CN105934891A - 用于非对称全双工通信的设备、方法及系统 - Google Patents

Abstract

一种技术与方法，经由信号线以执行非对称全双工通信。在一实施例中，收发器包括发射器电路，以经由耦合至信号线的节点传送第一信号，其中传送第一信号的同时，收发器经由节点而以实质上不同于第一信号的数据速率接收第二信号。在另一实施例中，收发器的信号处理电路在节点处检测复合信号，复合信号包括第一信号和第二信号的组合。基于第一信号和第二信号的组合，信号处理电路生成经处理信号，包括信号处理电路减少由第一信号造成的贡献。经处理信号被提供至收发器的接收器电路。

Description

用于非对称全双工通信的设备、方法及系统

技术领域

本文中所讨论的实施例总体上涉及电子装置领域，且特别地但并不唯一地涉及有线通信。

背景技术

随着集成电路(IC)设计与制造技术的进步，连续几代的集成电路装置持续缩减尺寸。伴随较小IC尺寸而来的是大幅提升此类IC的性能以接收、传送及处理数据。这导致了依赖于海量有线通信的技术的快速发展。然而，各种互连媒体的信道容量(channel capacity)虽然有所改善，但却没有跟上IC所提高的处理速度。

一种克服信道容量限制的方式设计出能容纳更多硬件信道的装置。然而，更多的通道需要更多用于连接器接脚的接触点，从而增加装置尺寸，并限制与传统连接器的兼容性。另一种方式是使装置支持一种双向通信的类型，称为通过单信号线的全双工。全双工通信通常涉及某一装置经由信号线而传送信号至另一装置，其中传送是与此装置经由相同的信号线而从另一装置接收另一信号同时发生的(concurrent)。全双工是不同于通过单信号线的半双工双向通信，其通常涉及执行某种形式的时分复用(time-division multiplexing)，以将经由信号线传送信号的周期与经由相同信号线接收信号的周期相区别。

全双工通信的实施由于装置的需求而变得复杂，以同时地在相同信号线上，区别对应其他装置传输的信号组成，这些信号组成对应此装置自身传输的其他信号组成。相较于本地生成的传送信号组成，当接收信号组成显著衰减时，从传送信号组成区别出此接收信号组成的技术的效过往往是受限的，而当高数据速率和/或长信道路径时也是如此。从传送信号组成区别此接收信号组成也可因为其他因素而变得复杂，诸如由于连接器或其他各种通道暇疵而造成的信号反射的存在。其结果是，根据现有技术，当前及下一代的有线线路技术受限于其有效地和可靠地适应全双工通信的能力。

发明内容

附图说明

本发明的各种实施例是通过在附图中图式的示例的方式说明，而非通过限制的方式，其中：

图1是根据一实施例的方框图，图示用于执行全双工通信的系统的组件。

图2是根据一实施例的方框图，图示用于执行全双工通信的系统的组件。

图3A～3C中的每一个是根据相对应实施例的电路图，图示用于执行全双工通信的各种收发器的组件。

图4A是根据一实施例的流程图，图示用于执行全双工通信的方法的组件。

图4B是根据一实施例的流程图，图示用于配置收发器的方法的组件。

图5是根据一实施例的电路图，图示用于执行全双工通信的收发器的组件。

图6A是根据一实施例的时序图，图示执行全双工通信的组件。

图6B是根据一实施例的时序图，图示执行全双工通信的组件。

图7是根据一实施例的方框图，图示用于执行全双工通信的计算机系统的组件。

具体实施方式

本文所讨论的实施例各种不同方式包括技术和/或机制，以在装置之间促进全双工通信。此全双工通信至少在数据速率方面可以是非对称的，例如从某一装置经由信号线所传送的信号的数据速率是不同于经由相同信号线而由此装置同时地所接收的另一信号的数据速率。可替代地或另外地，此全双工通信可经由用于单端通信或用于差分通信的信号线。例如，信号线可为两个信号线中的一个，其用于差分信号对(differential signal pair)。在一实施例中，全双工通信是交换具有不归零(Non-Return to Zero,NRZ)编码的信号。

根据一实施例而执行全双工通信的收发器(transceiver)可包括发射器电路以经由信号线驱动第一信号而用于传输。并行于该第一信号的传输，收发器可以经由相同信号线而从另一装置接收第二信号。因此，信号线可同时地承载一个复合信号，其包括第一信号和第二信号的组合(combination)。收发器可包括电路以执行该复合信号的信号处理，由此将所接收第二信号的组成与同时地所传送第一信号的组成相区别。

如本文所指，术语“传送信号组成”是指信号的组成，其是经由信号线而由收发器(或由包括此收发器的装置)作为全双工通信交换的部分进行传送。类似地，本文所称的术语“接收信号组成”是指信号的组成，其是由收发器(或由包括此收发器的装置)作为此全双工通信的部分进行接收。除非另有说明，本文所称的术语“信号处理”是指一个或多个操作，用以将接收信号组成与传送信号组成相区别。

图1图示根据一实施例的系统100的组件，以用于执行全双工通信。系统100可包括第一装置110，其包含收发器120以各种不同方式实现第一装置110与一个或多个其他装置之间的通信。举例来说，收发器120可与系统100的第二装置140一起而参与至全双工通信中。此全双工通信可例如包括经由信号线130而同时地交换的信号132、134，信号线130将第一装置110及第二装置140相互耦合。实施例可以各种不同方式实现，例如完全由收发器120、由第一装置110作为一个整体，或由系统100作为一个整体。

第一装置110和第二装置140可经由信号线130以及在某些实施例中的一个或多个额外的信号线(未示出)，而硬连接(hardwired)至彼此。可替换地，第一装置110可包括连接器硬件(未示出)，以用于部分或全部这样的信号线以各种不同方式耦合至收发器120或与收发器120去耦合(decouple)。在一实施例中，信号线130是用于第一装置110及第二装置140之间差分信令的信号线对中的一个信号线。

如本文所指，术语“信号源(source)”是指提供通信至某些其他装置的装置特性。相对应地，“终端(sink)”是指从某些其他(信号源)装置接收通信的装置特性。在一实施例中，第一装置110包括一个或多个传统信号源装置的功能。通过说明而非限制的方式，第一装置110可包括功能，包括但不限于，个人计算机(例如平板计算机、笔记本电脑、超轻薄笔电、膝上型计算机、桌面计算机和/或诸如此类)、一体型摄录像机(camcorder)、智能型手机、游戏机、电视、监视器、显示器、机顶盒、家庭影院接收机和/或诸如此类。第一装置110还可包括一个或多个传统终端装置的功能，包括但不限于电视、监视器、显示器和/或诸如此类。第二装置140也可包括一个或多个传统信号源装置的功能以及一个或多个传统终端装置的功能。通过说明而非限制的方式，第二装置140可包括第一装置110的部分或全部特征。

在一实施例中，收发器120包括发射器电路122以驱动信号132，用于从第一装置110经由节点128向第二装置140传输，节点128耦合至信号线130。发射器电路122可包括任何各种传统发射器的功能，包括但不限于，缓冲、数字模拟转换、放大、预驱动器逻辑和/或诸如此类。发射器电路122可包括或耦合至信号缓冲电路，而其耦合在部分或全部发射器电路122以及节点之间。此信号缓冲电路可包括任何各种的一个或多个电路组件，以提供从发射器电路122至节点128的高输出阻抗路径。作为说明而非限制，这样的信号缓冲电路可包括二极管、放大器、和/或一个或多个晶体管(例如信号驱动器)，配置为从信号134提供部分或全部发射器电路122的至少部分隔离。收发器120还可以包含信号处理电路(SPC)126，耦合于节点128以及收发器120的接收器电路124之间。

在第一装置110和第二装置140之间的全双工通信期间的某个时间点，节点128可以包括复合信号，包含信号132和信号134的组合，例如信号132和134在节点128上彼此迭加。基于在节点128上的信号组合，信号处理电路126可提供主动和/或被动信号处理以产生经处理信号150，而其是从信号处理电路126向接收器电路124提供。基于在节点128的信号组合，信号处理电路126的操作可包括减少由信号132中的一个或多个信号组成造成的贡献。作为说明而非限制，信号处理电路126可包括主动电路组件和/或被动电路组件以滤波、减去、衰减或以其他方式减少由信号132组成对经处理信号150造成的贡献，例如至少相对于由信号134组成对经处理信号150造成的贡献。在一实施例中，经处理信号150的产生进一步基于信号处理电路(SPC)126从收发器120的其他电路接收一个或多个额外的输入(未示出)。

运用从信号处理电路126得到的经处理信号150，接收器电路124可能够更好地识别出由信号134表示的信息。接收器电路124可包括任何各种传统接收器的功能，包括但不限于放大、缓冲、数字信号处理和/或诸如此类。

至少在数据速率相关上，于第一装置110及第二装置140之间的全双工通信之间可为非对称。举例来说，当其被同时地沿着信号线130而以各别不同的方向交换时，信号132、134可具有各别不同的每秒比特率通信。某些实施例以各种不同方式利用这样的数据速率差异，以对接收器电路提供简化和/或其他改良机制，以将经由信号线接收的信号组成(接收信号组成)与经由相同信号线同时地传送的信号组成(传送信号组成)相区别。通过说明而非限制的方式，某些实施例响应于确定(determination)来交换全双工通信，而用于此通信的数据速率差异要达到或超过某些临界差异值(threshold differentialvalue)。在一实施例中，差异值可例如至少是三比一。在某些实施例中，数据速率差异可为五比一，或是更大。

可替换地或另外地，全双工通信可基于确定，而这样的通信是包括一个或多个特定的传送信号特性和/或接收信号的特性。举例来说，全双工通信可由具有特定上升时间和/或下降时间(本文统称为信号转换时间)的信号，而加以调节或以其他方式表征。通过说明而非限制的方式，用于信号132、134中较慢者的信号转换时间可不短于某些临界时间段，诸如信号132、134中较快者的单个数据位时间段(single data bit time period)，例如其中本文所称“较慢”及“较快”是分别意指相对的低数据速率以及相对的高数据速率。

在一实施例中，全双工通信可由具有称作如“稳定部分(stableportion)”或“宁静部分(quiet portion)”的较快数据速率信号，而附加地或替代地加以调节或以其他方式表征，且其是并行于较慢数据速率信号的预期转换时间，例如在接收较慢数据速率信号的同时传送较快数据速率信号的装置处。“稳定部分”是指信号的两个或多个连续位中的每个位具有相同的逻辑水平，例如全部是低逻辑水平(零“0”)或全部是高逻辑水平(一“1”)。稳定部分的位可为占位位(placeholder bit)，其提供高数据速率信号的稳定性，从而在稳定部分的通信期间使得低数据速率信号的任何转换更容易被区别，例如由信号处理电路(SPC)126和/或接收电路124。

图2图示根据一实施例的系统200的组件，以用于全双工通信。系统200可例如包括系统100的某些或全部特征。在一实施例中，系统200包括第一装置210，其提供第一装置110的某些或全部功能。第一装置210可包括收发器220以用各种不同方式实现在第一装置210与一个或多个其他装置之间的通信。某个实施例可例如完全在收发器220中实现。另一实施例可由第一装置210作为整体而实现。又一实施例可由系统200作为整体而实现。任何各种其他实施例可根据本文所讨论的技术而替代性地实现。

第一装置210可包括耦合至收发器220的连接器230，而以各种不同方式将第一装置210连接至系统200的某些其他装置以进行信息的交换。在一说明性实施例中，连接器230可在某个时间点经由互连240而耦合第一装置210到系200的第二装置250，例如用于第一装置210及第二装置250之间的全双工交换通信。这样的全双工通信可例如包括收发器220，经由互连240的信号线以传送信号242，并同时地经由互连240的相同信号线以接收信号244。

连接器230可包括一个或多个通道，诸如接脚和/或其他互连硬件，而其配置兼容于特定的接口标准。举例来说，连接器230可以是使用USB 2.0、USB 3.0或其他USB标准的微型USB、迷你USB或标准USB连接器。在另一实施例中，连接器230是兼容于一个或多个HDMI标准(例如由加州桑尼维尔的HDMI授权有限责任公司于2009年5月28日公布的HDMI 1.4标准)、移动高画质连结(MHL)标准(例如由加州桑尼维尔的MHL联盟于2010年6月30日公布的MHL1.0规范)、数字视频接口(Digital Visual Interface,DVI)标准(例如由华盛顿州温哥华的数字显示工作小组(Digital Display WorkingGroup)于1999年4月2日公布的DVI 1.0标准)、显示端口(DisplayPort)标准(例如由加州纽瓦克的视讯电子标准协会(Video ElectronicsStandards Association)于2009年12月22日公布的DisplayPort 1.2标准)和/或诸如此类。

收发器220可配置用于非对称全双工通信，诸如例如经由互连24的一个或多个信号线。举例来说，收发器220可以各种不同方式在多个配置之间而在不同时间进行转换，而这些配置至少包括用于此非对称全双工通信的一个配置。虽然某些实施例不限于这方面，但这些配置还可包括用于不同非对称全双工通信的配置和/或用于对称或半双工通信的配置。

在一实施例中，全双工通信收发器220是否和/或如何参与非对称全双工通信，可由与第二装置250的通信能力有关的特定特性(或不存在的特性)的指示(indication)而为基础(或以其他方式基于此指示)。通过说明而非限制的方式，收发器220是否是操作在(在一实施例中，且保持或转换)用于非对称全双工通信的特定配置，可基于某一指示，而此指示是第二装置250所包括的功能支持具有一个或多个特性的信号交换。这样的一个或多个特性可例如包括，由第二装置250接收信号的特性和/或由第二装置250传送信号的特性。在一实施例中，某些或全部的时序特性可促进收发器220将信号242与信号244相区别。

举例来说，第一装置210可包括控制逻辑225以接收某个已连接装置存在的指示280，而其能够经由连接器230接收特定类型信号和/或传送特定类型信号至连接器230。在一实施例中，控制逻辑225可检测这个已连接装置(例如第二装置250)在全双工通信中支持信号的相对应的数据速率之间的差异。可替代地或另外地，控制逻辑225可检测所连接的装置支持信号转换的特定时序(也称为“相位(phase)”或“偏移(offset)”)、特定稳定(宁静)部分和/或诸如此类。基于这种检测，控制逻辑225可传送信号285，以指示收发器220是操作于非对称全双工通信的模式中，例如其中信号285使得收发器220转换至此非对称全双工通信的特定配置。举例来说，收发器220可包括发射器电路122和接收器电路124，其中信号285针对此电路以各种不同方式设置一个或多个相对应的频率速度、缓冲率、信号上升/下降相位、信号上升/下降时间、稳定周期期间、稳定周期偏移和/或诸如此类。

指示280可例如基于伴随第二装置250和/或第三方代理(未示出)的发现交换而被提供至控制逻辑225以识别出第二装置250的能力。通过说明而非限制的方式，指示280可由收发器220送达或产生以响应于第一装置210和第二装置250之间的握手(handshake)交换，例如经由互连240或边带通道(未示出)。任何各种传统的握手协议或其他能力发现机制可被扩展或以其他适合方式提供指示280至控制逻辑225。某些实施例并不限于相对特定类型的发现交换，而由指示280的表示以确定第二装置250的能力。

在一实施例中，收发器220的功能允许连接器230可以各种不同方式耦合、去耦合和/或再耦合于相同装置和/或不同装置，而用于各种类型的通信。通过说明而非限制的方式，连接器230可在某个时间点与第二装置250去耦合，并随后经由互连260(例如互连240或某些其他互连)耦合至某些第三装置270，以用于装置210、270之间的交换。在一实施例中，第三装置270仅仅是第二装置250，例如其中第二装置250是与第一装置210去耦合，并随后再耦合至第一装置210，和/或其中第二装置250转换配置，以用于接收从第一装置210而来的不同类型通信。虽然某些实施例并不限此，但经由互连260的交换可包括其他的非对称全双工通信。举例而言，这样的全双工通信可包括收发器220，以经由互连260的信号线传送信号262，并同时地经由互连260的相同信号线从第三装置270接收信号264。在这一实施例中，控制逻辑225可配置收发器220与第三装置270用于全双工通信，而有别于第二装置250，例如包括具有不同的数据速率差异。

图3A图示根据一实施例的收发器300a的组件，以用于参与非对称全双工通信。收发器300a可操作在如第一装置110的装置中，例如其中收发器300a包括收发器120或收发器220的部分或全部功能。

非对称全双工通信可包括收发器300a，经由耦合至节点340a的信号线而传送信号，且并行于此传送，经由相同的信号线而从其他装置接收另一信号。至少在有关经由节点340a而以各种不同方式接收及传送相对应的信号数据速率上的此通信可为非不对称的。举例来说，于经由节点340a而由收发器300a传送(或接收)的信号数据速率以及经由节点340a而由收发器300a同时地接收(或传送)的信号数据速率之间可存在实质的差异，例如至少三比一的比例。

收发器300a可包括信号处理电路(例如包括说明性的减法器电路330a)，在节点340a处耦合以采样或以其他方式接收复合信号。在给定时间，复合信号可包括经由信号线而由收发器300a传送的信号以及经由信号线而由收发器300a接收的并行信号的组合。减法器电路330a可执行信号处理，以将一个或多个接收信号组成与一个或多个传送信号组成相区别。

作为说明而非限制的方式，收发器300a的发射器电路可经由信号缓冲电路310a驱动传送信号至节点340a，而信号缓冲电路310a包括在或耦合至此发射器电路。此发射电路可进一步驱动传送信号(例如经由其他信号缓冲电路315a)，作为用于减法器电路330a的参考(或“伪(dummy)”)输入信号。减法器电路330a可包括差分放大器、电压减法器和/或其他这类电路逻辑，以从由节点340a采样的复合信号减去由信号缓冲电路315a提供的伪信号。基于这样的信号减法，减法器电路330a可提供输出信号(于本文中也称为“经处理信号”)至收发器300a的接收器电路。举例来说，这样的接收器电路可在减法器电路330a的输出上包括或耦合至信号缓冲电路320a。在一实施例中，由信号缓冲电路320a接收的经处理信号可随后从信号缓冲电路320a提供至收发器300a的数字信号处理电路(未示出)。举例来说，信号缓冲电路320a的输出可提供作为用于有限脉冲响应(initeimpulse response,FIR)数字处理器的输入，而其被配置以确定经处理信号的平均。

这样的数字处理器可实现有限脉冲响应(FIR)算法，例如包括在经处理信号的现有数值之前与之后，决定某整数n个样本的移动平均值，并将此移动平均值与临界值比较。举例来说，如果平均值高于临界值，则经处理信号可认为是高逻辑(例如“1”)，否则，其可认为是低逻辑(例如“0”)。在另一实施例中，有限脉冲响应(FIR)算法可使用加权移动平均算法，而对采样窗口中的不同位置的数据分配不同的权重。数字处理器可智能动态地运用这些权重，例如根据之前的资料采样。举例来说，如果处理器在采样窗口中的特定位置上检测到错误的发生，则此特定位置可给定为“零”的权重或“负”的权重。

在由减法器电路330a的信号减法期间，区别接收信号组成可因需要边沿时序匹配(edge timing match)而被复杂化。具体而言，如果从信号缓冲电路315a来的信号输出的上升/下降时间无法很好地匹配从信号缓冲电路310a来的信号输出的上升/下降时间，则减法器电路330a可能无法适当地减去传送信号组成。如果于传送信号及接收信号之间存在实质的数据速率差异，则此边沿时序可能不精确，而某些实施例以各种不同方式利用此现实情况。相比之下，用于提供对称全双工通信的传统收发器架构通常会需要高带宽信号减法器，而这会造成自身设计上的困难。

图3B图示根据一实施例的收发器300b的组件，以用于参与非对称全双工通信。收发器300b可提供用于通信的替代架构，而有别于例如由收发器300a执行的通信。举例来说，收发器300b可包括或耦合至节点340b，而其功能相当于节点340a。收发器300b可经由耦合至节点340b的信号线以传送信号，且与此传送并行地，经由相同信号线而从另一装置接收信号。举例来说，收发器300b的发射器电路可经由信号缓冲电路310b驱动传送信号至节点340b，而信号缓冲电路310b是包括在或耦合至此发射器电路。

收发器300b的带通滤波电路370b(在本实施例中包括RC电路，而RC电路包含电阻器330b及电容器332b)可经耦合而在节点340b处接收复合信号。带通滤波电路370b可提供信号滤波以将一个或多个接收信号组成与一个或多个传送信号组成相区别。举例来说，电阻器330b及电容器332b可配置成通过由接收信号主导的在某一频率范围的信号组成，并过滤由传送信号主导的在另一频率范围的信号组成。通过说明而非限制的方式，RC电路是用作为低通滤波，其中相较于经由节点340b而同时地由收发器300b接收的信号，经由节点340b而由收发器300b传送的信号是高数据速率信号。

基于这样的信号滤波，收发器300b的信号处理电路可输出经处理信号至收发器300b的接收器电路。举例来说，此接收器电路可包括或耦合至信号缓冲电路320b，而其进而耦合至RC电路的输出节点。在一实施例中，由信号缓冲电路320b接收的经处理信号可随后从信号缓冲电路320b提供至收发器300b的数字信号处理电路(未示出)，例如有限脉冲响应(FIR)数字处理器，被配置成确定经处理信号的平均。

收发器300b的RC电路仅是各种带通电路的一个例示，而其在节点340b接收复合信号，且提供此信号的经滤波版本至信号缓冲电路320b。在另一实施例中，多种传统高通滤波电路和/或高阶仿真电路中的任何一个均可在收发器300b中替代使用。

图3C图示根据一实施例的收发器300c的组件，以用于参与非对称全双工通信。收发器300c提供用于通信的另一替代架构，而有别于由收发器300a执行的通信。举例来说，收发器300c可包括或耦合至节点340c，而其功能相当于节点340a。

在一实施例中，收发器300包括信号缓冲电路310c、315c、320c，而其功能可分别对应于信号缓冲电路310a、315a、320a的功能。可替代地或另外地，收发器300可包括信号处理电路(例如减法器电路330)，例如包括减法器电路330a的部分或全部特征。举例来说，减法器电路330c可经耦合而在节点340c处以采样复合信号，且复合信号包括两个信号的组合，一个信号是收发器300c经由耦合至节点340c的信号线而传送，另一信号是收发器300c同时地经由相同的信号线而接收。基于从节点340c所采样的信号，减法器电路330c可生成经处理信号，例如包括减法器电路330c从采样的信号中减去从信号缓冲电路315c来的伪发送信号。

在一实施例中，经处理信号被从减法器电路330c提供至带通滤波电路370c，而带通滤波电路370c例如包括带通滤波电路370b的部分或全部特征。在此说明性实施例中，带通滤波电路370c包括包含电阻器332c及电容器334c的RC电路。此RC电路可提供额外的(在本实施例中为被动)的信号处理，以通过一个或多个接收信号组成，并对一个或多个传送信号组成进行滤波。基于这样的信号滤波，收发器300c的信号处理电路可输出经处理信号至收发器300c的接收器电路。举例来说，这样的接收器电路可包括或耦合至信号缓冲电路320c，而其进而耦合至RC电路的输出节点。在一实施例中，由信号缓冲电路320c接收的经处理信号可随后从信号缓冲电路320c提供至收发器300c的数字信号处理电路(未示出)，例如有限脉冲响应(FIR)数字处理器，被配置成决定经处理信号的平均。

图4A图示根据一实施例的方法400的组件，以交换有线通信。举例来说，方法400可由系统中的装置执行，而此系统具有系统100的部分或全部特征。通过说明而非限制的方式，方法400可由第一装置执行，而第一装置包括收发器120的部分或全部特征。

在一实施例中，在步骤410，方法400包括执行与耦合至第一装置的第二装置的非对称全双工通信。在步骤410的非对称全双工通信可包括当第二装置传送第二信号至第一节点时，从第一装置经由第一节点传送第一信号。在第一信号及第二信号的相应的交换期间，第一节点可包括第一信号及第二信号的组合。

在一实施例中，在步骤410所执行的非对称全双工通信由实质上的数据速率差异所表征，例如在从第一装置传送的第一信号以及由第一装置接收的第一信号的相应的数据速率中的差异。根据不同的实施例，全双工非对称通信可包括任何各种附加或替代的信号特性。通过说明而非限制的方式，第一信号和第二信号中的一个信号(例如具有相对较高数据速率的信号)可包括一个或多个稳定部分，而其每一个对于第一信号及第二信号中的另一个是与相应的转换时间(或预期转换时间)重合的。可替代地或另外地，第一信号和第二信号中的较慢者可由上升/下降时间所表征，而其是长于某一临界时间段，例如是用于第一信号和第二信号中的较快者的位时间段。可替代地或另外地，第一信号和第二信号中的较慢者可在逻辑状态之间以用于转换的偏移/相位定时，以于最接近的转换时间之间发生，而最接近的转换时间是用于第一信号及第二信号中的较快者。

在步骤420，方法400可进一步包括(以耦合至第一节点的信号处理电路)生成第三信号，而第三信号是来自第一信号和第二信号的组合。在步骤420的生成可包括减少由第一信号造成的贡献。举例来说，减少贡献可包括带通滤波或其他滤波电路，以通过接收信号组成并将传送信号组成进行滤波。可替代地或另外地，减少贡献可包括从信号组合减去表示第一信号的参考(或“伪”)信号。

在一实施例中，在步骤430，方法400还包括向第一装置的第一接收器电路提供第三信号。方法400可以包括用于第一接收器电路的一个或多个其他操作(未示出)，以从第三信号识别出在第二信号中所表示的信息。举例来说，第一接收器电路可包括或耦合至数字信号处理电路，以执行在步骤430提供的第三信号的有限脉冲响应电路处理。可替代地或另外地，基于第三信号的额外处理可包括单端信号的生成，而单端信号是基于包括第二信号的接收差分信号对。

图4B图示根据一实施例的方法450的组件，以配置通信装置。举例来说，方法450可由如系统100的系统中的装置执行。通过说明而非限制的方式，方法450可由控制逻辑225或任何各种其他包括控制逻辑225部分或全部特征的装置执行。尽管某些实施例并不局限于此，方法450可执行用于方法400的准备。

在步骤460，方法450可包括识别出耦合至第一装置的第二装置的通信能力。在步骤460的识别可包括确定第二装置支持用于全双工通信的实质数据速率差异。可替代地或另外地，在步骤460所识别的通信能力可包括某种能力，以包括在第二装置所传送的信号中的稳定部分，或在第二装置从第一装置所接收的信号中的稳定部分。可替代地或另外地，在步骤460所识别的通信能力可包括某种能力，以在第二装置所传送的信号中提供特定的上升/下降时间，或在第二装置从第一装置所接收的信号中适应此上升/下降时间。可替代地或另外地，在步骤460所识别的通信能力可包括某种能力，以在第二装置将要向第一装置传送信号的转换时间之间以及在第二装置将要从第一装置所接收信号的转换时间之间，支持特定相位/偏移。

在一实施例中，基于在步骤460的识别，方法450还包括在步骤470转换第一装置的收发器至第一配置，以使收发器执行第一信号和第二信号的非对称全双工通信。在步骤470的转换可包括独立地调节收发器的发射器电路及接收器电路的相应的配置。通过说明而非限制的方式，在步骤470的转换可包括改变一个或多个缓冲速率、时钟速率、信号上升/下降时间、信号的上升/下降相位(定时偏移)和/或诸如此类。

图5图示根据一实施例的收发器500的组件，以用于执行非对称全双工通信。图5中所示的电路组件表示信号处理电路，而其例如可操作以将接收信号组成与传送信号组成相区别。虽然某些实施例不局限于此，信号处理电路可包括减法器330a的部分或所有特征。

收发器500可提供节点上的复合信号的处理，而节点是耦合至信号线，且信号线例如是差分信号线对中的一个。举例来说，信号处理电路可经耦合以各种不同方式采样或以其他方式接收差分信号的复合信号Line、Line_bar，而复合信号Line、Line_bar中的每一个是在不同的相应节点处。

在一实施例中，收发器500包括晶体管T1、T2，其分别经由电阻器R1、R2耦合至电源电压VDD。晶体管T1、T2的栅极端子可用作输入，以分别采样信号Line、Line_bar。收发器500还可包含晶体管T3、T4，其也分别经由电阻器R1、R2耦合至电源电压VDD。晶体管T3、T4的栅极端子可用作输入，以采样差分信号对的参考(或“伪”)版本，而差分信号对经由差分信号线对进行传送。此参考信号对被表示为信号DTx、DTx_bar。在一实施例中，提供至收发器500的晶体管T5、T6的信号Bias可提供用于信号处理电路的偏压。

在一实施例中，信号处理电路基于信号Line、Line_bar、DTx、DTx_bar而输出经处理信号的差分对。举例来说，在给定的时间点，经处理信号Doutp的水平可表示信号Line、DTx之间的差异，经处理信号Doutn的水平可表示信号Line_bar、DTx_bar之间的差异。经处理信号Doutp、Doutn的差分对被提供至收发器500的接收器电路(未示出)以进行处理，处理例如包括一个或多个传统模拟至数字信号处理技术。

图6A为根据一实施例的图示非对称全双工通信的时序图600。举例来说，时序图600可表示以方法400实现的通信交换。如时序图600中所示，非对称全双工通信可包括经由信号线而由收发器接收的信号Rx1 610，以及经由相同信号线而同时地在收到信号Rx1610时由收发器传送的信号Tx1 620。

在一实施例中，信号Rx1 610的数据速率可能实质上低于信号Tx1 620的数据速率。在时序图600中所表示的说明性情境，信号Tx1 620是以或接近10倍信号Rx1 610的每秒比特率进行通信。从参与在非对称全双工通信中的其他装置的角度而言，情况正好相反，也即所传送的信号Rx1 610的速率是实质上低于所接收的信号Tx1620的速率。在某些实施例中，非对称全双工通信是由至少三比一的数据速率差异而表征，例如数据速率的接收传送比(receive-to-transmit ratio)或是数据速率的传送接收比(transmit-to-receive ratio)。

为了帮助将接收信号组成与传送信号组成相区别，收发器可包括一个或多个稳定部分(例如部分630、640)，其与信号Rx1 610的转换时间(例如用于实际或仅为预期的转换)重合。部分630、640的特定时间及持续时间仅为说明性的，并可根据特定实施的细节而变化。对于部分630、640期间的信号Tx1 620，缺少任何逻辑状态转换可减少或消除源自由信号处理电路(和/或接收器电路)所解释的信号Tx1 620的相对高频转换组成的可能性，且源自信号Rx1 610亦同。

图6B为根据另一实施例而图示非对称全双工通信的时序图650。举例来说，时序图650可表示以方法400实现的通信交换。如时序图650中所示，非对称全双工通信可包括收发器，经由信号线接收信号Rx1 660并同时地经由相同信号线传送信号Tx1 670。

在一实施例中，相较于其他交换的信号，交换的信号中的一个具有实质上较高的数据速率，例如其中信号Tx1 670是以或接近10倍信号Rx1 660的每秒比特率承载数据。为了帮助将接收信号组成与传送信号组成相区别，信号Rx1 660、Tx1 670中较慢者的上升/下降时间可等于或大于某些最低临界时间持续时间。举例来说，最低临界时间持续时间可等于或以其他方式基于信号Rx1 660、Tx1670中较快者的单个数据位时间段。此处的“单个数据位时间段”是指用于信号在转换时间(例如用于实际或仅是可能的转换)之间的时间段。

作为说明而非限制的方式，于信号Tx1 670的逻辑状态转换之间的时间可不小于某些以各种不同方式由周期680、690表示在时序图650中的持续时间。在这样的实施例中，用于信号Rx1 660的逻辑状态转换的上升/下降时间可等于或大于该持续时间。信号Rx1 660的相对较慢的上升/下降时间可减少在信号Rx1 660中的高频组成的出现，而其可能与并行的信号Tx1 670的高频组成发生混淆。因此，低通滤波可更容易地使用以减少由信号Tx1 670造成的对于信号的贡献，从而有助于区别信号Rx1 660的一个或多个信号组成。在某些实施例中，传送(或接收)信号的相对较慢的上升/下降时间可与接收(或传送)信号的稳定部分重合。

图7是根据一实施例的用于传送模拟信号的设备或系统的示意图。举例来说，此设备或系统可包括第一装置110的部分或全部特征。在一实施例中，此设备或系统包括电路以执行方法400。

在一些实施例中，设备或系统700(在本文中统称为设备)包含互连或纵横开关(crossbar)702或其他用于传送数据的通信装置。设备700可包括诸如一个或多个处理器704的处理装置，与互连702耦合以用于处理信息。处理器704可包括一个或多个实体处理器和/或一个或多个逻辑处理器。为求简化，互连702被图示为单一互连，但也可表示为多个不同互连或总线，且连接至互联的组件可有所不同。图7中所示的互连702是抽象概念，其表示任何一个或多个独立的实体总线、点对点连接或两者，而由合适的网桥、配接器、控制器和/或诸如此类所连接。

在一些实施例中，设备700还包括随机存取内存(RAM)或其他动态存储或组件作为主存储器712，以用于储存信息及由处理器704所执行的指令。在一些实施例中，主存储器可包括应用的主动储存，包括浏览器应用，以由设备700的用户使用于网络浏览活动中。在一些实施例中，设备的内存可包括特定缓存器或其他特殊用途的内存。

设备700亦可包括只读存储器(ROM)716或其他静态储存装置，以用于储存静态信息及用于处理器704的指令。装置700可包括一个或多个非挥发性内存718以用于储存特定组件，而非挥发性内存例如包括，闪存、硬盘、固态硬盘和/或诸如此类。

接收器/发射器720亦可耦合至互连702。接收器/发射器720可包括或耦合至一个或多个端口722，以用于一个或多个其他设备(未示出)的连接。在一些实施例中，接收器/发射器720包括收发器120的一些或全部特征。举例来说，根据一实施例，接收器/发射器720可包括发射器电路、接收器电路及信号处理电路，以执行非对称全双工通信。

设备700亦可经由互连702而耦合至输出显示器726。在一些实施例中，显示器726可包括液晶显示器(LCD)或任何包括立体(3D)显示器的其他显示技术，以用于显示信息或内容给用户。在某些环境中，显示器726可包括触摸屏，而其也利用为输入设备724的至少一部分。在某些环境中，显示器726可为或可包括音频设备，诸如扬声器以用于提供音频信息。

设备700亦可包含电源730装置或设备，其可包括一个电源供应器、电池、太阳能电池、燃料电池或其他用于提供或产生电源的系统或装置。由电源730装置或设备所提供的电源可根据对设备700的组件需求而分配。

用于交换有线通信的技术及架构已在本文中描述。在上述说明中，出于解释的目的，而阐述许多特定细节以提供某些实施例的彻底理解。然而，可以理解的是，对于本领域技术人员，某些实施例可在没有这些具体细节的情况下实施。在其他情况下，结构和装置是以方框图的形式呈现，以避免模糊描述。

说明书中的“一个实施例”或“一实施例”是指一个特定的特征、结构或特性，而与在本发明的至少一实施例中所包括的实施例相关联。在说明书中各个地方出现的术语“在一实施例中”并非一定全部意指相同的实施例。

一些本文所描述细节的部分是以计算机内存中数据位操作的算法及符号表示所呈现。这些算法描述及表示是由计算机领域技术人员所使用，以最有效地传达其工作内容给本领域的其他技术人员。在本文的算法通常被认为是自相一致序列的步骤，以导致期望的结果。步骤是这些物理量所需的物理操纵。尽管不是必须的，通常这些量值采用电或磁信号的形式，以能够被储存、传输、组合、比较以及以其他方式操纵。主要是为求通用的考虑，有时已证明是方便的，而将这些信号称为位、数值、组件、符号、字符、术语、数字或诸如此类。

然而应当牢记的是，所有这些及类似的术语是与适当的物理量相关联，且仅为应用于这些量值的方便标签。除非特别声明，否则从本文的讨论中可明显看出，而可理解在整个说明书中，使用诸如“处理”或“运算”或“计算”或“决定”或“显示”或诸如此类术语的讨论是指计算机系统或类似电子运算装置的动作及处理，而将在计算机系统缓存器及内存中以物理(电子)量所代表的数据，操纵和移转至在计算机系统内存或缓存器或其他这种的信息储存、传输或显示设备中以物理量所代表的其他类似数据。

某些实施例还涉及设备，以用于执行本文中的操作。此设备可依据所需目的而特别建构，或其可包含通用计算机，选择性地由储存于计算机中的计算机程序启动或重新配置。此计算机程序可储存于计算机可读储存媒体，诸如但不限于任何种类的盘(disk)，包括软盘、光盘、只读光盘内存及光磁盘、只读存储器、随机存取内存(RAM)，诸如动态随机存取内存(DRAM)、可抹除可编程只读存储器(EPROM)、电子抹除式可复写只读存储器(EEPROM)、磁性或光学卡、或任何适于储存电子指令的媒体，且耦合至计算机系统总线。

本文所呈现的算法及显示并非固有地关连至任何特定计算机或其他设备。可根据本文的教导而以程序使用各种通用系统，或其可证明方便于建构更加专业的设备以执行所需的方法步骤。用于这些系统的所需结构将出现于本文中的描述。此外，某些实施例并非参照任何特定的程序语言而描述。应当理解的是，各种程序语言可用于实现如本文所述的实施例的教导。

除了本文的描述，在不脱离其范围下，可对描述的实施例及实施方式进行各种修改。因此，本文的说明和示例应该解释为说明性而非限制性的。本发明的范围应仅参考如下专利范围。

Claims (16)

1.一种第一装置，包括：

第一收发器，被配置为与耦合至所述第一装置的第二装置一起执行对第一信号和第二信号的非对称全双工通信，所述第一收发器包括：

第一发射器电路，被配置为在所述第二装置向第一节点传送所述第二信号时，从所述第一装置经由所述第一节点传送所述第一信号，其中所述第一节点包括所述第一信号和所述第二信号的组合；

信号处理电路，被耦合至所述第一节点，所述信号处理电路被配置为从所述组合产生第三信号，包括所述信号处理电路减少由所述第一信号造成的贡献；

第一接收器电路，被耦合以从所述信号处理电路接收所述第三信号。

2.根据权利要求1所述的第一装置，其中所述第一信号和所述第二信号的数据速率差异至少是三比一。

3.根据权利要求1所述的第一装置，其中所述第一信号和所述第二信号中的一个信号包括由两个或更多连续位组成的稳定部分，所述两个或更多连续位中的每个位具有相同的逻辑水平，其中所述稳定部分的交换是与所述第一信号和所述第二信号中的另一个信号的转换时间同时发生的。

4.根据权利要求1所述的第一装置，其中所述第一信号的数据速率快于所述第二信号的数据速率，并且其中所述第二信号的逻辑状态转换时间等于或大于所述第一信号的单个数据位时间段。

5.根据权利要求1所述的第一装置，其中所述第一信号是第一差分信号对中的一个信号，并且其中所述第二信号是第二差分信号对中的一个信号。

6.根据权利要求1所述的第一装置，其中所述信号处理电路减少由所述第一信号造成的所述贡献包括所述信号处理电路将所述组合进行带通滤波。

7.根据权利要求6所述的第一装置，其中所述信号处理电路将所述组合进行带通滤波包括所述信号处理电路将所述组合进行低通滤波。

8.根据权利要求1所述的第一装置，其中所述信号处理电路减少由所述第一信号造成的所述贡献包括所述信号处理电路从所述组合减去所述第一信号的伪版本。

9.一种在第一装置处的方法，所述方法包括：

执行与耦合至所述第一装置的第二装置的非对称全双工通信，包括在所述第二装置向第一节点传送第二信号时，从所述第一装置经由所述第一节点传送第一信号，其中所述第一节点包括所述第一信号和所述第二信号的组合；

利用被耦合至所述第一节点的信号处理电路，从所述组合产生第三信号，包括减少由所述第一信号造成的贡献；以及

向所述第一装置的第一接收器电路提供所述第三信号。

10.根据权利要求9所述的方法，其中所述第一信号和所述第二信号的数据速率差异至少是三比一。

11.根据权利要求9所述的方法，其中所述第一信号和所述第二信号中的一个信号包括由两个或更多连续位组成的稳定部分，所述两个或更多连续位中的每个位具有相同的逻辑水平，其中所述稳定部分的交换是与所述第一信号和所述第二信号中的另一个信号的转换时间同时发生的。

12.根据权利要求9所述的方法，其中所述第一信号的数据速率快于所述第二信号的数据速率，并且其中所述第二信号的逻辑状态转换时间等于或大于所述第一信号的单个数据位时间周期。

13.根据权利要求9所述的方法，其中所述第一信号是第一差分信号对中的一个信号，并且其中所述第二信号是第二差分信号对中的一个信号。

14.根据权利要求9所述的方法，其中减少由所述第一信号造成的所述贡献包括将所述组合进行带通滤波。

15.根据权利要求14所述的方法，其中将所述组合进行带通滤波包括将所述组合进行低通滤波。

16.根据权利要求9所述的方法，其中减少由所述第一信号造成的所述贡献包括从所述组合减去所述第一信号的伪版本。