CN1708955B - 数据传输设备、数据传输系统以及方法 - Google Patents

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Abstract

一种数据传输设备(1)包括控制器(2)、接收部件(5)、发送部件(6)和MPU(3)。所述接收部件(5)接收从先前设备发送的电信号，并向控制器(2)输出其数据。所述发送部件(6)把控制器(2)的处理结果转换为电信号，并且将其发送至后继设备。所述MPU(3)依照设备的操作模式控制控制器(2)、接收部件(5)和发送部件(6)的操作。所述接收部件(5)检测从先前设备发送的电信号的中止，响应于所述检测，停止操作。响应于所述检测，所述发送部件(6)停止操作，并且停止把所述电信号发送至所述后继设备。

Description

数据传输设备、数据传输系统以及方法
技术领域
本发明涉及一种数据传输设备、一种数据传输系统以及一种方法，并且更具体地说，涉及这样一种数据传输设备、一种数据传输系统以及其方法，其中所述数据传输设备经由传输线路连接，以便形成环形结构，并且在此环中所述设备可以沿单向彼此进行电通信。 
背景技术
近年来，在汽车导航中或者上网(例如ITS(Intelligent TransportSystems，智能传送系统))时、或者在诸如汽车内部的空间中传输图像信息时，需要大容量且高速的通信。针对用于传送这种数字化视频或者音频数据、或者诸如计算机数据等等数字数据的通信系统，正在进行大量研究。而且，把用于传输数字数据的网络引入甚至诸如汽车内部的空间正变得越来越普遍。例如，这种车内网络使用环形拓扑结构作为其物理拓扑结构，并且把多个节点与所述环形拓扑结构连接以便形成单向的环形LAN，由此旨在实现音频设备、导航设备、信息终端设备等等的集成连接。例如，把媒体定向系统传输(Media Orientedsystems transport，以下简称为MOST)作为信息通信协议用于前述的环形LAN。所述MOST不仅涉及通信协议，而且涉及用于构造分布式系统的方法。以帧为基本单位来传送MOST网络上的数据，并且沿单向在节点间顺序地传送这些帧。 
值得注意的是，在车辆等等的内部提供了环形LAN的情况下，辐射噪声可能令安置在汽车上的另一电子设备等等产生故障；此外，必需能够执行正确的传输而不受来自于另一设备的任何辐射噪声的影响。为此，使用常规MOST的环形LAN要求所述MOST中的通信协议是光通信协议，并且要使用光纤电缆来连接每个节点，由此在防 止生成电磁波的同时改善噪声防护。同时，在国际公开No.02/30079公开的数据传输系统中，虽然实现了以超过20Mbps的高速来进行数据传输，并且实现了较少的辐射噪声且改善了噪声防护，但是数据通信是使用诸如双绞线电缆或者同轴电缆的廉价电缆利用电信号来执行的。 
参照图7，描述了使用环形网络的数据传输系统，在所述环形网络中，每个节点与诸如双绞线或者同轴电缆的廉价电缆连接。图7是示出了所述环形网络的配置的框图。 
在图7中，所述环形网络包括n个数据传输设备100a至100n，其中每个节点执行数据传输和接收。连接到所述数据传输设备的被连接设备110a至110n中的每个均基于由所述数据传输设备传送的数据执行处理，并且把其处理结果输出至所述数据传输设备。应注意的是，作为通用的硬件配置，所述数据传输设备100a至100n以及所述被连接设备110a至110n分别具有必须的结构。所述数据传输设备100a至100n经由传输线路130a至130n连接以便形成环形结构，其中所述传输线路130a至130n由同轴电缆或者双绞线组成。每一数据传输设备100a至100n均具有相同的结构，具有用于处理所述环形网络的通信协议的处理部件、发送部件以及接收部件(未示出)。例如，所述数据传输设备100a中的发送部件把数据经由传输线路130a输出至所述数据传输设备100b中的接收部件；并且所述数据传输设备100a中的接收部件经由传输线路130n接收来自于数据传输设备100n中的发送部件的数据。 
描述了一种数据传输方法，在该数据传输方法中，设备100a至100n执行向传输线路130a至130n的输出。来自于连接到所述数据传输设备100a至100n中每一个的被连接设备等的数字数据序列被各自的发送部件分割为预定比特数目的单元，以便获得数据符号，所述数据符号通过使用转换表的映射，并且通过滤波处理被转换为模拟信号，所述模拟信号又依次被输出到传输线路130a至130n中的相应的一个。所述模拟信号是作为波形输出的，在该波形中，被映射的信号电平处于预定周期中。然后，每一数据传输设备100a至100n的接收 部件接收所述模拟信号，然后通过滤波处理以及逆映射把所述模拟信号解码为数据符号，而后依次把数据符号转换为数字数据序列。 
这里，在车内网络的情况中，当没有使用网络时，需要这样一种可用的模式(此后称为“零功率模式”)，在此模式中可通过关闭构成所述网络的主要硬件来暂停操作，以便把功耗降低到最小。在如上所述的发送/接收涉及转换为模拟信号的情况中，对于所有数据传输设备而言，关闭发送部件和接收部件使它们很难彼此协调地从零功率模式返回。 
另一种能够想得到的方法是：当把所述数据传输设备的处理部件和被连接设备切换为零功率模式时，允许发送部件和接收部件的电源保持打开。然而在该情况下，整个网络的功耗在零功率模式下是很大的。例如，考虑这样的情况：在汽车内部提供所述环形网络，并且当汽车的钥匙是关闭状态时，通过把所述环形网络切换为零功率模式来使整个网络的操作暂停。在该情况下，因为当汽车的钥匙是关闭状态时，引擎没有产生电力，导致了有限的功率容量，所以需要使功耗尽可能少(使其几乎为零)。在如上所述的零功率模式中，数据传输设备的发送部件和接收部件的电源保持打开，难以把功耗限制为零。换言之，只关闭数据传输设备的处理部件和被连接设备的电源的零功率模式无法实现零功率模式的基本目的。 
因此，本发明的目的在于提供一种数据传输设备、一种数据传输系统及其方法，在涉及关闭构成环形网络的主要硬件的模式中，其允许功耗在该模式中很低并且易于返回到正常操作模式。 
发明内容
本发明具有以下特征来实现上面的目的。 
根据本发明的数据传输设备与环形数据传输网络相连，并且以单向方式经由传输线路与另一设备进行电通信。所述数据传输设备包括：处理部件，用于基于预定的通信协议来处理已接收的数据和待发送的数据；接收部件，用于接收从先前设备发送的电信号，并且把所 述电信号包含的数据输出至所述处理部件；发送部件，用于把所述处理部件的处理结果转换为电信号，并且把所述电信号发送至后继设备；以及控制部件，用于依照设备自身的操作模式来控制所述处理部件、所述接收部件以及所述发送部件的操作。所述接收部件检测从先前设备发送的电信号的中止，且响应于所述检测，停止操作。响应于所述检测，所述发送部件停止操作，并且停止把所述电信号发送至所述后继设备。 
依照本发明的上述结构，在停止主要硬件操作的零功率模式中，停止所述数据传输设备中包括的接收部件和发送部件的操作；因此它们每个的功耗被减少了，由此极大地减少了整个设备的功耗。另外，所述数据传输设备检测从先前数据传输设备发送的电信号的中止，然后把自己切换至所述零功率模式，并且停止把电信号发送至后继数据传输设备；因此，与所述环形数据传输网络相连的数据传输设备能够共同切换至零功率模式。 
作为第一个例子，如果检测到从先前设备发送的电信号的中止，那么接收部件向控制部件发送一个用于表明中止的数据中止信号；并且基于从接收部件发送的数据中止信号，控制部件停止处理部件的操作。作为第二个例子，如果检测到从先前设备发送的电信号的中止，那么接收部件向控制部件发送用于表明中止的数据中止信号；基于从接收部件发送的数据中止信号，控制部件输出用于停止接收部件和发送部件的操作的信号；响应于控制部件为响应检测到的中止而输出的信号，接收部件停止操作；并且响应于控制部件为响应检测到的中止而输出的信号，发送部件停止操作并且停止把电信号发送至后继设备。作为第三个例子，还包括电源部件，用于向处理部件、接收部件以及发送部件供电；如果检测到从先前设备发送的电信号的中止，那么接收部件向控制部件发送用于表明中止的数据中止信号；并且基于从接收部件发送的数据中止信号，控制部件停止电源部件向处理部件、接收部件以及发送部件供电。对于这些例子，在零功率模式中，停止了数据传输设备中包括的处理部件的操作，停止了对发送部件和接收部件的供电。因此，进一步减少了功耗，甚至在接收部件和发送 部件不具有自己关闭电源的功能的情况下，也可以停止它们的操作，并且可以把它们每个的功耗完全限制为零。 
此外，可以包括信号监视部件，用于检测从先前的设备发送的电信号，并且向控制部件发送表明该检测的电信号检测信号。在该情况下，如果恢复发送已暂停的从先前设备发送的电信号，那么信号监视部件检测从先前设备发送的电信号，并且向控制部件发送表明该检测的电信号检测信号；基于从信号监视部件发送的电信号检测信号，控制部件使处理部件、接收部件以及发送部件开始操作；并且通过控制部件的控制，发送部件开始操作，并且开始把电信号发送至后继设备。因此，一旦恢复从先前的数据传输设备发送电信号，已经切换至零功率模式的数据传输设备就利用信号监视部件检测电信号，并且使处理部件、接收部件和发送部件开始操作，由此返回到正常操作模式。因此，数据传输设备能够允许已经停止操作的处理部件、接收部件和发送部件容易地开始它们的操作，由此返回到正常操作模式。另外，在返回到正常操作模式之后，数据传输设备恢复向后继数据传输设备发送电信号。因此，与环形数据传输网络相连的数据传输设备能够共同返回到正常操作模式。 
例如，在通过控制部件的控制开始操作之后发送部件发送给后继设备的电信号是用于建立时钟同步的锁相信号。因此，由于用来允许数据传输设备返回到正常操作模式的电信号是用于建立时钟同步的锁相信号，所以能够在执行返回处理的同时执行时钟再生处理。另外，例如，由处理部件使用的通信协议是由媒体定向系统传输(MOST)定义的。因此，在与环形数据传输网络相连的数据传输设备使用MOST作为通信协议，利用电信号执行数据通信的情况中，在零功率模式下，停止数据传输设备中包括的接收部件和发送部件的操作；因此，减少了它们的功耗，由此极大地减少了整个设备的功耗。此外，数据传输设备检测从先前数据传输设备发送的电信号的中止，然后将自己切换至零功率模式，并且停止把电信号发送至后继数据传输设备；因此，与环形数据传输网络相连的数据传输设备能够共同切换至零功率模式。 
根据本发明的数据传输系统包括多个数据传输设备，这些数据传输设备经由传输线路相连以便形成环形结构，其中数据传输设备以单向方式彼此进行电通信。所述数据传输设备均包括：处理部件，用于基于预定的通信协议来处理已接收的数据和待发送的数据；接收部件，用于接收从先前数据传输设备发送的电信号，并且把所述电信号中包含的数据输出至处理部件；发送部件，用于把处理部件的处理结果转换为电信号，并且把所述电信号发送至后继数据传输设备；以及控制部件，用于依照其自身设备的操作模式来控制处理部件、接收部件以及发送部件的操作，其中，在至少一个数据传输设备中，控制部件基于切换的预定条件来停止其自身设备的处理部件、接收部件和发送部件的操作，并且发送部件停止电信号的传输，并且在另一数据传输设备中，其接收部件检测从先前数据传输设备发送的电信号的中止，响应于所述检测该接收部件停止操作；并且其发送部件响应于所述检测停止操作，并且停止向后继数据传输设备发送电信号。 
依照本发明的上述结构，在停止了数据传输设备中包括的主要硬件的操作的零功率模式中，停止接收部件和发送部件的操作；因此每个数据传输设备的功耗被减少了，由此极大地减少了整个数据传输系统的功耗。另外，至少有一个数据传输设备基于切换的预定条件切换至零功率模式，并且此后停止从自身发送电信号；并且另一数据传输设备检测从先前数据传输设备发送的电信号的中止，将自己切换至所述零功率模式，并且停止向后继数据传输设备发送电信号。因此，与所述数据传输系统相连的数据传输设备能够共同切换至零功率模式。 
作为第一个例子，在另一个数据传输设备中，如果检测到从先前数据传输设备发送的电信号的中止，那么接收部件向其自身设备的控制部件发送表明所述中止的数据中止信号；并且基于从其自身设备的接收部件发送的数据中止信号，控制部件停止其自身设备的处理部件的操作。作为第二个例子，  在另一个数据传输设备中，如果检测到从先前数据传输设备发送电信号的中止，那么接收部件向其自身设备的控制部件发送表明所述中止的数据中止信号；基于从其自身设备的接收部件发送的数据中止信号，控制部件输出用于停止其自身设备的 接收部件和发送部件的操作的信号；响应于其自身设备的控制部件为响应检测而输出的信号，接收部件停止操作，发送部件也停止操作并且停止把电信号发送至后继数据传输设备。作为第三个例子，数据传输设备均还包括电源部件，用于向其自身设备的处理部件、接收部件以及发送部件供电；如果检测到从先前数据传输设备发送电信号的中止，那么接收部件向其自身设备的控制部件发送表明所述中止的数据中止信号；并且基于从其自身设备的接收部件发送的数据中止信号，控制部件停止其自身设备的电源部件向处理部件、接收部件以及发送部件供电。 
另外，数据传输设备均还可以包括信号监视部件，用于检测从先前数据传输设备发送的电信号，并且向控制部件发送用于表明该检测的电信号检测信号。在该情况下，在至少一个数据传输设备中，基于预定的返回条件，控制部件使处于停止状态的其自身设备的处理部件、接收部件和发送部件开始操作，并且发送部件恢复电信号的发送，并且在另一数据传输设备中，如果恢复了已暂停的先前数据传输设备发送的电信号的发送，那么信号监视部件检测从先前数据传输设备发送的电信号，并且向其自身设备的控制部件发送表明该检测的电信号检测信号；基于从信号监视部件发送的电信号检测信号，控制部件使其自身设备的处理部件、接收部件和发送部件开始操作；并且发送部件开始操作并且开始向后继数据传输设备发送电信号。因此，在已经切换至零功率模式的数据传输系统中，至少有一个数据传输设备基于预定的返回条件返回到正常操作模式，并且此后恢复从自身发送电信号；并且一旦恢复从先前数据传输设备发送电信号，另一数据传输设备就利用信号监视部件检测电信号，并且使处理部件、接收部件和发送部件开始操作，由此返回到正常操作模式。因此，数据传输设备能够允许已经停止操作的处理部件、接收部件和发送部件容易地开始它们的擦作，由此返回到所述正常操作模式。另外，在返回到正常操作模式之后，每个数据传输设备恢复向后继数据传输设备发送电信号。因此，与数据传输网络相连的数据传输设备能够共同返回到正常操作模式。 
例如，在通过控制部件的控制开始操作之后每个发送部件发送给后继数据传输设备的电信号是用于建立彼此时钟同步的锁相信号。另外，基于预定的返回条件而恢复电信号的发送的数据传输设备是例如主设备这样的设备，其利用自身拥有的时钟来执行数据传输，并且与数据传输系统相连。此外，由处理部件使用的通信协议由例如MOST定义。 
在根据本发明的数据传输方法中，把多个节点经由传输线路相连以便形成环形结构，并且每个节点以单向方式彼此进行电通信。所述数据传输方法包括：处理步骤，由每个节点执行，用于基于预定的通信协议处理已接收的数据和待发送的数据；接收步骤，由每个节点执行，用于接收从先前节点发送的电信号，并且向所述处理步骤发送所述电信号中包含的数据；发送步骤，由每个节点执行，用于把处理步骤的处理结果作为电信号发送给后继节点；以及控制步骤，由每个节点执行，用于依照操作模式来控制处理步骤、接收步骤和发送步骤的操作，其中，在至少一个节点中，控制步骤基于预定的切换条件来停止处理步骤、接收步骤和发送步骤的操作，并且发送步骤停止电信号的传输，并且在另一节点中，接收步骤检测从先前节点发送的电信号的中止，响应于所述检测，停止操作；并且其自身节点的发送步骤响应于所述检测而停止操作，并且停止向后继节点发送电信号。 
依照本发明的上述结构，在停止每个节点中包括的主要硬件的操作的零功率模式中，停止接收步骤和发送步骤的操作；因此其操作所需的功耗被减少了，由此极大地减少了每个节点的功耗，连接这些节点以便形成环形结构。另外，至少有一个节点基于切换的预定条件切换至零功率模式，并且在此后停止从自身发送电信号；并且另一节点检测从先前节点发送的电信号的中止，将自己切换至零功率模式，并且停止向后继节点发送电信号。因此，被连接以便形成环形结构的每个节点能够共同切换至零功率模式。 
作为第一个例子，在另一个节点中，如果检测到从先前节点发送电信号的中止，那么接收步骤向其自身节点的控制步骤发送表明该中止的通知，并且基于由其自身节点的接收步骤发送的通知，控制步骤 停止其自身节点的处理步骤的操作。作为第二个例子，在另一个节点中，如果检测到从先前节点发送电信号的中止，那么接收步骤向其自身节点的控制步骤发送表明所述中止的通知；基于由其自身节点的接收步骤发送的通知，控制步骤发送用于停止其自身节点的接收步骤和发送步骤的操作的通知；响应于其自身节点的控制步骤为响应检测而发送的通知，接收步骤停止操作，发送步骤也停止操作并且停止向后继节点发送电信号。作为第三个例子，每个节点还包括供电步骤，用于向处理步骤、接收步骤和发送步骤的操作供电；如果检测到从先前节点发送电信号的中止，那么接收步骤向其自身节点的控制步骤发送表明所述中止的通知；并且基于由其自身节点的接收步骤发送的通知，控制步骤停止其自身节点的供电步骤向所述处理步骤、接收步骤和发送步骤供电。 
另外，每个节点还可以包括信号监视步骤，用于检测从先前节点发送的电信号，并且向控制步骤发送表明所述检测的通知。在该情况下，在至少一个节点中，基于预定的返回条件，所述控制步骤使处于停止状态的其自身节点的处理步骤、接收步骤和发送步骤开始操作，并且发送步骤恢复所述电信号的发送，并且在另一节点中，如果恢复已暂停的从先前节点发送的电信号的发送，那么所述信号监视步骤就检测从先前节点发送的电信号，并且向其自身节点的控制步骤发送表明所述检测的通知；基于由信号监视步骤发送的表明所述检测的通知，控制步骤使其自身节点的处理步骤、接收步骤和发送步骤开始操作，并且使发送步骤开始操作，以便开始向后继节点发送电信号。因此，就已经切换至零功率模式的节点而言，至少有一个节点基于预定的返回条件返回到正常操作模式，并且此后恢复从自身发送电信号；并且一旦恢复从先前节点发送电信号，另一节点就利用信号监视步骤来检测电信号，并且使处理步骤、接收步骤和发送步骤开始操作，由此返回到正常操作模式。因此，节点能够允许已经停止操作的处理步骤、接收步骤和发送步骤容易地开始它们的操作，由此返回到正常操作模式。另外，在返回到正常操作模式之后，每个节点恢复向后继节点发送电信号。因此，被连接以便形成环形结构的节点能够共同返回 到正常操作模式。 
例如，在通过控制步骤的控制开始操作之后每个发送步骤发送给后继节点的电信号是用于建立时钟彼此同步的锁相信号。基于预定的返回条件恢复电信号的发送的节点是例如主设备这样的设备，其利用自身拥有的时钟来执行数据传输。另外，由处理步骤使用的通信协议由例如MOST定义。 
附图说明
图1是示出了依照本发明实施例的数据传输系统的配置框图； 
图2是示出了图1中数据传输设备1的结构的功能框图； 
图3是示出了图1的数据传输系统从正常操作模式切换至零功率模式的操作的流程图； 
图4是示出了图1的数据传输系统从零功率模式返回到正常操作模式的操作的流程图； 
图5是示出了图1的数据传输系统从正常操作模式切换至零功率模式的另一典型操作的流程图； 
图6是示出了图1的数据传输系统从零功率模式返回到正常操作模式的另一典型操作的流程图； 
图7是示出了常规环形网络的配置的框图。 
发明详述 
参照图1，描述了依照本发明实施例的数据传输系统。图1是示出了数据传输系统的配置的框图。 
在图1中，数据传输系统使用环形拓扑结构作为其物理拓扑结构，在所述结构中，依照环形拓扑结构连接多个节点，由此形成单向的环形LAN。下面将描述这种数据传输系统的例子，其中节点是六个数据传输设备1a至1f，它们经由传输线路80a至80f连接以形成环形结构，并且所发送的数据是沿单向经由传输线路80a至80f发送的。连接至数据传输设备1a至1f的被连接设备(例如，音频设备、导 航设备或者信息终端装置)10a至10f，均基于通过数据传输系统传输的数据来进行处理，并且将其结果输出至数据传输系统。应注意的是，作为通用的硬件配置，数据传输设备1a至1f以及被连接设备10a至10f分别具有必须的结构。 
例如，把媒体定向系统传输(以下简称为MOST)用作上述数据传输系统的信息通信协议。使用MOST作为通信协议传输的数据以帧为基本单位来进行传输，并且沿单向在数据传输设备1a至1f之间顺序地传输帧。换言之，数据传输设备1a经由传输线路80a向数据传输设备1b输出数据。数据传输设备1b经由传输线路80b向数据传输设备1c输出数据。数据传输设备1c经由传输线路80c向数据传输设备1d输出数据。数据传输设备1d经由传输线路80d向数据传输设备1e输出数据。数据传输设备1e经由传输线路80e向数据传输设备1f输出数据。数据传输设备1f经由传输线路80f向数据传输设备1a输出数据。把诸如双绞线或者同轴电缆这样的廉价电缆用作传输线路80a至80f，并且数据传输设备1a至1f利用电信号相互进行数据通信。这里，在所述数据传输系统中，数据传输设备1a是主设备，它利用其自身的时钟来传输数据，而其他数据传输设备1b至1f是从属设备，它们的操作与在主设备生成的时钟同步。 
接下来参照图2，描述了数据传输设备1的结构。图2是示出了数据传输设备1的结构的功能框图。应注意的是，上述多个数据传输设备1a至1f均具有相同的结构。 
在图1中，每个所述数据传输设备1均包括控制器2、微型计算机(MPU)3、发送/接收部件4、电源部件8以及动作检测部件9。例如，控制器2包括LSI，并且在用于数据传输系统的通信协议是MOST的情况下，执行MOST的预定数据发送/接收处理。以下对把MOST用作数据传输系统的典型通信协议进行描述。 
控制器2与被连接设备10连接，被连接设备10基于数据传输系统中传输的数据来执行处理，并且把其结果输出至数据传输系统。作为它的功能，控制器2把来自于与其相连的被连接设备10的数据转换为由MOST规定的协议形式，然后把数字数据TX输出至发送/接 收部件4，并且处理从发送/接收部件4输出的数字数据RX，然后将处理结果传输到与其相连的被连接设备10。另外，控制器2向发送/接收部件4输出表明当前操作模式的操作模式信号ST。 
MPU 3基于数据传输设备1的传输模式来控制控制器2、发送/接收部件4和前述的被连接设备10。例如，MPU 3控制数据传输设备1的复位功能、功率控制(如下所述，对控制器2和发送/接收部件4的零功率模式控制)、主/从选择处理、切换至诊断模式的处理、扰频传输功能等等。 
时钟控制部件7控制数据传输设备1的时钟，例如，它再生在另一数据传输设备1上生成的时钟，再生控制器2使用的时钟，并输出在发送部件6中使用的时钟。 
通常由LSI组成的发送/接收部件4包括接收部件5、发送部件6和时钟控制部件7。接收部件5经由传输线路80接收从先前数据传输设备1输入的电信号Min，并且基于在时钟控制部件7再生的时钟把电信号Min转换为数字信号RX，然后将数字信号RX输出至控制器2。另外，接收部件5再生电信号Min中包括的时钟分量，并且将该时钟分量输出至时钟控制部件7。另外，接收部件5基于是否有电信号Min的输入，来把接收操作模式信号NST输出至MPU 3，其中该电信号Min是经由传输线路80从先前数据传输设备1输入的。基于时钟控制部件7的时钟，发送部件6把从控制器2输出的数字数据TX转换为电信号Mout，然后经由传输线路80将其输出至后继数据传输设备1。 
下面将详细说明发送部件6的功能。发送部件6的内部具有S/P(串行/并行)转换部件、映射部件、滚降滤波器、DAC(数/模转换器)、差分驱动器、训练信号生成部件等等。例如，通过它们的操作，发送部件6把数字数据TX转换为经过八值映射的模拟电信号Mout，然后输出模拟电信号Mout。下面将参照一个典型的例子来描述发送部件6的功能，其中进行向经过八值映射后的模拟信号Mout的转换。 
首先，基于时钟控制部件7控制的时钟，发送部件6选择待发送至传输线路80的数据(例如，数字数据TX)，并且执行S/P转换处理。 该S/P转换处理把从控制器2输出的串行数字数据TX转换为并行形式，以便执行多级传输。在通信协议是MOST的情况中，由于控制器2的输出是串行数字数据TX的形式，所以S/P转换处理把串行输入数据转换为两比特并行数据。考虑由发送部件6通过时钟控制部件7使用的时钟：在数据传输设备1是主设备的情况中，使用了由发送侧PLL(锁相环)基于自身拥有的时钟而再生的时钟；然而在其作为从属设备的情况中，从传输线路80接收的信号的时钟分量被提取出来，并且把接收侧PLL再生的时钟用作系统时钟。发送侧PLL和接收侧PLL均包含在时钟控制部件7中。 
接下来，发送部件6基于前述的系统时钟，把经过S/P转换的两比特并行数据以及从训练信号生成部件输出的训练信号TS映射到符号的八个值中的一个。在此映射中，为了使安置在接收侧上的另一数据传输设备1可以执行时钟再生，在符号的八个值当中，将两比特并行数据交替地分配给符号的八个值中较高的四个值和较低的四个值。另外，为了排除发送和接收之间的直流分量的波动或者差值的影响，基于与先前值的差值来执行映射。此外，就映射之后的信号而言，发送部件6限制待发送的电信号的带宽，并且通过使用滚降滤波器来控制符号间干扰。对于此滚降滤波器(例如：整形滤波器)来说，其是33抽头、12位FIR滤波器，该滤波器的特征在于，利用4倍于所使用的符号率的采样频率对100％的滚降率执行路由分配。 
接下来，通过使用DAC，发送部件6把其带宽已经受到滚降滤波器限制的信号转换为模拟信号。然后，使用差分驱动器，发送部件6放大从DAC输出的模拟信号的强度，并且将其转换为差分信号，然后将差分信号发送到传输线路80。对于传输线路80中包括的一对导线来说，差分驱动器把被发送的电信号传输至传输线路80中的导线的一侧(正极侧)，同时把其正负与正极侧电信号相反的信号传输至传输线路80中的另一侧(负极侧)。由此，把正极侧和负极侧的电信号结对发送至传输线路80，由此可以减少从传输线路80辐射的噪声和从外界引入的共模噪声的影响。 
所述发送部件6中的训练信号生成部件生成预定的训练信号TS， 用于设置确定电平，该确定电平是数据确定的标准，数据确定要与安置在接收侧上的另一数据传输设备1联合完成。类似于上述数字数据TX，通过训练信号生成部件生成的训练信号TS经过映射、模拟转换等等之后，随后被发送给传输线路80。 
接下来，将详细说明接收部件5的功能。接收部件5具有差分接收器、ADC(模/数转换器)、滚降滤波器、逆映射部件、P/S(并行/串行)转换部件、时钟再生部件等等。 
首先，通过使用差分接收器，接收部件5把从传输线路80输入的电信号Min转换为电压信号。如上所述，利用差分信号来执行传输，该差分信号由对应于传输线路80中包含的一对导线的正极侧和负极侧组成。基于正极侧和负极侧之间的差值来确定信号的差分接收器可以有效地抵抗从外界引入的共模噪声的影响。然后，通过使用所述ADC，接收部件5把通过差分接收器的转换而获得的电压信号转换为数字信号。 
接下来，通过使用滚降滤波器，接收部件5对通过ADC转换而获得的数字信号执行降噪。对于此种滚降滤波器，可以使用十六倍于符号率的FIR滤波器，该滚降滤波器还是一个用于对波形进行整形的F1R滤波器。它与发送部件6的滚降滤波器协作、在没有符号间干扰的情况下实现滚降特性。然后，通过使用逆映射部件，并且基于时钟再生部件再生的时钟，接收部件5基于所接收的数据值和先前值之间的差值再生经过传输侧的映射部件映射之前的数据。把由如上所述的训练信号TS设置的确定电平作为标准来使用，执行逆映射部件的处理，并且把所述确定电平用作差值中的理想值。通过此逆映射处理，把接收的信号转换为并行数据。然后，接收部件5对逆映射处理之后获得的并行数据执行P/S转换处理，以便获得串行的数字数据RX并且将数字数据RX输出至控制器2。 
接收部件5中的时钟再生部件检测从传输线路80接收的信号的时钟，时钟被从ADC输出，由此再生传输线路时钟。把由时钟再生部件再生的时钟输出到时钟控制部件7以作为接收侧PLL的参考时钟。 
基于MPU 3的功率控制，电源部件8向控制器2、发送/接收部件4、动作检测部件9等等供电。通常由具有比较器等的电路组成的动作检测部件9监控来自于传输线路80的电信号Min，该电信号Min被输入到数据传输设备。另外，如果在如下所述的零功率模式中检测到电信号Min，那么动作检测部件9向MPU 3报告该检测。 
例如，在数据传输系统位于车辆内部的情况下，可用于数据传输系统的功率容量是有限的；因此，当不使用网络时，需要切换至一个模式(零功率模式)，在此模式下，暂停操作，同时把构成网络的主要硬件关闭以便尽可能少地消耗功率。参照图3和4，下面将描述在数据传输系统中，从正常操作模式切换至零功率模式并且此后从零功率模式返回至正常操作模式的过程。图3是示出了数据传输系统用于从正常操作模式切换至零功率模式的操作的流程图，而图4是示出了数据传输系统用于从零功率模式返回到正常操作模式的操作的流程图。 
首先参照图3，描述了从正常操作模式切换至零功率模式的数据传输系统的操作。如下所述的数据传输设备的切换操作适用于任何具有下述结构的系统，在这种系统中，多个数据传输设备1被连接以形成环形结构。然而，为了作出具体的说明，参考一个具体例子来描述，在该例子中把六个数据传输设备1a到1f经由传输线路80a至80f连接以便形成环形结构(参见图1)。注意如上所述，在数据传输系统中，数据传输设备1a是主设备，它利用其自身的时钟来传输数据，而其它数据传输设备1b至1f是从属设备，它们的操作与在主设备生成的时钟同步。 
在图3中，与数据传输系统相连的所有数据传输设备1a至1f均处于正常操作中，在彼此之间交换数据(步骤S11和S51)。在正常操作期间，主数据传输设备1a决定是否切换至零功率模式(步骤S12)，并且如果不切换至零功率模式，那么继续上面的步骤S11。 
在步骤S12，通常由包括在主数据传输设备1a中的MPU 3来进行关于切换至零功率模式的确定。例如，在数据传输系统处于汽车内部的情况中，当汽车的钥匙被关闭时，MPU 3执行切换至零功率模式的操作，或者基于由操作开关的用户给出的指令来决定切换至零功 率模式。当在主要数据传输设备1a中包括的控制器2里预先设置了切换至零功率模式的条件时，控制器2可以基于切换条件决定切换至零功率模式。 
在上述步骤S12，如果主数据传输设备1a中包括的MPU 3确定切换至零功率模式，那么该MPU 3通知其自身设备的控制器2切换至零功率模式，然后控制器2切换至零功率模式(步骤S13)。接下来，为了通知其自身设备的发送/接收部件4切换至零功率模式，主数据传输设备1a中包括的控制器2把操作模式信号ST从低(0)改变为高(1)，并且将其输出至发送/接收部件4，并且停止数字数据TX的输出(步骤S14)。 
接下来，由于从其自身设备的控制器2输出的操作模式信号ST变为高(1)并且数字数据TX的输出已经停止，所以主数据传输设备1a中包括的发送/接收部件4切换至零功率模式(步骤S15)。然后，发送/接收部件4停止向传输线路80a输出电信号Mout(步骤S16)，其中电信号Mout正从发送部件6输出。 
通过上述步骤S12至S16的处理，主数据传输设备1a完成了向零功率模式的切换。此零功率模式不需要数据传输设备1a中包括的控制器2和发送/接收部件4的操作。通过上述步骤S12至S16的处理，控制器2和发送/接收部件4能够通过它们自身的功能把功耗减少到最小。然而应注意的是，在上述步骤S16的处理之后，MPU 3可以对电源部件8执行功率控制，以便停止向控制器2和发送/接收部件4供电。此外，如果必要，还可以停止对与数据传输设备1a相连的被连接设备10a的供电。 
在上述从正常操作模式切换至零功率模式的数据传输系统中，在步骤S14，控制器2把值为High(1)的操作模式信号ST输出至发送/接收部件4，并且作为对其的响应，发送/接收部件4切换至零功率模式。然而，MPU 3可以通过使用操作模式信号来直接命令发送/接收部件4切换至零功率模式。在该情况下，就主数据传输设备1而言，它的MPU 3如果在上述步骤S12中确定切换至零功率模式，那么MPU 3通过使用操作模式信号通知其自身设备的发送/接收部件4切 换至零功率模式，然后发送/接收部件4切换至零功率模式。 
在MPU 3直接命令发送/接收部件4切换至零功率模式的情况中，可以停止向发送/接收部件4供电，以便使发送/接收部件4切换至零功率模式。在该情况下，就主数据传输设备1而言，它的MPU 3如果在上述步骤S12确定切换至零功率模式，那么MPU 3停止从其自身设备的电源部件8向发送/接收部件4供电，由此发送/接收部件4切换至零功率模式。 
同时，处于前述正常操作中的从属数据传输设备1b到1f均确定来自于传输线路80的电信号Min的输入是否存在(步骤S52)，并且如果存在电信号Min的输入，那么继续上述步骤S51。然后，如果主数据传输设备1a执行上述步骤S16，而由此停止正输出到传输线路80a的电信号Mout的输出，那么停止向经由传输线路80a与其连接的后继从属数据传输设备1b输入电信号Min。如果已经停止了输入电信号Min，那么从属数据传输设备1b中包括的发送/接收部件4把接收操作模式信号NST从High(1)改变为Low(0)，并且将其输出至其自身设备的MPU 3(步骤S53)。 
接下来，响应于变为低(0)的接收操作模式信号NST的输出，从属数据传输设备1b中包括的MPU 3切换至零功率模式(步骤S54)。然后，MPU 3通知其自身设备的控制器2切换至零功率模式。 
接下来，从属数据传输设备1b中包括的控制器2切换至零功率模式(步骤S55)，并且为了通知其自身设备的发送/接收部件4切换至零功率模式，把操作模式信号ST从Low(0)改变为High(1)，并且将其输出至发送/接收部件4，然后停止数字数据TX的输出(步骤S56)。 
接下来，由于从其自身设备的控制器2输出的操作模式信号ST变为High(1)并且数字数据TX的输出已经停止，所以从属数据传输设备1b中包括的发送/接收部件4切换至零功率模式(步骤S57)。然后，发送/接收部件4停止向传输线路80b输出正从发送部件6输出的电信号Mout(步骤S58)。 
通过上述步骤S52至S58的处理，从属数据传输设备1b完成向零功率模式的切换。类似于主数据传输设备1a，此零功率模式不需 要从属数据传输设备1b中包括的控制器2和发送/接收部件4操作。通过上述步骤S52至S58的处理，所述控制器2和发送/接收部件4能够通过它们自身的功能把功耗减少到最小。然而应注意的是，在上述步骤S58的处理之后，MPU 3可对电源部件8执行功率控制，由此停止向控制器2和发送/接收部件4供电。此外，如果必要，还可以停止对与数据传输设备1b相连的被连接设备10b的供电。 
在上述从正常操作模式切换至零功率模式的数据传输系统中，在步骤S56，控制器2把值为High(1)的操作模式信号ST输出至发送/接收部件4，并且作为对其的响应，发送/接收部件4切换至零功率模式。然而，MPU 3可以直接命令发送/接收部件4切换至零功率模式。在该情况下，就从属数据传输设备1而言，如果在上述步骤S54，其自身的MPU 3已经切换至零功率模式，那么MPU 3通知其自身设备的发送/接收部件4切换至零功率模式，然后发送/接收部件4切换至零功率模式。 
在MPU 3直接命令发送/接收部件4切换至零功率模式的情况中，可以停止向发送/接收部件4供电，以便使发送/接收部件4切换至零功率模式。在该情况下，就从属数据传输设备1而言，如果其自身的MPU 3在上述步骤S54已经切换至零功率模式，那么MPU 3停止从其自身设备的电源部件8向发送/接收部件4供电，由此发送/接收部件4切换至零功率模式。 
应用于数据传输设备1b的切换至零功率模式的操作还适用于其它从属数据传输设备1c至1f。也就是说，由于已经停止从传输线路80b输入电信号Min，所以数据传输设备1c切换至零功率模式；由于已经停止从传输线路80c输入电信号Min，所以数据传输设备1d切换至零功率模式；由于已经停止从传输线路80c输入电信号Min，所以数据传输设备1e切换至零功率模式；并且由于已经停止从传输线路80e输入电信号Min，所以数据传输设备1f切换至零功率模式。因此，这些操作的组合使与数据传输系统相连的所有数据传输设备1a至1f切换至零功率模式。 
接下来，参照图4描述数据传输系统从零功率模式返回到正常操 作模式的操作。如下所述的数据传输设备的返回操作还适用于任何由多个数据传输设备1连接而形成环形结构的系统。然而，为了作出具体的说明，参考典型例子来描述，在该典型例子中，六个数据传输设备1a到1f经由传输线路80a至80f被连接以便形成环形结构(参见图1)。应注意的是，如上所述，当数据传输系统返回时，数据传输设备1a是主设备，它利用其自身的时钟来传输数据，而其它数据传输设备1b至1f是从属设备，它们的操作与在主设备生成的时钟同步。 
在图4中，与数据传输系统相连的所有数据传输设备1a至1f全部在零功率模式下操作(步骤S21和S61)。然后，在前述的零功率模式期间，主数据传输设备1a确定是否返回到正常操作模式(步骤S22)，并且如果不返回到正常操作模式，则继续上述步骤S21。 
在步骤S22通常基于返回条件来确定是否返回到正常操作模式，返回条件在主数据传输设备1a中包括的MPU 3中设置。例如，在数据传输系统处于汽车内部的情况中，并且在由于关闭了汽车的钥匙而已经切换至零功率模式时，MPU 3可以由于打开了汽车钥匙而确定返回到正常操作模式，或者可以基于由用户操作开关而给出的指令来确定返回到正常操作模式。 
如果主数据传输设备1a中包括的MPU 3在上述步骤S22已经确定返回到正常操作模式，那么该MPU 3激活其自身设备的控制器2和发送/接收部件4(步骤S23)。就上述步骤S23的激活操作而言，在已经停止从电源部件8供电以便使控制器2和发送/接收部件4切换至零功率模式的情况下，MPU 3控制电源部件8恢复向控制器2和发送/接收部件4供电。此外，在控制器2和发送/接收部件4已经通过它们自己的功能把功耗限制为零而切换至零功率模式的情况中，MPU 3通过命令它们中的每一个变为被激活和被复位来执行激活处理。在此激活处理中，主数据传输设备1a中包括的控制器2把值为Low(0)的操作模式信号ST输出至发送/接收部件4(步骤S24)。 
接下来，基于从其自身设备的控制器2输出的值为Low(0)的操作模式信号ST，主数据传输设备1a中包括的已经由上述步骤S23激活的发送/接收部件4切换至正常操作模式。然后，发送/接收部件4 执行对物理层的初始化操作，并且在初始化操作中建立与每个数据传输设备的时钟同步。基于由其自身设备的时钟控制部件7控制的传输PLL的输出时钟，发送/接收部件4向传输线路80a发送作为电信号Mout的锁相信号LS，用于建立与另一数据传输设备的时钟同步(步骤S25)。此锁相信号LS是例如基于主数据传输设备1a中包括的传输PLL的时钟频率的正弦信号。 
同时，从属数据传输设备1b至1f均在零功率模式下操作，并且它们的动作检测部件9监控是否存在来自于传输线路80的电信号Min的输入(步骤S62)。如果没有输入电信号Min，继续上述步骤S61。然后，如果主数据传输设备1a执行上述步骤S25，由此把锁相信号LS作为电信号Mout输出至传输线路80a，那么开始向经由传输线路80a与其连接的后继从属数据传输设备1b输入电信号Min。如果检测到电信号Min的任何输入，那么从属数据传输设备1b中包括的动作检测部件9把表明该检测的动作检测信号输出到其自身设备的MPU3(步骤S63)。 
在步骤S63，如果存在来自于从属数据传输设备1b中包括的动作检测部件9的动作检测信号的任何输入，那么该数据传输设备的MPU 3激活该设备的控制器2和发送/接收部件4(步骤S64)。就上述步骤S64的激活操作而言，在已经停止从电源部件8供电而使控制器2和发送/接收部件4切换至零功率模式的情况中，MPU 3控制电源部件8恢复向控制器2和发送/接收部件4供电。此外，在控制器2和发送/接收部件4已经通过其各自的功能把功耗限制为零而切换至零功率模式的情况中，MPU 3通过命令它们中的每一个变为被激活和被复位来执行激活过程。在此激活过程中，从属数据传输设备1b中包括的控制器2把值为Low(0)的操作模式信号ST输出至发送/接收部件4(步骤S65)。 
接下来，基于从其自身设备的控制器2输出的值为Low(0)的操作模式信号ST，从属数据传输设备1b中包括的已经由上述步骤S64激活的发送/接收部件4切换至正常操作模式。然后，发送/接收部件4利用其自身设备的时钟再生部件再生时钟(步骤S66)，并且基于其 自身的接收PLL输出的时钟把锁相信号LS传输至传输线路80b(步骤S67)。 
应用于数据传输设备1b的返回到正常操作模式的操作还适用于其他从属数据传输设备1c至1f。也就是说，由于动作检测部件9检测到电信号Min从传输线路80b输入，所以数据传输设备1c返回到正常操作模式；由于动作检测部件9检测到电信号Min从传输线路80c输入，所以数据传输设备1d返回到正常操作模式；由于动作检测部件9检测到电信号Min从传输线路80d输入，所以数据传输设备1e返回到正常操作模式；并且由于动作检测部件9检测到电信号Min从传输线路80e输入，所以数据传输设备1f返回到正常操作模式。也就是说，由于这些返回操作的组合，从主数据传输设备1a开始，按次序执行返回到零功率模式的操作。然后，数据传输设备1f的发送/接收部件4利用其自身设备的时钟再生部件再生时钟，并且基于从接收PLL输出的时钟把锁相信号LS传输至传输线路80f。 
在上述步骤S25把锁相信号LS传输至数据传输设备1b之后，主数据传输设备1a继续准备接收从数据传输设备1f经由传输线路80f传输的锁相信号LS(步骤S26)。然后，如果从属数据传输设备1f执行上述步骤S67，从而把锁相信号LS作为电信号Mout输出至传输线路80f，那么主数据传输设备1a中包括的发送/接收部件4接收来自于传输线路80f的锁相信号LS，并且利用其自身设备的时钟再生部件再生时钟。由此，建立起整个数据传输系统的时钟同步。 
此后，所述数据传输设备1a至1f发送和接收用于设置它们之间的数据接收标准的训练信号，从而设置正常操作模式中的数据确定标准，然后开始数据发送和接收(步骤S27和S68)。然后，完成依照此流程图的处理。 
应注意的是，在上述从正常操作模式切换至零功率模式的数据传输系统中，由于在步骤S14或者S56，控制器2向发送/接收部件4发出通知，故而发送/接收部件4停止把电信号Mout输出至后继数据传输设备1。或者，MPU 3直接把用于切换至零功率模式的操作模式信号的通知输出到发送/接收部件4，或者停止向发送/接收部件4供 电，以便发送/接收部件4停止把电信号Mout输出至后继数据传输设备1。也就是说，在上述从正常操作模式切换至零功率模式的数据传输系统中，例如，响应于其自身设备的MPU 3或者控制器2的通知，发送/接收部件4停止把电信号Mout输出至后继数据传输设备1。然而，发送/接收部件4可以在没有接到来自于另一部件的任何指令的情况下，停止把电信号Mout输出至后继数据传输设备1。参照图5和图6，下面将描述前述处理，其中发送/接收部件4停止把电信号Mout输出至后继数据传输设备1。应注意的是，图5是示出了数据传输系统从正常操作模式切换至零功率模式的操作的流程图，而图6是示出了数据传输系统从零功率模式返回到正常操作模式的操作的流程图。 
首先参照图5，描述了数据传输系统从正常操作模式切换至零功率模式的操作。如下所述的数据传输设备的切换操作适用于任何连接多个数据传输设备1而形成环形结构的系统。然而，为了作出具体的说明，参考典型例子作出描述，在这典型例子中，六个数据传输设备1a到1f经由传输线路80a至80f被连接以便形成环形结构(参见图1)。应注意的是，如上所述，在所述数据传输系统中，数据传输设备1a是主设备，它利用其自身的时钟来传输数据，而其它数据传输设备1b至1f是从属设备，它们的操作与在主设备生成的时钟同步。 
在图5中，在步骤S31、S32和S71的数据传输设备1a至1f的操作与在上述步骤S11、S12和S51的操作相同；因此，省略了对这部分的详细说明。 
在上述步骤S32，如果主数据传输设备1a中包括的MPU 3已经确定切换至零功率模式，那么该MPU 3使用操作模式信号等等来通知其自身设备的发送/接收部件4切换至零功率模式，接着发送/接收部件4切换至零功率模式(步骤S33)。然后，发送/接收部件4停止向传输线路80a输出电信号Mout(步骤S34)，其中所述电信号Mout正从发送部件6输出。应注意的是，在步骤S33，通过MPU 3停止向发送/接收部件4供电可以使发送/接收部件4切换至零功率模式。此外，在上述步骤S33，MPU 3还可以通知其自身设备的控制器2切换 至零功率模式，以便控制器2切换至零功率模式。在该情况下，主数据传输设备1a中包括的控制器2停止输出数字数据TX。 
通过上述步骤S32至S34的处理，主数据传输设备1a完成切换至零功率模式的操作。此零功率模式不需要数据传输设备1a中包括的控制器2和发送/接收部件4操作。通过上述步骤S32至S34的处理，所述控制器2和发送/接收部件4能够通过它们自身的功能把功耗减少到最小。然而应注意的是，在上述步骤S33的处理之后，MPU3可对电源部件8执行功率控制，以便停止向控制器2和发送/接收部件4供电。此外，如果必要，还可以停止对与数据传输设备1a相连的被连接设备10a的供电。 
同时，处于前述正常操作中的从属数据传输设备1b到1f各自确定是否有来自于传输线路80的电信号Min的输入(步骤S72)，并且如果存在电信号Min的输入，那么继续上述步骤S71。然后，如果主数据传输设备1a执行上述步骤S34，由此停止正输出到传输线路80a的电信号Mout的输出，那么停止向经由传输线路80a与其连接的后继从属数据传输设备1b输入电信号Min。通过检测到已经停止输入电信号Min，主数据传输设备1b中包括的发送/接收部件4把发送/接收部件4自身切换为零功率模式(步骤S73)，并且停止输出电信号Mout(步骤S74)。然后，数据传输设备1b中的发送/接收部件4把接收操作模式信号NST从High(1)改变为Low(0)，并且将其输出至其自身设备的MPU 3(步骤S75)。接下来，响应于正在被转换为Low(0)的接收操作模式信号NST的输出，数据传输设备1b的MPU 3切换至零功率模式(步骤S76)。应注意的是，在步骤S76的处理中，数据传输设备1b的MPU 3可以通知其自身设备的控制器2切换至零功率模式。在该情况下，数据传输设备1b中包括的控制器2切换至零功率模式，并且停止输出数字数据TX。 
通过上述步骤S72至S76的处理，从属数据传输设备1b完成切换至零功率模式的操作。类似于主数据传输设备1a，此零功率模式不需要从属数据传输设备1b中包括的控制器2和发送/接收部件4操作。通过上述步骤S72至S76的处理，控制器2和发送/接收部件4能够通过它们自身的功能把功耗减少到最小。然而应注意的是，在上述步骤S76的处理之后，MPU 3可对电源部件8执行功率控制，由此停止向控制器2和发送/接收部件4供电。此外，如果必要，还可以停止对与数据传输设备1b相连的被连接设备10b的供电。
应用于数据传输设备1b的切换至零功率模式的操作还适用于其它从属数据传输设备1c至1f。也就是说，由于已经停止了从传输线路80b输入电信号Min，所以数据传输设备1c切换至零功率模式；由于已经停止了从传输线路80c输入电信号Min，所以数据传输设备1d切换至零功率模式；由于已经停止了从传输线路80d输入电信号Min，所以数据传输设备1e切换至零功率模式；并且由于已经停止了从传输线路80e输入电信号Min，所以数据传输设备1f切换至零功率模式。因此，这些操作的组合令与数据传输系统相连的所有数据传输设备1a至1f切换至零功率模式。与图3中所示的步骤S52至S58的操作相比，步骤S72至S76的操作允许发送/接收部件4自己停止输出电信号Mout；因此，整个数据传输系统迅速地切换至零功率模式。 
上述描述涉及这样的情况，其中发起将数据传输系统从正常操作模式切换至零功率模式的操作的数据传输设备1是数据传输设备1a，它是时钟同步中的主设备。然而应注意的是，任何其它数据传输设备1b至1n都可以发起切换至零功率模式的操作。不必说，在该情况下，数据传输设备1b至1n中的一个发起切换至零功率模式的操作的设备执行图5中主设备的操作，并且其余数据传输设备执行图5中从属设备的操作，由此所有数据传输设备1a至1n能够按类似方式切换至零功率模式。 
接下来，参照图6描述数据传输系统从零功率模式返回到正常操作模式的操作。如下所述的数据传输设备的返回操作还适用于任何由连接多个数据传输设备1而形成环形结构的系统。然而，为了作出具体的说明，参考典型例子作出描述，其中六个数据传输设备1a到1f经由传输线路80a至80f被连接以便形成环形结构(参见图1)。应注意的是，如上所述，当数据传输系统返回时，数据传输设备1a是主 设备，它利用其自身的时钟来传输数据，而其它数据传输设备1b至1f是从属设备，它们的操作与在主设备生成的时钟同步。 
在图6中，数据传输设备1a至1f在步骤S41、S42和S81的操作与上述步骤S21、S22和S61的操作相同；因此，省略了对该部分的详细说明。 
如果主数据传输设备1a中包括的MPU 3在上述步骤S42已经确定返回到正常操作模式，那么该MPU 3激活其自身设备的控制器2和发送/接收部件4(步骤S43)。就在上述步骤S43的激活操作而言，在已经停止从电源部件8供电而使控制器2和发送/接收部件4切换至零功率模式的情况中，MPU 3控制电源部件8向控制器2和发送/接收部件4恢复供电。此外，在控制器2和发送/接收部件4已经通过它们自己的功能把功耗限制为零而切换至零功率模式的情况中，MPU 3通过命令它们中的每一个变为被激活和被复位来执行激活处理。 
接下来，主数据传输设备1a中包括的已经通过上述步骤S43激活的发送/接收部件4切换至正常操作模式。然后，发送/接收部件4执行对物理层的初始化操作，并且在初始化操作中建立与每个数据传输设备的时钟同步。基于其自身设备的时钟控制部件7控制的传输PLL的输出时钟，发送/接收部件4向传输线路80a传输作为电信号Mout的锁相信号LS，用于建立与另一数据传输设备的时钟同步(步骤S44)。 
同时，从属数据传输设备1b至1f均在零功率模式下操作，并且其自身设备的动作检测部件9监控是否有来自于传输线路80的电信号Min的输入(步骤S82)。如果没有输入电信号Min，则继续上述步骤S81。然后，如果主数据传输设备1a执行上述步骤S44，由此把锁相信号LS作为电信号Mout输出至传输线路80a，那么开始向经由传输线路80a与其连接的后继从属数据传输设备1b输入电信号Min。如果检测到电信号Min的任何输入，那么从属数据传输设备1b中包括的动作检测部件9把表明该检测的动作检测信号输出到其自身设备的MPU 3(步骤S83)。 
如果在步骤S83存在来自于从属数据传输设备1b中包括的动作检测部件9的动作检测信号的任何输入，那么其自身设备的MPU 3激活其自身设备的控制器2和发送/接收部件4(步骤S84)。就在上述步骤S84中的激活操作而言，在已经停止从电源部件8供电以便使控制器2和发送/接收部件4切换至零功率模式的情况中，MPU 3控制电源部件8向控制器2和发送/接收部件4恢复供电。此外，在控制器2和发送/接收部件4已经通过它们自己的功能把功耗限制为零以便切换至零功率模式的情况中，MPU 3通过命令它们中的每一个变为被激活和被复位来执行激活处理。 
接下来，从属数据传输设备1b中包括的已经通过上述步骤S84激活的发送/接收部件4切换至正常操作模式。然后，发送/接收部件4利用其自身设备的时钟再生部件再生时钟(步骤S85)，并且基于其自身的接收PLL输出的时钟把锁相信号LS传输至传输线路80b(步骤S86)。 
应用于数据传输设备1b的返回到正常操作模式的操作还适用于其他从属数据传输设备1c至1f。也就是说，由于动作检测部件9检测到从传输线路80b输入的电信号Min，所以数据传输设备1c返回到正常操作模式；由于动作检测部件9检测到从传输线路80c输入的电信号Min，所以所述数据传输设备1d返回到正常操作模式；由于动作检测部件9检测到从传输线路80c输入的电信号Min，所以数据传输设备1e返回到正常操作模式；并且由于动作检测部件9检测到从传输线路80e输入的电信号Min，所以数据传输设备1f返回到正常操作模式。也就是说，由于这些返回操作的组合，从主数据传输设备1a开始，按次序执行返回到零功率模式的操作。然后，数据传输设备1f的发送/接收部件4利用其自身设备的时钟再生部件再生时钟，并且基于从接收PLL输出的时钟把锁相信号LS传输至传输线路80f。 
在经过上述步骤S44把锁相信号LS传输至数据传输设备1b之后，主数据传输设备1a继续准备接收从数据传输设备1f经由传输线路80f传输的锁相信号LS(步骤S45)。然后，如果从属数据传输设备1f执行上述步骤S86，由此把锁相信号LS作为电信号Mout输出至传输线路80f，那么主数据传输设备1a中包括的发送/接收部件4接收来自于传输线路80f的锁相信号LS，并且利用其自身设备的时钟再生部件再生时钟。由此，建立起整个数据传输系统的时钟同步。 
此后，数据传输设备1a至1f发送和接收用于设置它们之间的数据接收标准的训练信号，由此设置一个正常操作模式中的数据确定标准，然后开始数据发送和接收(步骤S46和S87)。然后，完成依照此流程图的处理。 
如上所述，对于经由传输线路连接多个数据传输设备以便形成环形结构且其中的数据传输设备沿单向彼此进行电通信的数据传输系统，在零功率模式中关闭每个数据传输设备中包括的控制器和发送/接收部件，在零功率模式中，主要硬件的电源被关闭以便暂停操作；因此，在零功率模式中功耗被降到非常低。另外，当数据传输系统从零功率模式返回到正常操作模式时，在满足返回的预定条件的情况下，主数据传输设备返回到正常操作模式。另外，通过利用动作检测部件检测从先前数据传输设备传输的电信号，其他从属数据传输设备也依次返回到正常操作模式。因此，甚至例如在把MOST用作通信协议来执行电通信的数据传输系统的实例中，也能够允许整个系统容易地返回。 
已经描述了把数据传输设备1中的动作检测部件9独立地安置在发送/接收部件4部件之外的情况。然而应注意的是，还可以将其安置在由LSI组成的发送/接收部件4的内部。在该情况下，如果将其设置为只要LSI内部安置的动作检测部件9在零功率模式下操作，那么依照与上述流程类似的方式实现返回到正常操作模式。另外，上述描述涉及这样的情况，其中发起把数据传输系统从零功率模式返回至正常操作模式的操作的数据传输设备1是数据传输设备1a，其在时钟同步中作为主设备。然而，任何其它数据传输设备1b至1n都可以发起返回到正常操作模式的操作。换言之，甚至在从属数据传输设备1b至1n的任一个首先发送锁相信号LS的情况中，其他每一个数据传输设备的动作检测部件9都能够通过检测电信号Min来执行激活操作。 
工业实用性 
根据本发明的数据传输设备、数据传输系统和数据传输方法共同实现向零功率模式的切换，由此极大地减少了整个设备的功耗，并且可以作为一个系统中包括的设备或者系统等来使用，在该包括多个设备或系统的系统中，每个设备经由传输线路连接以便形成环形结构等等，由此执行电通信。 

Claims (15)

1.一种位于环形数据传输网络中的数据传输设备，其以单向方式经由传输线路与另一设备进行电通信，所述数据传输设备包括：
处理部件，用于基于预定的通信协议来处理已接收的数据和待发送的数据；
接收部件，用于接收从先前设备发送的电信号，并且把所述电信号中包含的数据输出至所述处理部件；
发送部件，用于把所述处理部件的处理结果转换为电信号，并且把被转换的电信号发送至后继设备；
电源部件，用于向所述处理部件、所述接收部件以及所述发送部件供电；以及
控制部件，用于依照其自身设备的操作模式来控制所述处理部件、所述接收部件以及所述发送部件的操作，其中，
所述接收部件检测从所述先前设备发送的所述电信号的中止，
如果所述接收部件检测到所述电信号的中止，则所述电源部件停止向所述处理部件、所述接收部件以及所述发送部件供电，
响应于检测到从所述先前设备发送的所述电信号的中止或者来自所述电源部件的供电被停止，所述接收部件停止操作，并且
响应于所述接收部件检测到所述电信号的中止或来自所述电源部件的供电被停止，所述发送部件停止操作且停止把所述被转换的电信号发送至所述后继设备；
其中，如果检测到从所述先前设备发送的所述电信号的中止，那么所述接收部件向所述控制部件发送用于表明该中止的数据中止信号，并且
基于从所述接收部件发送的所述数据中止信号，所述控制部件停止所述处理部件的操作，
所述数据传输设备还包括信号监视部件，用于检测从所述先前设备发送的电信号，并且向所述控制部件发送表明该检测的电信号检测信号；基于从该信号监视部件发送的电信号检测信号，所述控制部件使所述处理部件、接收部件和发送部件开始操作，由此返回到正常工作模式。
2.如权利要求1所述的数据传输设备，其中由所述处理部件使用的通信协议是由媒体定向系统传输定义的。
3.一种包括多个数据传输设备的数据传输系统，所述多个数据传输设备经由传输线路相连以便形成环形结构，其中所述数据传输设备以单向方式彼此进行电通信，
所述数据传输设备均包括：
处理部件，用于基于预定的通信协议来处理已接收的数据和待发送的数据；
接收部件，用于接收从先前数据传输设备发送的电信号，并且把该电信号中包含的数据输出至所述处理部件；
发送部件，用于把所述处理部件的处理结果转换为电信号，并且把被转换的电信号发送至后继数据传输设备；
电源部件，用于向所述处理部件、所述接收部件以及所述发送部件供电；以及
控制部件，用于依照其自身设备的操作模式来控制所述处理部件、所述接收部件以及所述发送部件的操作，其中，
在至少一个所述数据传输设备中，基于预定的切换条件，所述控制部件停止其自身设备的处理部件、接收部件和发送部件的操作，并且所述发送部件停止所述被转换的电信号的发送，并且
在另一数据传输设备中，
其自身设备的接收部件检测从先前数据传输设备发送的所述电信号的中止，
如果所述接收部件检测到所述电信号的中止，其自身设备的所述电源部件停止向所述处理部件、所述接收部件和所述发送部件供电，
响应于检测到从所述先前设备发送的所述电信号的中止或者来自其自身设备的所述电源部件的供电被停止，其自身设备的所述接收部件停止操作，并且
响应于其自身设备的所述接收部件检测到所述电信号的中止或来自其自身设备的所述电源部件的供电被停止，其自身设备的所述发送部件停止操作且停止把所述被转换的电信号发送至所述后继数据传输设备；
其中，在所述另一数据传输设备中，
如果检测到从所述先前数据传输设备发送的所述电信号的中止，那么所述接收部件向其自身设备的控制部件发送表明该中止的数据中止信号，并且
基于从其自身设备的所述接收部件发送的所述数据中止信号，所述控制部件停止其自身设备的所述处理部件的操作，
所述多个数据传输设备的每一个还包括信号监视部件，用于检测从所述先前设备发送的电信号，并且向所述控制部件发送表明该检测的电信号检测信号；基于从该信号监视部件发送的电信号检测信号，所述控制部件使所述处理部件、接收部件和发送部件开始操作，由此返回到正常工作模式。
4.如权利要求3所述的数据传输系统，其中，
在所述另一数据传输设备中，
如果检测到从所述先前数据传输设备发送的所述电信号的中止，那么所述接收部件向其自身设备的所述控制部件发送表明该中止的数据中止信号，
基于从其自身设备的接收部件发送的所述数据中止信号，所述控制部件输出用于停止其自身设备的所述接收部件和所述发送部件的操作的信号，
响应于其自身设备的所述控制部件为响应所述检测而输出的信号，所述接收部件停止操作，并且
响应于其自身设备的所述控制部件为响应所述检测而输出的信号，所述发送部件停止操作并且停止把所述被转换的电信号发送至所述后继数据传输设备。
5.如权利要求3所述的数据传输系统，其中，
在所述另一数据传输设备中，如果检测到从所述先前数据传输设备发出的所述电信号的中止，则所述接收部件向其自身设备的所述控制部件发送用于表示该中止的数据中止信号，和
基于从其自身设备的所述接收部件发送的所述数据中止信号，所述控制部件执行以下控制：停止其自身设备的所述电源部件向所述处理部件、所述接收部件以及所述发送部件供电。
6.如权利要求5所述的数据传输系统，其中，
所述数据传输设备中每个都还包括信号监视部件，用于检测从所述先前数据传输设备发送的所述电信号，并且向所述控制部件发送用于表明所述信号监视部件的检测的电信号检测信号，
在至少一个所述数据传输设备中，基于预定的返回条件，所述控制部件执行以下控制：允许所述电源部件开始向处于停止状态的其自身设备的所述处理部件、所述接收部件和所述发送部件供电，以使所述处理部件、接收部件和发送部件开始操作，并且所述发送部件恢复所述被转换的电信号的发送，和
在另一数据传输设备中，如果恢复已暂停的从所述先前数据传输设备发送的所述电信号的发送，那么所述信号监视部件检测从所述先前数据传输设备发送的所述电信号，并且向其自身设备的所述控制部件发送表明所述信号监视部件的检测的电信号检测信号；基于从所述信号监视部件发送的所述电信号检测信号，所述控制部件执行以下控制：允许所述电源部件开始向处于停止状态的其自身设备的所述处理部件、所述接收部件和所述发送部件供电，以使其自身设备的处理部件、接收部件和发送部件开始操作，并且开始向所述后继数据传输设备发送所述被转换的电信号。
7.如权利要求6所述的数据传输系统，其中，在通过所述控制部件的控制而开始操作之后每个发送部件发送给所述后继数据传输设备的电信号是用于建立彼此时钟同步的锁相信号。
8.如权利要求7所述的数据传输系统，其中用于基于预定的返回条件恢复电信号的发送的所述数据传输设备是主设备，其利用自身拥有的时钟来执行数据传输。
9.如权利要求3所述的数据传输系统，其中，由所述处理部件使用的通信协议是由媒体定向系统传输定义的。
10.一种数据传输方法，其中多个节点经由传输线路相连以便形成环形结构，并且每个节点以单向方式彼此进行电通信，所述方法包括：
处理步骤，由每个节点执行，用于基于预定的通信协议处理已接收的数据和待发送的数据；
接收步骤，由每个节点执行，用于接收从先前节点发送的电信号，并且向所述处理步骤发送该电信号中包含的数据；
发送步骤，由每个节点执行，用于把所述处理步骤的处理结果作为电信号向后继节点发送；
供电步骤，由每个节点执行，用于提供在所述处理步骤、所述接收步骤和所述发送步骤的操作中使用的电源；以及
控制步骤，由每个节点执行，用于依照其自身节点的操作模式来控制所述处理步骤、接收步骤和发送步骤的操作，其中，
在至少一个所述节点中，所述控制步骤基于预定的切换条件来停止所述节点的处理步骤、接收步骤和发送步骤的操作，并且所述发送步骤停止所述处理结果的发送，并且
在另一节点中，
其自身节点的所述接收步骤检测从所述先前节点发送的所述电信号的中止，
如果其自身节点的所述接收步骤检测到所述电信号的中止，其自身设备的供电步骤停止提供在所述处理步骤、所述接收步骤和所述发送步骤的操作中使用的电源，
响应于检测到从所述先前节点发送的所述电信号的中止或者来自其自身节点的所述供电步骤的供电被停止，所述自身节点的接收步骤停止操作，并且
响应于其自身节点的所述接收步骤检测到所述电信号的中止或来自其自身节点的所述供电步骤的供电被停止，其自身节点的所述发送步骤停止操作且停止把所述处理结果发送至所述后继节点；
其中，在所述另一节点中，
如果检测到从所述先前节点发送的所述电信号的中止，那么所述接收步骤向其自身节点的控制步骤发送表明该中止的通知，并且
基于由其自身节点的所述接收步骤发送的通知，所述控制步骤停止其自身节点的处理步骤的操作，
所述方法还包括信号监视步骤，用于检测从所述先前节点发送的电信号，并且发送表明该检测的电信号检测信号；
其中，基于从该信号监视步骤发送的电信号检测信号，所述控制步骤控制所述处理步骤、接收步骤和发送步骤开始操作，由此返回到正常工作模式。
11.如权利要求10所述的数据传输方法，其中，
在所述另一节点中，如果检测到从所述先前节点发送的所述电信号的中止，那么所述接收步骤向其自身节点的所述控制步骤发送表明该中止的通知，以及
基于从其自身节点的所述接收步骤发送的所述通知，所述控制步骤执行以下控制：停止其自身节点的所述供电步骤提供在所述处理步骤、所述接收步骤和所述发送步骤的操作中使用的电源。
12.如权利要求11所述的数据传输方法，其中，
在每一个所述节点上，该方法还包括信号监视步骤，用于检测从所述先前节点发送的所述电信号，并且发送表明所述信号监视步骤的检测的通知，
在至少一个所述节点中，基于预定的返回条件，所述控制步骤执行以下步骤：允许所述供电步骤开始提供在处于停止状态的其自身节点的所述处理步骤、所述接收步骤和所述发送步骤的操作中使用的电源，以使其自身节点的所述处理步骤、所述接收步骤和所述发送步骤开始操作，并且所述发送步骤恢复将所述处理步骤的处理结果作为电信号的发送，和
在另一节点中，如果恢复已暂停的从所述先前节点发送的所述电信号的发送，那么所述信号监视步骤就检测从所述先前节点发送的所述电信号，并且向其自身节点的所述控制步骤发送表明所述信号监视步骤的检测的通知；基于由所述信号监视步骤发送的表明所述检测的通知，所述控制步骤执行以下控制：允许所述供电步骤开始提供在其自身节点的所述处理步骤、所述接收步骤和所述发送步骤的操作中使用的电源，以使其自身节点的所述处理步骤、所述接收步骤和所述发送步骤开始操作，并且使所述发送步骤开始操作，从而开始将所述处理步骤的处理结果作为电信号发送到所述后继节点。
13.如权利要求12所述的数据传输方法，其中，在通过所述控制步骤的控制而开始操作之后每个发送步骤发送给所述后继节点的电信号是用于建立彼此时钟同步的锁相信号。
14.如权利要求13所述的数据传输方法，其中用于基于预定的返回条件恢复电信号的发送的所述节点是主设备，其利用自身拥有的时钟来执行数据传输。
15.如权利要求10所述的数据传输方法，其中由所述处理步骤使用的通信协议是由媒体定向系统传输定义的。
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