定义的那样。cLINK可以提供关于EHF无接触链路的加密。这种加密可以是可能已经在LINK中提供的加密的附加。

cLINK还可以多路复用来自LINK的流数据和控制/管理数据/将流数据和控制/管理数据解复用到LINK，以便使主机-cPHY和EHF IC能够经EHF IC中的单个道或载波频率发送两个流，而无需使用(EHF IC中)附加的收发器用于发送/接收从LINK接收/向LINK发送的控制/管理数据。这可以降低EHF IC中的复杂性、面积和功率耗散。频率转译可以使cLINK中的多路复用/解复用功能能够说明多路复用/解复用操作之前和之后的不同数据率。

在一些实施例中，cLINK可以与通过无接触链路通信的主机-cPHY并且与可以经不同链路(DisplayPort LINK(DP-LINK))通信的一个或多个其它PHY(例如，DisplayPort PHY(DP-PHY))对接，其中所述不同链路可以是或者可以不是无接触链路。在这些实施例中，cLINK可以通过主机-cPHY或PHY之一发送和接收主链路数据，但基本上不是同时。在其它实施例中，可以对每个PHY存在基本上专用的LINK。例如，用于主机-cPHY的cLINK和用于每个其它PHY的不同LINK对接。例如，图2E示出了两个LINK。cLINK专用于主机-cPHY，并且DP-LINK(245)专用于DP-PHY(246)。基于系统和/或这些LINK和PHY驻留在其中的电子设备的应用的特定需求，这些实施例的任意组合都是可能的。

如关于图9更详细描述的，VcPHY适于能够实现在设备或主机系统之间的无缝通信的无接触链路。可以是主机系统的一部分的VcPHY可以与能够进行无接触通信的EHF IC以电的方式对接。cLINK可以适于VcPHY并且将基于标准的LINK与VcPHY中的主机-cPHY按功能进行耦合。调整后的cLINK可以具有针对无接触链路的LINK功能，并且还可以具有针对主机系统和EHF IC之间的电气连接的功能。无接触链路可以被优化，以基于底层协议和在其中实现无接触链路的应用环境执行功能。

图2B示出了可以被认为是图2A所示实施例的扩展的EHF通信系统200B的实施例。(在这种实施例中，设备202/222示为彼此的镜像图像。)示出了两个第II代电子设备202和222，经EHF无接触链路250通信。两个设备202/222都示为具有带一个或多个EHF-XCVR 212/232的EHF IC 206/226。两个设备的EHF IC 206/226示为具有适于无接触通信的EHF-cPHY244/264。两个设备的主机系统204/224示为具有适于EHF无接触通信的主机-cPHY 214/234以及基于标准的LINK 215/235。两个设备的主机系统204/224示为具有微处理器或微控制器216/236。

关于EHF-cPHY，如可能与本文公开的(或者以别的方式实现的)任何第II代设备的EHF IC相关的，部署在主机-cPHY和EHF IC的EHF-XCVR之间的信号路径中的EHF-cPHY可以结合一些PHY功能，并且除了标准I/O之外，还可以用来提高EHF IC和主机系统之间的传输可靠性。EHF-cPHY可以使得能够在EHF IC中具有更好的信号完整性，并且可以执行所发送或接收的信号的重定时。EHF-cPHY还可以包括诸如均衡、预加重或CDR(时钟和数据恢复)的其它功能。EHF-cPHY还可以仅仅是提高链路的信号完整性的简单缓冲区。

EHF-cPHY可以被实现以执行各种功能，包括但不限于：

-EHF-cPHY可以不需要时钟输入，并且可以仅仅充当用于来自电气接口的输入/输出数据的缓冲区/驱动器。

-EHF-cPHY可以使用输出时钟(到EHF IC的输入)以重定时输入数据和/或驱动来自电气接口的输出数据。

-EHF-cPHY不使用输出时钟而是代替地可以使用来自片上振荡器时钟的时钟来重定时/驱动从电气接口接收/发送到电气接口的数据。

-EHF-cPHY可以使用外部时钟输入用于重定时从主机系统接收到的数据或者用于将数据发送到主机系统或者二者兼有。

-外部时钟输入可以被扩频调制，用于在更高数据率(例如，数据率>10Gbps)减小EMI。

-通过EHF-cPHY，从EHF IC传送到主机系统的数据可以被扩频调制。

-通过EHF-cPHY，从主机系统传送到EHF IC的数据可以被扩频调制。

在图2B的例子中，主机-cPHY 214/234可以适于在基于标准的LINK 215/235和EHFIC 206/226的EHF-cPHY 244/264之间对接，用于直接驱动和控制EHF IC 206/226，并且用于实现(启动、管理、控制)数据经EHF无接触链路250的传送，并且用于允许主机系统204/224实现附加功能(诸如电源管理、加密、数字权限管理、振动检测等等)。

图2C示出了可以被认为是图2B所示实施例的扩展的EHF通信系统200C的实施例。在这些实施例中，设备202/222示为彼此的镜像图像。示出了两个第II代电子设备202和222，经EHF无接触链路250通信。两个设备202/222都示为具有带一个或多个收发器EHF-XCVR 212/232的EHF IC 206/226。两个设备202/222的EHF IC 206/226示为具有EHF-cPHY244/264。两个设备的主机系统204/224示为具有主机-cPHY 214/234以及cLINK 215a/235a。两个设备的主机系统204/224示为具有微处理器或微控制器216/236。

图2D示出了可以被认为是图2C所示实施例的扩展的EHF通信系统200D的实施例。在这种实施例中，设备202/222示为不是彼此的镜像图像。示出了两个第II代电子设备202和222，经EHF无接触链路250通信。两个设备202/222都示为具有带一个或多个EHF-XCVR212/232的EHF IC 206/226。设备202的EHF IC 206示为具有EHF-cPHY，而设备222的EHF IC226示为不具有EHF-cPHY。两个设备的主机系统204/224包括主机-cPHY 214/234以及cLINK215a/235a。设备202的主机系统204可以包括DP-PHY 246。设备222的主机系统224示为不具有DP-PHY或LINK实现方式。两个设备202/222的主机系统204/224示为具有微处理器或微控制器216/236。

图2E示出了可以被认为是图2D所示实施例的扩展的EHF通信系统200E的实施例。在这种实施例中，设备202/222示为不是彼此的镜像图像。示出了两个第II代电子设备202和222，经EHF无接触链路250通信。两个设备202/222都示为具有带一个或多个EHF-XCVR212/232的EHF IC 206/226。在这种实施例中，两个设备202/222的EHF IC 206/226示为都没有EHF-cPHY。两个设备的主机系统204/224示为具有主机-cPHY 214/234以及cLINK215a/235a。设备202的主机系统204包括DP-PHY 246和DP LINK 245。设备222的主机系统224示为不具有DP-PHY或DP LINK。两个设备的主机系统204/224示为具有微处理器或微控制器216/236。

DP LINK 245可以是适于将适当的物理协议分配给数据的LINK，在这种情况下，用于DP PHY 246。

图2F示出了可以被认为是图2E所示实施例的扩展的EHF通信系统200F的实施例。在这种实施例中，只详细示出了一个设备202。设备202具有带一个或多个EHF-XCVR 212的EHF IC 206。在这种实施例中，设备202的EHF IC 206示为没有EHF-cPHY。设备的主机系统204示为具有主机-cPHY 214以及cLINK 215a。设备202的主机系统204包括基于标准的LINK215，并且示为具有微处理器或微控制器216。

图3示出了EHF通信系统300的实施例，并且说明了第II代电子设备302(左)与具有第I代EHF IC的电子设备322(右)的“向后”兼容性。在这种实施例中，设备302/322示为不是彼此的镜像图像。两个电子设备302和322示为经EHF无接触链路350通信。可以基本上与图2的设备202类似的设备302示为具有带一个或多个EHF-XCVR 312的EHF IC 306。可以基本上与图1的设备126类似的设备322示为具有带一个或多个EHF-XCVR 332、EHF-PHY 328及其自己的微处理器或微控制器330的EHF IC 325。设备302的EHF IC 306示为不具有其自己的微处理器或微控制器。设备302的主机系统304示为具有主机-cPHY 314和基于标准的LINK315。设备322的主机系统324示为具有基于标准的PHY 334和基于标准的LINK 335。两个设备的主机系统304/324示为具有微处理器或微控制器316/336。

第一电子设备302示为第II代设备并且可以基本上与设备202(或222)相同，具有主机系统304(比较204/224)和EHF IC 306(比较206/226)。主机系统304可以包括主机-cPHY 314(比较214/234)、LINK 315(比较215/235)和处理器316(比较216/236)。EHF IC306可以仅仅包括至少一个EHF-XCVR 312(比较212/232)。

第二电子设备322示为第I代设备并且可以基本上与设备122(或102)相同，具有主机系统324(比较124/104)和EHF IC 325(比较126/106)。主机系统324可以包括基于标准的PHY 334(比较134/114)和处理器336(比较136/116)。EHF IC 325可以包括EHF-PHY 328(比较128或108)、至少一个EHF-XCVR 332(比较132/112)以及可选的处理器330(比较130/110)。

这说明了将向后兼容性结合到结合主机-cPHY 314的电子设备302，并且第II代设备302中的操作系统(或应用)可以适于结合用于与第I代设备322通信的功能。主机-cPHY314可以模拟基于标准的PHY，并且，取决于伙伴设备被检测为是第II代设备还是第I代设备，可以操作为具有主机-cPHY能力或基于标准的PHY能力。

第II代设备302的主机-cPHY 314可以模拟第I代设备322的PHY 334。例如，在结合链路发现的列举期间，第II代主机-cPHY 314可以发现伙伴设备具有第I代PHY 334，并且主机-cPHY 314中的寄存器可以被配置为适当地与伙伴设备322的第I代PHY 334交互。发现和列举可以极其短(诸如几毫秒)，从而对主机系统基本上是透明的。主机-cPHY可以被配置为作为基于标准的PHY执行。主机-cPHY可以在第II代功能和第I代功能之间切换。

EHF-cPHY可以实现SERDES功能或者任何其它必要的功能，以提高EHF IC和主机系统之间传输的可靠性。图3A、3B公开了在主机-cPHY中具有SERDES。

图3A示出了可以被认为是图3中所示实施例的扩展的EHF通信系统300A的实施例。在这种实施例中，设备302/322示为不是彼此的镜像设备。示出了两个第II代电子设备302和322，经由EHF无接触链路350通信。设备302/322示为具有带一个或多个EHF-XCVR 312/332的EHF IC 306/326。两个设备302/322的EHF IC 306/326示为具有适于进行无接触通信的EHF-cPHY 344/364。设备302的主机系统304示为具有主机-cPHY 314和基于标准的LINK315。设备302的主机系统304示为具有SERDES 348。设备322的主机系统324示为具有基于标准的PHY 334和基于标准的LINK 335，并且没有SERDES。两个设备的主机系统304/324示为具有微处理器或微控制器316/336。

图3B示出了可以被认为是图3A中所示实施例的扩展的EHF通信系统300B的实施例。在这种实施例中，设备302/322示为不是彼此的镜像设备。示出了两个第II代电子设备302和322，经由EHF无接触链路350通信。设备302/322示为具有带一个或多个EHF-XCVR312/332的EHF IC 306/326。两个设备302/322的EHF IC 306/326示为具有EHF-cPHY 344/364。设备302的主机系统304示为具有主机-cPHY 314和cLINK 315a。设备302的主机系统304示为具有SERDES 348。设备322的主机系统324示为具有基于标准的PHY 334和适于EHF无接触通信的cLINK 335a，并且没有SERDES。两个设备的主机系统304/324示为具有微处理器或微控制器316/336。

图3A和3B示出了一些实施例，其中SERDES功能可以在主机系统(304)中而不是在EHF IC(306)中实现。以这种方式，信号处理的负担可以由主机系统(代替EHF IC)承当，其中时钟和数据恢复电路(CDR)和发送预处理可以基本上在数字域中执行。与在EHF IC中做这些相比，整个系统的功率耗散和硅尺寸的成本可以降低。还构想EHF IC也可以实现SERDES功能。这可以增强或代替主机系统中的SERDES功能。

多个数据流

图4示出了分别利用EHF IC 406a和406b中分开的EHF-TX和EHF-RX实现用于多个数据流的第II代无接触连接性的例子。通信系统400示为具有两个经关联的EHF无接触链路450彼此通信的两个电子设备402和422。这两个电子设备402和422可以基本上相同。

第一电子设备402是第II代设备，并且可以包括主机系统404和EHF IC 406a/406b。主机系统404可以包括多个单独的主机-cPHY 414a-414d(可以被统称为“414”)、多个单独的基于标准的LINK 415a-415d(可以被统称为“415”)以及处理器416。为了说明性目的，对于主机-cPHY 414和LINK 415当中每一个都示出了四个，但是可以有更多(或更少)。LINK当中的一些或全部可以是cLINK，诸如上文描述过的cLINK 215a，并且主机系统可以既有基于标准的LINK又有cLINK。

一般而言，与第一电子设备402关联的EHF IC 406可以包括包含EHF-TX 411的EHFIC 406a和包含EHF-RX 413的EHF IC 406b。EHF IC 406a可以包括EHF-cPHY(未示出)，诸如以本文关于图2B、2C所描述的方式。以本文关于EHF-XCVR(212/232、312/332)所描述的方式，EHF-TX 411可以在其输入处具有差分放大器。在EHF IC 406a/406b中可以不需要处理器也不需要或者需要最小化的数据和控制逻辑。

第二电子设备422是第II代设备，并且可以基本上与第一电子设备402相同，并且可以包括主机系统424和EHF IC 426a/426b。主机系统424可以包括多个单独的主机-cPHY434a-434d(可以被统称为“434”)、多个单独的LINK 435a-435d(可以被统称为“435”)以及处理器436。为了说明性目的，对于主机-cPHY 434和LINK 435当中每一个都示出了四个。

与第二电子设备422关联的EHF IC 426a/426b可以包括包含EHF-TX 431的EHF IC426a和包含EHF-RX 433的EHF IC 426b。EHF IC 426a可以包括EHF-cPHY(未示出)，诸如以本文关于图2B、2C所描述的方式。以本文关于收发器(212/232、312/332)所描述的方式，EHF-TX 431可以在其输入处具有差分放大器。在EHF IC 426a/426b中可以不需要处理器也不需要或者需要最小化的数据和控制逻辑。

具有多个LINK 415/435和多个主机-cPHY 414/434的目的是提供容纳由主机系统404和424生成的多个数据流并且经EHF无接触链路450分别经由EHF IC 406a/406b和426a/426b在两个电子设备402和422之间传递的能力。

图5示出了通信系统500，具有彼此经关联的无接触链路550通信并且被配置为处理多个发送和接收数据流的两个第II代电子设备502和522。这两个电子设备502和522可以基本上彼此相同。

第一电子设备502是第II代设备，并且具有主机系统504和EHF IC 506。主机系统504可以包括两个单独的主机-cPHY 514a和514b(可以被统称为“514”)、两个对应的单独LINK 515a和515b(可以被统称为“515”)以及处理器516。EHF IC 506可以包括单个EHF-XCVR 512。LINK当中的一些或全部可以是cLINK，诸如上文描述过的cLINK 215a，并且主机系统可以既有基于标准的LINK又有cLINK。

第二电子设备522是第II代设备，并且具有主机系统524和EHF IC 526。主机系统524可以包括两个单独的主机-cPHY 534a和534b(可以被统称为“534”)、两个对应的单独LINK 535a和535b(可以被统称为“535”)以及处理器536。EHF IC 526可以包括单个EHF-XCVR 532。

EHF IC 506和526的EHF-XCVR 512和532每个可以具有两个输入和两个输出，以适应两个全双工数据通道。

图4示出了单个电子设备生成四个数据流并且使用单个EHF-TX 411和单个EHF-RX413，用于经链路450的无接触数据传送。

图5示出cPHY(514a/514b)处理两个全双工道，分别利用每个设备502和522的EHFIC 506和526中的单个EHF-XCVR，用于经链路550的无接触数据传送。还构想cPHY 514a/514b可以被基于标准的PHY代替。还构想设备502可以与设备522或者与设备422通信。

多个数据流可以被用来实现用于无接触接口的更高位速率。这可以通过主机-cPHY或cLINK将非常高速的数据流分割成多个数据流来实现。以这种方式，一个高带宽数据流(例如，单个24Gb/s数据流)可以被分成许多经无接触链路发送的较低带宽接口流(例如，四个6Gb/s数据流)，并且在链路的另一端重新组合。每个流可以被一个或多个收发器经由独特的频率经链路被发送。

图5A示出了通信系统500A，其包括经无接触链路550彼此通信的两个第II代电子设备502A和522A。在第一设备502A中，单个(或多个)高速数据流(诸如12Gbps数据流)可以被提供，诸如被主机处理器(未示出)提供，并且可以被主机-cPHY或cLINK分割成两个或更多个可以利用单个或多个EHF IC经无接触链路发送的无接触数据流。

以类似的方式，伙伴设备522A的主机-cPHY或cLINK可以将从一个或多个EHF IC接收的多个数据流组合成单个(或多个)高速数据流。

图5B示出了通信系统500B，包括具有基于标准的PHY和LINK的、利用多个EHF数据流经无接触链路550通信的两个第I代电子设备502B和522B。单个或多个EHF IC可以具有多个基于标准的输入和输出(诸如多个PCIe、DisplayPort、USB道或者其任意组合)。这些输入和输出可以被多路复用到单个EHF链路上或者可以跨多个EHF链路散布。通过跨多个EHF链路散布输入和输出，可以实现非常高带宽的设备。单个EHF设备能够从高速基于标准的接口发送和/或从其接收几个(诸如4个或8个)。

图6示出了频谱多通道EHF无接触连接的示例性实现方式600，诸如可以被用来实现关于图4和5提到的多个数据流。在图中，垂直轴602代表(给定的发送器或收发器的)输出功率，水平轴604代表经过EHF无接触链路(450、550)的多个数据流当中的每一个的中心频率(f1、f2、f3、f4、f5、f6)。

图6示出了从30-80GHz以10GHz间隔隔开的不同通道(f1、f2、f3、f4、f5、f6)，但是这些通道可以更窄(<10GHz)，或者它们可以更宽(>10GHz)，并且它们可以跨高于80GHz的频率。用于通道的各种频率可以从单个或多个振荡器生成。通道可以隔开得更近或更远，并且可以在可用频率的范围上不均匀地隔开。频率之一可以被指定为“基本”(或初始)频率(诸如60GHz)，该频率在发现和列举期间被使用，在此之后，通信可以以任何规定的顺序前进到其它频率。例如，以f1开始，如果(对于第二数据流)要使用另一个频率，则可以选择f3，然后对于第三数据流可以使用f5，然后f2，然后f4。以这种方式，多个道(通道)可以被每个EHFIC芯片处理。

图7示出了彼此经EHF无接触链路通信的电子设备的一些组合(A)-(H)，总结了以上所述的一些组合，并且给出一些附加的组合，如下。

(A)具有基于标准的LINK、主机-cPHY和EHF IC的第II代电子设备(在左边示出)与具有基于标准的LINK、主机-cPHY和EHF IC的另一第II代电子设备(在右边示出)经EHF无接触链路(在中间示出)通信(比较图2)。

(B)具有基于标准的LINK、主机-cPHY和EHF IC的第II代电子设备(在左边示出)与具有基于标准的LINK、基于标准的PHY和EHF IC的第I代电子设备(在右边示出)经EHF无接触链路(在中间示出)通信(比较图3)。

(C)具有cLINK、主机-cPHY和EHF IC的第II代电子设备(在左边示出)与具有cLINK、主机-cPHY和EHF IC的另一第II代电子设备(在右边示出)经EHF无接触链路(在中间示出)通信(比较图2A)。

(D)具有cLINK、主机-cPHY和EHF IC的第II代电子设备(在左边示出)与具有基于标准的LINK、主机-cPHY和EHF IC的另一第II代电子设备(在右边示出)经EHF无接触链路(在中间示出)通信。

(E)具有cLINK、主机-cPHY和EHF IC的第II代电子设备(在左边示出)与具有基于标准的LINK、基于标准的PHY和EHF IC的第I代电子设备(在右边示出)经EHF无接触链路(在中间示出)通信。

(F)第II代电子设备(在左边示出)与第二个第II代电子设备(在右边示出)利用多个数据流经EHF无接触链路(在中间示出)通信(比较图4、5)。

(G)第I代电子设备(在左边示出)与第二个第I代电子设备(在右边示出)利用多个数据流经EHF无接触链路(在中间示出)通信。

(H)第II代电子设备(在左边示出)与第I代电子设备(在右边示出)利用多个数据流经EHF无接触链路(在中间示出)通信。

第II代设备的一些附加启用特征

第II代设备(其一些例子已经在本文公开)可以提供几个附加的启用特征，这些特征可以结合到结合这些设备的系统中，可以包括但不限于以下：

功率电平控制：

-发送功率和接收器灵敏度可以被控制，以最小化EMI影响并简化FCC认证。RF能量输出可以低于对于认证或者对于发送否则的话在数据传送期间将中断数据流的标识(ID)码的FCC需求。参考47CPR §15.255(在频带57-64GHz内的操作)。

-发送功率和接收器灵敏度也可以基于系统和/或应用的需求来控制。例如，高功率电平可以用于以大于1Gbps的速率发送(接收)数据，而低功率电平可以用于以小于1Gbps的数据率发送(接收)数据。当设备可以在它们之间具有宽范围的距离时(例如，零至5cm)，功率电平控制也会是关键的，在这种情况下，与较长的距离相比，发送功率可以对于较短的距离更低。类似地，接收器灵敏度可以取决于设备之间的距离(分隔)来调整。当设备交换关于设备能力或距离和/或位置的信息时，功率电平控制可以是协商阶段的一部分。

链路发现：

-设备的收发器可以被启用，以便检测链路伙伴，同时耗散最小的功率。链路发现可以通过一个设备周期性地发送信标信号并且使伙伴设备能够周期性地监听该信标来实现。

静电屏蔽：

-彼此无接触地通信的设备可以被封在不导电的屏障(外罩、外壳等，未示出)当中，诸如塑料的或者丙烯酸的。电磁(EM)辐射可以容易地穿过屏障，但是电流不能容易地穿过屏障。

介电耦合器：

-介电耦合器可以被用来延伸无接触链路的范围，并且可以包括细长条的介电材料(介质)，诸如塑料、玻璃、橡胶或陶瓷，并且可以具有带两个末端的矩形横截面。用于介电介质的合适塑料材料可以包括，但不限于，PE(聚乙烯)、丙烯酸、PVC(聚氯乙烯)，ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)等等。

安全传输：

-通信设备可以采用无接触安全通信接口来利用紧密接近EHF通信与计算设备发送和接收数据。通信设备和计算设备可以周期性地启动“发现”操作模式，由此设备周期性地发送关于其各自主机设备的识别信息并且监听来自另一设备的识别信息。在发现模式操作完整后，设备进入链路训练操作模式并且交换关于其各自设备的能力信息。在运输模式操作期间，通过利用训练信息或能力信息之一或者其组合作为生成加密密钥的基础来加密信息，通信设备采用方法来管理对存储在通信设备上的数据的访问。

除了由像HDCP(高带宽数字内容保护)的安全协议提供的加密之外，可以被用来提高传输安全性的一些技术还可以包括(但不限于)：

-经两个设备之间的无接触链路传送的数据可以利用“技术性”方法来保护(诸如对抗“偷窥”)，该方法诸如发送设备以周期性的间隔跳过数据流的发送，并且允许接收设备在被跳过的时段内向发送设备回发“跳过填充”。发送可以利用“物理”方法来屏蔽，诸如在数据路径的至少一部分周围部署介电、塑料或其它无源材料作为“安全涂层”，使得经过安全涂层的信号会由于安全涂层的组成成分或结构而变得“混乱”，由此使得在安全涂层之外接收的任何信号都是不可理解的。

-随机数据可以与主数据插到一起，以搞乱实际数据并阻扰偷窥企图。

-随机化可以应用到主数据。

-两个或更多个数据流可以被建立，从而在一个方向上穿过链路。数据流可以彼此不同相，从而，从未授权观察者的角度，基本上彼此抵消。

-利用两个EHF-TX，并且利用关于EHF-TX在哪里的信息(在链路发现期间)，这两个EHF-TX可以以诸如相移的方式发送给定信号，以便在接收器的已知位置加强信号强度，并同量地减小在其它位置的信号强度，从而阻挠偷窥。

一些附加功能

除了主机-cPHY提供被设计以处理EHF无接触通信的接口并且简化EHF IC之外，主机-cPHY还使得主机系统能够执行许多功能，包括(但不限于)：

监视和管理连接(或无接触链路)：

-存在多少机械容限。

-连接是改善还是退化。主机可以估计连接发生故障的可能性或者连接故障是否逼近。

-运行时间，用来验证正确的连接(安全性)

-复杂的电源管理算法

-计量、限额、速度/功率缩放

-多通道(载波频率)控制

-监视，以观察连接状态/状况、连接类型、正在被发送的数据

管理数据传送：

-防止某些类型数据的数据传送(未授权的DRM内容、病毒、OS、固件等)

-安全性，包括密钥交换、加密等

-所连接的系统和设备的确定(能力、数据的源或目的地、设备的管理、状态状况、连接状况、对所传送数据量的限制等)、所传送的数据的跟踪和记录、关于所传送的数据的信息、转录、数据的事务编码

-数字水印、签名检测/加时间戳

-隐写术/迷惑算法

-连接状态(例如，跨度)驱动的加密

-威胁检测–链路资格(正确的定时、负荷)

-内置的鉴定/加密引擎

-在其经过无接触连接器时主动附加或改变数据的电路

-包含配置、状况、许可、内容许可、用于鉴定/加密的密钥的寄存器

接近性检测和相对定位：

-对象检测(接近性和位置)，产生像雷达的数据、触摸检测

-振动检测(设备的相对运动的振幅和频率)

应用支持：

-安全性应用(鉴定、加密、防止某些类型的内容被传送)

-可以识别和指导应用的内容意识连接

-基于连接类型或内容类型提供应用支持

-无接触连接器可以管理数据，从而执行这些(或类似)功能当中的许多，而无需主机交互

-执行主机系统唤醒

-存储与连接类型或者经该连接发送的内容类型关联的寄存器设置

-基于无接触连接的存在或者无接触连接的具体质量向主机系统提供中断

-打开/激活应用、返回状况/功率电平、连接参数、数据类型、关于所连接的设备/系统的信息、内容信息、所传送的数据的量和类型、基于连接类型执行设备配置、链路管理、限额信息，及通道控制

-主机-cPHY中的嵌入式微处理器/微控制器可以运行用于连接的管理OS。主机-cPHY可以控制系统(或系统的部分)而无需主机系统的处理器干预

用于主机-cPHY的示例实现：

在这部分中，给出用于主机-cPHY(或块)的一些示例实现方式。图8A示出了与主机系统中的LINK对接的主机-cPHY并且包括各种可能的功能块。主机-cPHY在主机系统中的作用是通过无接触子系统，例如EHF IC，可靠地向伙伴主机系统发送数据和/或从其接收数据。

发送路径：主机-cPHY 800包括可以具有一个或多个发送道的发送路径811。主机-cPHY的表示为816a…816n(用于道“a”至“n”；可以被统称为“816”)的发送道分别电耦合到主机-cPHY-TX 802a…802n(可以被统称为“802”)，用于高速数据的发送。主机-cPHY-TX802a…802n能够通过可以是电压模式或者电流模式的差分切换机制电驱动外部差分道。每个发送道的电压摆幅可以是几个参数的函数，该参数包括接收设备(未示出)上的终止阻抗、发送器中的调节电压以及其它处理和电压条件。主机-cPHY-TX 802可以能够发送一个或多个NRZ(不归零)信号、多电平信号或者基于诸如Manchester编码的某种编码方案的信号。主机-cPHY-TX耦合到提供要在输出道816a…816n上发送的高速数据的并行到串行转换块803a…803n(可以被统称为“803”)。ESD(静电放电)保护可以通过在连接到输出道816的802的输出节点上具有ESD相关电路来获得。

并行到串行转换：并行到串行(串行化)转换块803的角色是串行化通过包括扰频/解扰/编码/解码块817的各种块从LINK 820接收的低速并行数据，并且可以包括主机-cPHY到LINK转译层819。串行化过程使得能够通过最少量的输出道816发送高速数据，由此减少主机-cPHY 800中所需的主机-cPHY-TX 802的数量。在其中不需要串行化的一些实现方式中，例如当发送器输出816的净数据率<1Gbps时，这些块803可以完全被绕过(消除)。

接收路径：主机-cPHY 800包括可以具有一个或多个接收道的接收器路径812。主机-cPHY的表示为818a…818n(用于道“a”至“n”；可以被统称为“818”)的接收器道分别电耦合到主机-cPHY-RX 804a…804n(可以被统称为“804”)，用于高速数据的接收。主机-cPHY-RX 804能够接收并检测NRZ信号、多电平信号或者基于诸如Manchester编码的某种编码方案的信号当中一种或多种。接收器804耦合到串行到并行转换块805a…805n(可以被统称为“805”)，从输出道818接收到的高速数据被提供到这些串行到并行转换块。接收器的输入设备可以通过在连接到输出道818的接收器804的输入节点上具有ESD相关电路来进行ESD保护。

串行到并行转换：串行到并行转换(解串化)块将从主机-cPHY-RX 804接收到的串行数据转换成提供给LINK 820的并行数据。并行数据可以在扰频/解扰/编码/解码块817和/或主机-cPHY到LINK转译层819中被操纵。解串化使得能够以大大减小的速率向LINK提供数据，使得处理和/或分组操纵可以大大减小的速率进行。在其中不需要解串化的一些实现方式中，这个块是可选的并且可以完全被绕过，例如当接收器输入818处的净数据率<1Gbps时。

低速道：主机-cPHY 800还可以包括可以以半双工方法发送和/或接收数据的低速道809。与专用于发送和接收高速数据(例如，大于1Gbps)的发送和接收路径相比，这个道可以被用于例如发送和接收不是高速(例如，小于500Mbps)的数据或时钟。在一些实现方式中，这个道可以被用来发送控制/管理数据，该控制/管理数据可以关于正在被发送的协议数据。例如，对于DisplayPort，低速道可以代表以半双工模式发送/接收数据的AUX通道。串行到并行/并行到串行转换块807可以执行串行化/解串化功能，并且在一些实现方式中串行化/解串化功能是可选的。

主机-cPHY还可以具有其自己的时钟发生块(未示出)，用于为EHF无接触链路生成数据时钟。时钟可以被用来从接收自LINK或cLINK的并行数据流生成串行化的数据流。时钟还可以被用来从接收到的无接触串行数据流执行时钟和数据恢复。作为替代，时钟可以从外部源提供给主机-cPHY，这可以包括来自外部晶体单元的参考时钟。

协议控制/管理数据路径810代表可以被用来通过标准I/O(未示出)传送协议相关数据的附加可选路径。EHF IC链路管理器813是主机-cPHY块800中以下这样的逻辑部分：可以被LINK(或cLINK)820指导以便执行主机-cPHY块的控制，并且还可以通过其自己的接口——EHF IC控制/管理数据824——被用来控制和管理EHF IC(未示出)。在一些实现方式中，EHF IC的设定信标、监听、轮询活动可以被EHF IC链路管理器813指导。EHF IC链路管理器813可以通过主机-cPHY控制寄存器814提供对主机-cPHY的控制。例如，主机-cPHY控制寄存器814可以包含可以定义主机-cPHY-TX 802或主机-cPHY-RX 804的预加重或均衡设置的设置。在一些实现方式中，主机-cPHY控制寄存器814可以通过利用JTAG(联合测试行动组)或I2C(集成电路间)接口直接在外部访问。EHF IC链路管理器813还可以从LINK(或cLINK)接收用于控制和管理主机-cPHY或EHF IC的指令。控制和管理指令还可以被发送到伙伴设备的主机-cPHY或EHF IC。让通过813和824的EHF IC控制/管理数据路径独立于协议控制/管理路径的优点是可以使主机-cPHY和EHF IC对于包括LINK的更高层无缝。特定于EHF IC的训练步骤可以包含在EHF IC控制/管理数据的范围内，由此使通过EHF IC的数据通信对于LINK和更高层无缝。EHF IC控制/管理数据路径和协议控制/管理路径可以解决具体的需求，而不会彼此冲突。在存在冲突的情况下，协议相关的控制/管理数据可以比EHF IC控制/管理数据优先。

作为发送器，主机-cPHY还可以执行附加的功能，诸如扰频和/或编码(例如，8b/10b编码)，用于通信链路的改进性能。改进的性能可以包括质量度量，诸如位错误率、用于更好的时钟和数据恢复的信号转换密度以及EMI降低。作为接收器，主机-cPHY可以对由伙伴主机-cPHY或PHY发送的经扰频和经编码的数据执行解扰和/或解码功能。

主机-cPHY到LINK转译层819可以被用来将主机-cPHY对接到LINK，其中LINK可以是基于标准的LINK。转译层819执行到具体LINK(例如DisplayPort LINK或HDMI LINK)的信号转译。通过实现用于不同LINK的转译层，主机-cPHY和LINK的复杂性可以大大减小，因为主机-cPHY设计可以针对无接触通信进行优化，而LINK是为特定的标准设计的。转译层819提供两个块之间的无缝接口。在其中主机-cPHY与cLINK对接的一些实现方式中，转译层可以不在主机-cPHY和LINK之间实现，替代地，它可以在主机-cPHY/cLINK的集成版本和可以包括基于标准的协议或其它专有协议的LINK的更高层之间实现。

EHF IC的示例实现方式：

在无接触通信设备的实现方式中，主机-cPHY 800可以与EHF IC对接。EHF IC 850的示例实现方式在图8B中示出。电气接口853a…853n(可以被统称为“853”)可以与主机-cPHY 800的高速接口816、818对接(图8A)。EHF IC 850可以在853具有双向接口，既有EHF-cPHY-RX 852a...852n(可以被统称为“852”)I/O，又有EHF-cCPHY-TX 854a...854n(可以被统称为“854”)I/O。发送器和接收器功能关于无接触接口870a…870n(可以被统称为“870”)定义，其中通过EHF-cPHY-RX 852从主机-cPHY 800接收的数据经无接触接口870由EHF-XCVR 860a…860n(可以被统称为“860”)发送，并且经无接触接口由EHF-XCVR 860接收的数据通过EHF-cCPHY-TX 854发送到主机-cPHY 800。收发器对852/854启用经电气接口853的半双工传输。基于主机-cPHY 800连接到每个电气接口853的无论哪一种接口(或者发送器或者接收器)，EHF IC 850可以被编程为操作为接收器或发送器。例如，如果电气接口853a耦合到主机-cPHY 800的输出816a(如图8A中所示)，则EHF-cPHY-RX 852a可以被启用并且EHF-cCPHY-TX 854a可以被禁用，以防止与EHF-cPHY-RX 852a的操作的任何干扰。作为另一个例子，如果电气接口853n耦合到主机-cPHY 800的输入818n(如图8A中所示)，则EHF-cCPHY-TX 854n可以被启用，并且EHF-cPHY-RX 852n可以或者可以不被启用。EHF-XCVR 860可以以双模式操作，经无接触链路870在EHF频带内接收或者发送载波调制信号。协议控制/管理数据接口857可以耦合到LINK(或cLINK)820(如图8A中所示)和协议控制/管理数据线路822当中的任何一个。这个接口耦合到EHF IC 850中的协议控制/管理I/O 856，并且这个线路上传送的数据可以经过/到达EHF-XCVR 858，用于经无接触链路874向伙伴EHF IC876/从其传送。协议控制/管理数据可以是基于标准的(例如，DisplayPort、HDMI、PCIe、USB)。EHF IC控制/管理数据867接口可以被主机系统中的主机-cPHY 800(如图8A中所示)使用，以通过EHF IC控制/管理块866控制和管理EHF IC 850。EHF IC控制/管理块866可以包括接收和发送数据的I/O，并且还可以包括解码接收到的数据的逻辑。解码后的数据可以包含使得能够针对可包括功率、速度和调制技术的一个或多个参数优化EHF-XCVR 860、858、864的控制和管理数据。控制和管理数据可以被编程到EHF IC控制寄存器868中。EHFIC控制寄存器还可以被诸如JTAG或I2C接口的外部接口编程。EHF IC控制/管理块866可以将控制和管理数据的一部分通过电气通信路径867传送到主机-cPHY 800或者通过无接触链路878传送到伙伴EHF IC 880。这种通信可以部分地基于控制和管理数据。这确保用于EHF IC设备850、872、876和880当中的一个或多个的EHF IC控制/管理数据的双向传送。构想EHF IC设备872、876和880可以包括单个设备或者可以被分割成多个设备。

具有用于EHF IC维护的单独通信路径的优点是EHF IC的至少一些操作可以独立于LINK和更高层的协议需求来被控制，其中LINK和更高层可以是或者可以不是基于标准的。

cLINK的示例实现方式：

在图2A、2C、2D、2E和2F所示的实施例中，cLINK提供可以专门针对主机-cPHY和EHFIC的功能。cLINK确保一个无接触设备的cLINK与伙伴无接触设备的cLINK或LINK块之间的可靠通信路径。cLINK结合主机-cPHY和LINK的示例实现方式在图8C中示出。cLINK 830与可以基于标准的LINK 820通信，交换表示为HS cLINK数据841的高速数据、表示为LS cLINK数据842的低速数据和表示为cLINK协议控制/管理数据843a的协议相关数据当中的一种或多种。贯穿本文阐述的各种描述，取决于上下文，对“数据”的引用可以被认为是包括数据经其输送的线路/信号路径，以及数据本身。HS cLINK数据841可以包括可以是视频数据、音频数据、存储器写/读数据、处理器数据的流数据。高速数据作为HS cLINK数据841在LINK 820和cLINK 830之间传送(发送和/或接收)。高速数据可以被LINK和/或cLINK处理。高速数据作为HS cPHY数据844在主机-cPHY 840和cLINK 830之间传送(发送和/或接收)。主机-cPHY840和EHF IC(未示出)传送作为HS EHF IC数据848的高速数据。

LS cLINK数据842可以包括来自人类接口设备(HID)USB 1.0/1.1/2.0的数据和其它等时(isochronous)流。低速数据在LINK 820与cLINK 830之间作为LS cLINK数据842传送。低速数据可以被LINK和/或cLINK处理。低速数据作为LS cPHY数据845在主机-cPHY 840和cLINK 830之间传送(发送和/或接收)。主机-cPHY 840和EHF IC(未示出)传送作为LSEHF IC数据849的低速数据。

cLINK协议控制/管理数据843a可以关于基于标准的协议。例如，对应于DisplayPort中的AUX通道的数据可以被归类为协议控制/管理数据。协议控制和管理数据在LINK 820与cLINK 830之间作为cLINK协议控制/管理数据843a传送。协议控制和管理数据可以被LINK和/或cLINK处理。协议控制和管理数据作为协议控制/管理数据843b在主机-cPHY 840和cLINK 830之间传送(发送和/或接收)。主机-cPHY 840和外部接口传送作为协议控制/管理数据843c的协议控制和管理数据。

除了由LINK 820提供的功能之外，cLINK 830还可以提供附加功能。这些功能当中的一些可以重叠，并且决定哪些功能集成到LINK或cLINK中在系统设计者的职权范围内。cLINK还可以被看作主机-cPHY(或PHY)的逻辑子层的扩展。cLINK 830的一些功能可以包括(但不限于)以下：

a.EHF编码/解码831功能指将增强两个无接触设备之间的链路性能的编码/解码方案。编码/解码方案可以包括确保数据中一定数量的转换(transition)的编码，诸如8b/10b或者128b/130b。该功能可以包括数据的扰频和解扰。

b.当系统时钟和主机-cPHY时钟可以在频率或相位有偏移时，FIFO 833可以缓冲通过cLINK的数据。FIFO 833还可以被用作流控制和/或流量管理的缓冲区。

c.成帧/分组修改832功能使得分组能够被附加到附加的信息(位)或者从其剥离。当从LINK接收分组/帧信息时，cLINK可以修改分组/帧，以便向分组/帧添加更多信息，使得，当这个分组/帧经无接触链路通过主机-cPHY发送时，伙伴设备的cLINK可以使用该附加信息用于纠错，或者可以使用该附加信息改进设备之间链路的性能。这些位可以包括地址信息，使得分组/帧被转发到预期的EHF IC 850(如图8B中所示)设备。打包和成帧操作可以提供用于无接触通信的附加优点。例如，附加编码可以被执行，以增加经无接触链路传送的数据的可靠性。当执行成帧/打包时，诸如数据的属性的附加信息可以被插入到数据流中。

d.EHF状态机834块维持链路关于以下一个或多个的状态机信息：主机-cPHY的状态、到EHF IC的接口的状态、EHF IC的状态和无接触通信的状态。状态机还可以包括伙伴设备中链路的状态。状态机信息可以包括关于电源的信息(诸如链路是否被启用、禁用或处于低功率)、链路的数据率以及链路质量。在一些实现方式中，状态机信息可以通过无接触控制/管理数据接口847传送。

e.时钟转译835块协调所需的时钟频率，使得作为分组修改或位填充/剥离的结果而改变的任何数据率都在转发到主机-cPHY 840或LINK 820的时钟频率中反映。时钟转译块可以帮助帧/分组操纵并且使cLINK的能力能够与等时流多路复用。

f.EHF相关的加密/解密836块是可选的，并且可以用于增强EHF无接触通信链路的安全性。安全性密码或代码可以被用来加密或解密经过cLINK 830的数据。在一些实现方式中，加密或解密可以基于伙伴设备的设备ID来执行。在一些设备中，安全访问是不需要的，并且在这些情况下，这个功能块可以被绕过。

g.数据流管理837块可以被实现为管理可以从一个或多个LINK接收的多个数据流。管理技术的例子包括多路复用多个数据流，并且向这些流当中的每一个提供独特的ID，然后经EHF通信链路发送这些流。这个块还负责解复用经EHF通信链路接收的流，并且基于流ID，将对应的流发送到目标LINK。其它功能可以包括各种逻辑或物理通道的偏斜控制(包括符号或字符同步)、错误发现、基于冗余位的错误恢复以及依据数据吞吐量的流控制。

h.cLINK状况寄存器839包括存储主机-cPHY与EHF IC之间的电气接口的状况信息以及EHF IC与伙伴设备之间的无接触通信链路的状况。cLINK状况寄存器839还可以包括关于cLINK、EHF IC和/或主机-cPHY的编程性或状况的信息，并且取决于特定的标准，可以与LINK共享这种信息中的一些。

i.无接触链路管理器838块负责主机-cPHY 840、EHF IC、主机-cPHY 840与EHF IC之间的通信链路以及EHF IC与伙伴无接触设备之间的通信的整体流和性能控制。无接触链路管理器还可以控制主机-cPHY本身的几个方面，包括控制电气信号电平(以及电平的个数)。在一些实现方式中，无接触链路管理器可以解释协议的需求并执行适当的功能。例如，在其中热插拔检测(HPD)状况需要被传送到LINK(可以是DP LINK)的DisplayPort中，无接触链路管理器838可以管理HPD状况的检测以及将其传送到LINK。无接触链路管理器838向主机-cPHY 840/从其传送无接触控制/管理数据847。这种通信的一些可以被用来设置用于主机-cPHY(诸如已经在本文讨论过的)以及与EHF IC(未示出)的电气通信的各种参数。无接触控制/管理数据847的一些部分可以经链路发送到EHF IC/从其接收，其中该链路传送可以设置用于EHF IC和EHF无接触通信的各种参数(诸如已经在本文讨论过的)的EHF IC控制/管理数据846。

在一些实施例中，cLINK 830可能需要以可能需要在cLINK 830与LINK 820之间传送的数据的转译的规定格式(如可以由基于标准的协议定义的)与LINK 820通信。例如，数据的定时可能需要跨两个不同的时钟域兼容。图8D示出了其中cLINK到LINK的转译层825提供用于LINK数据跨电气链路和无接触链路进行透明通信的所需转译的实施例。剩余块的功能可以保持基本上相同。转译层可以对各种基于标准的LINK不同，由此使得能够用相同主机-cPHY和/或cLINK使用多个LINK。

VcPHY

具有通用物理接口以便使主机系统能够通过EHF无接触链路无缝地与另一主机系统通信可能是有利的。主机系统可以预期利用任意一种(或多种)可用的基于标准的协议或通过针对EHF通信进行优化的优先级协议进行通信。但是，这些协议当中的每一种都将需要对应于协议规范的独特LINK和独特PHY实现方式。实现用于到EHF IC的电气接口的基于标准的协议规范的负担会对主机系统和EHF IC本身二者的设计都强加不适当的约束，其中EHF IC又利用电磁信令与伙伴EHF IC通信。这些约束可以包括附加的PHY、引脚、电气信号和管芯面积。如果主机系统不得不利用多于一种基于标准的协议进行通信，则这个问题被恶化。

一般而言，基于标准的LINK向更高层提供虚拟化的PHY。在本文公开的本发明的一些实施例中，VcPHY可以使LINK之上的主机系统传送数据流，而无需知道底层的无接触通信能力。VcPHY可以将基于标准的LINK规范转译成cLINK和主机-cPHY规范，以启用跨无接触链路的数据的无缝和可靠传送。

LINK可以在软件中实现，并且通常处理数据跨PHY或主机-cPHY进出的运动。如本文将描述的，LINK或cLINK的一些功能可以被移动到(结合到)PHY层或其修改，诸如本文所述的主机-cPHY或VcPHY。

EHF IC的数据和控制块(或功能，诸如测量和控制电路)可以从EHF IC分离出来，并且这些数据和控制块的全部或部分可以集成到设备的主机系统中。

图9示出了本发明的实施例900。第一设备902可以包括主机系统904和能够经无接触链路950与具有主机系统924和EHF 926的另一设备922通信的EHF IC 906。如到目前为止所示的，两个设备902和922可以是彼此的镜像图像。

在本文所述的这个和一些其它实施例中，尤其是关于VcPHY的那些实施例中，说明和描述可以宽松地基于或者可以被认为是以上关于图2和图2A-2F所阐述的任何描述的扩展。因此，一些元件和元件之间的关系可以只简要地描述，或者完全被略去。

设备902的主机系统904包括可以针对通过主机-cPHY 914经无接触链路的通信进行优化的cLINK 915a。主机-cPHY 914可以针对与EHF IC 906以电的方式通信而被优化。EHF IC 906可以能够经无接触链路950与伙伴设备922的EHF IC通信。主机系统904/924可以每个具有微处理器或微控制器916/936。

LINK 917耦合到cLINK 915a。LINK 917可以按照基于标准的协议规范实现。

cLINK 915a和主机-cPHY 914一起构成主机系统904/924当中在本文被称为VcPHY919/939的部分。VcPHY可以提供到LINK917/937的无缝接口，其中LINK 917/937可以基本上符合一个或多个标准的规范。

LINK 917/937可以与VcPHY 919/939通信，就好像VcPHY是来自对应标准的规范的PHY实现方式。例如，如果LINK 917/937是DisplayPort LINK，则LINK可以利用基本上与到DisplayPort PHY类似的接口与VcPHY 919/939对接。

LINK 917/937和cLINK 915a/935a可以结合独立的训练会话。LINK 917/937训练可以针对端到端(或者主机系统904/924之间)链路，并且cLINK 915a/935a可以使其训练针对通过EHF IC 906/926的无接触链路950。

VcPHY的几个属性可以使标准的LINK能够被对接到VcPHY，由此将主机系统中的PHY实现方式“虚拟化”到基于标准的LINK和更高层(LINK之上的层，也被称为“上”层)。

术语“虚拟”、“虚拟化”、“无缝”可以互换使用，以突出系统或设备的一些部分可以不受一个或多个其它功能层或块的影响。

一般而言，对于本发明的一些实施例，VcPHY 919/939中的cLINK 915a/935a可以启用、控制并提供与无接触链路相关的各种功能，包括(但不限于)：

-确保无接触设备之间的初始连接已经设立，包括链路的训练，

-将由SERDES输出的数据划分成数据帧，

-处理来自主机-cPHY接收器的、数据成功到达的确认，

-确保从伙伴/同伴设备进入的数据已经成功被接收，诸如通过分析帧中的位模式。

cLINK还可以结合针对使EHF IC能够与一个或多个其它EHF IC传送数据和控制/管理数据的功能。这些功能可以包括以下中的一个或多个：针对启用并维持跨多个EHF IC的无接触链路的发现、配置和维护功能。包括轮询、设定信标、安全性验证功能的一个或多个功能可以在EHF IC中实现。这些功能可以针对EHF IC与另一EHF IC的无接触通信。cLINK还可以结合针对主机系统与EHF IC之间的一个或多个电气接口和/或EHF IC与另一EHF IC的无接触通信的功能。通过基本上将这两个接口的LINK功能移动到主机系统中VcPHY中的单个cLINK，EHF IC的复杂性可以大大降低，其中EHF IC可以主要包括启用EHF无接触通信的模拟功能。例如，EHF IC中的任何发现、配置和维护功能都可以移动到cLINK。因此，VcPHY中的cLINK可以用于针对主机系统与EHF IC之间的电气接口以及EHF IC与伙伴EHF IC之间的无接触链路当中的任何一个或二者的发现、配置和维护功能。

与LINK通信的设备的软件或应用层可以不“知晓”固有地与符合标准的PHY不同的VcPHY的存在。例如，设备的软件或应用层可以不意识到EHF无接触链路。不“知晓”意味着更高层中的相关层或块的功能可以独立于底层物理层，其中底层物理层可以指主机-cPHY与EHF IC之间的电气接口(诸如EHF-PHY或EHF-cPHY)或者无接触链路或者这二者。而且，由于VcPHY具有一些结合在其中的LINK(或cLINK)功能，因此，相对于关于图2(举例)描述的“独立”cLINK，cLINK层的功能可以简化。(相对于只具有cLINK)通过实现基于标准的LINK所提供的优点是主机系统的(一个或多个)上层可以需要最少量的更新或不需要更新。这是可能的，因为OS内核中和系统中(已经为LINK设计的)现有驱动软件可以重用于经VcPHY和EHFIC的通信。这个优点促进第II代无接触解决方案被采用到各种系统中，而无需在现有主机系统的协议或软件栈中进行重大改动。LINK可以作为软件层被实现或虚拟化，并且多个虚拟化LINK可以通过软件接口与一个或多个物理VcPHY对接。

一些示例性实现方式

图10A以流程图形式示出了可适用于本发明一些实施例的示例性实现方式1000，该实现方式以步骤的序列给出。序列在步骤1002启动(“开始”)。除非另外明确指定，否则一些步骤可以按与本文所述次序不同的次序执行。

在步骤1004中，主机系统和EHF IC在它们各自的电源通电(跨过某个阈值)之后遵循上电复位(POR)序列。主机系统可以启动用于EHF IC的POR序列。POR功能还可以指主机系统或EHF IC中(一个或多个)某些块内信号的复位，该复位可以顺序地或并行地执行或者是其组合。在一些实现方式中，POR序列可以具体地针对主机系统中VcPHY的部分或全部。

在步骤1006中，在POR序列完成之后，启动通信会话的设备(“启动设备”)的EHFIC，或者启动设备的主机系统(通过其EHF IC)，启动设定信标/监听模式。在这种模式下，EHF IC的EHF-TX(或EHF-XCVR的发送器部分)发送信标信号(用于设备检测)，信标信号被与启动设备紧密接近(大约0-5cm)的另一伙伴设备检测。

在设定信标/监听模式期间，EHF IC的EHF-RX(或EHF-XCVR的接收器部分)可以处于监听模式，其中它能够检测由伙伴无接触设备发送的信标信号。在设定信标/监听模式下，设定信标和监听操作可以或者可以不基本上同时被与启动EHF IC关联的无接触设备执行。用于EHF IC的设定信标操作可以或者可以不与其监听操作重叠。在启动设备检测到伙伴设备之后，设备可以进入链路训练模式。

应当理解，一个启动设备可以检测并参与与多于一个伙伴设备的通信会话。还有可能两个伙伴设备在通信会话已经被启动之后彼此通信。在本文给出的许多图中，启动设备通常在图的左手侧示出，而(一个或多个)伙伴设备通常在图的右手侧示出或者(在一些情况下)被略去。

步骤1008包括链路训练模式。对于链路训练存在两个方面：(i)第一方面涉及无接触链路，在此期间，也被称为“无接触链路训练模式”及(ii)第二方面涉及端到端链路，这指的是一个设备上的主机系统与另一个设备中的另一主机系统之间的链路。

端到端链路可以包括VcPHY与EHF IC之间的物理接口，并且还有两个设备之间的无接触链路。链路训练的第一方面将被称为无接触链路训练(由VcPHY块指导并且由EHF IC块执行)，并且链路训练的第二方面将被称为端到端链路训练(可以由LINK指导并由VcPHY执行)。VcPHY可以指导链路训练的第一方面(其中VcPHY可以向EHF IC提供某些控制和管理信号)，以确定EHF无接触链路的某些参数，这些参数可以包括相应EHF IC的EHF-TX和/或EHF-RX的功率电平、EHF链路的速度、安全性加密代码和其它能力(可以包括用于调制方案的选项)或关于无接触链路的信息当中的一个或多个。VcPHY链路训练(链路训练的第一方面)可以包括配置VcPHY和EHF IC当中的任何一个或二者。这使得能够配置主机系统与EHFIC之间的电气链路中的参数，参数可以包括预加重、信号摆幅、均衡、信号电平的个数和/或调制方案当中的一个或多个。这可以通过从VcPHY向EHF IC发送具体的数据模式、然后通过无接触链路向伙伴设备发送来实现，其中数据模式(通过无接触链路)提供关于用于各种参数的不同设置的信号完整性能的反馈。该反馈信息可以被中继到VcPHY，VcPHY可以校准与VcPHY和/或EHF IC关联的一个或多个参数。在一些实现方式中，这些参数当中的一些被预编程，并且对应的训练模式可以被绕过。例如，因为主机系统与EHF IC之间的通道信息可以事先知道，预加重或均衡设置可以被预编程，并且因此，设置预加重或均衡设置的过程可以部分地或完全被绕过。一旦VcPHY完成其链路训练序列，它就可以向LINK块提供VcPHY训练完成的控制信号，这又可以启动端到端链路的训练。

根据基于标准的协议规范，端到端链路训练模式可以包括整个链路的检测、配置和维护。端到端链路训练可以由(可以是基于标准的)LINK指导，以便不仅解释接收(伙伴)设备的能力，而且确定通道吞吐量。LINK可以不知晓VcPHY与EHF IC之间的无接触链路和/或电气接口的存在。因此，VcPHY负责解释LINK的指令，以优化通道性能并返回向LINK提供对应的信息。例如，基于源和/或汇设备的数据率能力(通常存储在主机系统中的寄存器中的信息)，VcPHY可以确定EHF IC中的调制方案，并且基于从无接触链路训练模式确定的能力向LINK提供肯定/否定确认。LINK可以不执行在基于标准的规范中由LINK规范指示的所有功能。基于标准的LINK和关联的训练规范通常是基于从电气信令的角度看非常严格的规范。由于主机系统与EHF IC之间的cLINK和物理接口可以被很好控制或者具有卓越的信令性能，因此基于标准的LINK层的一些训练方面可以在端到端链路训练模式期间被绕过。

在步骤1012中，在链路训练完成之后，根据基于标准的协议规范，LINK(诸如图9中的LINK 917/937)启动数据运输模式，其中LINK可以处理运输流的打包、成帧等各方面。在数据运输模式下，通过主机系统与EHF IC之间的物理接口、然后通过无接触链路，数据流被传递到VcPHY层/从其传递。如由步骤1012指示的，一旦设备进入数据运输模式，其中链路控制被递交给LINK和更高层，LINK就仍然可以根据基于标准的协议规范执行整个链路的检测、配置和维护。LINK可以不执行由基本上符合标准规范的LINK执行的所有功能。在一些例子中，LINK可以绕过其自己的训练周期(步骤1008的(一个或多个)部分)，并且使主机系统能够转换到数据运输模式(步骤1012)。

在步骤1012(数据运输)中，所运输的数据流可以包括视频数据、音频数据、来自人类接口的数据、处理器和存储器通信数据。这些数据流本质上可以是同步的、异步的或者等时的。LINK仍然负责运输数据分组跨链路的可靠交付和接收。数据运输模式可以包含来自开放系统互连(OSI)模型中若干层的功能，包括运输层、网络层和应用层。例如，负责跨与LINK的链路和接口发送/接收事务分组的PCIe事务层包含来自运输层和网络层的功能。根据对应的基于标准的协议规范，运输层(未示出)打包/拆包(一个或多个)数据流并交给LINK/从LINK接收。从运输层接收/发送到运输层的分组在LINK中以如下的格式被进一步扩展/剥离：该格式可以绕过其自己的训练周期并且开始发送/接收运输数据分组，可以根据如在相应的基于标准的协议规范中定义的打包结构。

离开数据运输模式(步骤1012)的方式可以取决于如在其相应的基于标准的协议规范中定义的底层协议。例如，

-在DisplayPort规范中，需要从可以被定义为数据运输空闲状态的低功率模式进入/离开数据运输模式的快速入口/出口，其中，只有可以相对快速通电的块在数据运输空闲状态期间被断电。

-在PCIe规范中，几个链路状态(L0、L1、L2、L3)是可能的，其中每个状态具有其自己的用于出口/入口的标准，并且进入L0状态(数据运输模式)的关联延迟可以取决于目前的状态。

用于从数据运输模式离开的出口(步骤1012)和进入低功率模式的入口(步骤1014)的标准可以由标准的规范定义或者是任何其它独特定义的低功率模式。低功率模式可以包含在相应的标准规范中定义的一个或多个状态。

离开低功率模式可以由几个可能的事件触发。例如，如果低功率模式基于数据运输空闲模式，则，如果数据运输空闲周期延长得比预定时段更长或者如果检测到无接触链路断开，则设备可以移动回POR模式(步骤1004)。

图10A示出了存在几种可能的途径让设备进入或离开特定的模式(或状态)，包括但不限于以下。

-如由(一条或多条)线1020指示的，设备可以从低功率模式(步骤1014)移动到POR模式(步骤1004)、设定信标/监听模式(步骤1006)、链路训练模式(步骤1008)或数据运输模式(步骤1012)当中的任何一个。这可以通过两个EHF IC设备之间的无接触链路断开连接来启动。

-如由(一条或多条)线1022指示的，设备可以从数据运输模式(步骤1012)移动到设定信标/监听模式(步骤1006)或POR模式(步骤1004)当中的任何一个。在其中设备处于数据运输模式(步骤1012)并且正在传送数据流的情况下，例如由于缺乏两个EHF IC设备的接近性，EHF链路可能突然断开。在这种情形下，取决于设备中的预先配置的设置，设备可以从数据运输模式(步骤1012)变成设定信标/监听模式(步骤1006)或POR模式(步骤1004)。

图10A的流程图中所示的实施例的几种变体是可能的，包括但不限于：

-LINK还可以包括其自己的发现(检测)、配置和维护模式，这些模式可以与VcPHY和/或EHF IC的链路层功能重叠。例如，在链路训练模式期间，LINK可以执行可以类似于在无接触链路训练模式期间执行的一个或多个功能的功能。

-(在无接触链路训练模式期间执行的)VcPHY的链路训练

功能可以在VcPHY与EHF IC之间被划分。

图10B是可以被认为是关于图10A的流程图所示并描述的技术的修改版本的流程图1050。该技术以流程图形式在步骤的序列1050中被给出。序列在步骤1052启动(“开始”)。

除非另外明确指定，否则一些步骤可以以与下文所述次序不同的次序执行。在这种实施例中，EHF IC指导一些链路训练功能，这些功能是由VcPHY和LINK层提供的链路训练功能的附加。步骤1054和1064分别代表对主机系统和EHF IC执行的通电和上电复位(POR)序列。

在步骤1066中，在POR序列完成之后，EHF IC处于设定信标/监听模式，其中信标信号由EHF IC的EHF-TX发送并且意在要被紧密接近(大约0-5cm)的伙伴设备接收。在设定信标/监听模式期间，EHF IC的EHF-RX处于监听模式，其中它能够检测由伙伴EHF IC设备发送的信标信号。同时，VcPHY可以执行其自己的链路训练(步骤1056)。

在步骤1068中，一旦两个EHF IC设备检测到它们的存在，设备现在就前进到EHF无接触链路训练模式，其中EHF无接触链路的某些参数被确定，其中参数可以包括相应EHF IC的EHF-TX和/或EHF-RX的功率电平、EHF链路的速度、安全性加密代码以及关于无接触链路的其它能力或信息。

如由线1076指示的，一旦EHF无接触链路训练完成，基于VcPHY链路训练的状况(在此期间，VcPHY指导训练，如以上对图10A所描述的)，链路的整体控制可以递交给LINK和其它更高层。如果VcPHY还没有完成其自己的链路训练(步骤1056，这可以是可选步骤)，则设备可以将链路控制的传送切换给LINK。在VcPHY链路训练期间，VcPHY可以配置VcPHY的主机-cPHY和/或EHF IC的EHF-cPHY。这使得能够优化主机系统与EHF IC之间的电气链路中的参数，并且参数可以包括预加重、信号摆幅、均衡、信号电平个数当中的一个或多个。关于VcPHY或EHF IC的功率模式的附加配置也可以在这个时段期间被执行。

如由步骤1058指示的，一旦设备进入其中对LINK和更高层启用链路控制的状态，LINK就可以仍然根据基于标准的协议规范执行整个链路的检测、配置和维护。LINK可以不执行由基本上符合基于标准的协议规范的LINK层执行的所有功能。在一些例子中，LINK可以绕过其自己的训练周期，并且可以使主机系统转换到数据运输模式(步骤1060)。LINK与VcPHY之间的交互可以包括在图10A中描述的一些步骤，其中VcPHY可以负责解释LINK的训练信息，以优化通道性能((一个或多个)电气接口和无接触链路当中的一个或二者)并且向LINK提供对应的反馈。在一些例子中，步骤1058可以涉及VcPHY的电气接口和/或无接触链路的附加训练，诸如精调。

在步骤1060(数据运输)中，一旦VcPHY链路训练(1056)和EHF无接触链路训练(1068)完成，LINK之上的层就准备并通过LINK、VcPHY和EHF IC发送/接收数据流。数据流可以包括视频数据、音频数据、来自人类接口的数据、处理器和存储器通信数据。这些数据流本质上可以是同步的、异步的或者等时的。LINK仍然负责运输数据分组跨链路的可靠交付和接收。数据运输模式可以包含来自开放系统互连(OSI)模型中若干层的功能，包括运输层、网络层和应用层。例如，负责跨与LINK的链路和接口发送/接收事务分组的PCIe事务层包含来自运输层和网络层的功能。根据对应的基于标准的协议规范，运输层(未示出)打包/拆包(一个或多个)数据流并交给LINK/从LINK接收。从运输层接收/发送到运输层的分组在LINK中以可以根据如在相应的基于标准的协议规范中定义的打包结构的格式被进一步扩展/剥离。离开数据运输周期的方式取决于如在基于标准的协议规范中定义的底层协议。例如，在DisplayPort中，需要具有从数据运输模式进入低功率状态/从低功率状态离开的快速入口/出口。数据运输空闲状态(也被称为低功率模式)可以通过使可以被相对较快地通电的功能断电来支持这个需求。

如由线1070指示的，如果数据运输空闲模式被激活多于预定的时间段，则取决于系统配置，设备可以移动回EHF信标/监听模式(步骤1066)或POR模式(步骤1064)。设备还可以能够出于各种其它原因，诸如由于两个伙伴EHF IC设备接近性的缺乏而导致EHF链路的失去，而离开数据运输周期(或模式)并且进入EHF无接触链路信标/监听模式(步骤1066)或POR模式(步骤1064)。LINK还可以包括其自己的发现、配置和维护阶段，这些阶段与VcPHY和/或EHF IC的链路层功能可以合作工作。

在数据运输模式期间，如果预定的时间量没有数据被发送或接收，或者如果被主机系统指导，则设备(主机系统和EHF IC)可以进入低功率模式(步骤1062)。对于主机系统为什么可以返回数据运输模式，有许多原因，如由线1072所代表的，这可以包括(但不限于)：

a.主机系统开始数据传送

b.主机系统发送空闲分组(诸如在USB中的低频周期性信令(LFPS))

c.主机系统检测到伙伴设备已经启动数据传送或者检测到空闲分组被伙伴设备发送

d.主机系统检测到启用数据运输的事件。例如，如果主机系统检测到电源事件(诸如附连到外部电源)，则主机系统可以指示EHF IC和VcPHY进入数据运输模式

主机系统的一些例子和变体

在主机系统中，VcPHY与主机系统的LINK对接，其中LINK可以基本上与基于标准的协议规范兼容。LINK可以不使用发现、配置或维护功能来维持链路。VcPHY可以能够与多个LINK对接，每个LINK可以针对不同的标准定义。基于VcPHY中的配置设置，单个VcPHY可以能够与HDMI、DisplayPort、Thunderbolt、基于PCIe的LINK当中的一个或多个对接。

为了进一步简化LINK与VcPHY之间接口的复杂性，cLINK的与LINK对接的部分可以针对具体的LINK接口进行优化。cLINK可以针对与DisplayPort的LINK对接而优化，因而减小cLINK层在被用于DisplayPort应用中时的复杂性。因此，可以实现cLINK的不同版本，取决于LINK协议，这些版本可以以插拔模式被使用。示例实施例在图11中示出。在这种实施例中，cLINK的部分专用于与可以是HDMI、DisplayPort、PCI或USB的具体LINK接口兼容。与这些LINK中的每一个通信的cLINK可插拔部分分别被称为HDMI-cLINK、DisplayPort-cLINK、PCI-cLINK、USB-cLINK。这些可插拔cLINK当中的每一个被设计为确保cLINK(或VcPHY)的剩余部分可以基本上对更高层基于标准的协议是不可知的。在这种实施例中，cLINK的部分对所有LINK接口都是公共的，并且在每个单独的cLINK中只有对应的协议相关模块被修改，以便与相应的基于标准的LINK通信。

图9示出了设备的基本实施例，该设备具有(i)包括单个LINK和单个VcPHY的主机系统，VcPHY包括单个cLINK和单个主机-cPHY，及(ii)单个EHF IC。现在将描述设备的一些配置并且可以在图11-16中示出，设备具有(i)包括多个LINK和多个VcPHY当中的一个或多个的主机系统，VcPHY包括多个cLINK和多个主机-cPHY当中的一个或多个，及(ii)多个EHFIC。

如在本文所使用的，术语cLINK还可以指适于基于标准的协议的cLINK。cLINK的至少一些部分可以在软件/固件中实现，因此使得能够更容易与关联LINK对接，并且cLINK的至少某个部分可以适于配置用于具体的基于标准的协议的LINK。

图11(多个LINK，多个VcPHY)示出了设备1102经无接触链路1150A、1150B、1150C、1150D(可以被统称为“1150”)与伙伴设备1122通信的实施例1100。

设备1102可以包括主机系统1104和EHF IC 1106。EHF IC 1106可以包括多个EHF-XCVR 1112a、1112b、1112c和1112d(可以被统称为“1112”)。为了说明的清晰，设备1102的其它细节(诸如微处理器或微控制器)被略去了。

设备1122可以是设备1102的镜像设备，并且可以包括主机系统(未示出)和EHF IC1126，EHF IC 1126包括多个EHF-XCVR1132a、1132b、1132c和1132d，为了说明的清晰，设备1122的其它细节(诸如VcPHY、LINK和微处理器或微控制器)被略去了。如所示出的，可以有具有一个或多个EHF-XCVR(示出了四个)的单个EHF IC 1126。作为替代，可以有多个EHFIC，每个都具有其自己的一个或多个EHF-XCVR。

主机系统1104可以包括多个基于标准的LINK，包括例如(但不限于)HDMI链路层1117a、PCIe链路层1117b、DP链路层1117c和USB链路层1117d。

主机系统1104可以包括多个VcPHY(统称为“1119”)，包括但不限于，

-第一VcPHY 1119a，包括主机-cPHY 1114a和布置成用于处理从HDMI LINK 1117a接收/发送到HDMI LINK 1117a的数据并且经由EHF IC 1106中的第一EHF-XCVR 1112a通信的HDMI cLINK 1115a。

-第二VcPHY 1119b，包括主机-cPHY 1114b和布置成用于处理从PCIe LINK 1117b接收/发送到PCIe LINK 1117b的数据并且经由EHF IC 1106中的第二EHF-XCVR 1112b通信的PCIe cLINK 1115b。

-第三VcPHY 1119c，包括主机-cPHY 1114c和布置成用于处理从DP LINK 1117c接收/发送到DP LINK 1117c的数据并且经由EHF IC 1106中的第三EHF-XCVR 1112c通信的DPcLINK 1115c。

-第四VcPHY 1119d，包括主机-cPHY 1114d和布置成用于处理从USB LINK 1117d接收/发送到USB LINK 1117d的数据并且经由EHF IC 1106中的第四EHF-XCVR 1112d通信的USB cLINK 1115d。

VcPHY 1119可以与各自的EHF-XCVR 1112通信，其中EHF-XCVR 1112可以在一个EHF IC或多个EHF IC中，每个EHF IC可以具有单个EHF-XCVR对或多个EHF-XCVR对。在一些实现方式中，EHF IC的EHF-TX和EHF-RX可以不成对布置，而是作为单独的元件。例如，如果有道专用于HDMI，则EHF IC可以具有用于发送HDMI数据流的四个单独的EHF-TX以及一个用于HDMI控制/管理通信的EHF-XCVR对。

在LINK和VcPHY之间可以存在1：1关系。在VcPHY和EHF-XCVR之间可以类似地存在1：1关系(所示出的每个EHF-XCVR可以代表多于一个EHF-XCVR，或者单独的EHF-TX和EHF-RX)。

将cLINK和主机-cPHY块虚拟化为单个层VcPHY的概念使得能够有简化的方法来设计广泛的复杂系统。这是可能的，因为VcPHY功能上可以隔离主机系统与主机系统和EHF IC之间的电气接口以及EHF IC和伙伴EHF IC设备之间的无接触通信当中的任意一个或二者。因此，第一设备的主机系统可以与另一设备的主机系统通信，而不考虑VcPHY层和EHF IC的底层协议或电气规范。每个VcPHY(1119)操作为与一个或多个EHF IC通信。

多对LINK(1117)和VcPHY(1119)当中的一个或多个可以在分立设备上实现。类似地，多个EHF-XCVR 1112a、1112b、1112c和1112d当中的每一个可以被实现为分立的EHF IC。

图12(多个LINK，单个VcPHY)示出了适于经无接触链路与伙伴设备(未示出)通信的设备1202的实施例1200。为了说明的清晰，无接触链路和伙伴设备被略去了。

设备1202可以包括主机系统1204和EHF IC 1206。EHF IC 1206可以包括如所示出的单个EHF-XCVR 1212，或者多个EHF-XCVR，或者EHF-TX和EHF-RX每一种的一个或多个。为了说明的清晰，设备1202的其它细节(诸如微处理器或微控制器)被略去了。

主机系统1204可以包括多个基于标准的LINK(统称为“1217”)，包括例如HDMILINK 1217a、PCIe LINK 1217b和DP LINK 1217c。

主机系统1204可以包括单个VcPHY 1219，其可以包括主机-cPHY 1214和cLINK1215。所有三个LINK 1217都可以耦合到单个VcPHY 1219，但是在给定的时间只有一个LINK(1217a、1217b或1217c)与VcPHY通信(“选择性地连接”到其)。在任何给定的时间，主机系统1204可以使用任何一种基于标准的协议通过VcPHY 1219与(另一设备的)另一主机系统通信。VcPHY 1219耦合到EHF IC 1206(与其电通信)，EHF IC 1206又能够通过无接触链路(未示出)与另一设备(未示出)的EHF IC通信。主机系统1204可以基本上不知晓或者不知道底层PHY接口或EHF IC或无接触链路。主机系统激活LINK(HDMI LINK、PCIe LINK或DP LINK)之一，这可以基于与主机系统1204无接触通信的伙伴设备的能力。例如，如果伙伴设备要与主机系统1204建立PCI链路，则与PCIeLINK 1217b关联的cLINK 1215将启用单个链路通信，而不涉及HDMI LINK 1217a或DP LINK 1217c。类似地，其它协议通信可以基于接近的设备以及相应主机系统的能力来建立。

在一些实施例中，所有三个LINK都可以同时通过单个VcPHY通过无接触链路通信。VcPHY可以将来自每个LINK的数据流多路复用到单个或多个数据流，然后通过一个或多个EHF IC与伙伴设备无接触地传送这种数据流。

图13(多个LINK，多个VcPHY)示出了适于经无接触链路与伙伴设备(未示出)通信的设备1302的实施例1300。为了说明的清晰，无接触链路和伙伴设备被略去了。

设备1302可以包括主机系统1304和多个EHF IC 1306A、1306B和1306C(统称为“1306”)。每个EHF IC 1306可以包括单个EHF-XCVR(未示出)，或者多个EHF-XCVR。为了说明的清晰，设备1302的其它细节(诸如微处理器或微控制器)被略去了。

主机系统1304可以包括多个VcPHY(统称为“1319”)和多个基于标准的LINK(统称为“1317”)，以及交换机1320，并且可以如下布置。

-第一VcPHY 1319a(可以包括主机-cPHY和cLINK，未示出)可以布置为用于处理经由交换机1320从任何LINK 1317接收的数据，并且经由EHF IC 1306A经无接触链路(未示出)通信。

-第二VcPHY 1319b(可以包括主机-cPHY和cLINK，未示出)可以布置为用于处理经由交换机1320从任何LINK 1317接收的数据，并且经由EHF IC 1306B经无接触链路(未示出)通信。

-第三VcPHY 1319c(可以包括主机-cPHY和cLINK，未示出)可以布置为用于处理经由交换机1320从任何LINK 1317接收的数据，并且经由EHF IC 1306C经无接触链路(未示出)通信。

-附加的基于标准的链路(未示出，诸如USB)可以经由交

换机1320连接(耦合)到任何VcPHY 1319。

在这种实施例中，主机系统1304通过交换机1320将LINK 1317中给定的一个耦合到VcPHY 1319中选定的一个，其中交换机1320可以由主机系统通过固件、软件或硬件控制来配置，并且连接矩阵取决于打算与主机系统通信的(一个或多个)伙伴设备。例如，如果伙伴设备打算通过EHF IC 1306B与主机系统1304建立PCIe链路，则主机系统1304将交换机1320配置为使得VcPHY 1319b与PCIe LINK 1317b通信，由此启用主机系统与对等设备之间的PICe链路。多个设备可以通过EHF IC 1306同时连接到主机系统。在应用中，第一伙伴EHFIC(或设备)可以通过EHF IC 1306B建立PCIe链路，第二伙伴EHF IC(或设备)可以通过EHFIC 1306A建立DP链路，并且第三伙伴EHF IC(或设备)可以通过EHF IC 1306C建立HDMI链路。交换机被主机系统配置为使得对应的VcPHY和EHF IC对与适当的LINK通信。为了确保这一点，每个VcPHY中的cLINK可以向主机系统提供关于伙伴通信协议的信息，使得交换机被适当配置。

可以以硬件或软件实现的交换机1320可以操作为在多个LINK和多个VcPHY之间路由流量(数据流)，而不从功能上修改流数据或控制/管理数据。在一些应用中，交换机1320充当“哑”路由元件，基于配置设置，交换机1320在基于标准的LINK 1317和VcPHY 1319之间提供(一个或多个)通信通道。LINK 1317的数量和VcPHY 1319的数量可以，但不需要，彼此相同。例如，交换机1320可以操作为在多个LINK和单个VcPHY之间路由流量(数据流)，而不从功能上修改流数据或控制/管理数据。

多个设备

在以上阐述的例子中，通常，可以被认为是“发起”设备(可以被称为“x02”，其中“x”可以是图号)的给定设备的主机系统示为或者讨论为与单个“伙伴”设备(可以被称为“x22”)通信。

(给定，或“发起”)设备的主机系统可以与通过无接触链路耦合的多个伙伴设备的主机系统通信。这些伙伴设备当中的一些可以包括例如显示系统、外围设备和/或计算系统。应当理解，本文所讨论的任何设备(发起、伙伴)都可以仅仅包括主机系统和EHF IC，而没有显示器等，诸如在联网环境中的主机系统的典型情况。

图14示出了经两个无接触链路1450A和1450B(可以被统称为“1450”)与两个伙伴设备1422A和1422B(可以被统称为“1422”)通信的设备1402的实施例1400。一个或多个伙伴设备1422可以仅仅包括主机系统和EHF IC。

设备1402可以包括主机系统1404和多个EHF IC 1406A、1406B(统称为“1406”)。每个EHF IC 1406可以包括单个EHF-XCVR(未示出)。为了说明的清晰，设备1402的其它细节(诸如微处理器或微控制器)被略去了。

主机系统1404可以包括多个(示出了两个)VcPHY(统称为“1419”)，包括但不限于，

-第一VcPHY 1419a(包括主机-cPHY和cLINK)，布置为用于处理直接或经由交换机从一个或多个基于标准的LINK接收的/向其发送的数据。

-第二VcPHY 1419b(包括主机-cPHY和cLINK)，布置为用于处理直接或经由交换机从以太网协议栈1421接收的/向其发送的数据。

-为了说明的清晰，只示出了两个VcPHY 1419。

示出了两个伙伴设备1422A和1422B，每个分别具有包括一个或多个EHF-XCVR(未示出)的EHF IC1426A和1426B和主机系统1424A和1424B。主机系统1424A和1424B可以每个分别包括一个或多个VcPHY 1439A和1439B。为了说明的清晰，设备1422A/1422B的其它细节(诸如微处理器或微控制器)被略去了。

如由附图所示出的，单个主机系统1404可以通过多个VcPHY和多个EHF IC与多个设备1422A、1422B通信，这些当中的每一个都具有基于独特协议的数据流，其中协议诸如(但不限于)以太网、HDMI、PCI、DisplayPort。设备1422A示为与可以包括显示器1432的计算系统或外围设备1430连接。主机系统1424A与外围设备1430之间的通信可以经基于标准的链路。设备1422B示为具有到互联网或云的连接1440。这可以通过有线以太网链路或通过诸如WiFi或LTE的无线链路来实现。

主机系统1404可以启用显示流和以太网协议数据当中的至少一个的通信。以太网协议数据可以传送到以太网或云/从其传送。从主机系统1404通过一个或多个EHF IC(1406、1426)通过无接触链路(1450)传送的流数据可以传送到具有到显示器、计算或外围设备当中的一个或多个的有线连接的设备/从该设备传送。

如本文所使用的，术语“互联网”(及其变体)可以指使用标准的互联网协议套件(TCP/IP)为全世界几十亿用户服务的互连计算机网络的全球系统。它是由数百万从本地到全球范围的私有、公共、学术、商业和政府网络组成的网络的网络，这些网络通过电子、无线和光学联网技术的广泛阵列链接。互联网携带广泛的信息资源和服务，诸如万维网(WWW)的相互链接的超文本文件、支持电子邮件的基础设施以及对等网络。许多其它服务经互联网实现，包括电子邮件、文件传送、远程计算机控制、新闻组以及在线游戏。所有这些服务都可以在网络用户可访问的任何内联网上实现。

如本文所使用的，术语“云”(及其变体，诸如“云计算”)可以指涉及通过诸如互联网的实时通信网络连接的大量计算机的各种计算概念。云计算是经网络的分布式计算的同义词，并且意指同时在许多连接的计算机上运行程序或应用的能力。该短语还更常见地指基于网络的服务，这种服务看起来是由实时服务器硬件提供的，并且事实上是由通过运行在一个或多个真实机器上的软件模拟的虚拟硬件提供的。这种虚拟服务器不物理地存在，并且因此可以实时四处移动并放大或缩小，而不会影响最终用户。

一些附加变体(使用场景)

以上阐述的许多描述集中在主机-cPHY和VcPHY的实现方式，如对“发起”设备(x02)适用的。在以下的例子中，描述更多地针对一个或多个伙伴设备(x22)的细节。

在企业(诸如大服务器类型)应用中，无接触数据传送可以被利用，以显著地简化复杂性并提高交换架构的可靠性和性能。这些应用中的链路需要经物理介质以多Gbps数据率发送，同时有非常低的错误率，其中物理介质与多个板和嵌到这些板的连接器连线。由这些物理连接引入的不理想性显著降低了这些链路的可靠性并增加了功率耗散。通过让这些链路的相当一部分通过无接触链路通信，包括有可能利用塑料波导经长距离连接，以上问题可以显著缓解。

如本文所使用的，术语“交换架构”可以指被交换设备使用的交换互连体系架构，该架构将在其一个端口中进入的数据重定向到其另一个端口。交换架构可以根据以太网协议实现。

图15示出了经无接触链路1550A、1550B(可以被统称为“1550”)与伙伴设备1522通信的设备1502的实施例1500。

设备1502可以包括主机系统1504和EHF IC 1506A和1506B(统称为“1506”)。如上所述，EHF IC 1506可以包括一个或多个EHF-XCVR。为了说明的清晰，设备1502的其它细节(诸如微处理器或微控制器)被略去了。

设备1522可以包括EHF IC 1526A和1526B(统称为“1526”)以及主机系统1524。

附加的EHF IC 1546A和1546B(统称为“1546”)示为与交换架构1570通信。这些附加的EHF IC 1546A和1546B可以被包括在设备1522中，或者可以在设备1522外面。

主机系统1524可以包括网络处理器1560和VcPHY，并且可以按如下被布置：

-VcPHY 1539a被连接在网络处理器1560与EHF IC 1506A之间。

-VcPHY 1539b被连接在网络处理器1560与EHF IC 1506B之间。

-VcPHY 1559a被连接在网络处理器1560与EHF IC 1546A之间。

-VcPHY 1559b被连接在网络处理器1560与EHF IC 1546B之间。

主机系统1504可以是通过无接触链路与网络处理器1560对接的服务器。网络处理器1560可以通过一个或多个无接触链路连接到交换架构1570。计算系统与网络处理器之间的通信可以通过无接触链路。网络处理器与交换架构之间的通信可以通过无接触链路。

背板应用会在联网应用中对更高数据率的传输置以显著的物理瓶颈。光学链路被认定能缓解这些瓶颈，但这些链路是昂贵的，并且由于在光纤对准、尺寸等方面的物理约束而具有限制。利用EHF IC的无接触通信减轻了传统有线链路的这些缺点。利用本文所公开的技术的优点，特别是关于VcPHYs，主机系统或服务器可以对底层的物理介质不可知并可以经EHF无接触链接可靠地发送/接收数据。

如本文所使用的，术语“背板”可以指彼此结合操作的一组电连接器，诸如以便允许几个印制电路板连接到一起以构成完整的计算机系统。机械连接器可以被无接触连接器或无接触子系统代替。

图16示出了经无接触链路1650A、1650B(可以被统称为“1650”)与伙伴设备1622通信的设备1602的实施例1600。

设备1602可以包括主机系统1604以及EHF IC 1606A和1606B(统称为“1606”)。如上所述，EHF IC 1606可以包括一个或多个EHF-XCVR。为了说明的清晰，设备1602的其它细节(诸如微处理器或微控制器)被略去了。

设备1622可以包括EHF IC 1626A和1626B(统称为“1626”)以及交换机芯片1660。附加的EHF IC 1646A和1646B(统称为“1646”)示为与背板1670通信。

这说明主机系统1604可以是可通过EHF无接触链路和主机系统中的VcPHY与交换机芯片1660通信的服务器。交换机芯片1660又可以通过EHF无接触链路和交换机芯片本身当中的VcPHY(未示出)以及EHF IC耦合到背板环境的剩余部分。通过避免经物理背板传输基带数据，由于经物理介质传输造成的整体可靠性和功率耗散可以显著减轻。交换机芯片1660可以发送和接收符合传统以太网协议的数据。交换机芯片可以对底层PHY实现方式不可知。

图17示出了其中设备1702的具有VcPHY 1719的主机系统1704经无接触链路1750经由EHF IC 1706与包括EHF IC 1726和桥接芯片1760的设备1722通信的实施例。主机系统中的LINK 1717可以与任何基于标准的协议兼容，并且桥接芯片1760可以被设计为将通过其VcPHY接收和发送的、到主机系统1704/来自主机系统1704的数据转译成与不同标准兼容并且经有线连接1770发送/接收的协议数据。例如，LINK可以被设计为用于DisplayPort，并且桥接芯片可以将这个数据转译成与Thunderbolt兼容的数据，并且可以经有线接口发送或接收。这种实施例的几种扩展是可能的，包括让桥接芯片将从主机系统接收的/发送到主机系统的数据流转译成一个或多个数据流，每个数据流基于不同的标准。

如本文所使用的，术语“桥接芯片”可以指在无接触链路和有线(基于标准的)连接之间提供接口的集成电路芯片(等等)，从而允许两个(或更多个)不同I/O总线体系架构和/或协议之间的互连。

在本发明中所描述的任何实施例中，取决于特定的设备或系统，各种层或功能可以以软件或者硬件实现。在实施例中，VcPHY的cLINK和LINK当中任何一个或二者可以以软件实现。在一种实施例中，VcPHY的部分也可以以软件实现，该部分可以包括cLINK的部分或全部。在一种实施例中，图13中的交换机可以以软件实现。

虽然(一个或多个)发明已经关于有限数量的实施例进行了描述，但是这些不应当被认为是对这(一个或多个)发明的范围的限制，而是作为一些实施例的例子。基于本文所阐述的(一个或多个)公开内容，本领域技术人员可以设想其它可能的变化、修改和实现，这些也应当被认为在本发明的范围之内，并且可以被要求保护。

Claims

1.一种第一电子设备(202，302，402，502)，包括：

主机系统(204，304，404，504)，包括物理层PHY和链路层LINK；及

EHF无接触EHF IC(206，306，406，506)，包括至少一个收发器EHF-XCVR(212，312，512)并且能够经无接触链路(250，350，450，550)与第二电子设备(222，322，422，522)进行通信；

特征在于：

所述PHY包括与所述EHF IC通信的第一无接触物理层Host-cPHY(214，314，414，514，图8A)，用于经无接触链路发送信号和接收信号当中的至少其一，其中所述Host-cPHY能够发送和接收电信号，所述电信号能够与符合基于标准的协议的PHY对接，并且其中所述物理层是虚拟化的无接触物理层VcPHY，其中所述链路层(LINK)是基于标准的链路层(LINK)，其中所述VcPHY包括所述Host-cPHY，并且其中所述VcPHY还包括用于与所述基于标准的链路层(LINK)对接的第一无接触链路层(cLINK)。

2.如权利要求1所述的第一电子设备，其中所述第一电子设备还包括：

基于标准的链路层(LINK)和无接触链路层(cLINK，215a，图8C)当中的至少一种。

3.如权利要求1所述的第一电子设备，其中：

所述至少一个EHF-XCVR被配置成操作为发送器或接收器，或者两者兼而有之。

4.如权利要求1所述的第一电子设备，其中：

控制和状况数据在所述主机系统和所述EHF IC之间被传送，以提供对所述EHF IC的电源管理和控制。

5.如权利要求1所述的第一电子设备，其中：

由所述主机系统输出的信号的一个或多个参数确定从所述EHF IC输出的EHF信号的一个或多个特性。

6.如权利要求1所述的第一电子设备，其中所述EHF IC还包括：

第二无接触物理层(EHF-cPHY，244，图8B)，其部署在所述Host-cPHY和所述至少一个收发器之间的信号路径中。

7.如权利要求1所述的第一电子设备，其中所述Host-cPHY适于执行以下至少一个：

实现数据经所述EHF无接触链路的传送；

执行数据的编码或解码；

执行用于数据调制的编码；

执行存在检测；

加密/解密数据；

调整所述主机系统和所述EHF IC之间的电压电平；及

启用轮询、设定信标和安全性当中的至少一个。

8.如权利要求1所述的第一电子设备，其中所述第一电子设备的主机系统适于沿所述第一电子设备和所述第二电子设备之间的整个路径优化包括任何电气链路和无接触链路的通信链路的至少一部分的性能。

9.如权利要求1所述的第一电子设备，其中所述第一电子设备的主机系统跟踪一个或多个EHF IC的状态。

10.如权利要求1所述的第一电子设备，其中：

所述Host-cPHY能够模拟基于标准的PHY，并且能够在基于标准的PHY功能与无接触Host-cPHY功能之间进行切换。

11.如权利要求1所述的第一电子设备，其中所述Host-cPHY被实现，而不需要主机系统中的任何软件改变来支持基于标准的协议。

12.如权利要求1所述的第一电子设备，其中所述Host-cPHY能够优化从所述EHF IC的发射。

13.如权利要求1所述的第一电子设备，其中所述Host-cPHY适于执行以下至少一个：

优化所述EHF无接触链路的性能；

为经无接触传输介质经由EHF IC发送的EHF信号确定和建立最优定时和信号电平；及

将所述LINK层的输出转译为适合与所述EHF无接触链路对接并经其发送的格式。

14.一种无接触通信系统，包括：

至少一个如权利要求1所述的第一电子设备。

15.一种在电子设备(202/302/402/502，222/322/422/522)之间经EHF无接触通信链路(250/350/450/550)通信的方法，至少一个设备具有主机系统(204/224，304，402/424，504/524)和EHF IC(206/226，306/326，406/426，506/526)，特征在于：

至少一个电子设备包括专用于经所述EHF无接触通信链路的EHF无接触通信的无接触物理层Host-cPHY(214/234，314，414/434，514/534，图8A)，其中所述Host-cPHY启用所述EHF IC的轮询和设立信标中的至少一个，其中所述物理层是虚拟化的无接触物理层VcPHY，其中所述VcPHY包括所述Host-cPHY，并且其中所述VcPHY还包括用于与基于标准的链路层(LINK)对接的第一无接触链路层(cLINK)。

16.如权利要求15所述的方法，其中：

所述Host-cPHY能操作以控制EHF IC的操作模式，所述操作模式选自包含编程寄存器、控制发送器和接收器设置、调整电源设置和选择频率的组。

17.如权利要求15所述的方法，还包括所述Host-cPHY执行以下至少一个：

直接驱动和控制所述EHF IC；

实现数据经所述EHF无接触链路的传送；

允许所述主机系统实现附加功能，所述附加功能包括电源管理、加密、数字权限管理和振动检测当中的一个或多个；

执行编码，以控制所述EHF IC；

执行电源管理；

优化所述EHF无接触链路的性能；

执行存在检测；

加密/解密数据；

为经传输介质经由所述EHF IC发送的EHF信号确定和建立最优定时和电平；

调整所述主机系统与所述EHF IC之间的电压电平；

将所述基于标准的链路层(LINK)的输出转译为适合与所述EHF无接触链路对接并经其发送的格式；

启用轮询、设立信标和安全性当中的至少一个；及

沿从所述电子设备的主机系统到另一电子设备的主机系统的整个路径从端到端优化通信的行为。