CN110351065B - 使用信号中的边缘定时的双向通信 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及使用信号中的边缘定时的双向通信。例如提供了系统、方法和电路，以使用公共信号中的边缘定时执行双向通信。在一个示例中，一种方法包括在一个设备和另一设备之间的信号线上接收公共信号。公共信号包括一系列信号周期，并且每个信号周期均包括第一类型的第一边缘和不同于第一类型的第二类型的第二边缘。在一系列信号周期的每个信号周期中：至少基于第一边缘的确定定时来确定由另一设备传输的信号，并且基于传输至另一设备的信息来确定后续第二边缘相对于信号周期的定时。在一系列信号周期的后续信号周期中，在所选定时处生成后续第二边缘。

Description

使用信号中的边缘定时的双向通信
技术领域
本公开涉及通信协议和技术领域，尤其涉及用于设备之间的状态和数据的通信的方法、系统和电路装置。
背景技术
许多微处理器应用依赖于两个设备之间的稳健、简单和低带宽的通信路径。在安全相关应用中，使用大量的通信路径来确保每个安全相关设备适当地运行。因此，重要的是，这种应用中的通信路径支持快速且可靠的通信，而不需要大量的管脚或额外部件。
发明内容
为解决上述问题，本公开提供了一种方法，包括利用主设备：在所述主设备和从设备之间的信号线上接收公共信号，其中所述公共信号包括一系列信号周期，并且其中每个信号周期均包括第一类型的第一边沿和第二类型的第二边沿，所述第二类型不同于所述第一类型；并且在所述一系列信号周期的每个信号周期中：确定所述第二边沿相对于所述信号周期的定时；至少基于所述第二边沿的所确定的定时，确定由所述从设备传输的信息；确定所述主设备的操作状态；至少基于所确定的操作状态，选择后续第一边沿相对于所述信号周期的定时；以及在所述一系列信号周期的后续信号周期中，在所选择的定时处生成所述后续第一边沿。
此外，还提供了一种方法，包括利用从设备：在所述从设备和主设备之间的信号线上接收公共信号，其中所述公共信号包括一系列信号周期，并且其中每个信号周期均包括第一类型的第一边沿和第二类型的第二边沿，所述第二类型不同于所述第一类型；并且在所述一系列信号周期的每个信号周期中：确定所述第一边沿相对于所述信号周期的定时；至少基于所述第一边沿的所确定的定时，确定所述主设备的操作状态；确定用于传输至所述主设备的信息；至少基于所确定的信息，选择后续第二边沿相对于所述信号周期的定时；以及在所述一系列信号周期的后续信号周期中，在所选择的定时处生成所述后续第二边沿。
此外，还提供了一种被配置为通过信号线连接至从设备的主设备，其中所述信号线传导包括一系列信号周期的公共信号，并且其中每个信号周期均包括第一类型的第一边沿和第二类型的第二边沿，所述第二类型不同于所述第一类型，所述主设备包括：主机检测电路装置，被配置为：确定所述第二边沿相对于所述信号周期的定时；并且至少基于所述第二边沿的所确定的定时，确定由所述从设备传输的信息；以及主机通信电路装置，被配置为：确定所述主设备的操作状态；至少基于所述主设备的所确定的操作状态，选择后续第一边沿相对于所述信号周期的定时；并且在所述一系列信号周期的后续信号周期中，在所选择的定时处生成所述后续第一边沿。
此外，还提供了一种从设备，被配置为通过信号线连接至主设备，其中所述信号线传导包括一系列信号周期的公共信号，并且其中每个信号周期均包括第一类型的第一边沿和第二类型的第二边沿，所述第二类型不同于所述第一类型，所述从设备包括：从机检测电路装置，被配置为：确定所述第一边沿相对于所述信号周期的定时；并且至少基于所述第一边沿的所确定的定时，确定所述主设备的操作状态；以及从机通信电路装置，被配置为：确定用于传输至所述主设备的信息；至少基于所确定的信息，选择后续第二边沿相对于所述信号周期的定时；并且在所述一系列信号周期的后续信号周期中，在所选择的定时处生成所述后续第二边沿。
附图说明
以下将仅通过示例描述电路、装置和/或方法的一些示例。在这种情况下，将参考附图。
图1A和图1B示出了根据所述各个方面的通信系统的一个示例，该通信系统包括使用信号中的边缘定时执行双向通信的两个设备。
图2示出了根据所述各个方面的图1A和图1B的通信系统的一个示例。
图3示出了根据所述各个方面的使用信号中的边缘定时用于双向通信的一个通信协议的定时图。
图4示出了根据所述各个方面的图1A和图1B的通信系统的一个示例。
图5示出了根据所述各个方面的图1A和图1B的通信系统的一个示例。
图6示出了8位通用异步收发器(UART)信号格式的一个示例。
图7示出了根据所述各个方面的图1A和图1B的通信系统的一个示例。
图8A和图8B示出了根据所述各个方面的用于使用信号中的边缘定时执行双向通信的示例方法。
具体实施方式
在一些微处理器设备应用中，中央控制器或主控制器在主控制器的控制下监控许多不同边缘或从设备的健康或状态。如果任何从设备发生故障，则主控制器采取补救动作，诸如停止与故障设备的通信和/或相对于由故障设备执行的功能进入某种故障安全模式。每个从设备依次监控主控制器的健康或状态，并在主控制器发生故障时进入故障安全模式。这种系统的反应时间目标在几十微秒到几百微秒的级别。由于一个从设备的故障不应被允许破坏另一从设备的通信，因此通常在每个从设备和主控制器之间安装专用的通信通道。因此，主控制器和从设备之间的状态的连续监控需要通过多个通信路径的快速且可靠的通信。
为了描述的目的，术语“主”和“从”将用于区分使用信号的边缘定时执行所述通信的两个设备。应理解，所述技术可通过任何两个设备执行，无论这些设备是否处于主从关系中。此外，尽管通信技术中的特定功能可归因于主设备或从设备中的一个，但应理解，这些功能可备选地或附加地由主设备或从设备中的另一个执行。
在包括许多设备之间的通信的复杂微处理器应用中，应理解，更精简的通信技术提供更低的故障率以及简单、更便宜的设计。许多传统的安全相关应用包括由主控制器用于将“生命特征”(例如，一些预定定时处的脉冲)传输到从设备的第一通信信道或线路。第二通信信道或线路用于从设备，以传输从设备状态或诊断信息。这种双信道通信通常根据一些公共时钟来同步，这进一步使通信系统的设计复杂化。在其他解决方案中，从设备不定期地向主设备发送信息，而是在预定周期内阻挡通信线路，然后根据需要在线路上向主设备发送信息。这种技术减慢通信速度，并且潜在地破坏线路被阻挡时从主设备到从设备的传输。
本文描述了使用信号中的边缘定时执行通信的方法、系统和电路装置。所描述的方法、系统和电路装置可以使用单条线路来传输主机和从机状态以及附加信息，而无需外部时钟信号，从而减少所使用的通信线路的数量，并且显著简化了通信系统设计。
图1A和图1B示出了包括主设备110(以下简称“主机”)和从设备150(以下简称“从机”)的通信系统100。在一些示例中，主机110是微控制器，其向从机150和许多其他从机(未示出)提供脉宽调制(PWM)或其他控制信号。在一些示例中，从机150是用于高功率设备(诸如燃料喷射器、电机或电磁阀)的栅极驱动器。在一些示例中，从机150是用于测量设备的隔离栅极驱动器，测量设备在主机110的控制下测量另一设备的温度或电压，并生成编码测量的温度或电压的数字数据。
主机110和从机150通过相应的接口115、155连接至单条信号线140，信号线140被示为传导示例公共信号。如图3中更详细描述的，公共信号包括一系列交替类型的边缘(例如，上升或下降)。公共信号具有的信号周期通过相邻下降边缘之间的时间来定义。当然，在其他示例中，上升边缘可定义公共信号周期。在整个说明书中，下降边缘由主机生成并由从机解释，而上升边缘由从机生成并由主机解释。应理解，在其他示例中，上升边缘可由主机生成并由从机解释，而下降边缘由从机生成并由主机解释。
图1A示出了操作中的主机110的一个示例。主机110包括主机检测电路装置120和主机通信电路装置130。主机检测电路装置120在每个信号周期中检测上升边缘的定时，并且将上升边缘的定时解释为来自从机150的通信信息。例如，主机检测电路装置120可以将上升边缘的定时解释为从机150的操作状态的指示。主机110包括其他部件(这里未示出)，它们被配置为响应于指示从机150没有适当运行的公共信号而采取补救动作。在其他示例中，主机检测电路装置120可将上升边缘的定时解释为由从机150的部件生成的通信数据。主机110可包括基于上升边缘的定时对主机检测电路装置120确定的解码数据执行附加处理的部件(未示出)。
主机通信电路装置130以一定的规则间隔确定主机110的状态，并基于确定的状态在后续的周期中生成下降边缘。例如，如果主机110适当地运行，则主机通信电路装置130可根据预定的定时生成下降边缘，由此将公共信号的信号周期设置为规则的时间间隔。
图1B示出了从机150与主机110同时操作的一个示例。从机150包括从机检测电路装置160和从机通信电路装置170。从机检测电路装置160检测下降边缘的定时，并将相邻下降边缘之间的时间解释为定义公共信号的信号周期。在一个示例中，从机检测电路装置160确定当下降边缘在由先前下降边缘建立的信号周期内落在一些预定窗口内时，主机110适当地操作。
在每个信号周期中，从机通信电路装置180在公共信号中生成上升边缘。从机通信电路装置180确定将要传输给主机110的信息，并且在信号周期内选择传输该信息的定时。例如，如果从机适当地运行，则从机在将由主机检测电路装置120如此解释的信号周期中第一次生成上升边缘。如果从机确定其不适当地运行，则从机可以在将由主机检测电路装置120如此解释的信号周期中第二次生成上升边缘。在另一示例中，从机150可具有数字数据(例如，温度或电压)来与主机110通信。从机通信电路装置180可以选择第二边缘的第一定时来传输“1”或者选择第二边缘的第二定时来传输“0”。
可以看出，通信系统100提供了传导公共信号的单条通信线路140，其使用边缘定时同时将信息从主机110传输到从机150以及将信息从从机传输到主机。在整个说明书中，边缘的特定定时被描述为被检测。边缘的定时的检测可通过多种方式进行。例如，可以在特定时间检查公共信号的值，并且可以基于信号的值推断检查时间之前发生的边缘的定时。备选地，在信号周期期间接收到的能量的量可用于推断在信号周期期间发生从低到高的转换的时间点。例如，如果能量的量等于源于公共信号具有高值的信号周期的能量的量的大约三分之一，则可以推断上升边缘发生在信号周期的约三分之一届满处。
图2示出了包括主机210、从机250和信号线240的通信系统200。信号线240被配置为“有线AND(wired-AND)”，其中信号线240使用来自主机210中的电源217施加于上拉电阻器RPU且连接至信号线的电压来保持高电压。为了更快地发信号，可以使用外部上拉电阻器RPU。在其他示例中，内部上拉就足够了。主接口215和从接口255分别是主机210和从机250上的单个管脚。在一个示例中，标准I/O管脚被用作接口215、255。
在图2的示例中，主机检测电路装置包括：缓冲器220，其在所选时间在信号线240上重新生成并存储公共信号的值；以及处理器225。缓冲器220向处理器225提供公共信号的值，处理器225被配置为解释公共信号的值和所选时间，以确定从从机250传输的信息。从机检测电路装置包括：缓冲器260，其在所选时间在信号线240上重新生成并存储公共信号的值；以及处理器265。缓冲器270向处理器265提供公共信号的值，使得处理器可以解释公共信号的值和所选时间，以确定主机210的状态。处理器265将相邻下降边缘之间的时间解释为定义信号周期(图3中的公共信号周期)以及由此还解释为从机150应该传输其信息的时间周期(图3中的“从机通信时间周期”)。
主机通信电路装置包括开漏(open-drain)输出230和处理器225。当通过处理器225关闭开漏输出时，公共信号被拉低或设置为某一定义电平，在公共信号中创建下降边缘。处理器225被配置为：当主机210操作时，在相对较短的预定持续时间内关闭开漏输出230。在图3的顶部轨迹中可以看到预定的默认主机通信电路装置输出的一个示例。公共信号的信号周期(在底部轨迹中示出)被定义为由开漏输出230生成的下降边缘之间的时间。
从机通信电路装置包括开漏输出270和处理器265。当检测到下降边缘时，通过处理器265将开漏输出270关闭一时间量，该时间量被选择以放置在信号周期中的某个所选定时处打开开漏栅极时生成的上升边缘。从机通信电路装置的输出(如图3中的第二轨迹所示)与主机通信电路装置的默认信号组合，以扩展由主机输出的低值，从而在所选时间处在公共信号(第三轨迹)中生成上升边缘。所选时间可以是信号周期的比例(由下降边缘定义，而不是外部时钟)，用于传输适当的信息(例如，1或0)或状态(例如，从机功能的多个等级)。为了说明的目的，术语“比例”是指信号周期的基于由连续下降边缘之间的持续时间定义的总信号周期的一些特定比率或百分比确定的一部分(例如，20％、50％、100％等)。
图3示出了三个不同信号周期中的三个不同的第二边缘位置如何可以传输三个不同的从机操作状态和/或数据值的示例。如第一信号周期所示，当从机根本不作用于公共信号时，公共信号的上升边缘发生在由主机通信电路装置发送的脉冲的终止处。如果主机检测电路装置在与主机的脉冲的结束相对应的时间处检测到上升边缘(或高值)，则主机将该上升边缘解释为表明从机不可用，并且在必要时采取补救动作，或者等待确定从机稍后是否变得可用。
在每个信号周期中，如果从机作用于公共信号(例如，可用)，则主机检测电路装置在主机的脉冲的结束之后的预定时间(例如，中间或50％通过由图3中的“主机检查时间”和公共信号上的圆圈示出的信号周期)。在第二信号周期中，当主机检测电路装置在主机检查时间处检查公共信号时，检测到高值。主机检查时间处的这个高值被主机检测电路装置解释为表明从机在操作，或者备选地，从机正在发送1的数据值。相应地，从机通信电路装置通过在少于主机检查时间的时间内(例如，小于信号周期的50％)将公共信号线保持为低来传输其在操作或发送1的数据值。
在第三信号周期内，当主机检测电路装置在主机检查时间处检查公共信号时，检测到低值。主机检查时间处的这种低值被主机检测电路装置解释为传输从机不操作，或者备选地，从机正在发送0的数据值。相应地，从机通信电路装置通过在多于主机检查时间的时间内(例如，大于信号周期的50％)将公共信号线保持为低来传输其在操作或发送0的数据值。
应注意，主机检测电路装置检查公共信号的时间(以及从机通信电路装置生成下降边缘的时间)可被定义为信号周期的函数或比例，该函数或比例又由主机通信电路装置生成的下降边缘定义而非外部时钟。不需要外部时钟信号。对波特率没有约束。如果在操作期间下降边缘的定时发生变化，则主机和从机使用的信号周期将发生变化，并且通信将仍然有效。
图3所示的方案可以扩展，以允许从机传输若干不同的状态模式。例如，第一时间周期内的上升边缘(例如，信号周期的前20％)可表示从机运行。后续时间周期中的上升边缘(例如，信号周期的下一个20％)可表示从机正经历欠压条件。后续时间周期中的上升边缘(例如，信号周期的下一个20％)可表示从机正经历过压条件。后续时间周期中的上升边缘(例如，信号周期的下一个20％)可表示从机正经历超温条件。后续时间周期中的上升边缘(例如，信号周期的下一个20％)可表示从机正经历短路条件。主机通过确定在哪个时间周期中首次检测到公共信号中的高值来检测从机正在经历这些条件中的哪一个。
图4示出了包括微控制器410的通信系统400，微控制器410用作两个安全相关的栅极驱动器450a、450b的主机。微控制器410向栅极驱动器450a、450b提供独立的PWM控制信号，并且分别在信号线440a、440b上传输和接收操作状态信息。在一个示例中，微控制器410在线路440a、440b上设置公共信号中的下降边缘，以向栅极驱动器450a、450b提供状态和定时，而栅极驱动器450a、450b设置上升边缘，以传输参考图3所述的几种操作状态(包括不可用)中的一个。
安全电路装置490监控信号线440a、440b上的公共信号。安全电路装置基于下降边缘的定时确定每个公共信号的信号周期以及微控制器410的状态，并且还基于上升边缘的定时确定对应栅极驱动器的状态。当安全电路装置490确定公共信号指示微控制器410或者栅极驱动器450a或450b出现故障时，安全电路装置490向受影响的栅极驱动器提供失效安全(fail-safe)(例如，跛行回家或安全模式)指令。以这种方式，由安全电路装置独立地响应于公共信号提供附加的失效安全。应注意，安全电路装置490可以仅使用单个管脚来监控每个公共信号，代替利用针对微控制器生命表征信号和每个栅极驱动器的状态信号的专用信号线。此外，不需要复杂的解码机制。
图5示出了包括微控制器510的通信系统500，微控制器510用作在高压应用中使用的两个隔离的栅极驱动器550a、550b的主机。每个栅极驱动器均包括模数转换器(ADC)，诸如Σ-Δ转换器，其将由相关联的测量设备A或B提供的模拟测量信号转换为数字信号。在所示示例中，如图5所示，设备A测量电源开关的温度，以及设备B测量隔离的次级侧(例如，DC链路)上的电压。微控制器510向栅极驱动器550a、550b提供独立的PWM控制信号，并且还分别在信号线540a、540b上传输其状态信息。在一个示例中，微控制器510设置下降边缘，以向栅极驱动器550a、550b提供公共信号的状态和定时。微控制器510可如参照图3所述的通过“早期”检查高值来确定从机的可用性。栅极驱动器550a、550b在公共信号中设置上升边缘，以从ADC传输数据。在许多应用中，被测量的电压或温度变化非常缓慢，而测量信号非常嘈杂。这使得在栅极驱动器550a、550中使用Σ-ΔADC尤其有利。
在一个示例中，由公共信号中的下降边缘提供的定时信号可用作Σ-ΔADC的时钟信号，并且在每个信号周期中，ADC可以如图3所示通过控制上升边缘的位置来传输1或0。由于微控制器也知道定时信号，因此简化了输入的Σ-ΔADC数据和时间戳的解码。
在另一示例中，由栅极驱动器550a、550b生成的上升边缘的定时可用于仿真传输更复杂的诊断和测量数据的UART信号。图6示出了示例8位UART信号600。UART信号包括10位数据帧，其以开始位开始且以停止位结束。因此，在每帧中，可以串行地传输8位信息(例如，从最低有效位开始且以最高有效位结束)。发射器或接收器的IDLE电平为高电平。在UART通信中，两个设备必须使用相同的10位帧的持续时间，这通常要求两个设备使用同步时钟信号。
返回图5，栅极驱动器550a、550b可在公共信号中设置上升边缘，从而以UART格式传输来自ADC的数据。每个栅极驱动器基于公共信号中的下降边缘确定信号周期/UART数据帧的持续时间。在每个信号周期期间，栅极驱动器可以传输UART帧的至少一位。完整的UART帧可在若干连续的信号周期中传输。以这种方式，微控制器为栅极驱动器定义位定时，并且不需要进行复杂的定时调整。
图7示出了包括微控制器710的通信系统700，微控制器710用作用于高压应用的两个隔离的栅极驱动器750a、750b的主机。每个栅极驱动器都包括模数转换器(ADC)，诸如Σ-Δ转换器，其将由相关联的测量设备A或B提供的模拟测量信号转换为数字信号。在所示示例中，如图7所示，设备A测量电源开关的温度，以及设备B测量隔离的次级侧(例如，DC链路)上的电压。在正常操作期间，微控制器710向栅极驱动器750a、750b提供独立的PWM控制信号，并且分别在信号线740a、740b上传输其状态信息。在一个示例中，微控制器710在公共信号中设置下降边缘，以向栅极驱动器750a、750b提供状态和定时。如参照图3所描述的，栅极驱动器750a、750b可以传输它们的可用性和功能。
通信系统700还包括使能线，微控制器710使用该使能线将栅极驱动器750a、750b设置为配置模式。当栅极驱动器750a处于配置模式时，微控制器使用公共信号线740a以参考图5和图6所述的UART格式传送一些信息字节。在配置模式下，栅极驱动器750a可使用公共信号线740以UART或PWM格式传输诊断或反馈数据。以这种方式，使能设置的使用可以在操作模式和配置模式之间进行选择。在配置模式中，栅极驱动器输出可以独立于PWM线的状态来切断(停用)电源开关。然后，PWM线和公共信号线可被用作时钟和数据信号用于主设备和从设备之间的数据传送，例如，在一条线上传送定时信息而在另一条线上传送通信数据。以这种方式，可以增加通信带宽，并且可以更快地完成从设备的配置。
图8A示出了一种示例方法800，该方法由一个设备执行，用于使用公共信号中的边缘定时与另一设备通信。例如，方法800可分别由图1、图2、图4、图5和图7中的主机110、210或微控制器410、510、710执行。在805中，该方法包括在主设备和从设备之间的信号线上接收公共信号。公共信号包括一系列信号周期，每个信号周期都包括第一类型的第一边缘和与第一类型不同的第二类型的第二边缘。在一系列信号周期的每个信号周期中，在810中确定第二边缘相对于信号周期的定时，在815中至少基于第二边缘的确定定时来确定正在由从设备传输的信息；在820中确定主设备的操作状态；在825中，至少基于确定的操作状态来选择后续第一边缘相对于信号周期的定时；以及在830中，在一系列信号周期的后续信号周期中，在所选定时处生成后续第一边缘。
图8B示出了一种示例方法850，该方法被一个设备执行用于使用公共信号中的边缘定时与另一设备通信。例如，方法850可分别由图1、图2、图4、图5和图7的从机150、250或驱动器450a、450b、550a、550b、750a、750b执行。在855中，该方法包括在从设备和主设备之间的信号线上接收公共信号。公共信号包括一系列信号周期，每个信号周期均包括第一类型的第一边缘和与第一类型不同的第二类型的第二边缘。在一系列信号周期的每个信号周期中，在860中确定第一边缘相对于信号周期的定时；在865中，至少基于第一边缘的确定定时来确定主设备的操作状态；在870中确定用于传输至另一设备的信息；在875中，至少基于确定的信息选择后续第二边缘相对于信号周期的定时；以及在880中，在一系列信号周期的后续信号周期中，在所选定时处生成后续第二边缘。
从上文的描述可以看出，所描述的系统、电路和方法允许通过使用公共信号中的一种类型的边缘的定时以传送关于第一设备的信息以及另一种类型的边缘的定时以传送关于第二设备的信息，利用在信号线上传导的公共信号在两个设备之间传输状态和/或数据。
虽然参照一个或多个实施方式示出和描述了本发明，但可以在不偏离所附权利要求书的精神和范围的情况下对所示示例进行更改和/或修改。特别是关于由上述部件或结构(组件、设备、电路、系统等)执行的各种功能，除非另有指定，否则用于描述这种部件的术语(包括“…的装置”)旨在对应于执行所述部件的特定功能的任何部件或结构(即，功能等效)，即使在结构上不等同于执行本发明的所示示例性实施方式的功能的公开结构。
示例可包括根据本文描述的实施例和示例的诸如方法、用于执行该方法的动作或块的装置、至少一种机器可读介质(包括当被机器执行时，使机器使用边缘定时执行用于双向通信的方法或装置或系统的动作指令)的主题。
示例1是一种方法，包括：利用主设备在主设备和从设备之间的信号线上接收公共信号，其中公共信号包括一系列信号周期，并且其中每个信号周期均包括第一类型的第一边缘和与第一类型不同的第二类型的第二边缘。该方法包括在一系列信号周期的每个信号周期中：确定第二边缘相对于信号周期的定时；至少基于第二边缘的所确定的定时来确定由从设备传输的信息；确定主设备的操作状态；至少基于所确定的操作状态，选择后续第一边缘相对于信号周期的定时；以及在一系列信号周期的后续信号周期中，在所选择的定时处生成后续第一边缘。
示例2包括示例1的主题，包括或省略可选的元素，进一步包括：在包括信号周期的预定比例的窗口期间，确定公共信号的值；以及基于该值确定从设备的操作状态。
示例3包括示例1的主题，包括或省略可选的元素，进一步包括：响应于确定主设备的操作状态符合要求，为后续第一边缘选择预定的默认定时。
示例4包括示例1的主题，包括或省略可选的元素，进一步包括：至少基于第二边缘的所确定的定时，对由从设备中的部件输出的数据进行解码，并且对所解码的数据执行后续处理。
示例5包括示例1的主题，包括或省略可选的元素，进一步包括：至少基于第二边缘的所确定的定时，确定从设备的操作状态。
示例6包括示例1的主题，包括或省略可选的元素，进一步包括：至少基于第二边缘的所确定的定时，确定从设备的多个故障模式中的一个故障模式。
示例7包括示例1的主题，包括或省略可选的元素，其中主设备和从设备使用有线AND连接来相互连接，并且其中生成后续第一边缘包括：在一系列信号周期的后续信号周期中，所选择的定时处选择性地将信号线设置为定义的电平。
示例8包括示例1的主题，包括或省略可选的元素，其中主设备和从设备之间的信号线包括单条信号线。
示例9是一种方法，包括利用从设备在从设备和主设备之间的信号线上接收公共信号，其中公共信号包括一系列信号周期，并且其中每个信号周期均包括第一类型的第一边缘和不同于第一类型的第二类型的第二边缘。该方法包括在一系列信号周期的每个信号周期中：确定第一边缘相对于信号周期的定时；至少基于第一边缘的所确定的定时，确定主设备的操作状态；确定用于传输至主设备的信息；至少基于所确定的信息，选择后续第二边缘相对于信号周期的定时；以及在一系列信号周期的后续信号周期中，在所选择的定时处生成后续第二边缘。
示例10包括示例9的主题，包括或省略可选的元素，进一步包括：确定信号周期的持续时间；以及基于确定的持续时间，确定主设备的操作状态。
示例11包括示例9的主题，包括或省略可选的元素，进一步包括：至少基于一对或多对连续的第一边缘之间的时间，确定信号周期的持续时间。
示例12包括示例11的主题，包括或省略可选的元素，进一步包括：确定信号周期中的用于传输所确定的信息的比例；以及其中选择用于后续第二边缘的定时，以便与后续信号周期的所确定的比例的到期时间(expiration)相对应。
示例13包括示例1的主题，包括或省略可选的元素，进一步包括：确定由从设备中的部件输出的数据作为信息；以及其中至少基于该数据和信号周期的所确定的持续时间，选择用于后续第二边缘的定时。
示例14包括示例9的主题，包括或省略可选的元素，其中主设备和从设备使用有线AND连接而相互连接，并且其中生成后续第二边缘包括：在一系列信号周期的后续信号周期中，所选择的定时处选择性地将信号线设置为定义的电平。
示例15包括示例9的主题，包括或省略可选的元素，其中主设备和从设备之间的信号线包括单条信号线。
示例16是一种被配置为通过信号线连接至从设备的主设备，其中信号线传导包括一系列信号周期的公共信号，并且其中每个信号周期均包括第一类型的第一边缘和不同于第一类型的第二类型的第二边缘。主设备包括主机检测电路装置和主机通信电路装置。主机检测电路装置被配置为：确定第二边缘相对于信号周期的定时；并且至少基于第二边缘的所确定的定时，确定由从设备传输的信息。主机通信电路装置被配置为：确定主设备的操作状态；至少基于主设备的所确定的操作状态，选择后续第一边缘相对于信号周期的定时；并且在一系列信号周期的后续信号周期中，在所选择的定时处生成后续第一边缘。
示例17包括示例16的主题，包括或省略可选的元素，其中主设备和从设备使用有线AND连接来相互连接，并且其中主机通信电路装置包括开关，该开关可被控制为在一系列信号周期的后续信号周期中，在所选择的定时处选择性地将信号线设置为定义的电平。
示例18包括示例16的主题，包括或省略可选的元素，其中主机检测电路装置被配置为：在包括信号周期的预定比例的窗口期间，确定公共信号的值；并且基于该值确定从设备的操作状态。
示例19包括示例16的主题，包括或省略可选的元素，其中主机通信电路装置进一步被配置为：响应于确定主设备的操作状态符合要求，为后续第一边缘选择预定的默认定时。
示例20包括示例16的主题，包括或省略可选的元素，其中主机检测电路装置进一步被配置为基于第二边缘的所确定的定时，对由从设备中的部件输出的数据进行解码，并且对所解码的数据执行后续处理。
示例21包括示例16的主题，包括或省略可选的元素，其中主机检测电路装置进一步被配置为至少基于第二边缘的所确定的定时，确定用于从设备的多个故障模式中的一个故障模式。
示例22包括示例16的主题，包括或省略可选的元素，其中主设备和从设备之间的信号线包括单条信号线。
示例23是一种被配置为通过信号线连接至主设备的从设备，其中信号线传导包括一系列信号周期的公共信号，并且其中每个信号周期均包括第一类型的第一边缘和不同于第一类型的第二类型的第二边缘。从设备包括从机检测电路装置和从机通信电路装置。从机检测电路装置被配置为：确定第一边缘相对于信号周期的定时；并且至少基于第一边缘的所确定的定时，确定主设备的操作状态。从机通信电路装置被配置为：确定用于传输至主设备的信息；至少基于所确定的信息，选择后续第二边缘相对于信号周期的定时；并且在一系列信号周期的后续信号周期中，在所选择的定时处生成后续第二边缘。
示例24包括示例23的主题，包括或省略可选的元素，其中从机检测电路装置进一步被配置为：确定信号周期的持续时间；以及基于确定的持续时间，确定主设备的操作状态。
示例25包括示例23的主题，包括或省略可选的元素，其中从机检测电路装置进一步被配置为至少基于一对或多对连续的第一边缘之间的时间，确定信号周期的持续时间。
示例26包括示例25的主题，包括或省略可选的元素，其中从机通信电路装置进一步被配置为：确定信号周期中的用于传输所确定的信息的比例；以及选择后续第二边缘的定时，以便与后续信号周期的所确定的比例的到期时间相对应。
示例27包括示例23的主题，包括或省略可选的元素，其中从机通信电路装置进一步被配置为：确定由从设备中的部件输出的数据作为信息；并且至少基于数据选择后续第二边缘的定时。
示例28包括示例23的主题，包括或省略可选的元素，其中主设备和从设备之间的信号线包括单条信号线。
示例29包括示例23的主题，包括或省略可选的元素，其中主设备和从设备使用有线AND连接而相互连接，并且其中从机通信电路装置包括开关，该开关可被控制为在一系列信号周期的后续信号周期中，在所选择的定时处选择性地将信号线设置为定义的电平。
上文一个或多个实施方式的描述提供了说明和描述，但并不是详尽的或者将实施例的范围限制为所公开的具体形式。修改和变型根据上面的教导是可以得到的，或者可以从示例实施例的各种实施方式的实践中获得。
结合本文所公开方面的各种说明性逻辑、逻辑块、模块和电路可以使用通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其他可编程逻辑器件、离散门或晶体管逻辑、离散硬件部件或者被设计为执行本文所述功能的任何组合来实现或执行。通用处理器可以是微处理器，但是备选地，处理器可以是任何常规处理器、控制器、微控制器或状态机。
上文对主题公开的说明性实施例的描述(包括摘要中描述的内容)并不是详尽的，或者不将所公开的实施例限于公开的具体形式。虽然本文出于说明目的对具体实施例和示例进行了描述，但在这些实施例和示例的范围内考虑的各种修改是可能的，这些修改是本领域技术人员能够理解的。
在这方面，尽管结合各种实施例和对应附图描述了所公开的主题(在可应用的情况下)，但应理解，可以使用其他类似的实施例，或者可以对所述实施例进行修改和添加，用于执行相同的、类似的、替代的或者所公开主题的备选功能而不偏离其范围。因此，所公开的主题不应限于本文所述的任何单个实施例，而是应该根据下面所附的权利要求在广度和范围上进行解释。
在本公开中，类似的参考数字通篇用于表示类似的元件，并且所示的结构和设备不一定按比例绘制。如本文所使用的，术语“模块”、“部件”、“系统”、“电路”、“元件”、“片”等用于表示计算机相关的实体、硬件、软件(例如，在执行中)和/或固件。例如，电路或类似术语可以是处理器、在处理器上运行的处理、控制器、对象、可执行程序、存储设备和/或具有处理设备的计算机。举例来说，在服务器上运行的应用程序和该服务器也可以是电路装置。一个或多个电路装置可以驻留在进程内，并且电路装置可以定位在一条计算机上和/或分布在两台或多台计算机之间。本文可以描述元件的集合或者其他电路装置的集合，其中术语“集合”可以解释为“一个或多个”。
作为另一示例，电路装置或类似术语可以是具有由电气或电子电路装置操作的机械部分提供的特定功能的装置，其中电气或电子电路装置可以由软件应用程序或由一个或多个处理器执行的固件应用程序来操作。一个或多个处理器可以在装置内部或外部，并且可以执行软件或固件应用程序的至少一部分。作为又一示例，电路装置可以是通过没有机械部分的电子部件提供特定功能的装置；电子部件可以包括场门、逻辑部件、硬件编码逻辑、寄存器传送逻辑、其中的一个或多个处理器，以执行至少部分地赋予电子部件的功能的软件和/或固件。
应理解，当一个元件被称为“电连接”或“电耦合”至另一元件时，其可以物理连接或耦合至另一元件，使得电流和/或电磁辐射可以沿着通过元件形成的导电路径流动。当元件被描述为相互电耦合或连接时，元件和另一元件之间可以存在中间的导电、感应或电容元件。此外，当相互电耦合或连接时，一个元件能够在另一元件中感应电压或电流或电磁波传播，而无需物理接触或中间部件。此外，当电压、电流或信号被称为“施加”于元件时，电压、电流或信号可通过物理连接或者通过不涉及物理连接的电容、电磁或电感耦合传导至元件。
词语示例性的使用用于以具体的方式呈现概念。本文所使用的术语仅用于描述特定实例的目的，并不用于限制示例。如本文所使用的，除非上下文另有明确说明，否则单数形式“一个”和“该”也应包括复数形式。将进一步理解，当在本文使用时，术语“包含”和/或“包括”指定所提特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或它们的组合的存在或添加。

Claims (29)

1.一种双向通信方法，包括利用主设备：
确定所述主设备的操作状态；
生成主信号，其中所述主信号包括一系列信号周期，并且其中所述主信号的每个信号周期均包括第一类型的第一边沿，其中所述主信号中的所述第一边沿的定时基于所确定的操作状态；
在所述主设备与从设备之间的信号线上发送所述主信号；
在所述信号线上接收公共信号，其中所述公共信号的每个信号周期包括由所述主设备生成的不多于一个的所述第一类型的第一边沿以及由所述从设备生成的不多于一个的第二类型的第二边沿，其中所述第二类型不同于所述第一类型；以及
在所述公共信号的每个信号周期中：
通过在所述信号线上发送所述主信号来在所述公共信号中生成所述第一边沿；
确定紧接后续的第二边沿相对于所述第一边沿的定时；
至少基于所述第二边沿的所确定的定时，确定由所述从设备传输的信息。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括：
在包括所述信号周期的预定比例的窗口期间，确定所述公共信号的值；以及
基于所述值确定所述从设备的操作状态。
3.根据权利要求1所述的方法，还包括：响应于确定所述主设备的操作状态符合要求，为后续第一边沿选择预定的默认定时。
4.根据权利要求1所述的方法，还包括：至少基于所述第二边沿的所确定的定时，对由所述从设备中的部件输出的数据进行解码，并且对所解码的数据执行后续处理。
5.根据权利要求1所述的方法，还包括：至少基于所述第二边沿的所确定的定时，确定所述从设备的操作状态。
6.根据权利要求1所述的方法，还包括：至少基于所述第二边沿的所确定的定时，确定所述从设备的多个故障模式中的一个故障模式。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述主设备和所述从设备使用有线AND连接来相互连接，并且其中发送所述主信号包括：在所选择的定时处选择性地将所述信号线设置为定义的电平，以生成所述第一边沿。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述主设备和所述从设备之间的所述信号线包括单条信号线。
9.一种双向通信方法，包括利用从设备：
在所述从设备和主设备之间的信号线上接收公共信号，其中所述公共信号包括一系列信号周期，并且其中所述公共信号的每个信号周期均包括不多于一个的第一类型的第一边沿和不多于一个的第二类型的第二边沿，所述第二类型不同于所述第一类型；并且
在所述一系列信号周期的每个信号周期中：
确定用于传输至所述主设备的信息；
确定传输所述信息的定时；
识别所述公共信号中的第一边沿，所述第一边沿由主信号生成；
在所述信号线上发送从信号，其中所述从信号包括相对于所述第一边沿处于所述定时的第二边沿，使得所述公共信号包括具有由所述主设备设置的定时的所述第一边沿和具有由所述从设备设置的定时的第二边沿；
确定所述第一边沿相对于所述信号周期的定时；以及
至少基于所述第一边沿的所确定的定时，确定所述主设备的操作状态。
10.根据权利要求9所述的方法，还包括：
确定所述信号周期的持续时间；以及
基于所确定的持续时间，确定所述主设备的操作状态。
11.根据权利要求9所述的方法，还包括：至少基于一对或多对连续的第一边沿之间的时间，确定所述信号周期的持续时间。
12.根据权利要求11所述的方法，还包括：
确定所述信号周期中的用于传输所确定的信息的比例；以及
其中选择用于所述第二边沿的定时，以便与所述信号周期的所确定的比例的到期时间相对应。
13.根据权利要求11所述的方法，还包括：
确定由所述从设备中的部件输出的数据作为所述信息；以及
其中至少基于所述数据和所述信号周期的所确定的持续时间，选择用于所述第二边沿的定时。
14.根据权利要求9所述的方法，其中所述主设备和所述从设备使用有线AND连接而相互连接，并且其中发送所述从信号包括：在所选择的定时处选择性地将所述信号线设置为定义的电平，以在所述公共信号中生成所述第二边沿。
15.根据权利要求9所述的方法，其中所述主设备和所述从设备之间的所述信号线包括单条信号线。
16.一种被配置为通过信号线连接至从设备的主设备，所述主设备包括：
主通信电路装置，被配置为：
确定所述主设备的操作状态；以及
生成主信号，其中所述主信号包括一系列信号周期，并且其中所述主信号的每个信号周期均包括第一类型的第一边沿，其中，所述主信号中的所述第一边沿的定时基于所确定的操作状态；
在所述信号线上发送所述主信号；以及
主机检测电路装置，被配置为：
接收公共信号，其中所述公共信号的每个信号周期包括由所述主设备生成的不多于一个的第一类型的第一边沿以及由所述从设备生成的不多于一个的第二类型的第二边沿，其中所述第二类型不同于所述第一类型；
对于所述公共信号的每个信号周期：
通过在所述信号线上发送所述主信号来在所述公共信号中生成第一边沿；
确定紧接后续的第二边沿相对于所述第一边沿的定时；并且
至少基于所述第二边沿的所确定的定时，确定由所述从设备传输的信息。
17.根据权利要求16所述的主设备，其中所述主设备和所述从设备使用有线AND连接来相互连接，并且其中所述主机通信电路装置包括开关，所述开关可被控制为在所述信号周期中，在所选择的定时处选择性地将所述信号线设置为定义的电平。
18.根据权利要求16所述的主设备，其中所述主机检测电路装置被配置为：
在包括所述信号周期的预定比例的窗口期间，确定所述公共信号的值；并且
基于所述值确定所述从设备的操作状态。
19.根据权利要求16所述的主设备，其中所述主机通信电路装置进一步被配置为：响应于确定所述主设备的操作状态符合要求，为后续第一边沿选择预定的默认定时。
20.根据权利要求16所述的主设备，其中所述主机检测电路装置进一步被配置为基于所述第二边沿的所确定的定时，对由所述从设备中的部件输出的数据进行解码，并且对所解码的数据执行后续处理。
21.根据权利要求16所述的主设备，其中所述主机检测电路装置进一步被配置为至少基于所述第二边沿的所确定的定时，确定用于所述从设备的多个故障模式中的一个故障模式。
22.根据权利要求16所述的主设备，其中所述主设备和所述从设备之间的所述信号线包括单条信号线。
23.一种从设备，被配置为通过信号线连接至主设备，其中所述信号线传导包括一系列信号周期的公共信号，并且其中所述公共信号的每个信号周期均包括不多于一个的第一类型的第一边沿和不多于一个的第二类型的第二边沿，所述第二类型不同于所述第一类型，所述从设备包括：
从机检测电路装置，被配置为：
针对每个信号周期，确定所述第一边沿相对于所述信号周期的定时；并且
至少基于所述第一边沿的所确定的定时，确定所述主设备的操作状态；以及
从机通信电路装置，被配置为：
确定用于传输至所述主设备的信息；
确定传输所述信息的定时；
识别所述公共信号中的第一边沿，所述第一边沿由主信号生成；
在所述信号线上发送从信号，其中所述从信号包括相对于所述第一边沿处于所述定时的第二边沿，使得所述公共信号包括具有由所述主设备设置的定时的所述第一边沿和具有由所述从设备设置的定时的第二边沿。
24.根据权利要求23所述的从设备，其中所述从机检测电路装置进一步被配置为：
确定所述信号周期的持续时间；以及
基于所确定的持续时间，确定所述主设备的操作状态。
25.根据权利要求23所述的从设备，其中所述从机检测电路装置进一步被配置为至少基于一对或多对连续的第一边沿之间的时间，确定所述信号周期的持续时间。
26.根据权利要求25所述的从设备，其中所述从机通信电路装置进一步被配置为：
确定所述信号周期中的用于传输所确定的信息的比例；以及
选择后续第二边沿的定时，以便与所述后续信号周期的所确定的比例的到期时间相对应。
27.根据权利要求23所述的从设备，其中所述从机通信电路装置进一步被配置为：
确定由所述从设备中的部件输出的数据作为所述信息；并且
至少基于所述数据选择后续第二边沿的定时。
28.根据权利要求23所述的从设备，其中所述主设备和所述从设备之间的所述信号线包括单条信号线。
29.根据权利要求23所述的从设备，其中所述主设备和所述从设备使用有线AND连接而相互连接，并且其中所述从机通信电路装置包括开关，所述开关可被控制为在所述一系列信号周期的后续信号周期中，在所选择的定时处选择性地将所述信号线设置为定义的电平。
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