CN107003970B - 通过usb c型互连的收发器多路复用 - Google Patents

通过usb c型互连的收发器多路复用 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于通过串行总线进行收发器多路复用的装置，所述装置包括：处理器；存储器；可逆的、多模式的、双向电源连接器；第一发射器；多路复用的发射器，所述多路复用的发射器当被禁用时使多路复用的接收器能够通过USB C型连接器来与第二发射器通过信道进行通信；所述多路复用的接收器，其在被禁用时使所述多路复用的发射器能够通过所述USB C型连接器来与接收器通过所述信道进行通信；和管芯上电感器，所述管芯上电感器被安置为：与所述多路复用的发射器串联；和与所述多路复用的接收器并联。本发明还涉及一种用于通过串行总线进行收发器多路复用的方法。

Description

通过USB C型互连的收发器多路复用
相关申请的交叉引用
本申请要求2014年12月24日提交的美国专利申请No.14/582,785的提交日的权益，其通过引用并入本文。
技术领域
本公开一般涉及多路复用。具体而言，本公开涉及通过USB C型互连的发射器-接收器多路复用。
背景技术
通用串行总线（USB）是用于对接各种设备的通用串行总线标准。USB最初是作为计算机和外围设备之间的即插即用接口而为计算机设计的。USB标准简化了用于连接广泛的设备范围的I/O标准。除了典型的键盘、鼠标和闪存驱动器之外，USB设备还包括打印机、硬盘驱动器、视频游戏控制台、媒体播放器和家庭影院设备、智能手机等。
附图说明
图1是用于通过USB C型互连进行收发器多路复用的通用串行总线（USB）连接器插头和插座的框图；
图2是用于通过USB C型连接器进行收发器多路复用的系统的框图；
图3是用于通过USB C型连接器进行收发器多路复用的系统的框图；
图4是通过USB C型连接器在计算主机和USB设备之间的双向互连的框图；
图5是通过USB C型连接器在计算主机和监视器之间的单向互连的框图；
图6是用于进行收发器多路复用的系统的框图；
图7是用于进行收发器多路复用的系统的框图；
图8是用于通过USB C型连接器进行收发器多路复用的方法的过程流程图；
图9A是示出在收发器多路复用中的发射器插入损耗的曲线图；
图9B是示出在收发器多路复用中的发射器回波损耗的曲线图；
图10A是示出在收发器多路复用中的接收器插入损耗的曲线图；和
图10B是示出在收发器多路复用中的接收器回波损耗的曲线图。
在一些情况下，遍及公开内容和附图使用相同的数字以指代类似的组件和特征。100系列中的编号是指在图1中初始发现的特征；200系列中的编号是指在图2中初始发现的特征；诸如此类。
具体实施方式
在以下描述中，阐述了大量具体细节，诸如特定类型的处理器和系统配置、特定硬件结构、特定架构和微架构细节、特定寄存器配置、特定指令类型、特定系统组件、特定测量/高度、特定处理器流水线级和操作等的示例，以便提供对本发明的透彻理解。然而，对本领域技术人员显而易见的是，无需采用这些具体细节来实施本发明。在其它实例中，没有详细描述诸如特定和替换处理器架构、用于所描述的算法的特定逻辑电路/代码、特定固件代码、特定互连操作、特定逻辑配置、特定制造技术和材料、特定编译器实现方式、代码式的算法的特定表达、特定功率降低和选通技术/逻辑以及计算机系统的其它特定操作细节之类的公知组件或方法，以免不必要地模糊本发明。
虽然可以参照在特定集成电路中诸如在计算平台或微处理器中的能量节约和能量效率来描述以下实施例，但其它实施例可应用于其它类型的集成电路和逻辑设备。本文所描述的实施例的相似技术和教导可以应用于其它类型的电路或半导体器件，其也可以受益于更好的能量效率和能量节约。例如，所公开的实施例不限于台式计算机系统或UltrabooksTM。并且也可以用在诸如手持设备、平板电脑、其它薄笔记本、片上系统(SoC)设备和嵌入式应用之类的其它设备中。手持设备的一些示例包括蜂窝电话、因特网协议设备、数码相机、个人数字助理(PDA)、平板电脑以及手持PC。嵌入式应用典型地包括微控制器、数字信号处理器(DSP)、片上系统、网络计算机(NetPC)、机顶盒、网络集线器、广域网(WAN)交换机、转发器或任何其它能够执行以下教导的功能和操作的系统。此外，本文所描述的装置、方法以及系统不限于物理计算设备，而是也可以涉及用于能量节约和效率的软件优化。如在以下描述中可以变得容易清楚的是，在此所描述的方法、装置以及系统的实施例(无论是指硬件、固件、软件还是其组合)对于在性能考虑的情况下所平衡的“绿色技术”未来是关键的。
随着计算系统的进步，其中的组件变得越来越复杂。结果，在组件之间耦合和通信的互连架构的复杂性也在增加，以确保满足用于最佳组件操作的带宽要求。此外，不同的市场部门要求互连架构的不同方面，以适应市场的需求。下面讨论了将潜在地受益于本文描述的本发明各方面的通用串行总线（USB）互连。
当较新的计算平台和设备趋向于更小、更薄和更轻的形状因素时，USB技术继续适合这些较新的计算平台和设备。然而，鉴于USB连接器的相对较大的尺寸和内部体积限制，许多较新的设备正在达到现有USB插座和插头可能会抑制创新的程度。此外，随着平台使用模式的演进，可用性和鲁棒性要求已经提高，并且现有的USB连接器未针对一些较新的要求而进行设计。因此，新的USB互连器系统解决了平台和设备的演进需求，同时保留了形成用于USB计算设备互连的基础的USB的功能优势。USB C型互连提供了与现有USB电气和功能规格兼容的新插座、插头、缆线和检测机制。USB C型插座、插头和缆线可以实现减小的尺寸、工业设计和样式的新主机和设备形状因素。
图1是用于通过USB C型互连进行USB收发器多路复用的USB C型插头102和插座104的框图100。USB C型插头102和插座104与现有的USB主机和设备硅解决方案一起工作。另外，C型互连增强了用于连接USB设备的易用性，并减少了用户对插头102和缆线朝向的混淆。以这种方式，USB C型插头102、插座104和缆线为使用标准和微型USB缆线和连接器的现有USB 3.1互连提供了更小、更薄和更鲁棒的替代方案。此外，C型连接可以与范围从超薄笔记本PC下至智能手机的薄平台一起使用，其中现有插座：太大、难以使用或不够鲁棒。具体来说，因为对于所安装的插座的总系统高度小于3毫米，所以USB C型插座104可以使用于薄平台中。此外，USB C型插头102通过在朝上或朝下的方向上都是可插拔的而增强了易用性。USB C型缆线还通过在主机和设备之间的任一方向上是可插拔的而增强了易用性。
由视频电子标准协会（VESA）最近提出的USB C型标准上的显示端口替代模型定义了显示端口（DisplayPort）使用作为用于USB C型连接器的替代模式。这个规范的目的是实现在其中可以以与现有显示端口（DisplayPort）和其他视频协议产品完全互操作的一种方式使用USB C型连接器来支持显示端口（DisplayPort）和其他视频协议（例如HDMI和VGA）的生态系统，重点是利用最少的缆线类型的简单性和易用性以最小化用户混淆。由于USB和显示端口（DisplayPort）之间的通用引脚分配，需要板载或管芯上的多路复用器以便在两种不同协议之间切换操作。
使用板载多路复用器通常不是优选的--由于额外的材料清单（BOM）成本和显著的高速信号质量降级。在不包括板载多路复用器的计算系统的情况下，发射器和接收器在管芯上短路以便共享相同的连接器引脚。其结果是，从发射器和接收器组合的管芯焊盘电容器几乎增加了一倍。因此，为了补偿高管芯焊盘电容，管芯上电感器或T线圈可能是有用的。然而，在这种配置中，当将发射器和接收器多路复用在一起时，发射器或接收器信号路径遭受显著的信号降级。
传统的收发器具有来自晶体管、管芯上的金属布线、静电放电（ESD）和电阻终端的分流寄生电容。分流寄生电容增加了高频信号衰减，并在高数据速率通信时降级信号质量。典型地，常规的T线圈用于在T线圈的一个臂上连接发射器（或接收器），并且在T线圈的另一个臂上连接信道。在这种配置中，在发射器（或接收器）和信道之间减少了有效分流电容和插入损耗。插入损耗是接收与入射功率的比值，并且表示信号到达接收端时的功率衰减。回波损耗是反射与入射功率的比值，并且表示由于链路信道中的不连续性引起的信号功率的损耗。不连续性可以是信道组件和终接负载之间的不匹配。当发射器和接收器多路复用在一起并且接收器连接在T线圈的中间抽头处时，有效的分流电容和插入损耗在发射器和信道之间减少，但是在信道和接收器之间没有减少。此外，T线圈增加了从信道到接收器的高频损耗。同样地，通过T线圈改善了从发射器到信道的信号质量，但是从信道到达接收器的信号质量变差。
在本技术的示例中，使用单个电感器来改善针对发射器和接收器二者的插入和回波损耗。可替代地，可以通过使用具有附加电感器的常规T线圈来改善这些损耗。另外，本技术包括用于改善发射和接收信号路径二者中的信号质量的方法。
图2是用于通过USB C型互连进行收发器多路复用的系统200的框图。系统200包括通过C型连接器204连接到USB设备206的计算主机202。在一个示例中，主机202是平板计算机，并且设备206是高清晰度电视显示器。USB C型连接器204能够支持多达两个全双工USB3.1信道208和最多4通道单向显示端口（DisplayPort）协议。显示端口（DisplayPort）协议是用于在显示端口（DisplayPort）显示设备上显示图形的通信协议。注意，显示端口（DisplayPort）设备仅仅是示例显示设备，并且可以使用其他显示器（以及协议，诸如HDMI）。
每个信道208包括发射（Tx）块210、接收（Rx）块212、可翻转发射或接收块214、可翻转接收或发射块216和两个互连218。在本技术的示例中，每个信道208是可翻转的以承载双向信道或2个单向信道。双向信道跨越一个互连218在一个方向上发射通信，并且跨越另一个互连218在另一方向上接收通信。双向协议包括例如快速外围组件互连（PCIE）、移动工业处理器接口（MIPI ）显示串行接口（DSI）、Thunderbolt等。单向连接仅跨越互连在一个方向上发射。单向协议包括显示端口（DisplayPort）（DP）、MIPI相机串行接口（Camera SerialInterface）（CSI）等。本技术的示例也可以应用于两个发射器多路复用或2个接收器多路复用。事实上，本技术的示例可以应用于使用Tx-Tx、Tx-Rx或Rx-Rx多路复用的任何电路。其余的组件是可选的。
图3是用于通过简化的USB C型连接器302进行收发器多路复用的系统300的框图。系统300可以是诸如智能电话的计算主机。为简化描述，系统300仅示出两条通道，而不是由USB C型连接器支持的四条通道。系统300包括封装304内的片上系统（SoC）或外围控制集线器（PCH）306。封装304操作管芯306以通过USB C型连接器实施通信。SoC或PCH中的管芯306能够在双向和单向通信之间翻转。在多路复用点308处利用管芯上电感器（未示出）发生翻转。主机和设备之间的通信通过通道310进行传送。管芯306包括发射块312、314和接收块316。
图4是被实现用于通过USB C型连接器402的双向USB信道的系统400的框图。系统400用作USB主机并与USB设备420通信。系统400还可以用作USB设备并与USB主机420通信。如所示，发射块414被禁用。因此，实现从发射块412到USB设备420以及从USB设备到接收块416的双向通信。
图5是被实现用于通过USB C型连接器502的两个单向DP发射通道的系统500的框图。系统500用作DP主机，并将图形和音频数据发射到监视器520。如所示，接收块516被禁用。因此，实现了来自发射块512和514的单向通信。
图6是用于发射器与接收器多路复用的系统600的框图。系统600包括发射器602、接收器604、电感器606、T线圈608、信道610、臂P1、P2和抽头P3。T线圈包括两个电感器612、614。电感器606、612和614是诸如线圈的无源电气组件，其抵抗通过电感器606、610和612的电流的变化。当电流流过电感器606、610、612时，能量作为磁场临时存储在线圈中。节点P2表示管芯和封装之间的物理分界。
典型地，当发射器602和接收器604在管芯上短路时，来自发射器602和接收器604的组合焊盘电容使整个信道损耗恶化。常规的管芯上T线圈电感器补偿在中臂处的电容，从而降低了有效的分流电容。在没有附加电感器606的情况下，T线圈对于改善在信道和发射器之间的插入损耗有限。然而，在本技术的示例中，电感器606插入在T线圈和发射器602之间。电感器606有助于减少从臂P2到臂P3的有效分流电容和插入损耗，使得可以改善到达接收器604处的信号质量。调整T线圈608和电感器606的电感值为发射器和接收器路径二者都提供了良好的信号质量。另外，如图4和图5的插入/回波损耗曲线图中所示，可以恢复或增强眼裕度。在添加任何电感器之前，Tx符合性测试和Rx全链接测试中没有眼裕度。在与T线圈和附加电感器进行多路复用之后，眼裕度得到改善，并通过了Tx符合性和Rx全链接测试。
图7是用于发射器-接收器多路复用的系统700的框图。在本技术的替代示例中，系统700包括发射器702、接收器704、电感器706和信道708。该示例消除了T线圈的放置，以便改善管芯面积效率和功率完整性，因为T线圈通常在可用于功率递送的金属层的顶部上占据较大面积。在系统700中，将单个电感器706插入以与发射器702串联并且与接收器704并联。以这种方式，减少了发射器和接收器路径的插入损耗。此外，发射器符合性测试和接收器全链接测试的眼裕度都得到改善，如图4和图5以及表1中所示。系统700可以是其中将短路电路用于多路复用的任何计算设备。多路复用可以在发射器702和接收器704、在任何收发器设计中的两个收发器702、704之间进行。此外，系统700可以包括具有在管芯上彼此之间灵活切换的高速I/O接口的系统。如图7中所示，如果仅使用管芯上电感器来短路发射器和接收器，则接收器路径可以在发射器路径中很少或没有信号降级的情况下获得显著的信号质量增强。
图8是用于通过USB C型互连进行收发器多路复用的方法800的过程流程图。在本技术的示例中，方法800由诸如主机400的封装404之类的封装来执行，其中在设备420通电或插入到USB C型连接器之后，在主机400和设备420之间进行协议握手。方法800确保不需要的发射器或接收器相应地被禁用（或断电）。方法800开始于框802，其中封装404确定与USB设备420的通信是单向还是双向。如果通信是单向的，则在框804处，利用管芯上电感器与发射器414多路复用的接收器块416被禁用。以这种方式，主机设备400可以通过USB C型互连发射4通道通信，诸如显示端口（DisplayPort）通信。如果通信是双向的，则该方法流向框806，其中与接收器416多路复用的发射器块414被禁用。
图9A是示出收发器多路复用中的管芯上发射插入损耗的曲线图900A。曲线图900A包括用于以分贝（dB）为单位的发射插入损耗的y轴902A对照用于以千兆赫兹（Ghz）为单位的频率的x轴904A。曲线图900A提供对于相应系统的0和20 Ghz频率之间的发射插入损耗906A、908A、910A、912A和914A的比较：没有多路复用；无电感器（和T线圈）的多路复用；具有T线圈的多路复用；具有T线圈和附加电感器的多路复用--即系统600；以及具有与发射器串联并且与接收器并联的电感器的多路复用--即系统700。
如前所述，常规的管芯上T线圈电感器补偿中臂处的电容，减少有效分流电容。没有系统600的附加电感器606，T线圈对于改善在信道和发射器之间的插入损耗有限。使用针对没有多路复用的插入损耗906A作为用于比较的基线，针对无电感器的多路复用的插入损耗908A示出从0到20 GHz的单调增加的损耗。针对仅具有T线圈感应的系统的插入损耗910A在10 GHz以下变得比无多路复用的系统差。相比之下，针对系统600的插入损耗912A和914A在低于8GHz的频率处显示出优于其余系统的改善。
图9B是示出收发器多路复用中的发射回波损耗的曲线图900B。曲线图900B包括用于以分贝（dB）为单位的发射回波损耗的y轴902B对照用于以兆赫兹（Ghz）为单位的频率的x轴904B。图形900B提供对于相应系统的0和20 Ghz频率之间的发射回波损耗906B、908B、910B、912B和914B的比较：没有多路复用；无电感器（和T线圈）的多路复用；具有T线圈的多路复用；具有T线圈和附加电感器的多路复用--即系统600；以及具有与发射器串联并且与接收器并联的电感器的多路复用--即系统700。
如所示，回波损耗906B和908B高。回波损耗910B、912B和914B显示出在10 GHz以下优于无多路复用的系统和无电感器的多路复用系统的改善。
图10A是示出收发器多路复用中的管芯上接收器插入损耗的曲线图1000A。曲线图1000A包括用于以分贝（dB）为单位的接收器插入损耗的y轴1002A对照用于以兆赫兹（Ghz）为单位的频率的x轴1004A。曲线图1000A提供了对于相应系统的0和20 Ghz频率之间的接收器插入损耗1006A、1008A、1010A、1012A和1014A的比较：没有多路复用；无电感器（和T线圈）的多路复用；具有T线圈的多路复用；具有T线圈和附加电感器的多路复用--即系统600；以及具有与发射器串联并且与接收器并联的电感器的多路复用--即系统700。
使用针对没有多路复用的插入损耗1006A作为用于比较的基线，针对无电感器的多路复用的插入损耗1008A显示出从0到20 GHz的单调增加的损耗。针对仅具有T线圈感应的系统的插入损耗1010A在14 GHz以下变得比1006A和1008A差。相比之下，插入损耗1012A和1014A显示出在6 GHz以上的频率处优于所有系统的改善。
图10B是示出收发器多路复用中的接收器回波损耗的曲线图1000B。曲线图1000B包括用于以分贝（dB）为单位的接收器回波损耗的y轴1002B对照用于以兆赫兹（Ghz）为单位的频率的x轴1004B。曲线图1000B提供对于相应系统的0和20 Ghz频率之间的接收器回波损耗1006B、1008B、1010B、1012B和1014B的比较：没有多路复用；无电感器（和T线圈）的多路复用；具有T线圈的多路复用；具有T线圈和附加电感器的多路复用--即系统600；以及具有与发射器串联并且与接收器并联的电感器的多路复用--即系统700。
如所示，回波损耗1006B稳定增加，在所有频率上保持高，并且回波损耗1008B比无多路复用的系统差。针对仅具有T线圈感应的系统的回波损耗1010B显示出在8 GHz以下没有超过1006B的改善。相比之下，针对系统100的回波损耗1012B显示出在小于12 GHz的频率处超过1006的改善。针对系统200的回波损耗1014B显示出在小于大约20GHz的频率处超过1006的改善的回波损耗。通常，图9A、图9B、图10A和图10B示出了与基线以及常规T线圈设计相比，发射器和接收器插入/回波损耗在5GHz范围内都得到改善。
表1示出了对于10吉比特每秒（Gbps）USB 3.1信道的Tx符合性测试和Rx全链接测试的眼裕度：
Figure 657055DEST_PATH_IMAGE002
表1。
在表1中，没有Tx和Rx多路复用的系统眼量级用作Rx全链接测试和Tx符合性测试中的基线。对于作为示例的10Gbps超级速度USB第二代，通过标准在Rx全链接测试中为0mV和0ps并且在Tx符合性测试中为70 mV和32.9ps。在没有任何电感器集成的情况下多路复用Tx和Rx之后，系统对Tx和Rx裕度测试均失败。当集成T线圈时，只有Tx裕度得到改善，并且Rx裕度降级。当T线圈和电感器都集成在系统600中时，Tx和Rx裕度都得到改善。另外，表1示出了系统700的接收器裕度比没有发射器/接收器多路复用的情况甚至更好。
示例
示例装置包括处理器、存储器、USB C型连接器、第一发射器、多路复用发射器、多路复用接收器和管芯上电感器。多路复用的发射器在被禁用时，使多路复用的接收器能够通过USB C型连接器来与第二发射器通过信道进行双向通信。多路复用的接收器在被禁用时，使多路复用的发射器能够通过USB C型连接器来与接收器通过信道进行单向通信。管芯上电感器与多路复用的发射器串联安置、并且与多路复用的接收器并行安置。管芯上电感器降低了：多路复用的发射器和信道之间的有效分流电容和插入损耗；以及信道和多路复用的接收器之间的有效分流电容和插入损耗。
在示例装置中，第一发射器可以被配置为USB3.1发射器、Thunderbolt发射器、PCIe发射器、显示端口（DisplayPort）发射器或移动工业处理器接口发射器。
在示例装置中，多路复用的发射器可以包括显示端口（DisplayPort）发射器或移动工业处理器接口发射器。
在示例装置中，多路复用的接收器可以包括USB3.1接收器、Thunderbolt接收器、PCIe接收器或移动工业处理器接口接收器。
示例装置还包括T线圈。T线圈包括第一臂、第二臂和中间抽头。管芯上电感器被安置在第一臂和多路复用的发射器之间。第二臂与信道连接。中间抽头与多路复用的接收器连接。多路复用的发射器是电压模式驱动器。
另一示例装置包括T线圈。然而，管芯上电感器被安置在第一臂和多路复用的接收器之间。中间抽头与多路复用的发射器连接。多路复用的发射器是电流模式驱动器。
示例装置包括处理器、存储器、USB C型连接器、第一发射器、多路复用的发射器、多路复用的接收器、T线圈和管芯上电感器。多路复用的发射器在被禁用时，使多路复用的接收器能够通过USB C型连接器来与第二发射器通过信道进行双向通信。多路复用的接收器在被禁用时，使多路复用的发射器能够通过USB C型连接器来与接收器通过信道进行单向通信。T线圈降低了多路复用的发射器和信道之间的有效分流电容和插入损耗。管芯上电感器降低了信道与多路复用的接收器之间的有效分流电容和插入损耗。
示例方法确定通过C型互连的通信是单向的还是双向的。如果通信是单向的，则与多路复用的发射器进行多路复用的多路复用的接收器被禁用。如果通信是双向的，则该多路复用的发射器被禁用。通过C型互连的通信可以在发射设备和接收设备之间或两个收发器设备之间发生。
并非在本文中描述和图示的所有组件、特征、结构、特性等都包括在一个或多个特定实施例中。如果例如说明书陈述了组件、特征、结构或特性 “可以”、“可能”、“能够”或“能”被包括，则不要求包括该特定组件、特征、结构或特性。如果说明书或权利要求书指代“一”或“一个”元件，那并不意味着只有一个元件。如果说明书或权利要求书指代“附加”元件，则不排除存在多于一个附加元件。
应当注意，虽然已经参考特定实现描述了一些实施例，但是根据一些实施例，其他实现也是可能的。此外，附图中所图示和/或本文中所描述的电路元件或其他特征的布置和/或顺序不需要以所图示和描述的特定方式来布置。根据一些实施例，许多其它布置是可能的。
在图中所示的每个系统中，在某些情况下，元件可以各自具有相同的参考标记或不同的参考标记，以暗示所表示的元件可以是不同的和/或类似的。然而，元件可以具有足够的灵活性以具有不同的实现并且与本文所示出或描述的一些或全部系统一起工作。附图中所示的各种元件可以相同或不同。哪一个被称为第一元件以及哪个被称为第二元件是任意的。
应当理解，上述示例中的具体内容可以在一个或多个实施例中的任何地方使用。例如，上述计算设备的所有可选特征也可以关于本文描述的方法或计算机可读介质之一来实现。此外，尽管可能本文已经使用流程图和/或状态图来描述实施例，但是这些技术不限于这些图或者不限于本文中相应的描述。例如，流程不需要移动通过每个所图示的框或状态或者不需要是以与本文所图示和描述的顺序完全相同的顺序移动。
本技术不限于本文列出的特定细节。实际上，受益于本公开的本领域技术人员将理解，来自前述描述和附图的许多其它变型可以在本技术的范围内做出。因此，包括对其的任何修改的以下权利要求书限定本技术范围。

Claims (34)

1.一种用于通过串行总线进行收发器多路复用的装置，所述装置包括：
处理器；
存储器；
可逆的、多模式的、双向电源连接器；
第一发射器；
多路复用的发射器，所述多路复用的发射器当被禁用时使多路复用的接收器能够通过USB C型连接器来与第一发射器通过信道进行通信；
所述多路复用的接收器，其在被禁用时使所述多路复用的发射器和所述第一发射器能够通过所述USB C型连接器通过所述信道进行双向通信；和
管芯上电感器，所述管芯上电感器被安置为：
与所述多路复用的发射器串联；和
与所述多路复用的接收器并联。
2.根据权利要求1所述的装置，所述管芯上电感器减少：
所述多路复用的发射器和所述信道之间的有效分流电容和插入损耗；和
所述信道和所述多路复用的接收器之间的有效分流电容和插入损耗。
3.根据权利要求1或2所述的装置，所述可逆的、多模式的、双向电源连接器基于通用串行总线（USB）C型规范。
4.根据权利要求1或2所述的装置，所述第一发射器和所述多路复用的发射器的每个包括2个显示端口通道。
5.根据权利要求1或2所述的装置，所述第一发射器和所述多路复用的发射器的每个包括2个移动工业处理器接口通道。
6.根据权利要求1或2所述的装置，所述第一发射器和所述多路复用的接收器包括USB3.1端口。
7.根据权利要求1或2所述的装置，所述第一发射器和所述多路复用的接收器包括Thunderbolt端口。
8.根据权利要求1或2所述的装置，所述第一发射器和所述多路复用的接收器包括移动工业处理器接口端口。
9.根据权利要求1或2所述的装置，包括T线圈，所述T线圈包括：
第一臂，所述管芯上电感器被安置在所述第一臂和所述多路复用的发射器之间；
与所述信道连接的第二臂；和
与所述多路复用的接收器连接的中间抽头，所述多路复用的接收器是电压模式驱动器。
10.根据权利要求1或2所述的装置，包括T线圈，所述T线圈包括：
第一臂，所述管芯上电感器被安置在所述第一臂和所述多路复用的接收器之间；
与所述信道连接的第二臂；和
与所述多路复用的发射器连接的中间抽头，所述多路复用的发射器是电流模式驱动器。
11.一种用于通过串行总线进行收发器多路复用的装置，所述装置包括：
处理器；
存储器；
可逆的、多模式的、双向电源连接器；
第一发射器；
多路复用的发射器，所述多路复用的发射器当被禁用时使多路复用的接收器能够通过所述可逆的、多模式的、双向电源连接器来与所述第一发射器通过信道进行通信；
所述多路复用的接收器，其在被禁用时使所述多路复用的发射器和所述第一发射器能够通过所述可逆的、多模式的、双向电源连接器来与接收器通过所述信道进行双向通信；
T线圈，包括：
第一臂；
与所述信道连接的第二臂；和
中间抽头；和
管芯上电感器，所述管芯上电感器减少：
所述多路复用的发射器和信道之间的有效分流电容和插入损耗；
所述信道和所述多路复用的接收器之间的有效分流电容和插入损耗。
12.根据权利要求11所述的装置，所述管芯上电感器被安置在所述第一臂和所述多路复用的发射器之间，并且所述多路复用的接收器是电压模式驱动器。
13.根据权利要求11所述的装置，所述管芯上电感器被安置在所述第一臂和所述多路复用的接收器之间，并且所述多路复用的发射器是电流模式驱动器。
14.一种用于通过串行总线进行收发器多路复用的方法，所述方法包括：
确定通过可逆的、多模式的、双向电源连接器的通信是单向的还是双向的；
如果通信是单向的，则禁用多路复用的接收器，所述多路复用的接收器与多路复用的发射器多路复用，所述多路复用的发射器与电感器连接；和
如果通信是双向的，则禁用所述多路复用的发射器。
15.根据权利要求14所述的方法，所述通信通过信道发生，所述信道与所述电感器连接。
16.根据权利要求15所述的方法，所述多路复用的接收器与T线圈的中间抽头连接，所述电感器被安置在所述多路复用的发射器和所述T线圈的第一臂之间，并且所述信道与所述T线圈的第二臂连接。
17.根据权利要求15所述的方法，所述可逆的、多模式的、双向电源连接器基于通用串行总线（USB）C型规范。
18.根据权利要求15所述的方法，所述可逆的、多模式的、双向电源连接器包括发射器，如果所述通信是单向的，则所述发射器和所述多路复用的发射器的每个包括2个显示端口通道。
19.根据权利要求15所述的方法，所述可逆的、多模式的、双向电源连接器包括发射器，如果所述通信是单向的，则所述发射器和所述多路复用的发射器的每个包括2个移动工业处理器接口通道。
20.根据权利要求15所述的方法，所述可逆的、多模式的、双向电源连接器包括发射器，如果所述通信是双向的，则所述发射器和所述多路复用的接收器包括USB 3.1端口。
21.根据权利要求15所述的方法，所述可逆的、多模式的、双向电源连接器包括发射器，如果所述通信是双向的，则所述发射器和所述多路复用的接收器包括Thunderbolt端口。
22.一种用于通过串行总线进行收发器多路复用的系统，所述系统包括：
可逆的、多模式的、双向电源连接器；
第一发射器；
多路复用的发射器，所述多路复用的发射器当被禁用时使多路复用的接收器能够通过所述可逆的、多模式的、双向电源连接器来与第二发射器通过信道进行通信；
所述多路复用的接收器，其在被禁用时使所述多路复用的发射器能够通过所述可逆的、多模式的、双向电源连接器来与接收器通过所述信道进行通信；
T线圈，包括：
第一臂；
与所述信道连接的第二臂；和
中间抽头；和
用于减少如下各项的装置：
所述多路复用的发射器和信道之间的有效分流电容和插入损耗；
所述信道和所述多路复用的接收器之间的有效分流电容和插入损耗。
23.根据权利要求22所述的系统，所述减少的装置被安置在所述第一臂和所述多路复用的发射器之间，并且所述多路复用的接收器是电压模式驱动器。
24.根据权利要求22所述的系统，所述减少的装置被安置在所述第一臂和所述多路复用的接收器之间，并且所述多路复用的发射器是电流模式驱动器。
25.根据权利要求22所述的系统，所述第一发射器和所述多路复用的发射器包括2个显示端口通道。
26.一种用于通过串行总线进行收发器多路复用的设备，所述设备包括：
用于确定通过可逆的、多模式的、双向电源连接器的通信是单向的还是双向的的装置；
用于如果通信是单向的，则禁用多路复用的接收器的装置，所述多路复用的接收器与多路复用的发射器多路复用，所述多路复用的发射器与电感器连接；和
用于如果通信是双向的，则禁用所述多路复用的发射器的装置。
27.根据权利要求26所述的设备，所述通信通过信道发生，所述信道与所述电感器连接。
28.根据权利要求27所述的设备，所述多路复用的接收器与T线圈的中间抽头连接，所述电感器被安置在所述多路复用的发射器和所述T线圈的第一臂之间，并且所述信道与所述T线圈的第二臂连接。
29.根据权利要求27所述的设备，所述可逆的、多模式的、双向电源连接器基于通用串行总线（USB）C型规范。
30.根据权利要求27所述的设备，所述可逆的、多模式的、双向电源连接器包括发射器，如果所述通信是单向的，则所述发射器和所述多路复用的发射器的每个包括2个显示端口通道。
31.根据权利要求27所述的设备，所述可逆的、多模式的、双向电源连接器包括发射器，如果所述通信是单向的，则所述发射器和所述多路复用的发射器的每个包括2个移动工业处理器接口通道。
32.根据权利要求27所述的设备，所述可逆的、多模式的、双向电源连接器包括发射器，如果所述通信是双向的，则所述发射器和所述多路复用的接收器包括USB 3.1端口。
33.根据权利要求27所述的设备，所述可逆的、多模式的、双向电源连接器包括发射器，如果所述通信是双向的，则所述发射器和所述多路复用的接收器的每个包括Thunderbolt端口。
34.一种计算机可读介质，在其上具有指令，当指令被执行时导致计算机设备执行根据权利要求14-21中任一个的方法。
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Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8784123B1 (en) * 2013-12-09 2014-07-22 Google Inc. Electrical connector
US10082853B2 (en) * 2015-02-23 2018-09-25 Ortronics, Inc. USB power delivery extension system
TWI557568B (zh) * 2015-04-20 2016-11-11 瑞昱半導體股份有限公司 適用於usb連接器之組合式晶片
EP3335325A4 (en) 2015-08-14 2019-06-19 Icron Technologies Corporation SYSTEMS FOR EXTENDING SESSION SATURA TESTS WITH USB C CURRENT AND CONNECTIVITY FUNCTIONALITY
KR102461604B1 (ko) * 2016-02-16 2022-11-02 삼성전자주식회사 데이터 송수신 방법 및 장치
US20170277650A1 (en) * 2016-03-25 2017-09-28 Le Holdings (Beijing) Co., Ltd. User equipment and method for data transmission
CN106095007A (zh) * 2016-07-29 2016-11-09 北京小鸟看看科技有限公司 一种头戴显示设备
US10539999B2 (en) 2016-08-25 2020-01-21 Samsung Electronics Co., Ltd. Semiconductor device and method of operating the same
KR102509691B1 (ko) * 2016-08-25 2023-03-14 삼성전자주식회사 반도체 장치 및 그 동작 방법
US9807507B1 (en) * 2016-10-17 2017-10-31 Htc Corporation Electronic accessory apparatus and audible signal transmission method thereof
US10652364B2 (en) * 2016-12-28 2020-05-12 Intel Corporation Shared display links in a user system
GB2560029A (en) * 2017-02-28 2018-08-29 Nicholas Mcardell Roger A system and a method for switching focus and a connector
US10727892B2 (en) 2017-08-03 2020-07-28 Nxp Usa, Inc. Interface circuit
CN107622030A (zh) * 2017-08-04 2018-01-23 硅谷数模半导体（北京）有限公司 信息交互方法和装置
US10498564B2 (en) * 2018-02-13 2019-12-03 Invecas, Inc. Receiver for handling high speed transmissions
US10353853B1 (en) 2018-04-11 2019-07-16 Cypress Semiconductor Corporation USB type-C sideband signal interface circuit
US10338656B1 (en) 2018-04-11 2019-07-02 Cypress Semiconductor Corporation USB type-C signal interface circuit
US10727895B1 (en) * 2019-09-27 2020-07-28 Apple Inc. Transceiver circuit having T-coil, inductive termination, and equalization
US11088719B1 (en) * 2020-04-10 2021-08-10 Samsung Electronics Co., Ltd. Serdes with pin sharing
CN111930647B (zh) * 2020-09-09 2020-12-25 蘑菇车联信息科技有限公司 Usb接口工作模式选择装置、方法及安卓设备
TWI763188B (zh) * 2020-12-16 2022-05-01 瑞昱半導體股份有限公司 收發電路
CN112714270A (zh) * 2020-12-17 2021-04-27 硅谷数模(苏州)半导体有限公司 Dp接口芯片、高清视频接收芯片和电子设备
CN116774020B (zh) * 2023-08-16 2023-11-14 上海燧原科技有限公司 一种芯片测试系统、方法、装置和存储介质

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3155927A (en) 1960-09-12 1964-11-03 Gen Electric Bridged-t termination network
US6725304B2 (en) * 2000-12-19 2004-04-20 International Business Machines Corporation Apparatus for connecting circuit modules
US7248035B2 (en) * 2002-12-12 2007-07-24 Analog Devices, Inc. Automatic test equipment pin channel with T-coil compensation
WO2006008747A2 (en) * 2004-07-22 2006-01-26 Bluebird Optical Mems Ltd. On-chip inductor
US7254663B2 (en) * 2004-07-22 2007-08-07 International Business Machines Corporation Multi-node architecture with daisy chain communication link configurable to operate in unidirectional and bidirectional modes
US7773689B2 (en) * 2007-02-02 2010-08-10 International Business Machines Corporation Multimodal memory controllers
US20090039916A1 (en) * 2007-08-07 2009-02-12 International Business Machines Corporation Systems and Apparatus for Providing a Multi-Mode Memory Interface
JP5560802B2 (ja) * 2010-03-18 2014-07-30 ソニー株式会社 通信装置
EP2847869B1 (en) * 2012-03-27 2018-05-16 Intel Corporation A transceiver with an integrated rx/tx configurable passive network
US10461799B2 (en) * 2012-11-08 2019-10-29 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Integrated transmitter and receiver front end module, transceiver, and related method
US9472910B2 (en) 2013-07-19 2016-10-18 Foxconn Interconnect Technology Limited Flippable electrical connector
US9502168B1 (en) * 2013-11-15 2016-11-22 Altera Corporation Interleaved T-coil structure and a method of manufacturing the T-coil structure
WO2016022599A2 (en) * 2014-08-04 2016-02-11 Apple Inc. Accessory communication over power pins
US9558144B2 (en) * 2014-09-26 2017-01-31 Intel Corporation Serial bus electrical termination control

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US9934176B2 (en) 2018-04-03
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