CN107078977B

CN107078977B - 多路隔离器通信的电路和系统

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Publication number: CN107078977B
Application number: CN201580062861.5A
Authority: CN
Inventors: B·戈斯瓦米; 陈宝兴
Original assignee: Analog Devices Inc
Current assignee: Analog Devices Inc
Priority date: 2014-09-24
Filing date: 2015-06-09
Publication date: 2020-10-16
Anticipated expiration: 2035-06-09
Also published as: US20160087780A1; DE112015004340T5; US20160087914A1; WO2016048423A1; CN107078977A; US10277278B2; US11398848B2

Abstract

用于在隔离屏障上发送和接收数据的通信系统的实施例可以包括具有发射电路的通信电路，该发射电路基于由通信电路接收的输入数据将第一数据信号驱动到隔离器上，接收电路接收第二数据信号来自隔离器的数据信号，并且基于接收到的第二数据信号产生输出数据，以及控制电路，用于控制发射和接收电路以提供第一和第二数据信号的时分复用。响应于检测到作为接收第二数据信号的预定数量的位并且经过预定时间段的函数的条件，控制电路可以从接收状态转换到发送状态。通信电路的实施例可以包括：编码电路，用于选择数据符号的特征以表示成帧的输入数据分组的多个比特；以及驱动器电路，用于将表示成帧输入数据分组的一个或多个数据符号驱动到隔离器，被配置为跨越隔离屏障传送数据。编码电路可以从多个预定幅度、频率或相位选择数据符号的幅度、频率或相位，以将多个比特编码为所选择的幅度、频率或相位。

Description

多路隔离器通信的电路和系统

相关申请的交叉引用

本申请要求2014年9月24日提交的美国临时专利申请No.62/054,825和2014年9月24日提交的美国临时专利申请No.62/054,830的权益。

背景技术

由于各种原因，电气隔离可以在电气系统和/或子系统之间实现，包括与性能和安全性相关的问题。例如，模数转换器可以与其他数字电路隔离，以防止在那些数字电路中切换导致的电压噪声影响转换器的性能度量。

以前的隔离方案已经提供了使用单向隔离器通道的隔离系统之间的数据通信，该信号在跨越隔离屏障的单个方向传送数据。尽管在一些情况下，在隔离系统之间的这种单向数据流是有用的，但是在其他情况下，在隔离系统之间的双向通信需要数据信道甚至多个数据信道的通信时也不会产生成本，面积和/或维护单独的单向隔离器通道和相关电路的复杂性，用于两个方向。此外，即使在隔离屏障上的单一方向上，先前的隔离器通道也遭受差的数据通信速率。

因此，存在对隔离系统之间的隔离屏障提供有效通信的电路和系统的需求。

附图说明

因此，可以理解本发明的特征，下面描述多个附图。然而，附图仅示出了本发明的特定实施例，因此不应将其视为限制其范围，因为本发明可以包括其他同等有效的实施例。

图1是描绘通信系统的实施例的电路原理图。

图2是描绘通信系统的另一个实施例的电路原理图。

图3(a)-3(c)是描绘通信系统的信号的实施例的信号图。

图4是描绘通信系统的发射电路、隔离器和接收电路的实施例的电路原理图。

图5(a)-5(j)是描绘通信系统的发射电路、隔离器和接收电路的信号的实施例的信号图。

图6(a)-6(b)是描述通信系统的主状态机的状态和从状态机的状态的状态图。

图7(a)-7(b)是描述主和从状态机的发送和接收状态转换信号的实施例的信号图。

图8(a)-8(d)描绘了可由通信系统传送的数据分组的实施例。

图9(a)-9(b)是描绘通信系统的通信电路的传输时隙分配和对应的时钟信号的实施例的时序和信号图。

图10是描绘通信系统的另一实施例的电路原理图。

图11是描述提供幅度复用的发射电路、隔离器和接收电路的实施例的电路原理图。

图12是描绘通信系统的幅度复用信号的实施例的图。

图13是示出提供频分复用的发射电路、隔离器和接收电路的实施例的电路原理图。

图14是描绘提供相位复用的发射电路、隔离器和接收电路的实施例的电路原理图。

具体实施方式

通信系统的实施例可以使用单个隔离器跨越隔离屏障提供多路复用的双向数据传输。通信系统可以包括在隔离屏障的一侧连接到隔离器的通信电路。通信电路的发送模块可以将多个输入数据信号构成分组，以使用隔离器在隔离屏障上以时分多路复用的方式进行传输，并且将表示成帧数据分组的第一数据信号驱动到隔离器上，根据时分复用。通信电路的接收模块可以从表示由通信电路根据时分复用接收的数据分组的隔离器接收第二数据信号，并将接收到的数据分组解码为多个输出数据信号。

隔离器可以是具有单个端子的单个隔离器器件，用于驱动表示发送的数据分组的第一数据信号，并提供表示接收到的数据分组的第二数据信号。在一个实施例中，隔离器可以是包括在隔离屏障的第一侧上的第一线圈和隔离屏障的第二侧上的第二线圈的单个电感隔离器器件，第一线圈具有用于驱动第一数据信号并提供第二数据信号，并且第二线圈具有另一组端子，以在隔离屏障的第二侧上执行类似的函数。

通信电路可以包括具有状态机的控制电路，其可操作以占据并在多个不同状态之间转换以控制通信电路的函数。例如，状态机可以具有发送状态，其中控制电路可以控制发送模块经由第一数据信号发送数据分组，以及接收状态，其中控制电路可以控制接收模块接收第二数据通过第二数据信号分组，以便使用隔离器在跨越隔离屏障的两个方向上提供数据信号的时分复用。

在一个实施例中，通信电路可以提供发送和接收的数据分组的“乒乓”时分复用。为了提供乒乓时分多路复用，状态机可以在发送预定数量的发送数据分组的符号之后或从进入发送状态经过预定时间段之后从发送状态转换到接收状态，以及在接收到接收数据包的预定数量的符号之后或从进入接收状态起经过预定时间段之后，从接收状态转换到发送状态。

在乒乓时分复用期间，通信电路可以根据相应的异步时钟信号发送和接收数据分组。发射模块可以根据传输时钟信号在隔离器上传输数据分组。接收模块可以根据从接收的数据信号导出的时钟信号从隔离器接收数据分组，该时钟信号可能与传输时钟信号异步。

乒乓分组可以具有相同或不同的相应位长度。在一个实施例中，通信电路可以在操作期间动态地调整ping和/或pong分组的大小，并且将动态设置的分组比特长度传送给另一个通信电路，例如通过包括动态设置的预定数量的比特的指示分组在该分组的报头中，供另一通信电路用于评估接收条件是否已被满足时使用。类似地，通信电路还可以基于接收到的分组的比特长度来动态地设置与接收ping和/或乒乓分组相关联的预定时间段，并且用于评估接收条件是否已被满足。

在另一个实施例中，通信电路可以提供所发送和接收的数据分组的时隙时分复用，其中发送模块可以在周期性重复的第一组分配的时隙期间发送第一数据信号，并且接收模块在周期性重复的第二组分配时隙期间接收第二数据信号。

在实施例中，除了时分复用之外或可替换地，通信电路可以根据幅度，频率或频率上的一个或多个将多个数据位复用到跨越隔离屏障的每个脉冲或其他单个数据符号，相位复用。在一个实施例中，为了提供幅度复用，发送模块可以将成帧的发送数据分组的多个比特复用到作为第一数据信号驱动到隔离器上的脉冲或其它符号的幅度。接收模块同样可以从跨隔离器接收的脉冲或其他符号的幅度来解复用数据分组的多个比特。在另一个实施例中，为了提供频率复用，发射模块可将成帧的发射数据分组的多个比特复用到作为第一数据信号驱动的振荡频率或其他符号到隔离器上，并且接收模块可以对来自振荡频率的数据分组的多个比特或跨越隔离器接收的其他符号。在另一个实施例中，为了提供相位多路复用，发射模块可将成帧的发射数据分组的多个比特复用到作为第一数据信号驱动的振荡或其它符号的相位到隔离器上，并且接收模块可以解复用来自振荡的相位的成帧接收数据分组的多个比特或跨越隔离器接收的其他符号。

图1描绘了通信系统20的实施例，其用于使用单个隔离器32跨隔离系统跨隔离屏障提供多路复用双向数据通信。通信系统可包括第一通信电路24、第二通信电路26、隔离器32、隔离屏障28。

第一和第二通信电路24、26可以位于隔离屏障28的不同侧上，其中第一通信电路24位于隔离屏障28的第一侧上，而第二通信电路26位于第二通信电路隔离屏障28的一侧。

第一和第二通信电路24、26可以包括发送模块和接收模块。发射模块可以包括输入数据电路44，成帧，定时和逻辑电路48以及发射电路56。输入数据电路44可以耦合到一个或多个数据源以接收一个或多个输入数据信号ID1...IDN，ID1...来源的IDM。本文中也称为控制电路48的成帧、定时和逻辑电路48可以耦合到输入数据电路44，以接收，成帧并将输入数据提供给发射电路56。发射电路56可以耦合到隔离器32以驱动隔离器32将数据跨越隔离屏障28发送到另一个通信电路。接收模块可以包括输出数据电路64，成帧、定时和逻辑电路48以及接收电路60。接收电路60可以耦合到隔离器32，以接收跨隔离屏障28传输的数据与其他通信电路。成帧、定时和逻辑电路48可以耦合到接收电路60以接收、定位并向输出数据电路64提供输出数据。输出数据电路64可以耦合到一个或多个数据宿以提供一个或多个输出数据信号OD1...ODM，OD1...ODN到槽(sink)。

隔离器32可以是具有在隔离屏障28的两侧上的部件并且耦合到第一和第二通信电路24、26中的每一个的发射和接收电路56，60的单个隔离器装置，以提供跨隔离屏障28的双向通信。单个隔离器设备可以是具有第一线圈的单个电感隔离器设备，该第一线圈包括耦合到隔离屏障28的第一侧上的发射和接收电路56、60的第一对端子以及第二线圈，其具有第二对端子，以耦合到隔离屏障28的第二侧上的发射和接收电路56、60。可替换地，隔离器装置可以是电容隔离器装置中的一个或多个，例如电容器，诸如基于巨磁电阻的隔离器装置的隔离器装置，或诸如光耦合器的光隔离器装置。

隔离屏障28可以包括一层或多层材料，以分别在隔离屏障28的任一侧上包含第一和第二通信电路24、26的第一和第二隔离系统之间提供电隔离。隔离屏障28可以包括一层或多层材料，以在第一和第二隔离系统之间提供电隔离。

通信系统20可以使用单个隔离器32根据时分多路复用来跨越隔离屏障28提供双向数据通信。时分复用可以包括来自每个通信电路24的交替响应分组，这里也称为“乒乓”时分复用。

图2描绘了通信系统20B的实施例，其被配置为根据乒乓时分复用提供横跨隔离屏障的双向通信。所描述的通信系统的实施例可以包括第一通信电路24B、第二通信电路26B、隔离器32和隔离屏障28的实施例。

第一和第二通信电路24B、26B的输入数据电路44各自可以从一个或多个输入数据源接收输入数据信号ID1...IDN，ID1...IDM。输入数据源可以可选地各自表示相应的单独的输入数据信道。输入数据电路44各自可以包括毛刺滤波和输入同步电路，用于从数据源异步或松动同步地接收数据信号ID1...IDN，ID1...IDM，并提供对应于接收到的至少同步的输入数据信号的输入数据来自相应通信电路的时钟电路的一个时钟信号TCLK。

成帧、定时和逻辑电路48B各自可以包括成帧电路76、状态机80、去帧电路84和时钟电路86。成帧电路76可以从输入数据电路44接收输入数据并且根据所接收的输入数据信号，将多路复用的输入数据分组进行构图，以便在状态机80的控制下根据来自时钟电路86的至少一个时钟信号TCLK由发射电路56进行传输。状态机80可以确定通信状态，根据确定的通信状态控制成帧和去帧电路76、84。去帧电路84可以将由接收电路60接收的数据分组接收并构成为组成的解复用输出数据，以便在状态机80的控制下提供给输出数据电路64，并且根据从由数据信号接收到的数据信号导出的时钟信号DCLK时钟电路86可以提供传送到输入数据电路44、成帧电路76、状态机80和发射电路56的至少一个发送时钟信号TCLK。时钟电路86可以包括时钟信号发生器生成至少一个发送时钟信号TCLK。

发射电路56可以将成帧的数据分组的比特串行地编码并驱动到隔离器32上作为脉冲或其他信号用于传输到另一个通信电路。接收电路56每个可以串行地接收和解码来自隔离器32的发射脉冲或其他信号，以产生接收的数据分组。

输出数据电路64各自可以将来自去帧电路84的解复用输出数据作为输出数据信号OD1...ODM，OD1...ODN提供给一个或多个输出数据接收器。输出数据接收器各自可以可选地表示相应的单独的输出数据信道。

通信系统20B可以根据由它们各自的状态机建立的发送和接收状态来操作，以跨隔离器32提供乒乓时分多路复用的双向数据通信。在乒乓数据通信中，通信电路之一可以作为主通信电路工作，另一通信电路可以作为从通信电路来操作。主通信电路可以根据其状态机的发送状态进入和操作，以将包括预定数量的比特或符号的第一数据分组或“ping”分组发送到另一个通信电路。从通信电路可以根据其状态机的接收状态进入和操作，以在由主通信电路发送ping分组期间避免发送任何数据并接收ping分组。通过从属通信电路检测到的接收条件的满足可以触发从通信电路转换到发送状态，以发送包括相应的预定数量的比特或符号的第二数据分组或“乒乓”分组，返回到主通信电路。由从属通信电路检测接收条件可以包括检测预期预定位数或接收到的分组的符号或预定时间段的接收，而没有接收到预期的预定位数或符号。在由通信电路传输乒乓包时，主通信电路可以根据接收状态进入和操作，以避免发送任何数据并接收乒乓包。然后，由主通信电路检测到的接收条件的满足可以触发主通信电路转换回发送状态，并且可以进行另一轮乒乓包分组传输。由主通信电路检测接收条件可以再次包括检测预期预定数量的比特或乒乓包的符号的接收或经过预定时间量，而没有接收到期望的预定数量的比特或符号。该乒乓包分组传输可以继续，直到通信系统断开。

图3(a)-3(c)是描绘穿过隔离屏障28的示例性乒乓数据分组通信的数据和时钟信号的实施例的信号图。

图3(a)描绘了穿过隔离器32的双向数据流的表示。在时间T1，充当主通信电路的通信电路可以在其状态机的发送状态下工作，以发送第一数据分组，即第一ping包。主通信电路的发射电路56可以以比特周期间隔以串行方式将成帧的ping分组的预定数量的比特或符号中的每一个作为脉冲或其他信号。主通信电路的成帧，定时和逻辑电路48B(例如状态机80)可以根据通信系统的总体操作上下文来选择时间T1和比特周期。

在时间T2，当满足作为从通信电路的通信电路检测到的接收条件时，该从属通信电路可以从其状态机的接收状态转换到发送状态，以发送第二数据分组，即，第一乒乓包，响应于完全接收到第一ping数据包。从属通信电路的发射电路可以以比特周期间隔的方式，将成帧乒乓包的各个预定数量的比特或符号中的每一个作为脉冲或其他信号以串行方式发送。从通信电路的成帧，定时和逻辑电路48B(例如状态机80)可以选择时间T2，相应的比特周期以及时间T2与时间T1或相应分组周期的分离，确保在各种条件下无误乒乓操作。

在时间T3和T4，主从通信电路可以分别发送第二ping分组和第二乒乓分组。主通信电路的成帧，定时和逻辑电路(例如状态机)可以选择时间T3和时间T3与时间T2或相应的分组周期的分离，以再次确保无错误乒乓在各种条件下操作。

第一和第二通信电路24B、26B可以根据异步发送和接收时钟进行操作，以提供双向乒乓数据通信。通信电路24B、26B中的每一个可以独立于另一个通信电路提供其自身的发送时钟信号，以提供帧和发送数据分组并在通信状态之间转换的时基。例如，主通信电路可以包括独立于从通信电路提供主发送时钟信号的时钟电路。主通信电路可以作为主发送时钟信号的函数来构建和发送ping数据分组，并且从发送状态转换到接收状态。类似地，从通信电路可以包括独立于主通信电路的从发送时钟信号的时钟电路。从通信电路可以作为从发送时钟信号的函数来帧和发送乒乓数据分组，并且从发送状态转换到接收状态。

图3(b)描绘了由主通信电路用于帧和发送ping数据分组的示例性主发送时钟信号的表示。可以看出，ping数据分组的比特可以与主发送时钟信号的脉冲对准地发送，例如主时钟信号的下降沿。图3(c)描绘了由从通信电路用于对ping数据分组进行帧传输的示例性从发送时钟信号的表示。可以看出，ping数据分组的比特位与从传输时钟信号的脉冲对准地发送，例如从时钟信号的下降沿。

第一和第二通信电路24B、26B的操作以与可能与另一个通信电路的发送时钟TCLK异步的相应发送时钟TCLK同步地发送数据可以有利地使得通信电路能够相互放弃在使用这种异步操作的实施例中它们的传输时钟的同步。

第一通信电路24B和第二通信电路24B也可以从其它通信电路接收到的数据信号中导出时钟信号DCLK，以提供时间基准以消除所接收的数据和通信状态之间的转换，可能与该通信电路的发送时钟异步。例如，从通信电路可以从其从主通信系统接收的ping数据分组导出时钟信号。随机通信系统可以将ping数据分组和/或从接收转换到发送状态，作为该导出的时钟信号的函数。由从通信电路产生的导出时钟信号可能与从通信电路的发送时钟异步。类似地，主通信电路可以从其从从通信系统接收的乒乓数据分组导出时钟信号。作为该导出的时钟信号的函数，主通信系统可以将乒乓数据分组和/或从接收转换到发送状态。由主通信电路产生的导出时钟信号可以与主通信电路的发送时钟异步。

从接收到的数据导出的时钟信号可以以不同的方式生成。在一个实施例中，例如，如下面关于图4和图5(a)-5(j)所讨论的，通信电路可以从数据信号的每个位或符号或从其他通信电路接收的信号连续地生成导出的时钟信号。这样导出的时钟信号可以表示根据接收到的数据信号的每个位或符号连续适配的时基。在另一个实施例中，通信电路可以从数据信号的比特或符号的子集或从其他通信电路接收的信号的子集中产生导出的时钟信号。在一种这样的情况下，通信电路可以包括锁相环，以通过锁定到所接收的数据信号的比特或符号的特定子集来产生导出的时钟信号，诸如特定的头位或符号或序列标题位或接收数据信号的符号。这样导出的时钟信号可以表示仅根据接收的数据信号的比特或符号的子集进行调整的时基。

图4描绘了通信系统20的发射电路56C、隔离器32C和接收电路60C的示例性实施例。

发射电路56C可以包括编码逻辑电路130，一对差分驱动器电路134和一对电容器C1、C2。编码逻辑电路130可以将从成帧电路76接收的成帧分组的比特编码为被驱动到隔离器32C上的信号形式。编码逻辑电路130可以从成帧电路76接收成帧分组作为串行比特流，并且与通信电路的发送时钟信号TCLK同步地将编码比特作为差分驱动器输入信号DDRV输出。驱动器电路134可以将编码的数据信号驱动到隔离器32C上，以跨越隔离屏障28传输到另一个通信电路。驱动器电路134可以从编码逻辑电路接收编码信号DRVP，DRVN，并且经由隔离器32C的第一线圈138的端子处的一对电容器C1、C2产生差动驱动信号，与该通信电路的生成或接收时钟信号TCLK。

在所示实施例中，隔离器32C可以是电感隔离器装置32C。电感隔离器件32C可以包括在隔离屏障28的第一侧上的第一线圈138，在隔离屏障的第二侧上的第二线圈142，隔离屏障28和一对负载电阻R1、R2。负载电阻R1、R2可以替代地被并入作为接收电路60C的阻抗或其他电路元件。隔离器32C可以将在第一线圈138的输入处被驱动的数据信号传送到第二线圈142处的输出。隔离器32C的第一线圈138可以由其端子处由驱动器电路产生的差分驱动信号驱动134，通过电容器C1、C2，由于在第一和第二线圈138、142之间的电感耦合，在第二线圈142的端子和负载电阻器R1，R2两端产生差分线圈输出信号DCO。

接收电路60C可以包括一对比较器146和解码逻辑电路150.接收电路60C可以根据在隔离器32C的输出处接收的信号产生输出数据。接收电路60C还可以产生从在隔离器的输出处接收的信号导出的时钟信号DCLK。一对比较器146可以接收交叉耦合到差分输入端子的差分线圈输出信号DCO，以产生具有指示差分线圈输出信号DCO中的高电压和低电压之间的跳变的脉冲的一对检测信号DET1，DET2。解码逻辑电路150可以接收一对检测信号DET1，DET2，并产生输出数据包和从接收到的数据信号导出的时钟信号DCLK。

图5(a)-5(j)是描绘图4所示的发射电路56C，隔离器32C和接收电路60C的数据和时钟信号的实施例的信号图，用于穿过隔离屏障28的示例性数据传输。

图5(a)示出了由发送通信电路的时钟电路86生成或接收的示例性发送时钟信号TCLK。图5(b)描绘了由成帧电路76传送到编码逻辑电路130的示例性成帧数据分组信号DI。图5(c)和5(d)描绘了示例性的正负驱动器输入信号DRVP，DRVN，图5(e)示出了代表基于接收到的数据分组信号DI由编码逻辑电路130产生的正和负驱动器输入信号DRVP，DRVN的差分组合的示例性差分驱动器输入信号DDRV。

图5(f)示出了响应于基于差分驱动器输入信号DDRV由驱动器电路134驱动的隔离器32C在隔离器32C的输出处产生的示例性差分线圈输出信号DCO。所描绘的差分线圈输出信号DCO显示正脉冲，随后是差分驱动器输入信号DDRV的正跳变的负脉冲，以及负脉冲，随后是差分驱动器输入信号DDRV的负转变的正脉冲。

图5(g)表示在上比较器146的输出处产生的示例性的第一检测信号DET1，表示检测差分线圈输出信号DCO中的正脉冲，图5(h)示出了在下比较器146的输出处产生的示例性的第二检测信号DET2，指示检测差分线圈输出信号DCO中的负脉冲。比较器146可以根据差分线圈输出信号DCO和比较器146的滞后特性产生第一和第二检测信号DET1，DET2。

图5(i)描绘了基于第一和第二检测信号DET1、DET2的由解码逻辑电路150产生的表示与发送的数据分组对应的接收数据分组的示例性输出数据分组信号DO。图5(j)描绘由接收通信电路导出的作为第一和第二检测信号DET1、DET2的函数的示例性时钟信号DCLK，供一个或多个去帧电路84和状态机80用于处理接收数据包。

通信电路24B、26B与从与该通信电路的发送时钟TCLK异步的接收数据导出的时钟DCLK同步地接收、定帧和输出数据的操作可有利地使得通信电路能够放弃在使用这种异步操作的实施例中它们的时钟的同步。

执行本文讨论的这些电路的函数的发射电路56、隔离器32和接收电路60的其它实施例可以包括不同于上面描述和讨论的那些的电路配置和特定操作以及相关联的波形关于图4和5(a)-5(j)。

响应于各通信电路所经历的状况，通信电路24B、26B的状态机80可以在多个不同状态之间占用和转换。控制电路可以在状态机80的状态下为通信电路提供控制，以提供本文讨论的通信电路的函数。

在第一和第二通信电路24B、26B操作以提供双向乒乓数据通信的实施例中，在任何给定时间，第一或第二通信电路24B、26B中的一个可以被指定并作为主机操作通信电路和另一个通信电路可以被指定并作为从通信电路来操作。可以指定主通信电路的相应状态机80并作为主状态机操作，并且可以指定从通信电路的相应状态机80并作为从状态机操作。

作为主或从通信电路的第一和第二通信电路24B、26B的初始分配可以以不同的方式执行。第一和第二通信电路24B、26B可以被预先编程为在启动时作为主通信系统或从通信系统工作，例如通过将该分配预编程为固定逻辑或状态机80的电可编程非易失性存储器或其他电路。可替换地，作为主或从通信电路的第一和第二通信电路24B、26B的初始分配可以响应于诸如可以从外部源传送到第一和第二通信电路24B、26B的命令，或者响应于检测到的操作条件，诸如响应于其中一个通信电路确定需要发送数据。也可以对第一和第二通信电路24B、26B进行预编程，以响应具有不同响应时间的这些命令，以避免通信电路基本上同时接收这些命令而导致的任何不确定的条件。

将第一和第二通信电路24B、26B的初始分配改变为主或从通信电路也可以以不同的方式执行。可以响应于诸如从外部源传送到第一或第二通信电路24B、26B的命令或响应于检测到的操作条件而改变分配。切换可以包括例如通过利用下面讨论的主从选择位来将分配变化从现有主通信电路传送到从通信电路。

图6(a)和6(b)分别描述了主和从状态机的状态图的实施例。在图如图6(a)所示，主状态机的状态可以包括复位状态，发送状态和接收状态。响应于从主通信电路内部或由主通信电路接收到复位命令，可以在主通信电路启动时或从另一状态进入主复位状态，例如主机状态机的复位操作或转换到作为主状态机的状态机80的操作从作为从状态机的操作。可以维持主复位状态直到经过预定时间段或接收到进入发送状态的命令。

响应于进入发送状态的命令，例如，在进入复位状态之后经过预定时间或者响应于来自内部的发送命令或由发送状态响应于发送命令，可以从复位状态进入主发送状态主通信电路，此时可以开始ping分组的传输。可以维持主发送状态直到由主通信电路检测到的发送条件已满足为止。检测发送条件的满意度可以包括检测ping分组的预定数量的比特或符号中的每一个已经被发送，或者预定的时间段已经过去，而没有发送了ping分组的预定数量的比特或符号。响应于检测到发送条件的满足，可以将主发送状态退出到接收状态。

响应于检测到发送条件的满足，可以从发送状态输入主接收状态，此时可以开始接收乒包。可以保持主接收状态，直到由主通信电路检测到的接收条件已被满足为止。可以通过检测到已经接收到乒乓包的各个预定数量的比特或符号中的每一个或者从进入接收状态(例如，没有预定数目)到达相应的预定时间段来检测接收条件的满意度已经接收到乒乓包的比特或符号)。预定时间段可以被选择为大于根据其发送时钟信号操作的从通信电路所期望的最慢的总分组传输时间。响应于检测到接收状况的满足，主接收状态可以退出到发送状态。

在图6(b)中，从状态机的状态可以包括复位状态、空闲状态、接收状态和发送状态。从属复位状态可以在从通信系统启动时或从另一状态响应于从从通信系统的内部或由从通信系统接收到复位命令而进入，诸如从状态机的复位操作或者从作为主状态机的操作转换到作为从状态机的状态机80的操作。可以保持从复位状态，直到经过预定时间段或接收到进入空闲状态的命令。

响应于进入空闲状态的命令，例如，在进入复位状态之后经过预定时间或响应于来自内部或由从属设备的命令，可以从复位状态进入从机空闲状态通信电路，从机状态机空闲。可以维持从空闲状态，同时检测到隔离器的从侧线圈中没有活动。响应于检测到的从侧线圈活动，从机空闲状态可以退出到接收状态。

可以响应于被检测到的从侧线圈活动而从空闲状态进入从接收状态，从而可以开始接收ping分组。可以维持从接收状态，直到由从通信电路检测到的接收条件已被满足为止。接收状态的满意度可以通过检测到ping分组的预定数量的比特或符号中的每一个已经被接收到，或者从进入接收状态(例如，没有预定的比特数)已经经过了预定的时间段来检测或已经接收到ping分组的符号)。预定时间段可以被选择为大于根据其发送时钟信号工作的主通信电路所期望的最慢的总分组传输时间。响应于检测到接收条件的满足，从机接收状态可以退出到发送状态。响应于发生的接收超时条件，例如期望的ping分组比特之间的比特周期超过预定时间段，从机接收状态可以退回到空闲状态。预定时间段可以被选择为大于从根据其内部产生的时钟信号操作的主通信电路预期的最慢位周期。

响应于检测到接收条件的满足，可以从接收状态进入从发送状态，从而可以开始乒乓包的发送。可以保持从发送状态，直到由从通信电路检测到的发送条件已被满足为止。检测发送条件的满足可以包括检测到已经发送了乒乓分组的预定数量的比特或符号中的每一个，或者已经发送了预定时间段，而没有发送乒乓包的预定数量的比特或符号。响应于检测到发送条件的满足，从属发送状态可以退出到空闲状态。

可以控制主和从状态机器中的发送和接收状态之间的转换，以在主和从状态机的接收状态中产生重叠，以防止主从通信电路都试图驱动隔离器32在不期望的实施例中同时在隔离屏障28上传输数据。

图7(a)和7(b)分别描述了控制主和从状态机中的发送和接收状态之间的转换的信号的实施例。主状态机从发送状态到接收状态的转换可以在完成ping分组的发送之后基本上立即发生，但是从从状态机的接收状态到发送状态的转变可以被延迟到在接收到ping分组已经完成之后经过预定时间，以允许主通信电路中电路的预期状态转变最慢。类似地，在从状态机的发送状态到接收状态的转换可以在完成乒乓分组的发送之后基本上立即发生，但是从主状态机的接收状态到发送状态的转变可以被延迟到在接收到乒乓包之后经过了预定时间，以允许从通信系统中的电路的预期状态转变最慢。

通信系统20可用于跨隔离屏障28执行各种不同类型的数据的双向通信。例如，通信系统20可执行串行外设接口(SPI)数据的双向通信。第一通信电路24和第二通信电路26还可以对具有固定分组结构的数据分组进行帧化，例如用于在第一和第二通信电路24、26之间在两个方向上行进的分组的固定分组结构，或第一固定分组结构对于在第一通信电路24和第二通信电路26之间沿一个方向行进的分组以及用于在另一个方向上行进的分组的不同的第二固定分组结构，或者可变分组结构格式。

图8(a)-8(d)描绘由通信电路24，26构成的数据分组的实施例。图8(a)-8(b)描绘根据固定分组结构由通信电路24、26构成的数据分组的实施例。图8(a)描绘了由作为主通信电路的第一或第二通信电路24、26构成的数据分组的实施例。数据分组可以包括与一个或多个输入数据源相对应的一个或多个输入数据位108.1至108.N，以及一个或多个数据完整性位112。图8(b)描绘了由作为从通信电路的第一或第二通信电路24，26构成的数据分组的实施例。数据分组可以包括与一个或多个输入数据源对应的一个或多个输入数据位120.1和120.N以及一个或多个数据完整性位124。

图8(c)-8(d)描绘由通信电路24、26根据可变分组长度成帧的数据分组的实施例。接收通信电路可以通过检测预定的报头或结束序列以不同的方式检测接收的分组的长度。图8(c)示出了由作为主通信电路的第一或第二通信电路24、26构成的数据分组的实施例。除了上面结合图8(a)讨论的一个或多个比特之外，数据分组可以包括一个或多个报头比特120.1...120.N传送数据分组的长度和/或内容。图8(d)示出了用作从属通信系统的第一或第二通信电路24，26之一组装的数据分组的实施例。除了上面结合图8(b)讨论的一个或多个比特之外，数据分组可以包括一个或多个报头位124.1...124.N传送数据分组的长度和/或内容。

乒乓分组可以是相同或不同的相应位长度。在一个实施例中，通信电路24，26可以在操作期间动态地调整ping和/或pong分组的大小。例如，例如由其各自的控制电路48控制的通信电路24、26可以动态地设置其发送的各个乒乓分组的比特长度，并且传送动态设置的分组比特长度，即分组的预定数量的比特，到另一个通信电路24、26，例如通过例如包括在该分组的报头中动态设置的预定比特数的指示。然后，另一个通信电路24、26可以基于接收到的分组大小的指示来动态调整其期望为分组接收的预定数量的比特，以便评估接收条件是否已被满足。

类似地，通信电路24、26还可以动态地设置与评估ping和/或乒乓包的接收条件相关联的预定时间段。例如，例如通过其各自的控制电路48实现的通信电路24，26可以基于其接收的相应的乒乓或分组的大小来动态地设置该时间段，诸如动态设置的大小。然后，通信电路24、26可以使用该动态设定的预定时间段来评估接收条件是否已被满足。

虽然乒乓时分复用的实施例可以包括包括相应的预定多个比特或符号的乒乓分组，但是在一个实施例中，乒乓和乒乓分组中的一个或多个可以仅包括单个比特或符号。

根据其他类型的时分多路复用，通信系统20可以跨隔离屏障28提供双向通信。通信系统20的实施例可以根据时隙时分多路复用跨越隔离屏障32提供双向通信，其中第一和第二通信电路24、26中的每一个可以在专门分配给该第一和第二通信电路24、26的周期性重复时隙期间传送数据通信电路进行传输。

通信系统20可以提供时隙时分复用，或者除了乒乓时分复用之外还可以提供时分复用。例如，图1和2所示的通信系统20的实施例可以被配置为将由时钟电路86生成或接收的发送时钟信号TCLK提供给第一和第二通信电路24、26的任何和/或所有组件，或者除了接收电路60的操作以外从接收到的数据导出时钟信号DCLK，并且相应地调整状态机80的操作，以用作公共时基以实现时隙时分复用。

图9(a)是描绘向第一和第二通信电路24、26定期重复的时隙组的分配的实施例的时序图。第一通信电路24可被分配第一组时隙S1...SN对齐以在所选择的时间段T11、T12开始，在选定的时间段重复。可以为第二通信电路26分配第二组时隙SN+1...SN+M，其对齐以在选定时间T21、T22开始，在所选择的时间段重复。第一和第二组时隙可以包括具有足以发送一个或多个比特或符号的持续时间的多个时隙。

第一组和第二组时隙可以与公共时基对齐。例如，第一和第二组时隙可以与由第一和第二通信电路24、26中的每一个公共或引用的时钟信号对准。图9(b)是描绘与第一和第二组时隙对齐的第一和第二通信电路24、26共用或引用的时钟信号的实施例的信号图。

在操作中，在第一组时隙S1...SN的一次或多次出现期间，第一通信电路24可以在其状态机的发送状态下操作，以使用隔离屏障28在隔离屏障28上发送成帧数据分组隔离器32.在该时间段期间，第二通信电路26可以在其状态机的接收状态下操作以接收所发送的数据。在第二组时隙SN+1...SN+M的一次或多次出现期间，第二通信电路26可以在其状态机的发送状态下操作，以使用隔离器32在隔离屏障28上发送成帧数据分组在该时间段期间，第一通信电路24可以在其状态机的接收状态下操作以接收所发送的数据。

公共时钟信号可以由第一和第二通信电路使用，也可以是发送时钟信号TCLK。在一个实施例中，公共时钟信号可以由第一和第二通信电路24，26中的时钟电路86以本地发送时钟信号TCLK的同步方式单独产生。时钟电路86可以各自产生具有预定公共频率的频率的发送时钟信号TCLK到指定精度。例如，为了以预定公共频率生成发送时钟信号TCLK，时钟电路86可以包括诸如激光微调电阻器的组件，其可被调谐，使得通信电路24，26以公共频率产生发送时钟信号TCLK达到规定的精度。由时钟电路86生成的发送时钟信号TCLK也可以在预定公共相位内具有指定精度内的相位。例如，为了以预定的公共相位生成发送时钟信号TCLK，通信电路24、26可以使用隔离器将隔离屏障相互间的相位同步信息进行通信，以在公共相位产生发送时钟信号TCLK达到规定的精度。

在另一个实施例中，公共时钟信号可以被提供给第一和第二通信电路中的一个或多个。图10描绘了通信系统20D的实施例(其中为了清楚起见，仅示出了诸如时钟电路86D的第一和第二通信电路的某些细节)，其可以包括全局时钟电路88和可选地一个或多个附加隔离器32全局时钟电路88可生成公共时钟信号GCLK，并将公共时钟信号GCLK提供给第一和第二通信电路24，26。全局时钟电路88可以可选地是第一和第二通信电路第二隔离系统将公共时钟信号GCLK直接提供给该系统中的通信电路，并且通过利用附加隔离器32将公共时钟信号GCLK提供给另一个隔离系统中的另一个通信电路。全球时钟电路的其他配置88也是可能的，例如其位于除第一和第二隔离系统之外的系统中。

在另一个实施例中，第一或第二通信电路24、26之一可以生成其发送时钟信号TCLK作为公共时钟信号，并且第一和第二通信电路24，26中的另一个可以包括锁相循环以在该通信电路上生成作为从其接收的数据信号导出的时钟信号的公共时钟信号。接收到的数据信号可以与它们被接收的通信电路上的发送时钟信号对准，并且锁相环可以锁定到接收到的数据信号的位或数据符号上，以产生公共时钟信号。

分配给第一和第二通信电路24、26的第一和第二组时隙S1...SN，SN+1...SN+M可以具有相等的集合持续时间，使得第一和第二通信电路24，26基本上平均地在隔离器32上共享用于数据通信目的的时间。可替换地，分配给第一和第二通信电路24、26的第一和第二组时隙S1...SN，SN+1...SN+M可以具有不等的集合持续时间，使得第一和第二通信电路24、26不平等地在隔离器32上共享时间用于数据通信目的。

通信电路24、26可以将成帧、定时和逻辑电路48成帧的分组以不同的方式分配给第一和第二组时隙S1...SN，SN+1...SN+M。在一个实施例中，通信电路24、26可以通过成帧、定时和逻辑电路48发送由帧输入、定时和逻辑电路48成帧的分组，诸如从每个输入数据信号ID1...IDM包括一个或多个比特到另一个通信电路对应的一组时隙S1...SN，SN+1...SN+M的单个连续实例。

通信系统20还可以利用其他类型的复用来提供跨隔离器的通信。通信系统20的实施例可以利用幅度多路复用来提供穿过隔离屏障28的通信，其中多个比特数据被编码以便在隔离器32上传输作为脉冲或其他单个数据符号的幅度。

通信系统20的实施例可以提供时分复用的补充或替代的幅度复用。例如，图1和图2所示的通信系统20、20B的实施例可以被配置为提供时分复用以外的幅度复用。在另一示例中，图1和图2所示的通信系统20、20B的实施例可以被配置为提供与双向时分多路复用的幅度复用，例如通过仅跨单独的隔离层提供单向通信。在这样的单向实施例中，取决于通信电路24，26被配置为接收还是发送，可以可选地从通信电路24、26中省略发射模块或接收模块之一。

图11描绘了通信系统20的一部分的实施例，示出了被配置为提供幅度复用的发射电路56E和接收电路60E的实施例的进一步细节。

发射电路56E可以包括编码逻辑电路130E，复用器160和驱动器电路132的实施例。发射电路56E可以将成帧分组的多个比特编码成信号的幅度，例如作为脉冲或其他符号，用于被驱动到隔离器32上。编码逻辑电路130E可以从成帧电路76接收成帧的数据包作为多个位DI1...DIN，并输出幅度选择信号AS作为多个位DI1至DIN中的至少多个子集到多路复用器160，以及向驱动器电路132提供的差分驱动器输入信号。多个接收的比特可以包括等于该比特数的比特数N框架包。复用器160可以接收具有不同幅度的多个电源电压VS1...VSK，并且输出多个电源电压VS1...VSK中的一个选定的一个VS作为幅度选择信号AS的函数。发射电路56E可以将成帧分组编码为单个数据符号或多个数据符号。在一个实施例中，为了将成帧分组编码为单个脉冲或其他数据符号，多个电源电压VS1...VSK可以是等于或大于与分组的N位相关联的数据级数2N的数量K，并且N个比特中的每一个可以被复用到单个脉冲或其他数据符号中以进行传输。在另一个实施例中，为了将成帧分组编码成多个脉冲或其他数据符号，多个电源电压VS1...VSK可以是小于与要被幅度复用的N个比特相关联的数据电平的数目2N的数K，并且N位可以被复用到多个脉冲或其他数据符号中以进行传输。驱动器电路132可以接收驱动器输入信号和所选择的电源电压VS，并响应于发送所选择的成帧分组的所选择的子集，以具有所选幅度的脉冲或其它单个数据符号来驱动隔离器32。

接收电路60E可以包括多个差分阈值比较器148，一对比较器146和解码逻辑电路150E的实施例。多个差分阈值比较器148可以接收并将差分线圈输出信号与多个阈值电压V1...VM进行比较，并且响应于接收信号的幅度而输出相应的比较信号。比较器146可以接收交叉耦合的差分线圈输出信号并输出检测信号。解码逻辑电路150E可以接收比较信号和检测信号，并产生多个输出数据分组信号DO1...DON，表示与接收信号的振幅相对应的发射多路复用多个比特，以及可选地，从收到的数据。

如上所述，幅度复用可以与时分复用组合。在说明性示例中，第一通信电路24的实施例可以将诸如9比特分组的N个比特分组进行帧化，并将每个N比特分组编码成多个数据符号，例如每个编码的3个符号3比特到对应的幅度，并将3个符号作为ping分组发送到第二通信电路26。类似地，第二通信电路26的实施例可以将诸如例如4比特分组的M比特分组，M比特分组转换成多个数据符号，例如每个将2比特编码为相应幅度的2个符号，并将2个符号作为乒乓包发送到第一通信电路24。注意，上述分组比特长度和数量每个符号的比特仅仅是说明性的，并且其他实施例可以利用其他分组比特长度和每个符号的比特数。

执行幅度复用的发射电路56、隔离器32和接收电路60的其它实施例可以包括不同于上面关于图11所描述和讨论的电路配置和特定操作。

图12描绘了接收的差分线圈输出的幅度与N＝3的输入数据的N位的编码的对应关系。

通信系统20还可以利用其他类型的复用来提供横跨隔离屏障28的通信。通信系统20可以通过利用频率复用来提供穿过隔离屏障28的通信，其中多个比特的数据被编码用于通过隔离器传输作为振荡频率或其他单个数据符号。通信系统20的实施例可以提供时分复用的补充或替代方式的频率复用。例如，图1和图2所示的通信系统20，20B的实施例可以被配置为除双向时分多路复用之外或替代双向时分复用提供频率复用。

图13描绘了通信系统20的一部分的实施例，示出了被配置为提供频率复用的发射电路56F和接收电路60F的实施例的进一步细节。

发射电路56F可以包括编码逻辑电路130F，压控振荡器电路154和驱动器电路158的实施例。编码逻辑电路130F可以将成帧分组作为多个位D11...DIN从成帧电路76输出作为多个比特

的至少多个子集的频率选择信号FS和定时信号152，并将其输出到压控振荡器154。频率选择信号FS可以指示频率，从多个预定频率中选择，对应于多个接收位D11...的所选子集的值。压控振荡器154可以产生具有作为频率选择信号FS的函数的频率内容的驱动器输入信号154。驱动器电路158可以响应于接收到的驱动器输入信号154以选定频率的振荡或其它单个数据符号159驱动隔离器32，以发送所选择的成帧分组的位的子集。

接收电路60F可以包括放大器电路162，锁相环电路164和解码逻辑电路150F。放大器电路162可以接收和放大或缓冲隔离器输出161。锁相环电路164可以接收放大或缓冲的隔离器输出信号163，并产生指示接收信号的频率的频率检测信号FDS和定时信号165解码逻辑电路150F可以接收频率检测信号FDS和定时信号165，并生成多个输出数据分组信号DO1...DON，表示与接收信号的频率相对应的发送的复用多个比特，以及可选的时钟从接收到的数据得到的信号DCLK。

如上所述，频率复用可以与时分复用组合。在说明性示例中，第一通信电路24的实施例可以构成诸如9位分组的N个比特分组，并且将每个N比特分组编码为多个数据符号，例如每个编码的3个符号3比特到相应的频率，并将3个符号作为ping分组发送到第二通信电路26。类似地，第二通信电路26的实施例可以将诸如例如4比特分组的M个比特分组，将M位分组转换成多个数据符号，例如每个将2比特编码为相应频率的2个符号，并将2个符号作为乒乓分组发送到第一通信电路24。注意，上述分组比特长度和数量每个符号的比特仅仅是说明性的，并且其他实施例可以利用其他分组比特长度和每个符号的比特数。

通信系统20还可以通过利用相位多路复用来提供穿过隔离屏障28的定向通信，其中多个比特数据被编码以便在隔离器上传输作为振荡或其它单个数据符号的相位。通信系统20的实施例可以提供时分复用的补充或替代的相位复用。例如，图1和图2所示的通信系统20，20B的实施例可以被配置为提供除了双向时分多路复用或替代双向时分复用之外的相位复用。

图14描绘了通信系统20的一部分的实施例，示出了被配置为提供相位复用的发射电路56G和接收电路60G的实施例的进一步细节。

发射电路56G可以包括编码逻辑电路130G的实施例，振荡器和相位调制电路168以及驱动器电路172。编码逻辑电路130G可以将成帧分组接收为多个位DI1...DIN从成帧电路76输出作为多个位

的至少多个子集的相位选择信号PS和定时信号167，输出到压控振荡器168。相位选择信号PS可以指示从多个预定相位中选择的相应于多个接收位的选定子集的值的相位。振荡器和相位调制电路168可以产生具有作为相位选择信号PS的函数的相位内容的驱动器输入信号169。驱动器电路172可以响应于驱动器输入信号169以所选择的相位的振荡或其它单个数据符号173来驱动隔离器32，以发送所选择的成帧分组的位的子集。

接收电路60G可以包括放大器电路176，混频器电路180，时钟提取器和延迟电路184以及解码逻辑电路150G。放大器电路176可以接收和放大或缓冲隔离器输出175。混频器电路180可以接收放大或缓冲的隔离器输出信号177和从放大或缓冲的隔离器输出信号177提取的时钟的延迟版本185，并产生相位检测信号PDS指示接收信号的相位和定时信号181。时钟提取器和延迟电路184可以接收放大或缓冲的隔离器输出信号177，并产生从放大或缓冲隔离器提取的时钟的延迟版本185解码逻辑电路150G可以接收相位检测信号PDS和定时信号181，并生成表示与接收信号的相位对应的发送的复用多个位的多个输出数据分组信号

以及可选地，从所接收的数据导出的时钟信号DCLK。

如上所述，相位复用可以与时分复用组合。在说明性示例中，第一通信电路24的实施例可以构成诸如9位分组的N个比特分组，并且将每个N比特分组编码为多个数据符号，例如每个编码的3个符号3比特到相应的相位，并将3个符号作为ping分组发送到第二通信电路26。类似地，第二通信电路26的实施例可以将M比特分组(例如4比特分组)M比特分组转换成多个数据符号，例如每个将2比特编码为相应相位的2个符号，并将2个符号作为乒乓包发送到第一通信电路24。注意，上述分组比特长度和数量每个符号的比特仅仅是说明性的，并且其他实施例可以利用其他分组比特长度和每个符号的比特数。

通信系统20的组件可以以各种方式分布在集成电路之间。在一个实施例中，第一通信电路24可以是第一集成电路(例如，位于第一集成电路基板上)的一部分，隔离器32，隔离屏障28和第二通信电路26可以是第二集成电路(例如，位于第二集成电路基板上)。可替换地，第一通信电路24可以是第一集成电路(例如，位于第一集成电路基板上)的一部分，隔离器32和隔离屏障28可以是第二集成电路的一部分(例如，位于第二集成电路电路基板)，第二通信电路26可以是第三集成电路(例如，位于第三集成电路基板上)的一部分。数据源和接收器可以是包含作为至少一个附加集成电路的一部分的通信电路24、26的一个或多个集成电路的一部分，或者位于其他地方。

通信系统20可以结合时分多路复用的任何实施例利用幅度复用，频分复用或相位复用的实施例。也就是说，通信系统20可以在上面讨论的任何乒乓或时隙时分实施例中的来自第一和第二通信电路的时分复用幅度，频率或相位复用数据。在一个示例中，通信系统20可以将来自第一和第二通信电路的分组时分复用为乒乓分组，其中每个分组可以被幅度多路复用到单个符号或多个符号，没有幅度复用的情况。

虽然本文讨论的通信系统20或其组件的实施例可以利用基于边缘的数据描绘，其中通过传输信号的电平之间的转换在数据传输中指示数据，例如利用基于脉冲的电感隔离器数据传输，通信系统20的其他实施例或其组件可以利用基于电平的数据描绘，其中根据在特定时间或时间段的传输信号的电平在数据传输中指示数据。

尽管通信系统20或其组件的实施例可以利用差分数据信号，但是通信系统20的其它实施例或其组件可以使用单端数据信号。

通信系统20和第一和第二通信电路24、26的附加实施例是可能的。例如，本文描述的通信系统20或第一或第二通信电路24，26的任何实施例的任何特征可以可选地用于通信系统20或第一或第二通信电路24，26的任何其他实施例。还可以通信系统20和第一和第二通信电路24，26的实施例可以可选地包括通信系统20的组件或特征的任何子集以及本文所述的第一和第二通信电路24、26。

Claims

1.一种用于在桥接隔离屏障的隔离器上发送和接收数据的通信电路，包括：

输入电路，用于接收多个输入数据信道；

成帧电路，耦接至输入电路，并且被配置为将来自所述多个输入数据信道的输入数据分组成帧；

发送电路，位于隔离器的第一侧，并且被配置为将包括输入数据分组的第一数据信号驱动到隔离器上；

接收电路，位于隔离器的第一侧，并且被配置为从所述隔离器接收第二数据信号；和

控制电路，用于控制所述发送和接收电路以提供所述第一和第二数据信号的时分多路复用，其中，响应于检测到作为接收到第二数据信号的预定位数并且在接收状态中经过预定时间段的函数的条件，所述控制电路从接收状态转换到发送状态，所述发送电路在发送状态中被配置为将所述第一数据信号驱动到所述隔离器上，接收电路在接收状态中被配置为接收来自隔离器的第二数据信号。

2.根据权利要求1所述的通信电路，其中，响应于检测到作为发送第一数据信号的预定位数并且在发送状态中经过第二预定时间段的函数的第二条件，所述控制电路从所述发送状态转换到所述接收状态。

3.根据权利要求1所述的通信电路，其中，所述控制电路响应于由所述第二数据信号指示的分组长度来设置所述预定位数。

4.根据权利要求1所述的通信电路，其中，所述控制电路基于所述预定位数设置所述预定时间段。

5.根据权利要求1所述的通信电路，其中，所述隔离器是具有用于接收所述第一数据信号并输出所述第二数据信号的单组端子的单个隔离器设备。

6.根据权利要求5所述的通信电路，其中，所述隔离器是电感隔离器设备，其包括在隔离屏障的第一侧上的第一线圈和在隔离屏障的第二侧上的第二线圈，第一线圈具有所述单组端子。

7.根据权利要求1所述的通信电路，其中，所述控制电路包括具有发折和接收状态的状态机。

8.根据权利要求1所述的通信电路，其中，所述控制电路被配置为控制所述发送和接收电路以提供乒乓时分复用。

9.根据权利要求1所述的通信电路，其中，所述控制电路被配置为控制所述发送电路在周期性重复的第一组分配的时隙期间发送所述第一数据信号，并且控制所述接收电路在周期性重复的第二组分配的时隙期间接收所述第二数据信号。

10.根据权利要求1所述的通信电路，其中，所述发送电路被配置为将所述输入数据的多个位复用至单个数据符号的幅度中，并将所述数据符号驱动到所述隔离器上。

11.根据权利要求1所述的通信电路，其中，所述发送电路被配置为将所述输入数据的多个位复用至单个数据符号的频率中，并将所述数据符号驱动到所述隔离器上。

12.根据权利要求1所述的通信电路，其中，所述发送电路被配置为将所述输入数据的多个位复用至单个数据符号的相位中，并将所述数据符号驱动到所述隔离器上。

13.一种用于在桥接隔离屏障的隔离器上发送和接收数据的方法，包括：

通过通信电路的输入电路接收多个输入数据信道；

通过通信电路的成帧电路将来自所述多个输入数据信道的输入数据分组成帧；

通过通信电路的接收电路从隔离屏障的第一侧的隔离器接收第一数据信号，隔离器被配置为跨越隔离屏障传送数据；

通过所述通信电路的控制电路检测作为从所述隔离器接收到所述第一数据信号的预定位数并在接收状态中经过预定时间段的函数的条件；和

响应于检测到所述条件，通过所述通信电路的发送电路将第二数据信号驱动到隔离屏障的第一侧的隔离器上。

14.根据权利要求13所述的方法，进一步包括响应于检测到作为发送所述第二数据信号的预定位数和在发送状态中经过第二预定时间段的函数的第二条件，从所述发送转移到所述接收。

15.根据权利要求13所述的方法，进一步包括响应于由所述第二数据信号指示的分组长度来设置所述预定位数。

16.根据权利要求13所述的方法，进一步包括基于所述预定位数来设置所述预定时间段。

17.根据权利要求13所述的方法，其中，所述隔离器是单个隔离器设备，其具有输出所述第一数据信号并接收所述第二数据信号的单组端子。

18.根据权利要求13所述的方法，其中，所述隔离器是电感隔离器设备，其包括在所述隔离屏障的第一侧上的第一线圈和所述隔离屏障的第二侧上的第二线圈，所述第一线圈具有单组端子。

19.根据权利要求13所述的方法，其中，所述发送和接收提供乒乓时分复用。

20.根据权利要求13所述的方法，其中，所述第一数据信号的接收在周期性重复的第一组分配的时隙中发生，并且所述第二数据信号的发送在周期性重复的第二组分配的时隙中发生。

21.一种用于在桥接隔离屏障的隔离器上发送和接收数据的通信电路，包括：

用于接收多个输入数据信道的装置；

用于对来自所述多个输入数据信道的输入数据分组进行成帧的装置；

用于基于输入数据将第一数据信号驱动到所述隔离屏障的第一侧的隔离器上的装置，所述隔离器被配置为跨所述隔离屏障传送数据，其中，用于发送的装置将第一数据信号驱动到隔离器上以发送输入数据分组；

用于在隔离屏障的第一侧从隔离器接收表示输出数据的第二数据信号的装置；和

用于控制用于发送的装置和用于接收的装置的装置，以提供第一和第二数据信号的时分多路复用，其中，响应于检测到作为接收第二数据信号的预定位数并且在接收状态中经过预定时间段的函数的条件，用于控制的装置从接收状态转换到发送状态，用于发送的装置在发送状态中将第一数据信号驱动到隔离器上，用于接收的装置在接收状态中从隔离器接收第二数据信号。

22.根据权利要求21所述的通信电路，其中，所述隔离器是单个隔离器器件，其具有用于接收所述第一数据信号并输出所述第二数据信号的单组端子。

23.根据权利要求21所述的通信电路，其中，响应于检测作为发送所述第一数据信号的预定位数并且在发送状态中经过了第二预定时间段的函数的第二条件，用于控制的装置从所述发送状态转换到所述接收状态。

24.根据权利要求21所述的通信电路，进一步包括用于响应于由所述第二数据信号指示的分组长度来设置所述预定位数的装置。

25.根据权利要求21所述的通信电路，进一步包括用于基于所述预定位数设置所述预定时间段的装置。

26.一种用于在隔离屏障上传送数据的通信电路，包括：

输入电路，用于接收多个输入数据信道；

成帧电路，用于将自所述多个输入数据信道的输入数据分组成帧；

编码电路，用于选择数据符号的特性以表示成帧的输入数据分组的多个位；和

驱动器电路，用于将表示成帧的输入数据分组的一个或多个数据符号驱动到隔离器上，该隔离器被配置为跨隔离屏障传送数据。

27.根据权利要求26所述的通信电路，其中，所述编码电路从多个预定幅度中选择所述数据符号的幅度，以将所述多个位编码为所选择的幅度。

28.根据权利要求27所述的通信电路，其中所述数据符号是具有所选幅度的脉冲。

29.根据权利要求27所述的通信电路，进一步包括用于向所述驱动器电路提供所选幅度的多路复用器电路。

30.根据权利要求26所述的通信电路，其中，所述编码电路从多个预定频率中选择所述数据符号的频率，以将所述多个位编码为所选频率。

31.根据权利要求30所述的通信电路，其中，所述数据符号是具有所选频率的振荡。

32.根据权利要求30所述的通信电路，其中，所述编码电路向耦接到所述驱动器电路的压控振荡器电路提供指示所选频率的信号。

33.根据权利要求26所述的通信电路，其中，所述编码电路从多个预定相位中选择所述数据符号的相位，以将所述多个位编码为所选相位。

34.根据权利要求33所述的通信电路，其中，所述数据符号是具有所选相位的振荡。

35.根据权利要求33所述的通信电路，其中，所述编码电路向耦接到所述驱动器电路的振荡器和相位调制电路提供指示所选相位的信号。

36.根据权利要求26所述的通信电路，进一步包括：

接收电路，用于从隔离器接收一个或多个第二数据符号；

解码电路，用于根据所述第二数据符号的特性对输出数据分组的多个位进行解码；和

解帧电路，用于将输出数据分组解帧为多个输出数据信道的输出数据。

37.根据权利要求36所述的通信电路，进一步包括用于检测所述第二数据符号的幅度的至少一个比较器，其中所述解码电路根据检测到的幅度来解码所述多个位。

38.根据权利要求36所述的通信电路，进一步包括用于检测所述第二数据符号的频率的锁相环电路，其中所述解码电路根据检测到的频率来解码所述多个位。

39.根据权利要求36所述的通信电路，进一步包括混频器电路和用于检测所述第二数据符号的相位的延迟电路，其中所述解码电路根据检测到的相位来解码所述多个位。

40.根据权利要求36所述的通信电路，进一步包括控制电路以控制所述驱动器和接收电路，以提供所述隔离器上的所述数据符号的驱动和接收的时分多路复用。

41.根据权利要求26所述的通信电路，其中，所述隔离器是电感隔离器设备，其包括在所述隔离屏障的第一侧上的第一线圈和所述隔离屏障的第二侧上的第二线圈。

42.一种用于在隔离屏障上传送数据的方法，包括：

通过通信电路的输入电路接收多个输入数据信道；

通过通信电路的成帧电路将来自所述多个输入数据信道的输入数据成帧；

通过通信电路的编码电路选择数据符号的特性来表示成帧的输入数据分组的多个位；和

通过通信电路的驱动器电路将表示成帧的输入数据分组的一个或多个数据符号驱动到被配置为跨越隔离屏障传送数据的隔离器。

43.根据权利要求42所述的方法，其中，所述编码电路从多个预定幅度中选择所述数据符号的幅度，以将所述多个位编码为所选幅度。

44.根据权利要求42所述的方法，其中，所述编码电路从多个预定频率中选择所述数据符号的频率，以将所述多个位编码为所选频率。

45.根据权利要求42所述的方法，其中，所述编码电路从多个预定相位中选择所述数据符号的相位，以将所述多个位编码为所选相位。

46.根据权利要求42所述的方法，进一步包括：

通过所述通信电路的接收电路接收来自所述隔离器的一个或多个第二数据符号；

通过所述通信电路的解码电路提供作为所述第二数据符号的特性的函数的输出数据分组的多个位；和

通过通信电路的解帧电路将接收的输出数据分组解帧成多个输出数据信道的输出数据。

47.根据权利要求46所述的方法，进一步包括通过所述通信电路的控制电路来控制所述驱动器和接收电路，以提供所述隔离器上的所述数据符号的驱动和接收的时分多路复用。

48.一种用于在隔离屏障上传送数据的通信电路，包括：

用于接收多个输入数据信道的装置；

用于选择数据符号的特性以表示成帧的输入数据分组的多个位的装置；和

用于将表示所述成帧的输入数据分组的一个或多个数据符号驱动到被配置为跨所述隔离屏障传送数据的隔离器的装置。

49.根据权利要求48所述的通信电路，其中，所述用于选择的装置从多个预定幅度中选择所述数据符号的幅度，以将所述多个位编码为所选幅度。

50.根据权利要求48所述的通信电路，其中，所述用于选择的装置从多个预定频率中选择所述数据符号的频率，以将所述多个位编码为所选频率。

51.根据权利要求48所述的通信电路，其中，所述用于选择的装置从多个预定相位中选择所述数据符号的相位，以将所述多个位编码为所选相位。