DE102014111061B4

DE102014111061B4 - Verfahren, Vorrichtung und System zur Kommunikation mit einer Einrichtung

Info

Publication number: DE102014111061B4
Application number: DE102014111061.7A
Authority: DE
Inventors: Ljudmil Anastasov; Kim Wee Ng
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Infineon Technologies AG
Priority date: 2013-08-06
Filing date: 2014-08-04
Publication date: 2021-09-09
Anticipated expiration: 2034-08-05
Also published as: DE102014111061A1; US20150043688A1; US9479310B2

Abstract

Verfahren für eine Vorrichtung zur Kommunikation mit einer Einrichtung, umfassend:Übertragen eines Taktsignals, das ein periodisches Elementarmuster aufweist, zu der Einrichtung;Empfangen eines asynchronen Signals von der Einrichtung; undExtrahieren von Informationen aus dem asynchronen Signal auf der Basis des Taktsignals, wobei eine Periode des Taktsignals mehr als einen Taktzyklus beinhaltet.

Description

Eine Steuereinheit kann zur Steuerung einer oder mehrerer elektrischer Einrichtungen dienen. Die Steuerkommunikation mit den elektrischen Einrichtungen kann durch mehrere Datenkanäle erfolgen. Eine serielle Schnittstelle kann Verbindung zwischen den elektrischen Einrichtungen und der Steuereinheit durch eine serielle Strecke bereitstellen. Unter Verwendung der mehreren Datenkanäle können parallele Daten durch einen seriellen Datenstrom zu den elektrischen Einrichtungen ausgesendet werden, um eine synchrone Downstream-Datenübertragung bereitzustellen. Ferner kann die Steuereinheit von den elektrischen Einrichtungen gesendete Rückmeldungsdaten in einer asynchronen Upstream-Datenübertragung empfangen.
Mit den aus der Steuereinheit empfangenen Daten kann die jeweilige elektrische Einrichtung Informationen zur Erzeugung eines Einrichtungstaktsignals erhalten. Die jeweilige elektrische Einrichtung kann das erzeugte Einrichtungstaktsignal bei der asynchronen Upstream-Datenübertragung verwenden.
Da Anforderungen im Hinblick auf die Menge an zu elektrischen Einrichtungen zu übertragenden Steuerdaten und im Hinblick auf die Frequenz solcher Steuerdatenübertragungen, die durchzuführen sind, strenger werden, werden für ein einzelnes Steuersignal in einem Kanal verfügbare Zeitschlitze, die physisch übertragen werden sollen, kürzer, bis zu einem Punkt, an dem die herkömmliche Steuerung zu unzuverlässig ist, um sicher verwendet zu werden.
DE 10 2012 102 673 A1 offenbart einen Transmitter, aufweisend einen Eingang, eingerichtet zum Empfangen einer Mehrzahl von zu übertragenden Symbolen, und einen Zeitvorgabeschaltkreis, eingerichtet zum Assoziieren jedes Symbols mit einer Symbolübertragungszeitspanne einer vorgegebenen Sequenz von Symbolübertragungszeitspannen. Gemäß einer Ausführungsform ist der Zeitvorgabeschaltkreis eingerichtet zum Wiederverwenden einer Sequenz von Symbolübertragungszeitspannen nach einer Zeit von Synchronisation. Die Symbolübertragungszeitspannen der Sequenz sind von Symbolübertragungszeitspannen mindestens teilweise verschieden.
Es werden hier Ausführungsformen bezüglich einer Vorrichtung zur Kommunikation mit einer Einrichtung beschrieben. Eine Lösung stellt ein Verfahren bereit, das das Übertragen eines Taktsignals mit einem periodischen Elementarmuster zu der Einrichtung umfasst. Das Verfahren kann Empfangen eines asynchronen Signals von der Einrichtung und Extrahieren aus dem asynchronen Signal auf der Basis des Taktsignals umfassen.
Eine Lösung umfasst eine Vorrichtung zur Kommunikation mit einer Einrichtung. Bei einigen Ausführungsformen ist die Vorrichtung dafür ausgelegt, ein erstes Signal und ein zweites Signal bereitzustellen. Die Vorrichtung ist bei einigen Ausführungsformen ferner dafür ausgelegt, ein drittes Signal zu empfangen. Das erste Signal kann einen Übergang zwischen zwei Signalzuständen aufweisen und das zweite Signal kann Periodizität aufweisen. Bei einigen Ausführungsformen umfasst das zweite Signal ein periodisch auftretendes Elementarmuster. Das periodische Elementarmuster kann mindestens ein erstes Zyklusmuster beinhalten. Das periodische Elementarmuster des zweiten Signals kann ferner ein zweites Zyklusmuster umfassen. Die Vorrichtung kann dafür ausgelegt sein, Informationen aus dem dritten Signal auf der Basis eines Timings des dritten Signals bzw. unter Verwendung des Timings des dritten Signals, das einem Timing des zweiten Signals zugeordnet ist, zu extrahieren. Unter „Timing“ ist etwa ein zeitlicher Signalverlauf unter/oder es sind Charakteristika des zeitlichen Signalverlaufs zu verstehen.
Eine Lösung stellt ein System zur Kommunikation mit einer Einrichtung bereit, das eine Takteinheit umfasst, die dafür ausgelegt ist, an einem Taktausgang ein Taktsignal bereitzustellen, wobei das Taktsignal ein periodisches Elementarmuster umfassen soll. Das System kann ferner mindestens eine Signaleinheit umfassen, um ein Steuersignal bereitzustellen, das mit der Einrichtung assoziiert ist, worin ein Übergang zwischen zwei Signalzuständen beinhaltet ist. Das System kann mindestens einen Signalausgang umfassen, der durch eine Vielzahl von Signalpfaden (d.h. durch mehrere Signalpfade) mit der mindestens einen Signaleinheit gekoppelt ist, wobei in der Vielzahl von Signalpfaden jeder Signalpfad eine Länge aufweist, die sich von der Länge jedes anderen Signalpfads in der Vielzahl von Signalpfaden unterscheidet, und einen Selektor, der dafür betreibbar ist, in der Vielzahl von Signalpfaden einen Signalpfad für die Ausbreitung des zugeordneten Steuersignals auszuwählen.
Es werden hier Ausführungsformen bezüglich einer Steuervorrichtung beschrieben, die dafür ausgelegt ist, eine Einrichtung zu steuern, die unter Verwendung einer Signalkopplung mit der Steuervorrichtung gekoppelt ist. Die Signalkopplung kann dafür ausgelegt sein, mehrere Datenkanäle in einer Strecke bereitzustellen. Die Signalkopplung kann ferner dafür ausgelegt sein, einen Rückmeldungskanal in einer weiteren Strecke bereitzustellen.
Die beschriebenen Ausführungsformen können in Systemen nützlich sein, die eine serielle Schnittstelle verwenden, die einen Downstream-Kanal für Steuersignalisierung von einer Steuervorrichtung zu Einrichtungen und einen Upstream-Kanal für Rückmeldung von der jeweiligen Vorrichtung zu der Steuervorrichtung aufweist. Bei einer Ausführungsform kann in einem Kanal asynchrone Übertragung durchgeführt werden, während in dem anderen Kanal synchrone Übertragung durchgeführt wird. Bei einer Ausführungsform kann asynchrone Übertragung durchgeführt werden, während mindestens zwei periodische Timingsignalelemente verwendet werden. Im Vergleich mit herkömmlichen Systemen besteht mindestens ein Effekt darin, dass mehr Daten übertragen werden können.
Die vorstehende Erläuterung soll nicht allein zur Deutung oder Begrenzung des Schutzumfangs oder der Bedeutung der Ansprüche verwendet werden. Die vorstehende Erläuterung soll nicht als Identifikation von Schlüsselmerkmalen oder wesentlichen Merkmalen des beanspruchten Gegenstands verstanden werden.
Es werden hier Ausführungsformen beschrieben, die in einem ersten Aspekt ein Verfahren betreffen, das das Bereitstellen eines ersten Signals umfasst, das einen periodischen Übergang zwischen Signalzuständen aufweist. Das erste Signal kann für eine Übertragung zu einer Einrichtung bestimmt sein. Ein Zweck kann die Steuerung der Einrichtung sein. Das Verfahren kann ferner das Bereitstellen eines zweiten Signals umfassen. Das zweite Signal kann für eine Übertragung zu der Einrichtung bestimmt sein. Das zweite Signal kann periodisch sein. Das zweite Signal kann ein Taktsignal sein. Das Verfahren kann ferner Empfangen eines dritten Signals umfassen. Bei einigen Ausführungsformen ist das dritte Signal als ein asynchrones Signal ausgebildet, weshalb das dritte Signal hierin auch als asynchrones Signal oder Asynchronsignal bezeichnet wird. Das empfangene asynchrone Signal kann von der Einrichtung gesendet sein. Das Verfahren kann Extrahieren von Informationen aus dem asynchronen Signal auf der Basis des zweiten Signals umfassen. Das zweite Signal beinhaltet ein erstes Zyklusmuster und ein zweites Zyklusmuster. Hinsichtlich des zweiten Signals kann bewirkt sein, dass das zweite Zyklusmuster mit Übergängen in dem ersten Signal zusammenfällt. In dem zweiten Signal kann das zweite Zyklusmuster von dem ersten Zyklusmuster verschieden sein. Bei einer Ausführungsform kann sich ein Unterschied zwischen dem ersten Zyklusmuster und dem zweiten Zyklusmuster auf die Dauer des jeweiligen Musters beziehen.
Mindestens ein Effekt besteht darin, dass das zweite Zyklusmuster so bereitgestellt werden kann, dass das Zusammenfallen mit dem Übergang in dem ersten Signal vergrößert und/oder vermehrt wird. Gleichzeitiges Auftreten von Übergängen in dem ersten Signal und dem zweiten Zyklusmuster in dem zweiten Signal ermöglicht Detektion solcher Übergänge in der elektrischen Empfängereinrichtung des zweiten Signals. Typischerweise kann eine korrekte Detektion eines solchen Übergangs umso wahrscheinlicher sein, je länger eine Überlappung zwischen dem Übergang in dem ersten Signal und dem zweiten Zyklusmuster in dem zweiten Signal ist. Zum Beispiel kann das zweite Zyklusmuster eine Dauer definieren, während derer das erste Signal abgetastet wird, um einen Übergang in dem ersten Signal zu detektieren. Bei einer gegebenen Abtastrate ist eine Wahrscheinlichkeit genauer Übergangsdetektion umso größer, je mehr die Dauer der Abtastung erweitert wird.
Bei einer Variante des ersten Aspekts umfasst ein Verfahren Bereitstellen eines ersten Signals, wobei das erste Signal einen Übergang zwischen zwei Signalzuständen beinhalten soll. Das Verfahren umfasst ferner Bereitstellen eines zweiten Signals, wobei das zweite Signal Periodizität mit einem Elementarsignalmuster aufweist. Das Elementarsignalmuster kann ein erstes Zyklusmuster beinhalten. Das erste Zyklusmuster in dem zweiten Signal kann eine erste Dauer mit dem zweiten Signal in einem ersten Zustand und eine zweite Dauer mit dem zweiten Signal in einem zweiten Zustand umfassen. Das zweite Signal kann ferner ein zweites Zyklusmuster umfassen, das sich von dem ersten Zyklusmuster unterscheidet. Insbesondere kann sich das zweite Zyklusmuster mit Bezug auf die erste Dauer und/oder mit Bezug auf die zweite Dauer unterscheiden. Die zweiten Zyklusmuster in dem zweiten Signal sollen mit einem Übergang in dem ersten Signal zusammenfallen. Mindestens ein Effekt einer Ausführungsform gemäß dem ersten Aspekt besteht darin, eine Anwendung zu ermöglichen, bei der Steuerdaten durch einen Übergang in dem ersten Signal repräsentiert werden und dessen ungeachtet immer noch ein Taktsignal verwendet werden kann, das erste Zyklusmuster aufweist, die zu kurz für sichere Datenübertragung sind, da in dem zweiten Zyklusmuster das zweite Signal ausreicht, um den Übergang im Steuersignal zu detektieren.
Bei einer Ausführungsform umfasst das Verfahren im ersten Aspekt das Empfangen des Steuersignals zur Verwendung bei der Einrichtungssteuerung. Bei einer Ausführungsform umfasst das Verfahren das Empfangen des Taktsignals zur Verwendung bei der Konstruktion des asynchronen Signals. Bei einer Ausführungsform umfasst das Verfahren eine Verwendung des empfangenen Steuersignals zum Konstruieren des Taktsignals zur Verwendung bei der Konstruktion des asynchronen Signals. Bei einer Ausführungsform ist das Steuersignal digital. Bei einer Ausführungsform ist das Taktsignal differentiell. Bei einer Ausführungsform ist das Taktsignal digital. Bei einer Ausführungsform können zwei zweite Zyklusmuster um mindestens ein erstes Zyklusmuster voneinander beabstandet sein. Eine Ausführungsform kann das Taktsignal zum Konstruieren des asynchronen Signals zur Repräsentation von Informationen verwenden.
Bei einer Ausführungsform ist in dem Taktsignal das erste Zyklusmuster dafür vorbestimmt, eine erste Dauer mit dem zweiten Signal in einem ersten Zustand und eine zweite Dauer mit dem zweiten Signal in einem zweiten Zustand zu umfassen. Bei einer Ausführungsform wird ferner in dem Taktsignal das zweite Zyklusmuster mit Bezug auf das erste Zyklusmuster um die erste Dauer und/oder die zweite Dauer geändert. Bei einer Ausführungsform ist in dem ersten Zyklusmuster die erste Dauer gleich der zweiten Dauer. Bei einer Ausführungsform ist in dem zweiten Zyklusmuster die erste Dauer gleich der zweiten Dauer.
Bei einer Ausführungsform kann ein Unterschied zwischen dem ersten Zyklusmuster und dem zweiten Zyklusmuster bezüglich der Dauer des jeweiligen Musters sein. Bei einer Ausführungsform wird ein Betriebszyklus, hierin Tastverhältnis oder duty cycle genannt, dessen Dauer gleich der des ersten Zyklusmusters ist, erweitert, um das zweite Zyklusmuster bereitzustellen. Mindestens ein Effekt ist eine Erweiterung des Zusammenfallens des Übergangs in dem ersten Signal und dem zweiten Zyklusmuster in dem zweiten Signal. Bei einer Ausführungsform erfolgt die Erweiterung durch Addieren eines Bruchteils der Dauer des ersten Zyklusmusters zu dem Tastverhältnis. Mindestens ein Effekt des Addierens des Bruchteils besteht darin, dass infolge der Dilatation in dem zweiten Zyklusmuster des periodischen zweiten Signals versehentliche Timingfehler weniger wahrscheinlich auftreten. Somit kann bei einer Ausführungsform eine Dauer des zweiten Zyklusmusters länger als eine Dauer des ersten Zyklusmusters sein. Zum Beispiel ist in dem ersten Zyklusmuster die Dauer des Signals im ersten Zustand H gleich oder ungefähr gleich der Dauer des Signals im zweiten Zustand L, um zusammen eine Dauer einer Basisperiode oder eines Basistaktzyklus zu bilden. In dem zweiten Zyklusmuster kann die Dauer sowohl des Signals im ersten Zustand H als auch des Signals im zweiten Zustand L zum Beispiel um 50 Prozent erweitert werden, um eine Dauer einer geänderten Periode oder eines geänderten Taktzyklus zu bilden, die 50 Prozent länger als die Basisperiode ist. Bei einer anderen Ausführungsform ist die Dauer des zweiten Zyklusmusters gleich der Dauer des ersten Zyklusmusters. In dem ersten Zyklusmuster ist die Dauer des Signals im ersten Zustand H gleich oder ungefähr gleich der Hälfte der Dauer des Signals im zweiten Zustand L, um zusammen eine Dauer einer Basisperiode oder eines Basistaktzyklus zu bilden. In dem zweiten Zyklusmuster kann die Dauer des Signals im ersten Zustand H verdoppelt sein, während die Dauer des Signals im zweiten Zustand L halbiert sein kann, um zusammen eine Dauer einer geänderten Periode oder eines geänderten Taktzyklus zu bilden, die gleich oder ungefähr gleich der der Basisperiode ist. Es können auch andere Verhältnisse der Dauer des Signals in dem ersten Zustand H und der Dauer des Signals in dem zweiten Zustand L verwendet werden.
Eine Ausführungsform kann umfassen, zu bestimmen, dass der Übergang in dem Steuersignal stattfindet, indem Signalzyklen in dem Taktsignal gezählt werden. Bei einigen Ausführungsformen wird das Stattfinden eines Übergangs in dem Steuersignal bestimmt, indem Perioden in dem Taktsignal gezählt werden. Bei einer Ausführungsform umfasst das Verfahren das Bestimmen, dass der Übergang auftritt, durch Überwachen des Steuersignals. Bei einer Ausführungsform umfasst das Überwachen das Schreiben eines Teils des ersten Signals in einen Puffer, Bestimmen, ob der Teil einen Übergang umfasst, und Lesen des Teils aus dem Puffer.
Ferner werden hier Ausführungsformen beschrieben, die in einem zweiten Aspekt eine Vorrichtung betreffen, die zur Einrichtungssteuerung dient. Die Vorrichtung kann dafür ausgelegt sein, ein erstes Signal und ein zweites Signal bereitzustellen. Die Vorrichtung kann ferner dafür ausgelegt sein, ein drittes Signal zu empfangen. Das erste Signal kann zwischen zwei Signalzuständen Übergänge aufweisen. Das zweite Signal kann auf der Basis eines Elementarmusters mit ersten Zyklusmustern Periodizität aufweisen. Das Elementarmuster des zweiten Signals kann ferner ein zweites Zyklusmuster zum Zusammenfallen mit dem Übergang mit dem ersten Signal umfassen. Die Vorrichtung kann dafür ausgelegt sein, Informationen aus dem dritten Signal auf der Basis des Timings des dritten Signals, das dem Timing des zweiten Signals zugeordnet ist, zu extrahieren.
Bei einer Variante des zweiten Aspekts umfasst eine Vorrichtung eine erste Einheit, die dafür ausgelegt ist, an einem ersten Ausgang mindestens ein erstes Signal bereitzustellen, wobei das erste Signal einen Übergang zwischen zwei Signalzuständen beinhalten soll. Die Vorrichtung umfasst ferner eine zweite Einheit, die dafür ausgelegt ist, an einem zweiten Ausgang ein zweites Signal bereitzustellen. Das zweite Signal kann Periodizität mit einem Elementarmuster aufweisen, um erste Zyklusmuster bereitzustellen. Die ersten Zyklusmuster können eine erste Dauer mit dem zweiten Signal in einem ersten Zustand und eine zweite Dauer mit dem zweiten Signal in einem zweiten Zustand umfassen. Das Elementarmuster des zweiten Signals kann ferner ein zweites Zyklusmuster umfassen, das von dem ersten Zyklusmuster verschieden ist. Insbesondere kann sich das zweite Zyklusmuster bezüglich einer ersten Dauer, bezüglich einer zweiten Dauer und/oder bezüglich beidem unterscheiden. Instanzen des zweiten Zyklusmusters in dem zweiten Signal sollen mit dem Übergang in dem ersten Signal zusammenfallen.
Außerdem werden hier Ausführungsformen beschrieben, die in einem dritten Aspekt ein System betreffen, das eine Takteinheit umfasst, die dafür ausgelegt ist, an einem Taktausgang ein Taktsignal bereitzustellen. Das Taktsignal kann ein periodisches Elementarmuster mit ersten Zyklusmustern umfassen. Das System umfasst ferner mindestens eine Signaleinheit zum Bereitstellen eines zugeordneten Steuersignals, das einen Übergang zwischen zwei Signalzuständen beinhaltet. Das System umfasst ferner mindestens einen Signalausgang, der durch eine Vielzahl von Signalpfaden mit der mindestens einen Signaleinheit gekoppelt ist. In der Vielzahl von Signalpfaden weist jeder Signalpfad eine Länge auf, die sich von der Länge jedes anderen Signalpfads in der jeweiligen Vielzahl von Signalpfaden unterscheidet. Das System umfasst ferner einen Selektor, der betreibbar ist, in der jeweiligen Vielzahl von Signalpfaden einen Signalpfad für die Ausbreitung des zugeordneten Steuersignals auszuwählen.
Mindestens ein Effekt besteht darin, dass Signalpfade ausgewählt werden können, um eine Überlappung zwischen dem Übergang in dem ersten Signal und einzelnen zweiten Signalmustern zu verbessern. Da die Überlappung verbessert wird, gilt dies auch für die Abtastung des ersten Signals in dem Übergang. Verbesserte Abtastung kann eine Verringerung der Gesamtsignalzeit ermöglichen. In einer gegebenen Zeit können mehr Daten übertragen werden.
In Systemen mit einer Steuereinheit und einer oder mehreren gesteuerten Einrichtungen wird oft eine serielle Schnittstelle verwendet. Eine typische Steuereinheit kann ein Mikrocontroller sein. Gesteuerte Einrichtungen sind typischerweise elektrische oder elektronische Einrichtungen, wie etwa, aber nur als ein Beispiel, Leistungseinrichtungen, auch „power devices“ genannt. Die serielle Schnittstelle kann die Herstellung einer Kopplung, wie etwa einer physischen Strecke zwischen der Steuerung und den gesteuerten Einrichtungen ermöglichen. Die Strecke kann zur Unterstützung eines oder mehrerer Kanäle dienen, die zum Beispiel Befehlssignalisierung, Taktsignalisierung und/oder Datensignalisierung ermöglichen können. Typischerweise verläuft die Signalisierung von der Steuereinheit zu der einen oder den mehreren gesteuerten Einrichtungen. Die Strecke kann jedoch ferner zur Unterstützung eines Kanals zur Signalisierung von Rückmeldung von der gesteuerten Einrichtung an die Steuereinheit dienen. In einem typischen System ist die Signalisierung von der Steuereinheit an die eine oder mehreren gesteuerten Einrichtungen synchron, während die Signalisierung von der einen oder den mehreren gesteuerten Einrichtungen an die Steuereinheit asynchron ist. Bei einer konkreten Ausführungsform kann das System dafür ausgelegt sein, parallele Daten aus Timereinheiten oder Registern auf dem Chip in einen von der Steuereinheit zu der gesteuerten Einrichtung zu sendenden seriellen Strom zu bringen. Der serielle Strom kann ferner Befehlsinformationen und/oder Taktinformationen umfassen. Daten in der gesteuerten Einrichtung, die zum Beispiel Statusinformationen repräsentieren, können von der gesteuerten Einrichtung zu der Steuereinheit gesendet werden.
Der beanspruchte Gegenstand wird nun mit Bezug auf die Zeichnungen bzw. Figuren beschrieben. In den Figuren identifiziert die erste Stelle(en) einer Bezugszahl zumeist die Figur, in der die Bezugszahl zuerst erscheint. In den Zeichnungen werden durchweg dieselben Zahlen verwendet, um gleiche Merkmale oder Komponenten zu bezeichnen. Zu Erläuterungszwecken werden zahlreiche spezifische Einzelheiten dargelegt, um ein umfassendes Verständnis des beanspruchten Gegenstands zu gewährleisten. Es ist jedoch erkennbar, dass der beanspruchte Gegenstand ohne diese spezifischen Einzelheiten ausgeführt werden kann. Zu den Zeichnungen:

1 ist ein Blockdiagramm eines Systems gemäß bestimmten Ausführungsformen.
2 ist ein Blockdiagramm einer Steuereinheit in dem System von 1.
3 ist ein Blockdiagramm eines Signalgenerators in der Steuereinheit von 2.
4 ist ein Blockdiagramm eines Taktsignalgenerators in dem System von 1.
5 ist ein Diagramm von Signalen, die von der Steuereinheit von 1 ausgegeben werden, gemäß bestimmten Ausführungsformen.
6 ist ein ausführlicheres Diagramm eines Signals von 5.
7 ist ein Diagramm von Signalen gemäß bestimmten Ausführungsformen.
8 ist ein Blockdiagramm einer anderen Steuereinheit, die dafür ausgelegt ist, mehreren Steuereinrichtungen Signale zuzuführen, gemäß bestimmten Ausführungsformen.
9 ist ein beispielhaftes Impulsdiagramm des Betriebs gemäß einer Ausführungsform wie in 8 dargestellt.

1 ist ein Blockdiagramm eines Systems 100 gemäß bestimmten Ausführungsformen. Das System 100 umfasst einen Mikrocontroller 110 als Steuereinheit, eine Schnittstelle 120 und gesteuerte Einrichtungen 130, die über eine Schnittstelle 120 mit dem Mikrocontroller 110 gekoppelt sind. Zur Kopplung des Mikrocontrollers 110 über die Schnittstelle 120 mit den gesteuerten Einrichtungen 130 ist ein Bus 140 konfiguriert.
Bei der in 1 gezeigten beispielhaften Ausführungsform des Systems 100 ist der Bus 140 dafür ausgelegt, den Mikrocontroller 110 über die Schnittstelle 120 mit den Einrichtungen 131 und 132 zu verbinden bzw. die Einrichtungen 131, 132 an den Mikrocontroller 110 zu koppeln. Es versteht sich jedoch, dass die Anzahl der an dem Mikrocontroller 110 gekoppelten Einrichtungen 130 lediglich für Demonstrationszwecke zwei ist. Die Anzahl der gesteuerten Einrichtungen 130 könnte anders sein. Insbesondere könnte eine Maximalzahl von Einrichtungen 130, die durch den Mikrocontroller 110 über die Schnittstelle 120 gesteuert werden können vom Design des Systems 100 abhängen, und bei einer gegebenen Implementierung könnte eine bestimmte Anzahl von gesteuerten Einrichtungen 130 durch die Anforderungen der Implementierung bestimmt werden, wobei der Mikrocontroller 110 zur Steuerung der Einrichtungen 130 verwendet wird. Einrichtungen können zum Beispiel eine oder mehrere in einer Gruppe beinhalten, die Leistungseinrichtungen (power devices), anwendungsspezifische integrierte Schaltungen und andere elektronische Komponenten umfasst.
2 ist ein Blockdiagramm, das den Mikrocontroller 110 ausführlicher zeigt. Bei der beispielhaften Ausführungsform ist der Mikrocontroller 110 für Einrichtungssteuerung ausgelegt. Zu diesem Zweck umfasst der Mikrocontroller 110 als Beispiel eine Timereinheit 111, einen internen Bus (nicht gezeigt), eine Schnittstellensteuereinheit 113, einen Ausgangstreiberteil 114 und einen Kern 115.
Die Timereinheit 111 ist dafür ausgelegt, ein Taktsignal zu erzeugen. Bei einer Ausführungsform kann das Taktsignal an einem Taktausgang bereitgestellt werden, insbesondere zur Übertragung zu der Einrichtung. Der Ausdruck „Ausgang“ beinhaltet hierbei jedes Schaltungselement, jeden Draht oder jede Kontaktstelle oder jeden anderen Punkt in einem Signalübertragungspfad, von wo aus das Signal zu der Einrichtung 130 übertragen werden kann. Bei der in 2 gezeigten beispielhaften Ausführungsform führt die Timereinheit 111 das Taktsignal dem Ausgangstreiberteil 114 zu.
Die Schnittstellensteuereinheit 113 kann dafür ausgelegt sein, zum Beispiel unter Verwendung des internen Busses beliebige der Downstream-Kanäle 116, 117, 118 und des Upstream-Kanals 119 zu unterstützen. In 2 werden die Kanäle 116 bis 119 durch Pfeile repräsentiert, die die Timereinheit 111 und den Kern 115 mit der Schnittstelle 120 verbinden. Es versteht sich, dass diese Darstellung eine logische Verbindung zeigen soll. Fachleute werden physische Strecken zur Unterstützung logischer Verbindungen unter Verwendung von dedizierten Leitungen, gemeinsam benutzten Busleitungen, Schaltungselementen und/oder Logikelementen implementieren. Zunächst einmal können Downstream-Kanäle den Signalkanal 118 umfassen. Insbesondere kann der Signalkanal 118 zur Ermöglichung von Signalisierung ausgelegt werden. Es können Freigabesignale verwendet werden, um eine der Einrichtungen 131, 132 für Empfang von zu übertragendem Takt, Befehl und/oder Daten auszuwählen. Zweitens können Downstream-Kanäle den Taktkanal 117 umfassen. Insbesondere kann der Taktkanal 117 dafür ausgelegt sein, ein Taktsignal zu übertragen, wie später ausführlicher besprochen werden wird. Bei einer Ausführungsform können drittens Downstream-Kanäle auch einen seriellen Datenausgabekanal 116 umfassen. Der serielle Datenausgabekanal 116 kann dafür ausgelegt sein, serielle Daten an die Einrichtungen 131 und 132 auszugeben. Bei einer Ausführungsform ist der serielle Datenausgabekanal 116 für die Ausgabe von seriellen Daten an alle Einrichtungen 131, 132 ausgelegt, die durch den Bus 140 mit dem Mikrocontroller 110 verbunden sind. Der Signalkanal 118 kann für Freigabesignalisierung verwendet werden, um den Einrichtungen 131, 132 zu einem gegebenen Zeitpunkt in der Signalübertragung beispielsweise mitzuteilen, welche Einrichtung die Daten nicht ignorieren soll. Als Viertes kann der Upstream-Kanal 119 als serieller Dateneingabekanal konfiguriert werden. Insbesondere kann der Kanal 119 für den Mikrocontroller 110 zum Empfangen eines dritten Signals ausgelegt werden. Der Mikrocontroller 110 kann dafür ausgelegt sein, Informationen aus dem dritten Signal auf der Basis von Asynchronizität des dritten Signals zu extrahieren.
Der Ausgangstreiberteil 114 kann sogenannte „Pads“ umfassen. Ein Pad kann eine Schaltung sein, insbesondere eine integrierte Schaltung, die dafür ausgelegt ist, ein Signal bereitzustellen, das für einen bestimmten Übertragungspfad zu einem Empfänger und/oder Signalverarbeitung beim Empfänger geeignet ist. Das Pad kann Schaltungen zum Bereitstellen von Hilfsfunktionalität wie Schutz vor elektrostatischen Entladungen bereitstellen. Zum Beispiel kann ein Pad dafür ausgelegt sein, ein Digitalsignal bereitzustellen. Insbesondere könnte das Pad dafür ausgelegt sein, TTL-Signalisierung (Transistor-Transistor-Logik) zu unterstützen. Bei einer Ausführungsform kann ein Pad dafür ausgelegt sein, ein binäres asymmetrisches Signal mit einem Hochspannungszustand und einem Niederspannungszustand bereitzustellen oder ein binäres Differenzsignal mit einem Übergang zwischen zwei Zuständen entgegengesetzter Polarität bereitzustellen. Ein Pad kann dafür ausgelegt sein, Signale auf einem bestimmten Spannungspegel bereitzustellen. Zum Beispiel kann ein Pad ein Signal mit einer hohen Spannung unterstützen und ein anderes Pad ein Signal mit einer niedrigen Spannung unterstützen, wobei die Ausdrücke „hoch“ und „niedrig“ relativ mit Bezug auf eine bestimmte Referenzspannung gemeint sind, zum Beispiel eine, die typischerweise beim Prozessorbetrieb verwendet wird, oder in einem Ordnungssinn, d.h. mit Bezug aufeinander. Lediglich als ein Beispiel könnte bei einer Ausführungsform eine hohe Spannung 3,3 V sein, während eine kleine Spannung 1,5 V sein könnte. Pads in dem Ausgangstreiberteil 114 können ferner dafür ausgelegt sein, eine bestimmte Signalgeschwindigkeit zu unterstützen. Somit kann ein Pad ein schnelles Signal und ein anderes Pad ein langsames Signal unterstützen, wobei die Ausdrücke „schnell“ und „langsam“ relativ mit Bezug auf eine bestimmte Referenzgeschwindigkeit gemeint sind, zum Beispiel im Hinblick auf Signalfrequenz oder im Hinblick auf Baud pro Sekunde, oder in einem Ordnungssinn, d.h. mit Bezug aufeinander. Lediglich als ein Beispiel könnte bei einer Ausführungsform ein schnelles Pad eine Signalfrequenz von 60 MHz unterstützen, während ein langsames Pad immer noch ein Signal mit einer Frequenz von hunderten von Kilohertz unterstützen könnte. Dementsprechend könnten bei einer Ausführungsform Taktsignale und/oder Datensignale an einem schnellen Pad ausgegeben werden, während ausgewählte Signalisierung an einem langsamen Pad ausgegeben werden könnte.
3 zeigt die Timereinheit 111 als Taktsignalgenerator in dem Mikrocontroller 110 bei einigen Ausführungsformen. Die Timereinheit 111 umfasst einen Baudratengenerator 320, eine Protokolleinheit 330 und einen Satz von Verzögerungseinheiten 340. Der Baudratengenerator 320 ist dafür ausgelegt, das bei Datenübertragung und Datenempfang in dem Mikrocontroller 110 zu verwendende Taktsignal zu erzeugen. Der Baudratengenerator 320 ist mit der Protokolleinheit 330 gekoppelt, um das Taktsignal der Protokolleinheit 330 zuzuführen. Ferner ist der Baudratengenerator 320 mit dem Satz von Verzögerungseinheiten 340 gekoppelt, um Verzögerungsinformationen zur Verwendung bei der Erzeugung des Taktsignals zu empfangen. Insbesondere ist in dem Satz von Verzögerungseinheiten 340 eine erste Verzögerungseinheit 341 dafür ausgelegt, Verzögerungsinformationen bereitzustellen, um Verzögerung zu erzeugen, um so die Dauer eines Niederspannungspegels in dem Taktsignal zu erweitern, und eine zweite Verzögerungseinheit 342 ist dafür ausgelegt, Verzögerungsinformationen bereitzustellen, um Verzögerung zu erzeugen, um so die Dauer eines Hochspannungspegels in dem Taktsignal zu erweitern. Die Protokolleinheit 330 kann dafür ausgelegt sein, dem Baudratengenerator 320 Signalisierung zuzuführen, die in dem Taktsignal einzuführende Verzögerung angibt. Bei einer Ausführungsform ist der Baudratengenerator 320 dafür ausgelegt, beim Empfang von Anforderungssignalisierung von der Protokolleinheit 330 zu bewirken, dass der Satz von Verzögerungseinheiten 340 Verzögerungsinformationen gemäß der signalisierten Anforderung ausgibt.
4 ist ein Blockdiagramm eines Timingsignalflusses mit in das System von 1 integriertem Taktsignalgenerator. In dem System 100 umfasst der Signalfluss Upstream-Übertragung von Daten von gesteuerten Einrichtungen 130 zu dem Mikrocontroller 110. Um Upstream-Übertragung zu ermöglichen, besitzt gemäß einer Ausführungsform die gesteuerte Einrichtung 131 eine Einrichtungstakteinheit 450, eine Framer-Einheit 460 und einen Einrichtungsausgangstreiber 464. Der Mikrocontroller 110 besitzt eine Upstream-Takteinheit 470 und eine Extraktionsmaschine 480.
Nun wird ein Signalfluss in einer Implementierung in dem System 100 mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Der Mikrocontroller 110 erzeugt zum Beispiel das Taktsignal F_CL zur Verwendung bei der Befehls- und Datensignalisierung. Bei einer Ausführungsform ist das Taktsignal F_CL periodisch. Eine Periode T umfasst ein Elementarsignalmuster, das mehrere Taktzyklen umfasst. Im Folgenden werden Ausführungsformen mit verschiedenen Taktsignalen F_CL ausführlicher offenbart.
Der Mikrocontroller 110 stellt eine Datensignalisierung bzw. Datensignale bereit, die zu Einrichtungen 130 zu übertragende Daten repräsentiert. Bei einer Ausführungsform können Daten Befehle umfassen. Datensignale können in Rahmen organisierte Daten repräsentieren. Ein Rahmen kann Daten für bestimmte oder für alle Einrichtungen 131, 132, die mit dem Mikrocontroller 110 gekoppelt sind, umfassen. Bei einer Ausführungsform umfasst ein Rahmen Schlitze. Ein Schlitz kann einer Einrichtung 131, 132 zugeordnet sein. Bei einer Ausführungsform können Rahmen so definiert sein, dass sie eine vorbestimmte Anzahl von Schlitzen umfassen. Bei einer Ausführungsform können Schlitze im Zeitbereich vergeben sein. Signale in Zeitschlitzen können der Reihe nach übertragen werden. Bei einer Ausführungsform erfolgt Datenübertragung auf einer seriellen Strecke mit den Schlitzen in einem Rahmen, um ein Datensignal SO zu halten, das Daten repräsentiert, die die mit dem Mikrocontroller 110 gekoppelten Einrichtungen 131, 132 empfangen sollen. Um es den gekoppelten Einrichtungen 131, 132 zu ermöglichen, Daten aus Datensignalisierung in Schlitzen, die der jeweiligen Einrichtung 131, 132 zugeordnet sind, zu extrahieren, wird Datensignalsierung mit dem Mikrocontroller-Taktsignal F_CL synchronisiert. Anhand des Taktsignals F_CL kann die Einrichtung 131, 132 beim Empfang des Datensignals von dem Mikrocontroller 110 von einem Anfang eines in der Datensignalisierung empfangenen Rahmens an zählen, um so einen Schlitz zu identifizieren, der der jeweiligen Einrichtung 131, 132 zugeordnet ist.
Ferner erzeugt der Mikrocontroller 110 eine Freigabesignalisierung bzw. Freigabesignale, die in Datensignalisierung übertragene Rahmensegmente angibt. Insbesondere ermöglicht die Identifizierung einer Rahmengrenze, von neuem mit dem Zählen von Schlitzen in einem Rahmen zu beginnen. Bei einer Ausführungsform wird Freigabesignalisierung als ein Signal bereitgestellt, das Übergänge von einem Signalzustand zum anderen umfasst. Die Übergänge markieren Grenzen zwischen Datenrahmen. Bei einer Ausführungsform wird das Freigabesignal mit dem Mikrocontroller-Taktsignal F_CL synchronisiert. Insbesondere erfolgt die Synchronisation derart, dass Übergänge in dem Freigabesignal mit ausgewählten Teilen, insbesondere mit ausgewählten Taktzyklen, in dem Taktsignal F_CL zusammenfallen. Auf der Basis einer Überwachung von Übergängen in der Freigabesignalisierung können somit in Datensignalisierung enthaltene Schlitze ausgemacht werden. Bei einer Ausführungsform können aufeinanderfolgende Schlitze verschiedenen Einrichtungen in einer vorbestimmten Sequenz zugeordnet sein. Bei einer Ausführungsform kann die Überwachung das Schreiben eines Teils des ersten Signals in einen Puffer, Bestimmen, ob der Teil einen Übergang umfasst, und Lesen des Teils aus dem Puffer umfassen. Durch Überwachung von Freigabesignalisierung auf Übergänge können jeweilige Einrichtungen 131, 132 zugeordnete Schlitze in dem Datensignal identifizieren bzw. die zugeordneten Daten verarbeiten.
In dem Beispielsystem können sich Taktsignale folgendermaßen ausbreiten: das Mikrocontroller-interne Frequenzsignal f wird der Timereinheit 111 zugeführt. Die Timereinheit 111 verarbeitet das Frequenzsignal f, um das Taktsignal F_CL zu erzeugen. Das Taktsignal F_CL wird sowohl dem durch die Schnittstellensteuereinheit 113 gesteuerten Ausgangstreiber 114 als auch der Upstream-Takteinheit 470 zugeführt.
Unter Verwendung der Schnittstelle 120 entsendet der Ausgangstreiber 114 das Taktsignal F_CL an die Einrichtung 131, wobei sich zum Beispiel unter Verwendung des (in 4 nicht gezeigten) Busses 140 das Taktsignal F_CL über die Schnittstelle 120 entlang des Downstream-Taktkanals 116 ausbreitet. Bei einer Ausführungsform empfängt eine jeweilige Einrichtung 131, 132 in dem Satz von Einrichtungen 130, die mit dem Mikrocontroller 110 gekoppelt sind, das Taktsignal F_CL.
In der Einrichtung 131 wird das Taktsignal F_CL der Einrichtungstakteinheit 450 zugeführt. Die Einrichtungstakteinheit 450 führt das Einrichtungstaktsignal F_CLD der Einrichtungsrahmeneinheit 460 zu. Die Einrichtungstakteinheit 450 stellt das Einrichtungstaktsignal F_CLD zum Beispiel zur Verwendung bei der Datenverarbeitung und/oder zur Verwendung bei der Übertragung von Daten von der Einrichtung 131, 132 zu dem Mikrocontroller 110 bereit. Bei einer Ausführungsform basiert das Einrichtungstaktsignal F_CLD auf dem von dem Mikrocontroller 110 empfangenen Taktsignal F_CL. Bei einer Ausführungsform verbindet bzw. leitet oder stellt die Takteinheit 450 das Taktsignal F_CL so durch, dass ein Einrichtungstaktsignal F_CLD gebildet wird. Die Einrichtungs-Framer-Einheit 460 verwendet das Einrichtungstaktsignal F_CLD beim Framing von Einrichtungsdaten zur Übertragung. Bei einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Übertragung von der Einrichtung 131 zum Mikrocontroller 110 asynchron ist. In der Einrichtung 131 führt die Framer-Einheit 460 Datenpakete zur Übertragung von der Einrichtung 131 zum Mikrocontroller 110 dem Einrichtungsausgangstreiber 464 zu. Der Einrichtungsausgangstreiber 464 entsendet das jeweilige Paketsignal p auf den (in 4 nicht gezeigten) Bus 140 zur Ablieferung an den Mikrocontroller 110. Unter Verwendung des (in 4 nicht gezeigten) Busses 140 erfolgt die Übertragung des Paketsignals p entlang des Upstream-Kanals 119 über die Schnittstelle 120.
In der Zwischenzeit empfängt die Upstream-Takteinheit 470 in dem Mikrocontroller 110 das Taktsignal F_CL. Bei einer Ausführungsform stellt die Upstream-Takteinheit 470 das Upstream-Taktsignal F_CLU zum Beispiel zur Verwendung bei der Extraktion von in dem Mikrocontroller 110 von der Einrichtung 131, 132 empfangenen Daten bereit. Das Upstream-Taktsignal F_CLU basiert auf dem von dem Mikrocontroller 110 empfangenen Taktsignal F_CL. Bei einer Ausführungsform verbindet bzw. leitet oder stellt die Upstream-Takteinheit 470 das Taktsignal F_CL so durch, dass das Upstream-Taktsignal F_CLU gebildet wird. Die Upstream-Takteinheit 470 führt das Upstream-Taktsignal F_CLU der Upstream-Extraktionsmaschine 480 zu. Die Upstream-Extraktionsmaschine 480 kann bei einigen Ausführungsformen das Upstream-Taktsignal F_CLU verschieben, um so eine Extraktion von Informationen aus Paketen in dem von der Einrichtung 131, 132 empfangenen Paketsignal p besser zu ermöglichen. Mindestens ein Effekt der Verwendung des Upstream-Taktsignals F_CLU kann darin bestehen, dass Informationen aus dem Paketsignal p extrahiert werden können, selbst wenn das Paketsignal p asynchron ist.
Nun wird die Signalisierung ausführlicher beschrieben. 5 ist ein Diagramm von Signalen, die von der Steuereinheit von 1 ausgegeben werden, gemäß bestimmten Ausführungsformen, zum Beispiel bei einer Ausführungsform über die Schnittstellensteuereinheit 113 des Mikrocontrollers 110. 5 zeigt als eine Zeitsequenz, die durch die Zeitlinie 570 repräsentiert wird, Signalisierung des Mikrocontrollers 110, um in einem Datenrahmen 510 organisierte Daten zu der Menge von Einrichtungen 130 zu übertragen.
Mit Bezug auf Datenorganisation ist der Datenrahmen 510 als mindestens Rahmensegmente 511, 512, 513 umfassend gezeigt. Daten, die in einem Datenrahmensegment 511, 512, 513 gehalten werden, sollen zu einer zugeordneten Einrichtung in der Menge von Einrichtungen 130 übertragen werden. Bei einer beispielhaften Ausführungsform wird die Zuordnung vorbestimmt oder vor der Einrichtungssteueroperation des Mikrocontrollers 110 voreingestellt. Bei einer Ausführungsform kann die Zuordnung im Betrieb modifiziert werden, um zum Beispiel Inaktivität bestimmter Einrichtungen zu berücksichtigen, die möglicherweise, während sie inaktiv sind, keine Daten zugeführt bekommen müssen. In dem in 5 gezeigten Beispiel werden Daten in dem Rahmensegment 511 der Einrichtung 131 zugeordnet und Daten im Rahmensegment 512 der Einrichtung 132. In einem Segment 511, 512 werden parallele Datenbits 1, ..., n sequentiell angeordnet. Bei der in 5 gezeigten Ausführungsform ist ersichtlich, dass das Rahmensegment 513 keinerlei Daten hält. Bei einer anderen Ausführungsform können das Rahmensegment 513 sowie zusätzliche Rahmensegmente, wenn sie in dem Datenrahmen 510 enthalten sind, jedoch Daten aufweisen.
Mit Bezug auf das Identifizieren sukzessiver Datenrahmensegmente 511, 512 in dem Datenrahmen 510 stellt der Mikrocontroller 110 erste Signale 520 (die hier auch als „Freigabesignale“ bezeichnet werden) bereit, die dazu vorgesehen sind, je ein Rahmensegment als aktiv auszuwählen. Bei einer Ausführungsform wird das Freigabesignal 520 als ein zweikomponentiges Signal mit Signalkomponenten „Niedrig-Freigabe“ EN1 und „Hoch-Freigabe“ EN2 bereitgestellt. Der aktive Pegel in einer Signalkomponente EN1, EN2 kann dafür definiert werden, eine Assoziation von während des aktiven Pegels übertragenen Daten mit einer jeweiligen Einrichtung 131, 132 anzugeben. Deshalb werden hier die Signalkomponenten EN1 und EN2 des Freigabesignals 520 auch als Auswahlsignale oder Freigabesignale bezeichnet. Es versteht sich, dass die maximale Anzahl von Einrichtungen in der Menge von Einrichtungen eine Wahl je nach Design ist, die Fachleute gemäß der Anwendung des konkreten Entwurfs vornehmen werden. Lediglich als ein Beispiel zeigt 1 zwei Einrichtungen 131, 132, die mit dem Mikrocontroller 110 gekoppelt werden sollen, während 5 einen Datenrahmen zeigt, der dafür bestimmt ist, Daten zu umfassen, die an weitere Einrichtungen gerichtet sind. Bei der beispielhaften Ausführungsform kann es so viele gesteuerte Einrichtungen 131, 132 geben, wie es parallele Leitungen in dem der Auswahl gewidmeten Bus 140 (Auswahlleitungen) gibt, wobei jede Auswahlleitung dazu vorgesehen ist, ein Auswahlsignal EN1, EN2 zu unterstützen.
In dem in 5 gezeigten Beispiel ist gezeigt, dass die erste Signalkomponente EN1 an einem ersten Zeitpunkt 571 von dem Signalpegel „Niedrig-Freigabe“ zum Signalpegel „Hoch-Freigabe“ übergeht. An einem zweiten Zeitpunkt 572 ist gezeigt, dass die erste Signalkomponente EN1 von dem Signalpegel „Hoch-Freigabe“ zu dem Signalpegel „Niedrig-Freigabe“ übergeht. Die Aktivierung der ersten Einrichtung 131, die der ersten Signalkomponente EN1 zugeordnet ist, während der Zeit zwischen dem ersten Zeitpunkt 571 und dem zweiten Zeitpunkt 572 ist somit angegeben. Ferner ist gezeigt, dass die zweite Signalkomponente EN2 an dem zweiten Zeitpunkt 572 von dem Signalpegel „Niedrig-Freigabe“ zu dem Signalpegel „Hoch-Freigabe“ übergeht. An einem dritten Zeitpunkt 573 ist gezeigt, dass die zweite Signalkomponente EN2 von dem Signalpegel „Hoch-Freigabe“ zu dem Signalpegel „Niedrig-Freigabe“ übergeht. Somit ist die Aktivierung der zweiten Einrichtung 132, die der zweiten Signalkomponente EN2 zugeordnet ist, während der Zeit zwischen dem zweiten Zeitpunkt 572 und dem dritten Zeitpunkt 573 angegeben.
Der Mikrocontroller 110 stellt das Taktsignal F_CL bereit. Das Taktsignal F_CL alterniert oder wechselt zwischen zwei Signalzuständen, zum Beispiel hoch und niedrig. Eine Runde des Umschaltens, wobei das Taktsignal den Signalzustand hoch und den Signalzustand niedrig durchläuft oder umgekehrt, definiert einen Taktzyklus. Bei einer Ausführungsform ist das Taktsignal F_CL digital. Das Taktsignal F_CL ist periodisch. Eine Periode des Taktsignals F_CL definiert ein Elementar-Taktsignalmuster. Das Elementarsignalmuster des Taktsignals F_CL kann eine Sequenz vorbestimmter Rahmensegmentsignalteile abdecken, die eine Rahmensegmentperiode 530 dauern. Rahmensegmentsignalteile können mehrere Bitsignalteile beinhalten. Bei einer Ausführungsform wird ein Bitsignalteil durch einen Taktzyklus definiert. Insbesondere umfassen Rahmensegmentsignalteile einen oder mehrere Basisbitsignalteile, die jeweils für eine Basisbitsignalperiode 531 andauern. Zusätzlich umfassen Rahmensegmentsignalteile mindestens einen Bitsignalteil, der sich von dem Basisbitsignalteil unterscheidet und für eine geänderte Bitsignalperiode 532, 533 andauert.
Der Mikrocontroller 110 ist dafür ausgelegt, das Datensignal SO bereitzustellen, das hier auch als Datensignal „Serial Out“ SO bezeichnet wird. Das Datensignal SO soll Datenbits repräsentieren. Bei einer Ausführungsform ist das Datensignal SO mit dem Taktsignal F_CL synchronisiert. Insbesondere kann das Datensignal SO dafür bestimmt sein, ein Bit in einem Taktzyklus des Taktsignals F_CL zu repräsentieren. Somit repräsentiert das Datensignal SO Daten sequentiell. Bei einer Ausführungsform ist das Datensignal SO differentiell.
6 ist ein Diagramm des Timings des Taktsignals F_CL bei einer Ausführungsform (A) in größerem Detail. Die Basisbitsignalperiode 531 besteht aus einer ersten Dauer 531a mit Digitaltaktsignal F_CL in einem ersten Zustand H und einer zweiten Dauer 531b mit Taktsignal F_CL in einem zweiten Zustand L, um ein erstes Zyklusmuster zu bilden. Bei einer Ausführungsform beinhaltet F_CL ferner eine erste geänderte Bitsignalperiode 532 mit einem zweiten Zyklusmuster. Die erste geänderte Bitsignalperiode 532 besteht aus einer dritten Dauer, die hier auch als erste geänderte Dauer 532a bezeichnet wird, bei der sich das digitale Taktsignal F_CL in einem ersten Zustand H befindet, und der zweiten Dauer 531b, bei der sich das Taktsignal F_CL in einem zweiten Zustand L befindet. Bei einer Ausführungsform erfolgt die Erweiterung durch Addieren eines ungeraden Bruchteils der ersten Zyklusmusterdauer zu dem Tastverhältnis. Zum Beispiel kann die Dauer des Tastverhältnisses um 50% erweitert werden. Mindestens ein Effekt des Addierens des ungeraden Bruchteils im Gegensatz zu einem geraden Bruchteil besteht darin, dass versehentliche Timingfehler als Ergebnis der Dilatation in dem zweiten Zyklusmuster des periodischen zweiten Signals weniger wahrscheinlich auftreten. Bei einer Ausführungsform umfasst das Überwachen Schreiben eines Teils des ersten Signals in einen Puffer, Bestimmen, ob der Teil einen Übergang umfasst, und Lesen des Teils aus dem Puffer. Bei einer Ausführungsform ist das zweite Signal digital. Bei einer Ausführungsform ist das zweite Signal ein Taktsignal. Bei einer Ausführungsform (siehe 6) umfasst die Rahmensegmentperiode 530 eine zweite geänderte Bitsignalperiode 533 mit einem dritten Zyklusmuster, das aus der ersten Dauer 531a, bei der das digitale Taktsignal F_CL sich im ersten Zustand H befindet, und einer vierten Dauer, die hier auch als die zweite geänderte Dauer 532b bezeichnet wird, bei der sich das digitale Taktsignal F_CL im zweiten Zustand H befindet, besteht.
Hier bedeutet der Ausdruck „geänderte Dauer“ soviel wie „mit Bezug auf eine entsprechende Dauer des ersten Zustands H bzw. des zweiten Zustands L in dem Basisbitsignalteil in dem Taktsignal F_CL modifiziert“. Bei einer Ausführungsform (siehe 5 und 6) betrifft der Begriff „geändert“ die Dauer des Taktsignals F_CL in einem Signalteil, der einen Signalpegel H oder L hält. Zum Beispiel ist die erste geänderte Bitsignalperiode 532 länger als die Basisbitsignalperiode 531, da der erste Signalpegel H während der ersten geänderten Dauer 532a, die länger als die erste Dauer 531a ist, gehalten wird. Ähnlich ist die zweite geänderte Bitsignalperiode 533 länger als die Basisbitsignalperiode 531, da der zweite Signalpegel L während der zweiten geänderten Dauer 532b, die länger als die zweite Dauer 531b ist, gehalten wird. In dem gezeigten Beispiel ist die Differenz zwischen der ersten geänderten Bitsignalperiode 532 und der Basisbitsignalperiode 531 dieselbe wie zwischen der zweiten geänderten Bitsignalperiode 533 und der Basisbitsignalperiode 531. Ferner ist für Fachleute ohne Weiteres erkennbar, dass andere Definitionen der in 6 gezeigten Definition äquivalent sind. Zum Beispiel könnte die erste Dauer mit Taktsignal F_CL im zweiten Zustand L definiert werden, während die zweite Dauer mit Taktsignal F_CL im ersten Zustand H definiert würde. Mindestens ein Effekt ist, dass die Rahmensegmentperiode 530 in dem Taktsignal F_CL mehrere Taktzyklen abdecken kann, die nicht alle gleich sind. Mindestens ein Taktzyklus in der Rahmensegmentperiode 530 kann sich von den anderen Taktzyklen in der Rahmensegmentperiode 530 unterscheiden. Somit können bei einer Ausführungsform in dem Taktsignal zwei geänderte Bitsignalperioden 532, 533 mit zweitem (und drittem) Zyklusmuster alternierend um mindestens eine Basisbitsignalperiode 531 zunächst um das erste Zyklusmuster voneinander beabstandet sein, wie etwa in dem vorliegenden Beispiel das dritte Zyklusmuster 533 um das erste Zyklusmuster 531 von dem zweiten Zyklusmuster 532 beabstandet ist, und die zwei geänderten Bitsignalperioden 532, 533 können sodann unmittelbar aufeinanderfolgen, wie etwa in dem vorliegenden Beispiel das zweite Zyklusmuster 532 dem dritten Zyklusmuster 533 unmittelbar folgt.
Der Unterschied zwischen Taktzyklusmustern kann in der Dauer des Haltens des Signalpegels H und/oder des Signalpegels L in dem mindestens einen verschiedenen Taktzyklus bestehen. Bei einer Ausführungsform (B) kann ein Signalpegel auf Kosten des anderen Signalpegels erweitert werden, um so die Taktzyklusdauer des mindestens einen verschiedenen Taktzyklus gleich der Dauer der anderen Taktzyklen zu halten.
7 zeigt ein Beispiel für eine solche Ausführungsform. In dem Taktsignal F_CL besteht die Basisbitsignalperiode 731 aus einer ersten Dauer 731a, bei der sich das digitale Taktsignal F_CL in einem ersten Zustand H befindet, und einer zweiten Dauer 731b, bei der sich das Taktsignal F_CL in einem zweiten Zustand L befindet, um ein erstes Zyklusmuster zu bilden, wobei die erste Dauer 731a kürzer als die zweite Dauer 731b ist. Ein zweites Zyklusmuster 732 „spiegelt“ das Tastverhältnis des ersten Musters. Somit ist in dem zweiten Zyklusmuster 732 eine Dauer 732a des Digitaltaktsignals F_CL im ersten Zustand H gleich der Dauer 731b des Digitaltaktsignals F_CL im zweiten Zustand L in dem ersten Zyklusmuster und weiterhin ist in dem zweiten Zyklusmuster 732 eine Dauer 732b des Digitaltaktsignals F_CL im zweiten Zustand L gleich der Dauer 731a des Digitaltaktsignals F_CL im ersten Zustand H in dem ersten Zyklusmuster. Verglichen mit Ausführungsform (A) kann ein Effekt von Ausführungsform (B) darin bestehen, dass die Dauer des zweiten Taktzyklus 732 dieselbe wie die des ersten Taktzyklus 731 sein kann.
Bei einer Ausführungsform wird die „Erweiterung“ der Dauer 532, 732 des zweiten Zyklusmusters im Vergleich mit der Dauer 531, 731 des ersten Zyklusmusters durch Addieren eines ungeraden Bruchteils der ersten Zyklusmusterdauer 531, 731 zu dem Tastverhältnis der ersten Zyklusmusterdauer 531, 731 erreicht. Mindestens ein Effekt des Addierens des ungeraden Bruchteils im Gegensatz zum Addieren eines geraden Bruchteils besteht darin, dass versehentliche Timingfehler als Ergebnis der Dilatation in dem zweiten Zyklusmuster des Taktsignals F_CL weniger wahrscheinlich auftreten.
Wieder mit Bezug auf 5 sind die ersten Signale 520, d.h. die Aktivierungssignale EN1 und EN2, die Auswahlsignale EN1 und EN2 oder die Freigabesignale EN1 und EN2 verglichen mit dem zweiten Signal (dem Taktsignal F_CL) und dem dritten Signal (dem seriellen Ausgangsdatensignal SO) langsam. Zum Beispiel kann der Wechsel des Auswahlsignals EN1 von einem Zustand zu einem anderen Zustand ein Mehrfaches der Zeitdauer für den Wechsel des Taktsignals von einem Zustand zu einem anderen Zustand dauern. Bei einer in 5 abgebildeten Ausführungsform fallen die geänderten Bitsignalperioden 532 und 533 mit einem Übergang in den ersten Signalen 520 zusammen, d.h. den relativ „langsamen“. Zum Beispiel endet an dem zweiten Zeitpunkt 572 die zweite geänderte Bitsignalperiode 533, und die erste geänderte Bitsignalperiode 532 beginnt. Genauer gesagt endet die zweite geänderte Dauer 532b, und die erste geänderte Dauer 532a beginnt. Da die erste geänderte Dauer 532a und die zweite geänderte Dauer und 532b mit Bezug auf die erste Dauer 531a bzw. die zweite Dauer 531b erweitert sind, besteht eine erweiterte Dauer des Zusammenfallens des Übergangs in den ersten Signalen 520 und der geänderten Signalperiode des Taktsignals F_CL beim Vergleich mit der Dauer des Zusammenfallens des Übergangs in den ersten Signalen 520, wenn das Taktsignal F_CL nur aus Basissignalperioden bestünde. Bei einer Ausführungsform, bei der Detektion eines Übergangs des Signalzustands der ersten Signale 520 durch Abtastung in einer oder zwei Perioden des Taktsignals F_CL durchgeführt wird, kann mindestens ein Effekt der oben erwähnten Erweiterung der Dauer des Taktsignals mit geänderten Bitsignalperioden darin bestehen, mehr Abtastzeit zu erlauben, und somit größere Genauigkeit bei der Detektion des Übergangs. Ein anderer Effekt kann darin bestehen, eine Dauer zur Abtastung des Übergangs auf einer herkömmlichen Länge zu halten, während die Basistaktperioden verkürzt werden, um so den Datendurchsatz vom Mikrocontroller 110 zur Einrichtung 130 zu vergrößern.
Bei einer Implementierung umfasst eine Vorrichtung eine erste Einheit, die dafür ausgelegt ist, an einem ersten Ausgang mindestens ein erstes Signal bereitzustellen, wobei das erste Signal einen Übergang zwischen zwei Signalzuständen beinhalten soll, eine zweite Einheit, die dafür ausgelegt ist, an einem zweiten Ausgang ein zweites Signal bereitzustellen, wobei das zweite Signal Periodizität mit einem periodischen Elementarmuster aufweisen soll. Das erste Signal ist bei einigen Ausführungsformen Steuersignal, das zum Steuern, beispielsweise, der zweiten Einheit vorgesehen ist. Das zweite Signal ist gemäß einigen Ausführungsformen zur Verwendung als Taktsignal vorgesehen. Das erste Signal und das zweite Signal können zur Übertragung von der Vorrichtung an eine an die Vorrichtung gekoppelte Einrichtung bestimmt sein. Die Vorrichtung kann ferner eine Empfangseinheit aufweisen, um ein drittes Signal, hierin auch „Einrichtungssignal“ oder „synchrones Signal“ genannt, von der Einrichtung zu empfangen. Bei einer Ausführungsform kann das periodische Elementarmuster in dem zweiten Signal mindestens ein erstes Zyklusmuster beinhalten.
Bei einer Ausführungsform kann das erste Zyklusmuster eine erste Dauer mit dem zweiten Signal in einem ersten Zustand und eine zweite Dauer mit dem zweiten Signal in einem zweiten Zustand umfassen. Das periodische Elementarmuster in dem zweiten Signal kann ferner zweite Zyklusmuster umfassen, die sich bezüglich der ersten Dauer und/oder der zweiten Dauer von dem ersten Zyklusmuster unterscheiden können, um eine dritte bzw. eine vierte Dauer zu bilden, wobei sich die dritte Dauer von der ersten Dauer und/oder die vierte Dauer von der zweiten Dauer unterscheiden. Bei einigen Ausführungsformen fallen die zweiten Zyklusmuster mit einem Übergang in dem ersten Signal zusammen, bei einer Ausführungsform zumindest teilweise. Somit ist das Signaltiming in dem zweiten Zyklusmuster von dem Signaltiming in dem ersten Zyklusmuster verschieden. Bei einer Ausführungsform ist in dem zweiten Signal die Dauer des zweiten Zyklusmusters größer oder gleich einer Dauer des ersten Zyklusmusters. Bei einer Ausführungsform ist die erste Einheit dafür ausgelegt, parallel mehrere erste Signale bereitzustellen. Bei einer Ausführungsform umfasst die erste Einheit für jedes der mehreren ersten Signale eine Vielzahl von Signalpfaden. Jeder Pfad der jeweiligen mehreren Signalpfade besitzt eine Länge, die sich von der Länge jedes anderen Pfads der jeweiligen mehreren Signalpfade unterscheidet.
Bei einer Ausführungsform kann die Vorrichtung ferner eine Auswahleinheit (hierin auch Selektor genannt) umfassen, die dafür ausgelegt ist, unter den jeweiligen mehreren Signalpfaden einen Pfad für die Ausbreitung des jeweiligen Signals auszuwählen. Mindestens eine Wirkung besteht darin, dass ein Signalpfad so ausgewählt werden kann, dass eine Signalausbreitungszeit erzielt wird, die an die Dauer einer Periode des periodischen Elementarmusters angepasst ist. Zum Beispiel kann die Signalausbreitungszeit so ausgewählt werden, dass für ein Signal, das sich von der Vorrichtung zu der Einrichtung ausbreitet, und dafür, dass die Einrichtung das Einrichtungssignal zu der Vorrichtung überträgt, ein Empfangseinrichtungssignal erhalten wird, das zum Beispiel mindestens ungefähr bezüglich Phase mit dem zweiten Signal der Vorrichtung ausgerichtet ist.
Bei einer Ausführungsform umfasst die Vorrichtung einen Feintaktgeber, der dafür ausgelegt ist, ein Feintaktsignal zu erzeugen. Das Feintaktsignal kann zur Verwendung beim Erzeugen des zweiten Signals bestimmt sein. Bei einer Ausführungsform ist die zweite Einheit dafür ausgelegt, zwei aufeinanderfolgende zweite Zyklusmuster in dem periodischen Elementarmuster um mindestens ein erstes Zyklusmuster zu beabstanden.
Bei einer Ausführungsform ist die zweite Einheit dafür ausgelegt, das erste Signal zu überwachen, um den Übergang in dem ersten Signal zu bestimmen. Die Vorrichtung kann ferner einen Puffer umfassen, der mit der zweiten Einheit gekoppelt ist. Die zweite Einheit kann dafür ausgelegt sein, eine oder mehrere der folgenden Alternativen durchzuführen: Schreiben eines Teils des ersten Signals in den Puffer, Bestimmen, ob der Teil einen Übergang umfasst, Lesen des Teils aus dem Puffer und Leiten des Teils zu dem ersten Ausgang. Bei einer Ausführungsform ist die Dauer des zweiten Zyklusmusters gleich der Dauer des ersten Zyklusmusters. Bei einer Ausführungsform ist die erste Einheit dafür ausgelegt, den ersten Signaltyp als ein periodisches Signal bereitzustellen. Bei einer Ausführungsform ist die zweite Einheit dafür ausgelegt, in dem zweiten Signal Perioden zu zählen, um das Übergangsauftreten in dem ersten Signal zu bestimmen. Bei einer Ausführungsform ist die zweite Einheit dafür ausgelegt, in dem zweiten Signal Zyklen zu zählen, um das Übergangsauftreten in dem ersten Signal zu bestimmen.
Gemäß einem Aspekt umfasst ein System, insbesondere ein System zur Kommunikation, eine Takteinheit, die dafür ausgelegt ist, an einem Taktausgang ein Taktsignal bereitzustellen. Das Taktsignal kann periodisch sein und ein periodisches Elementarmuster umfassen. Bei einer Ausführungsform umfasst das Taktsignal in dem periodischen Elementarmuster erste Zyklusmuster. Das System kann mindestens eine Signaleinheit umfassen, die dafür ausgelegt ist, ein Steuersignal bereitzustellen, das Übergänge zwischen zwei Signalzuständen beinhaltet. Ferner kann das System mindestens einen Signalausgang umfassen, der durch mehrere Signalpfade mit der mindestens einen Signaleinheit gekoppelt ist. Bei einer Ausführungsform besitzt jeder der mehreren Signalpfade eine Länge, die von der Länge jedes anderen Signalpfads der jeweiligen mehreren Signalpfade verschieden ist. Bei einer Ausführungsform umfasst das System einen Selektor, der dafür ausgelegt ist, in den mehreren Signalpfaden einen Signalpfad für die Ausbreitung des Steuersignals auszuwählen. Mindestens ein Effekt kann darin bestehen, die Auswahl eines Signalpfads gemäß durchgeführter Signalverarbeitung im Hinblick auf eine Anpassung an Timinganforderungen zu ermöglichen. Bei einer Ausführungsform kann eine Timinganforderung eine Kombination von Signalausbreitung und Signalverarbeitung in einer oder mehreren Perioden des Taktsignals durchführend sein.
Bei einer Ausführungsform ist der Selektor dafür ausgelegt, den Signalpfad so auszuwählen, dass eine Anzahl von mit einem Übergang in dem zugeordneten Steuersignal zusammenfallenden Zyklen in dem periodischen Taktsignal minimiert wird.
Bei einer Ausführungsform ist ein zweites Zyklusmuster in dem periodischen Taktsignal, das mit einem Übergang in dem Steuersignal zusammenfallen soll, von dem ersten Zyklusmuster in dem Taktsignal verschieden. Der Unterschied zwischen den Zyklusmustern in dem periodischen Taktsignal kann bezüglich des Verhältnisses einer ersten Verweildauer des Taktsignals in einem ersten Zustand zu einer zweiten Verweildauer des Taktsignals in einem zweiten Zustand in einem Taktzyklus sein. Bei einer Ausführungsform betrifft der Unterschied des Zyklusmusters in dem periodischen Taktsignal die Dauer des Zyklusmusters.
8 ist ein Blockdiagramm eines anderen Beispiels, wobei eine Schnittstellensteuereinheit 813 in einer Steuereinheit implementiert ist. Die Steuereinheit kann zum Beispiel dem oben beschriebenen Mikrocontroller 110 ähnlich sein. Die Steuereinheit 813 kann dafür ausgelegt sein, gemäß bestimmten Ausführungsformen mehreren Steuereinrichtungen Signale zuzuführen. Zum Beispiel kann die Schnittstellensteuereinheit 813 für die Verwendung bei der Kopplung des Mikrocontrollers 110 mit einer Menge von externen Einrichtungen 130, wie etwa den oben beschriebenen Einrichtungen 131 und 132, ausgelegt sein. Bei einer Ausführungsform besitzt die Steuereinheit 813 mehrere Eingangsschaltungsteile 801, 802, 806, 807. Ein Schaltungsteil kann eine Leitung oder eine beliebige Kombination aus passiven und/oder aktiven Schaltungselementen sein. Bei einer Ausführungsform sind Signale dazu vorgesehen, den jeweiligen Eingangsschaltungsteilen mit einer ersten Spannung zugeführt zu werden, wie etwa 1,3 V; hier wird die erste Spannung auch als „niedrige“ Spannung bezeichnet.
Bei einer Ausführungsform ist die Schnittstellensteuereinheit 813 mit der Ausgangstreibereinheit 814 gekoppelt. Bei einer Ausführungsform kann die Ausgangstreibereinheit 814 einen Teil der Schnittstellensteuereinheit 813 bilden oder anderweitig darin enthalten sein. Die Ausgangstreibereinheit 814 umfasst mehrere Ausgangspads 811, 812, 816, 817, die für Ausgabe von „hohen“ Spannungssignalen mit einer zweiten Spannung, zum Beispiel als 5 V-Signale, an eine (nicht gezeigte) Schnittstelle ausgelegt sein können; die zweite Spannung wird hier auch als „hohe“ Spannung bezeichnet. Die „niedrige“ Spannung kann, lediglich als Beispiel, angelegt werden, um interne Signalisierung eines Mikrocontrollers durchzuführen, während die „hohe“ Spannung angewandt werden kann, um Signalisierung außerhalb des Mikrocontrollers durchzuführen, wie etwa auf einem Bus zwischen dem Mikrocontroller und durch den Bus mit dem Mikrocontroller gekoppelten Einrichtungen. Dementsprechend können die Eingangsschaltungsteile 801, 802, 806, 807 ein Niederspannungssignal aufnehmen und das jeweilige Signal jeweils zu einem zugeordneten Ausgangspad der mehreren Ausgangspads 811, 812, 816, 817 weiterleiten und können dafür zugewiesen werden, Übertragung eines zugeordneten „hohen“ Spannungssignals zu unterstützen. Bei einer Ausführungsform dient das Ausgangspad 816a zur Unterstützung der Übertragung eines positiven Datenausgangssignals, und das Ausgangspad 816b soll Übertragung eines negativen Datenausgangssignals unterstützen; das positive Datenausgangssignal und das negative Datenausgangssignal sollen zusammen ein Differenzdatensignal SO bilden. Bei einer Ausführungsform soll das Ausgangspad 816a Übertragung eines positiven Taktsignals unterstützen und das Ausgangspad 816b soll Übertragung eines negativen Taktsignals unterstützen; das positive Taktsignal und das negative Taktsignal bilden zusammen ein Differenztaktsignal F_CL. Bei einer Ausführungsform kann das Ausgangspad 816 zur Unterstützung der Übertragung eines ersten Freigabesignals dienen, das der ersten gekoppelten Einrichtung 131 zugeordnet sein soll. Bei einer Ausführungsform kann das Ausgangspad 812 zur Unterstützung der Übertragung eines zweiten Freigabesignals dienen, das der zweiten gekoppelten Einrichtung 132 zugeordnet sein soll.
Bei einer Ausführungsform der Schnittstellensteuereinheit 813 kann eine Menge von Signalleitungen 831, 832, 836, 837 bereitgestellt werden, um einen Eingangsschaltungsteil 801, 802, 806, 807 mit dem zugehörigen Ausgangspad 811, 812, 816, 817 zu koppeln. Bei einer Ausführungsform der Menge von Signalleitungen 831 weisen keine zwei Signalleitungen 831a, 831b, 831c, ...., 831n der Menge dieselbe Länge auf. Bei einer Ausführungsform umfasst die Ausgangstreibereinheit 814 Selektoreinheiten 821, 822, 826 und 827. Die Selektoreinheiten besitzen jeweils mehrere Eingangsports; zum Beispiel kann die Selektoreinheit 821 mindestens vier Eingangsports aufweisen. In der Menge von Signalleitungen 831 kann jede Signalleitung 831a, 831b, 831c, ...., 831n jeweils mit einem der mehreren Eingangsports der Selektoreinheit 821 verbunden werden. Mindestens ein Effekt kann darin bestehen, dass die Selektoreinheit 821 dafür eingerichtet werden kann, zur Übertragung zum Ausgangspad 811 ein Signal, das auf einer Signalleitung, zum Beispiel der Signalleitung 831b, der Menge von Signalleitungen 831 empfangen wird, auszuwählen, um so ein gewünschtes Timing zu erzielen. Bei einer Ausführungsform kann das gewünschte Timing so eingerichtet werden, dass für ein sich von dem Mikrocontroller 110 zu einer gekoppelten Einrichtung ausbreitendes Signal, ferner zur Verarbeitung des Signals in der gekoppelten Einrichtung und zur Übertragung eines Antwortsignals von der gekoppelten Einrichtung zu dem Mikrocontroller 110 eine Verzögerung im Wesentlichen einer Periode in dem periodischen Taktsignal F_CL äquivalent oder gleich ist. Somit können auch Unterschiede bei der Signalverarbeitungs- und/oder -übertragungsgeschwindigkeit zwischen verschiedenen Ausgangspads kompensiert werden. Zum Beispiel Verwendung einer relativ „schnellen“ Niederspannungs-Differenzsignalschaltung für das Taktsignal F_CL und Verwendung einer vergleichsweise „langsamen“ CMOS-Schaltung für das Freigabesignal EN.
9 ist ein beispielhaftes Impulsdiagramm, die die Funktionsweise gemäß einer Ausführungsform wie in 8 dargestellt darstellt. Es ist gezeigt, dass das Differenztaktsignal F_CL Zustandsänderungen an einem Referenzzeitpunkt to aufweist. Es ist zu sehen, dass das Freigabesignal EN01 einen frühesten Zustandsübergang von H nach L ungefähr 5 ns vor der Referenzzeit to aufweist. Dieser Übergang kann dort sein, wo sich das Freigabesignal EN01 auf der kürzesten Leitung 831a in der Menge von Signalleitungen 831 von dem Eingangsschaltungsteil 801 zu dem Ausgangspad 811 ausbreitet. Es ist zu sehen, dass das Freigabesignal EN01 einen spätesten Zustandsübergang von H nach L ungefähr 5 ns nach der Referenzzeit to aufweist. Dieser Übergang kann dort sein, wo sich das Freigabesignal EN01 auf der längsten Leitung 831n in der Menge von Signalleitungen 831 von dem Eingangsschaltungsteil 801 zu dem Ausgangspad 811 ausbreitet. Es ist zu sehen, dass das Freigabesignal EN01D einen frühesten Zustandsübergang von H nach L ungefähr 1 ns vor der Referenzzeit to aufweist. Dieser Übergang kann dort sein, wo sich das Freigabesignal EN01D auf der kürzesten Leitung 832a in der Menge von Signalleitungen 832 von dem Eingangsschaltungsteil 802 zu dem Ausgangsteil 812 ausbreitet. Es ist zu sehen, dass das Freigabesignal EN01D einen spätesten Zustandsübergang von H nach L ungefähr 10 ns nach der Referenzzeit to aufweist. Dieser Übergang kann dort sein, wo sich das Freigabesignal EN01D auf der längsten Leitung 832n in der Menge von Signalleitungen 832 von dem Eingangsschaltungsteil 802 zu dem Ausgangspad 812 ausbreitet. Es ist zu sehen, dass das Freigabesignal EN23 einen frühesten Zustandsübergang von H nach L ungefähr 7 ns vor der Referenzzeit to aufweist. Dieser Übergang kann dort sein, wo sich das Freigabesignal EN23 auf der kürzesten Leitung 836a in der Menge von Signalleitungen 836 von dem Eingangsschaltungsteil 806 zu dem Ausgangspad 816 ausbreitet. Es ist zu sehen, dass das Freigabesignal EN23 einen spätesten Zustandsübergang von H nach L ungefähr 1 ns nach der Referenzzeit to aufweist. Dieser Übergang kann dort sein, wo sich das Freigabesignal EN23 auf der längsten Leitung 832n in der Menge von Signalleitungen 836 von dem Eingangsschaltungsteil 806 zu dem Ausgangspad 816 ausbreitet.
Hier besprochene beispielhafte Implementierungen/Ausführungsformen können verschiedene zusammen angeordnete Komponenten aufweisen; es versteht sich jedoch, dass die Komponenten der Anordnungen zu einer oder mehreren Vorrichtungen kombiniert werden können.
Die oben beschriebenen Systeme, Implementierungen, Ausführungsformen, Anordnungen, Vorrichtungen und Verfahren können in Firmware, Hardware, Software, einem oder mehreren Softwaremodulen, einem oder mehreren Software- und/oder Hardwaretestmodulen, Testgeräten, einem oder mehreren Sendeempfängern, einem oder mehreren verdrahteten und/oder drahtlosen großflächigen oder lokalen Netzwerksystemen, einem oder mehreren Satellitenkommunikationssystemen, netzwerkgestützten Kommunikationssystemen (wie etwa ein IP-, Ethernet- oder ATM-System), einem oder mehreren mit Diagnostikfähigkeiten ausgestatteten Modems oder dergleichen oder auf einem oder mehreren getrennten programmierten Vielzweckcomputern mit einer Kommunikationseinrichtung oder Verbindung mit einem beliebigen der Kommunikationsprotokolle MicroSecond Channel Interface (MSC-Protokoll) oder dergleichen implementiert werden.
Zusätzlich können die Implementierungen, Anordnungen, Prozeduren und Protokolle der beschriebenen Implementierungen auf einem Spezialcomputer, einem programmierten Mikroprozessor oder Mikrocontroller und peripheren integrierten Schaltungselement(en), einem ASIC oder einer anderen integrierten Schaltung, einem digitalen Signalprozessor, einer Flash-baren Einrichtung, einer fest verdrahteten Elektronik- oder Logikschaltung, wie etwa einer Schaltung aus diskreten Elementen, einer programmierbaren Logikeinrichtung wie PLD, PLA, FPGA, PAL, einem Modem, einem Sender/Empfänger, einer beliebigen vergleichbaren Einrichtung oder dergleichen implementiert werden. Im Allgemeinen kann jede Vorrichtung mit der Fähigkeit zur Implementierung eines Automaten, der seinerseits zur Implementierung der hier beschriebenen und dargestellten Methodologie fähig ist, zur Verwendung der verschiedenen Kommunikationsverfahren, Protokolle und Techniken gemäß den Implementierungen benutzt werden.
Ferner können die offenbarten Ausführungsformen, Implementierungen und Prozeduren ohne Weiteres unter Verwendung von Objekt- oder objektorientierten Softwareentwicklungsumgebungen, die einen portierbaren Quellcode bereitstellen, der auf vielfältigen Computer- oder Workstationplattformen verwendet werden kann, implementiert werden. Als Alternative können die offenbarten Ausführungsformen teilweise oder ganz in Hardware unter Verwendung von Standardlogikschaltungen oder VLSI-Design implementiert werden. Die hier beschriebenen und dargestellten Kommunikationsanordnungen, Prozeduren oder Protokolle können von Durchschnittsfachleuten auf dem betreffenden Gebiet aus der hier gegebenen Funktionsbeschreibung und mit einer allgemeinen Grundkenntnis der Computer- und Telekommunikationstechnik ohne Weiteres in Hardware und/oder Software unter Verwendung beliebiger bekannter oder später entwickelter Systeme oder Strukturen, Einrichtungen und/oder Software implementiert werden.
Darüber hinaus können die offenbarten Prozeduren ohne Weiteres in Software implementiert werden, die auf einem computerlesbaren Speichermedium gespeichert, auf einem programmierten Vielzweckcomputer unter Zusammenwirkung eines Controllers und Speichers, einem Spezialcomputer, einem Mikroprozessor oder dergleichen ausgeführt werden kann. In diesen Fällen können die Anordnungen und Prozeduren der beschriebenen Implementierungen als ein Programm, das auf einem Personal Computer eingebettet wird, wie etwa ein Applet, JAVA® oder CGI-Script, als auf einem Server oder einer Computerworkstation residierende Ressource, als in einer dedizierten Kommunikationsanordnung oder Anordnungskomponente eingebettete Routine oder dergleichen implementiert werden. Die Anordnungen können auch implementiert werden, indem die Anordnungen und/oder Prozeduren physisch in ein Software- und/oder Hardwaresystem integriert werden.
Die Implementierungen werden hier im Hinblick auf beispielhafte Ausführungsformen beschrieben. Es versteht sich jedoch, dass einzelne Aspekte der Implementierungen getrennt beansprucht werden können und ein oder mehrere der Merkmale der verschiedenen Ausführungsformen kombiniert werden können. In der obigen Beschreibung von beispielhaften Implementierungen werden zu Erläuterungszwecken spezifische Zahlen, Materialkonfigurationen und andere Einzelheiten dargelegt, um die beanspruchte Erfindung besser zu erläutern. Es versteht sich jedoch für Fachleute, dass die beanspruchte Erfindung unter Verwendung anderer Einzelheiten als bei den hier beschriebenen Beispielen ausgeübt werden kann. In anderen Fällen werden wohlbekannte Merkmale weggelassen oder vereinfacht, um die Beschreibung der beispielhaften Implementierungen deutlicher zu machen.
Die beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen/Implementierungen sind wirklich hauptsächlich Beispiele. Diese beispielhaften Ausführungsformen/Implementierungen beschränken nicht den Schutzumfang der angefügten Ansprüche. Die beanspruchte Erfindung könnte künftig auch auf andere Weisen in Verbindung mit anderen derzeitigen oder zukünftigen Technologien realisiert und implementiert werden.
Darüber hinaus wird das Wort „beispielhaft“ hier so gebraucht, dass es als Beispiel, Fall oder Veranschaulichung dient. Jeder hier als „beispielhaft“ beschriebene Aspekt oder Entwurf ist nicht unbedingt als gegenüber anderen Aspekten oder Entwürfen bevorzugt oder vorteilhaft aufzufassen. Stattdessen soll der Gebrauch des Worts beispielhaft Konzepte und Techniken auf konkrete Weise darstellen. Der Ausdruck „Techniken“ kann sich zum Beispiel auf eine oder mehrere Einrichtungen, Vorrichtungen, Systeme, Verfahren, Herstellungsartikel und/oder computerlesbare Anweisungen beziehen, so wie es vom hier beschriebenen Kontext angegeben wird.
In der vorliegenden Anmeldung soll der Ausdruck „oder“ einschließendes „oder“ statt ausschließendes „oder“ bedeuten. Das heißt, sofern es nicht anderweitig angegeben oder aus dem Kontext klar ist, soll „X verwendet A oder B“ beliebige der natürlichen einschließenden Permutationen bedeuten. Das heißt, wenn X A verwendet; X B verwendet; oder X sowohl A als auch B verwendet, ist „X verwendet A oder B“ unter beliebigen der obigen Fälle erfüllt. Außerdem sollten die in der vorliegenden Anmeldung und den angefügten Ansprüchen verwendeten Artikel „ein“ und „eine“ im Allgemeinen mit der Bedeutung „eines oder mehrere“ aufgefasst werden, sofern es nicht anders angegeben oder aus dem Kontext klar ist, dass es eine Singularform betrifft.
Die hier besprochenen beispielhaften Verfahren/Prozesse umfassen eine Sequenz von Operationen, die mit Hardware, Software, Firmware oder einer bestimmten Kombination davon implementiert werden kann. Im Kontext von Software/Firmware repräsentieren die Blöcke auf einem oder mehreren prozessorlesbaren Speichermedien gespeicherte Anweisungen, die, wenn sie durch einen oder mehrere Prozessoren ausgeführt werden, die angeführten Operationen ausführen. Die Operationen der beispielhaften Prozesse können in praktisch jeder Programmiersprache oder Umgebung umgesetzt werden (beispielsweise und ohne Beschränkung): C/C++, Fortran, COBOL, PASCAL, Assemblersprache, Markup-Sprachen (z.B. HTML, SGML, XML, VoXML) und dergleichen, sowie in objektorientierten Umgebungen wie CORBA (Common Object Request Broker Architecture), Java™ (einschließlich J2ME, Java Beans, usw.), BREW (Binary Runtime Environment) und dergleichen. Außerdem können die beschriebenen Implementierungen mittels solcher Hardware, Software, Firmware oder einer bestimmten Kombination davon ähnlich ausgeführt und realisiert werden.
Man beachte, dass die Reihenfolge, in der die Ausführungsformen/Implementierungen und Verfahren/Prozesse beschrieben werden, nicht als Beschränkung aufzufassen ist und eine beliebige Anzahl der beschriebenen Implementierungen und Prozesse kombiniert werden kann.
Der Ausdruck „prozessorlesbare Medien“ umfasst Prozessorspeichermedien. Prozessorspeichermedien wären zum Beispiel, aber ohne Beschränkung darauf, magnetische Speichereinrichtungen (z.B. Festplatten, Disketten und Magnetstreifen), optische Datenträger (z.B. Compact Disk (CD) und Digital Versatile Disk (DVD), Smartcards, Flash-Speichereinrichtungen (z.B. Thumb-Laufwerk, Stick, Key-Laufwerk und SD-Karten) und flüchtiger und nichtflüchtiger Speicher (z.B. Direktzugriffsspeicher (RAM), Nurlesespeicher (ROM)).
Für die Zwecke der vorliegenden Offenbarung und der folgenden Ansprüche können die Ausdrücke „gekoppelt“ und „verbunden“ verwendet worden sein, um zu beschreiben, wie verschiedene Elemente aneinander angeschaltet sind. Eine solche beschriebene Anschaltung verschiedener Elemente kann entweder direkt oder indirekt sein.
Obwohl die Offenbarung mit Bezug auf eine oder mehrere Implementierungen gezeigt und beschrieben wurde, werden Fachleuten bei Durchsicht und Verständnis der vorliegenden Beschreibung und der beigefügten Zeichnungen äquivalente Abänderungen und Modifikationen einfallen. Obwohl bestimmte Implementierungen oben mit Bezug auf ein Erfassungs- und Vergleichsmodul beschrieben wurden, wären zum Beispiel andere nichtdargestellte Implementierungen eine Nur-Erfassen-Funktionalität (nicht Vergleichsfunktionalität) oder können Nur-Vergleichs-Funktionalität (nicht Erfassungsfunktionalität) umfassen. Außerdem werden andere Permutationen und Kombinationen der oben offenbarten Konzepte als in den Schutzumfang der Offenbarung fallend in Betracht gezogen. Die Offenbarung umfasst alle solchen Modifikationen und Abänderungen und wird nur durch den Schutzumfang der folgenden Ansprüche begrenzt. Insbesondere hinsichtlich der verschiedenen durch die oben beschriebenen Komponenten (z.B. Elemente und/oder Ressourcen) ausgeführten Funktionen sollen die zur Beschreibung solcher Komponenten verwendeten Ausdrücke, sofern es nicht anders angegeben wird, einer beliebigen Komponente entsprechen, die die spezifizierte Funktion der beschriebenen Komponente ausführt (die z.B. funktional äquivalent ist), obwohl sie der offenbarten Struktur, die die Funktion in den hier dargestellten beispielhaften Implementierungen der Offenbarung ausführt, nicht strukturell äquivalent ist. Obwohl ein bestimmtes Merkmal der Offenbarung mit Bezug auf nur eine von mehreren Implementierungen offenbart worden sein kann, kann zusätzlich ein solches Merkmal mit einem oder mehreren anderen Merkmalen der anderen Implementierungen kombiniert werden, wenn es für eine gegebene oder konkrete Anwendung erwünscht und vorteilhaft ist. Ferner sind die in der vorliegenden Anmeldung und in den angefügten Ansprüchen verwendeten Artikel „ein“ und „eine“ mit der Bedeutung „eines oder mehrere“ aufzufassen.
Soweit die Ausdrücke „enthält“, „aufweisend“, „besitzt“, „mit“ oder Varianten davon entweder in der ausführlichen Beschreibung oder in den Ansprüchen verwendet werden, sollen diese Ausdrücke auf ähnliche Weise wie der Ausdruck „umfassend“ einschließend sein.

Claims

Verfahren für eine Vorrichtung zur Kommunikation mit einer Einrichtung, umfassend: Übertragen eines Taktsignals, das ein periodisches Elementarmuster aufweist, zu der Einrichtung; Empfangen eines asynchronen Signals von der Einrichtung; und Extrahieren von Informationen aus dem asynchronen Signal auf der Basis des Taktsignals, wobei eine Periode des Taktsignals mehr als einen Taktzyklus beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend Verwenden des Taktsignals zum Konstruieren des asynchronen Signals, um die Informationen zu repräsentieren.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das periodische Elementarmuster ein erstes Zyklusmuster und ein zweites Zyklusmuster beinhaltet, wobei das erste Zyklusmuster von dem zweiten Zyklusmuster verschieden ist.
Verfahren nach Anspruch 3, ferner umfassend: Übertragen eines Steuersignals, das periodische Übergänge zwischen Signalzuständen aufweist, zu der Einrichtung, wobei die Übergänge in dem Steuersignal mit dem zweiten Zyklusmuster in dem Taktsignal zusammenfallen.
Verfahren nach Anspruch 4, ferner umfassend: Bestimmen eines Auftretens des Übergangs in dem Steuersignal durch Zählen von Taktzyklen in dem Taktsignal.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei sich bei dem ersten Zyklusmuster in dem periodischen Elementarmuster das Taktsignal für eine erste Dauer in einem ersten Zustand und für eine zweite Dauer in einem zweiten Zustand befindet, sich bei dem zweiten Zyklusmuster in dem periodischen Elementarmuster das Taktsignal für eine dritte Dauer in dem ersten Zustand und für eine vierte Dauer in dem zweiten Zustand befindet, und die dritte Dauer von der ersten Dauer und/oder die vierte Dauer von der zweiten Dauer verschieden ist.
Vorrichtung zur Kommunikation mit einer Einrichtung, wobei die Vorrichtung dafür ausgelegt ist, ein erstes Signal und ein zweites Signal bereitzustellen, wobei die Vorrichtung ferner dafür ausgelegt ist, ein drittes Signal zu empfangen, wobei das erste Signal einen Übergang zwischen zwei Signalzuständen aufweist, das zweite Signal eine Periodizität mit einem periodischen Elementarmuster aufweist, das mindestens ein erstes Zyklusmuster beinhaltet, wobei das periodische Elementarmuster des zweiten Signals ferner ein zweites Zyklusmuster umfasst, und wobei die Vorrichtung dafür ausgelegt ist, Informationen aus dem dritten Signal auf der Basis eines Timings des dritten Signals, das einem Timing des zweiten Signals zugeordnet ist, zu extrahieren.
Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei in dem zweiten Signal das Signaltiming in den zweiten Zyklusmustern von dem Signaltiming in den ersten Zyklusmustern verschieden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, wobei die Vorrichtung dafür ausgelegt ist, Informationen aus dem dritten Signal auf der Basis von Asynchronizität des dritten Signals zu extrahieren.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei die Vorrichtung derart eingerichtet ist, dass sich bei dem ersten Zyklusmuster das zweite Signal für eine erste Dauer in einem ersten Zustand und für eine zweite Dauer in einem zweiten Zustand befindet, sich bei dem zweiten Zyklusmuster das zweite Signal für eine dritte Dauer in dem ersten Zustand und für eine vierte Dauer in dem zweiten Zustand befindet, und die dritte Dauer von der ersten Dauer und/oder die vierte Dauer von der zweiten Dauer verschieden ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, wobei in dem zweiten Zyklusmuster das Signaltiming von dem Signaltiming in dem ersten Zyklusmuster verschieden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei in dem zweiten Signal eine Dauer des zweiten Zyklusmusters größer oder gleich einer Dauer des ersten Zyklusmusters ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 12, wobei das erste Signal periodisch ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 13, wobei die Vorrichtung ferner dafür ausgelegt ist, durch Zählen von Zyklen in dem zweiten Signal zu bestimmen, dass der Übergang in dem ersten Signal auftritt.