DE102011115317A1

DE102011115317A1 - Schaltungsanordnung und Verfahren zum Übertragen von Daten

Info

Publication number: DE102011115317A1
Application number: DE102011115317A
Authority: DE
Inventors: Nikolay Ilkov
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Infineon Technologies AG
Priority date: 2011-09-29
Filing date: 2011-09-29
Publication date: 2013-04-04

Abstract

Eine Schaltungsanordnung (100, 400, 500) umfasst eine Schnittstelle (102, 402, 502). Die Schnittstelle umfasst eine Mehrzahl von Anschlüssen (102_1, 102_2, 102_3, 102_4, 402_1, 402_2, 402_3, 502_1, 502_2, 502_3) und über die Anschlüsse sind Signale entsprechend einer Mehrzahl von Schnittstellenprotokollen übertragbar. Die Schaltungsanordnung umfasst weiterhin eine Mehrzahl von Zustandsautomaten (104, 106, 404, 406, 504, 506). Jeder der Mehrzahl von Zustandsautomaten ist mit der Schnittstelle verbunden und jeder der Mehrzahl von Zustandsautomaten ist derart ausgebildet, dass er Signale eines ihm fest zugeordneten Schnittstellenprotokolls verarbeitet.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung, sowie ein Verfahren zum Übertragen von Daten.
In den letzten Jahren wurde eine Vielzahl von Protokollen entwickelt, nach denen Daten von einer Schaltungsanordnung zu einer weiteren Schaltungsanordnung über eine Schnittstelle übermittelt werden. Beim Einsatz der Schaltungsanordnung innerhalb eines Systems ist es erforderlich, dass das in der Schaltungsanordnung implementierte Schnittstellenprotokoll zu anderen Komponenten des Systems passt, um einen Datenaustausch innerhalb des Systems zu ermöglichen. Um einen breiten Markt anzusprechen ist es erstrebenswert, dass eine Schaltungsanordnung viele verschiedene Schnittstellenprotokolle unterstützt. Eine Möglichkeit, die Kompatibilität mit vielen verschiedenen Protokollen zu gewährleisten, besteht darin, eine Vielzahl von Versionen einer Schaltungsanordnung zur Verfügung zu stellen, wobei jede Version ein bestimmtes Schnittstellenprotokoll unterstützt. Dies bedeutet jedoch erhöhte Kosten für die Entwicklung, Produktion und Lagerung der verschiedenen Schaltungsanordnungen.
Der Flächenbedarf von Logik- und Speicherelementen einer integrierten Halbleiterschaltung hat sich in den letzten Jahren stetig verringert. Die Anzahl der Anschlüsse, über die die integrierte Halbleiterschaltung mit anderen Schaltungsteilen innerhalb eines Systems kommuniziert, hat sich jedoch nicht verringert, da sich auch die Funktionalität der integrierten Halbleiterschaltung nicht verringert hat. Außerdem ist die Anforderung an den Abstand zwischen den Anschlüssen innerhalb einer integrierten Halbleiterschaltung aufgrund von Einschränkungen im Herstellungsprozess konstant geblieben. Die Anzahl und die Anordnung der Anschlüsse einer integrierten Halbleiterschaltung sind deshalb entscheidende Faktoren beim Entwurf einer integrierten Halbleiterschaltung in Bezug auf ihre Größe.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Schaltungsanordnung, sowie ein verbessertes Verfahren zum Übertragen von Daten zur Verfügung zu stellen.
Die Aufgabe wird durch eine Schaltungsanordnung gemäß dem Anspruch 1 und ein Verfahren gemäß dem Anspruch 13 gelöst.
Die Schaltungsanordnung umfasst eine Schnittstelle und eine Mehrzahl von Zustandsautomaten. Die Schnittstelle umfasst eine Mehrzahl von Anschlüssen, über die Signale entsprechend einer Mehrzahl von Schnittstellenprotokollen übertragbar sind. Jeder der Mehrzahl von Zustandsautomaten ist mit der Schnittstelle verbunden und jeder der Mehrzahl von Zustandsautomaten ist derart ausgebildet, dass er Signale eines ihm fest zugeordneten Schnittstellenprotokolls verarbeitet.
Die Schnittstelle wird von der Mehrzahl von Zustandsautomaten gemeinsam genutzt, um Daten mit einer oder mehreren, weiteren Schaltungsanordnungen auszutauschen. Jeder der Mehrzahl von Zustandsautomaten steuert einen Empfang und ein Senden von Daten über die Schnittstelle gemäß einem dedizierten Protokoll. Die Zustandsautomaten sind innerhalb der Schaltungsanordnung parallel zueinander angeordnet und jeder Zustandsautomat ist mit Anschlüssen der gemeinsamen Schnittstelle gekoppelt. Es wird lediglich eine Schnittstelle benötigt, um Daten nach einer Mehrzahl von Schnittstellenprotokollen zu übertragen. Eine integrierte Halbleiterschaltung, die die Schaltungsanordnung enthält, hat folglich eine reduzierte Anzahl von Anschlüssen und damit eine reduzierte Größe.
Innerhalb der Schaltungsanordnung ist für jedes Schnittstellenprotokoll ein dedizierter Zustandsautomat vorgesehen. Die Zustandsautomaten sind innerhalb der Schaltungsanordnung parallel geschaltet und gleichzeitig aktiv bzw. gleichzeitig betriebsbereit. Ein Umschalten zwischen den unterschiedlichen Protokollen der über die Schnittstelle übertragenen Daten ist ohne Leerlaufzeit möglich. Beispielsweise empfängt die Schaltungsanordnung in einem ersten Zeitbereich über ihre Schnittstelle erste Daten nach einem ersten Schnittstellenprotokoll und verarbeitet die ersten Daten in einem ersten Zustandsautomat. In einem zweiten Zeitbereich empfängt die Schaltungsanordnung über die gleiche Schnittstelle zweite Daten nach einem zweiten Schnittstellenprotokoll und verarbeitet die zweiten Daten in einem zweiten Zustandsautomat. Der zweite Zeitbereich kann unmittelbar an den ersten Zeitbereich angrenzen, da die Schaltungsanordnung keine Wartezeit zum Umschalten zwischen den Schnittstellenprotokollen benötigt. Damit hat die Schaltungsanordnung eine hohe Datenverarbeitungsrate.
Die Schaltungsanordnung umfasst eine Mehrzahl von Zustandsautomaten und jeder der Mehrzahl von Zustandsautomaten ist derart aufgebaut, dass er nur Signale eines dedizierten Protokolls verarbeiten kann. Da ein Zustandsautomat für die Verarbeitung von Daten eines dedizierten Protokolls entworfen ist, kann er zuverlässig Abweichungen der empfangenen Daten von dem dedizierten Protokoll erkennen. Nach der Erkennung eines Protokollfehlers in den empfangenen Daten kann der Zustandsautomat Maßnahmen initiieren, die eine Korrektur des Protokollfehlers erlauben. Beispielsweise kann der Zustandsautomat veranlassen, dass die fehlerhaft empfangenen Daten erneut übertragen werden. Damit weist die Schaltungsanordnung eine verbesserte Fehlererkennung und Fehlerbehebung auf.
Da die Schaltungsanordnung eine Mehrzahl von Zustandsautomaten enthält, kann die Schaltungsanordnung auch weiterhin Daten über die Schnittstelle übertragen, selbst wenn einer der Mehrzahl von Zustandsautomaten ausfällt. Der Ausfall eines der Mehrzahl von Zustandsautomaten kann beispielsweise durch einen Fehler im Entwurf des Zustandsautomaten oder durch einen Fehler bei der Produktion einer integrierten Halbleiterschaltung, die die Schaltungsanordnung enthält, bedingt sein. Beim Ausfall eines der Mehrzahl von Zustandsautomaten kann zwar ein dem ausgefallenen Zustandsautomaten zugeordnetes Schnittstellenprotokoll nicht mehr von der Schaltungsanordnung verarbeitet werden, es ist jedoch weiterhin ein Datenaustausch über ein anderes Schnittstellenprotokoll möglich. Die Schaltungsanordnung ist robust gegenüber Fehlern in der Schaltungsanordnung und weist somit eine verbesserte Zuverlässigkeit auf.
Das Verfahren zum Übertragen von Daten umfasst ein Übertragen von Signalen über eine Mehrzahl von Anschlüssen einer Schnittstelle. Die Signale werden entsprechend einem aktuell gültigen Schnittstellenprotokoll übertragen. Weiterhin umfasst das Verfahren ein Übertragen der Signale zu einer Mehrzahl von Zustandsautomaten. Jeder der Mehrzahl von Zustandsautomaten ist einem Schnittstellenprotokoll fest zugeordnet. Weiterhin umfasst das Verfahren ein Verarbeiten der Signale in einem der Mehrzahl von Zustandsautomaten entsprechend dem aktuell gültigen Schnittstellenprotokoll. Der Zustandsautomat, der die Signale verarbeitet, ist dem aktuell gültigen Schnittstellenprotokoll fest zugeordnet.
Bei der Verarbeitung der Signale in dem Zustandsautomaten werden Abweichungen vom aktuell gültigen Schnittstellenprotokoll zuverlässig erkannt und das Verfahren ermöglicht eine verbesserte Fehlererkennung und Fehlerbehebung. Darüber hinaus können bei dem Verfahren in einem ersten Zeitbereich Signale nach einem ersten Schnittstellenprotokoll in einem ersten Zustandsautomaten verarbeitet werden und unmittelbar danach in einem zweiten Zeitbereich können Signale nach einem zweiten Schnittstellenprotokoll in einem zweiten Zustandsautomaten verarbeitet werden. Das Verfahren ermöglicht somit eine hohe Signalverarbeitungsrate bzw. einen hohen Datendurchsatz. Weiterhin können beim Ausfall eines der Mehrzahl von Zustandsautomaten die über die Schnittstelle übertragenen Signale von einem anderen der Mehrzahl von Zustandsautomaten verarbeitet werden. Das Verfahren arbeitet somit zuverlässig, selbst wenn Fehler auftreten.
Verschiedene Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
In einer Ausgestaltung der Schaltungsanordnung ist jeder der Mehrzahl von Zustandsautomaten derart ausgestaltet, dass er anhand eines über die Mehrzahl von Anschlossen übertragenen Signals erkennt, dass auf der Schnittstelle eine Übertragung des ihm fest zugeordneten Schnittstellenprotokolls erfolgt. Die Schaltungsanordnung konfiguriert sich somit automatisch selbst. Beispielsweise ist keinerlei Konfiguration über einen Mikroprozessor erforderlich. Weiterhin wird kein extra Anschluss zur Konfiguration des Schnittstellenprotokolls innerhalb der Schaltungsanordnung benötigt, da ein bereits existierender Anschluss der Schnittstelle zur Erkennung des Schnittstellenprotokolls verwendet wird. Eine integrierte Halbleiterschaltung, die die Schaltungsanordnung enthält, hat folglich eine reduzierte Anzahl von Pins und damit eine reduzierte Größe.
In einer Ausgestaltung der Schaltungsanordnung umfasst die Schnittstelle eine serielle Schnittstelle. Jeder der Mehrzahl von Zustandsautomaten ist dabei derart ausgebildet, dass er Signale eines ihm fest zugeordneten seriellen Schnittstellenprotokolls verarbeitet. Der Einsatz einer seriellen Schnittstelle ermöglicht einen Datenaustausch über lediglich eine geringe Anzahl von Anschlüssen. Dieser Vorteil wirkt in synergetischer Weise mit der bereits vorher beschriebenen Nutzung einer gemeinsamen Schnittstelle und der Nutzung eines bereits existierenden Anschluss der Schnittstelle zur Erkennung des Schnittstellenprotokolls. Insgesamt wird bewirkt, dass eine integrierte Halbleiterschaltung, die die Schaltungsanordnung enthält, lediglich eine reduzierte Anzahl von Pins benötigt, um Daten über eine externe Schnittstelle mit weiteren Komponenten auszutauschen, wodurch die Abmessungen der integrierten Halbleiterschaltung gering gehauen werden können.
In einer Ausgestaltung der Schaltungsanordnung umfasst die Mehrzahl von Schnittstellenprotokollen ein serielles 2-Draht-Schnittstellenprotokoll und ein serielles 3-Draht-Schnittstellenprotokoll. In einer Ausgestaltung werden die zwei Signale des seriellen 2-Draht-Schnittstellenprotokolls in ähnlicher Weise in dem seriellen 3-Draht-Schnittstellenprotokoll verwendet. Beispielsweise umfasst das serielle 2-Draht-Schnittstellenprotokoll ein Taktsignal und ein Datensignal und diese beiden Signale werden auch im seriellen 3-Draht-Schnittstellenprotokoll als Taktsignal und als Datensignal verwendet. Ein Signal, das lediglich im seriellen 3-Draht-Schnittstellenprotokoll verwendet wird, dient den Zustandsautomaten zur Erkennung des über die Schnittstelle übertragenen Schnittstellenprotokolls. Das lediglich von dem seriellen 3-Draht-Schnittstellenprotokoll verwendete Signal ist beispielsweise ein Takt-Freigabe Signal, ein Bus-Freigabe Signal oder ein Bus-Auswahl Signal.
In einer Ausgestaltung der Schaltungsanordnung umfasst die Mehrzahl Schnittstellenprotokollen ein serielles SPI Schnittstellenprotokoll (im Englischen als „Serial Peripheral Interface” bezeichnet) und ein serielles RFFE Schnittstellenprotokoll (im Englischen als „Radio Frequency Front-End control interface” bezeichnet).
In einer Ausgestaltung der Schaltungsanordnung umfasst das serielle SPI Schnittstellenprotokoll ein Bus-Freigabe Signal und das Bus-Freigabe Signal dient der Mehrzahl von Zustandsautomaten zur Erkennung des über die Schnittstelle übertragenen Schnittstellenprotokolls.
In einer Ausgestaltung der Schaltungsanordnung ist die Schaltungsanordnung derart ausgestaltet, dass zu einem beliebigen Zeitpunkt maximal einer der Mehrzahl von Zustandsautomaten Daten über die Schnittstelle überträgt.
In einer Ausgestaltung der Schaltungsanordnung umfasst jedes der Mehrzahl von Schnittstellenprotokollen ein Taktsignal und ein Datensignal.
In einer Weiterbildung der Schaltungsanordnung umfasst die Schaltungsanordnung ein Datenregister und/oder ein Datenschieberegister. Das Datenregister und/oder das Datenschieberegister werden von jedem der Mehrzahl von Zustandsautomaten zur Zwischenspeicherung von über die Schnittstelle übertragenen Daten gemeinsam verwendet. Das Datenregister und/oder Datenschieberegister kann von der Mehrzahl von Zustandsautomaten gemeinsam genutzt werden, da zu einem beliebigen Zeitpunkt immer nur maximal ein Zustandsautomat über die Schnittstelle übertragene Daten verarbeitet. Durch die gemeinsame Nutzung des Datenregister und/oder des Datenschieberegister wird ein reduzierter Flächenbedarf und ein reduzierter Energiebedarf der Schaltungsanordnung bewirkt.
In einer Ausgestaltung der Schaltungsanordnung ist jeder der Mehrzahl von Zustandsautomaten derart ausgestaltet, dass er anhand eines über die Mehrzahl von Anschlüssen übertragenen Signals direkt erkennt, dass auf der Schnittstelle eine Übertragung des ihm fest zugeordneten Schnittstellenprotokolls erfolgt. Das Signal, anhand dessen ein Zustandsautomat das ihm zugeordnete Protokoll erkennt, wird direkt von der Schnittstelle zu dem Zustandsautomaten übertragen ohne dass eine Zwischenverarbeitung des Signals stattfindet.
In einer Weiterbildung der Schaltungsanordnung umfasst die Schaltungsanordnung eine Datenübertragungsblock-Generierungsschaltung. Die Datenübertragungsblock-Generierungsschaltung ist derart ausgestaltet, dass sie ein über die Mehrzahl von Anschlüssen empfangenes Signal verarbeitet und an die Mehrzahl von Zustandsautomaten weiterleitet. Jeder der Mehrzahl von Zustandsautomaten erkennt anhand des von der Datenübertragungsblock-Generierungsschaltung weitergeleiteten Signals, dass auf der Schnittstelle eine Übertragung des ihm fest zugeordneten Schnittstellenprotokolls erfolgt. Das Signal anhand dessen ein Zustandsautomat das ihm zugeordnete Protokoll erkennt, wird von der Schnittstelle empfangen und in der Datenübertragungsblock-Generierungsschaltung verarbeitet, bevor es an die Mehrzahl von Zustandsautomaten weitergeleitet wird. Das Signal wird somit indirekt von der Schnittstelle zu der Mehrzahl von Zustandsautomaten übertragen. Beispielsweise erfolgt in der Datenübertragungsblock-Generierungsschaltung eine Umsetzung von einem über die Schnittstelle empfangenen seriellen 2-Draht Schnittstellenprotokoll in ein serielles 3-Draht Schnittstellenprotokoll.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens wird das aktuell gültige Schnittstellenprotokoll anhand eines über die Mehrzahl von Anschlüssen übertragenen Signals erkannt.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens ist das aktuell gültige Schnittstellenprotokoll ein serielles Schnittstellenprotokoll.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens verarbeitet zu einem beliebigen Zeitpunkt maximal einer der Mehrzahl von Zustandsautomaten die Signale.
Eine Weiterbildung des Verfahrens umfasst ein Zwischenspeichern von über die Schnittstelle übertragenen Daten.
Eine Weiterbildung des Verfahrens umfasst ein Zwischenverarbeiten eines über die Mehrzahl von Anschlüssen übertragenen Signals und ein Erkennen des Schnittstellenprotokolls anhand des zwischenverarbeiteten Signals.
Ausführungsbeispiele werden nachfolgend, Bezug nehmend auf die beiliegenden Figuren, näher erläutert. Die am weitesten links liegende(n) Ziffer(n) der Bezugszeichen kennzeichnen die Figur, in der das Bezugszeichen zum ersten Mal verwendet wird. Die Verwendung von gleichen oder ähnlichen Bezugszeichen in der Beschreibung und in den Figuren zeigt gleiche oder ähnliche Elemente an. Die Erfindung ist nicht auf die konkret beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern kann in geeigneter Weise modifiziert und abgewandelt werden. Es liegt im Rahmen der Erfindung, einzelne Merkmale und Merkmalskombinationen einer Ausführungsform mit Merkmalen und Merkmalskombinationen einer anderen Ausführungsform geeignet zu kombinieren, um zu weiteren Ausführungsformen zu gelangen.
Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der Schaltungsanordnung;
2A eine schematische Darstellung eines Systems, bei dem eine Master-Komponente mit einer Slave-Komponente über eine SPI Schnittstelle verbunden ist;
2B einen Ausschnitt aus einem zeitlichen Verlauf von Signalen, die über die in 2A dargestellte SPI Schnittstelle gemäß einem SPI Schnittstellenprotokoll übertragen werden;
3A eine schematische Darstellung eines Systems, bei dem eine Master-Komponente mit einer Slave-Komponente über eine RFFE Schnittstelle verbunden ist;
3B einen Ausschnitt aus einem zeitlichen Verlauf von Signalen, die über die in 3B dargestellte RFFE Schnittstelle gemäß einem RFFE Schnittstellenprotokoll übertragen werden;
4 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform der Schaltungsanordnung;
5 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform der Schaltungsanordnung;
6 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines Systems; und
7 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Übertragen von Daten.
1 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der Schaltungsanordnung. Die Schaltungsanordnung 100 umfasst eine Schnittstelle 102 und eine Mehrzahl von Zustandsautomaten 104, 106. Die Schnittstelle 102 umfasst eine Mehrzahl von Anschlüssen 102_1, 102_2, 102_3, 102_4, über die Signale entsprechend einer Mehrzahl von Schnittstellenprotokollen übertragbar sind. Jeder der Mehrzahl von Zustandsautomaten 104, 106 ist mit der Schnittstelle 102 verbunden und jeder der Mehrzahl von Zustandsautomaten 104, 106 verarbeitet Signale eines ihm fest zugeordneten Schnittstellenprotokolls.
Beispielsweise empfängt und sendet der erste Zustandsautomat 104 Signale von und zu der Schnittstelle 102 gemäß einem ersten Schnittstellenprotokoll und der zweite Zustandsautomat 106 empfängt und sendet Signale von und zu der Schnittstelle 102 gemäß einem zweiten Schnittstellenprotokoll, wobei sich das erste Schnittstellenprotokoll vom zweiten Schnittstellenprotokoll unterscheidet. Der erste Zustandsautomat 104 ist für die Verarbeitung von Signalen gemäß dem ersten Schnittstellenprotokoll entworfen und der zweite Zustandsautomat 106 ist für die Verarbeitung von Signalen gemäß dem zweiten Schnittstellenprotokoll entworfen.
Da der erste Zustandsautomat 104 speziell auf die Verarbeitung von Signalen nach dem ersten Schnittstellenprotokoll zugeschnitten ist, kann er Abweichungen der empfangenen Signale vom ersten Schnittstellenprotokoll zuverlässig erkennen. Gleiches gilt entsprechend für den zweiten Zustandsautomat 106 und Abweichungen vom zweiten Schnittstellenprotokoll. Die Schaltungsanordnung 100 erkennt somit in zuverlässiger Weise Übertragungsfehler auf der Schnittstelle 102.
In einer Ausführungsform veranlasst der erste Zustandsautomat 104 bzw. der zweite Zustandsautomat 106, nachdem er einen Übertragungsfehler auf der Schnittstelle 102 detektiert hat, dass die fehlerhafte Übertragung korrigiert wird. Beispielsweise veranlasst der erste Zustandsautomat 104 bzw. der zweite Zustandsautomat 106, dass ein fehlerhaft übertragener Datenstrom erneut übertragen wird. In dieser Ausführung erkennt die Schaltungsanordnung 100 nicht nur in zuverlässiger Weise Übertragungsfehler, sondern sie korrigiert auch in zuverlässiger Weise Übertragungsfehler auf der Schnittstelle 102.
Die Schaltungsanordnung 100 verarbeitet Signale gemäß dem ersten Schnittstellenprotokoll mit dem ersten Zustandsautomat 104 und Signale gemäß dem zweiten Schnittstellenprotokoll mit dem zweiten Zustandsautomat 106. Selbst wenn beispielsweise der erste Zustandsautomat 104 ausfällt, kann eine Übertragung von Daten über die Schnittstelle 102 mittels des zweiten Zustandsautomaten 106 weiterhin erfolgen. Der Ausfall des ersten Zustandsautomaten 104 kann beispielsweise durch einen Fehler im Entwurf des ersten Zustandsautomaten 104 oder durch einen Fehler bei der Produktion des ersten Zustandsautomaten 104, wenn er auf einer integrierten Halbleiterschaltung enthalten ist, bedingt sein. Beim Ausfall des ersten Zustandsautomaten 104 kann die Schaltungsanordnung 100 zwar das erste Schnittstellenprotokoll nicht mehr bedienen, die Datenübertragung in der Schaltungsanordnung 100 ist jedoch nicht komplett blockiert, denn es ist weiterhin eine Übertragung gemäß dem zweiten Schnittstellenprotokoll möglich. Die Schaltungsanordnung 100 ist somit robust gegenüber Fehler und hat eine verbesserte Zuverlässigkeit.
Die Schaltungsanordnung 100 bedient eine Mehrzahl von Schnittstellenprotokollen, nämlich ein erstes Schnittstellenprotokoll und ein zweites Schnittstellenprotokoll, und kann deshalb flexibel in unterschiedlichen Anwendungsumgebungen eingesetzt werden. Weiterhin kann die Schaltungsanordnung 100 über die Schnittstelle 102 mehrere Datenblöcke hintereinander übertragen, wobei die Datenblöcke unterschiedlichen Schnittstellenprotokollen angehören. Innerhalb der Schaltungsanordnung erfolgt die Verarbeitung der Daten entweder in dem ersten Zustandsautomaten 104 oder in dem zweiten Zustandsautomaten 106 abhängig davon, welchem Schnittstellenprotokoll der aktuell übertragene Datenblock angehört. Da die Schaltungsanordnung für jedes Schnittstellenprotokoll einen dedizierten Zustandsautomaten 104, 106 enthält, ist ein Umschalten zwischen den Schnittstellenprotokollen der über die Schnittstelle 102 übertragenen Daten ohne Wartezeit möglich. Über die Schnittstelle 102 kann beispielsweise ein erster Datenblock gemäß einem ersten Schnittstellenprotokoll übertragen werden und unmittelbar zeitlich darauf folgend kann ein zweiter Datenblock gemäß einem zweiten Schnittstellenprotokoll übertragen werden. Die Schaltungsanordnung 100 erlaubt somit einen hohen Datendurchsatz bzw. eine hohe Datenübertragungsrate.
Nachdem sich der erste Zustandsautomat 104 und der zweite Zustandsautomat 106 eine gemeinsame Schnittstelle 102 teilen, benötigt die Schaltungsanordnung 100 lediglich eine geringe Anzahl von Anschlüssen. Ist die Schaltungsanordnung 100 in einer integrierten Halbleiterschaltung enthalten, dann entspricht die Schnittstelle 102 einer Schnittstelle der integrierten Halbleiterschaltung, über die die integrierte Halbleiterschaltung mit weiteren integrierten Halbleiterschaltungen bzw. weiteren Komponenten kommuniziert. Ist nicht der Flächenbedarf der Logik- und Speicherelemente der integrierten Halbleiterschaltung, sondern die Anzahl der Schnittstellen-Anschlüsse der integrierten Halbleiterschaltung der limitierende Faktor mit Bezug auf ihre Abmessungen, so ermöglicht die gemeinsame Schnittstelle 102 die Bereitstellung einer integrierten Halbleiterschaltung mit geringen Abmessungen. Eine integrierte Halbleiterschaltung, die die Schaltungsanordnung 100 enthält, kann somit platzsparend in ein System, beispielsweise auf einer Platine, integriert werden.
2A zeigt eine schematische Darstellung eines Systems, bei dem eine Master-Komponente mit einer Slave-Komponente über eine SPI Schnittstelle verbunden ist. 2B zeigt einen Ausschnitt aus einem zeitlichen Verlauf von Signalen, die über die in 2A dargestellte SPI Schnittstelle gemäß einem SPI Schnittstellenprotokoll übertragen werden. Bei dem SPI Schnittstellenprotokoll handelt es sich um ein 3-Draht Schnittstellenprotokoll.
Das in 2A gezeigte System umfasst eine Master-Komponente 208 und eine Slave-Komponente 210, die Daten über eine SPI Schnittstelle 202 untereinander austauschen. Eine Master-Komponente ist eine aktive Komponente, die eine Übertragung auf einer Schnittstelle auslosen kann. Eine Slave-Komponente hingegen ist eine passive Komponente, die nur auf der Schnittstelle kommuniziert, wenn sie dazu aufgefordert wird. Die SPI Schnittstelle 202 umfasst drei Anschlüsse 202_1, 202_2, 202_3.
Über die in 2A gezeigten drei Anschlüsse 202_1, 202_2, 202_3 werden die in 2B dargestellten Signale SPI_CLK, SPI_SS und SPI_DRW übertragen. Das Signal SPI_CLK wird über den Anschluss 202_2 übertragen und ist ein Taktsignal. Das Signal SPI_SS wird über den Anschluss 202_3 übertragen und ist ein Bus-Freigabe Signal. Beide Signale SPI_CLK und SPI_SS werden vom Master 208 zum Slave 210 gesendet. Das Signal SPI_DRW wird über den Anschluss 202_1 übertragen und ist ein bidirektionales Datensignal, über das Daten zwischen dem Master 208 und dem Slave 210 ausgetauscht werden. Bei den über das Signal SPI_DRW übertragenen Daten handelt es sich beispielsweise um Adressdaten, Nutzdaten oder Steuerdaten.
In 2B wird zum Zeitpunkt T1 das Signal SPI_SS von der Master-Komponente 208 auf einen Logikwert „1” getrieben, d. h. aktiviert, und die Slave-Komponente 210 wird dadurch eingeschaltet. Die Slave-Komponente 210 verarbeitet über das Signal SPI_DRW übertragene Daten, solange wie das Signal SPI_SS aktiv ist. Bei einer Datenübertragung von der Master-Komponente 208 zur Slave-Komponente 210 werden Daten mit der fallenden Flanke des Taktsignals SPI_CLK von der Master-Komponente 208 ausgegeben und mit der steigenden Flanke des Taktsignals SPI_CLK von der Slave-Komponente eingelesen. Beispielsweise wird zum Zeitpunkt T2 ein Datum von der Master-Komponente 208 über das Signal SPI_DRW ausgegeben und zum Zeitpunkt T3 wird dieses Datum von der Slave-Komponente 210 eingelesen. Bei einer Datenübertragung von der Slave-Komponente 210 zu der Master-Komponente 208 halt die Master-Komponente 208 das Datensignal SPI_DRW in einem hochohmigen Zustand, während die Slave-Komponente 210 Daten mit der fallenden Flanke des Taktsignals SPI_CLK über das Signal SPI_DRW aussendet, die von der Master-Komponente 208 mit der steigenden Flanke des Taktsignals SPI_CLK eingelesen werden.
In einer alternativen Ausführungsform ist eine Mehrzahl von Slave-Komponenten über die SPI Schnittstelle 202 mit der Master-Komponente 210 verbunden. Die Slave-Komponenten sind parallel zueinander geschaltet und eine Auswahl der jeweilig angesprochenen Slave-Komponente erfolgt mittels einer Adressbit-Sequenz, die über das Datensignal SPI_DRW seriell übertragen wird.
3A zeigt eine schematische Darstellung eines Systems, bei dem eine Master-Komponente mit einer Slave-Komponente über eine RFFE Schnittstelle verbunden ist. 3B zeigt einen Ausschnitt aus einem zeitlichen Verlauf von Signalen, die über die in 3B dargestellte RFFE Schnittstelle gemäß einem RFFE Schnittstellenprotokoll übertragen werden. Bei dem RFFE Schnittstellenprotokoll handelt es sich um ein 2-Draht Schnittstellenprotokoll.
Das in 3A gezeigte System umfasst eine Master-Komponente 308 und eine Slave-Komponente 310, die Daten über eine RFFE Schnittstelle 302 untereinander austauschen. Die RFFE Schnittstelle 302 umfasst zwei Anschlüsse 302_1, 302_2.
Über die in 3A gezeigten zwei Anschlüsse 302_1, 302_2 werden die in 2B dargestellten Signale SCLK und SDATA übertragen. Das Signal SCLK wird über den Anschluss 302_2 übertragen und ist ein Taktsignal, das vom Master 308 zum Slave 310 gesendet wird. Das Signal SDATA wird über den Anschluss 302_1 übertragen und ist ein bidirektionales Datensignal, über das Daten zwischen dem Master 308 und dem Slave 310 ausgetauscht werden. Bei den über das Signal SDATA übertragenen Daten handelt es sich beispielsweise um Adressdaten, Nutzdaten oder Steuerdaten.
In 3B läuft im Zeitraum t1 über die Signale SCLK und SDATA eine Startsequenz ab, die für das RFFE Schnittstellenprotokoll spezifisch ist. Im Zeitraum t2 werden Daten über das Signal SDATA zwischen dem Master 308 und dem Slave 310 ausgetauscht. Daten werden mit einer steigenden Flanke des Taktsignals SCLK ausgegeben und sind bei einer fallenden Flanke des Taktsignals SCLK stabil, so dass sie eingelesen werden können. Im Zeitraum t3 findet ein Busrückgabe-Takt statt.
In einer alternativen Ausführungsform ist eine Mehrzahl von Slave-Komponenten über die RFFE Schnittstelle 302 mit der Master-Komponente 310 verbunden. Die Slave-Komponenten sind parallel zueinander geschaltet und eine Auswahl der jeweilig angesprochenen Slave-Komponente erfolgt mittels einer Adressbit-Sequenz, die über das Datensignal SDATA seriell übertragen wird.
4 zeigt eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform der Schaltungsanordnung. Die Schaltungsanordnung 400 umfasst eine Schnittstelle 402 und zwei Zustandsautomaten 404, 406. Der erste Zustandsautomat 404 verarbeitet Signale gemäß einem SPI Schnittstellenprotokoll, d. h. dem ersten Zustandsautomaten 404 ist das SPI Schnittstellenprotokoll fest zugeordnet. Der zweite Zustandsautomat 406 verarbeitet Signale gemäß einem RFFE Schnittstellenprotokoll, d. h. dem zweiten Zustandsautomaten 406 ist das RFFE Schnittstellenprotokoll fest zugeordnet. Die Schnittstelle 402 umfasst drei Anschlüsse 402_1, 402_2, 402_3. Sowohl der erste Zustandsautomat 404, als auch der zweite Zustandsautomat 406 ist mit den drei Anschlüssen 402_1, 402_2, 402_3 der Schnittstelle 402 verbunden. Mit anderen Worten ausgedrückt, teilen sich der erste Zustandsautomat 404 und der zweite Zustandsautomat 406 die drei Anschlüssen 402_1, 402_2, 402_3 der Schnittstelle 402.
Über den Anschluss 402_1 der Schnittstelle 402 wird ein Datensignal gemäß dem SPI oder RFFE Schnittstellenprotokoll übertragen. Das Datensignal ist mit einem Anschluss SPI_DRW des SPI Zustandsautomaten 404 und mit einem Anschluss SDATA des RFFE Zustandsautomaten 406 verbunden. Über den Anschluss 402_2 der Schnittstelle 402 wird ein Taktsignal gemäß dem SPI oder RFFE Schnittstellenprotokoll übertragen. Das Taktsignal ist mit einem Anschluss SPI_CLK des SPI Zustandsautomaten 404 und mit einem Anschluss SCLK des RFFE Zustandsautomaten 406 verbunden. Das Datensignal und das Taktsignal werden in dem SPI Zustandsautomaten 404 und in dem RFFE Zustandsautomaten 406 in ähnlicher Weise verwendet.
Über den Anschluss 402_3 wird ein Bus-Freigabe Signal gemäß dem SPI Schnittstellenprotokoll übertragen. Das Bus-Freigabe Signal wird lediglich im SPI Schnittstellenprotokoll verwendet und ist mit einem Anschluss SPI_SS des SPI Zustandsautomaten 404 verbunden. Ein invertiertes Bus-Freigabe Signal wird einem Anschluss/RESET des RFFE Zustandsautomaten 406 zugeführt. Das Bus-Freigabe Signal wird zur Auswahl des SPI Zustandsautomaten 404 oder des RFFE Zustandsautomaten 406 verwendet. Wird das Bus-Freigabe Signal über den Anschluss 402_3 der Schnittstelle 402 auf den Logikwert „1” getrieben, dann wird der SPI Zustandsautomat 404 über seinen Anschluss SPI_SS eingeschaltet und verarbeitet über seine Anschlüsse SPI_DRW und SPI_CLK übertragene Signale gemäß dem SPI Schnittstellenprotoll. Gleichzeitig empfängt der RFFE Zustandsautomat 406 über seinen Anschluss/RESET den Logikwert „0”, d. h. der Reset des RFFE Zustandsautomaten 406 ist aktiv und der RFFE Zustandsautomat reagiert nicht auf über seine Anschlüsse SDATA und SCLK übertragene Signale. Wird das Bus-Freigabe Signal über den Anschluss 402_3 der Schnittstelle 402 auf den Logikwert „0” getrieben, dann reagiert der SPI Zustandsautomat 404 nicht auf über seine Anschlüsse SPI_DRW und SPI_CLK übertragene Signale. Der RFFE Zustandsautomat 406 hingegen verarbeitet die über seine Anschlüsse SDATA und SCLK übertragenen Signale. Durch die gemeinsame Verwendung des Bus-Freigabe Signals zur Auswahl des SPI Zustandsautomaten 404 oder des RFFE Zustandsautomaten 406 wird erreicht, dass zu einem beliebigen Zeitpunkt maximal einer der Zustandsautomaten 404, 406 über die Schnittstelle 402 übertragene Daten verarbeitet.
In einer Ausführungsform ist die Schaltungsanordnung 400 in einer Slave-Komponente enthalten, die mit einer Master-Komponente verbunden ist. Dabei sind die Anschlüsse 402_1, 402_2, 402_3 der Schnittstelle 402 der Schaltungsanordnung 400 mit der Master-Komponente verbunden. Die Schaltungsanordnung 400 bzw. die Slave-Komponente kann sowohl mit einer Master-Komponente, die eine SPI-Schnittstelle hat, als auch mit einer Master-Komponente, die eine RFFE-Schnittstelle hat, zusammenarbeiten. Die Schaltungsanordnung 400 bzw. die Slave-Komponente kann deshalb flexibel und in einem breiten Anwendungsgebiet eingesetzt werden.
Das Umschalten zwischen den Schnittstellenprotokollen innerhalb der Schaltungsanordnung 400 bzw. innerhalb der Slave-Komponente erfolgt über das Bus-Freigabe Signal, das über den Anschluss 402_3 der Schnittstelle 402 übertragen wird. Für den Fall, dass die Slave-Komponente mit einer SPI-Master-Komponente verbunden ist, wird das von der SPI-Master-Komponente nach dem SPI Schnittstellenprotokoll erzeugte Signal mit dem Anschluss 402_3 der Schnittstelle 402 verbunden. Für den Fall, dass die Slave-Komponente mit einer RFFE-Master-Komponente verbunden ist, wird das von der RFFE-Master-Komponente ausgegebene und mit dem Anschluss 402_3 der Schnittstelle 402 verbundene Signal beispielsweise innerhalb der RFFE-Master-Komponente dauerhaft auf den Logikwert „0” getrieben.
Innerhalb der Schaltungsanordnung 400 arbeiten der SPI Zustandsautomat 404 und der RFFE Zustandsautomat 406 unabhängig voneinander. Die Zustandsautomaten 404, 406 erkennen automatisch anhand des über den Anschluss 402_3 der Schnittstelle 402 übertragenen Bus-Freigabe Signals, ob auf der Schnittstelle 402 eine Übertragung von Signalen des ihnen zugeordneten Schnittstellenprotokolls erfolgt. Die Zustandsautomaten 404, 406 erkennen das Schnittstellenprotokoll an dem Bus-Freigabe Signal direkt, d. h. es erfolgt keine Zwischenverarbeitung des Bus-Freigabe Signals. Nach Erkennung des aktuell gültigen Schnittstellenprotokolls werden Daten automatisch gemäß dem aktuell gültigen Schnittstellenprotokoll innerhalb der Schaltungsanordnung 400 verarbeitet.
Die Zustandsautomaten 404, 406 teilen sich eine gemeinsame Schnittstelle 402 und dadurch wird mit der Schaltungsanordnung 400 die Bereitstellung einer integrierten Halbleiterschaltung mit einer geringen Anzahl von Pins ermöglicht, ähnlich wie mit Bezug auf 1 bereits dargestellt und beschrieben. Nachdem zur Erkennung des aktuell gültigen Schnittstellenprotokolls ein bereits existierender Anschluss 402_3 der gemeinsamen Schnittstelle 402 verwendet wird, wird dieser Effekt in synergetischer Weise verstärkt und mit der Schaltungsanordnung 400 wird die Bereitstellung einer integrierten Halbleiterschaltung mit geringen Abmessungen ermöglicht.
Der erste Zustandsautomat 404 ist speziell für die Verarbeitung des SPI Schnittstellenprotokolls entworfen und der zweite Zustandsautomat 406 ist speziell für die Verarbeitung des RFFE Schnittstellenprotokolls entworfen. Ähnlich wie bereits mit Bezug auf 1 dargestellt und beschrieben, ermöglicht dies eine zuverlässige Erkennung und Korrektur von Übertragungsfehlern, die über die Schnittstelle 402 auftreten. Außerdem ist beim Ausfall einer der beiden Zustandsautomaten 404, 406 weiterhin eine Übertragung mittels des anderen der beiden Zustandsautomaten 404, 406 möglich, was zu einer hohen Robustheit gegenüber Fehlern und zu einer hohen Zuverlässigkeit der Schaltungsanordnung 400 führt, ähnlich wie bereits mit Bezug auf 1 dargestellt und beschrieben. Weiterhin erlaubt die Schaltungsanordnung 400 einen hohen Datendurchsatz, da zwischen dem SPI Schnittstellenprotokoll und dem RFFE Schnittstellenprotokoll ohne Wartezeit umgeschaltet werden kann, ähnlich wie bereits mit Bezug auf 1 dargestellt und beschrieben.
Die Schaltungsanordnung 400 umfasst weiterhin ein serielles Schieberegister 412 und ein Datenregister 414. Das serielle Schieberegister 412 ist mit den beiden Zustandsautomaten 404, 406 und mit dem Datenregister 414 verbunden. Das Datenregister 414 ist ebenfalls mit den beiden Zustandsautomaten 404, 406 verbunden. Daten werden beispielsweise im Datenregister 414 zwischengespeichert und durch das serielle Schieberegister 412 geschoben bevor bzw. nachdem die Daten über die serielle Schnittstelle 402 übertragen werden. Da die beiden Zustandsautomaten 404, 406 niemals gleichzeitig über die Schnittstelle 402 übertragenen Daten verarbeiten, können sich die beiden Zustandsautomaten 404, 406 das serielle Schieberegister 412 und das Datenregister 414 teilen. Die gemeinsame Nutzung des seriellen Schieberegisters 412 und des Datenregisters 414 bewirkt einen reduzierten Flächenbedarf und einen reduzierten Energiebedarf der Schaltungsanordnung 400.
5 zeigt eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform der Schaltungsanordnung. Die Schaltungsanordnung 500 umfasst eine Schnittstelle 502, zwei Zustandsautomaten 504, 506, ein serielles Schieberegister 512, ein Datenregister 514 und eine Datenübertragungsblock-Generierungsschaltung 516. In ähnlicher Weise wie bei der mit Bezug auf 4 dargestellten und beschriebenen Schaltungsanordnung 400, ist ein erster Zustandsautomat 504 einem ersten Schnittstellenprotokoll zugeordnet und ein zweiter Zustandsautomat 506 ist einem zweiten Schnittstellenprotokoll zugeordnet. Das erste Schnittstellenprotokoll unterscheidet sich von dem zweiten Schnittstellenprotokoll. Der erste Zustandsautomat 504 und der zweite Zustandsautomat 506 teilen sich die gemeinsame Schnittstelle 502. Über einen ersten Anschluss 502_1 der Schnittstelle 502 wird eine Datensignal zu dem ersten Zustandsautomaten 504 und zu dem zweiten Zustandsautomaten 506 übertragen und über einen zweiten Anschluss 502_2 der Schnittstelle 502 wird ein Taktsignal zu dem ersten Zustandsautomaten 504 und zu dem zweiten Zustandsautomaten 506 übertragen.
Über einen dritten Anschluss 502_3 wird ein Signal zur Datenübertragungsblock-Generierungsschaltung 516 übertragen und die Datenübertragungsblock-Generierungsschaltung 516 verarbeitet dieses Signal zusammen mit dem Datensignal und dem Taktsignal, die die Datenübertragungsblock-Generierungsschaltung 516 ebenfalls empfängt. Das verarbeitete Signal 518 wird von der Datenübertragungsblock-Generierungsschaltung 516 an den ersten Zustandsautomaten 504 und an den zweiten Zustandsautomaten 506 ausgegeben und jeder der Zustandsautomaten 504, 506 erkennt anhand des Signals 518, ob auf der Schnittstelle 502 eine Übertragung nach dem ihm fest zugeordneten Schnittstellenprotokoll erfolgt. Im Gegensatz zu der mit Bezug auf 4 dargestellten und beschriebenen Schaltungsanordnung, erkennen die Zustandsautomaten 504, 506 das ihnen zugeordnete Schnittstellenprotokoll indirekt aus den über die Schnittstelle 502 übertragenen Signalen. Es erfolgt nämlich eine Zwischenverarbeitung der über die Schnittstelle 502 übertragenen Signale in der Datenübertragungsblock-Generierungsschaltung 516.
Bei der in 5 dargestellten Ausführungsform gibt die Datenübertragungsblock-Generierungsschaltung 516 das gleiche Signal 518 an die beide Zustandsautomaten 504, 506 aus. In einer alternativen Ausführungsform gibt die Datenübertragungsblock-Generierungsschaltung 516 an jede der beiden Zustandsautomaten 504, 506 ein getrenntes Signal aus, wobei die Signale mit unterschiedlicher Logik innerhalb der Datenübertragungsblock-Generierungsschaltung 516 generiert werden. Die Zwischenverarbeitung in der Datenübertragungsblock-Generierungsschaltung 516 kann auf vielfältige Art und Weise erfolgen und wird in diesem Zusammenhang nicht näher beschrieben.
Die mit Bezug auf 1, 4 und 5 dargestellten und beschriebenen Schaltungsanordnungen 100, 400, 500 umfassen jeweils zwei Zustandsautomaten. In einer alternativen Ausführungsform umfasst eine Schaltungsanordnung mehr als zwei Zustandsautomaten und kann so mehr als zwei verschiedene Schnittstellenprotokolle verarbeiten.
Die mit Bezug auf 1, 4 und 5 dargestellten Schaltungsanordnungen 100, 400, 500 wurden anhand von seriellen Schnittstellenprotokollen, beispielsweise anhand des RFFE Schnittstellenprotokolls und anhand des SPI Schnittstellenprotokolls, beschrieben. In einer alternativen Ausführungsform verarbeitet eine Schaltungsanordnung eine Mehrzahl von anderen Schnittstellenprotokollen, beispielsweise eine Mehrzahl von parallelen Schnittstellenprotokollen oder von anderen seriellen Schnittstellenprotokollen.
6 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines Systems, das beispielsweise als Teil eines HF (Hochfrequenz) Front-End in mobilen Drahtlos-Systemen eingesetzt wird. Das System 618 umfasst einen Transceiver 620, einen Antennenschalter 622, eine Antenne 624 und eine Mehrzahl von Schaltungsanordnungen 600_1, 600_2, 600_3, 600_4, 600_5, 600_6, 600_7, 600_8.
Der Transceiver 620 sendet und empfängt Signale zu und von dem Antennenschalter 622, der mit der Antenne 624 gekoppelt ist. Über die Antenne 624 sendet und empfängt das System 618 hochfrequente Signale. Die Übertragung der Signale zwischen dem Transceiver 620 und dem Antennenschalter 622 erfolgt über die Schaltungsanordnungen 600_1, 600_2, 600_3, 600_4, 600_5, 600_6, 600_7, 600_8. In einer Ausführungsform sind die Schaltungsanordnungen 600_1, 600_3, 600_6, 600_8 Filter-Schaltungen und die Schaltungsanordnungen 600_2, 600_4, 600_5, 600_7 sind Verstärker-Schaltungen. Dabei bilden der Filter 600_1 und der Verstärker 600_2 einen ersten Signalpfad, über den Daten von dem Antennenschalter 622 zu dem Transceiver 620 übertragen werden und der Filter 600_3 und der Verstärker 600_4 bilden einen zweiten Signalpfad, über den Daten von dem Antennenschalter 622 zu dem Transceiver 620 übertragen werden. Weiterhin bilden der Verstärker 600_5 und der Filter 600_6 einen ersten Signalpfad, über den Daten von dem Transceiver 620 zu dem Antennenschalter 622 übertragen werden und der Verstärker 600_7 und der Filter 600_8 bilden einen zweiten Signalpfad, über den Daten von dem Transceiver 620 zu dem Antennenschalter 622 übertragen werden.
Der Transceiver 620, der Antennenschalter 622 und die Schaltungsanordnungen 600_1, 600_2, 600_3, 600_4, 600_5, 600_6, 600_7, 600_8 sind über einen Steuerbus 626 miteinander verbunden. Der Transceiver 620 ist eine Master-Komponente im Bussystem des Steuerbusses 626 und der Antennenschalter 622 und die Schaltungsanordnungen 600_1, 600_2, 600_3, 600_4, 600_5, 600_6, 600_7, 600_8 sind Slave-Komponenten im Bussystem des Steuerbusses 626. Der Antennenschalter 622 und die Schaltungsanordnungen 600_1, 600_2, 600_3, 600_4, 600_5, 600_6, 600_7, 600_8 enthalten eine Schaltungsanordnung, wie sie beispielhaft mit Bezug auf 1, 4 und 5 dargestellt und beschrieben ist. Der Antennenschalter 622 und die Schaltungsanordnungen 600_1, 600_2, 600_3, 600_4, 600_5, 600_6, 600_7, 600_8 sind jeweils über eine Schnittstelle mit dem Steuerbus 626 verbunden. Der Antennenschalter 622 und die Schaltungsanordnungen 600_1, 600_2, 600_3, 600_4, 600_5, 600_6, 600_7, 600_8 können eine Mehrzahl von Busprotokollen bzw. Schnittstellenprotokollen bearbeiten. Wird in dem System 618 der Transceiver 620 ausgetauscht, beispielsweise durch einen Transceiver eines anderen Herstellers, und hat der Transceiver des anderen Herstellers ein unterschiedliches Schnittstellenprotokoll, so können der Antennenschalter 622 und die Schaltungsanordnungen 600_1, 600_2, 600_3, 600_4, 600_5, 600_6, 600_7, 600_8 im System 618 unverändert bestehen bleiben, da sie mehrere Schnittstellenprotokolle verarbeiten können. Der Antennenschalter 622 und die Schaltungsanordnungen 600_1, 600_2, 600_3, 600_4, 600_5, 600_6, 600_7, 600_8 sind somit unabhängig von der Master-Komponente 620, mit der sie im System 618 über den Steuerbus 626 verbunden sind, und sie erkennen und verarbeiten automatisch das von der Master-Komponente 620 am Steuerbus 626 verwendete Schnittstellenprotokoll.
Das mit Bezug auf 6 dargestellte und beschriebene System 618 umfasst eine Master-Komponente 620 und mehrere Slave-Komponenten 600_1, 600_2, 600_3, 600_4, 600_5, 600_6, 600_7, 600_8, 622. In einer alternativen Ausführungsform umfasst ein System mehrere Master-Komponenten und mehrere Slave-Komponenten, die über einen Steuerbus verbunden sind. Die Mehrzahl von Master-Komponenten verwenden entweder das gleiche Schnittstellenprotokoll oder unterschiedliche Schnittstellenprotokolle.
In einer Ausführungsform des Systems 618 sind der Transceiver 620, der Antennenschalter 622 und jede der Mehrzahl von Schaltungsanordnungen 600_1, 600_2, 600_3, 600_4, 600_5, 600_6, 600_7, 600_8 jeweils in einem getrennten Halbleiterbauelement bzw. in einem getrennten Chipgehäuse angeordnet. In einer alternativen Ausführungsform sind ein oder mehrere Komponenten in einem gemeinsamen Chipgehäuse integriert.
7 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 700 zum Übertragen von Daten.
In 702 werden Signalen über eine Mehrzahl von Anschlüssen einer Schnittstelle übertragen. Die Signale werden entsprechend einem aktuell gültigen Schnittstellenprotokoll übertragen.
In 704 werden die Signale zu einer Mehrzahl von Zustandsautomaten übertragen. Jeder der Mehrzahl von Zustandsautomaten ist einem Schnittstellenprotokoll fest zugeordnet.
In 706 werden die Signale in einem der Mehrzahl von Zustandsautomaten entsprechend dem aktuell gültigen Schnittstellenprotokoll verarbeitet.
In einer Ausführungsform wird das aktuell gültige Schnittstellenprotokoll anhand eines über die Mehrzahl von Anschlüssen übertragenen Signals erkannt.
In einer weiteren Ausführungsform ist das aktuell gültige Schnittstellenprotokoll ein serielles Schnittstellenprotokoll.
In einer weiteren Ausführungsform verarbeitet zu einem beliebigen Zeitpunkt maximal einer der Mehrzahl von Zustandsautomaten die Signale.
In einer weiteren Ausführungsform umfasst das Verfahren ein Zwischenspeichern von über die Schnittstelle übertragenen Daten.
In einer weiteren Ausführungsform umfasst das Verfahren ein Zwischenverarbeiten eines über die Mehrzahl von Anschlüssen übertragenen Signals. Das Verfahren umfasst weiterhin ein Erkennen des Schnittstellenprotokolls anhand des zwischenverarbeiteten Signals.
Das Verfahren 700 kann beispielsweise mittels einer der in 1–6 dargestellten Ausführungsformen durchgeführt werden.

Claims

Schaltungsanordnung (100, 400, 500) mit: einer Schnittstelle (102, 402, 502), wobei die Schnittstelle eine Mehrzahl von Anschlüssen (102_1, 102_2, 102_3, 102_4, 402_1, 402_2, 402_3, 502_1, 502_2, 502_3) umfasst, über die Signale entsprechend einer Mehrzahl von Schnittstellenprotokollen übertragbar sind, und einer Mehrzahl von Zustandsautomaten (104, 106, 404, 406, 504, 506), wobei jeder der Mehrzahl von Zustandsautomaten mit der Schnittstelle verbunden ist und wobei jeder der Mehrzahl von Zustandsautomaten derart ausgebildet ist, dass er Signale eines ihm fest zugeordneten Schnittstellenprotokolls verarbeitet.
Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, wobei jeder der Mehrzahl von Zustandsautomaten derart ausgestaltet ist, dass er anhand eines über die Mehrzahl von Anschlüssen übertragenen Signals erkennt, dass auf der Schnittstelle eine Übertragung des ihm fest zugeordneten Schnittstellenprotokolls erfolgt.
Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schnittstelle eine serielle Schnittstelle umfasst.
Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, wobei die Mehrzahl von Schnittstellenprotokollen ein serielles 2-Draht-Schnittstellenprotokoll und ein serielles 3-Draht-Schnittstellenprotokoll umfasst.
Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, wobei Signale des seriellen 2-Draht-Schnittstellenprotokolls in ähnlicher Weise in dem seriellen 3-Draht-Schnittstellenprotokoll verwendet werden und wobei ein lediglich in dem seriellen 3-Draht-Schnittstellenprotokoll verwendetes Signal der Mehrzahl von Zustandsautomaten zur Erkennung des über die Schnittstelle übertragenen Schnittstellenprotokolls dient.
Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 3–5, wobei die Mehrzahl von Schnittstellenprotokollen ein serielles SPI Schnittstellenprotokoll und ein serielles RFFE Schnittstellenprotokoll umfasst.
Schaltungsanordnung nach Anspruch 6, wobei das serielle SPI Schnittstellenprotokoll ein Bus-Freigabe Signal umfasst und wobei das Bus-Freigabe Signal der Mehrzahl von Zustandsautomaten zur Erkennung des über die Schnittstelle übertragenen Schnittstellenprotokolls dient.
Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schaltungsanordnung derart ausgestaltet ist, dass zu einem beliebigen Zeitpunkt maximal einer der Mehrzahl von Zustandsautomaten Daten über die Schnittstelle überträgt.
Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei jedes der Mehrzahl von Schnittstellenprotokollen ein Taktsignal und ein Datensignal umfasst.
Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit: einem Datenregister (414, 514) und/oder Datenschieberegister (412, 512), wobei das Datenregister und/oder Datenschieberegister von jedem der Mehrzahl von Zustandsautomaten zur Zwischenspeicherung von über die Schnittstelle übertragenen Daten gemeinsam verwendet wird.
Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 2–10, wobei jeder der Mehrzahl von Zustandsautomaten derart ausgestaltet ist, dass er anhand eines über die Mehrzahl von Anschlüssen übertragenen Signals direkt erkennt, dass auf der Schnittstelle eine Übertragung des ihm fest zugeordneten Schnittstellenprotokolls erfolgt.
Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 2–10 mit: einer Datenübertragungsblock-Generierungsschaltung (516), wobei die Datenübertragungsblock-Generierungsschaltung derart ausgestaltet ist, dass sie ein über die Mehrzahl von Anschlüssen empfangenes Signal verarbeitet und an die Mehrzahl von Zustandsautomaten weiterleitet, wobei jeder der Mehrzahl von Zustandsautomaten anhand des von der Datenübertragungsblock-Generierungsschaltung weitergeleiteten Signals erkennt, dass auf der Schnittstelle eine Übertragung des ihm fest zugeordneten Schnittstellenprotokolls erfolgt.
Verfahren zum Übertragen von Daten, umfassend: Übertragen von Signalen über eine Mehrzahl von Anschlüssen einer Schnittstelle, wobei die Signale entsprechend einem aktuell gültigen Schnittstellenprotokoll übertragen werden, Übertragen der Signale zu einer Mehrzahl von Zustandsautomaten, wobei jeder der Mehrzahl von Zustandsautomaten einem Schnittstellenprotokoll fest zugeordnet ist, und Verarbeiten der Signale in einem der Mehrzahl von Zustandsautomaten entsprechend dem aktuell gültigen Schnittstellenprotokoll.
Verfahren nach Anspruch 13, weiterhin umfassend: Erkennen des aktuell gültigen Schnittstellenprotokolls anhand eines über die Mehrzahl von Anschlüssen übertragenen Signals.
Verfahren nach einem der Ansprüche 13 oder 14, wobei das aktuell gültige Schnittstellenprotokoll ein serielles Schnittstellenprotokoll ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 13–15, wobei zu einem beliebigen Zeitpunkt maximal einer der Mehrzahl von Zustandsautomaten die Signale verarbeitet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 13–16, weiterhin umfassend: Zwischenspeichern von über die Schnittstelle übertragenen Daten.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14–17, weiterhin umfassend: Zwischenverarbeiten eines über die Mehrzahl von Anschlüssen übertragenen Signals, und Erkennen des Schnittstellenprotokolls anhand des zwischenverarbeiteten Signals.