CN1525697A - 数据通信系统暂停的自动恢复 - Google Patents

Abstract

适用于在由于输入偏压瞬时消失而引起通信暂停时，利用IEEE－1394 PHY自动恢复数据通信的系统和处理。PHY通过检查连接标志的状态来判断通信的暂停是否是由于PHY与网络脱离了连接。如果连接标志仍然为TURE，则PHY是无意与网络脱离了连接，因此它就通过将恢复标志设置为TURE自动争取恢复通信。本发明发现它适用于使用IEEE－1394高速串行总线标准的任何类型的通信设备，包括音频和视频源，这些设备可以容易地连接到个人计算机上以满足数据的存储和编辑。该系统和处理可以使用软件编码来实现并且包括在数字信号处理器(DSP)中。

Description

数据通信系统暂停的自动恢复

技术领域

本发明主要涉及适用于控制通信系统中的物理层界面端口(PHY)的系统和处理，尤其涉及适用于在输入偏压即刻消失时自动恢复通信的系统和处理过程。

技术背景

电子系统由许多元件组成，各个元件都执行着不同的功能。这些元件中的每一个都必须通过将各个元件连接在一起和/或将各个单独的元件与一个数据总线相连而互连起来。根据需要连接元件的类型和它们的数据速率已经开发了各种不同类型的总线。例如，一条并行总线包括若干条允许若干位数据同步传输的数据线。与之相反，一条串行总线仅由一条数据总线和一条可供选择的用于确保数据正确译码的时钟线组成。

IEEE-1394标准提供了高速串行总线，并且已经被消费电子(CE)行业作为统一在新型全数字CE设备之间通信的信号总线标准而广泛采用。因为IEEE-1394标准只采用小型连接器和串行数据线缆，所以IEEE-1394使得器件的电耗是较少的。而且，IEEE-1394标准协议可支持热插拔操作。随着IEEE-1394标准在越来越多CE设备中可用，例如，数字摄像机102，数字有线机顶盒104，数字电视机106和音频信源108，这些设备如图1所示相互连接在一起，成为基于IEEE-1394的网络100的一部分。这些音频视频设备可以与个人计算机110相连接，但是这并不是必须的。该个人计算机自身也可以包括外围的设备，例如，外接的硬盘驱动器112和打印机114，还可以附加数码相机116。

作为IEEE-1394标准的一部分，本文用作参考文献，各个设备能可以置于暂停状态来节省能源。例如，当不再需要来自数字摄像机102的数据时，个人计算机110可以将数字摄像机102置于暂停状态。当之后需要来自数字摄像机102的数据时，个人计算机110将向数字摄像机102发送恢复的命令，并且个人计算机110可以再次接收到来自该源的数据。

对于工作于IEEE-1394-95或者-1394a标准下的设备，或者对于用数据选通端口模式工作于IEEE-1394b标准下的设备，输入偏压的消失会使得这些设备的PHY端口转换成暂停状态。因此，在输入偏压的消失只是瞬时的且不希望使设备转换成暂停状态时，就会出现问题。

要在输入偏压消失的瞬时使设备转换成暂停状态，一般需要两种在设备之间恢复通信的行为中的一种。这第一种行为是物理拔下在设备之间的IEEE-1394串行数据线缆。该手工的操作是人们所不希望的，会引起消费者的不满。当许多设备相互连接在一起时，这种手工干预就会显得特别麻烦。作为一个消费者，如果不知道那一个的设备会引起这个问题，消费者可能会被迫拔掉和重新连接每一条IEEE-1394串行数据线缆。

可引起在暂停状态的设备恢复数据通信的第二种行为是需要使用智能控制器。在这类系统中，智能控制器(例如，个人计算机)查询每一个设备，并且判断是否有设备不希望置于暂停状态。如果发现有设备不应该置于暂停状态，则发送恢复的命令。这种方法的缺点是它需要系统具有一个智能控制器，通常这是不具备的。例如，将一台数字摄像机102连接一台数字电视机106用于播放录像带时，就不需要个人计算机110。在这种情况下，就不需要智能控制器，并且设备也不能发送所需的恢复命令。因此，消费者只得被迫物理拔掉和重新连接IEEE-1394串行数据线缆。

当工作在D/S模式的设备接收到输入偏压中的噪声峰值信号时，这些峰值信号将被解释成转换为暂停模式的命令。额定的输入偏压电压低于1.165V，而适用于检测输入偏压的阈值电压可以高于1.0V。当新的设备连接到连在一起的网络时，就会产生大于0.2V的电压降。当IEEE-1394串行数据线向新的设备供电时，由于驱动新设备所需电流的涌动就更会产生这一问题。这问题的一个解决方法是采用低通道滤波器来去除这些偏压降或噪声峰值信号。然而，正如IEEE-1394a标准中所说明的(见章节4.4.4)，该滤波器必须具有200-300ns相对较短的时间常数。不幸的是，由经验看来，偏压降和噪声峰值信号所持续的时间比这长得多。

发明内容

通过使设备自动恢复到工作状态以连续发送数据的本发明推荐实施例，上述以及其它的问题一般都将解决或克服，且获得该技术的优点。通过使设备自动恢复到工作状态，消费者就能避免物理拔除和重新连接网络中的每一个设备或者避免购买智能控制器以及连接各个设备的需要。

根据本发明的第一实施例，揭示了用于自动恢复在适用于IEEE-1394的通信系统中的第一物理层界面端口的数据通信的处理过程。在该过程中，第一层物理端口检测与第二层物理端口的连接，并且当检测到与第二层物理端口的连接时，就设置连接标志为TURE。第一层物理端口检测输入偏压，且如果输入偏压没有被检测到，则将输入偏置标志清除为FALSE。基于这些检测步骤，如果连接标志为TURE和输入偏压标志为FALSE，则第一层物理端口就将恢复标志设置为TURE。通过将恢复标志设置为TURE，第一层物理层端口就能自动恢复了数据通信。

根据本发明的第二实施例，揭示了一个在适用于IEEE-1394的通信系统中自动恢复数据通信的物理层界面端口。该物理层界面端口包括两个传感器和一个处理器。当检测到另一个物理层界面端口时，第一传感器设定连接标志为TURE。当没有检测到输入偏压时，第二传感器就将输入偏压标志置为FLASE。处理器与第一个和第二个传感器相连接，如果连接标志为TURE并且输入偏压标志为FALSE，则将恢复标志置为TURE。因此，处理器使物理层端口自动恢复数据通信。

根据本发明的第三实施例，揭示了在适用于IEEE-1394的通信系统中的物理层界面端口使用自动恢复数据通信的数据信号处理器(DSP)。DSP包括处理译码，它在物理层界面端口检测到与另一个物理层界面端口相连接时将连接标志置为TURE。该处理译码在没有检测到输入偏压时就将输入偏压标志置为FALSE。最后，如果连接标志为TURE和输入偏压标志为FALSE，则该处理译码就将恢复标志置为TRUE。通过将恢复标志置为TRUE，处理译码使物理层端口自动地恢复数据通信。

本发明的先进之处在于将大量消费者需要维持连接网络设备的工作减少到最小。通过使设备自动恢复到工作状态，消费者不需要被迫去努力发现处于暂停状态中的各个设备并断开网络中的各个设备。

本发明的还有一个先进之处在于，通过自动挥复到工作状态，消费者不需要使用智能控制器。为了重放录像带而将数字摄像机102的数据转换到数字电视机106，就不再需要个人计算机，从而降低了消费者的交互作用和成本。同样，由于不再需要智能控制器，两个不灵活的设备(例如，数字相机100和打印机114)也能直接连接来打印一系列的照片。

上述讨论对本发明的特征和技术优点进行了广泛的概括，这只是为了能更好地理解以下的详细描述。下文中将讨论本发明的其它一些特征及其优点，并构成本发明的权利要求。业内的技术人士应该理解到：所揭示的基本概念和特殊实施例都可以被迅速地作为改进和设计其它结构或对完成本发明的相同目的的处理进行改进和设计的基础。业内的技术人士也应该意识到：这种等效的结构都没有脱离后文权利要求所阐述的本发明精神和范围。

附图说明

为了更全面地理解本发明以及它的优点，请参照结合附图的以下详细讨论；附图包括：

图1是采用IEEE-1394高速串行总线标准的网络的示意图；

图2说明了采用IEEE-1394标准的两个设备的通信系统；

图3说明了采用IEEE-1394标准实施的端口连接状态图。

具体实施方式

以下将详细讨论实现本推荐实施例处理的处理方法和系统。然而，应该理解的是，本发明提供了许多应用性发明的概念，并且将这些概念嵌入在广泛的特殊内容中。所揭示的该特殊实施例只是用于说明产生和使用本发明的特殊方法，而不是用于限制本发明的范围。

本发明将结合称之为消费类电子设备的特殊内容进行讨论。然而，本发明也可以应用于其它采用IEEE-1394标准或其它类似标准或协议工作的通信系统。

图2说明了采用IEEE-1394标准的简单双设备网络200。该网络包括：第一设备202和第二设备204，它们采用IEEE-1394串行数据线206相互连接。第一设备和第二设备202，204可以分别对应于例如图1中的打印机114和数码相机116(或者其它设备)。在第一设备202中具有一个连接层208，它可以接收来自第一个设备202中线路(未示出)的数据，将该数据发送至第一设备202中的PHY端口210。PHY端口210将数据编码成适用于通过串行数据线缆206传输的适用于IEEE-1394的串行格式。第二设备204中相同的PHY端口212接收数据。与之相同的PHY端口212对接收到的数据进行译码，并将其提供给第二设备204可使用的第二设备204中的连接层214。在讨论数据由第一设备202传输到第二设备204过程的同时，从第二设备204传输到第一设备202的数据也是相类似的。

与本发明相关的是在网络200中数据传输的建立以及连续的数据传输。具体说来，该数据传输会受到输入偏压的可能消失而被终止，从而可能引起第一或第二个设备202，204转换到暂停状态。

在IEEE-1394a标准下有关工作和暂停状态的状态转换图如图3所示。以下的说明将基于IEEE-1394a标准，它既适用于原始的IEEE-1394标准，也适用于IEEE-1394b标准。本发明也将适用于以后将生效的IEEE-1394标准的修订标准。

起初，第一设备202并不经过IEEE-1394串行数据线206连接到第二设备204，且以断开状态P0来表示。一旦第一设备和第二设备202，204连接在一起时，在第一设备的PHY端口210中的端口连接检测电路就会发出已经连接了第二设备204的相同PHY端口212的信号。这就使得PHY端口210转换到恢复状态P1。在恢复状态P1中，PHY端口210驱动其自身的输出偏压并检测输入偏压的存在。假设PHY端口210已连接着并且存在着输入偏压，PHY端口210转换到工作状态P2。在工作状态P2下，PHY端口210完全工作并且能够向第二设备传输数据和接收来自第二设备的数据。

一旦处在工作状态P2中，PHY端口210持续处在工作状态P2直到三个事件中任一个发生，在这种情况下，PHY端口210转换到任何一个暂停初始状态P3或者暂停目标状态P4。这第一个事件发生是在PHY端口210工作于暂停初始状态时，这是由于接收到将PHY端口210中的暂停变量设置为TRUE的遥控命令包而产生的。PHY端口210响应之后就发送一个确认暂停命令的遥控确认数据包，随即对相同的PHY端口212发出暂停传输的信号。PHY端口210也随即转换到暂停初始状态P3。第二个事件的发生是在PHY端口210接收到使PHY端口210转换到暂停目标状态P4的禁止命令或暂停命令时。

第三个事件，和本发明所涉及的事件，是发生在PHY端口210检测到偏压消失时。而偏压的消失通常是由于从网络200中拔除第二设备204，可能是由于IEEE-1394a标准的噪音峰值信号所引起的。当PHY端口210检测到偏压的消失时，PHY端口210就将输入偏压标志清除为FALSE。在这种情况下，PHY端口210就转换到暂停初始状态P3。

一旦PHY端口210处在暂停初始状态P3，它将等待相同的PHY端口212去除它的偏压。如果在给定的时期中PHY端口212没有去除该偏压，那么暂停标志就设为TURE。PHY端口212释放出它的输出偏压，然后将所有的输出置于高阻抗状态。同样地，如果PHY端口210处在暂停目标状态P4，它也释放出它的输出偏压，以确认接收到了暂停信号，然后将所有的输出置于高阻抗状态。一旦所有的输出都置于高阻抗状态之后，PHY端口210将从暂停初始状态P3或暂停目标状态P4转换到暂停状态P5。

一旦PHY端口210处在暂停状态P5，它通常将所有的PHY端口置于低功率消耗状态。如果PHY端口210在上述的故障条件下(例如，相同的PHY端口212将不会将去除其输入偏压)转换到暂停状态P5，它将一直处于暂停状态P5。当PHY端口212去除其输入偏压时，暂停错误标志才会清除为FALSE。一旦暂停错误标志清除为FALSE时，PHY端口210就能够转换状态。

从暂停状态P5，PHY端口210能够转换到断开状态P0或者恢复状态P1。当即使在暂停状态P5中仍保持工作状态的端口连接检测电路确定与相同PHY端口212失去了物理连接时，PHY端口210转换到断开状态P0。

PHY端口210在IEEE-1394a标准的两个情况中的任何一个情况下都将转换到恢复状态P1。第一个情况发生是当PHY端口的恢复标志为TURE时。在现有的技术中，需要采用智能控制器在选中PHY端口210之后将PHY端口的恢复标志设置为TURE，并定义为自然处于暂停状态P5。另一种选择是，如果当暂停故障标志为FALSE时，PHY端口210检测到输入偏压，PHY端口210又将转换到恢复状态P1。如果没有智能控制器将PHY端口的恢复标志设置为TURE，消费者将面对将第一设备202从网络200上手工拔除，从而在将第一设备202重新连接到网络200时要被迫重新初始化PHY端口212。

本发明通过PHY端口210自动设置PHY端口恢复标志为TURE，从而避免了单独智能控制器和消费者的介入。表1显示了在IEEE-1394a标准下进入暂停初始状态P3的子程序。值得注意的是，至少有两个操作可以调用该子程序，其中一个和本发明有着很大的关联。所感兴趣的这项操作发生是在PHY端口210检测到偏压消失并将输入偏压标志设置为FALSE时。另一个调用这个子程序的操作是在PHY端口210接收到将PHY端口210中的暂停变量设置为TURE的遥控命令数据包时。

表1

    void suspend_initiator_action(){

      connect_timer＝0；      //用于解反弹偏压或偏压吻合

      if(！suspend[i]{        //非期望偏压损失？

    suspend[i]＝TRUE；        //确保suspend_in_progress()返回TRUE

      if(child[i])//是，仍然连接着父本(parent)

        isbr＝TRUE；              //裁决短复位

    else

        ibr＝TRUE；               //跃变至R0，进行复位

    activate_connect_detect(i，0)；

    while(connected[i]&&connect_timer＜CONNECT TIMER/2)；//检查是
否由于物理断开而损失偏压

    if(connected[i])              //A--仍然连接着？

        resume[i]＝TRUE；         //A--是，使端口自动恢复。

    }

    else{

      signaled＝FALSE；

      while((connect_timer＜RECEIVE_OK_HANDSHAKE)&&bias[i]；//等待使目
        <!-- SIPO <DP n="7"> -->
        <dp n="d7"/>
标中断而拒绝接受(deassert)偏压

    suspect_fault[i]＝bias[i]；    //中断由目标拒绝的信号交换？

    activate_connect_detect(i，RECEIVE_OK_HANDSHAKE)；//同时确保信号
交换时序

      }

    }

在表1中的本发明实施例包括附加的两根编码线，A1和A2，当PHY端口210和相同的PHY端口212保持连接时，它们设定PHY端口的恢复标志为TURE。通过确保PHY端口的恢复标志为TURE，就能迅速使PHY端口210从暂停状态P5转换到恢复状态P1。当暂停状态P5由于第二设备从网络200脱离连接和通信不再保持时，该编码确保PHY端口210和相同的PHY端口212处于自然连接状态，从而促使PHY端口210转换到工作状态P2。

虽然详细地讨论了本发明以及它的优点，但是应该理解到：可以在不脱离后文权利要求所限定的本发明精神和范围的条件下，产生各种变化、替换或更新。然而，本发明的范围并不限制于特别描述的处理、机制、装置、方法和步骤的特殊实施例。对于业内每一个普通技术人士来说，都可以很容易的从本发明所披露的处理、机制、装置、方法或步骤中，现在存在或将来开发与根据本发明所采用的本文讨论对应实施例基本相同功能或获得基本相同的结果。因此，后文的权利要求将包括在此范围内的处理、机制、装置、方法、和步骤。

Claims (10)

1.一种用于恢复通信系统中第一物理层界面端口的数据通信的处理过程，其特征在于，所述理层界面端口处的处理过程包括：

当检测到第二物理层界面端口时，将连接标志设置为TURE；

如果没有检测到输入偏压，则将输入偏压标志清除为FALSE；以及

如果所述连接标志为TURE并且所述输入偏压标志为TURE，则将恢复标志设置为TRUE，从而自动引起所述第一物理层界面端口恢复数据通信。

2.如权利要求1所述的处理，其特征在于，所述通信系统是一个适用于IEEE-1394的通信系统。

3.一种通信系统中的物理层界面端口，其特征在于，它包括：

第一传感器，当检测到不同的物理层界面端口时，它使得连接标志设置为TURE；

第二传感器，当没有检测到输入偏压时，它将输入偏压标志清除为FALSE；

与所述第一传感器和第二传感器耦连的控制器，如果所述连接标志为TURE并且所述输入偏压标志为FALSE，则所述控制器使得恢复标志设置为TURE，从而所述控制器自动引起物理层界面端口恢复数据通信。

4.根据权利要求3所述的物理层界面端口，其特征在于，进一步包括一个与所述控制器相耦合的连接层，所述连接层用于从个包括物理层界面端口的设备向所述控制器传送数据，所述连接层用于接收来自所述控制器的数据，并向包括物理层界面端口的设备提供数据。

5.根据权利要求3所述的物理层界面端口，其特征在于，进一步包括一个与控制器耦合的数据通信端口，所述数据通信端口用于向不同的物理层界面端口传输数据，所述数据通信端口用于接收来自不同的物理层界面端口的数据。

6.一种通信系统中的物理层界面端口，其特征在于，它包括：

当检测到第二物理层界面端口时，将连接标志设置为TURE的装置；

如果没有检测到输入偏压，则将输入偏压标志清除为FALSE的装置；以及

用于将与连接标志、清除输入偏压的装置、设置恢复标志的装置耦合的恢复标志在连接标志为TRUE时设置为TRUE以及输入偏压标志的装置，从而自动引起物理层界面端口恢复数据通信。

7.根据权利要求6所述的物理层界面端口，其特征在于，它进一步包括：

用于从包括物理层界面端口的设备向设置恢复标志的装置传输数据的装置，用于传输数据的装置与设置恢复标志的装置相耦合；以及

用于接收来自设置恢复标志的装置的数据且向包括物理层界面端口的设备提供数据的装置，所述用于接收数据的装置与用于设置恢复标志的装置相耦合。

8.根据权利要求6所述的物理层界面端口，其特征在于，它进一步包括：

与设置恢复标志的装置耦合的用于数据通信的装置，所述用于数据通信的装置用来向所述第二物理层界面端口传输数据，所述用于数据通信的装置用来接收来自所述第二物理层界面端口的数据。

9.一种包括在通信系统中的物理层界面端口内的数字信号处理器，其特征在于，所述数字信号处理器包括：

数字信号处理编码；用来

当检测到另一物理层界面端口时，将连接标志设置为TURE；

如果没有检测到输入偏压，则将输入偏压标志清除为FALSE；以及

如果所述连接标志为TURE并且所述输入偏压标志为FALSE，则将恢复标志设置为TURE，从而自动引起物理层界面端口恢复数据通信。

10.一种适用于IEEE-1394的PHY，其特征在于，它包括：

数据通信端口，所述数据通信端口用于向一个适用于不同IEEE-1394的PHY传输数据，所述数据通信端口用于接收来自适用于不同IEEE-1394的PHY的数据；

第一传感器，用于当检测到不同物理层界面端口时，将连接标志设置为TURE；

第二传感器，用于当没有检测到输入偏压时，将输入偏压标志清除为FALSE；以及

与数据通信端口、第一传感器和第二传感器耦合的控制器，所述控制器用于在所述连接标志为TURE并且所述输入偏压标志为FALSE时，将恢复标志设置为TRUE，从而使所述控制器可以自动引起适用于IEEE-1394的PHY能够恢复数据通信。