CN107436856B - 具有直接控制的通信装置及相关方法 - Google Patents

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Abstract

一种装置包括电路，该电路包括使用两种通信模式经由链路传送信息的通信电路。在第一通信模式中，通信电路使用通信协议来传送信息。在第二通信模式中，通信电路在不触发使用通信协议的通信的情况下传送信息。

Description

具有直接控制的通信装置及相关方法
技术领域
本公开总体涉及电子通信，并且更具体地，涉及用于具有端口控制电路系统的通信装置的装置以及相关方法。
背景技术
现代电子学通常在系统或装置中包括各种元件，例如电路、块、子系统等等。各种元件通常彼此通信以交换数据、状态信号、控制信号等等。为了促进此类通信，已经开发了各种通信技术。这些技术通常使用标准通信协议或标准化通信协议来适应各种相对广泛的系统元件。示例包括系统管理总线(SMB或SMBus)、内部集成电路(I2C)、串行外围接口(SPI)等等。
本节中的描述和任何对应的(多个)图被包括作为背景信息资料。本节中的资料不应被视为承认此类资料构成本专利申请的现有技术。
发明内容
公开和设想了具有通信能力的各种装置和相关方法。根据一个示例性实施例，一种装置包括电路，该电路包括使用两种通信模式经由链路传送信息的通信电路。在第一通信模式中，通信电路使用通信协议传送信息。在第二通信模式中，通信电路在不触发使用通信协议的通信的情况下传送信息。
根据另一示例性实施例，一种装置包括微控制器单元(MCU)。MCU包括使用(i)常规通信模式和(ii)直接控制通信模式传送来自/到达MCU外部的电路的信息的通信电路，在常规通信模式中通信电路根据标准通信协议传送信息，在直接控制通信模式中通信电路在不触发标准通信协议的启动条件的情况下传送信息。
根据另一示例性实施例，一种传送信息的方法包括通过使用通信电路以第一通信模式经由链路传送信息。在第一通信模式中，使用通信协议传送信息。该方法进一步包括通过使用通信电路以第二通信模式经由链路传送信息。在第二通信模式中，在不触发使用通信协议的通信的情况下传送信息。
附图说明
附图仅说明示例性实施例，并且因此不应被视为限制本申请或权利要求的范围。本领域普通技术人员将理解，所公开的概念适用于其它同等有效的实施例。在附图中，在不止一个附图中使用的相同的数字指示符表示相同、相似或等效的功能、组件或块。
图1说明根据示例性实施例的用于通信的电路布置。
图2描绘根据另一示例性实施例的用于通信的电路布置。
图3示出根据另一示例性实施例的用于通信的电路布置。
图4描绘根据另一示例性实施例的用于通信的电路布置。
图5说明根据另一示例性实施例的用于通信的电路布置。
图6描绘根据示例性实施例的电子通信的过程的流程图。
图7说明根据示例性实施例的用于具有通信能力的装置的电路布置。
图8示出图7中的装置的更多细节。
图9说明根据示例性实施例的用于使用常规通信模式传送信息的过程的流程图。
图10描绘根据示例性实施例的用于使用直接控制模式的通信的过程的流程图。
图11示出根据示例性实施例的用于通信的时序图。
图12说明根据示例性实施例的包括通信电路20的微控制器单元(MCU)的框图。
具体实施方式
所公开的概念总体涉及诸如系统中的块之间、系统中的子系统之间、电路之间等的电子通信。更具体地，所公开的概念提供用于使用通信协议进行通信(常规通信模式)以及使用通过使用直接端口控制模式(或总体为直接控制或直接控制模式)而不使用或触发(或引起触发或使用)通信协议的使用的通信进行通信的装置和方法。
换句话说，直接控制模式将相对快速的模式覆盖到标准或给定或规定的通信模式上，例如根据标准化协议(例如，SMBus、I2C、SPI等)通过通信接口的通信。直接控制模式以非侵入式方式(例如，通过不触发通常指示常规通信的启动的条件，诸如指示以常规通信模式启动或开始通信的条件，而不触发常规或标准通信模式的使用)提供通信。
常规通信模式通常通过在一段时间内例如以脉冲串(burst)或分组的形式发送和/或接收数据块或数据的字节来进行通信。在其它时间，通信链路未被使用。如以下所详细描述的，直接控制模式在不用于常规通信模式的时间段期间使用通信链路。因此，直接模式控制可以被添加到、覆盖有或充当现有通信协议或标准通信协议或标准化通信协议的超集。
直接控制模式可以使用与在常规通信模式期间用于实现通信的相同的信号或链路或总线。例如，在SMBus(或I2C)的情况下，标准或协议使用通常使用总线或(一般为)链路传送的数据信号(SMBDAT或SDA)和时钟信号(SMBCLK或SCK)。使用直接控制模式的通信使用相同的链路，而不需要额外的专用信号线或链路。
直接控制模式一般通过以下方式操作：以不触发常规通信模式或不触发常规通信模式的使用的方式将状态信息驱动到通信接口、链路或总线上，例如通过不触发SMBus或I2C中的START条件或不被识别为SMBus或I2C中的START条件。因此，直接控制模式提供除了常规通信模式之外的第二通信模式。
例如，当SCK信号具有逻辑高值时，SMBus上的START条件为SDA信号的下降沿。使用直接控制模式，只要断言到SDA信号线和SCK信号线上信息不生成SMBus START条件(即，当SCK信号具有逻辑高值时SDA信号的下降沿)，就可以在正常的串行SMBus通信的周期或数据块之间使用SDA信号线和SCK信号线来传送信息。如果满足该条件(即，不生成START条件)，则可以使用这两条信号线来传送信息。
更具体地，使用两条信号线产生22或四个不同状态(SDA和SCK二进制对00、01、10、10)，被耦合以接收SDA信号和SCK信号的电路可以将其解释为传送的信息。使用直接控制模式提供具有相对低的引脚或导体数的通信接口，诸如串行接口(例如，SMBus)，同时提供用于比通过正常或常规通信模式(例如，通过使用SMBus的通信)所允许的更快地发送其它信息的方法。直接控制模式可以应用于缺少定义的消隐期(blanking period)的现有通信协议或标准通信协议。因此，直接控制模式利用通信链路或总线上的未使用的周期(即，不用于常规通信模式的周期)，而不仅仅依赖于预定义的消隐期。
使用直接控制模式的通信技术具有多种属性。那些属性通常包括下列中的一个或多个：(a)在维持足够的通信带宽的同时芯片间或管芯间或电路间或块间通信的降低或最小化的成本；(b)鲁棒性、相对低的成本(较低的引脚数和设计更简单)；(c)相对低的功耗；(d)诸如能量模式等模式之间的相对快速的转换；(e)对标准化产品的支持(允许被制造以支持通信协议诸如标准化协议(例如，SMBus)同时支持第二通信模式的产品)；(f)提供标准化协议诸如SMBus的超集(其使用两个信号引脚；同步(不使用精密振荡器))；(g)相对容易修改以支持相对快速的转换，同时保持标准(例如，SMBus、I2C)符合性；(h)在集成电路(IC)或管芯之间提供相对简单、标准化的通信链路，诸如两线通信总线，同时为模式改变请求提供相对快速的响应时间；(i)可以基于具有用信号通信开始的定义条件(例如，START条件)的串行通信协议；(j)提供直接控制模式驱动能力，其允许诸如命令的信息跨与用于根据协议的通信相同的信号线传送，但比使用协议传送信息更快；以及(k)可以使得对于标准协议(例如，SMBus、I2C)接收机(或多站通信方案或系统中的其它接收机)不可见。
以下描述提供了根据示例性实施例的使用直接控制模式的通信技术的细节。图1说明了包括经由链路25耦合到电路15B的电路15A的IC 10。电路15A包括通信电路20A。类似地，电路15B包括通信电路20B。因此，通过使用通信电路20A，电路15A与通信电路20B通信，并且因此与电路15B通信。
通信电路20A与通信电路20B之间的通信使用直接控制模式。因此，除了常规通信模式之外，通信电路20A和通信电路20B也可以使用直接控制模式通信。
通常，电路15A和电路15B可以包括各种电路、块、子系统等。在一些实施例中，电路15A和/或电路15B包括(除了用于实现通信电路20A和通信电路20B的数字电路系统之外的)模拟电路系统。根据需要并且如本领域普通技术人员将理解的，模拟电路可以包括偏置电路、解耦电路、耦合电路、电源电路、电流镜、电流和/或电压源、滤波器、放大器、转换器、信号处理电路(例如，乘法器)、检测器、换能器、简单组件(晶体管、电阻器、电容器、电感器)、模拟多路复用器(MUX)等等。
在一些实施例中，电路15A和/或电路15B包括数字电路系统。根据需要并且如本领域普通技术人员将理解的，数字电路系统可包括门、数字MUX、锁存器、触发器、寄存器、有限状态机(FSM)、处理器、可编程逻辑(例如，现场可编程门阵列(FPGA)或其它类型的可编程逻辑)、算术逻辑单元(ALU)、标准单元、定制单元等。
在一些实施例中，电路15A和/或电路15B包括混合信号电路系统或混合模式电路系统，即模拟电路系统和数字电路系统的混合物。如上所述并且如本领域普通技术人员将理解的，除了模拟电路系统和数字电路系统之外，混合信号电路系统还可以包括模数转换器(ADC)、数模转换器(DAC)等。
通常，在示例性实施例中，通信电路20A和通信电路20B可以使用各种电路系统来实现，一般为数字电路系统。根据需要，示例包括门、数字MUX、锁存器、触发器、寄存器、有限状态机(FSM)、处理器、标准单元、定制单元等。如本领域普通技术人员将理解的，使用的电路系统的选择或类型取决于多个因素。示例包括设计规格、性能规格、成本、IC面积、功耗、速度、可用的技术(例如，半导体类型或电路系统)等。
链路25可以以各种方式来实现。在一些实施例中，根据需要，链路25可以包括多个导体(例如，IC中的金属迹线、通路、铜迹线、导线，键合线等)、半导体(例如多晶硅)、有源电路系统(例如缓冲器和/或反相器)或任何这些材料的混合物。如本领域普通技术人员将理解的，用于链路25的材料和/或元件的类型取决于多个因素。示例包括设计规格、性能规格、成本、速度、可用的技术(例如，材料或半导体类型或电路系统)等。
在图1所示的实施例中，通信电路20A和通信电路20B以双向方式通信。换言之，通信电路20A可以将信息传送给通信电路20B，并且反之亦然。因此，在此类实施例中，通信电路20A和通信电路20B包括发射机电路和接收机电路两者，或通常包括收发器电路系统。
在一些实施例中，在一个方向上发生通信。图2说明了这样的电路布置。对比图1中的电路布置，图2中的电路布置在一个方向上即从电路15A到电路15B提供电路15A与电路15B之间的通信。更具体地，在此类实施例中，通信电路20A包括发射机电路系统，并且通信电路20B包括接收机电路系统。
在一些实施例中，链路25提供两个IC或半导体管芯之间的通信(例如，在MCM中)。图3示出了这样的布置。更具体地，在图3的实施例中，IC 10A和IC 10B经由链路25彼此通信。在所示的实施例中，链路25提供双向通信，类似于图1所示的示例。再次参考图3，设想了其它变体，诸如从IC 10A到IC 10B的单向通信，即，通信电路20A包括发射机电路系统，并且通信电路20B包括接收机电路系统。
使用直接模式控制的通信不限于IC之间或IC内的通信。存在并设想其它可能性。例如，在一些实施例中，IC 10A中的通信电路20A可以与未集成在IC中的电路15B中的通信电路20B(分立的电路系统或简单的电路系统(无源组件等)、在诸如印刷电路板(PCB)的载体或基板上实现的电路等)通信。图4示出了这样的布置。注意，尽管图4中的示例示出了从通信电路20A到通信电路20B的单向通信，但设想了例如其中通信电路20A与通信电路20B之间的通信为双向的其它可能性。
作为另一示例，在一些实施例中，电路15A中的通信电路20A可以与电路15B中的通信电路20B通信，其中电路15A和电路15B都未集成在IC中(诸如无源组件的分立的电路系统或简单的电路系统、在诸如印刷电路板(PCB)的载体或基板上实现的电路等)。图5示出了这样的布置。注意，尽管图5中的示例示出了从通信电路20A到通信电路20B的单向通信，但设想了例如其中通信电路20A与通信电路20B之间的通信为双向的其它可能性。
如以上所提到的，通常，示例性实施例提供根据常规通信模式和直接控制模式的通信。图6描绘了根据示例性实施例的通信的过程50的流程图。
在55处，确定是否期望或预期使用常规通信模式的通信。如果是，则在60处，执行使用常规通信模式(根据给定的或期望的协议)的通信。如果不是，则在65处，确定是否期望或预期使用直接控制模式的通信。如果是，则在60，执行使用直接控制(或直接端口)模式的通信。
注意，设想了各种替代过程并且该各种替代过程是可能的。例如，在一些实施例中，可以省略块65。换言之，如果使用常规通信模式的通信不是期望的或预期的，则采取并执行使用直接控制模式的通信(例如，在块70处)。作为另一示例，在一些实施例中，如果不进行使用常规通信模式的通信，则可以进行使用直接控制模式的通信，只要这样做不触发常规通信模式。
作为另一示例，如果不进行使用常规通信模式的通信，则可以进行使用直接控制模式的通信，并且进行周期性检查以确定是否期望使用常规通信模式的通信。如果是，则中断或暂停使用直接模式控制的通信，以便执行使用常规通信模式的通信。
根据需要并且如本领域普通技术人员将理解的，通信电路20A或通信电路20B(统称为通信电路20)可以以各种方式实现。图7至图8提供了根据示例性实施例的通信电路20的细节。注意，图7至图8中所示的电路系统，具体地为通信电路20可以用于实现以上所讨论的通信电路20A和20B。
参考图7，示出了用于通信电路20的电路布置75。通信电路20包括控制电路80和端口通信电路85。端口通信电路85耦合到链路25。因此，端口通信电路85包括提供与其它(多个)通信电路的通信的电路系统，无论是以如上所述的常规通信模式还是直接控制模式。
控制电路80控制端口通信电路85的操作。更具体地，控制电路80控制端口通信电路85是以常规通信模式还是以直接控制模式传送信息。控制电路80经由一组信号例如通过双向链路与端口通信电路85传送信息。
与端口通信电路85传送的信息可以包括各种项目或信息，诸如要使用的通信模式(常规与直接控制)、要传送的数据或信息(在端口通信电路85包括发射电路系统的情况下)、接收的数据或信息(在端口通信电路85包括接收电路系统的情况下)、状态信息和其它控制信息(例如，端口通信电路85是否有效、处于睡眠模式或低功率模式等)。
根据需要，控制电路80和端口通信电路85可以以各种方式实现。通常，如本领域普通技术人员将理解的，使用的电路系统的选择或类型取决于多个因素。示例包括设计规格、性能规格、成本、IC面积、功耗、速度、可用的技术(例如，半导体类型或电路系统)等。
在示例性实施例中，诸如图7中的实施例，根据需要并且如本领域普通技术人员将理解的，控制电路80和端口通信电路85可以使用诸如门、数字MUX、锁存器、触发器、寄存器、FSM、可编程逻辑、处理器、ALU、标准单元、定制单元等的数字电路系统来实现。另外，根据需要，可以包括模拟电路系统或混合信号电路系统或两者，例如，功率转换器、诸如无源组件的分立的或简单的设备等等。
图8包括电路布置100，其说明了端口通信电路85的进一步细节。具体地，端口通信电路85包括常规通信电路90和直接控制通信电路95。在控制电路80的监督下，常规通信电路90以常规通信模式经由链路25提供通信。相反，在控制电路80的监督下，直接控制通信电路95以直接控制模式经由链路25提供通信。
在示例性实施例中，根据需要，常规通信电路90和直接控制通信电路95可以提供单向通信或双向通信。更具体地，如上所述，常规通信电路90和直接控制通信电路95可以包括发射电路系统、接收电路系统或两者。
在示例性实施例中，诸如在图8中的实施例中，根据需要并且如本领域普通技术人员将理解的，常规通信电路90和直接控制通信电路95可以使用诸如门、数字MUX、锁存器、触发器、寄存器、FSM、可编程逻辑、处理器、ALU、标准单元、定制单元等的数字电路系统来实现。另外，根据需要，可以包括模拟电路系统或混合信号电路系统或两者，例如，功率转换器、诸如无源组件的分立的或简单的设备等等。
图9和图10提供了使用常规通信模式和直接控制通信模式传送信息的流程图。更具体地，图9说明了根据示例性实施例(例如，图8中所示的包括常规通信电路90的实施例)的用于使用常规通信模式传送信息的过程125的流程图。
再次参考图9，在130处，检查是否存在START条件(如上所述)，例如，链路25上的信号的状态是否指示START条件。如果不是，则控制返回以再次检查START条件的出现。在130处的检查还可以检查是否存在生成START条件的请求。
然而，如果存在START条件(或存在生成START条件的请求)，则在135处执行根据期望协议或标准协议(常规模式通信)的通信。在140处，检查是否要传送更多数据(例如，发送到通信电路20)。如果是，则控制返回到135以传送附加信息。否则，如果存在任何附加块的话，则过程通过附加块继续进行。
图10描绘了根据示例性实施例(例如图8中所示的包括直接控制通信电路95的实施例)的使用直接控制模式的通信的过程150的流程图。在155处，检查通信链路(例如，链路25)是否可用，例如空载。例如，在检测START条件与检测STOP条件之间的时间段期间，链路25可以被视为不可用。如果可用的话，则在160处，使用直接控制模式从通信链路接收信息。在165处，使用直接控制模式经由通信链路传输信息。在170处，检查是否要传送更多数据(例如，发送到通信电路20)。如果是，则控制返回到155。否则，如果有任何附加块的话，则过程通过附加块继续进行。
注意，设想了对过程150的各种修改。例如，在一些实施例中，在155处，不是检查START/STOP条件，而是可以使用其它准则来确定通信链路是否可用，例如，检查通信链路上的任何信号活动。作为另一示例，在一些实施例中，块160和块165的次序可以颠倒(即，接收信息可以在传输信息之前发生)。作为另一示例，在一些实施例中，可以省略块160和块165中的一个(例如，单向通信，其中接收信息(块160)或发射信息(块165))。
图11示出了根据示例性实施例的用于通信的时序图200。在所示的实施例中，根据SMBus(或I2C)协议执行常规模式的通信。更具体地，波形205对应于以上所讨论的SMBCLK信号。相反，波形210对应于以上所讨论的SMBDAT信号。
再次参考图11，在时间t1，SMBCLK信号具有逻辑高值，并且SMBDAT信号进行逻辑高到逻辑低(高到低)转换，即，指示START条件。在时间t1之后，使用常规通信模式进行通信。
在时间t2，发生确认(ACK)事件以确认根据常规通信模式的信息的传送。在协议中的特定阶段期间，该事件由具有逻辑高值的SMBCLK信号和具有逻辑低值的SMBDAT信号来表征。根据需要，可以使用常规通信模式传送附加信息。通信的结束可以具有如上所述的ACK事件。
在时间t3，即，随着ACK事件之后的SMBCLK信号的上升沿，可以(例如，在控制电路80中由主机(未示出))设置直接模式启用信号(DIRECTEN)。直接模式启用信号的设置指示期望经由直接控制模式的通信。
在时间t4，即，SMBCLK信号具有逻辑高值时SMBDAT信号的上升沿，(指示常规通信协议的STOP条件)，直接模式启用信号的设置生效。更具体地，在时间t4处或在时间t4之后可以开始或起始根据直接模式控制的通信。
在时间t5，SMBCLK信号和SMBDAT信号(例如，通过直接控制通信电路95)被驱动到逻辑高值。该条件可以对应于直接控制模式中的一个状态或传送的值，例如，STATE0。在一些实施例中，直接控制模式中的各种状态可以被用于各种条件的控制，诸如包括通信电路20的IC的功率模式或能量模式的控制。作为示例，STATE0可以对应于这样的IC的常规的、正常的或高功率(全功率)操作模式。
在时间t6(或在时间t6之前，在t5和t6之间)，SMBCLK信号和SMBDAT信号(例如，通过直接控制通信电路95)分别被驱动到逻辑低值和逻辑高值。该条件可以对应于直接控制模式中的另一状态或传送值，例如，STATE1。继续以上示例，STATE1可对应于这样的IC的中等或低功率操作模式(小于正常或全功率)。
在时间t7(或在时间t7之前，在t6和t7之间)，SMBCLK信号和SMBDAT信号(例如，通过直接控制通信电路95)被驱动到逻辑低值。该条件可以对应于直接控制模式中的另一状态或传送值，例如，STATE2。继续以上示例，STATE2可以对应于这样的IC的甚至更低的功率操作模式(比中等功率状态或低功率状态更少的功耗，诸如深度低功率、睡眠、休眠等)。
当从通信链路在直接控制模式期间的某一状态转换到直接控制模式期间的另一状态时，通过暂时转换到中间直接控制状态来避免生成START条件(即，避免触发START条件)。例如，图11示出了使用直接控制模式的通过首先经过STATE1进行从STATE0到STATE2的转换的通信。该顺序避免了由于从STATE0直接转换到STATE2而可能以其它方式生成的START条件。例如，在从STATE0直接转换到STATE2期间，如果SMBDAT信号在SMBCLK信号达到低状态之前达到低状态，则可能生成START条件，这可能是由于不均衡的信号回转时间或传播延迟造成的。
如以上所提到的，根据本公开的通信电路系统和技术可以应用于各种电路系统、IC、系统、子系统等。图12说明了根据示例性实施例的包括通信电路20的IC 10即微控制器单元(MCU)的框图。
IC 10包括使用链路560彼此通信的多个块(例如，(多个)处理器565、(多个)数据转换器605、I/O电路系统585等)。在示例性实施例中，链路560可以构成耦合机构，诸如总线、用于传送诸如数据、命令、状态信息等信息的一组导体或半导体。
IC 10包括耦合到一个或多个处理器565、时钟电路系统575、功率管理电路系统或PMU 580等的链路560。在一些实施例中，(多个)处理器565可以包括用于提供计算功能的电路系统或块，诸如中央处理单元(CPU)、算术逻辑单元(ALU)等等。在一些实施例中，附加地或作为替代，(多个)处理器565可以包括一个或多个DSP。根据需要，DSP可以提供各种信号处理功能，诸如算术功能、滤波、延迟块等等。
时钟电路系统575可以生成促进或控制IC 10中的一个或多个块的操作的定时的一个或多个时钟信号。时钟电路系统575还可以控制使用链路560的操作的定时。在一些实施例中，时钟电路系统575可以经由链路560向IC 10中的其它块提供一个或多个时钟信号。
在一些实施例中，PMU 580可以关于电路的一部分或电路的所有组件降低装置(例如，IC 10或经由链路25耦合到IC 10的另一装置)的时钟速度、关闭时钟、降低功率、关闭电源或前述的任何组合。进一步，PMU 580可以响应于从非活动状态到活动状态的转换(诸如当(多个)处理器565进行从低功率或空载或睡眠状态到正常操作状态的转换时)打开时钟、增加时钟速率、打开电源、增加功率或前述的任何组合。
在一些实施例中，PMU 580具有控制或设置IC 10或另一装置(例如，经由链路25链接到IC 10的另一IC)的各种操作模式的能力。如上所述，操作模式可以包括功耗的各种状态或水平，诸如正常(全功率)模式、中等功率模式、低功率模式等。
再次参考图12，链路560可以通过串行接口595耦合到一个或多个电路600。通过串行接口595，耦合到链路560的一个或多个电路可以与电路600通信。如本领域普通技术人员将理解的，电路600可以使用一个或多个串行协议，例如SMBUS、I2C、SPI等等通信。
链路560可以通过I/O电路系统585耦合到一个或多个外围设备590。通过I/O电路系统585，一个或多个外围设备590可以耦合到链路560，并且因此可以与耦合到链路560的其它块，例如(多个)处理器365、存储器电路625等通信。
在示例性实施例中，外围设备590可以包括各种电路系统、块等等。示例包括I/O设备(按盘、键盘、扬声器、显示设备、存储设备、定时器等)。注意，在一些实施例中，一些外围设备590可以在IC 10的外部。示例包括按盘、扬声器等等。
在一些实施例中，关于一些外围设备，I/O电路系统585可以被绕过。在这样的实施例中，一些外围设备590可以在不使用I/O电路系统585的情况下耦合到链路560并且与链路560通信。注意，如上所述，在一些实施例中，这样的外围设备可以在IC 10的外部。
链路560可以经由(多个)数据转换器605耦合到模拟电路系统620。(多个)数据转换器605可以包括一个或多个ADC 605A和/或一个或多个DAC 605B。(多个)ADC 605A从模拟电路系统620接收(多个)模拟信号，并将(多个)模拟信号转换成数字格式，(多个)ADC 605A将该数字格式传送给耦合到链路560的一个或多个块。
模拟电路系统620可包括提供和/或接收模拟信号的各种广泛的电路系统。如本领域普通技术人员将理解的，示例包括传感器、换能器等。在一些实施例中，根据需要，模拟电路系统620可以与IC 10外部的电路系统通信以形成更复杂的系统、子系统、控制块和信息处理块。
控制电路系统570耦合到链路560。因此，控制电路系统570可以与耦合到链路560的各种块通信和/或控制各种块的操作。另外，控制电路系统570可以促进耦合到链路560的各种块之间的通信或协作。
在一些实施例中，控制电路系统570可以发起或响应复位操作。如本领域普通技术人员将理解的，复位操作可以导致耦合到链路560的IC 10的一个或多个块等的复位。例如，控制电路系统570可以使PMU 580、通信电路20或通常IC 10中的任何块重置到初始状态。
在示例性实施例中，控制电路系统570可以包括各种类型的电路系统和各种电路系统块。在一些实施例中，控制电路系统570可以包括逻辑电路系统、有限状态机(FSM)或用来执行诸如上述操作的各种操作的其它电路系统。根据需要，控制器80可以包括在控制电路系统570中。
通信电路系统20耦合到链路560并且也耦合到IC 10外部的电路系统或块(未示出)。如上所述，通过通信电路系统20，耦合到链路560(或通常耦合到IC 10)的各种块可以经由一个或多个通信协议(常规通信模式)并且经由直接控制模式与外部电路系统或块(未示出)通信。
如所提到的，存储器电路625耦合到链路560。因此，存储器电路625可以与耦合到链路560的一个或多个块通信，诸如(多个)处理器365、控制电路系统570、I/O电路系统585等。如本领域普通技术人员将理解的，存储电路625为IC 10中的各种信息或数据诸如操作数、标记、数据、指令等等提供存储。根据需要，存储电路625可以支持各种协议，诸如双倍数据速率(DDR)、DDR2、DDR3等等。
存储器电路625可以包括各种存储器电路或块。在所示的实施例中，存储器电路625包括非易失性(NV)存储器635。附加地或替代地，存储器电路625可以包括易失性存储器(未示出)。NV存储器635可以用于存储与IC 10中的一个或多个块的性能或配置有关的信息。例如，根据需要，NV存储器635可以存储与PMU 580、通信电路20等的操作有关的配置信息(例如，诸如以上所述的各种功率模式)。
设想了对上述实施例的各种替代和修改并且这些替代和修改是可能的。在一些实施例中，接收机(例如，图8中的直接控制通信电路95的一部分)可以忽略通信链路上的短于给定持续时间的任何直接模式状态。该属性允许直接模式发射机(例如，对应物直接控制通信电路95的一部分)短暂地经过中间状态(或通过中间状态进行转换)，以避免生成START条件，而直接模式接收机没有作用于中间状态的检测。
在一些实施例中，直接控制模式状态值或状态(例如，STATE0、STATE1等)被分配使得对中间状态的响应对于通信电路20是可接受或有效的行为。例如，如果STATE0命令功率管理IC进入高功率状态，STATE1命令功率管理IC进入中间功率状态，并且STATE2命令功率管理IC进入低功率状态，则对链路上检测到的所有直接控制模式状态采取行动(act on)对于电源管理IC可以是可接受的。在这种情况下，经过中间STATE1(参见例如图11)，使功率IC通过经过其中等功率状态从高功率状态转换到低功率状态可以是可接受的行为。
在一些实施例中，与单独的直接模式值相反，以直接模式接收的信息可以由存在于通信链路上的直接模式值的序列来表示。换言之，可以捕获或存储单独的直接模式值或状态，并且单独的值或状态的组合或序列可以被解释为所传送的信息。
所公开的概念的一种应用为功率管理IC的配置和控制。可以在常规通信模式中使用期望的通信协议，例如串行SMBus通信，以配置IC，其通常不是时间关键型的，而是可以使用相对快速(比以常规模式的通信更快)的直接控制模式来命令IC在预配置的操作状态诸如关闭(OFF)、低功率模式、高功率模式等之间切换。
在一些实施例中，功率管理IC可以提供一组状态配置寄存器，其定义如何解释在SMBus信号上检测到的每个直接控制模式值。在一些实施例中，IC还可以提供直接模式启用位，当通过正常的SMBus流量设置时，如上所述，该直接模式启用位可以启用直接控制模式。在完成SMBus事务之后，直接控制模式的启用应当生效，以避免在SMBus事务的剩余部分期间内传输的值被解释为直接控制值。(如上所述，图11示出了事件的序列)。
在一些实施例中，装置(诸如功率管理IC)可使用直接模式控制来控制诸如外围设备(无论在IC内部的还是外部)的各种电路的功耗。例如，在检测(或被通知)即将发生的电源故障的事件中，为了降低功耗，功率管理IC使用直接控制模式来改变(例如，关闭)各种外围设备诸如背光、音频电路或具有相对高功耗的其它特征件或(多个)电路的功耗分布。这样做可以保存诸如来自解耦电容器或电池的能量，根据需要，该能量可以对诸如保存各种电路的数据或状态的任务可用。假定直接控制模式提供比常规通信模式更快的通信，则可以以更高的速度采取降低功耗的措施，从而更快地降低装置的总功耗。
在一些实施例中，直接控制模式在检测到START条件后自动终止，或者直接控制模式可以在由START条件发起并由STOP条件(或SMBus流量结束之后的超时时段)终止的SMBus事务期间被简单地禁止。此外，在一些实施例中，直接控制模式接收机(例如，直接控制通信电路95的一部分)可以在检测到START条件时记住或检索通信链路的紧接在前的直接控制模式状态，并且继续在该状态上采取行动直到使用检测到的常规通信模式的通信完成，此时接收机可以继续使用直接控制模式通信从链路接收信息。更进一步，在一些实施例中，直接控制模式接收机可以在检测到START条件后回复到预定的或预编程的直接控制状态，并且继续在该状态上采取行动直到使用检测到的常规通信模式的通信完成，此时接收机可以继续使用直接信息控制模式通信从链路接收信息。
在一些实施例中，通信电路20使用串行通信(例如，SMBus、I2C)来使用链路25传送信息。在一些实施例中，通信电路20使用并行通信来使用链路25传送信息。
如所提到的，人们可以将所公开的概念有效地应用于诸如IC的各种装置。本文档中所述的示例仅仅构成说明性应用，并非旨限制通过进行适当的修改将所公开的概念应用于其它装置。例如，根据需要，可以使用其它类型的IC或MCM，而不是图12中所示的MCU。
参考附图，本领域普通技术人员将注意到，所示的各个块可以主要描绘概念功能和信号流。实际的电路实现可以包含或可以不包含用于各种功能块的可单独识别的硬件，并且可以使用或可以不使用所示的特定电路系统。例如，根据需要，人们可以将各种块的功能组合到一个电路块中。此外，根据需要，人们可以在几个电路块中实现单个块的功能。电路实现的选择取决于各种因素，诸如用于给定实现的特定的设计规格和性能规格。除了本公开的实施例之外，其它修改和替代实施例对于本领域普通技术人员将是显而易见的。因此，本公开内容教导本领域技术人员根据示例性实施例来实施所公开的概念的方式，并且仅被解释为说明性的。在适用的情况下，如本领域普通技术人员将理解的，附图可以按比例或可以不按比例绘制。
所示的和所述的特定形式和实施例仅构成示例性实施例。在不脱离本公开的范围的情况下，本领域技术人员可以对部件的形状、尺寸和布置进行各种改变。例如，本领域技术人员可以用等效元件替代所说明的和所述的元件。而且，在不脱离本公开的范围的情况下，本领域技术人员可以独立于其它特征部的使用来使用所公开概念的某些特征件。

Claims (20)

1.一种通信装置，所述通信装置包括：
第一电路，所述第一电路包括：
第一通信电路，所述第一通信电路用来使用第一通信模式和第二通信模式经由链路传送信息，其中在所述第一通信模式中所述第一通信电路使用通信协议传送信息，并且其中在所述第二通信模式中所述第一通信电路在不触发使用所述通信协议的通信的情况下传送信息；
其中所述第二通信模式包括直接控制通信模式。
2.根据权利要求1所述的通信装置，其中所述第一通信电路包括：
常规通信电路，用来以所述第一通信模式传送信息；以及
直接控制模式通信电路，用来以所述第二通信模式传送信息。
3.根据权利要求2所述的通信装置，其中所述第一通信电路进一步包括耦合到所述常规通信电路和所述直接控制模式通信电路的控制电路。
4.根据权利要求1所述的通信装置，其中所述通信协议包括串行通信协议。
5.根据权利要求4所述的通信装置，其中所述串行通信协议包括系统管理总线即SMBus、内部集成电路I2C或串行外围接口即SPI。
6.根据权利要求1所述的通信装置，其进一步包括：
第二电路，所述第二电路包括：
第二通信电路，用来经由所述链路与所述第一通信电路传送信息，所述第二通信电路使用第一通信模式和第二通信模式，其中在所述第一通信模式中所述第二通信电路使用所述通信协议传送信息，并且其中在所述第二通信模式中所述第二通信电路在不触发使用所述通信协议的通信的情况下传送信息。
7.根据权利要求6所述的通信装置，其中所述第一通信电路通过使用所述第二通信模式将信息传送给所述第二通信电路，以便改变所述第二电路的功率状态。
8.根据权利要求6所述的通信装置，其中所述第一通信电路通过使用所述第二通信模式将信息传送给所述第二通信电路，以便利用通过中间状态的转换来将所述第二电路的功率状态从第一状态改变为第二状态，从而避免触发经由所述第一通信模式的通信。
9.一种通信装置，所述通信装置包括：
微控制器单元即MCU，所述MCU包括：
第一通信电路，所述第一通信电路使用(i)常规通信模式和(ii)直接控制通信模式来传送到达/来自所述MCU外部的第一电路的信息，在所述常规通信模式中所述第一通信电路根据标准通信协议传送信息，在所述直接控制通信模式中所述第一通信电路在不触发所述标准通信协议的启动条件的情况下传送信息。
10.根据权利要求9所述的通信装置，其进一步包括在所述MCU中的第二电路，所述第二电路包括经由链路耦合到所述第一通信电路的第二通信电路。
11.根据权利要求9所述的通信装置，其中所述标准通信协议包括系统管理总线SMBus协议，并且其中当使用所述直接控制通信模式时，所述第一通信电路在不触发所述SMBus协议的START条件的情况下传送信息。
12.根据权利要求9所述的通信装置，其中所述MCU被集成在多芯片模块即MCM中的第一半导体管芯中，并且所述第一电路被集成在所述MCM中的第二半导体管芯中，所述第一电路包括经由链路耦合到所述第一通信电路的第二通信电路。
13.根据权利要求9所述的通信装置，其中所述第一通信电路包括：
常规通信电路，用来以所述常规通信模式传送信息；以及
直接控制模式通信电路，用来以所述直接控制通信模式传送信息。
14.根据权利要求13所述的通信装置，其中所述第一通信电路进一步包括耦合到所述常规通信电路和所述直接控制模式通信电路的控制电路。
15.一种传送信息的方法，所述方法包括：
通过使用第一通信电路以第一通信模式经由链路传送信息，其中在所述第一通信模式中使用通信协议传送所述信息；以及
通过使用所述第一通信电路以第二通信模式经由所述链路传送信息，其中在所述第二通信模式中在不触发使用所述通信协议的通信的情况下传送所述信息；
其中在所述第二通信模式中在不使用所述通信协议的情况下使用直接通信模式传送所述信息。
16.根据权利要求15所述的方法，其中所述通信协议包括串行通信协议。
17.根据权利要求16所述的方法，其中所述串行通信协议包括系统管理总线即SMBus、内部集成电路I2C或串行外围接口即SPI。
18.根据权利要求15所述的方法，所述方法进一步包括：
通过使用第二通信电路以第一通信模式经由所述链路与所述第一通信电路传送信息，其中在所述第一通信模式中使用所述通信协议传送所述信息；以及
通过使用所述第二通信电路以第二通信模式经由所述链路与所述第一通信电路传送信息，其中在所述第二通信模式中在不触发使用所述通信协议的通信的情况下传送所述信息。
19.根据权利要求18所述的方法，所述方法进一步包括通过使用所述第二通信模式将信息从所述第一通信电路传送给所述第二通信电路，以便改变所述第二通信电路的功率状态。
20.根据权利要求19所述的方法，其中通过使用所述第二通信模式将信息从所述第一通信电路传送给所述第二通信电路以便改变所述第二通信电路的功率状态进一步包括，通过经过中间状态进行转换来将所述第二通信电路的功率状态从第一状态改变为第二状态，从而避免触发经由所述第一通信模式的通信。
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