DE102015117673B4 - Diagnose und steuerung von peripherie-vorrichtungen über einen zweidraht-kommunikationsbus - Google Patents

Diagnose und steuerung von peripherie-vorrichtungen über einen zweidraht-kommunikationsbus Download PDF

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    • G06F13/4256—Bus transfer protocol, e.g. handshake; Synchronisation on a daisy chain bus using a clocked protocol

Abstract

Slave-Vorrichtung (104) für eine Zweidraht-Niederlatenz-Kommunikation von Audio-Systemdiagnoseinformationen, die Folgendes umfasst:erste Schaltungen zum:Empfangen eines Synchronisations-Steuerrahmens, der über eine Zweidraht-Busverbindung (106) von einer aufwärtsgerichtet gelegenen Vorrichtung an die Slave-Vorrichtung (104) geliefert wird,Empfangen von Audio-Daten, die über die Zweidraht-Busverbindung (106) von der aufwärtsgerichtet gelegenen Vorrichtung zu der Slave-Vorrichtung (104) kommuniziert werden, nach dem Empfang des Synchronisations-Steuerrahmens,Bereitstellen eines Synchronisations-Antwortrahmens über die Zweidraht-Busverbindung (106) zu der aufwärtsgerichtet gelegenen Vorrichtung, undBereitstellen, der Bereitstellung des Synchronisations-Antwortrahmens nachfolgend, über die Zweidraht-Busverbindung (106) zu der aufwärtsgerichtet gelegenen Vorrichtung, erster Daten, die eine Betriebscharakteristik einer Audio-Vorrichtung repräsentieren, die mit der Slave-Vorrichtung (104) gekoppelt ist;zweite Schaltungen, um Timing-Informationen aus dem Synchronisations-Steuerrahmen abzuleiten, wobei die Timing-Informationen verwendet werden, um die Bereitstellung des Synchronisations-Antwortrahmens zu timen; unddritte Schaltungen zum:Bereitstellen der Audio-Daten für die Audio-Vorrichtung, undEmpfangen, von einem mit der Slave-Vorrichtung (104) gekoppelten Sensor, von zweiten Daten, die die Betriebscharakteristik der Audio-Vorrichtung repräsentieren.

Description

  • VERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
  • Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der vorläufigen U.S. Anmeldung Nr. 62/065,724 , mit dem Titel „Applications of a Low-Latency Two-Wire Communication System‟, eingereicht am 19. Oktober 2014; der vorläufigen U.S. Anmeldung Nr. 62/065,736 , mit dem Titel „Applications of a Low-Latency Two-Wire Communication System‟, eingereicht am 19. Oktober 2014; und der vorläufigen U.S. Anmeldung Nr. 62/065,738 , mit dem Titel „Applications of a Low-Latency Two-Wire Communication System" eingereicht am 19. Oktober 2014. Die Gesamtheiten der Offenbarungen der früheren Anmeldungen werden als Teil der vorliegenden Offenbarung betrachtet und hiermit durch Bezugnahme in die vorliegende Offenbarung aufgenommen.
  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Offenbarung bezieht sich allgemein auf Kommunikationssysteme und insbesondere auf Peripherie-Vorrichtungs-Diagnose und -Steuerung über einen Zweidraht-Kommunikationsbus.
  • HINTERGRUND
  • Mit dem Abnehmen der Größe elektronischer Komponenten und zunehmenden Leistungserwartungen werden mehr Komponenten in zuvor instrumentenlosen oder weniger instrumentierten Vorrichtungen enthalten sein. In manchen Umfeldern benötigte die Kommunikations-Infrastruktur, die verwendet wurde, um Signale zwischen diesen Komponenten (z.B. in einem Fahrzeug) auszutauschen, dicke und schwere Kabelbündel.
  • Die US 2013 / 0 124 763 A1 offenbart Verfahren zum Erkennen, Konfigurieren und Koordinieren der Datenkommunikation zwischen Master- und Slave-Geräten in einem Kommunikationssystem. Beispielhafte Ausführungsformen werden unter Bezugnahme auf ein Zweidraht-Punkt-zu-Punkt-Bussystem beschrieben, obwohl das Verfahren in anderen Kommunikationssystemen verwendet werden kann. Es sind Vorkehrungen zur Steuerung der sequentiellen Stromversorgung der Bus- und Slave-Geräte enthalten.
  • Die US 2014 / 0 101 351 A1 offenbart eine integrierte Schaltung, die eine Zweidrahtkommunikationsprotokollmaschine umfasst und konfiguriert ist, Steuerungs- und Datenübertragungen gemäß einem Zweidrahtkommunikationsprotokoll in einem bidirektionalen Mehrfachknotenbussystem zu verwalten, wobei die Zweidrahtkommunikationsprotokollmaschine eine Zustandsmaschine umfasst, die synchronisierte Aktualisierungen von Konfigurationsdaten über das Bussystem ermöglicht, wobei das Mehrfachknotenbussystem mindestens einen Hauptknoten und mehrere untergeordnete Knoten umfasst, die auf dem Bussystem miteinander verbunden sind, indem ein Bus aus verdrillten Drahtpaaren verwendet wird, um jeden Knoten mit einem nächsten Knoten zu verbinden, wobei jeder der Knoten auf den Bus schreiben und von dem Bus lesen kann und wobei die untergeordneten Knoten über den Bus aus den verdrillten Drahtpaaren mit Strom versorgt werden können.
  • Die US 2012 / 0 076 319 A1 offenbart ein System zum bidirektionalen Austauschen digitaler Audio- und Steuerungsdaten. Es gibt ein Host-Ende, das einen Host-Transceiver, einen digitalen Host-Signalprozessor, der ein Haupttaktsignal und Audiodaten ausgibt, und eine Niederspannungsquelle für die Host-Komponenten enthält. Es gibt eine Reihe von Remote-Knoten, die seriell miteinander verbunden sind. Jeder entfernte Knoten enthält einen Transceiver und ein Niederspannungsnetzteil, das die anderen Komponenten des entfernten Knotens mit Strom versorgt. Ein abgeschirmtes Zweidraht-Kommunikationsnetzwerk verbindet den Host-Knoten mit einem der Remote-Knoten und jeden Remote-Knoten mit einem oder zwei anderen Remote-Knoten in einer Daisy-Chain-Konfiguration. Das Host-Ende kann digitale Audiodaten und digitale Steuersignale über das Kommunikationsnetz senden und empfangen. Die entfernten Knoten können jeweils digitale Audiodaten und digitale Steuersignale über das Kommunikationsnetz empfangen und digitale Steuersignale über das Kommunikationsnetz senden.
  • Die US 2004 / 0 153 707 A1 stellt Systeme und Verfahren zur Aufrechterhaltung der Stabilität eines Netzwerks bereit, die einen Leerlaufzustand identifizieren und den Netzwerkbus neu konfigurieren, um die Kommunikation fortzusetzen, ohne die Kommunikationsrate zu verlangsamen oder den Netzwerkbus außer Betrieb zu setzen. Das System enthält ein Abschlussgerät, das jedem Netzwerkgerät zugeordnet ist. Jedes Abschlussgerät enthält ein Netzwerkabschlusselement, das als Reaktion auf einen Befehl, der von einer Bussteuerung ausgegeben wird, schaltbar mit dem Netzwerkbus verbunden werden kann, wenn ein Leerlaufzustand nach dem Netzwerkgerät erkannt wurde. In einer anderen Ausführungsform werden Systeme und Verfahren zum Steuern des Eingangsstroms für ein entferntes Gerät bereitgestellt, das sich in einem Netzwerk befindet. Dem Gerät ist ein Erfassungselement zugeordnet, das den Eingangsstrom und über Schalter erfassen und den Eingangsstrom zum entfernten Gerät ändern kann.
  • Die US 2004 / 0 179 699 A1 offenbart ein Schallmaskierungssystem zur Gestaltung des Umgebungsgeräuschpegels in einer physischen Umgebung. Das Schallmaskierungssystem umfasst ein vernetztes und verteiltes System mit einer Anzahl von Master-Einheiten, die miteinander und mit einer Steuereinheit verbunden sind. Eine oder mehrere der Master-Einheiten können Satelliten-Schallmaskierungseinheiten enthalten, die dazu dienen, ein von einem zentralen Schallmaskierungsmodul erzeugtes Audiosignal wiederzugeben. Das Audiosignal umfasst ein Schallmaskierungssignal, ein Funkrufsignal oder ein Schallmaskierungssignal, das mit einem Funkrufsignal gemischt ist. Jede der Master-Einheiten kann über das Netzwerk von der Steuereinheit adressiert werden, wodurch die Steuereinheit die Kontur-, Spektralband- und Verstärkungseigenschaften des Audioausgangssignals steuern kann. Das System kann auch eine Fernbedienung enthalten, die die Möglichkeit bietet, jede Master-Schallmaskierungseinheit vor Ort abzustimmen und einzustellen, ohne dass ein physischer Zugang durch die Deckeninstallation erforderlich ist.
  • Figurenliste
  • Ausführungsformen werden sofort im Zusammenhang mit den begleitenden Zeichnungen anhand der folgenden ausführlichen Beschreibung verstanden werden. Um diese Beschreibung zu vereinfachen, bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Strukturelemente. Ausführungsformen werden anhand von Beispielen und nicht anhand von Beschränkungen in den Figuren der begleitenden Zeichnungen veranschaulicht.
    • 1 ist ein Blockdiagramm eines veranschaulichenden Zweidraht-Kommunikationssystems gemäß verschiedenen Ausführungsformen.
    • 2 ist ein Blockdiagramm eines Knoten-Transceivers gemäß verschiedenen Ausführungsformen, der in einem Knoten des Systems der 1 enthalten sein kann.
    • 3 ist ein Diagramm eines Teils eines Synchronisations-Steuerrahmens gemäß verschiedenen Ausführungsformen, der für Kommunikation in dem System der 1 verwendet wird.
    • 4 ist ein Diagramm eines Superrahmens gemäß verschiedenen Ausführungsformen, der für Kommunikation in dem System der 1 verwendet wird.
    • 5 veranschaulicht Beispielformate für einen Synchronisations-Steuerrahmen gemäß verschiedenen Ausführungsformen, in verschiedenen Betriebsmodi des Systems von 1.
    • 6 veranschaulicht Beispielformate für einen Synchronisations-Antwortrahmen gemäß verschiedenen Ausführungsformen, in verschiedenen Betriebsmodi des Systems von 1.
    • 7 ist ein Blockdiagramm von verschiedenen Komponenten der Busprotokoll-Schaltungen der 2, gemäß verschiedenen Ausführungsformen.
    • 8-11 veranschaulichen Beispiele von Informationsaustausch gemäß verschiedenen Ausführungsformen der hier beschriebenen Busprotokolle.
    • 12 veranschaulicht eine Ringtopologie für den Zweidraht-Bus und ein Einweg-Kommunikationsschema auf diesem, gemäß verschiedenen Ausführungsformen.
    • 13 veranschaulicht schematisch eine Vorrichtung, die als ein Knoten oder als Host in dem System der 1 dienen kann, gemäß verschiedenen Ausführungsformen.
    • 14 ist ein Blockdiagramm einer Beispielanordnung von Audio-Komponenten und - Sensoren in einem Zweidraht-Kommunikationssystem gemäß verschiedenen Ausführungsformen.
    • 15 ist ein Blockdiagramm eines speziellen Beispiels der Anordnung der 14, gemäß verschiedenen Ausführungsformen.
    • 16 ist ein Blockdiagramm einer verteilten Verstärker-Ausführungsform eines Beispiel-Slave-Knotens und dessen assoziierten Peripherie-Vorrichtungen der Anordnung der 15, gemäß verschiedenen Ausführungsformen.
    • 17 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens für Kommunikation von Audio-Systemdiagnoseinformationen durch einen Slave-Knoten, gemäß verschiedenen Ausführungsformen.
    • 18 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens für Kommunikation von Audio-Systemdiagnoseinformationen und -steuerung durch einen Host, gemäß verschiedenen Ausführungsformen.
    • 19 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens für Audio-Systemsteuerung durch einen Slave-Knoten, gemäß verschiedenen Ausführungsformen.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • Hier werden Systeme und Techniken für Diagnose und Steuerung von Peripherie-Vorrichtungen über einen Zweidraht-Kommunikationsbus offenbart. Verschiedene Ausführungsformen von Systemen und Techniken können Niederlatenzparameter-Fehlerdetektion und -Steuerung von Peripherie-Vorrichtungen (z.B. Audio-Vorrichtungen), die mit den Slave-Knoten entlang eines Zweidraht-Busses hintereinandergeschaltet gekoppelt sind, ermöglichen.
  • Wie oben angemerkt, sind mit dem Abnehmen der Größe elektronischer Komponenten und zunehmenden Leistungserwartungen mehr Komponenten in zuvor instrumentenlosen oder weniger instrumentierten Vorrichtungen enthalten. Dieser Impetus auf zunehmende Instrumentierung war konventionell durch die zum Signalaustausch zwischen Komponenten verwendete Kommunikations-Infrastruktur begrenzt. Die Proliferation von zum Beispiel Sensoren, wie etwa Mikrofonen, Kameras usw. in Automobilen (und anderen geschlossenen und/oder mobile Systemen, wie etwa robotischen Systemen) hat zu exzessiven Mengen von Verdrahtungen zwischen Komponenten geführt. Die exzessive Verdrahtung wird von einer Zunahme von Systemkomplexität und -gewicht begleitet und einer Abnahme von Leistungsfähigkeit und Zuverlässigkeit.
  • Hier werden Kommunikationssysteme beschrieben, die Niederlatenz-, Zeitschlitzmultiplex(TDM)-Kommunikation über einen Zweidraht-Bus (z.B. ein verdrilltes Drahtpaar) bereitstellen. In diesen Systemen können bidirektionale synchrone Daten (z.B. Digital-Audio), Takt, und Synchronisationssignale über den Zweidraht-Bus bereitgestellt sein, wodurch direkte Punkt-zu-Punkt-Verbindungen zwischen Knoten auf dem Bus unterstützt und mehrfache, hintereinandergeschaltete Knoten an verschiedenen Orten befähigt werden, TDM-Schlitzinhalte beizutragen, zu verwenden oder aufzubrauchen. Diese Kommunikationssysteme ermöglichen abwärtsgerichteten Verkehr (z.B. von einem Master-Knoten zu einem letzten Slave-Knoten), aufwärtsgerichteten Verkehr (z.B. zu einem Master-Knoten von einem Slave-Knoten) und Energieübertragung über denselben Zweidraht-Bus.
  • In manchen Ausführungsformen der hier offenbarten Peripherie-Vorrichtungs-Diagnose- und -Steuerungssysteme und -technologien können abwärtsgerichtete und/oder aufwärtsgerichtete Schlitze entlang eines Zweidraht-Busses verwendet werden, um Diagnoseinformationen, wie etwa Informationen über Betriebscharakteristiken der Peripherie-Vorrichtungen, zu übertragen. Die abwärtsgerichteten und/oder aufwärtsgerichteten Schlitze können für Slave-Knoten verwendet werden, um direkt miteinander zu kommunizieren und/oder um Informationen aufwärtsgerichtet zu einem Host zu liefern, die der Host dann abwärtsgerichtet an die Slave-Knoten verteilen kann.
  • Wenn die Peripherie-Vorrichtungen Audio-Vorrichtungen sind, können die Diagnoseinformationen beliebige relevante Betriebscharakteristiken der Audio-Vorrichtungen oder deren Umgebung beinhalten. So wie sie hier verwendet wird, kann sich eine „Betriebscharakteristik“ einer Peripherie-Vorrichtung auf eine bestimmte Eigenschaft der Peripherie-Vorrichtung beziehen (z.B. einen numerischen Wert dieser Eigenschaft oder einen Anzeiger eines Bereichs, in den diese Eigenschaft fällt) oder auf eine Eigenschaft der Umgebung um die Peripherie-Vorrichtung herum, die den Betrieb der Peripherie-Vorrichtung beeinflussen kann (z.B. einen numerischen Wert dieser Eigenschaft oder einen Anzeiger eines Bereichs, in den diese Eigenschaft fällt). Beispiele für Betriebscharakteristiken, die hier ausführlicher erörtert werden können, beinhalten Schwingspulentemperatur, Überstrom, Überauslenkung, Chiptemperatur integrierter Schaltungen (z.B. um Überhitzung in einem Verstärker zu verhindern oder mit der Umgebungstemperatur zu korrelieren), lokale Batteriezustände (z.B. Spannung einer Batterie), Impedanz, Resonanzfrequenz, Akustikbox-Leckage und Geräusche in der Nähe der Audio-Vorrichtung. In manchen Ausführungsformen können diese Diagnoseinformationen verwendet werden, um die Peripherie-Vorrichtungen und/oder die assoziierten Slave-Knoten zu steuern, verschiedene Modi zum Treiben der Peripherie-Vorrichtungen und/oder der assoziierten Slave-Knoten zu triggern, Fehler oder Probleme an den Peripherie-Vorrichtungen und/oder den assoziierten Slave-Knoten zu detektieren, Rückmeldung an ein Steuersystem (z.B. am Host oder an einer anderen Stelle in einem Kommunikationssystem) zum Treiben der Peripherie-Vorrichtungen und/oder der assoziierten Slave-Knoten bereitzustellen oder Rückmeldung an andere Peripherie-Vorrichtungen und/oder assoziierte Slave-Knoten bereitzustellen. Zum Beispiel können die hier offenbarten Diagnose- und Steuerungssysteme und -techniken in manchen Ausführungsformen verwendet werden, um Verstärkung von Lautsprechern in einem Kommunikationssystem unter verschiedenen Slave-Knoten zu verteilen und somit eine „verteilte Verstärkung“ bereitzustellen. In einem anderen Beispiel können die hier offenbarten Diagnose- und Steuerungssysteme und -techniken verwendet werden, Lautsprecher über verschiedene Slave-Knoten hinweg anzusteuern, um Geräusche zu unterdrücken und somit ein Gesamt-Audio-System zu verbessern.
  • Die aufwärtsgerichteten und/oder abwärtsgerichteten Schlitze des hier offenbarten Zweidraht-Kommunikationssystems können vorteilhafterweise zum Übertragen irgendwelcher Zustandsinformationen über eine Peripherie-Vorrichtung (z.B. relevante Ströme, Spannungen, Temperaturen oder andere von einem Sensor, der mit einem Slave-Knoten gekoppelt ist, erfasste Bedingungen) zurück zum Host oder zu einem oder mehreren anderen Slave-Knoten verwendet werden. Diese Informationen können nicht nur zur Diagnose, sondern auch zur Verbesserung der Leistungsfähigkeit der Peripherie-Vorrichtungen als Ganzes (z.B. ein ganzes Audio-System) verwendet werden. Allgemein gesagt können Rückmelde-Informationen, die von Slave-Knoten über den Zweidraht-Bus bereitgestellt werden, die Effizienz des Peripherie-Vorrichtungs-Systems verbessern und in manchen Fällen die Kosten von Peripherie-Vorrichtungen reduzieren, wenn die Peripherie-Vorrichtungen effizienter und effektiver angesteuert werden können.
  • Wie hier erörtert, kann ein Zweidraht-Kommunikationssystem verwendet werden, um Sensoren mit einem Bus zu verbinden. Sensor-Konnektivität kann eine Vielzahl von ÜberwachungsFunktionen bereitstellen, wie etwa unter anderem Sitzdruck-Erfassen in einem Fahrzeug, Näherungs-Erfassen, Kapazitäts-Erfassen, Licht-Erfassen, Feuchtigkeits-Erfassen, Gesten-Erfassen, Beschleunigungs-Erfassen, Temperatur-Erfassen und Richtungs-Erfassen. Anwendungen, die Nutzen aus den von diesen Sensoren bereitgestellten Daten ziehen können, beinhalten das Identifizieren einer Passagier-Position und Bereitstellen beabsichtigter und/oder unbeabsichtigter Benachrichtigungen an die Passagiere. In manchen Ausführungsformen können Sensor-Daten in Kombination mit Diagnoseinformationen über andere Peripherie-Vorrichtungen (z.B. Betriebscharakteristiken von Audio-Vorrichtungen) verwendet werden, um die Leistungsfähigkeit der Peripherie-Vorrichtungs-Systeme zu verbessern. Zum Beispiel können Sensor-Daten in einem System von Audio-Vorrichtungen verwendet werden, um verbesserte Strahlformung und Geräuschunterdrückung bereitzustellen. Im Gegensatz zu konventionellen Bustechnologien müssen Sensoren und andere Peripherie-Vorrichtungen (wie etwa Audio-Vorrichtungen) nicht getrennt mit einer Steuerung verdrahtet werden, sondern können Vorteile eines gemeinsamen Zweidraht-Busses ausnutzen.
  • In der folgenden ausführlichen Beschreibung wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, die einen Teil hiervon bilden, wobei gleiche Bezugszeichen durchweg gleiche Teile bezeichnen und in denen Ausführungsformen, die ausgeübt werden können, zur Veranschaulichung gezeigt sind. Es versteht sich, dass andere Ausführungsformen verwendet werden können und strukturelle und logische Änderungen erfolgen können, ohne vom Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Demnach ist die folgende ausführliche Beschreibung nicht in einem beschränkenden Sinne aufzufassen.
  • Vielfältige Operationen können als mehrere diskrete Handlungen oder wiederum auf eine Weise beschrieben sein, die äußerst hilfreich beim Verstehen des beanspruchten Gegenstands ist. Allerdings sollte die Reihenfolge der Beschreibung nicht so ausgelegt werden, zu unterstellen, dass diese Operationen notwendigerweise abhängig von der Reihenfolge sind. Insbesondere können diese Operationen möglicherweise nicht in der Reihenfolge der Darstellung durchgeführt werden. Beschriebene Operationen können in einer anderen Reihenfolge als in der beschriebenen Ausführungsform durchgeführt werden. Vielfältige zusätzliche Operationen können durchgeführt und/oder Operationen können in zusätzlichen Ausführungsformen weggelassen werden.
  • Für die Zwecke der vorliegenden Offenbarung bedeutet die Phrase „A und/oder B“ (A), (B), oder (A und B). Für die Zwecke der vorliegenden Offenbarung bedeutet die Phrase „A, B und/oder C“ (A), (B), (C), (A und B), (A und C), (B und C) oder (A, B und C).
  • Auf verschiedene Komponenten kann hier Bezug genommen werden oder diese können hier im Singular veranschaulicht werden (z.B. ein „Prozessor“, eine „Peripherie-Vorrichtung“ usw.), wobei dies einfach zum Erleichtern der Erörterung dient, und jegliches Element, auf das im Singular Bezug genommen wird, kann mehrere derartige Elemente beinhalten, gemäß den Lehren hierin.
  • Die Beschreibung verwendet die Phrasen „in einer Ausführungsform“ oder „in Ausführungsformen“, die sich jeweils auf eine oder mehrere derselben oder verschiedene Ausführungsformen beziehen. Weiterhin sind die Begriffe „umfassend“, „beinhaltend“, „aufweisend“ und dergleichen wie sie mit Bezug auf die vorliegende Offenbarung verwendet werden, synonym.
  • Wie er hier verwendet wird, kann sich der Begriff „Schaltungen“ auf Folgendes beziehen oder ein Teil davon sein: eine anwendungsspezifische Schaltung (ASIC), eine elektronische Schaltung und eine optische Schaltung, einen Prozessor (gemeinsam genutzt, dediziert oder in einer Gruppe) und/oder einen Speicher (gemeinsam genutzt, dediziert oder in einer Gruppe), die ein oder mehrere Software- oder Firmware-Programme ausführen, eine kombinatorische Logikschaltung und/oder eine andere geeignete Hardware, die die beschriebene Funktionalität bereitstellt. Auf einen Master-Knoten kann hier ebenso als eine Master-„Vorrichtung“ Bezug genommen werden; gleichermaßen kann hier auf einen Slave-Knoten als eine Slave-„Vorrichtung“ Bezug genommen werden. Wie hier verwendet kann ein „Mikrofon“ ein Mikrofon-Feld beinhalten.
  • Jegliche hier beschriebenen Ausführungsformen können gemäß beliebigen anderen verwandten Ausführungsformen durchgeführt werden, die in jeglicher der früheren Patentanmeldungen offenbart wurden, deren Priorität von der vorliegenden Anmeldung beansprucht wird. Insbesondere kann jegliche der Ausführungsformen des in jeglicher der prioritären Anmeldungen offenbarten Automobil-Audio-Bus(A2B)-Systems in irgendeiner Kombination mit den hier beschriebenen Ausführungsformen implementiert werden. Zum Beispiel können Leistungsumschaltung und -diagnose in den hier beschriebenen Zweidraht-Kommunikationssystemen enthalten sein, wie in der vorläufigen U.S. Patentanmeldung Nr. 61/845,542 , eingereicht am 12. Juli 2013, erörtert wird. In einem weiteren Beispiel können Decoder in den hier beschriebenen Zweidraht-Kommunikationssystemen enthalten sein, wie in der vorläufigen U.S. Patentanmeldung Nr. 61/843,902 , eingereicht am 8. Juli 2013, erörtert wird. In einem weiteren Beispiel können digitale Phasendetektoren in den hier beschriebenen Zweidraht-Kommunikationssystemen enthalten sein, wie in der vorläufigen U.S. Patentanmeldung Nr. 61/843,896 , eingereicht am 8. Juli 2013, erörtert wird. In einem weiteren Beispiel können die hier beschriebenen Zweidraht-Kommunikationssysteme die Zustandsmaschinen-Funktionalität, die in der vorläufigen U.S. Patentanmeldung Nr. 61/843,891 , eingereicht am 8. Juli 2013, erörtert wird, beinhalten.
  • 1 ist ein Blockdiagramm eines veranschaulichenden Halb-Duplex-Zweidraht-Kommunikationssystems 100 gemäß verschiedenen Ausführungsformen. Das System 100 beinhaltet einen Host 110, einen Master-Knoten 102 und mindestens einen Slave-Knoten 104. In 1 sind drei Slave-Knoten (0, 1 und 2) veranschaulicht. Die Darstellung von drei Slave-Knoten 104 in 1 ist lediglich veranschaulichend und das System 100 kann, je nach Wunsch, einen, zwei oder mehr Slave-Knoten 104 beinhalten.
  • Der Master-Knoten 102 kann mit den Slave-Knoten 104 über einen Zweidraht-Bus 106 kommunizieren. Der Bus 106 kann verschiedene Zweidraht-Busverbindungen zwischen benachbarten Knoten entlang des Busses 106 beinhalten, um die Knoten entlang des Busses 106 in einer Hintereinanderschaltung zu verbinden. Wie in 1 veranschaulicht, kann der Bus 106 zum Beispiel eine Verbindung beinhalten, die den Master-Knoten 102 mit dem Slave-Knoten 0 koppelt, eine Verbindung, die den Slave-Knoten 0 mit dem Slave-Knoten 1 koppelt, und eine Verbindung, die den Slave-Knoten 1 mit dem Slave-Knoten 2 koppelt. Die Verbindungen des Busses 106 können jeweils aus einem einzigen verdrillten Drahtpaar (z.B. einem nicht abgeschirmten verdrillten Paar) gebildet sein.
  • Der Host 110 kann einen Prozessor beinhalten, der den Master-Knoten 102 programmiert und als der Ausgeber und Empfänger von verschiedenen Nutzlasten, die entlang des Busses 106 übertragen werden, fungiert. Insbesondere kann der Host 110 der Master von Inter-Integrated Circuit Sound(I2S)-Kommunikationen sein, die entlang des Busses 106 stattfinden. Der Host 110 kann mit dem Master-Knoten 102 über einen I2S/Zeitschlitzmultiplex(TDM)-Bus und/oder einen Inter-Integrated Circuit(I2C)-Bus kommunizieren. In einigen Ausführungsformen kann der Master-Knoten 102 ein Transceiver (z.B. der unten mit Bezug auf 2 erörterte Knoten-Transceiver 120) sein, der sich innerhalb des Gehäuses des Hosts 110 befindet. Der Master-Knoten 102 kann durch den Host 110 über den I2C-Bus zwecks Konfiguration und Auslesen programmiert werden und kann dafür ausgelegt sein, Takt, Synchronisation und Rahmenerstellung für alle Slave-Knoten 104 zu erzeugen. In einigen Ausführungsformen kann eine Erweiterung des I2C-Steuerbusses zwischen dem Host 110 und dem Master-Knoten 102 in den über den Bus 106 übertragenen Datenströmen eingebettet sein, was dem Host 110 direkten Zugriff auf Register und Statusinformationen für den einen oder mehr Slave-Knoten 104 erlaubt, sowie I2C-zu-I2C-Kommunikation über eine Entfernung ermöglicht, um dem Host 110 zu erlauben, die Peripherie 108 zu steuern.
  • Der Master-Knoten 102 kann „abwärtsgerichtete“ („downstream“) Signale (z.B. Datensignale, Leistungssignale usw., die vom Master-Knoten 102 weg entlang des Busses 106 übertragen werden) erzeugen und „aufwärtsgerichtete“ („upstream“) Signale (die z.B. zum Master-Knoten 102 entlang des Busses 106 übertragen werden) empfangen. Der Master-Knoten 102 kann ein Taktsignal für synchrone Datenübertragung über den Bus 106 bereitstellen. Wie hier verwendet kann „synchrone Daten“ Daten beinhalten, die kontinuierlich (z.B. Audio-Signale) mit einem festen Zeitintervall zwischen zwei aufeinander folgenden Übertragungen zu/von demselben Knoten entlang des Busses 106 gestreamt werden. In einigen Ausführungsformen kann das von dem Master-Knoten 102 bereitgestellte Taktsignal von einer I2S-Eingabe abgeleitet werden, die von dem Master-Knoten 102 durch den Host 110 bereitgestellt wird. Ein Slave-Knoten 104 kann ein adressierbarer Netzwerk-Verbindungspunkt sein, der ein mögliches Ziel für Datenrahmen repräsentiert, die auf dem Bus 106 abwärtsgerichtet oder auf dem Bus 106 aufwärtsgerichtet übertragen werden. Ein Slave-Knoten 104 kann auch eine mögliche Quelle von abwärtsgerichteten oder aufwärtsgerichteten Datenströmen repräsentieren. Das System 100 kann erlauben, dass Steuerinformationen und andere Daten über den Bus 106 in beiden Richtungen von einem Knoten zum nächsten übertragen werden. Einer oder mehrere der Slave-Knoten 104 können auch von über den Bus 106 übertragenen Signalen mit Energie versorgt werden.
  • Insbesondere kann jeder der Master-Knoten 102 und der Slave-Knoten 104 einen positiven aufwärtsgerichtet gelegenen Anschluss („positive upstream terminal“ - als „AP“ bezeichnet), einen negativen aufwärtsgerichtet gelegenen Anschluss („negative upstream terminal“- als „AN“ bezeichnet), einen positiven abwärtsgerichtet gelegenen Anschluss („positive downstream terminal“ - als „BP“ bezeichnet) und einen negativen abwärtsgerichtet gelegenen Anschluss („negative downstream terminal“- als „BN“ bezeichnet) beinhalten. Der positive und der negative abwärtsgerichtet gelegene Anschluss eines Knotens kann jeweils mit dem positiven und negativen aufwärtsgerichtet gelegenen Anschluss des benachbarten abwärtsgerichtet gelegenen Knotens verbunden sein. Wie in 1 gezeigt, kann der Master-Knoten 102 positive und negative aufwärtsgerichtet gelegene Anschlüsse beinhalten, wobei diese allerdings möglicherweise nicht genutzt werden; in anderen Ausführungsformen kann der Master-Knoten 102 keinen positiven und negativen aufwärtsgerichtet gelegenen Anschluss beinhalten. Der letzte Slave-Knoten 104 entlang des Busses 106 (der Slave-Knoten 2 in 1) kann positive und negative abwärtsgerichtet gelegene Anschlüsse beinhalten, wobei diese allerdings möglicherweise nicht genutzt werden; in anderen Ausführungsformen kann der Slave-Knoten 104 keinen positiven und negativen abwärtsgerichtet gelegenen Anschluss beinhalten.
  • Wie unten im Detail erörtert wird, kann der Master-Knoten 102 periodisch einen Synchronisations-Steuerrahmen abwärtsgerichtet senden, optional zusammen mit Daten, die für einen oder mehrere der Slave-Knoten 104 gedacht sind. Der Master-Knoten 102 kann zum Beispiel alle 1024 Bit (was einen Superrahmen repräsentiert) mit einer Frequenz von 48 kHz einen Synchronisations-Steuerrahmen senden, was zu einer effektiven Bitrate auf dem Bus 106 von 49,152 Mbps führt. Andere Raten können unterstützt werden, z.B. 44,1 kHz. Der Synchronisations-Steuerrahmen kann es den Slave-Knoten 104 erlauben, den Anfang jedes Superrahmens zu identifizieren, und kann ebenso, in Kombination mit Codierung/Signalisierung der Bitübertragungsschicht, jedem Slave-Knoten 104 erlauben, seinen internen Betriebstakt von dem Bus 106 abzuleiten. Der Synchronisations-Steuerrahmen kann eine Präambel zum Signalisieren des Starts der Synchronisation beinhalten, sowie Steuerfelder, die verschiedene Adressierungsmodi (z.B. normal, rundsenden, entdecken) erlauben, Konfigurationsinformationen (z.B. Schreiben in Register der Slave-Knoten 104), Übermittlung von I2C-Informationen, Fernsteuerung von gewissen Allzweck-Eingabe/Ausgabe(GPIO)-Kontakten an den Slave-Knoten 104 und andere Dienste. Ein Teil des Synchronisations-Steuerrahmens, der auf die Präambel und die Nutzlastdaten folgt, kann verwürfelt (engl.: „scrambled“) sein, um die Wahrscheinlichkeit zu verringern, dass Informationen in dem Synchronisations-Steuerrahmen für eine neue Präambel gehalten werden, und um das Spektrum der damit zusammenhängenden elektromagnetischen Emissionen abzuflachen.
  • Der Synchronisations-Steuerrahmen kann zwischen Slave-Knoten 104 (optional zusammen mit anderen Daten, die von dem Master-Knoten 102 aber zusätzlich oder alternativ von einem oder mehreren aufwärtsgerichtet gelegenen Slave-Knoten 104 oder von einem Slave-Knoten 104 selbst kommen können) weitergereicht werden, bis er den letzten Slave-Knoten 104 (d.h. den Slave-Knoten 2 in 1) erreicht, der von dem Master-Knoten 102 als der letzte Slave-Knoten 104 konfiguriert wurde oder der sich selbst als der letzte Slave-Knoten 104 identifiziert hat. Beim Empfang des Synchronisations-Steuerrahmens kann der letzte Slave-Knoten 104 einen Synchronisations-Antwortrahmen, gefolgt von beliebigen Daten, die er übertragen darf (z.B. 24-Bit-Audio-Abtastung in einem designierten Zeitschlitz), übertragen. Der Synchronisations-Antwortrahmen kann zwischen Slave-Knoten 104 aufwärtsgerichtet weitergereicht werden (optional zusammen mit Daten von abwärtsgerichtet gelegenen Slave-Knoten 104) und jeder Slave-Knoten 104 kann, basierend auf dem Synchronisations-Antwortrahmen, in der Lage sein, einen Zeitschlitz zu identifizieren, falls überhaupt, in dem der Slave-Knoten 104 übertragen darf.
  • In einigen Ausführungsformen können ein oder mehrere Slave-Knoten 104 in dem System 100 mit einer Peripherie-Vorrichtung 108 gekoppelt sein und mit dieser kommunizieren. Ein Slave-Knoten 104 kann zum Beispiel, wie unten erörtert, dafür ausgelegt sein, Daten von/zu der assoziierten Peripherie-Vorrichtung 108 unter Verwendung von I2S, Pulsdichtemodulation (PDM), TDM und/oder I2C-Protokollen zu lesen und/oder zu schreiben. Obwohl hier auf die „Peripherie-Vorrichtung 108“ im Singular Bezug genommen wird, so dient dies lediglich zur Vereinfachung der Erörterung und ein einzelner Slave-Knoten 104 kann mit keiner, einer oder mehreren Peripherie-Vorrichtung(en) gekoppelt sein. Beispiele für Peripherie-Vorrichtungen, die von der Peripherie-Vorrichtung 108 umfasst werden, beinhalten einen Digitalen Signalprozessor (DSP), ein feldprogrammierbares Gatterarray (FPGA), eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), einen Analog-Digital-Wandler (ADC), einen Digital-Analog-Wandler (DAC), einen Codec, ein Mikrofon, ein Mikrofon-Feld, einen Lautsprecher, einen Audio-Verstärker, einen Protokollanalysator, einen Beschleunigungsmesser oder anderen Bewegungssensor, einen Umweltbedingungssensor (z.B. einen Temperatur-, Feuchtigkeits- und/oder Gassensor), einen drahtgebundenen oder drahtlosen Kommunikations-Transceiver, ein Anzeigegerät (z.B. eine Touchscreen-Anzeige), eine Benutzerschnittstellen-Komponente (z.B. einen Knopf, einen Wähler oder andere Steuerung), eine Kamera (z.B. eine Videokamera), ein Speichergerät oder irgendeine andere geeignete Vorrichtung, die Daten überträgt und/oder empfängt. Eine Anzahl von Beispielen verschiedener Peripherie-Vorrichtungs-Konfigurationen wird hier im Detail erörtert.
  • In manchen Ausführungsformen kann die Peripherie-Vorrichtung 108 irgendwelche Vorrichtungen beinhalten, die für Inter-Integrated Circuit Sound(I2S)-Kommunikation ausgelegt sind; die Peripherie-Vorrichtung 108 kann mit dem assoziierten Slave-Knoten 104 über das I2S-Protokoll kommunizieren. In manchen Ausführungsformen kann die Peripherie-Vorrichtung 108 irgendwelche Vorrichtungen beinhalten, die für Inter-Integrated Circuit(I2C)-Kommunikation ausgelegt sind; die Peripherie-Vorrichtung 108 kann mit dem assoziierten Slave-Knoten 104 über das I2C-Protokoll kommunizieren. In manchen Ausführungsformen kann ein Slave-Knoten 104 mit keiner Peripherie-Vorrichtung 108 gekoppelt sein.
  • Ein Slave-Knoten 104 und dessen assoziierte Peripherie-Vorrichtung 108 können in verschiedenen Gehäusen enthalten und über eine drahtgebundene oder eine drahtlose Kommunikationsverbindung gekoppelt oder in einem gemeinsamen Gehäuse enthalten sein. Zum Beispiel kann ein als eine Peripherie-Vorrichtung 108 verbundener Lautsprecher zusammen mit der Hardware für einen assoziierten Slave-Knoten 104 zusammengepackt sein (z.B. der unten mit Bezug auf 2 erörterte Knoten-Transceiver 120), derart dass die Hardware für den assoziierten Slave-Knoten 104 innerhalb eines Gehäuses enthalten ist, das andere Lautsprecherkomponenten beinhaltet. Dasselbe kann für irgendeinen Typ einer Peripherie-Vorrichtung 108 zutreffen.
  • Wie oben erörtert, kann der Host 110 mit dem Master-Knoten 102 unter Verwendung von Mehrkanal-I2S- und I2C-Kommunikationsprotokollen kommunizieren und diesen steuern. Insbesondere kann der Host 110 Daten über I2S an einen Rahmenpuffer (nicht dargestellt) in dem Master-Knoten 102 übertragen, und der Master-Knoten 102 kann Daten aus dem Rahmenpuffer auslesen und die Daten entlang des Busses 106 übertragen. Analog dazu kann der Master-Knoten 102 Daten in dem Rahmenpuffer speichern, die über den Bus 106 empfangen wurden, und dann die Daten über I2S an den Host 110 übertragen.
  • Jeder Slave-Knoten 104 kann interne Steuer-Register aufweisen, die durch Kommunikation von dem Master-Knoten 102 konfiguriert sein können. Eine Anzahl derartiger Register wird unten im Detail erörtert. Jeder Slave-Knoten 104 kann abwärtsgerichtete Daten empfangen und kann die Daten weiter abwärtsgerichtet weiterübertragen. Jeder Slave-Knoten 104 kann aufwärtsgerichtete Daten empfangen und/oder erzeugen und/oder Daten aufwärtsgerichtet weiterübertragen und/oder Daten zu einer aufwärtsgerichteten Transaktion hinzufügen.
  • Kommunikationen entlang des Busses 106 können in periodischen Superrahmen auftreten. Jeder Superrahmen kann mit einem abwärtsgerichteten Synchronisations-Steuerrahmen beginnen; kann in Perioden von abwärtsgerichteter Übertragung (auch als „abwärtsgerichteter Teil“ bezeichnet), aufwärtsgerichteter Übertragung (auch als „aufwärtsgerichteter Teil“ bezeichnet) und keine Übertragung (wo der Bus 106 nicht getrieben wird) aufgeteilt werden; und genau vor der Übertragung eines weiteren abwärtsgerichteten Synchronisations-Steuerrahmens enden. Der Master-Knoten 102 kann dafür programmiert sein (von dem Host 110), um mit einer Anzahl von abwärtsgerichteten Teilen zu einem oder mehreren der Slave-Knoten 104 zu übertragen, und um mit einer Anzahl von aufwärtsgerichteten Teilen von einem oder mehreren der Slave-Knoten 104 zu empfangen. Jeder Slave-Knoten 104 kann (durch den Master-Knoten 102) dafür programmiert sein, um mit einer Anzahl von abwärtsgerichteten Teilen den Bus 106 hinunter neuzusenden, um eine Anzahl von abwärtsgerichteten Teilen aufzubrauchen, um mit einer Anzahl von aufwärtsgerichteten Teilen den Bus 105 hinauf neuzusenden, und um mit einer Anzahl von aufwärtsgerichteten Teilen, in denen der Slave-Knoten 104 Daten, die von dem Slave-Knoten 104 von der assoziierten Peripherie-Vorrichtung 108 empfangen wurden, zu übertragen. Kommunikation entlang des Busses 106 wird unten detaillierter mit Bezug auf die 2 - 12 erörtert.
  • Jeder der Master-Knoten 102 und der Slave-Knoten 104 kann einen Transceiver beinhalten, um Kommunikation zwischen Komponenten des Systems zu managen. 2 ist ein Blockdiagramm eines Knoten-Transceivers 120, gemäß verschiedenen Ausführungsformen, der in einem Knoten (z.B. der Master-Knoten 102 oder ein Slave-Knoten 104) des Systems 100 der 1 enthalten ist. In solchen Ausführungsformen kann ein Knoten-Transceiver 120 in jedem der Knoten des Systems 100 enthalten sein und ein Steuersignal kann für den Knoten-Transceiver 120 über einen Master(MSTR)-Kontakt bereitgestellt werden, der anzeigt, ob der Knoten-Transceiver 120 als ein Master (z.B. wenn der MSTR-Kontakt hoch ist) oder als ein Slave (wenn der MSTR-Kontakt tief ist) fungieren soll.
  • Der Knoten-Transceiver 120 kann einen aufwärtsgerichtet gelegenen Differentialsignalisierungs(DS)-Transceiver 122 und einen abwärtsgerichtet gelegenen DS-Transceiver 124 beinhalten. Der aufwärtsgerichtet gelegene DS-Transceiver 122 kann mit dem oben mit Bezug auf 1 erörterten positiven und dem negativen aufwärtsgerichtet gelegenen Anschluss gekoppelt sein und der abwärtsgerichtet gelegene DS-Transceiver 124 kann mit dem oben mit Bezug auf 1 erörterten positiven und dem negativen abwärtsgerichtet gelegenen Anschluss gekoppelt sein. In manchen Ausführungsformen kann der aufwärtsgerichtet gelegene DS-Transceiver 122 ein Niedervolt-DS(LVDS)-Transceiver und der abwärtsgerichtet gelegene DS-Transceiver 124 kann ein LVDS-Transceiver sein. Jeder Knoten in dem System 100 kann an den Bus 106 wechselspannungsgekoppelt sein (AC-gekoppelt) und Datensignale können entlang des Busses 106 (z.B. über den aufwärtsgerichtet gelegenen DS-Transceiver 122 und/oder den abwärtsgerichtet gelegenen DS-Transceiver 124) unter Verwendung einer vorbestimmten Form von DS (z.B. LVDS oder Mehrpunkt-LVDS(MLVDS) oder ähnlicher Signalisierung) mit passender Codierung übermittelt werden, um Timing-Informationen über den Bus 106 bereitzustellen (z.B. differentielle Manchester-Codierung, Zweiphasenmarkierungs-Codierung, Manchester-Codierung, Non-Return-to-Zero, Invertierte (NRZI)-Codierung mit Lauflängenbegrenzung oder irgendeine andere geeignete Codierung).
  • Der aufwärtsgerichtet gelegene DS-Transceiver 122 und der abwärtsgerichtet gelegene DS-Transceiver 124 können mit Busprotokoll-Schaltungen 126 kommunizieren und die Busprotokoll-Schaltungen 126 können unter anderem mit einer Phasenregelschleife (PLL) 128 und Spannungsregler-Schaltungen 130 kommunizieren. Wenn der Knoten-Transceiver 120 hochgefahren ist, kann die Spannungsregler-Schaltung 130 ein „Energie gut“-Signal ausgeben, das von der PLL 128 als ein Hochfahr-Rücksetzen verwendet wird.
  • Wie oben angemerkt, können einer oder mehrere Slave-Knoten 104 in dem System 100 gleichzeitig mit Daten über den Bus 106 übertragene Energie empfangen. Für Energieverteilung (die optional ist, da manche der Slave-Knoten 104 dafür ausgelegt sein können, ausschließlich über eine lokale Energieversorgung zu verfügen) kann der Master-Knoten 102 eine DC-Vorspannung auf die Busverbindung zwischen dem Master-Knoten 102 und dem Slave-Knoten 0 anlegen (z.B. durch Verbinden eines der abwärtsgerichtet gelegenen Anschlüsse mit einer Spannungsquelle, die von einem Spannungsregler bereitgestellt wird, und des anderen abwärtsgerichtet gelegenen Anschlusses mit Masse). Die DC-Vorspannung kann eine vorbestimmte Spannung sein, wie etwa 5 V, 8 V, die Spannung einer Autobatterie oder eine höhere Spannung. Jeder nachfolgende Slave-Knoten 104 kann selektiv seine aufwärtsgerichtet gelegene Busverbindung anzapfen, um Energie zu gewinnen (z.B. unter Verwendung der Spannungsregler-Schaltung 130). Diese Energie kann verwendet werden, um den Slave-Knoten 104 selbst mit Energie zu versorgen (und optional eine oder mehrere Peripherie-Vorrichtungen 108, die mit dem Slave-Knoten 104 gekoppelt sind). Ein Slave-Knoten 104 kann auch die abwärtsgerichtet gelegene Busverbindung für den nächsten Slave-Knoten 104 in der Reihe selektiv vorspannen, entweder mit der gewonnenen Energie aus der aufwärtsgerichtet gelegenen Verbindung oder von einer lokalen Energieversorgung. Zum Beispiel kann der Slave-Knoten 0 die DC-Vorspannung an der aufwärtsgerichtet gelegenen Busverbindung 106 verwenden, um Energie für den Slave-Knoten 0 selbst zu gewinnen und/oder für eine oder mehrere assoziierte Peripherie-Vorrichtungen 108 und/oder der Slave-Knoten 0 kann Energie von seiner aufwärtsgerichtet gelegenen Busverbindung 106 gewinnen, um seine abwärtsgerichtet gelegene Busverbindung 106 vorzuspannen.
  • Demnach kann jeder Knoten in dem System 100 in manchen Ausführungsformen Energie zur Verfügung stellen, um den folgenden abwärtsgerichtet gelegenen Knoten über eine abwärtsgerichtet gelegene Busverbindung mit Energie zu versorgen. Das Versorgen von Knoten mit Energie kann auf eine sequenzierte Weise erfolgen. Zum Beispiel kann der Master-Knoten 102 nach dem Entdecken und Konfigurieren des Slave-Knotens 0 über den Bus 106 den Slave-Knoten 0 anweisen, Energie an dessen abwärtsgerichtet gelegene Busverbindung 106 zu liefern, um Energie für den Slave-Knoten 1 bereitzustellen; nachdem der Slave-Knoten 1 entdeckt und konfiguriert wurde, kann der Master-Knoten 102 den Slave-Knoten 1 anweisen, Energie an dessen abwärtsgerichtet gelegene Busverbindung 106 zu liefern, um Energie für den Slave-Knoten 2 bereitzustellen (und so weiter für zusätzliche Slave-Knoten 104, die mit dem Bus 106 gekoppelt sind). In manchen Ausführungsformen können ein oder mehrere Slave-Knoten 104 lokal mit Energie versorgt werden, anstelle von oder zusätzlich dazu, dass er von seiner aufwärtsgerichtet gelegenen Busverbindung mit Energie versorgt wird. In manchen derartigen Ausführungsformen kann die lokale Energiequelle für einen gegebenen Slave-Knoten 104 verwendet werden, um Energie für einen oder mehrere abwärtsgerichtet gelegene Slave-Knoten zu liefern.
  • In manchen Ausführungsformen können aufwärtsgerichtet gelegene Filterschaltungen 132 zwischen dem aufwärtsgerichtet gelegenen DS-Transceiver 122 und der Spannungsregler-Schaltung 130 angeordnet sein, und abwärtsgerichtet gelegene Filterschaltungen 131 können zwischen dem abwärtsgerichtet gelegenen DS-Transceiver 124 und der Spannungsregler-Schaltung 130 angeordnet sein. Da jede Verbindung des Busses 106 AC(Signal)- und DC(Leistungs)-Komponenten tragen kann, können die aufwärtsgerichtet gelegenen Filterschaltungen 132 und die abwärtsgerichtet gelegenen Filterschaltungen 131 die AC- und DC-Komponenten trennen, wobei die AC-Komponenten für den aufwärtsgerichtet gelegenen DS-Transceiver 122 und den abwärtsgerichtet gelegenen DS-Transceiver 124 bereitgestellt werden und die DC-Komponenten für den Spannungsregler 130 bereitgestellt werden. AC-Kopplungen auf der Leitungsseite des aufwärtsgerichtet gelegenen DS-Transceivers 122 und des abwärtsgerichtet gelegenen DS-Transceivers 124 isolieren die Transceiver 122 und 124 im Wesentlichen von der DC-Komponente auf der Leitung, um eine bidirektionale Hochgeschwindigkeits-Kommunikation zu ermöglichen. Wie oben erörtert, kann die DC-Komponente für Leistung angezapft werden, und die aufwärtsgerichtet gelegene Filterschaltung 132 und die abwärtsgerichtet gelegene Filterschaltung 131 können einen Ferrit, eine Gleichtakt-Drossel oder eine Spule beinhalten, um zum Beispiel die an die Spannungsregler-Schaltung 130 gelieferte AC-Komponente zu verringern. In manchen Ausführungsformen kann die aufwärtsgerichtet gelegene Filterschaltung 132 in dem aufwärtsgerichtet gelegenen DS-Transceiver 122 enthalten sein und/oder die abwärtsgerichtet gelegene Filterschaltung 131 kann in dem abwärtsgerichtet gelegenen DS-Transceiver 124 enthalten sein; in anderen Ausführungsformen können sich die Filterschaltungen außerhalb der Transceiver 122 und 124 befinden.
  • Der Knoten-Transceiver 120 kann einen Transceiver 127 für I2S-, TDM- und PDM-Kommunikation zwischen dem Knoten-Transceiver 120 und einer externen Vorrichtung 155 beinhalten. Obwohl hier im Singular auf die „externe Vorrichtung 155“ Bezug genommen werden kann, so dient dies lediglich zur Einfachheit der Veranschaulichung und mehrere externe Vorrichtungen können über den I2S-/TDM-/PDM-Transceiver 127 mit dem Knoten-Transceiver 120 kommunizieren. Wie technisch bekannt ist, dient das I2S-Protokoll zum Tragen von pulscodemodulierten(PCM)-Informationen (z.B. zwischen Audio-Chips auf einer Leiterplatte). So wie es hier verwendet wird, kann sich „I2S/TDM“ auf eine Erweiterung des I2S-Stereo(2-Kanal)-Inhalts auf mehrere Kanäle, die TDM verwenden, beziehen. Wie technisch bekannt ist, kann PDM (Pulse-Density-Modulation) in Sigma-Delta-Wandlern verwendet werden, und insbesondere kann das PDM-Format ein überabgetastetes 1-Bit-Sigma-Delta-ADC-Signal (Analog-to-Digital-Conversion Signal) vor der Dezimierung repräsentieren. Das PDM-Format wird häufig als das Ausgabe-Format für Digital-Mikrofone verwendet. Der I2S-/TDM-/PDM-Transceiver 127 kann in Kommunikation mit den Busprotokoll-Schaltungen 126 und den Kontakten für Kommunikation mit der externen Vorrichtung 155 stehen. Sechs Kontakte, BCLK, SYNC, DTX[1:0] und DRX[1:0] sind in 2 veranschaulicht; der BCLK-Kontakt kann für einen I2S-Bit-Takt verwendet werden, der SYNC-Kontakt kann für ein I2S-Rahmen-Synchronisationsignal verwendet werden und die DTX[1:0]- und DRX[1:0]-Kontakte werden jeweils zum Übertragen und Empfangen von Datenkanälen verwendet. Obwohl in 2 zwei Übertragungskontakte (DTX[1:0]) und zwei Empfangskontakte (DRX[1:0]) veranschaulicht sind, kann eine beliebige Anzahl von Empfangs- und/oder Übertragungskontakten verwendet werden.
  • Wenn der Knoten-Transceiver 120 in dem Master-Knoten 102 enthalten ist, kann die externe Vorrichtung 155 den Host 110 beinhalten, und der I2S-/TDM-/PDM-Transceiver 127 kann einen I2S-Slave (bezüglich BCLK und SYNC) bereitstellen, der Daten von dem Host 110 empfangen und synchron mit einem I2S-Schnittstellentakt des Hosts 110 Daten an den Host senden kann. Insbesondere kann ein I2S-Rahmensynchronisationssignal als eine Eingabe von dem Host 110 an dem SYNC-Kontakt empfangen werden und die PLL 128 kann das Signal verwenden, um Takte zu erzeugen. Wenn der Knoten-Transceiver 120 in einem Slave-Knoten 104 enthalten ist, kann die externe Vorrichtung 155 eine oder mehrere Peripherie-Vorrichtungen 108 beinhalten und der I2S-/TDM-/PDM-Transceiver 127 kann einen I2S-Takt-Master (für BCLK und SYNC) bereitstellen, der I2S-Kommunikation mit der Peripherie-Vorrichtung 108 bereitstellt. Insbesondere kann der I2S-/TDM-/PDM-Transceiver 127 ein I2S-Rahmen-Synchronisationssignal an dem SYNC-Kontakt als eine Ausgabe bereitstellen. Register in dem Knoten-Transceiver 120 können bestimmen, welche und wie viele I2S-/TDM-Kanäle als Datenschlitze über den Bus 106 übertragen werden. Ein TDM-Modus(TDMMODE)-Register in dem Knoten-Transceiver 120 kann einen Wert davon speichern, wie viele TDM-Kanäle zwischen aufeinanderfolgende SYNC-Pulse auf einen TDM-Sende oder -Empfangs-Kontakt passen. Zusammen mit Kenntnis der Kanalgröße kann der Knoten-Transceiver 120 automatisch die BCLK-Rate einstellen, um diese mit der Menge von Bits innerhalb der Abtastzeit (z.B. 48 kHz) in Übereinstimmung zu bringen.
  • Der Knoten-Transceiver 120 kann einen Transceiver 129 für I2C-Kommunikation zwischen dem Knoten-Transceiver 120 und einer externen Vorrichtung 157 beinhalten. Obwohl hier im Singular auf die „externe Vorrichtung 157“ Bezug genommen werden kann, so dient dies lediglich zur Einfachheit der Veranschaulichung und mehrere externe Vorrichtungen können über den I2C-Transceiver 129 mit dem Knoten-Transceiver 120 kommunizieren. Wie technisch bekannt ist, verwendet das I2C-Protokoll Takt(SCL)- und Daten(SDA)-Leitungen, um Datentransfer bereitzustellen. Der I2C-Transceiver 129 kann in Kommunikation mit den Busprotokoll-Schaltungen 126 und den Kontakten für Kommunikation mit der externen Vorrichtung 157 stehen. Vier Kontakte ADR1, ADR2, SDA und SCL sind in 2 veranschaulicht; ADR1 und ADR2 können dafür verwendet werden, die I2C-Adressen, die von dem Knoten-Transceiver 120 verwendet werden, wenn der Knoten-Transceiver 120 als ein I2C-Slave fungiert (z.B., wenn er in dem Master-Knoten 102 enthalten ist), zu modifizieren, und SDA und SCL werden jeweils für die seriellen I2C-Daten und seriellen I2C-Taktsignale verwendet. Wenn der Knoten-Transceiver 120 in dem Master-Knoten 102 enthalten ist, kann die externe Vorrichtung 157 den Host 110 beinhalten, und der I2C-Transceiver 129 kann einen I2C-Slave bereitstellen, der Programmieranweisungen von dem Host 110 empfangen kann. Insbesondere kann ein serielles I2C-Taktsignal als eine Eingabe von dem Host 110 für Register-Zugriffe an dem SCL-Kontakt empfangen werden. Wenn der Knoten-Transceiver 120 in einem Slave-Knoten 104 enthalten ist, kann die externe Vorrichtung 157 eine Peripherie-Vorrichtung 108 beinhalten und der I2C-Transceiver 129 kann einen I2C-Master bereitstellen, um dem I2C-Transceiver zu erlauben, eine oder mehrere Peripherie-Vorrichtungen gemäß von dem Host 110 bereitgestellten und zu dem Knoten-Transceiver 120 über den Bus 106 übertragenen Anweisungen zu programmieren. Insbesondere kann der I2C-Transceiver 129 ein serielles I2C-Taktsignal an dem SCL-Kontakt als eine Ausgabe bereitstellen.
  • Der Knoten-Transceiver 120 kann einen Interrupt-Request(IRQ)-Kontakt beinhalten, der in Kommunikation mit den Busprotokoll-Schaltungen 126 steht. Wenn der Knoten-Transceiver 120 in dem Master-Knoten 102 über den I2C-Transceiver 129 enthalten ist, können die Busprotokoll-Schaltungen 126 ereignisgesteuerte Anforderungen über den IRQ-Kontakt an den Host 110 liefern. Wenn der Knoten-Transceiver 120 in einem Slave-Knoten 104 (z.B. wenn der MSTR-Kontakt tief ist) enthalten ist, kann der IRQ-Kontakt als ein GPIO-Kontakt mit Interrupt-Request-Fähigkeit dienen.
  • Das System 100 kann in einer beliebigen Anzahl verschiedener Betriebsmodi arbeiten. Die Knoten auf dem Bus 106 können jeweils ein Register aufweisen, das anzeigt, welcher Betriebsmodus gerade aktiviert ist. Beschreibungen von Beispielen verschiedener Betriebsmodi, die implementiert sein können, folgen. In einem Bereitschafts-Betriebsmodus ist die Busaktivität verringert, um Gesamtleistungs-Einsparungen zu ermöglichen; der einzige nötige Verkehr ist eine minimale abwärtsgerichtete Präambel, um die PLLs jedes Knotens (z.B. die PLL 128) synchron zu halten. Im Bereitschafts-Betriebsmodus werden Lesen und Schreiben über den Bus 106 nicht unterstützt. In einem Entdeckungs-Betriebsmodus kann der Master-Knoten 102 vorbestimmte Signale entlang des Busses 106 aussenden und auf geeignete Antworten warten, um die Topologie von entlang des Busses 106 verteilten Slave-Knoten 104 zu kartieren. In einem Normal-Betriebsmodus kann vollständiger Register-Zugriff von den und auf die Slave-Knoten 104 sowie auf und von Peripherie-Vorrichtung(en) 108 über den Bus 106 verfügbar sein. Der Normal-Modus kann global durch den Host 110 mit oder ohne synchrone aufwärtsgerichtete Daten und mit oder ohne synchrone abwärtsgerichtete Daten konfiguriert sein.
  • 3 ist ein Diagramm eines Teils eines Synchronisations-Steuerrahmens 180 gemäß verschiedenen Ausführungsformen, der für Kommunikation in dem System 100 verwendet wird. Insbesondere kann der Synchronisations-Steuerrahmen 180, wie unten erörtert, für eine Datentakt-Wiederherstellung und PLL-Synchronisation verwendet werden. Wie oben angemerkt, können Kommunikationen in aufwärtsgerichtete Teile und abwärtsgerichtete Teile zeitgemultiplext werden, da Kommunikationen über den Bus 106 in beiden Richtungen auftreten können. In einem abwärtsgerichteten Teil können ein Synchronisations-Steuerrahmen und abwärtsgerichtete Daten von dem Master-Knoten 102 übertragen werden, wohingegen in einem aufwärtsgerichteten Teil ein Synchronisations-Antwortrahmen und aufwärtsgerichtete Daten von jedem der Slave-Knoten 104 an den Master-Knoten 102 übertragen werden können. Der Synchronisations-Steuerrahmen 180 kann eine Präambel 182 und Steuerdaten 184 beinhalten. Jeder Slave-Knoten 104 kann dafür ausgelegt sein, die Präambel 182 des empfangenen Synchronisations-Steuerrahmens 180 als eine Zeitbasis zum Versorgen der PLL 128 zu verwenden. Um dies zu erleichtern, folgt eine Präambel 182 nicht den „Regeln“ gültiger Steuerdaten 184 und kann somit sofort von den Steuerdaten 184 unterschieden werden.
  • In manchen Ausführungsformen kann Kommunikation entlang des Busses 106 zum Beispiel unter Verwendung eines differentiellen Manchester-Codierschemas mit Takt-zuerst-Übergang-beinull codiert werden. Gemäß einem derartigen Codierschema beginnt jede Bitzeit mit einem Taktübergang. Wenn der Datenwert null ist, gibt es wieder in der Mitte der Bitzeit einen Signalübergang des codierten Signals. Wenn der Datenwert eins ist, gibt es keinen Signalübergang des codierten Signals. Die in 3 veranschaulichte Präambel 182 verletzt möglicherweise das Codier-Protokoll (z.B. dadurch, dass sie Taktübergänge aufweist, die nicht zu Beginn der Bitzeiten 5, 7 und 8 auftreten), was bedeutet, dass die Präambel 182 mit keinem legalen (z.B. korrekt codierten) Muster für die Steuerdaten übereinstimmen kann. Zusätzlich kann die Präambel 182 nicht durch Nehmen eines legalen Musters für die Steuerdaten 184 und Zwingen des Busses 106 für eine einzige Bitzeit oder für eine mehrfache Bitzeit-Periode auf hoch oder tief reproduziert werden. Die in 3 veranschaulichte Präambel 182 ist lediglich veranschaulichend und der Synchronisations-Steuerrahmen 180 kann verschiedene Präambeln 182 in irgendeiner geeigneten Weise beinhalten, die die von den Steuerdaten 184 verwendete Codierung verletzen.
  • Die Busprotokoll-Schaltungen 126 können differentielle Manchester-Decodierschaltungen beinhalten, die mit einem Takt laufen, der vom Bus 106 wiederhergestellt wurde, und die den Synchronisations-Steuerrahmen 180 detektieren, um eine Rahmen-Sync-Anzeige an die PLL 128 zu senden. Auf diese Weise kann der Synchronisations-Steuerrahmen 180 ohne Verwendung eines Systemtakts oder eines schneller laufenden Überabtastungstakts detektiert werden. Demzufolge können die Slave-Knoten 104 ein PLL-Synchronisationssignal von dem Bus 106 empfangen, ohne eine Kristall-Taktquelle in den Slave-Knoten 104 zu benötigen.
  • Wie oben angemerkt, können Kommunikationen entlang des Busses 106 in periodischen Superrahmen auftreten. 4 ist ein Diagramm eines Superrahmens 190, gemäß verschiedenen Ausführungsformen. Wie in 4 gezeigt, kann ein Superrahmen mit einem Synchronisations-Steuerrahmen 180 beginnen. Wenn der Synchronisations-Steuerrahmen 180 als eine Timing-Quelle für die PLL 128 verwendet wird, kann die Frequenz, mit der Superrahmen kommuniziert werden („die Superrahmenfrequenz“), dieselbe wie die Synchronisationssignalfrequenz sein. In manchen Ausführungsformen, in denen Audio-Daten entlang des Busses 106 übertragen werden, kann die Superrahmenfrequenz dieselbe wie die in dem System 100 verwendete Audio-Abtastfrequenz sein (z.B. entweder 48 kHz oder 44,1 kHz), wobei aber irgendeine geeignete Superrahmenfrequenz verwendet werden kann. Jeder Superrahmen 190 kann in Perioden von abwärtsgerichteter Übertragung 192, Perioden von aufwärtsgerichteter Übertragung 194 und Perioden keiner Übertragung 196 (z.B. wenn der Bus 106 nicht getrieben wird) aufgeteilt sein.
  • In 4 ist der Superrahmen 190 mit einer anfänglichen Periode einer abwärtsgerichteten Übertragung 192 und einer späteren Periode einer aufwärtsgerichteten Übertragung 194 gezeigt. Die Periode der abwärtsgerichteten Übertragung 192 kann einen Synchronisations-Steuerrahmen 180 und X abwärtsgerichtete Datenschlitze 198 beinhalten, wobei X null sein kann. Im Wesentlichen können alle Signale auf dem Bus zeilencodiert und ein Synchronisationssignal sein, das von dem Master-Knoten 102 abwärtsgerichtet zu dem letzten Slave-Knoten 104 (z.B. dem Slave-Knoten 104C) in der Form der Synchronisations-Präambel 182 in dem Synchronisations-Steuerrahmen 180 weitergeleitet wird, wie oben erörtert wurde. Abwärtsgerichtete, TDM, synchrone Daten können in den X abwärtsgerichteten Datenschlitzen 198 nach dem Synchronisations-Steuerrahmen 180 enthalten sein. Die abwärtsgerichteten Datenschlitze 198 können gleiche Breiten aufweisen. Wie oben erörtert, kann die PLL 128 den Takt bereitstellen, den ein Knoten verwendet, um Kommunikationen über den Bus 106 zu timen. In manchen Ausführungsformen, in denen der Bus 106 verwendet wird, um Audio-Daten zu übertragen, kann die PLL 128 mit einem mehrfachen der Audio-Abtastfrequenz arbeiten (z.B. 1024-mal die Audio-Abtastfrequenz, was zu zu 1024-Bit-Blöcken in jedem Superrahmen führt).
  • Die Periode der aufwärtsgerichteten Übertragung 194 kann einen Synchronisations-Antwortrahmen 197 und Y aufwärtsgerichtete Datenschlitze 199 beinhalten, wobei Y null sein kann. In manchen Ausführungsformen kann jeder Slave-Knoten 104 einen Teil der abwärtsgerichteten Datenschlitze 198 aufbrauchen. Der letzte Slave-Knoten (z.B. der Slave-Knoten 2 in 1) kann (nach einer vorbestimmten in einem Register des letzten Slave-Knoten gespeicherten Antwortzeit) mit einem Synchronisations-Antwortrahmen 197 antworten. Aufwärtsgerichtete, TDM, synchrone Daten von jedem Slave-Knoten 104 können direkt hinter dem Synchronisations-Antwortrahmen 197 in den aufwärtsgerichteten Datenschlitzen 199 eingefügt werden. Die aufwärtsgerichteten Datenschlitze 199 können gleiche Breiten aufweisen. Ein Slave-Knoten 104, der nicht der letzte Slave-Knoten ist (z.B. die Slave-Knoten 0 und 1 in 1), kann den empfangenen Synchronisations-Antwortrahmen 197 durch seine eigene aufwärtsgerichtete Antwort ersetzen, falls ein Auslesen eines seiner Register in dem Synchronisations-Steuerrahmen 180 des Superrahmens 190 angefordert wurde oder falls ein Fern-I2C-Auslesen in dem Synchronisations-Steuerrahmen 180 des Superrahmens 190 angefordert wurde.
  • Wie oben erörtert, kann der Synchronisations-Steuerrahmen 180 jede abwärtsgerichtete Übertragung beginnen. In manchen Ausführungsformen kann der Synchronisations-Steuerrahmen 180 eine 64-Bit-Länge aufweisen, wobei aber irgendeine geeignete Länge verwendet werden kann. Der Synchronisations-Steuerrahmen 180 kann, wie oben angemerkt, mit der Präambel 182 beginnen. In manchen Ausführungsformen, wenn der Synchronisations-Steuerrahmen 180 erneut von einem Slave-Knoten 104 an einen abwärtsgerichtet gelegenen Slave-Knoten 104 übertragen wird, kann die Präambel 182 durch den übertragenden Slave-Knoten 104 erzeugt werden, statt neu übertragen zu werden.
  • Die Steuerdaten 184 des Synchronisations-Steuerrahmens 180 können Felder beinhalten, die Daten enthalten, die verwendet werden, um Transaktionen über den Bus 106 zu steuern. Beispiele für diese Felder werden unten erörtert und manche Ausführungsformen sind in 5 veranschaulicht. Insbesondere veranschaulicht 5 Beispielformate für den Synchronisations-Steuerrahmen 180 im Normal-Modus, I2C-Modus und Entdeckungs-Modus, gemäß verschiedenen Ausführungsformen. In manchen Ausführungsformen kann im Bereitschafts-Modus eine andere Präambel 182 oder ein gänzlich anderer Synchronisations-Steuerrahmen 180 verwendet werden, so dass die Slave-Knoten 104 nicht den ganzen Synchronisations-Steuerrahmen 180 empfangen müssen, bis ein Übergang zum Normal-Modus gesendet wird.
  • In manchen Ausführungsformen kann der Synchronisations-Steuerrahmen 180 ein Zähl(CNT)-Feld beinhalten. Das CNT-Feld kann irgendeine geeignete Länge haben (z.B. 2 Bit) und kann von dem in dem vorhergehenden Superrahmen verwendeten Wert aus inkrementiert werden (modulo der Länge des Felds). Ein Slave-Knoten 104, der einen unerwarteten CNT-Wert empfängt, kann dafür programmiert sein, einen Interrupt zurückzugeben.
  • In manchen Ausführungsformen kann der Synchronisations-Steuerrahmen 180 ein Knotenadressierungs-Modus(NAM)-Feld beinhalten. Das NAM-Feld kann eine beliebige geeignete Länge haben (z.B. 2 Bit) und kann dazu verwendet werden, den Zugriff auf Register eines Slave-Knotens 104 über den Bus 106 zu steuern. Im Normal-Modus können Register eines Slave-Knotens 104 ausgelesen werden und/oder es kann in diese geschrieben werden, basierend auf der ID des Slave-Knotens 104 und der Adresse des Registers. Rundsende-Transaktionen sind Schreibzugriffe, die von jedem Slave-Knoten 104 angenommen werden sollten. In manchen Ausführungsformen kann das NAM-Feld vier Knoten-Adressierungs-Modi bereitstellen, einschließlich „kein“ (z.B. Daten, die nicht an irgendeinen speziellen Slave-Knoten 104 adressiert sind), „normal“ (z.B. Daten, die an einen speziellen Slave-Knoten 104 einzelgesendet werden, der in dem unten erörterten Adressfeld spezifiziert ist), „rundsenden“ (z.B. an alle Slave-Knoten 104 adressiert) und „Entdeckung“.
  • In manchen Ausführungsformen kann der Synchronisations-Steuerrahmen 180 ein I2C-Feld beinhalten. Das I2C-Feld kann irgendeine geeignete Länge (z.B. 1 Bit) haben und kann dafür verwendet werden, anzuzeigen, dass die Periode einer abwärtsgerichteten Übertragung 192 eine I2C-Transaktion beinhaltet. Das I2C-Feld kann anzeigen, dass der Host 110 Anweisungen bereitgestellt hat, um aus der Ferne auf eine Peripherie-Vorrichtung 108 zuzugreifen, die bezüglich einem Slave-Knoten 104 als ein I2C-Slave fungiert.
  • In manchen Ausführungsformen kann der Synchronisations-Steuerrahmen 180 ein Knoten-Feld beinhalten. Das Knoten-Feld kann irgendeine geeignete Länge haben (z.B. 4 Bit) und kann dazu verwendet werden, anzuzeigen, welcher Slave-Knoten für normale und I2C-Zugriffe adressiert wird. Im Entdeckungs-Modus kann dieses Feld verwendet werden, um einen Bezeichner (ID) für einen neuerlich entdeckten Slave-Knoten 104 in einem Knoten-ID-Register des Slave-Knotens 104 zu programmieren. Jedem Slave-Knoten 104 in dem System 100 kann eine einzigartige ID zugewiesen werden, wenn der Slave-Knoten 104 durch den Master-Knoten 102 entdeckt wird, wie unten erörtert ist. In manchen Ausführungsformen hat der Master-Knoten 102 keine Knoten-ID, wohingegen der Master-Knoten 102 in anderen Ausführungsformen eine Knoten-ID haben kann. In manchen Ausführungsformen wird der an den Master-Knoten 102 an dem Bus 106 angehängte Slave-Knoten 104 (z.B. der Slave-Knoten 0 in 1) der Slave-Knoten 0 sein und jeder nachfolgende Slave-Knoten 104 wird eine Nummer aufweisen, die um 1 höher ist, als die des vorhergehenden Slave-Knotens. Allerdings ist dies lediglich veranschaulichend und irgendein geeignetes Slave-Knoten-Identifikationssystem kann verwendet werden.
  • In manchen Ausführungsformen kann der Synchronisations-Steuerrahmen 180 ein Lesen/Schreiben(RW)-Feld beinhalten. Das RW-Feld kann irgendeine geeignete Länge haben (z.B. 1 Bit) und kann dazu verwendet werden, zu steuern, ob normale Zugriffe Lesen (z.B. RW==1) oder Schreiben (z.B. RW==0) sind.
  • In manchen Ausführungsformen kann der Synchronisations-Steuerrahmen 180 ein Adressen-Feld beinhalten. Das Adressen-Feld kann eine beliebige geeignete Länge haben (z.B. 8 Bit) und kann dazu verwendet werden, bestimmte Register eines Slave-Knotens 104 über den Bus 106 zu adressieren. Für I2C-Transaktionen kann das Adressen-Feld durch I2C-Steuerwerte, wie etwa START/STOP, WAIT, RW und DATA VLD, ersetzt werden. Für Entdeckungs-Transaktionen kann das Adressen-Feld einen vorbestimmten Wert haben (z.B. wie in 5 veranschaulicht).
  • In manchen Ausführungsformen kann der Synchronisations-Steuerrahmen 180 ein Daten-Feld beinhalten. Das Daten-Feld kann irgendeine geeignete Länge haben (z.B. 8 Bit) und kann für normales, I2C- und Rundsende-Schreiben verwendet werden. Der RESPCYCLS-Wert, mit 4 multipliziert, kann dazu verwendet werden, zu bestimmen wie vielen Zyklen ein neuerlich entdeckter Knoten erlauben soll, zwischen dem Start des Empfangens des Synchronisations-Steuerrahmens 180 und dem Start des Übertragens des Synchronisations-Antwortrahmens 197 zu verstreichen. Wenn das NAM-Feld den Entdeckungs-Modus anzeigt, können das unten erörterte Knoten-Adressen- und Daten-Feld als ein RESPCYCS-Wert codiert sein, der, wenn mit einem geeigneten optionalen Multiplikator (z.B. 4) multipliziert, die Zeit vom Ende des Synchronisations-Steuerrahmens 180 zum Start des Synchronisations-Antwortrahmens 197 in Bits anzeigt. Dies erlaubt es einem neuerlich entdeckten Slave-Knoten 104, den passenden Zeitschlitz für aufwärtsgerichtete Übertragung zu bestimmen.
  • In manchen Ausführungsformen kann der Synchronisations-Steuerrahmen 180 ein Zyklisches-Redundanz-Prüfungs(CRC)-Feld beinhalten. Das CRC-Feld kann irgendeine geeignete Länge haben (z.B. 16 Bit) und kann dafür verwendet werden, einen CRC-Wert für die Steuerdaten 184 des auf die Präambel 182 folgenden Synchronisations-Steuerrahmens 180 zu übertragen. In manchen Ausführungsformen kann der CRC gemäß dem CCITT-CRC-Fehler-Detektions-Schema berechnet werden.
  • In manchen Ausführungsformen kann mindestens ein Teil des Synchronisations-Steuerrahmens 180 zwischen der Präambel 182 und dem CRC-Feld verwürfelt werden, um die Wahrscheinlichkeit zu verringern, dass eine Bitfolge in diesem Intervall periodisch mit der Präambel 182 übereinstimmt (und folglich durch den Slave-Knoten 104 als der Start eines neuen Superrahmens 190 fehlinterpretiert werden kann), sowie um wie oben angemerkt elektromagnetische Emissionen zu verringern. In manchen derartigen Ausführungsformen kann das CNT-Feld des Synchronisations-Steuerrahmens 180 durch eine Verwürfelungs-Logik verwendet werden, um sicherzustellen, dass die verwürfelten Felder von einem zum nächsten Superrahmen unterschiedlich verwürfelt werden. Verschiedene hier beschriebene Ausführungsformen des Systems 100 können eine Verwürfelung weglassen.
  • Andere Techniken können verwendet werden, um sicherzustellen, dass die Präambel 182 einzigartig von den Slave-Knoten 104 identifiziert werden kann, oder um die Wahrscheinlichkeit, dass die Präambel sonstwo in dem Synchronisations-Steuerrahmen 180 auftaucht, zu reduzieren, zusätzlich zu oder anstelle von Techniken, wie etwa Verwürfelung und/oder Fehler-Verschlüsselung, wie oben erörtert. Zum Beispiel kann eine längere Synchronisations-Sequenz verwendet werden, um somit die Wahrscheinlichkeit zu reduzieren, dass eine spezielle Codierung des Rests des Synchronisations-Steuerrahmens 180 mit ihr übereinstimmen wird. Zusätzlich oder alternativ kann der Rest des Synchronisations-Steuerrahmens strukturiert sein, so dass die Synchronisations-Sequenz nicht auftreten kann, wie etwa durch Platzieren fester „0“- oder „1“-Werte an geeigneten Bits.
  • Der Master-Knoten 102 kann Lese- und Schreib-Anforderungen an den Slave-Knoten 104 senden, die sowohl Anforderungen, die spezifisch für Kommunikation auf dem Bus 106 sind, als auch I2C-Anforderungen beinhalten. Der Master-Knoten 102 kann zum Beispiel Lese- und Schreib-Anforderungen (durch Verwenden des RW-Felds angezeigt) an einen oder mehrere designierte Slave-Knoten 104 senden (durch Verwenden des NAM- und des Knoten-Felds) und kann anzeigen, ob die Anforderung eine Anforderung für den für den Bus 106 spezifischen Slave-Knoten 104, eine I2C-Anforderung für den Slave-Knoten 104 oder eine I2C-Anforderung ist, die an eine I2C-kompatible Peripherie-Vorrichtung 108, die mit dem Slave-Knoten 104 an einem oder mehreren I2C-Anschlüssen des Slave-Knoten 104 gekoppelt ist, weitergeleitet werden soll.
  • Wenden wir uns der aufwärtsgerichteten Kommunikation zu, bei der der Synchronisations-Antwortrahmen 197 jede aufwärtsgerichtete Übertragung beginnen kann. In manchen Ausführungsformen kann der Synchronisations-Antwortrahmen 197 eine 64-Bit-Länge aufweisen, wobei aber irgendeine geeignete Länge verwendet werden kann. Der Synchronisations-Antwortrahmen 197 kann auch eine von dem Datenteil gefolgte Präambel beinhalten, wie oben mit Bezug auf die Präambel 182 des Synchronisations-Steuerrahmens 180 erörtert wurde. Am Ende einer abwärtsgerichteten Übertragung kann der letzte Slave-Knoten 104 auf dem Bus 106 warten, bis der RESPCYCS-Zähler abgelaufen ist und dann mit dem aufwärtsgerichteten Übertragen eines Synchronisations-Antwortrahmens 197 beginnen. Falls von einer normalen Lese- oder Schreib-Transaktion auf einen aufwärtsgerichtet gelegenen Slave-Knoten 104 gezielt wurde, kann ein Slave-Knoten 104 seinen eigenen Synchronisations-Antwortrahmen 197 erzeugen und den von abwärtsgerichtet empfangenen ersetzen. Falls irgendein Slave-Knoten 104 zu der erwarteten Zeit keinen Synchronisations-Antwortrahmen 197 von einem abwärtsgerichtet gelegenen Slave-Knoten 104 sieht, wird der Slave-Knoten 104 seinen eigenen Synchronisations-Antwortrahmen 197 erzeugen und damit beginnen, ihn aufwärtsgerichtet zu übertragen.
  • Der Datenteil des Synchronisations-Antwortrahmens 197 kann Felder beinhalten, die Daten enthalten, die verwendet werden können, um Antwort-Informationen zu dem Master-Knoten 102 zurück zu kommunizieren. Beispiele für diese Felder werden unten erörtert und manche Ausführungsformen sind in 6 veranschaulicht. Insbesondere veranschaulicht 6 Beispielformate für den Synchronisations-Antwortrahmen 197 im Normal-Modus, I2C-Modus und Entdeckungs-Modus, gemäß verschiedenen Ausführungsformen.
  • In manchen Ausführungsformen kann der Synchronisations-Antwortrahmen 197 ein Zähl(CNT)-Feld beinhalten. Das CNT-Feld kann irgendeine geeignete Länge haben (z.B. 2 Bit) und kann dazu verwendet werden, den Wert des CNT-Felds in dem vorher empfangenen Synchronisations-Steuerrahmen 180 zu übertragen.
  • In manchen Ausführungsformen kann der Synchronisations-Antwortrahmen 197 ein Bestätigungs(ACK)-Feld beinhalten. Das ACK-Feld kann irgendeine geeignete Länge haben (z.B. 2 Bit) und kann von einem Slave-Knoten 104 eingesetzt werden, um einen in dem vorherigen Synchronisations-Steuerrahmen 180 empfangenen Befehl zu bestätigen, wenn dieser Slave-Knoten 104 den Synchronisations-Antwortrahmen 197 erzeugt. Beispielanzeiger, die in dem ACK-Feld kommuniziert werden können, beinhalten warten, bestätigen, nicht bestätigen (NACK) und nochmal versuchen. In manchen Ausführungsformen kann das ACK-Feld bemessen sein, um eine Bestätigung von einem Slave-Knoten 104 zu übertragen, dass er eine Rundsende-Nachricht empfangen und verarbeitet hat (z.B. durch Übertragen einer Rundsende-Bestätigung zu dem Master-Knoten 102). In manchen derartigen Ausführungsformen kann ein Slave-Knoten 104 auch anzeigen, ob der Slave-Knoten 104 über zu übertragende Daten verfügt (was zum Beispiel für nachfragebasierte aufwärtsgerichtete Übertragungen verwendet werden kann, wie etwa nicht-TDM-Eingaben von einer Tastatur oder einem Touchscreen, oder für priorisierte aufwärtsgerichtete Übertragungen, wie etwa, wenn der Slave-Knoten 104 einen Fehler oder eine Notfallbedingung melden möchte).
  • In manchen Ausführungsformen kann der Synchronisations-Antwortrahmen 197 ein I2C-Feld beinhalten. Das I2C-Feld kann irgendeine geeignete Länge haben (z.B. 1 Bit) und kann dazu verwendet werden, den Wert des I2C-Felds in dem vorher empfangenen Synchronisations-Steuerrahmen 180 zu übertragen.
  • In manchen Ausführungsformen kann der Synchronisations-Antwortrahmen 197 ein Knoten-Feld beinhalten. Das Knoten-Feld kann irgendeine geeignete Länge haben (z.B. 4 Bit) und kann dazu verwendet werden, den ID des Slave-Knotens 104, der den Synchronisations-Antwortrahmen 197 erzeugt, zu übertragen.
  • In manchen Ausführungsformen kann der Synchronisations-Antwortrahmen 197 ein Daten-Feld beinhalten. Das Daten-Feld kann irgendeine geeignete Länge haben (z.B. 8 Bit) und sein Wert kann von dem Typ der Transaktion und der ACK-Antwort des Slave-Knotens 104 abhängen, der den Synchronisations-Antwortrahmen 197 erzeugt. Bei Entdeckungs-Transaktionen kann das Daten-Feld den Wert des RESPCYCS-Felds in dem zuvor empfangenen Synchronisations-Steuerrahmen 180 beinhalten. Wenn das ACK-Feld ein NACK anzeigt oder wenn der Synchronisations-Antwortrahmen 197 auf eine Rundsende-Transaktion antwortet, kann das Daten-Feld einen Rundsende-Bestätigungs(BA)-Anzeiger (in dem der letzte Slave-Knoten 104 anzeigen kann, ob das Rundsende-Schreiben ohne Fehler empfangen wurde), einen Entdeckungs-Fehler(DER)-Anzeiger (der anzeigt, ob ein neuerlich in einer Entdeckungs-Transaktion entdeckter Slave-Knoten 104 mit einem existierenden Slave-Knoten 104 übereinstimmt) und einen CRC-Fehler(CER)-Anzeiger (der anzeigt, ob ein NACK durch einen CRC-Fehler verursacht wurde) beinhalten.
  • In manchen Ausführungsformen kann der Synchronisations-Antwortrahmen 197 ein CRC-Feld beinhalten. Das CRC-Feld kann irgendeine geeignete Länge haben (z.B. 16 Bit) und kann dafür verwendet werden, einen CRC-Wert für den Teil des Synchronisations-Antwortrahmens 197 zwischen der Präambel und dem CRC-Feld zu übertragen.
  • In manchen Ausführungsformen kann der Synchronisations-Antwortrahmen 197 ein Interrupt-Request(IRQ)-Feld beinhalten. Das IRQ-Feld kann irgendeine geeignete Länge haben (z.B. 1 Bit) und kann dafür verwendet werden, anzuzeigen, dass ein Interrupt von einem Slave-Knoten 104 signalisiert wurde.
  • In manchen Ausführungsformen kann der Synchronisations-Antwortrahmen 197 ein IRQ-Knoten(IRQNODE)-Feld beinhalten. Das IRQNODE-Feld kann irgendeine geeignete Länge haben (z.B. 4 Bit) und kann dazu verwendet werden, die ID des Slave-Knotens 104, der den von dem IRQ-Feld präsentierten Interrupt signalisiert hat, zu übertragen. In manchen Ausführungsformen wird der Slave-Knoten 104 zum Erzeugen des IRQ-Felds seine eigene ID in das IRQNODE-Feld einsetzen.
  • In manchen Ausführungsformen kann der Synchronisations-Antwortrahmen 197 ein zweites CRC(CRC-4)-Feld beinhalten. Das CRC-4-Feld kann irgendeine geeignete Länge haben (z.B. 4 Bit) und kann dafür verwendet werden, einen CRC-Wert für das CRC-Feld und das IRQNODE-Feld zu übertragen.
  • In manchen Ausführungsformen kann der Synchronisations-Antwortrahmen 197 ein IRQ-Feld, ein IRQNODE-Feld und ein CRC-4-Feld als die letzten Bits des Synchronisations-Antwortrahmens 197 enthalten (z.B. die letzten 10 Bits). Wie oben erörtert, können die Interruptbezogenen Felder ihren eigenen CRC-Schutz in der Form eines CRC-4 aufweisen (und sind somit nicht durch das vorangegangene CRC-Feld geschützt). Jeglicher Slave-Knoten 104, der einen Interrupt an den Master-Knoten 102 signalisieren muss, wird seine Interrupt-Informationen in diese Felder einsetzen. In manchen Ausführungsformen kann ein Slave-Knoten 104 mit einem anhängigen Interrupt eine höhere Priorität haben als irgendein weiter abwärtsgerichtet gelegener Slave-Knoten 104, der auch einen anhängigen Interrupt hat. Der letzte Slave-Knoten 104 entlang des Busses 106 (z.B. der Slave-Knoten 2 in 1) kann immer diese Interrupt-Felder befüllen. Falls der letzte Slave-Knoten 104 keinen anhängigen Interrupt hat, kann der letzte Slave-Knoten 104 das IRQ-Bit auf 0 setzen, das IRQNODE-Feld auf seine Knoten-ID und den korrekten CRC-4-Wert bereitstellen. Aus Gründen der Bequemlichkeit kann hier auf einen Synchronisations-Antwortrahmen 197, der einen Interrupt übermittelt, als ein „Interrupt-Rahmen“ Bezug genommen werden.
  • In manchen Ausführungsformen kann mindestens ein Teil des Synchronisations-Antwortrahmens 197 zwischen der Präambel 182 und dem CRC-Feld verwürfelt sein, um Emissionen zu verringern. In manchen derartigen Ausführungsformen kann das CNT-Feld des Synchronisations-Antwortrahmens 197 durch eine Verwürfelungs-Logik verwendet werden, um sicherzustellen, dass die verwürfelten Felder von einem zum nächsten Superrahmen unterschiedlich verwürfelt werden. Verschiedene hier beschriebene Ausführungsformen des Systems 100 können eine Verwürfelung weglassen.
  • Andere Techniken können verwendet werden, um sicherzustellen, dass die Präambel 182 einzigartig von den Slave-Knoten 104 identifiziert werden kann, oder um die Wahrscheinlichkeit zu reduzieren, dass die Präambel sonstwo in dem Synchronisations-Antwortrahmen 197 auftaucht, zusätzlich zu oder anstelle von Techniken, wie etwa Verwürfelung und/oder Fehler-Verschlüsselung, wie oben erörtert. Zum Beispiel kann eine längere Synchronisations-Sequenz verwendet werden, um somit die Wahrscheinlichkeit zu reduzieren, dass eine spezielle Codierung des Rests des Synchronisations-Antwortrahmens 180 mit ihr übereinstimmen wird. Zusätzlich oder alternativ kann der Rest des Synchronisations-Antwortrahmens strukturiert sein, so dass die Synchronisations-Sequenz nicht auftreten kann, wie etwa durch Platzieren fester „0“- oder „1“-Werte an geeigneten Bits.
  • 7 ist ein Blockdiagramm von Busprotokoll-Schaltungen 126 der 2, gemäß verschiedenen Ausführungsformen. Die Busprotokoll-Schaltungen 126 können Steuer-Schaltungen 154 beinhalten, um den Betrieb des Knoten-Transceivers 120 gemäß dem hier für den Bus 106 beschriebenen Protokoll zu steuern. Insbesondere können die Steuer-Schaltungen 154 die Erzeugung von Synchronisations-Rahmen für Übertragung (z.B. Synchronisations-Steuerrahmen oder Synchronisations-Antwortrahmen, wie oben erörtert), das Verarbeiten von empfangenen Synchronisations-Rahmen und die Leistungsfähigkeit von Steuer-Operationen, die in empfangenen Synchronisations-Steuerrahmen spezifiziert sind, steuern. Die Steuer-Schaltungen 154 können programmierbare Register beinhalten, wie unten erörtert wird. Die Steuer-Schaltungen 154 können Synchronisations-Steuerrahmen erschaffen und empfangen, angemessen auf empfangene Nachrichten reagieren (z.B. mit einem Synchronisations-Steuerrahmen assoziiert, wenn die Busprotokoll-Schaltungen 126 in einem Slave-Knoten 104 enthalten sind oder von einer I2C-Vorrichtung, wenn die Busprotokoll-Schaltungen 126 in einem Master-Knoten 102 enthalten sind) und das Einrahmen an die verschiedenen Betriebsmodi (z.B. Normal, Entdeckung, Bereitschaft) anpassen.
  • Wenn der Knoten-Transceiver 120 Daten für eine Übertragung entlang des Busses 106 vorbereitet, können die Präambel-Schaltungen 156 dafür ausgelegt sein, Präambeln für Synchronisations-Rahmen zur Übertragung zu erzeugen und Präambeln von empfangenen Synchronisations-Rahmen zu empfangen. In manchen Ausführungsformen kann alle 1024 Bit ein abwärtsgerichteter Synchronisations-Steuerrahmen von dem Master-Knoten 102 gesendet werden. Wie oben erörtert, können ein oder mehrere Slave-Knoten 104 auf die Präambel des abwärtsgerichteten Synchronisations-Steuerrahmens synchronisieren und lokale phasenstarre Mastertakte aus der Präambel erzeugen.
  • Zyklische-Redundanz-Prüfungs(CRC)-Einsetz-Schaltungen 158 können dafür ausgelegt sein, einen oder mehrere CRCs für Synchronisations-Rahmen zur Übertragung zu erzeugen. Rahmen-/Kompressions-Schaltungen 160 können dafür ausgelegt sein, ankommende Daten von dem I2S-/TDM-/PDM-Transceiver 127 (z.B. von einem Rahmen-Puffer, der mit dem Transceiver 127 assoziiert ist) und/oder dem I2C-Transceiver 129 zu nehmen, optional die Daten zu komprimieren und optional Paritäts-Prüfbits oder Fehlerkorrektur-Codes (ECC) für die Daten zu erzeugen. Ein Multiplexer (MUX) 162 kann eine Präambel von den Präambel-Schaltungen 156, den Synchronisations-Rahmen und den Daten in einen Stream zur Übertragung multiplexen. In manchen Ausführungsformen kann der Übertragungs-Stream durch Verwürfelungs-Schaltungen 164 vor der Übertragung verwürfelt werden.
  • In manchen Ausführungsformen können zum Beispiel die Rahmen-/Kompressions-Schaltungen 160 ein Gleitkomma-Kompressionsschema anwenden. In einer derartigen Ausführungsform können die Steuer-Schaltungen 154 3 Bit übertragen, um anzuzeigen, wie viele wiederholte Zeichenbits in der Zahl vorhanden sind, gefolgt von einem Zeichenbit und N-4 Bit von Daten, wobei N die Größe der über den Bus 106 zu übertragenden Daten ist. Die Verwendung von Datenkompression kann auf Wunsch durch den Master-Knoten 102 konfiguriert werden.
  • In manchen Ausführungsformen kann der Empfangs-Stream, der in den Knoten-Transceiver 120 eintritt, durch die Entwürfelungs-Schaltungen 166 entwürfelt werden. Ein Demultiplexer (DEMUX) 168 kann die Präambel, die Synchronisations-Rahmen und die Daten aus dem Empfangs-Stream demultiplexen. Die CRC-Prüfungs-Schaltungen 159 auf der Empfangsseite können die Synchronisations-Rahmen auf die korrekte CRC hin überprüfen. Wenn die CRC-Prüfungs-Schaltungen 159 ein CRC-Versagen in einem ankommenden Synchronisations-Steuerrahmen 180 identifizieren, können die Steuer-Schaltungen 154 über das Versagen benachrichtigt werden und werden keinerlei Steuer-Befehle in den Steuer-Daten 184 des Synchronisations-Steuerrahmens 180 durchführen. Wenn die CRC-Prüfungs-Schaltungen 159 ein CRC-Versagen in einem ankommenden Synchronisations-Antwortrahmen 197 identifizieren, können die Steuer-Schaltungen 154 über das Versagen benachrichtigt werden und können einen Interrupt zur Übertragung an den Host 110 in einem Interrupt-Rahmen erzeugen. Entrahm-/Dekompressions-Schaltungen 170 können Empfangsdaten akzeptieren, optional deren Parität prüfen, optional Fehler-Detektion und -Korrektur durchführen (z.B. Einzelfehler-Korrektur - Doppelfehler-Detektion (SECDED), optional die Daten dekomprimieren und können die Empfangsdaten in den I2S-/TDM-/PDM-Transceiver 127 (z.B. einen mit dem Transceiver 127 assoziierten Rahmen-Puffer) und/oder den I2C-Transceiver 129 schreiben.
  • Wie oben erörtert, können aufwärtsgerichtete und abwärtsgerichtete Daten in TDM-Daten-Schlitzen innerhalb eines Superrahmens 190 entlang des Busses 106 übertragen werden. Die Steuer-Schaltungen 154 können Register beinhalten, die dem Managen dieser Daten-Schlitze auf dem Bus 106 gewidmet sind, wobei eine Anzahl von Beispielen für solche unten erörtert werden. Wenn die Steuer-Schaltungen 154 in einem Master-Knoten 102 enthalten sind, können die Werte in diesen Registern durch den Host 110 in die Steuer-Schaltungen 154 programmiert werden. Wenn die Steuer-Schaltungen 154 in einem Slave-Knoten 104 enthalten sind, können die Werte in diesen Registern durch den Master-Knoten 102 in die Steuer-Schaltungen 154 programmiert werden.
  • In manchen Ausführungsformen können die Steuer-Schaltungen 154 Abwärtsgerichteter-Schlitz(DNSLOTS)-Register beinhalten. Wenn der Knoten-Transceiver 120 in dem Master-Knoten 102 enthalten ist, kann dieses Register den Wert der Gesamtanzahl von abwärtsgerichteten Daten-Schlitzen aufbewahren. Dieses Register kann auch die Anzahl der Daten-Schlitze definieren, die für kombiniertes I2S-/TDM-/PDM-Empfangen durch den I2S-/TDM-/PDM-Transceiver 127 im Master-Knoten 102 verwendet werden sollen. In einem Slave-Knoten 104 kann dieses Register die Anzahl von Daten-Schlitzen definieren, die vor oder nach dem Hinzufügen lokal erzeugter abwärtsgerichteter Schlitze abwärtsgerichtet an den nächsten Slave-Knoten 104 weitergeleitet werden, wie unten weiter im Detail mit Bezug auf LDNSLOTS erörtert wird.
  • In manchen Ausführungsformen können die Steuer-Schaltungen 154 ein lokales Abwärtsgerichteter-Schlitz(LDNSLOTS)-Register beinhalten. Dieses Register kann in dem Master-Knoten 102 unbenutzt sein. In einem Slave-Knoten 104 kann dieses Register die Anzahl von Schlitzen definieren, die der Slave-Knoten 104 verwenden und nicht neu übertragen wird. Alternativ kann dieses Register die Anzahl von Schlitzen definieren, die der Slave-Knoten 104 zu der abwärtsgerichteten Datenverbindung 106 beitragen kann.
  • In manchen Ausführungsformen können die Steuer-Schaltungen 154 ein Aufwärtsgerichteter-Schlitz(UPSLOTS)-Register beinhalten. In dem Master-Knoten 102 kann dieses Register den Wert der Gesamtanzahl von aufwärtsgerichteten Daten-Schlitzen aufbewahren. Dieses Register kann auch die Anzahl der Daten-Schlitze definieren, die für I2S-/TDM-Übertragen durch den I2S-/TDM-/PDM- Transceiver 127 im Master-Knoten 102 verwendet werden sollen. In einem Slave-Knoten 104 kann dieses Register die Anzahl von Daten-Schlitzen definieren, die aufwärtsgerichtet weitergereicht werden, bevor der Slave-Knoten 104 beginnt, seine eigenen Daten hinzuzufügen.
  • In manchen Ausführungsformen können die Steuer-Schaltungen 154 ein lokales Aufwärtsgerichteter-Schlitz(LUPSLOTS)-Register beinhalten. Dieses Register kann in dem Master-Knoten 102 unbenutzt sein. In einem Slave-Knoten 104 kann dieses Register die Anzahl von Daten-Schlitzen definieren, die der Slave-Knoten 104 zu den von abwärts empfangenen Daten hinzufügen wird, bevor sie aufwärtsgerichtet gesendet werden. Dieses Register kann auch die Anzahl der Daten-Schlitze definieren, die für kombiniertes I2S-/TDM-/PDM-Empfangen durch den I2S-/TDM-/PDM-Transceiver 127 im Slave-Knoten 104 verwendet werden sollen.
  • In manchen Ausführungsformen können die Steuer-Schaltungen 154 ein Rundsende-Abwärtsgerichteter-Schlitz(BCDNSLOTS)-Register beinhalten. Dieses Register kann in dem Master-Knoten 102 unbenutzt sein. In einem Slave-Knoten 104 kann dieses Register die Anzahl von Rundsende-Daten-Schlitzen definieren. In manchen Ausführungsformen kommen Rundsende-Daten-Schlitze immer an den Anfang des Daten-Felds. Die Daten in den Rundsende-Daten-Schlitzen können von mehreren Slave-Knoten 104 verwendet werden und können durch alle Slave-Knoten 104 abwärtsgerichtet weitergeleitet werden, ob sie nun verwendet werden oder nicht.
  • In manchen Ausführungsformen können die Steuer-Schaltungen 154 ein Schlitz-Format(SLOTFMT)-Register beinhalten. Dieses Register definiert das Format von Daten für aufwärtsgerichtete und abwärtsgerichtete Übertragungen. Die Daten-Größe für den I2S-/TDM-/PDM-Transceiver 127 kann auch von diesem Register bestimmt werden. In manchen Ausführungsformen beinhalten gültige Daten-Größen 8, 12, 16, 20, 24, 28 und 32 Bit. Dieses Register kann auch Bits beinhalten, die Gleitkomma-Kompression für abwärtsgerichteten und aufwärtsgerichteten Verkehr ermöglichen. Wenn Gleitkomma-Kompression aktiv ist, kann die I2S-/TDM-Daten-Größe 4 Bit größer als die Daten-Größe über den Bus 106 sein. Alle Knoten in dem System 100 können dieselben Werte für SLOTFMT haben, wenn Daten-Schlitze aktiv sind, und die Knoten können durch ein Rundsende-Schreiben dafür programmiert sein, so dass alle Knoten mit demselben Wert aktualisiert werden.
  • 8-11 veranschaulichen Beispiele von Informationsaustausch entlang des Busses 106 gemäß verschiedenen Ausführungsformen der hier beschriebenen Busprotokolle. Insbesondere veranschaulichen die 8-11 Ausführungsformen, in denen jeder Slave-Knoten 104 mit einem oder mehreren Lautsprechern und/oder einem oder mehreren Mikrofonen als die Peripherie-Vorrichtung 108 verbunden ist. Dies ist lediglich veranschaulichend, da eine beliebige gewünschte Anordnung der Peripherie-Vorrichtung 108 mit einem beliebigen bestimmten Slave-Knoten 104 gekoppelt sein kann, gemäß den hier beschriebenen Techniken.
  • 8 veranschaulicht Signalisierungs- und Timing-Betrachtungen für bidirektionale Kommunikation auf dem Bus 106, gemäß verschiedenen Ausführungsformen. Die in 8 dargestellten Slave-Knoten 104 weisen verschiedene Anzahlen von Sensor-/Aktuator-Elementen auf und demzufolge können verschiedene Datenmengen an die oder von den verschiedenen Slave-Knoten 104 gesendet oder empfangen werden. Insbesondere weist der Slave-Knoten 1 zwei Elemente auf, der Slave-Knoten 4 weist vier Elemente auf und der Slave-Knoten 5 weist drei Elemente auf, so dass die von dem Master-Knoten 102 übertragenen Daten zwei Zeit-Schlitze für den Slave-Knoten 1, vier Zeit-Schlitze für den Slave-Knoten 4 und drei Zeit-Schlitze für den Slave-Knoten 5 aufweisen. Gleichermaßen weist der Slave-Knoten 0 drei Elemente auf, der Slave-Knoten 2 weist drei Elemente auf, der Slave-Knoten 3 weist drei Elemente auf, der Slave-Knoten 6 weist ein Element auf und der Slave-Knoten 7 weist vier Elemente auf, so dass die von den Slave-Knoten 104 aufwärtsgerichtet übertragenen Daten die entsprechende Anzahl von Zeit-Schlitzen beinhalten. Es sei angemerkt, dass es keine Eins-zu-Eins-Korrelation zwischen Elementen und Zeit-Schlitzen geben muss. Ein Mikrofon-Feld mit drei Mikrofonen, das in der Peripherie-Vorrichtung 108 enthalten ist, kann zum Beispiel einen digitalen Signalprozessor beinhalten, der Signale dieser drei Mikrofone kombiniert (und möglicherweise auch Informationen, die von dem Master-Knoten 102 oder von anderen Slave-Knoten 104 empfangen werden), um eine einzelne Daten-Abtastung zu erstellen, die, je nach Typ der Verarbeitung, einem einzigen Zeit-Schlitz oder mehreren Zeit-Schlitzen entsprechen kann.
  • In 8 überträgt der Master-Knoten 102 einen Synchronisations-Steuerrahmen (SCF), gefolgt von Daten für mit den spezifischen Slave-Knoten 104 (SD) gekoppelten Lautsprechern. Jeder nachfolgende Slave-Knoten 104 leitet den Synchronisations-Steuerrahmen weiter und leitet auch mindestens jegliche Daten, die für abwärtsgerichtet gelegene Slave-Knoten 104 bestimmt sind, weiter. Ein bestimmter Slave-Knoten 104 kann alle Daten weiterleiten oder kann für diesen Slave-Knoten 104 bestimmte Daten entfernen. Wenn der letzte Slave-Knoten 104 den Synchronisations-Steuerrahmen empfängt, überträgt der Slave-Knoten 104 den Synchronisations-Antwortrahmen (SRF), auf den optional jegliche Daten folgen, die der Slave-Knoten 104 zu senden erlaubt ist. Jeder nachfolgende Slave-Knoten 104 leitet den Synchronisations-Antwortrahmen zusammen mit jeglichen Daten von abwärtsgerichtet gelegenen Slave-Knoten 104 weiter und setzt optional Daten von einem oder mehreren Mikrofonen, die mit den speziellen Slave-Knoten 104 (MD) gekoppelt sind, ein. Im Beispiel von 8 sendet der Master-Knoten 102 Daten an die Slave-Knoten 1, 4, 5 (in 8 als aktive Lautsprecher dargestellt) und empfängt Daten von den Slave-Knoten 7, 6, 3, 2 und 0 (in 8 als Mikrofon-Felder dargestellt).
  • 9 veranschaulicht schematisch das dynamische Entfernen von Daten aus einer abwärtsgerichteten Übertragung und Einsetzen von Daten in eine aufwärtsgerichtete Übertragung, aus der Perspektive des abwärtsgerichtet gelegenen DS-Transceivers 124, gemäß verschiedenen Ausführungsformen. In 9, überträgt der Master-Knoten 102 genau wie in 8, einen Synchronisations-Steuerrahmen (SCF), gefolgt von Daten für die Slave-Knoten 1, 4 und 5 (SD) in umgekehrter Reihenfolge (z.B. folgen auf Daten für Slave-Knoten 5 Daten für Slave-Knoten 4, auf die Daten für Slave-Knoten 1 folgen usw.)(siehe die als MASTER bezeichnete Reihe). Wenn der Slave-Knoten 1 diese Übertragung empfängt, entfernt Slave-Knoten 1 seine eigenen Daten und leitet nur den Synchronisations-Steuerrahmen, gefolgt von den Daten für die Slave-Knoten 5 und 4, weiter. Die Slave-Knoten 2 und 3 leiten die Daten unverändert weiter (siehe die als SLAVE 2 bezeichnete Reihe), so dass die von dem Slave-Knoten 1 weitergeleiteten Daten von dem Slave-Knoten 4 empfangen werden (siehe die als SLAVE 3 bezeichnete Reihe). Der Slave-Knoten 4 entfernt seine eigenen Daten und leitet nur den Synchronisations-Steuerrahmen, gefolgt von den Daten für den Slave-Knoten 5, weiter, und der Slave-Knoten 5 entfernt gleichermaßen seine eigenen Daten und leitet nur den Synchronisations-Steuerrahmen an den Slave-Knoten 6 weiter. Der Slave-Knoten 6 leitet den Synchronisations-Steuerrahmen an den Slave-Knoten 7 weiter (siehe die als SLAVE 6 bezeichnete Reihe).
  • An diesem Punkt überträgt der Slave-Knoten 7 den Synchronisations-Antwortrahmen (SRF), gefolgt von dessen Daten (siehe die als SLAVE 6 bezeichnete Reihe), an den Slave-Knoten 6. Slave-Knoten 6 leitet den Synchronisations-Antwortrahmen zusammen mit den Daten von dem Slave-Knoten 7 und seinen eigenen Daten an den Slave-Knoten 5 weiter und der Slave-Knoten 5 wiederum leitet den Synchronisations-Antwortrahmen zusammen mit den Daten von den Slave-Knoten 7 und 6 an den Slave-Knoten 4 weiter. Slave-Knoten 4 verfügt über keine hinzuzufügenden Daten, so dass er die Daten einfach an den Slave-Knoten 3 weiterleitet (siehe die als SLAVE 3 bezeichnete Reihe), der die Daten zusammen mit seinen eigenen Daten an den Slave-Knoten 2 weiterleitet (siehe die als SLAVE 2 bezeichnete Reihe), der wiederum die Daten zusammen mit seinen eigenen Daten an den Slave-Knoten 1 weiterleitet. Slave-Knoten 1 verfügt über keine hinzuzufügenden Daten, so dass er die Daten an den Slave-Knoten 0 weiterleitet, der die Daten zusammen mit seinen eigenen Daten weiterleitet. Als Ergebnis empfängt der Master-Knoten 102 den Synchronisations-Antwortrahmen, gefolgt von den Daten der Slave-Knoten 7, 6, 3, 2 und 0 (siehe die als MASTER bezeichnete Reihe).
  • 10 veranschaulicht ein weiteres Beispiel für dynamisches Entfernen von Daten aus einer abwärtsgerichteten Übertragung und Einsetzen von Daten in eine aufwärtsgerichtete Übertragung, aus der Perspektive des abwärtsgerichtet gelegenen DS-Transceivers 124, genau wie in 9, obwohl in 10 die Slave-Knoten 104 sowohl mit Sensoren als auch Aktuatoren als die Peripherie-Vorrichtung 108 gekoppelt sind, so dass der Master-Knoten 102 Daten abwärtsgerichtet an alle der Slave-Knoten 104 sendet und Daten von allen der Slave-Knoten 104 zurück empfängt. Auch sind die Daten in 10 auf der Basis der Knoten-Adresse geordnet, für die sie bestimmt sind oder von der sie ausgehen. Der Daten-Schlitz mit der Bezeichnung „Y“ kann für Daten-Integritätsprüfung oder Daten-Korrektur verwendet werden.
  • 11 veranschaulicht ein weiteres Beispiel des dynamischen Entfernens von Daten aus einer abwärtsgerichteten Übertragung und Einsetzen von Daten in eine aufwärtsgerichtete Übertragung, aus der Perspektive des abwärtsgerichtet gelegenen DS-Transceivers 124, genau wie in 9, obwohl die Daten in 11 abwärtsgerichtet und aufwärtsgerichtet in sequentieller Reihenfolge statt in umgekehrter Reihenfolge übermittelt werden. Puffern in jedem Slave-Knoten 104 ermöglicht selektives Hinzufügen, Entfernen und/oder Weiterleiten von Daten.
  • Wie oben erörtert wurde, kann jeder Slave-Knoten 104 Daten aus abwärtsgerichteten oder aufwärtsgerichteten Übertragungen entfernen und/oder Daten zu abwärtsgerichteten oder aufwärtsgerichteten Übertragungen hinzufügen. Folglich kann der Master-Knoten 102 zum Beispiel eine separate Abtastung von Daten an jeden aus einer Anzahl von Slave-Knoten 104 übertragen und jeder der Slave-Knoten 104 kann seine Daten-Abtastungen entfernen und nur die für abwärtsgerichtet gelegene Slaves bestimmten Daten weiterleiten. Andererseits kann ein Slave-Knoten 104 Daten von einem abwärtsgerichtet gelegenen Slave-Knoten 104 empfangen und die Daten zusammen mit zusätzlichen Daten weiterleiten. Ein Vorteil des Übertragens von so wenigen Informationen wie nötig liegt darin, die von dem System 100 insgesamt verbrauchte Leistungsmenge zu reduzieren.
  • Das System 100 kann auch Rundsende-Übertragungen (und Mehrsende-Übertragungen) von dem Master-Knoten 102 an die Slave-Knoten 104 unterstützen, insbesondere durch Konfiguration der Nutzung abwärtsgerichteter Schlitze der Slave-Knoten 104. Jeder Slave-Knoten 104 kann die Rundsende-Übertragung verarbeiten und an den nächsten Slave-Knoten 104 weiterreichen, obwohl ein spezieller Slave-Knoten 104 die Rundsende-Nachricht „aufbrauchen“ kann (d.h. die Rundsende-Übertragung nicht an den nächsten Slave-Knoten 104 weiterleitet).
  • Das System 100 kann auch aufwärtsgerichtete Übertragungen unterstützen (z.B. von einem speziellen Slave-Knoten 104 an einen oder mehrere andere Slave-Knoten 104). Solche aufwärtsgerichteten Übertragungen können Einzelsende-, Mehrsende- und/oder Rundsende-Aufwärtsgerichtete-Übertragungen beinhalten. Mit aufwärtsgerichteter Adressierung kann, wie oben mit Bezug auf abwärtsgerichtete Übertragungen erörtert, ein Slave-Knoten 104 bestimmen, ob Daten aus einer aufwärtsgerichteten Übertragung entfernt werden sollen oder nicht und/oder ob eine aufwärtsgerichtete Übertragung zu dem nächsten aufwärtsgerichtet gelegenen Slave-Knoten 104 weitergereicht werden soll oder nicht, basierend auf einer Konfiguration der Nutzung aufwärtsgerichteter Schlitze der Slave-Knoten 104. Folglich können Daten zum Beispiel von einem speziellen Slave-Knoten 104 an einen oder mehrere andere Slave-Knoten 104 zusätzlich oder anstelle von Weiterreichen der Daten an den Master-Knoten 102 weitergereicht werden. Derartige Slave-Slave-Beziehungen können zum Beispiel über den Master-Knoten 102 konfiguriert werden.
  • Demnach können die Slave-Knoten 104 in verschiedenen Ausführungsformen als aktive/intelligente Wiederhol-Knoten mit der Fähigkeit, Informationen selektiv weiterzuleiten, zu verwerfen und hinzuzufügen, arbeiten. Die Slave-Knoten 104 können derartige Funktionen im Allgemeinen durchführen, ohne notwendigerweise alle der Daten zu decodieren/zu untersuchen, da jeder Slave-Knoten 104 den/die relevanten Schlitz(e) innerhalb denen er Daten empfangen/übertragen will, kennt, und somit Daten aus einem Zeit-Schlitz entfernen oder zu einem Zeit-Schlitz hinzufügen kann. Ungeachtet dessen, dass die Slave-Knoten 104 nicht alle Daten decodieren/untersuchen müssen, können die Slave-Knoten 104 die Daten, die sie übertragen/weiterleiten, typischerweise neu takten. Dies kann die Robustheit des Systems 100 verbessern.
  • In manchen Ausführungsformen kann der Bus 106 für eine unidirektionale Kommunikation in einer Ring-Topologie ausgelegt sein. Die 12 veranschaulicht zum Beispiel eine Anordnung 1200 des Master-Knotens 102 und von vier Slave-Knoten 104 in einer Ring-Topologie und veranschaulicht Signalisierungs- und Timing-Betrachtungen für unidirektionale Kommunikation in der Anordnung 1200, gemäß verschiedenen Ausführungsformen. In derartigen Ausführungsformen können die Knoten-Transceiver 120 in den Knoten einen Nur-Empfangs-Transceiver (MASTER IN) und einen Nur-Übertragungs-Transceiver (MASTER OUT) statt zwei bidirektionalen Transceivern für aufwärtsgerichtete und abwärtsgerichtete Kommunikation beinhalten. In dem in 12 veranschaulichten Verbindungsebenen-Synchronisations-Schema überträgt der Master-Knoten 102 einen Synchronisations-Steuerrahmen (SCF) 180, der optional von „abwärtsgerichteten“ Daten 1202 für die drei mit den verschiedenen Slave-Knoten 104 gekoppelten Lautsprecher gefolgt wird (die Daten für die verschiedenen Lautsprecher können in beliebiger geeigneter Reihenfolge angeordnet sein, wie oben mit Bezug auf die 8-11 erörtert wurde), und jeder nachfolgende Slave-Knoten 104 leitet den Synchronisations-Steuerrahmen 180 zusammen mit jeglichen „aufwärtsgerichteten“ Daten von vorherigen Slave-Knoten 104 und seinen eigenen „aufwärtsgerichteten“ Daten weiter, um „aufwärtsgerichtete“ Daten 1204 (z.B. können die Daten von den acht verschiedenen Mikrofonen in beliebiger geeigneter Reihenfolge angeordnet sein, wie oben mit Bezug auf die 8-11 erörtert wurde) bereitzustellen.
  • Wie hier beschrieben, können Daten auf beliebige Anzahl von Weisen zwischen Elementen des Systems 100 kommuniziert werden. In manchen Ausführungsformen können Daten als Teil eines Satzes von synchronen Daten-Schlitzen durch einen Slave-Knoten 104 aufwärtsgerichtet (z.B. unter Verwendung der Daten-Schlitze 199) oder durch einen Slave-Knoten 104 oder einen Master-Knoten 102 abwärtsgerichtet (z.B. unter Verwendung der Daten-Schlitze 198) gesendet werden. Der Umfang solcher Daten kann durch Ändern der Anzahl der Bits in einem Zeit-Schlitz oder Einschließen weiterer Daten-Schlitze eingestellt werden. Daten können in dem System 100 auch durch Einschluss in einem Synchronisations-Steuerrahmen 180 oder einem Synchronisations-Antwortrahmen 197 kommuniziert werden. Auf diese Weise kommunizierte Daten beinhalten I2C-Steuer-Daten vom Host 110 (mit einer Antwort von einer Peripherie-Vorrichtung 108, die mit einem Slave-Knoten 104 assoziiert ist); Zugriff auf Register der Slave-Knoten 104 (z.B. für Entdeckung und Konfigurierung von Schlitzen und Schnittstellen), die Schreib-Zugriff vom Host 110/Master-Knoten 102 auf einen Slave-Knoten 104 und Lese-Zugriff von einem Slave-Knoten 104 auf den Host 110/Master-Knoten 102; und Ereignis-Signalisierung über Interrupts von einer Peripherie-Vorrichtung 108 zum Host 110 beinhalten können. In manchen Ausführungsformen können GPIO-Kontakte verwendet werden, um Informationen von einem Slave-Knoten 104 zum Master-Knoten 102 zu übermitteln (z.B. dadurch, dass man den Master-Knoten 102 die GPIO-Kontakte über I2C abfragen lässt oder dass man einen Knoten-Transceiver 120 eines Slave-Knotens 104 einen Interrupt an einem Interrupt-Anforderungs-Kontakt erzeugen lässt). In manchen derartigen Ausführungsformen kann ein Host 110 zum Beispiel Informationen über I2C an den Master-Knoten 102 senden und dann kann der Master-Knoten 102 diese Informationen über die GPIO-Kontakte an den Slave senden. Jegliche hier als über den Bus 106 übertragen erörterte Daten-Typen können unter Verwendung eines oder mehrerer beliebiger dieser Kommunikations-Pfade übertragen werden. Weitere Daten-Typen und Daten-Kommunikationstechniken innerhalb des Systems 100 können hier offenbart werden.
  • Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung können unter Verwendung beliebiger geeigneter Hardware und/oder Software in ein System implementiert werden, um es wie gewünscht zu konfigurieren. 13 veranschaulicht schematisch eine Vorrichtung 1300, die als ein Host oder ein Knoten (z.B. ein Host 110, ein Master-Knoten 102 oder ein Slave-Knoten 104) in dem System 100 dienen kann, gemäß verschiedenen Ausführungsformen. Eine Anzahl von Komponenten ist in 13 als in der Vorrichtung 1300 enthalten veranschaulicht, wobei aber eine oder mehrere dieser Komponenten weggelassen oder verdoppelt werden können, wie es für die Anwendung geeignet erscheint.
  • Zusätzlich kann die Vorrichtung 1300 in manchen Ausführungsformen keine der einen oder der mehreren in 13 veranschaulichten Komponenten beinhalten, wobei aber die Vorrichtung 1300 Schnittstellen-Schaltungen zum Koppeln einer oder mehrerer Komponenten beinhalten kann. Die Vorrichtung 1300 kann zum Beispiel keine Anzeige-Vorrichtung 1306 enthalten, kann aber Anzeige-Vorrichtungs-Schnittstellen-Schaltungen beinhalten (z.B. einen Verbinder und Treiber-Schaltungen), an die eine Anzeige-Vorrichtung 1306 angekoppelt werden kann. In einem weiteren Satz von Beispielen kann die Vorrichtung 1300 keine Audio-Eingabe-Vorrichtung 1324 oder keine Audio-Ausgabe-Vorrichtung 1308 enthalten, kann aber Audio-Eingabe- oder Audio-Ausgabe-Vorrichtungs-Schnittstellen-Schaltungen (z.B. Verbinder und Unterstützungs-Schaltungen), mit denen eine Audio-Eingabe-Vorrichtung 1324 oder eine Audio-Ausgabe-Vorrichtung 1308 gekoppelt sein kann, enthalten.
  • Die Vorrichtung 1300 kann den Knoten-Transceiver 120 beinhalten, gemäß einer der hier offenbarten Ausführungsformen, zum Managen von Kommunikation entlang des Busses 106, wenn die Vorrichtung 1300 mit dem Bus 106 gekoppelt ist. Die Vorrichtung 1300 kann eine Verarbeitungs-Vorrichtung 1302 (z.B. eine oder mehrere Verarbeitungs-Vorrichtungen) beinhalten, die in dem Knoten-Transceiver 120 enthalten oder von dem Knoten-Transceiver 120 getrennt sein können. Wie er hier verwendet wird, kann sich der Begriff „Verarbeitungs-Vorrichtung“ auf eine beliebige Vorrichtung oder einen Teil einer Vorrichtung beziehen, die elektronische Daten aus Registern und/oder einem Speicher verarbeitet, um diese elektronischen Daten in andere elektronische Daten zu transformieren, die in Registern und/oder einem Speicher gespeichert werden können. Die Verarbeitungs-Vorrichtung 1302 kann einen oder mehrere digitale Signalprozessoren (DSPs), anwendungsspezifische integrierte Schaltungen (ASICs), zentrale Verarbeitungseinheiten (CPUs), Graphik-Verarbeitungseinheiten (GPUs), Cryptoprozessoren oder beliebige andere geeignete Verarbeitungs-Vorrichtungen beinhalten. Die Vorrichtung 1300 kann einen Speicher 1304 beinhalten, der seinerseits eine oder mehrere Speicher-Vorrichtungen, wie etwa flüchtigen Speicher (z.B. Direktzugriff-Speicher (DRAM)), nichtflüchtigen Speicher (z.B. Nur-Lese-Speicher (ROM)), Flash-Speicher, Festkörper-Speicher und/oder eine Festplatte beinhalten kann.
  • In manchen Ausführungsformen kann der Speicher 1304 eingesetzt werden, um eine Arbeitskopie und eine permanente Kopie von Programmierungs-Anweisungen zu speichern, um die Vorrichtung 1300 zu veranlassen, irgendwelche geeignete der hier offenbarten Techniken durchzuführen. In manchen Ausführungsformen sind maschinenzugreifbare Medien (einschließlich nicht-vergänglicher computerlesbarer Speicher-Medien), Verfahren, Systeme und Vorrichtungen zum Durchführen der oben beschriebenen Techniken veranschaulichende Beispiele von hier offenbarten Ausführungsformen für Kommunikation über einen Zweidraht-Bus. Ein computerlesbares Medium (z.B. der Speicher 1304) kann zum Beispiel Anweisungen auf sich gespeichert haben, die wenn sie von einer oder mehreren Verarbeitungs-Vorrichtungen, die in der Verarbeitungs-Vorrichtung 1302 enthalten sind, ausgeführt werden, die Vorrichtung 1300 veranlassen, beliebige der hier offenbarten Techniken durchzuführen.
  • In einigen Ausführungsformen kann die Vorrichtung 1300 einen weiteren Kommunikations-Chip 1312 beinhalten (z.B. einen oder mehrere Kommunikations-Chips). Der Kommunikations-Chip 1312 kann zum Beispiel zum Managen drahtloser Kommunikation für das Übertragen von Daten zu und von der Vorrichtung 1300 ausgelegt sein. Der Begriff „drahtlos“ und dessen Ableitungen kann verwendet werden, um Schaltungen, Vorrichtungen, Systeme, Verfahren, Techniken, Kommunikations-Kanäle usw. zu beschreiben, die Daten mittels der Verwendung von modulierter elektromagnetischer Strahlung über ein nicht festes Medium kommunizieren können. Der Begriff impliziert nicht, dass die assoziierten Vorrichtungen keine Drähte enthalten, obwohl dies in manchen Ausführungsformen so sein könnte.
  • Der Kommunikations-Chip 1312 kann eine beliebige Anzahl von drahtlosen Standards oder Protokollen implementieren, einschließlich unter anderem Standards des Institute for Electrical and Electronic Engineers (IEEE), einschließlich Wi-Fi (IEEE 802.11-Familie), IEEE 802.16-Standards (z.B. IEEE 802.16-2005 Ergänzung), Long-Term Evolution(LTE)-Projekt zusammen mit irgendwelchen Ergänzungen, Aktualisierungen und/oder Revisionen (z.B. das Advanced-LTE-Projekt, Ultra-Mobile-Broadband(UMB)-Projekt (auch als „3GPP2“ bezeichnet) usw.). Mit IEEE 802.16 kompatible Broadband-Wireless-Access(BWA)-Netze werden im Allgemeinen als WiMAX-Netze bezeichnet, ein Akronym, das für Worldwide Interoperability for Microwave Access steht, was wiederum eine Zertifizierungs-Kennzeichnung für Produkte ist, die Konformitäts- und Interoperabilitätstests für die IEEE 802.16-Standards bestehen. Der eine oder die mehreren Kommunikations-Chips 1312 können in einem Netz gemäß einem Global System for Mobile Communication (GSM), General Packet Radio Service (GPRS), Universal Mobile Telecommunications System (UMTS), High Speed Packet Access (HSPA), Evolved HSPA (E-HSPA) oder LTE arbeiten. Der eine oder die mehreren Kommunikations-Chips 1312 können gemäß Enhanced Data for GSM Evolution (EDGE), GSM EDGE Radio Access Network (GERAN), Universal Terrestrial Radio Access Network (UTRAN) oder Evolved UTRAN (E-UTRAN) arbeiten. Der eine oder die mehreren Kommunikations-Chips 1312 können gemäß Code Division Multiple Access (CDMA), Time Division Multiple Access (TDMA), Digital Enhanced Cordless Telecommunications (DECT), Evolution-Data Optimized (EV-DO) und Ableitungen davon arbeiten sowie gemäß beliebigen anderen drahtlosen Protokollen, die als 3G, 4G, 5G und weiter bezeichnet werden. Der Kommunikations-Chip 1312 kann in anderen Ausführungsformen gemäß anderen drahtlosen Protokollen arbeiten. Die Vorrichtung 1300 kann eine Antenne 1322 beinhalten, um drahtlose Kommunikation zu erleichtern und/oder um andere drahtlose Kommunikationen (wie etwa AM- oder FM-Funkübertragungen) zu empfangen.
  • In manchen Ausführungsformen kann der Kommunikations-Chip 1312 unter Verwendung eines anderen Protokolls als dem hier beschriebenen Protokoll für den Bus 106 kabelgebundene Kommunikation managen. Kabelgebundene Kommunikationen beinhalten elektrische, optische oder beliebige andere geeignete Kommunikations-Protokolle. Beispiele für kabelgebundene Kommunikations-Protokolle, die von dem Kommunikations-Chip 1312 ermöglicht werden können, beinhalten Ethernet, Controller-Area-Network (CAN), I2C, medienorientierten Systemtransport (MOST) oder beliebige andere geeignete Kommunikations-Protokolle.
  • Wie oben angemerkt, kann der Kommunikations-Chip 1312 mehrere Kommunikations-Chips enthalten. Zum Beispiel kann ein erster Kommunikations-Chip 1312 kürzerreichweitiger drahtloser Kommunikation gewidmet sein, wie etwa Wi-Fi oder Bluetooth, und ein zweiter Kommunikations-Chip 1312 kann längerreichweitiger drahtloser Kommunikation gewidmet sein, wie etwa GPS, EDGE, GPRS, CDMA, WiMAX, LTE, EV-DO oder anderen. In manchen Ausführungsformen kann ein erster Kommunikations-Chip 1312 drahtloser Kommunikation gewidmet sein und ein zweiter Kommunikations-Chip 1312 kann einer drahtgebundenen Kommunikation gewidmet sein.
  • Die Vorrichtung 1300 kann Batterie-/Energie-Schaltungen 1314 beinhalten. Die Batterie-/Energie-Schaltungen 1314 können eine oder mehrere Energiespeicher-Vorrichtungen (z.B. Batterien oder Kondensatoren) und/oder Schaltungen zum Koppeln von Komponenten der Vorrichtung 1300 an eine von der Vorrichtung 1300 getrennte Energiequelle (z.B. Wechselstrom-Netz, von einer Autobatterie bereitgestellte Spannung usw.) beinhalten. Zum Beispiel können die Batterie-/Energie-Schaltungen 1314 die aufwärtsgerichtet gelegenen Filter-Schaltungen 132 und die abwärtsgerichtet gelegenen Filter-Schaltungen 131 beinhalten, die oben mit Bezug auf 2 erörtert wurden, und könnten durch die Vorspannung auf dem Bus geladen werden.
  • Die Vorrichtung 1300 kann eine Anzeige-Vorrichtung 1306 beinhalten (oder entsprechende Schnittstellen-Schaltungen, wie oben erörtert). Die Anzeige-Vorrichtung 1306 kann zum Beispiel beliebige visuelle Anzeiger, wie etwa ein Head-up-Display, einen Computer-Monitor, einen Projektor, eine Touchscreen-Anzeige, eine Flüssigkristall-Anzeige (LCD), eine Leuchtdioden-Anzeige oder eine Flachbildschirm-Anzeige beinhalten.
  • Die Vorrichtung 1300 kann eine Audio-Ausgabe-Vorrichtung 1308 beinhalten (oder entsprechende Schnittstellen-Schaltungen, wie oben erörtert). Die Audio-Ausgabe-Vorrichtung 1308 kann eine beliebige Vorrichtung beinhalten, die einen hörbaren Anzeiger erzeugt, wie etwa zum Beispiel Lautsprecher, Kopfhörer oder Ohrhörer.
  • Die Vorrichtung 1300 kann eine Audio-Eingabe-Vorrichtung 1324 beinhalten (oder entsprechende Schnittstellen-Schaltungen, wie oben erörtert). Die Audio-Eingabe-Vorrichtung 1324 kann eine beliebige Vorrichtung beinhalten, die ein Signal erzeugt, das einen Ton repräsentiert, wie etwa Mikrofone, Mikrofon-Felder oder digitale Instrumente (z.B. Instrumente mit einem digitalen Musikinstrumente-Schnittstellen(MIDI)-Ausgang).
  • Die Vorrichtung 1300 kann eine Global-Positioning-System(GPS)-Vorrichtung 1318 beinhalten (oder entsprechende Schnittstellen-Schaltungen, wie oben erörtert). Die GPS-Vorrichtung 1318 kann mit einem satellitenbasierten System in Kommunikation stehen und kann, wie technisch bekannt ist, einen Standort der Vorrichtung 1300 empfangen.
  • Die Vorrichtung 1300 kann eine weitere Ausgabe-Vorrichtung 1310 beinhalten (oder entsprechende Schnittstellen-Schaltungen, wie oben erörtert). Beispiele für die weitere Ausgabe-Vorrichtung 1310 können einen Audio-Codec, einen Video-Codec, einen Drucker, einen drahtgebundenen oder drahtlosen Sender zum Bereitstellen von Informationen für andere Vorrichtungen oder eine zusätzliche Speicher-Vorrichtung beinhalten. Zusätzlich können beliebige geeignete der hier erörterten Peripherie-Vorrichtungen 108 in den weiteren Ausgabe-Vorrichtungen 1310 enthalten sein.
  • Die Vorrichtung 1300 kann eine weitere Eingabe-Vorrichtung 1320 beinhalten (oder entsprechende Schnittstellen-Schaltungen, wie oben erörtert). Beispiele für die andere Eingabe-Vorrichtung 1320 können einen Beschleunigungsmesser, ein Gyroskop, eine Bildaufnahme-Vorrichtung, eine Tastatur, eine Fadenkreuz-Steuer-Vorrichtung, wie etwa eine Maus, einen Stift, ein Touchpad, einen Barcode-Leser, einen Quick-Response(QR)-Code-Leser oder einen Funkfrequenz-Identifikations(RFID)-Leser beinhalten. Zusätzlich können beliebige geeignete der hier erörterten Peripherie-Vorrichtungen 108 in den weiteren Eingabe-Vorrichtungen 1320 enthalten sein.
  • Beliebige geeignete aus den oben mit Bezug auf die Vorrichtung 1300 beschriebenen Anzeige-, Eingabe-, Ausgabe-, Kommunikations- oder Speicher-Vorrichtungen können als die Peripherie-Vorrichtung 108 in dem System 100 dienen. Alternativ oder zusätzlich können geeignete aus den oben mit Bezug auf die Vorrichtung 1300 beschriebenen Anzeige-, Eingabe-, Ausgabe-, Kommunikations- oder Speicher-Vorrichtungen in einem Host (z.B. dem Host 110) oder einem Knoten (z.B. einem Master-Knoten 102 oder einem Slave-Knoten 104) enthalten sein.
  • Die 14-19 veranschaulichen Systeme und Techniken zum Bereitstellen von Diagnose- und Steuerinformationen innerhalb verschiedener Ausführungsformen des Systems 100. Insbesondere veranschaulichen die 14-19 Audio-Systeme, auf die die hier offenbarten Diagnose- und Steuerungstechniken angewandt werden können. Das Beschreiben dieser Techniken mit Bezug auf Audio-Systeme ist lediglich veranschaulichend und die hier offenbarten Systeme und Techniken können auf Diagnose und Steuerung für beliebige geeignete Peripherie-Vorrichtungen angewandt werden.
  • 14 ist ein Blockdiagramm einer Beispielanordnung von Audio-Komponenten und - Sensoren in einer Ausführungsform des Systems 100, gemäß verschiedenen Ausführungsformen. Anordnungen wie die in 14 dargestellte können insbesondere für das Managen von Audio in einem Fahrzeug oder einem anderen abgeschlossenen Raum nützlich sein. In einer Fahrzeugumgebung können der Host 110 und/oder der Master-Knoten 102 zum Beispiel in einer Bedienkonsole oder einer Fahrzeug-Funktionsbox enthalten sein und die Leitungen des Busses 106 können durch die Wände, Sitze, den Boden, den Sicherheitsgurt und andere Strukturen in der Fahrzeugkabine geführt werden.
  • Das System 100 der 14 beinhaltet eine Anzahl von Slave-Knoten 104 (d.h. die Slave-Knoten 0-7), die entlang des Busses 106 hintereinandergeschaltet sind. Jeder Slave-Knoten kann mit einer Peripherie-Vorrichtung 108 gekoppelt sein. Zum Beispiel kann die mit dem Slave-Knoten 0 assoziierte Peripherie-Vorrichtung 108 einen Sensor 0 beinhalten. In manchen Ausführungsformen kann der Slave-Knoten 0 innerhalb oder hinter einem Fahrzeug-Armaturenbrett angeordnet sein und der Sensor 0 kann einen Umwelt-Sensor, wie etwa einen Feuchtigkeits- oder Gas-Sensor und/oder ein Mikrofon, beinhalten. Die Peripherie-Vorrichtung 108, die mit dem Slave-Knoten 1 assoziiert ist, kann einen Sensor 1, einen Lautsprecher 11 und einen Lautsprecher 12 beinhalten. In manchen Ausführungsformen können der Slave-Knoten 1 und dessen Peripherie-Vorrichtung 108 in oder nahe bei einer vorderen Beifahrerseitentür positioniert sein. Die mit dem Slave-Knoten 2 assoziierte Peripherie-Vorrichtung 108 kann einen Lautsprecher 21 beinhalten. In manchen Ausführungsformen können der Slave-Knoten 2 und dessen Peripherie-Vorrichtung 108 in oder nahe bei einer hinteren Beifahrerseitentür positioniert sein.
  • Die mit dem Slave-Knoten 3 assoziierte Peripherie-Vorrichtung 108 kann einen Sensor 3 beinhalten. In manchen Ausführungsformen kann der Slave-Knoten 3 hinter einem Rücksitz angeordnet sein und der Sensor 3 kann einen Umwelt-Sensor und/oder ein Mikrofon beinhalten. Die Peripherie-Vorrichtung 108, die mit dem Slave-Knoten 4 assoziiert ist, kann einen Lautsprecher 41, einen Lautsprecher 42 und einen Lautsprecher 43 beinhalten. In manchen Ausführungsformen kann der Slave-Knoten 104 in der hinteren Mitte des Passagierabteils positioniert sein und die Lautsprecher 41-43 können über den hinteren Teil des Passagierabteils angeordnet sein.
  • Die mit dem Slave-Knoten 5 assoziierte Peripherie-Vorrichtung 108 kann einen Lautsprecher 51 beinhalten. In manchen Ausführungsformen können der Slave-Knoten 5 und dessen Peripherie-Vorrichtung 108 in oder nahe bei einer hinteren Fahrerseitentür positioniert sein. Die Peripherie-Vorrichtung 108, die mit dem Slave-Knoten 6 assoziiert ist, kann einen Sensor 6, einen Lautsprecher 61 und einen Lautsprecher 62 beinhalten. In manchen Ausführungsformen können der Slave-Knoten 6 und dessen Peripherie-Vorrichtung 108 in oder nahe bei einer vorderen Fahrerseitentür positioniert sein. Die Peripherie-Vorrichtung 108, die mit dem Slave-Knoten 7 assoziiert ist, kann einen Lautsprecher 71 und einen Lautsprecher 72 beinhalten. In manchen Ausführungsformen können der Slave-Knoten 7 und dessen assoziierte Peripherie-Vorrichtung 108 in oder nahe bei einer Mittelkonsole des Passagierabteils positioniert sein.
  • 15 ist ein Blockdiagramm eines speziellen Beispiels der Anordnung der 14, gemäß verschiedenen Ausführungsformen. In 15 sind einige der Slave-Knoten 104 als in einer verteilten Verstärker-Vorrichtung ausgeführt gezeigt. Insbesondere sind die Slave-Knoten 1, 2, 4, 5, 6 und 7 als integral an dem Lautsprecher angebracht gezeigt (d.h. jeweils an den Lautsprechern 11, 21, 41, 51, 61 und 71). Die verteilte Verstärker-Vorrichtung der Slave-Knoten 1, 4, 6 und 7 ist ebenfalls, wie in 15 gezeigt, mit mindestens einem zusätzlichen Lautsprecher gekoppelt.
  • Ein Blockdiagramm einer Ausführungsform einer verteilten Verstärker-Vorrichtung eines Slave-Knotens 104 ist in 16 veranschaulicht. Insbesondere ist 16 ein Blockdiagramm einer Ausführungsform eines verteilten Verstärkers des Beispiel-Slave-Knotens 1 und dessen assoziierter Peripherie-Vorrichtung 108 der Anordnung von 15, gemäß verschiedenen Ausführungsformen. Der Slave-Knoten 1 kann den Knoten-Transceiver 120 (2), eine Verarbeitungs-Vorrichtung 1302 (13), einen Speicher 1304 (13), Batterie-/Energie-Schaltungen 1314 (13) und einen Audio-Verstärker 1602 beinhalten. In manchen Ausführungsformen kann der Audio-Verstärker 1602 mehrere Ausgänge aufweisen und kann demnach in der Lage sein, verstärkte Audio-Signale an mehrere Lautsprecher (z.B. die Lautsprecher 11 und 12) zu liefern.
  • Die in dem Slave-Knoten 104 von 16 veranschaulichten Komponenten können in einem gemeinsamen Gehäuse enthalten sein und das Gehäuse kann Verbinder aufweisen, um den Slave-Knoten 104 mit der Peripherie-Vorrichtung 108 zu koppeln. Wie in 16 veranschaulicht kann der Slave-Knoten 1 mit dem Lautsprecher 11 und dem Lautsprecher 12 über I2S-/TDM-/PDM-Verbindungen (z.B. wie oben mit Bezug auf den I2S-/TDM-/PDM-Transceiver 127 des Knoten-Transceivers 120 erörtert) und mit dem Sensor 1 über eine I2C-Verbindung (z.B. wie oben mit Bezug auf den I2C-Transceiver 129 des Knoten-Transceivers 120 erörtert) gekoppelt sein. In manchen Ausführungsformen kann der Audio-Verstärker 1602 eine Peripherie-Vorrichtung 108 sein, unabhängig davon, ob sie in einem gemeinsamen Gehäuse mit dem Knoten-Transceiver 120 enthalten ist oder nicht.
  • 17 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens 1700 für Kommunikation von Audio-Systemdiagnoseinformationen durch einen Slave-Knoten 104, gemäß verschiedenen Ausführungsformen. Obwohl die Operationen des Verfahrens 1700 (und der anderen hier offenbarten Verfahren) in den Figuren in einer bestimmten Reihenfolge angeordnet und jeweils einmal veranschaulicht sind, können eine oder mehrere der Operationen in verschiedenen Ausführungsformen wiederholt, weggelassen oder außer der Reihe durchgeführt werden. Insbesondere können verschiedene Operationen des Verfahrens 1700 (und anderer hier offenbarter Verfahren), wenn geeignet, parallel durchgeführt werden, obwohl sie zum Wohle der Veranschaulichung in einer bestimmten Reihenfolge veranschaulicht sind. In den Erörterungen weiter unten können die Operationen des Verfahrens 1700 (und der anderen hier offenbarten Verfahren) für veranschaulichende Zwecke als von dem Slave-Knoten 1 des Systems 100 von 14 durchgeführt beschrieben werden, wobei aber die Operationen des Verfahrens 1700 (und der anderen hier offenbarten Verfahren), einschließlich individueller Operationen des Verfahrens 1700, von irgendeiner geeignet konfigurierten Vorrichtung (z.B. beliebige geeignete der anderen Slave-Knoten 104 von 14) unter Verwendung der Zweidraht-Bus-Kommunikations-Techniken durchgeführt werden können. Insbesondere können beliebige der Operationen des Verfahrens 1700 (und der anderen hier offenbarten Verfahren) gemäß irgendeiner der hier offenbarten Ausführungsformen des Systems 100 durchgeführt werden.
  • Bei 1702 kann ein Slave-Knoten 104 (z.B. der Slave-Knoten 1 von 14) einen Synchronisations-Steuerrahmen 180 empfangen. Der Synchronisations-Steuerrahmen 180 kann dem Slave-Knoten 104 über eine Zweidraht-Busverbindung 106 von einem aufwärtsgerichtet gelegenen Knoten zugeführt werden (z.B. dem Master-Knoten 102 oder einem aufwärtsgerichtet gelegenen Slave-Knoten 104). In manchen Ausführungsformen kann der Slave-Knoten 104 den Synchronisations-Steuerrahmen 180 über den aufwärtsgerichtet gelegenen DS-Transceiver 122 des Knoten-Transceivers 120 empfangen. Der bei 1702 empfangene Synchronisations-Steuerrahmen 180 kann gemäß einer der hier beschriebenen Ausführungsformen strukturiert sein.
  • Bei 1704 kann der Slave-Knoten 104 (z.B. der Slave-Knoten 1 von 14) Audio-Daten empfangen. Die Audio-Daten können dem Slave-Knoten 104 von dem oben mit Bezug auf 1702 erörterten Vorlagerungs-Knoten über die Zweidraht-Busverbindung 106 zugeführt werden. In manchen Ausführungsformen kann der Slave-Knoten 104 bei 1704 auf das Empfangen des Synchronisations-Steuerrahmens 180 bei 1702 folgend Audio-Daten empfangen. In manchen Ausführungsformen kann der Slave-Knoten 104 die Audio-Daten über den aufwärtsgerichtet gelegenen DS-Transceiver 122 des Knoten-Transceivers 120 empfangen. Insbesondere können die Audio-Daten, wie oben mit Bezug auf 4 erörtert, in den abwärtsgerichteten Datenschlitzen 198 eines Superrahmens 190 enthalten sein. Die Audio-Daten können unter Verwendung eines beliebigen gewünschten Formats codiert sein (z.B. mit 44,1 oder 48 kHz abgetastet). In manchen Ausführungsformen können die Audio-Daten ihren Ursprung bei dem Host 110 haben und können Audio-Daten sein, die drahtlos zu dem Host 110 gestreamt werden, oder von einem computerlesbaren Medium, wie etwa einer CD oder einer DVD, gelesen werden.
  • Bei 1706 kann der Slave-Knoten 104 (z.B. der Slave-Knoten 1 von 14) Timing-Informationen aus dem bei 1702 empfangenen Synchronisations-Steuerrahmen 180 ableiten. Zum Beispiel kann, wie oben mit Bezug auf 3 erörtert wurde, eine Präambel 182 verwendet werden, um ein Taktsignal wiederherzustellen, das durch die PLL 128 des Knoten-Transceivers 120 einrasten kann. In manchen Ausführungsformen können der aufwärtsgerichtet gelegene DS-Transceiver 122 und/oder die PLL 128 des Transceivers 120 bei 1706 die Timing-Informationen ableiten.
  • Bei 1708 kann der Slave-Knoten 104 (z.B. Slave-Knoten 1 von 14) die bei 1704 empfangenen Audio-Daten an eine Audio-Vorrichtung liefern (z.B. den Lautsprecher 11 oder den Lautsprecher 12 von 14). Die Audio-Vorrichtung kann mit dem Slave-Knoten 104 als eine Peripherie-Vorrichtung 108 gekoppelt sein. In manchen Ausführungsformen kann der I2S-/TDM-/PDM-Transceiver 127 bei 1708 die Audio-Daten an die Audio-Vorrichtung liefern. Die Audio-Vorrichtung kann Audio als Reaktion auf Empfang der Audio-Daten ausgeben. In manchen Ausführungsformen kann die Audio-Vorrichtung einen Verstärker und/oder einen Lautsprecher beinhalten. Der Slave-Knoten 104 kann zum Beispiel eine verteilte Verstärker-Vorrichtung (wie in 16 veranschaulicht) sein und kann einen Audio-Verstärker 1602 und einen oder mehrere Lautsprecher beinhalten. In manchen Ausführungsformen können die mit Bezug auf 1706 und 1708 erörterten Operationen mindestens teilweise parallel ausgeführt werden.
  • Bei 1710 kann der Slave-Knoten 104 (z.B. der Slave-Knoten 1 von 14) erste Daten empfangen, die eine Betriebscharakteristik der Audio-Vorrichtung repräsentieren, an die bei 1708 die Audio-Daten geliefert wurden. Obwohl auf den Begriff „Betriebscharakteristik“ im Singular Bezug genommen werden kann, können bei 1710 eine oder mehrere Betriebscharakteristiken von dem Slave-Knoten 104 in den ersten Daten empfangen werden. Die ersten Daten können dem Slave-Knoten 104 von einem Sensor (z.B. dem Sensor 1 von 14) geliefert werden, der mit dem Slave-Knoten 104 als eine Peripherie-Vorrichtung 108 gekoppelt ist. In manchen Ausführungsformen kann der I2C-Transceiver 129 bei 1710 die ersten Daten empfangen. Der Sensor, der die ersten Daten bereitstellt, kann ein unabhängiger Sensor, ein integrierter Sensor (z.B. integrierte Fehlerdetektions-Schaltungen) oder ein beliebiger geeigneter Sensor zum Bereitstellen von Betriebs-Informationen über die Audio-Vorrichtung (z.B. unter Verwendung bekannter Techniken) sein. In manchen Ausführungsformen kann der Sensor Detektions-Schaltungen beinhalten, die die Ausgabe der Audio-Vorrichtung auf Betriebscharakteristiken (z.B. Übersteuerung) hin analysieren. Die ersten Daten können bei 1710 in einem Synchronisations-Steuerrahmen, in einem Synchronisations-Antwortrahmen, als Daten, die auf einen Synchronisations-Steuer-/Antwortrahmen folgen, über GPIO-Kontakte oder über irgendeinen anderen geeigneten Kommunikationsweg in dem System 100 empfangen werden.
  • In manchen Ausführungsformen kann die Betriebscharakteristik von 1710 eine akustische Reaktion beinhalten, die eine blockierte Lautsprecher-Öffnung anzeigt (wenn die Audio-Vorrichtung einen offenen Lautsprecher beinhaltet), oder eine akustische Reaktion, die einen blockierten Lautsprecher anzeigt (die eine mechanische oder akustische Blockierung der natürlichen Bewegung des Wandlers eines Lautsprechers repräsentiert). In derartigen Ausführungsformen kann der Sensor ein mechanischer oder ein thermischer Sensor sein, der die Betriebscharakteristik auf irgendeine geeignete Weise detektiert. In manchen Ausführungsformen kann die Betriebscharakteristik von 1710 ein Versagen einer Lautsprechereinfassung (z.B. eine akustische Reaktion, die darauf hinweist), ein Versagen einer Lautsprechermembran (z.B. eine akustische Reaktion, die darauf hinweist), ein Versagen eines Lautsprechergehäuses (z.B. eine akustische Reaktion, die darauf hinweist), eine verdrehte Lautsprecheranschlussdrahtpolarität (z.B. eine akustische Reaktion, die darauf hinweist), einen abgeklemmten Lautsprecheranschlussdraht (z.B. eine akustische Reaktion, die darauf hinweist) oder einen Lautsprecherkurzschluss beinhalten. In derartigen Ausführungsformen kann der Sensor ein mechanischer oder elektrischer Sensor sein, der die Betriebscharakteristik auf irgendeine geeignete Weise detektiert. In manchen Ausführungsformen kann die Betriebscharakteristik von 1710 ein Übersteuern eines Audio-Verstärkers, eine Überhitzung eines Audio-Verstärkers oder einen Ausfall eines Audio-Verstärkers umfassen. In derartigen Ausführungsformen kann der Sensor ein mechanischer, elektrischer oder thermischer Sensor sein, der die Betriebscharakteristik auf irgendeine geeignete Weise detektiert.
  • In manchen Ausführungsformen kann die Betriebscharakteristik von 1710 eine leistungsbezogene Charakteristik beinhalten, wie etwa eine Spannung einer Batterie, die die Audio-Vorrichtung versorgt. In derartigen Ausführungsformen kann der Sensor ein elektrischer Sensor sein, der die Betriebscharakteristik auf irgendeine geeignete Weise detektiert. In manchen Ausführungsformen kann die Betriebscharakteristik eine Impedanz, eine Resonanzfrequenz oder eine Akustikbox-Leckage beinhalten. In derartigen Ausführungsformen kann der Sensor ein elektrischer oder mechanischer Sensor sein, der die Betriebscharakteristik auf irgendeine geeignete Weise detektiert. In manchen Ausführungsformen kann die Betriebscharakteristik von 1710 eine Schwingspulentemperatur, einen Lautsprecherüberstrom oder eine Lautsprecherüberauslenkung beinhalten. In derartigen Ausführungsformen kann der Sensor ein elektrischer, mechanischer oder thermischer Sensor sein, der die Betriebscharakteristik auf irgendeine geeignete Weise detektiert.
  • Bei 1712 kann der Slave-Knoten 104 (z.B. der Slave-Knoten 1 von 14) einen Synchronisations-Antwortrahmen 197 über die aufwärtsgerichtete Zweidraht-Busverbindung 106 an einen aufwärtsgerichtet gelegenen Knoten liefern (z.B. dem Master-Knoten 102 oder einem aufwärtsgerichtet gelegenen Slave-Knoten 104). In manchen Ausführungsformen kann der Slave-Knoten 104 den Synchronisations-Antwortrahmen 197 über den aufwärtsgerichtet gelegenen DS-Transceiver 122 des Knoten-Transceivers 120 bereitstellen. Das Timing des Bereitstellens des Synchronisations-Antwortrahmens bei 1712 kann die bei 1706 abgeleiteten Timing-Informationen verwenden; insbesondere kann der Slave-Knoten 104 das Bereitstellen des Synchronisations-Antwortrahmens bei 1712 unter Verwendung eines Takts, der auf den Timing-Informationen basiert, timen. Der bei 1712 bereitgestellte Synchronisations-Antwortrahmen 197 kann gemäß einer der hier beschriebenen Ausführungsformen strukturiert sein.
  • Bei 1714 kann der Slave-Knoten 104 (z.B. der Slave-Knoten 1 von 14) zweite Daten, die repräsentativ für die Betriebscharakteristik der Audio-Vorrichtung sind (oben mit Bezug auf 1710 erörtert), über die aufwärtsgerichtete Zweidraht-Busverbindung 106 an einen aufwärtsgerichtet gelegenen Knoten (z.B. den Master-Knoten 102 oder einen aufwärtsgerichtet gelegenen Slave-Knoten 104) liefern. In manchen Ausführungsformen kann der Slave-Knoten 104 die zweiten Daten über den aufwärtsgerichtet gelegenen DS-Transceiver 122 des Knoten-Transceivers 120 bereitstellen. Insbesondere können die zweiten Daten, wie oben mit Bezug auf 4 erörtert, in den aufwärtsgerichteten Datenschlitzen 199 eines Superrahmens 190 enthalten sein. Der Slave-Knoten 104 kann bei 1714 die zweiten Daten folgend auf das Bereitstellen des Synchronisations-Antwortrahmens 197 bei 1712 bereitstellen. In manchen Ausführungsformen können die zweiten Daten durch das System 100 hindurch zu dem Host 110 übertragen werden; in anderen Ausführungsformen sind dies von dem Master-Knoten 102 und/oder einem anderen aufwärtsgerichtet gelegenen Slave-Knoten (z.B. dem Slave-Knoten 0 von 14), anstelle von oder zusätzlich zu dem Host 110 zu empfangende und zu verarbeitende zweite Daten. Die zweiten Daten können bei 1714 in einem Synchronisations-Antwortrahmen, als Daten, die auf einen Synchronisations-Antwortrahmen folgen, über GPIO-Kontakte oder über irgendeinen anderen geeigneten Weg in dem System 100 kommuniziert werden
  • In manchen Ausführungsformen können die ersten Daten von 1710 die Betriebscharakteristik der Audio-Vorrichtung unter Verwendung eines ersten Codierungs-Schemas codieren und die zweiten Daten 1714 können die Betriebscharakteristik der Audio-Vorrichtung unter Verwendung eines zweiten, unterschiedlichen Codierungs-Schemas codieren. Zum Beispiel kann ein an den Slave-Knoten 104 gekoppelter Sensor die ersten Daten unter Verwendung eines sensorspezifischen Formats über einen I2C-Bus liefern, wohingegen der Slave-Knoten 104 die zweiten Daten gemäß den hier erörterten Codier-Techniken und im gewünschten Format (z.B. in einem Format, das sofort bei Empfang der zweiten Daten durch den Host 110 geparst wird) aufwärtsgerichtet auf dem Bus 106 liefern kann. In manchen Ausführungsformen können die ersten Daten von 1710 „rohe“ oder minimal verarbeitete Betriebscharakteristik-Daten von einem Sensor sein, wohingegen die zweiten Daten von 1714 die Betriebscharakteristiken in einer stärker verarbeiteten Form repräsentieren können. Zum Beispiel können die zweiten Daten eine gemittelte oder sonstwie gefilterte Version der ersten Daten repräsentieren. In manchen Ausführungsformen können die zweiten Daten das Ergebnis des Vergleichens der ersten Daten mit einer Schwelle repräsentieren; zum Beispiel können die ersten Daten eine Schwingspulentemperatur beinhalten und die zweiten Daten können einen binären Anzeiger beinhalten, ob die Schwingspulentemperatur eine vorbestimmte Schwelle überschreitet (z.B. eine Schwelle für eine akzeptable Temperatur). An den ersten Daten von 1710 durchgeführte Verarbeitung, um die zweiten Daten von 1714 zu erzeugen, kann durch die Verarbeitungs-Vorrichtung 1302 und/oder den Knoten-Transceiver 120 durchgeführt werden. In manchen Ausführungsformen können die ersten Daten von 1710 mit den zweiten Daten von 1714 identisch sein.
  • Ein Beispiel für eine Implementierung des Verfahrens 1700 in dem System 100 von 14 wird nun bereitgestellt. In diesem Beispiel wird das Verfahren 1700 durch den Slave-Knoten 1 von 14 ausgeführt. Bei 1702 kann der Slave-Knoten 1 einen Synchronisations-Steuerrahmen 180 empfangen, der von dem Slave-Knoten 0 auf dem Bus 106 abwärtsgerichtet bereitgestellt wurde. Wie oben erörtert, kann der Synchronisations-Steuerrahmen 180 von dem Master-Knoten 102 ausgehen und kann abwärtsgerichtet von dem Slave-Knoten 104 an den abwärtsgerichtet gelegenen Slave-Knoten 104 durchgeleitet werden. Bei 1704 kann der Slave-Knoten 1 Audio-Daten empfangen, die von dem Slave-Knoten 0 auf dem Bus 106 abwärtsgerichtet bereitgestellt wurden. Die Audio-Daten können zum Beispiel von dem Host 110 ausgehen und können über einen I2S-/TDM-Bus für den Master-Knoten 102 bereitgestellt werden. Die Audio-Daten können vom Master-Knoten 102 für den Slave-Knoten 0 bereitgestellt werden und der Slave-Knoten 0 kann die Audio-Daten an den Slave-Knoten 1 weiterleiten (z.B. in den abwärtsgerichteten Datenschlitzen 198). In manchen Ausführungsformen können die Audio-Daten durch den Slave-Knoten 1 aufgebraucht werden, wohingegen der Slave-Knoten 1 in anderen Ausführungsformen die Audio-Daten weiter abwärtsgerichtet entlang des Busses 106 für die anderen Slave-Knoten 104 bereitstellen kann.
  • Bei 1706 kann der Knoten-Transceiver 120 des Slave-Knotens 1 Timing-Informationen aus dem Synchronisations-Steuerrahmen 180 ableiten. Die PLL 128 kann zum Beispiel einen lokalen Takt erzeugen, der auf der Präambel 182 des Synchronisations-Steuerrahmens 180 basiert. Dieser lokale Takt kann verwendet werden, um weitere Kommunikationen auf dem Bus 106 zu timen (z.B. die unten erörterte Bereitstellung eines Synchronisations-Antwortrahmens bei 1712). Bei 1708 kann der Slave-Knoten 1 die bei 1704 empfangenen Audio-Daten an den Lautsprecher 11 und/oder den Lautsprecher 12 liefern. In manchen Ausführungsformen kann der Slave-Knoten 1 einen Audio-Verstärker (z.B. den Audio-Verstärker 1602) beinhalten und kann die Audio-Daten über den Audio-Verstärker an den Lautsprecher 11 und/oder den Lautsprecher 12 liefern.
  • In manchen Ausführungsformen kann die Verarbeitungs-Vorrichtung 1302 in dem Slave-Knoten 1 die Audio-Daten vor der Bereitstellung für den Lautsprecher 11 und/oder den Lautsprecher 12 selektiv verzögern und/oder verstärken, um einen gewünschten Audio-Effekt zu erreichen. Zum Beispiel können die Eingaben für die Lautsprecher 11 und 12, um einen Geräusch-Unterdrückungseffekt zu erzielen, so gewählt werden, dass Interferenz zwischen den Ausgaben der Lautsprecher 11, 12 und anderer Lautsprecher in dem System 100 eine akustische Null an einer gewünschten Stelle verursacht. Die Eingaben der Lautsprecher 11 und 12 können, um einen verteilten Verstärkungs-Effekt zu erzielen, so gewählt werden, dass die Interferenz zwischen der Ausgabe der Lautsprecher 11, 12 und anderer Lautsprecher in dem System 100 eine konstruktive Interferenz an einer gewünschten Stelle verursacht. In manchen Ausführungsformen können die selektive Verzögerung und/oder Verstärkung der Eingaben zu einem Lautsprecher, der in der Peripherie-Vorrichtung 108 enthalten ist, von einer Steueranweisung von dem Host 110 oder einer oder mehreren Verarbeitungs-Vorrichtungen 1302, die unter dem Master-Knoten 102 und/oder den Slave-Knoten 104 des Systems 100 verteilt sind, gesteuert werden, wie unten detaillierter erörtert wird.
  • Bei 1710 kann der Slave-Knoten 1 erste Daten von einem Sensor empfangen, die eine Betriebscharakteristik des Lautsprechers 11 und/oder des Lautsprechers 12 repräsentieren. Obwohl hier auf „einen Sensor“ im Singular Bezug genommen werden kann, kann ein Slave-Knoten 104 bei 1710 Daten von einem oder mehreren Sensoren empfangen. In manchen Ausführungsformen kann der Sensor als eine mit dem Slave-Knoten 1 assoziierte Peripherie-Vorrichtung 108 mit dem Slave-Knoten 1 gekoppelt sein. Der Sensor kann zum Beispiel der Sensor 1 sein und kann dafür ausgelegt sein, einen elektrischen Fehler in dem Lautsprecher 11 und/oder dem Lautsprecher 12 zu detektieren (z.B. einen Lautsprecherkurzschluss oder einen abgeklemmte Lautsprecheranschlussdraht). In einer derartigen Ausführungsform kann der Slave-Knoten 1 die ersten Daten von dem Sensor 1 über einen I2C-Bus, der von dem I2C-Transceiver 129 gemanagt wird, empfangen (2). In manchen Ausführungsformen kann der Sensor mit einem anderen Slave-Knoten 104 in dem System 100 gekoppelt sein (z.B. dem Sensor 3 oder dem Sensor 6). Der Sensor kann zum Beispiel der Sensor 3 sein und kann dafür ausgelegt sein, eine Akustikbox-Leckage des Lautsprechers 11 und/oder des Lautsprechers 12 zu detektieren. In einer derartigen Ausführungsform kann der Slave-Knoten 1 die ersten Daten von dem Sensor 3 über eine I2C-Busverbindung zwischen dem Sensor 3 und dem Slave-Knoten 3 und über aufwärtsgerichtete Kommunikation auf dem Bus 106 zwischen dem Slave-Knoten 3 und dem Slave-Knoten 1 empfangen.
  • Bei 1712 kann der Slave-Knoten 1 einen Synchronisations-Antwortrahmen 197 auf dem Bus 106 aufwärtsgerichtet für den Slave-Knoten 0 bereitstellen. Der Synchronisations-Antwortrahmen 197 kann von einem letzten Slave-Knoten des Systems 100 (z.B. dem Slave-Knoten 7 von 14) ausgehen. Das Timing der Bereitstellung des Synchronisations-Antwortrahmens 197 kann durch den Takt, der von der PLL 128 des Knoten-Transceivers 120 erzeugt wird, bestimmt werden.
  • Bei 1714 kann der Slave-Knoten 1 zweite Daten, die eine Betriebscharakteristik des Lautsprechers 11 und/oder des Lautsprechers 12 repräsentieren, aufwärtsgerichtet auf dem Bus bereitstellen. Die zweiten Daten können, wie oben mit Bezug auf 1714 erörtert, auf den ersten bei 1710 empfangenen Daten basieren. Die zweiten Daten können zusammen mit Daten, die von den Slave-Knoten 2-7 stammen und auf dem Bus 106 aufwärtsgerichtet kommuniziert werden, in den aufwärtsgerichteten Datenschlitzen 199 bereitgestellt werden. In manchen Ausführungsformen können die zweiten Daten für den Host 110 bestimmt sein, wohingegen die zweiten Daten in anderen Ausführungsformen von gegenüber dem Slave-Knoten 1 aufwärtsgerichtet gelegenen Knoten aufgebraucht werden können (z.B. dem Slave-Knoten 0 oder dem Master-Knoten 102). Wie hier weiter detaillierter erörtert wird, können die zweiten Daten, die die Betriebscharakteristik des Lautsprechers 11 und/oder des Lautsprechers 12 repräsentieren, verwendet werden, um Steueranweisungen zu erzeugen, um den Betrieb des Lautsprechers 11, des Lautsprechers 12 und/oder beliebiger anderer Peripherie-Vorrichtungen 108 in dem System 100 zu steuern.
  • 18 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens 1800 für Kommunikation von Audio-Systemdiagnoseinformationen und -steuerung durch einen Host 110, gemäß verschiedenen Ausführungsformen. In den Erörterungen weiter unten können die Operationen des Verfahrens 1800 für veranschaulichende Zwecke als von dem Host 110 des Systems 100 von 14 durchgeführt beschrieben werden, wobei aber die Operationen des Verfahrens 1800, einschließlich individueller Operationen des Verfahrens 1800, von irgendeiner geeignet konfigurierten Vorrichtung unter Verwendung der hier offenbarten Zweidraht-Bus-Kommunikations-Techniken durchgeführt werden können. Insbesondere kann irgendeine der Operationen des Verfahrens 1800 gemäß einer der hier offenbarten Ausführungsformen des Systems 100 durchgeführt werden.
  • Bei 1802 kann der Host 110 Audio-Daten an den Master-Knoten 102 zwecks Lieferung entlang des Busses 106 an einen Slave-Knoten 104 liefern. Bei Empfang durch den Slave-Knoten 104 sind die Audio-Daten von einer Audio-Vorrichtung, die mit dem Slave-Knoten 104 gekoppelt ist (z.B. als eine Peripherie-Vorrichtung 108), auszugeben. In manchen Ausführungsformen kann der Host 110 die Audio-Daten bei 1802 über einen I2S/TDM-Bus (unter Verwendung eines in dem Host 110 enthaltenen I2S/TDM-Bus) an den Master-Knoten 102 liefern und der Master-Knoten 102 kann die Audio-Daten über den I2S-/TDM-/PDM-Transceiver 127 empfangen. Der Master-Knoten 102 kann die Audio-Daten in den abwärtsgerichteten Datenschlitzen 198 eines Superrahmens 190 an den Bus 106 liefern und die Audio-Daten können durch irgendwelche interne Slave-Knoten 104 zwischen dem Master-Knoten 102 und dem Ziel-Slave-Knoten 104 hindurchgehen. Die Audio-Daten können unter Verwendung eines beliebigen gewünschten Formats codiert sein (z.B. mit 44,1 oder 48 kHz abgetastet). In manchen Ausführungsformen können die Audio-Daten drahtlos an den Host 110 gestreamt oder von einem computerlesbaren Medium gelesen werden, wie etwa einer CD oder einer DVD, bevor der Host 110 bei 1802 die Audio-Daten an den Master-Knoten 102 liefert. Die von dem Host 110 bei 1802 gelieferten Audio-Daten können an mehrere Slave-Knoten 104 geliefert werden, von denen jeder eine Audio-Vorrichtung beinhalten kann, die dafür ausgelegt ist, die AudioDaten bei Empfang auszugeben.
  • Bei 1804 kann der Host 110 über den Bus 106 und den Master-Knoten 102 Daten empfangen, die eine Betriebscharakteristik der Audio-Vorrichtung von 1802 repräsentieren. Der Host 110 kann die Daten bei 1804 unter Verwendung (eines) beliebiger(n) Kommunikationswege(s) innerhalb des Systems 100 empfangen. In manchen Ausführungsformen kann der Host 110 die Daten, die die Betriebscharakteristik repräsentieren, über einen I2C-Bus zwischen dem Host 110 und dem Master-Knoten 102 (z.B. unter Verwendung eines in dem Host 110 enthaltenen I2C-Transceivers) empfangen. Der Master-Knoten 102 kann zum Beispiel die Daten, die die Betriebscharakteristik repräsentieren, unter Verwendung des I2C-Transceivers 129 an den Host 110 liefern. Die Daten, die die Betriebscharakteristik der Audio-Vorrichtung repräsentieren, können auf Daten basieren, die von einem Sensor, der mit dem Slave-Knoten 104 von 1802 oder einem beliebigen anderen Slave-Knoten 104 gekoppelt ist, erzeugt wurden. Die Daten, die die Betriebscharakteristik der Audio-Vorrichtung repräsentieren, können die Form irgendeiner der oben mit Bezug auf 1710 von 17 erörterten Ausführungsformen annehmen. Die bei 1804 empfangenen Daten können erste Daten sein und können auf zweiten Daten basieren, die die Betriebscharakteristik der Audio-Vorrichtung repräsentieren, die von einem Slave-Knoten 104 über den Bus 106 für den Master-Knoten 102 bereitgestellt wurden. Der Slave-Knoten 104 kann mit der Audio-Vorrichtung assoziiert sein oder es kann einer andere Audio-Vorrichtung sein. Zum Beispiel können die zweiten Daten von einem Sensor erzeugt werden, der mit dem Slave-Knoten 104 gekoppelt ist, der mit der Audio-Vorrichtung oder einem Slave-Knoten 104, der nicht mit der Audio-Vorrichtung gekoppelt ist, assoziiert ist. In manchen Ausführungsformen können die zweiten Daten zusammen mit einem Synchronisations-Antwortrahmen 197 für den Master-Knoten 102 bereitgestellt werden. Der Synchronisations-Antwortrahmen 197 kann von einem letzten Slave-Knoten 104 auf dem Bus 106 (z.B. dem Slave-Knoten 7 von 14) erzeugt werden. Zum Beispiel können die zweiten Daten, wie oben mit Bezug auf 4 erörtert, dem Master-Knoten 102 in den aufwärtsgerichteten Datenschlitzen 199 eines Superrahmens 190 geliefert werden. Die Beziehung zwischen den ersten und den zweiten Daten können die Form irgendeiner der oben mit Bezug auf 17 erörterten Ausführungsformen annehmen. In manchen Ausführungsformen können zum Beispiel die ersten und die zweiten Daten dieselben sein.
  • Bei 1806 kann der Host 110 eine Steueranweisung für die Audio-Vorrichtung an den Master-Knoten 102 zur abwärtsgerichteten Übertragung über den Bus 106 liefern. Insbesondere kann der Master-Knoten 102 für die Steueranweisung repräsentative Daten über den Bus 106 an den Slave-Knoten 104 liefern (z.B. in einem Synchronisations-Steuerrahmen, in Daten, die einem Synchronisations-Antwortrahmen folgen, über GPIO-Kontakte oder unter Verwendung irgendeines beliebigen anderen geeigneten Wegs). Der Host 110 kann die Steueranweisungen basierend auf der bei 1804 empfangenen Betriebscharakteristik der Audio-Vorrichtung erzeugen und, in manchen Ausführungsformen, kann eine Ausführung der Steueranweisungen durch die Audio-Vorrichtung oder ihren assoziierten Slave-Knoten 104 die Betriebscharakteristik der Audio-Vorrichtung ändern. In Ausführungsformen, in denen die Betriebscharakteristik zum Beispiel eine Anzeige beinhaltet, dass die Audio-Vorrichtung (z.B. ein Verstärker) eine Schwellentemperatur überschreitet, kann die Steueranweisung erfordern, dass die Audio-Vorrichtung ihre Leistungsaufnahme reduzieren und damit ihre Temperatur verringern soll. In manchen Ausführungsformen werden die oben mit Bezug auf 1806 erörterten Operationen möglicherweise nicht durchgeführt; stattdessen kann das Verfahren mit den oben mit Bezug auf 1804 erörterten Operationen enden.
  • Das Verfahren 1800 kann weitere Operationen beinhalten. Zum Beispiel kann der Host 110, wie unten detaillierter mit Bezug auf die 19 erörtert wird, eine Steueranweisung für eine erste Audio-Vorrichtung bereitstellen, die auf einer Betriebscharakteristik einer zweiten, unterschiedlichen Audio-Vorrichtung basiert. Die zweite Audio-Vorrichtung kann mit demselben Slave-Knoten 104 wie die erste Audio-Vorrichtung oder mit einem anderen Slave-Knoten 104 gekoppelt sein.
  • In einem weiteren Beispiel kann der Host 110 Anzeigeschnittstellen-Schaltungen (z.B. wie oben mit Bezug auf die Anzeige-Vorrichtung 1306 von 13 erörtert) beinhalten, die dafür ausgelegt sind, eine visuelle Anzeige der Betriebscharakteristik der Audio-Vorrichtung an eine mit dem Host 110 in Kommunikation befindliche Anzeige-Vorrichtung 1306 zu liefern. Solch ein visueller Anzeiger kann zum Beispiel nützlich sein, um einen Fahrer eines Fahrzeugs zu warnen, dass eine Peripherie-Vorrichtung 108, die mit dem Bus 106 gekoppelt ist, einen Fehler erfährt oder normal arbeitet. Der visuelle Indikator kann eine Text-Anzeige, ein Icon oder irgendeinen anderen geeigneten visuellen Anzeiger beinhalten. In manchen Ausführungsformen kann der Host 110 Audio-Ausgabeschnittstellen-Schaltungen (z.B. wie oben mit Bezug auf die Audio-Ausgabe-Vorrichtung 1308 von 13 erörtert) beinhalten, die dafür ausgelegt sind, eine hörbare Anzeige der Betriebscharakteristik der Audio-Vorrichtung zu liefern.
  • In einem weiteren Beispiel kann der Host 110 über den Bus 106 und den Master-Knoten 102 Daten empfangen, die die Betriebscharakteristik einer von einem Sitzdruck-Sensor, einem Näherungs-Sensor, einem Feuchtigkeits-Sensor, einem Gesten-Sensor oder einem anderen Umwelt-Sensor, der mit einem Slave-Knoten 104 gekoppelt ist, vorgenommenen Messung, repräsentieren. In manchen Ausführungsformen kann der Host 110 die Messdaten zusammen mit den Betriebscharakteristik-Daten, die bei 1804 erhalten wurden (z.B. in den abwärtsgerichteten Datenschlitzen), erhalten. In manchen Ausführungsformen kann der Host 110 die Messdaten über einen I2C-Bus zwischen dem Host 110 und dem Master-Knoten 102 (z.B. unter Verwendung eines in dem Host 110 enthaltenen I2C-Transceivers) empfangen. Der Master-Knoten 102 kann zum Beispiel die Messdaten unter Verwendung des I2C-Transceivers 129 an den Host 110 liefern. Die Daten, die die Betriebscharakteristik der Audio-Vorrichtung repräsentieren, können auf Daten basieren, die von einem Sensor, der mit dem Slave-Knoten 104 von 1802 oder einem beliebigen anderen Slave-Knoten 104 gekoppelt ist, erzeugt wurden.
  • Der Host 110 kann dann eine Steueranweisung für die Audio-Vorrichtung bereitstellen (z.B. als Teil von 1806), zumindest teilweise basierend auf diesen Messdaten. Der Host 110 kann zum Beispiel die Messdaten von einem Sitzdruck-Sensor verwenden, um eine Steueranweisung bereitzustellen, nahe an einem leeren Sitz befindliche Audio-Vorrichtungen herunterzufahren (z.B. Lautsprecher und/oder Mikrofone), um Energie zu sparen. In einem weiteren Beispiel kann der Host 110 die Messdaten von einem Sitzdruck-Sensor verwenden, wenn der Host 110 aktive Geräuschunterdrückung innerhalb der Passagierkabine eines Fahrzeugs durchführt, um zu bestimmen, dass an einer bestimmten Stelle in dem Fahrzeug kein Passagier sitzt und somit, dass Audio-Interferenz, die an dieser Stelle auftritt, nicht sorgfältigst gesteuert werden muss, wenn aktive Geräuschunterdrückungs-Steueranweisungen bereitgestellt werden. In einem weiteren Beispiel kann der Host 110 die Messdaten von einem Sitzdruck-Sensor verwenden, wenn der Host 110 aktive Geräuschunterdrückung innerhalb der Passagierkabine eines Fahrzeugs durchführt, um zu bestimmen, dass an einer bestimmten Stelle in dem Fahrzeug ein Passagier sitzt und als Reaktion eine Steueranweisung bereitzustellen, um Betriebscharakteristiken eines Lautsprechers (z.B. den Lautsprechertreiberstrom) anzupassen, um Geräuschunterdrückung für diesen Passagier zu erreichen. In einem weiteren Beispiel, wenn der Host bestimmt, dass ein Mikrofon, das mit einem Slave-Knoten 104 gekoppelt ist, wenig bis gar keine Ausgabe erzeugt, können die Messdaten, die von einem Sitzdruck-Sensor in einem nahe am Mikrofon befindlichen Sitz erzeugt werden, dem Host 110 beim Bestimmen helfen, dass das Mikrofon nicht defekt ist (oder sogar, dass einfach kein Passagier nahe an dem Mikrofon ist und Schall erzeugt).
  • Der Host 110 kann Messdaten von einem Näherungs-Sensor (z.B. einem kapazitiven Sensor oder einem Infrarot-Sensor) verwenden, um zu bestimmen, wie dicht sich ein Passagier in einem Fahrzeug an einer Audio-Vorrichtung befindet (z.B. ein Lautsprecher oder Mikrofon) und um eine Steueranweisung für die Audio-Vorrichtung bereitzustellen, ihre Ausgabe oder Verstärkung passend zu skalieren (z.B., um die Leistungsausgabe an einen sehr dicht an einem Passagier befindlichen Lautsprecher zu reduzieren). In einer aktiven Geräuschunterdrückungs-Anwendung kann der Host 110 Messdaten von einem Näherungs-Sensor verwenden, um eine Position eines Passagiers innerhalb eines Fahrzeugs zu verfolgen, um die Geräuschunterdrückungs-Nullstellen zu orten, wenn aktive Geräuschunterdrückungs-Steueranweisungen bereitgestellt werden.
  • Der Host 110 kann Messdaten von einem Licht-Sensor auf dieselbe, wie oben mit Bezug auf einen Sitzdruck-Sensor erörterte Weise, verwenden, wenn der Lichtsensor dafür ausgelegt ist, eine Sitzbelegung anzuzeigen (z.B. wenn Unterbrechung eines Lichtstrahls die Präsenz eines Passagiers auf einem Sitz anzeigt). Der Host kann Messdaten von einem Licht-Sensor verwenden, um die Helligkeit einer Anzeige anzupassen (z.B. eine Anzeige einer Betriebscharakteristik einer Audio-Vorrichtung).
  • Der Host 110 kann Messdaten von einem Feuchtigkeit-Sensor verwenden, um zu bestimmen, wann ein Entnebler oder ein anderes Umgebungs-Steuersystem eingeschaltet werden sollte und somit, wann ein Geräuschunterdrückungssystem aktiviert werden soll, um die Geräusche, die von dem Umgebungs-Steuersystem erzeugt werden, zu unterdrücken. Der Host kann Messdaten von einem Gesten-Sensor (z.B. einer Video-Kamera oder einem anderen Sensor zum Verfolgen einer Hand eines Passagiers) für Zwecke der Benutzerschnittstelle verwenden (z.B. um eine Steueranweisung für einen Slave-Knoten 104 bereitzustellen, um die Ausgabe-Lautstärke eines assoziierten Lautsprechers zu reduzieren, wenn ein Benutzer eine vorbestimmte Lautstärke-Reduktionsgeste durchführt). Als Peripherie-Vorrichtungen 108 enthaltene Mikrofone können auch verwendet werden, um Sprachanweisungen zu empfangen, die von dem Host 110 verarbeitet und erkannt werden können.
  • Ein Beispiel für eine Implementierung des Verfahrens 1800 in dem System 100 von 14 wird nun bereitgestellt. In diesem Beispiel wird das Verfahren 1800 durch den Host 110 von 14 ausgeführt. Bei 1802 kann der Host 110 Audio-Daten an den Master-Knoten 102 zwecks Lieferung entlang des Busses 106 an einen Slave-Knoten 4 zur Ausgabe an den Lautsprecher 41 liefern. Bei 1804 kann der Host 110 über den Bus 106 und den Master-Knoten 102 Daten empfangen, die eine Betriebscharakteristik des Lautsprechers 41 repräsentieren. Diese Daten beinhalten eine Messung eines von dem Lautsprecher 41 erzeugten Testtons durch ein Mikrofon, das in dem Sensor 6 (mit dem Slave-Knoten 6 assoziiert) enthalten ist. Insbesondere repräsentieren die Daten eine maximale Amplitude eines Audio-Signals, das von dem Mikrofon in dem Sensor 6 als Reaktion auf einen von dem Lautsprecher 41 erzeugten Testton detektiert wird. Der Sensor 6 kann die Mikrofon-Messung als für eine Betriebscharakteristik des Lautsprechers 41 repräsentativ an den Slave-Knoten 6 liefern (z.B. über den I2C-Transceiver 129 des Knoten-Transceivers 120 in dem Slave-Knoten 6). Der Slave-Knoten 6 kann optional die von dem Sensor 6 bereitgestellte Messung verarbeiten und kann Daten, die die Betriebscharakteristik des Lautsprechers 41 repräsentieren, über den Bus 106 durch die dazwischenliegenden Slave-Knoten 0-5 an den Master-Knoten 102 liefern. Der Master-Knoten 102 kann die Daten an den Host 110 liefern (z.B. über den I2C-Transceiver 129 des Knoten-Transceivers 120 des Master-Knotens 102). Bei 1806 kann der Host 110 eine Leistungserhöhungs-Steueranweisung für den Lautsprecher 41 an den Master-Knoten 102 liefern (z.B. um die maximale Amplitude von Audio-Signalen, die von dem Mikrofon und dem Sensor 6 detektiert wurden, für eine verteilte Verstärkungs-Anwendung zu erhöhen). Der Master-Knoten 102 kann die Steueranweisungen über den Bus 106 durch die dazwischenliegenden Knoten 0-3 an den SlaveKnoten 4 liefern. Der Slave-Knoten 4 selbst kann die Leistung erhöhen, die dem Lautsprecher 41 als Reaktion auf die Steueranweisungen zugeführt wird, oder der Slave-Knoten 4 kann die Steueranweisung an den Lautsprecher 41 liefern, um eine Leistungserhöhung zu veranlassen.
  • 19 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens 1900 für Audio-Systemsteuerung durch einen Slave-Knoten 104, gemäß verschiedenen Ausführungsformen. In den Erörterungen weiter unten können die Operationen des Verfahrens 1900 für veranschaulichende Zwecke als von dem Slave-Knoten 1 des Systems 100 von 14 (und mit Bezug auf andere besondere Slave-Knoten und Peripherie-Vorrichtungen) durchgeführt beschrieben werden, wobei aber die Operationen des Verfahrens 1900, einschließlich individueller Operationen des Verfahrens 1900, von irgendeiner geeignet konfigurierten Vorrichtung (unter Verwendung der hier offenbarten Zweidraht-Bus-Kommunikations-Techniken) durchgeführt werden können. Insbesondere können beliebige der Operationen des Verfahrens 1900 gemäß irgendeiner der hier offenbarten Ausführungsformen des Systems 100 durchgeführt werden. In manchen Ausführungsformen kann ein Slave-Knoten 104 das Verfahren 1700 und das Verfahren 1900 auf eine integrierte Weise durchführen.
  • Bei 1902 kann der Slave-Knoten 104 (z.B. der Slave-Knoten 1 von 14) einen Synchronisations-Antwortrahmen 197 aufwärts über den Bus 106 bereitstellen. Der Slave-Knoten 104 kann mit einer ersten Audio-Vorrichtung (z.B. dem Lautsprecher 11 oder dem Lautsprecher 12 von 14) gekoppelt sein. Der Synchronisations-Antwortrahmen 197 von 1902 kann die Form von einer der hier offenbarten Ausführungsformen annehmen.
  • Bei 1904 kann der Slave-Knoten 104 (z.B. der Slave-Knoten 1 von 14) Daten aufwärtsgerichtet bereitstellen, die eine Betriebscharakteristik einer zweiten Audio-Vorrichtung repräsentieren, wobei die zweite Audio-Vorrichtung mit einem abwärtsgerichtet gelegenen Slave-Knoten 104 (z.B. dem Lautsprecher, der mit dem Slave-Knoten 5 assoziiert ist) gekoppelt ist. Die Daten, die die Betriebscharakteristik der zweiten Audio-Vorrichtung repräsentieren, können auf die Bereitstellung des Synchronisations-Antwortrahmens 197 nachfolgend bereitgestellt werden (1902); zum Beispiel können die Daten, die die Betriebscharakteristik der zweiten Audio-Vorrichtung repräsentieren, in den aufwärtsgerichteten Datenschlitzen 199 des Superrahmens 190 aufwärtsgerichtet bereitgestellt werden. Vor dem aufwärtsgerichteten Bereitstellen der Daten bei 1904, kann der Slave-Knoten 104 die Daten von einem abwärtsgerichtet gelegenen Slave-Knoten 104 empfangen (der derselbe Slave-Knoten sein kann, wie der mit der zweiten Audio-Vorrichtung assoziierte oder auch ein anderer). Zum Beispiel kann ein Sensor, der mit einem Slave-Knoten 104 gekoppelt ist, Daten erzeugen und dieser Slave-Knoten 104 kann die Daten aufwärtsgerichtet über den Bus 106 bereitstellen (z.B. gemäß irgendeiner der oben mit Bezug auf 1710 von 17 erörterten Ausführungsformen). Die bei 1904 bereitgestellten Daten können unter Verwendung irgendwelcher geeigneter Kommunikationswege in dem System 100 bereitgestellt werden (z.B. in einem Synchronisations-Antwortrahmen, in Daten, die auf einen Synchronisations-Antwortrahmen folgen, über GPIO-Kontakte usw.).
  • Bei 1906 kann der Slave-Knoten 104 (z.B. der Slave-Knoten 1 von 14) einen Synchronisations-Steuerrahmen 180 empfangen. Der Slave-Knoten 104 kann den Synchronisations-Steuerrahmen 180 von einem aufwärtsgerichtet gelegenen Knoten empfangen (z.B. dem Master-Knoten 102 und/oder dem dazwischenliegenden Slave-Knoten 104). Die mit 1906 assoziierten Operationen können gemäß einer der Ausführungsformen der mit 1702 von 17 assoziierten Operationen durchgeführt werden.
  • Bei 1908 kann der Slave-Knoten 104 (z.B. der Slave-Knoten 1 von 14) ein Taktsignal aus dem Synchronisations-Steuerrahmen 180 wiederherstellen. In manchen Ausführungsformen von 1908 kann die PLL 128 an dem wiederhergestellten Taktsignal einrasten, wie oben mit Bezug auf 2 erörtert wurde. Die mit 1908 assoziierten Operationen können gemäß einer der Ausführungsformen der mit 1706 von 17 assoziierten Operationen durchgeführt werden.
  • Bei 1910 kann der Slave-Knoten 104 von einem aufwärtsgerichtet gelegenen Knoten (z.B. dem Master-Knoten 102 oder einem aufwärtsgerichtet gelegenen Slave-Knoten 104) eine Steueranweisung für die erste Audio-Vorrichtung empfangen. Die Steueranweisung kann auf der Betriebscharakteristik der zweiten Audio-Vorrichtung (bei 1904 aufwärtsgerichtet bereitgestellt) basieren. Der Slave-Knoten 104 kann bei 1910 die Steueranweisung auf das Empfangen des Synchronisations-Steuerrahmens bei 1906 folgend empfangen; in manchen Ausführungsformen kann die Steueranweisung in den abwärtsgerichteten Datenschlitzen 198 hinter dem Synchronisations-Steuerrahmen 180 bereitgestellt werden. In manchen Ausführungsformen kann die Steueranweisung von dem Host 110 ausgehen, wie oben mit Bezug auf 18 erörtert wurde. Ausführen der Steueranweisung durch den Slave-Knoten 104 kann eine Betriebscharakteristik der ersten Audio-Vorrichtung, die mit dem Slave-Knoten 104 assoziiert ist, ändern. Auf diese Weise können Betriebscharakteristiken von einer Audio-Vorrichtung, die mit dem Bus 106 gekoppelt ist, verwendet werden, um Steueranweisungen für eine andere mit dem Bus 106 gekoppelte Audio-Vorrichtung zu erzeugen. In einem Beispiel können die erste und die zweite Audio-Vorrichtung Lautsprecher sein, wobei die Betriebscharakteristik des zweiten Lautsprechers eine Temperatur des zweiten Lautsprechers sein kann, und eine Steueranweisung den ersten Lautsprecher veranlassen kann, seinen Lautsprechertreiberstrom zu erhöhen (und dadurch seine Temperatur zu erhöhen), wobei diese Steueranweisung möglicherweise von einer Steueranweisung an den zweiten Lautsprecher begleitet wird, seinen Lautsprechertreiberstrom zu verringern (z.B. in einer verteilten Verstärkungs-Anwendung). Obwohl es eine gemeinsame „Betriebscharakteristik“ ist, wie oben mit Bezug auf 19 erörtert, kann der Host 110 Daten verwenden, die eine erste Betriebscharakteristik einer ersten Audio-Vorrichtung repräsentieren, um eine Steueranweisung zu erzeugen, um eine zweite, andere Betriebscharakteristik einer zweiten Audio-Vorrichtung zu beeinflussen. Die Steueranweisung kann bei 1910 über beliebige geeignete der hier offenbarten Kommunikationswege empfangen werden.
  • Ein Beispiel für eine Implementierung des Verfahrens 1900 in dem System 100 von 14 wird nun bereitgestellt. In diesem Beispiel wird das Verfahren 1900 durch den Slave-Knoten 2 von 14 ausgeführt. Bei 1902 kann der Slave-Knoten 2 einen Synchronisations-Antwortrahmen 197 aufwärtsgerichtet für den Slave-Knoten 1 bereitstellen. Der Slave-Knoten 2 kann mit einem Lautsprecher als eine Peripherie-Vorrichtung 108 gekoppelt sein. Bei 1904 kann der Slave-Knoten 2 Daten aufwärtsgerichtet bereitstellen, die eine Betriebscharakteristik des Lautsprechers 43 repräsentieren, der mit dem Slave-Knoten 4 assoziiert ist. Diese Daten können zum Beispiel eine Anzeige dafür sein, dass die Schwingspule des Lautsprechers 43 ihren Magnetspalt verlassen hat und somit eine Überauslenkung erfahren hat. Die Überauslenkung kann von Schaltungen detektiert werden, die in dem Lautsprecher 43 enthalten sind (z.B. Fehlerdetektions-Schaltungen) und kann dem I2C-Transceiver 129 des Knoten-Transceivers 120 des Slave-Knotens 4 geliefert werden. Der Slave-Knoten 4 kann diese Daten auf den Bus 106 verschieben (z.B. in die aufwärtsgerichteten Datenschlitze 199), der Slave-Knoten 3 kann die Daten an den Slave-Knoten 2 liefern und der Slave-Knoten 2 kann die Daten aufwärtsgerichtet bereitstellen bei 1904.
  • Bei 1906 kann der Slave-Knoten 2 einen Synchronisations-Steuerrahmen 180 von dem Slave-Knoten 1 empfangen. Bei 1908 kann der Slave-Knoten 2 ein Taktsignal aus dem Synchronisations-Steuerrahmen 180, der bei 1906 empfangen wurde (z.B. wie oben mit Bezug auf 3 erörtert wurde), wiederherstellen. Bei 1910 kann der Slave-Knoten 2 eine Steueranweisung für den Lautsprecher 21 von dem Slave-Knoten 1 empfangen. Die Steueranweisung kann von dem Host 110 oder einem dem Slave-Knoten 2 (z.B. dem Master-Knoten 102, dem Slave-Knoten 0 oder dem Slave-Knoten 1) aufwärtsgerichtet gelegenen Knoten erzeugt werden und kann auf der Betriebscharakteristik des Lautsprechers 43 basieren. Der Host 110 kann zum Beispiel als Reaktion auf eine Überauslenkung des Lautsprechers 43 bestimmen, dass der Lautsprecher 43 „herausgenommen“ werden und nicht mehr verwendet werden sollte, um Audio-Ausgaben zu erzeugen; um den Verlust des Lautsprechers 43 zu ersetzen, kann der Host 110 eine Steueranweisung für den Slave-Knoten 2 bereitstellen, die Leistung des Lautsprechers 21 zu erhöhen.
  • Die folgenden Absätze stellen Beispiele von verschiedenen der hier offenbarten Ausführungsformen bereit.
  • Beispiel 1 ist eine Slave-Vorrichtung für eine Zweidraht-Niederlatenz-Kommunikation von Audio-Systemdiagnoseinformationen, die Folgendes umfasst: erste Schaltungen zum: Empfangen eines Synchronisations-Steuerrahmens, der über eine Zweidraht-Busverbindung von einer aufwärtsgerichtet gelegenen Vorrichtung an die Slave-Vorrichtung geliefert wird, Empfangen von Audio-Daten, die über die Zweidraht-Busverbindung von der aufwärtsgerichtet gelegenen Vorrichtung zu der Slave-Vorrichtung kommuniziert werden, nach dem Empfang des Synchronisations-Antwortrahmens, Bereitstellen eines Synchronisations-Antwortrahmens über die Zweidraht-Busverbindung zu der aufwärtsgerichtet gelegenen Vorrichtung, und Bereitstellen, der Bereitstellung des Synchronisations-Antwortrahmens nachfolgend, über die Zweidraht-Busverbindung zu der aufwärtsgerichtet gelegenen Vorrichtung, erster Daten, die eine Betriebscharakteristik einer Audio-Vorrichtung repräsentieren, die mit der Slave-Vorrichtung gekoppelt ist; zweite Schaltungen, um Timing-Informationen aus dem Synchronisations-Steuerrahmen abzuleiten, wobei die Timing-Informationen verwendet werden, um die Bereitstellung des Synchronisations-Antwortrahmens zu timen; und dritte Schaltungen zum: Bereitstellen der Audio-Daten für die Audio-Vorrichtung, und Empfangen, von einem mit der Slave-Vorrichtung gekoppelten Sensor, von zweiten Daten, die die Betriebscharakteristik der Audio-Vorrichtung repräsentieren.
  • Beispiel 2 kann den Gegenstand des Beispiels 1 beinhalten und kann ferner spezifizieren, dass die ersten Daten die Betriebscharakteristik der Audio-Vorrichtung unter Verwendung eines ersten Codierungs-Schemas codieren und die zweiten Daten die Betriebscharakteristik der Audio-Vorrichtung unter Verwendung eines zweiten Codierungs-Schemas codieren, das sich von dem ersten Codierungs-Schema unterscheidet.
  • Beispiel 3 kann den Gegenstand eines der Beispiele 1-2 beinhalten und kann ferner spezifizieren, dass die dritten Schaltungen die zweiten Daten über einen I2C-Bus empfangen sollen.
  • Beispiel 4 kann den Gegenstand eines der Beispiele 1-3 beinhalten und kann ferner spezifizieren, dass die Betriebscharakteristik der Audio-Vorrichtung eine akustische Reaktion beinhaltet, die eine blockierte Lautsprecheröffnung anzeigt, oder eine akustische Reaktion, die einen blockierten Lautsprecher anzeigt.
  • Beispiel 5 kann den Gegenstand eines der Beispiele 1-4 beinhalten und kann ferner spezifizieren, dass die Betriebscharakteristik der Audio-Vorrichtung ein Versagen einer Lautsprechereinfassung, ein Versagen einer Lautsprechermembran, ein Versagen eines Lautsprechergehäuses, eine verdrehte Lautsprecheranschlussdrahtpolarität, einen abgeklemmten Lautsprecheranschlussdraht oder einen Lautsprecherkurzschluss beinhaltet.
  • Beispiel 6 kann den Gegenstand eines der Beispiele 1-5 beinhalten und kann ferner spezifizieren, dass die ersten Schaltungen eine Steueranweisung für die Audio-Vorrichtung empfangen sollen, und wobei eine Ausführung der Steueranweisung die Betriebscharakteristik der Audio-Vorrichtung ändern soll.
  • Beispiel 7 kann den Gegenstand eines der Beispiele 1-6 beinhalten und kann ferner spezifizieren, dass die Audio-Vorrichtung einen Verstärker und einen Lautsprecher beinhaltet.
  • Beispiel 8 kann den Gegenstand des Beispiels 7 beinhalten und kann ferner spezifizieren, dass die Betriebscharakteristik ein Übersteuern des Audio-Verstärkers, ein Überhitzen des Audio-Verstärkers oder ein Ausfallen des Audio-Verstärkers beinhaltet.
  • Beispiel 9 kann den Gegenstand eines der Beispiele 1-8 beinhalten und kann ferner spezifizieren, dass die ersten, zweiten und dritten Schaltungen zusammen mit einem Audio-Verstärker in einem gemeinsamen Gehäuse enthalten sind.
  • Beispiel 10 ist eine Host-Vorrichtung für eine Zweidraht-Niederlatenz-Kommunikation von Audio-Systemdiagnoseinformationen, die Folgendes umfasst: erste Schaltungen, um Audio-Daten für eine Master-Vorrichtung bereitzustellen, wobei die Master-Vorrichtung ein Master eines Halb-Duplex Zweidraht-Busses ist, wobei die Audio-Daten über den Zweidraht-Bus für eine erste Slave-Vorrichtung bereitzustellen sind, und wobei die Audio-Daten von einer Audio-Vorrichtung auszugeben sind, die mit der ersten Slave-Vorrichtung gekoppelt ist; und zweite Schaltungen, um erste Daten, die eine Betriebscharakteristik der Audio-Vorrichtung repräsentieren, von der Master-Vorrichtung zu empfangen, wobei zweite Daten, die die Betriebscharakteristik der Audio-Vorrichtung repräsentieren, zusammen mit einem Synchronisations-Antwortrahmen, der von einer letzten Slave-Vorrichtung auf dem Zweidraht-Bus erzeugt wird, über den Zweidraht-Bus an die Master-Vorrichtung geliefert werden.
  • Beispiel 11 kann den Gegenstand des Beispiels 10 beinhalten und kann ferner spezifizieren, dass die ersten Daten dieselben wie die zweiten Daten sind.
  • Beispiel 12 kann den Gegenstand eines der Beispiele 10-11 beinhalten und kann ferner spezifizieren, dass die Betriebscharakteristik der Audio-Vorrichtung eine Batteriespannung beinhaltet.
  • Beispiel 13 kann den Gegenstand eines der Beispiele 10-12 beinhalten und kann ferner spezifizieren, dass die Betriebscharakteristik der Audio-Vorrichtung eine Impedanz, eine Resonanzfrequenz oder eine Leckage einer Akustikbox beinhaltet.
  • Beispiel 14 kann den Gegenstand eines der Beispiele 10-13 beinhalten und kann ferner spezifizieren, dass die zweiten Schaltungen eine Steueranweisung für die Audio-Vorrichtung an die Master-Vorrichtung liefern sollen, wobei die Master-Vorrichtung Daten, die die Steueranweisung repräsentieren, entlang des Zweidraht-Busses an die Slave-Vorrichtung übertragen soll und die Host-Vorrichtung die Steueranweisung basierend auf der Betriebscharakteristik der Audio-Vorrichtung erzeugen soll.
  • Beispiel 15 kann den Gegenstand eines der Beispiele 10-14 beinhalten und kann ferner spezifizieren, dass: die Slave-Vorrichtung eine erste Slave-Vorrichtung ist; die Audio-Vorrichtung eine erste Audio-Vorrichtung ist; die zweiten Schaltungen Strom für die Master-Vorrichtung liefern sollen und eine Steueranweisung für eine zweite Audio-Vorrichtung, wobei die zweite Audio-Vorrichtung mit einer zweiten Slave-Vorrichtung entlang des Zweidraht-Busses gekoppelt ist; die Master-Vorrichtung Daten, die die Steueranweisung repräsentieren, entlang des Zweidraht-Busses an die zweite Slave-Vorrichtung übertragen soll; und die Host-Vorrichtung die Steueranweisung basierend auf der Betriebscharakteristik der ersten Slave-Vorrichtung erzeugen soll.
  • Beispiel 16 kann den Gegenstand des Beispiels 15 beinhalten und kann ferner spezifizieren, dass die Steueranweisung eine verteilte Verstärkungs-Steueranweisung ist.
  • Beispiel 17 kann den Gegenstand eines der Beispiele 15-16 beinhalten und kann ferner Anzeigeschnittstellen-Schaltungen beinhalten, um eine visuelle Anzeige der Betriebscharakteristik der Audio-Vorrichtung für eine Anzeige-Vorrichtung bereitzustellen.
  • Beispiel 18 ist ein oder mehrere nicht-flüchtige computerlesbare Medien, die darauf Anweisungen aufweisen, die als Reaktion auf Ausführung durch eine oder mehrere der Verarbeitungs-Vorrichtungen einer Host-Vorrichtung, die Host-Vorrichtung zu Folgendem veranlassen: der Bereitstellung von Audio-Daten durch die Host-Vorrichtung für eine Master-Vorrichtung auf einem Zweidraht-Bus folgend, erste Daten, die eine Betriebscharakteristik einer Audio-Vorrichtung repräsentieren, von der Master-Vorrichtung zu empfangen, wobei die Audio-Daten entlang des Zweidraht-Busses an eine Slave-Vorrichtung übertragen werden sollen, wobei die Audio-Vorrichtung mit der Slave-Vorrichtung gekoppelt ist, wobei die Audio-Daten von der Audio-Vorrichtung ausgegeben werden sollen und zweite Daten, die die Betriebscharakteristik der Audio-Vorrichtung repräsentieren, zusammen mit einem Synchronisations-Antwortrahmen, der von einer letzten Slave-Vorrichtung auf dem Zweidraht-Bus erzeugt wird, für die Master-Vorrichtung bereitgestellt werden; und als Reaktion auf Empfang der ersten Daten, die eine Betriebscharakteristik der Audio-Vorrichtung repräsentieren, eine Steueranweisung für die Audio-Vorrichtung an die Master-Vorrichtung zu liefern, wobei die Master-Vorrichtung Daten, die die Steueranweisungen repräsentieren, für die Slave-Vorrichtung entlang des Zweidraht-Busses bereitstellen soll und wobei Ausführung der Steueranweisungen die Betriebscharakteristik der Audio-Vorrichtung ändern soll.
  • Beispiel 19 kann den Gegenstand des Beispiels 18 beinhalten und kann ferner spezifizieren, dass die Slave-Vorrichtung die letzte Slave-Vorrichtung ist.
  • Beispiel 20 kann den Gegenstand eines der Beispiele 18-19 beinhalten und kann ferner spezifizieren, dass die Betriebscharakteristik eine Schwingspulentemperatur, einen Lautsprecherüberstrom oder eine Lautsprecherüberauslenkung beinhaltet.
  • Beispiel 21 kann den Gegenstand eines der Beispiele 18-20 beinhalten und kann ferner spezifizieren, dass: die Host-Vorrichtung in einem Personenfahrzeug enthalten ist; die Slave-Vorrichtung eine erste Slave-Vorrichtung ist; die Anweisungen, als Reaktion auf Ausführung durch die eine oder die mehreren Verarbeitungs-Vorrichtungen der Host-Vorrichtung, die Host-Vorrichtung veranlassen, dritte Daten von der Master-Vorrichtung zu empfangen, die eine Messung repräsentieren, die von einem Sensor vorgenommen wurde, der mit einer zweiten Slave-Vorrichtung auf dem Zweidraht-Bus gekoppelt ist, wobei die zweite Slave-Vorrichtung sich von der ersten Slave-Vorrichtung unterscheidet; der Sensor einen Sitzdruck-Sensor, einen Näherungs-Sensor, einen Licht-Sensor, einen Feuchtigkeits-Sensor oder einen Gesten-Sensor beinhaltet; und die Steueranweisung mindestens teilweise auf den dritten Daten basiert.
  • Beispiel 22 kann den Gegenstand des Beispiels 21 beinhalten und kann ferner spezifizieren, dass die Betriebscharakteristik der Audio-Vorrichtung ein Lautsprechertreiberstrom ist, der Sensor einen Sitzdruck-Sensor für einen Sitz beinhaltet und die Steueranweisung den Lautsprechertreiberstrom anpassen soll, um Geräuschunterdrückung für einen Passagier in dem Sitz zu erreichen.
  • Beispiel 23 ist ein Verfahren für Niederlatenz-Steuerung eines Audio-Systems, das Folgendes beinhaltet: Bereitstellen, durch eine erste Slave-Vorrichtung auf einem Zweidraht-Bus, eines Synchronisations-Antwortrahmens über eine Verbindung des Zweidraht-Busses zu einer aufwärtsgerichtet gelegenen Vorrichtung, wobei die erste Slave-Vorrichtung mit einer ersten Audio-Vorrichtung gekoppelt ist; Bereitstellen, durch die erste Slave-Vorrichtung über die Verbindung des Zweidraht-Busses zu der aufwärtsgerichtet gelegenen Vorrichtung, auf das Bereitstellen des Synchronisations-Antwortrahmens folgend, von Daten, die eine Betriebscharakteristik einer zweiten Audio-Vorrichtung repräsentieren, die mit einer zweiten Slave-Vorrichtung auf dem Zweidraht-Bus gekoppelt ist, wobei die zweite Slave-Vorrichtung der ersten Slave-Vorrichtung abwärtsgerichtet gelegen ist; Empfangen, durch die erste Slave-Vorrichtung, eines Synchronisations-Steuerrahmens von der aufwärtsgerichtet gelegenen Vorrichtung über die Verbindung des Zweidraht-Busses; Wiederherstellen, durch die erste Slave-Vorrichtung, eines Taktsignals aus dem Synchronisations-Steuerrahmen; und Empfangen, durch die erste Slave-Vorrichtung über die Verbindung des Zweidraht-Busses von der aufwärtsgerichtet gelegenen Vorrichtung, nach dem Empfangen des Synchronisations-Steuerrahmens, einer Steueranweisung für die erste Audio-Vorrichtung, wobei Ausführung der Steueranweisung eine Betriebscharakteristik der ersten Audio-Vorrichtung ändern soll, und wobei die Steueranweisung auf der Betriebscharakteristik der zweiten Audio-Vorrichtung basiert.
  • Beispiel 24 kann den Gegenstand des Beispiels 23 beinhalten und kann ferner, basierend auf dem wiederhergestellten Taktsignal, das Einrasten einer Phasenregelschleife beinhalten.
  • Beispiel 25 kann den Gegenstand eines der Beispiele 23-24 beinhalten und kann ferner spezifizieren, dass die Betriebscharakteristik der zweiten Audio-Vorrichtung eine Temperatur eines zweiten Lautsprechers ist, die erste Audio-Vorrichtung einen ersten Lautsprecher beinhaltet und wobei die Steueranweisung einen Lautsprechertreiberstrom zu dem ersten Lautsprecher erhöhen soll.
  • Beispiel 26 ist eine Vorrichtung, die Mittel zum Durchführen eines der hier offenbarten Verfahren beinhaltet.
  • Beispiel 27 ist ein oder mehrere computerlesbare Medien, die darauf Anweisungen aufweisen, die als Reaktion auf Ausführung durch eine oder mehrere der Verarbeitungs-Vorrichtungen einer Vorrichtung, die Vorrichtung veranlassen, eines der hier offenbarten Verfahren durchzuführen.

Claims (24)

  1. Slave-Vorrichtung (104) für eine Zweidraht-Niederlatenz-Kommunikation von Audio-Systemdiagnoseinformationen, die Folgendes umfasst: erste Schaltungen zum: Empfangen eines Synchronisations-Steuerrahmens, der über eine Zweidraht-Busverbindung (106) von einer aufwärtsgerichtet gelegenen Vorrichtung an die Slave-Vorrichtung (104) geliefert wird, Empfangen von Audio-Daten, die über die Zweidraht-Busverbindung (106) von der aufwärtsgerichtet gelegenen Vorrichtung zu der Slave-Vorrichtung (104) kommuniziert werden, nach dem Empfang des Synchronisations-Steuerrahmens, Bereitstellen eines Synchronisations-Antwortrahmens über die Zweidraht-Busverbindung (106) zu der aufwärtsgerichtet gelegenen Vorrichtung, und Bereitstellen, der Bereitstellung des Synchronisations-Antwortrahmens nachfolgend, über die Zweidraht-Busverbindung (106) zu der aufwärtsgerichtet gelegenen Vorrichtung, erster Daten, die eine Betriebscharakteristik einer Audio-Vorrichtung repräsentieren, die mit der Slave-Vorrichtung (104) gekoppelt ist; zweite Schaltungen, um Timing-Informationen aus dem Synchronisations-Steuerrahmen abzuleiten, wobei die Timing-Informationen verwendet werden, um die Bereitstellung des Synchronisations-Antwortrahmens zu timen; und dritte Schaltungen zum: Bereitstellen der Audio-Daten für die Audio-Vorrichtung, und Empfangen, von einem mit der Slave-Vorrichtung (104) gekoppelten Sensor, von zweiten Daten, die die Betriebscharakteristik der Audio-Vorrichtung repräsentieren.
  2. Slave-Vorrichtung (104) nach Anspruch 1, wobei die dritten Schaltungen einen Inter-Integrated Circuit(I2C)-Transceiver (129) beinhalten.
  3. Slave-Vorrichtung (104) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Betriebscharakteristik der Audio-Vorrichtung eine akustische Reaktion beinhaltet, die eine blockierte Lautsprecheröffnung anzeigt, oder eine akustische Reaktion, die einen blockierten Lautsprecher anzeigt.
  4. Slave-Vorrichtung (104) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Betriebscharakteristik der Audio-Vorrichtung ein Versagen einer Lautsprechereinfassung, ein Versagen einer Lautsprechermembran, ein Versagen eines Lautsprechergehäuses, eine verdrehte Lautsprecheranschlussdrahtpolarität, einen abgeklemmten Lautsprecheranschlussdraht oder einen Lautsprecherkurzschluss beinhaltet.
  5. Slave-Vorrichtung (104) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die ersten Schaltungen eine Steueranweisung für die Audio-Vorrichtung empfangen sollen, und wobei eine Ausführung der Steueranweisung die Betriebscharakteristik der Audio-Vorrichtung ändern soll.
  6. Slave-Vorrichtung (104) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Audio-Vorrichtung einen Verstärker und einen Lautsprecher beinhaltet.
  7. Slave-Vorrichtung (104) nach Anspruch 6, wobei die Betriebscharakteristik ein Übersteuern des Audio-Verstärkers, ein Überhitzen des Audio-Verstärkers oder ein Ausfallen des Audio-Verstärkers beinhaltet.
  8. Slave-Vorrichtung (104) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die ersten, die zweiten und die dritten Schaltungen in einem gemeinsamen Gehäuse mit einem Audio-Verstärker enthalten sind.
  9. System (100) umfassend eine Host-Vorrichtung (110) und eine Master-Vorrichtung (102) für eine Zweidraht-Niederlatenz-Kommunikation von Audio-Systemdiagnoseinformationen, wobei die Host-Vorrichtung (110) Folgendes umfasst: erste Schaltungen, um Audio-Daten für die Master-Vorrichtung (102) bereitzustellen; und zweite Schaltungen, um erste Daten, die eine Betriebscharakteristik einer Audio-Vorrichtung repräsentieren, von der Master-Vorrichtung (102) zu empfangen; wobei die Master-Vorrichtung (102) als ein Master eines Halb-Duplex Zweidraht-Busses (106) konfiguriert und dazu eingerichtet ist, die Audio-Daten über den Zweidraht-Bus (106) für eine erste Slave-Vorrichtung (104) zum Ausgeben der Audio-Daten durch eine Audio-Vorrichtung, die mit der ersten Slave-Vorrichtung (104) gekoppelt ist, bereitzustellen; und zweite Daten, die die Betriebscharakteristik der Audio-Vorrichtung repräsentieren, zusammen mit einem Synchronisations-Antwortrahmen, der von einer letzten Slave-Vorrichtung (104) auf dem Zweidraht-Bus (106) erzeugt wird, über den Zweidraht-Bus (106) zu empfangen.
  10. System (100) nach Anspruch 9, wobei die ersten Daten dieselben wie die zweiten Daten sind.
  11. System (100) nach Anspruch 9 oder 10, wobei die Betriebscharakteristik der Audio-Vorrichtung eine Batteriespannung beinhaltet.
  12. System (100) nach Anspruch 9, 10 oder 11, wobei die Betriebscharakteristik der Audio-Vorrichtung eine Impedanz, eine Resonanzfrequenz oder eine Leckage einer Akustikbox beinhaltet.
  13. System (100) nach Anspruch 9, 10, 11 oder 12, wobei die zweiten Schaltungen eine Steueranweisung für die Audio-Vorrichtung an die Master-Vorrichtung (102) liefern sollen, wobei die Master-Vorrichtung (102) Daten, die die Steueranweisung repräsentieren, entlang des Zweidraht-Busses (106) an die Slave-Vorrichtung (104) übertragen soll und die Host-Vorrichtung (102) die Steueranweisung basierend auf der Betriebscharakteristik der Audio-Vorrichtung erzeugen soll.
  14. System (100) nach Anspruch 9, 10, 11, 12 oder 13, wobei: die Slave-Vorrichtung (104) eine erste Slave-Vorrichtung ist; die Audio-Vorrichtung eine erste Audio-Vorrichtung ist; die zweiten Schaltungen Strom für die Master-Vorrichtung (102) liefern sollen und eine Steueranweisung für eine zweite Audio-Vorrichtung, wobei die zweite Audio-Vorrichtung mit einer zweiten Slave-Vorrichtung (104) entlang des Zweidraht-Busses (106) gekoppelt ist; die Master-Vorrichtung (102) Daten, die die Steueranweisung repräsentieren, entlang des Zweidraht-Busses (106) an die zweite Slave-Vorrichtung (104) übertragen soll; und die Host-Vorrichtung (110) die Steueranweisung basierend auf der Betriebscharakteristik der ersten Slave-Vorrichtung (104) erzeugen soll.
  15. System (100) nach Anspruch 14, wobei die Steueranweisung eine verteilte Verstärkungs-Steueranweisung ist.
  16. System (100) nach Anspruch 14 oder 15, die ferner Anzeigeschnittstellen-Schaltungen umfasst, um eine visuelle Anzeige der Betriebscharakteristik der Audio-Vorrichtung für eine Anzeige-Vorrichtung bereitzustellen.
  17. Ein oder mehrere nicht-flüchtige computerlesbare Medien, die darauf Anweisungen aufweisen, die als Reaktion auf Ausführung durch eine oder mehrere der Verarbeitungs-Vorrichtungen eines Systems (100) umfassend eine Host-Vorrichtung (110) und eine Master-Vorrichtung (102) eines Zwei-Draht-Busses (106), die Host-Vorrichtung (110) veranlassen zu: der Bereitstellung von Audio-Daten für die Master-Vorrichtung (102) des Zwei-Draht-Busses (106); die Master-Vorrichtung (102) des Zwei-Draht-Busses (106) veranlassen zu: der Übertragung von Audio-Daten entlang des Zweidraht-Busses (106) an eine Slave-Vorrichtung (104), wobei die Audio-Daten von einer Audio-Vorrichtung ausgegeben werden sollen, die mit der Slave-Vorrichtung (104) gekoppelt ist; und dem Empfangen von zweiten Daten, die eine Betriebscharakteristik der Audio-Vorrichtung repräsentieren, zusammen mit einem Synchronisations-Antwortrahmen, der von einer letzten Slave-Vorrichtung (104) auf dem Zweidraht-Bus (106) erzeugt wird; die Host-Vorrichtung weiterhin veranlassen: der Bereitstellung von Audio-Daten für die Master-Vorrichtung (102) des Zwei-Draht-Busses (106) folgend, erste Daten, die die Betriebscharakteristik der Audio-Vorrichtung repräsentieren, von der Master-Vorrichtung (102) des Zwei-Draht-Busses (106) zu empfangen; und als Reaktion auf Empfang der ersten Daten, die die Betriebscharakteristik der Audio-Vorrichtung repräsentieren, eine Steueranweisung für die Audio-Vorrichtung an die Master-Vorrichtung (102) des Zwei-Draht-Busses (106) zu liefern; und die Master-Vorrichtung (102) weiterhin veranlassen zu: der Übertragung von Daten, die die Steueranweisungen repräsentieren, an die Slave-Vorrichtung (104) entlang des Zweidraht-Busses (106), wobei eine Ausführung der Steueranweisungen die Betriebscharakteristik der Audio-Vorrichtung ändern soll.
  18. Ein oder mehrere nicht-flüchtige computerlesbare Medien nach Anspruch 17, wobei die Slave-Vorrichtung (104) die letzte Slave-Vorrichtung ist.
  19. Ein oder mehrere nicht-flüchtige computerlesbare Medien nach Anspruch 17 oder 18, wobei die Betriebscharakteristik der Audio-Vorrichtung eine Schwingspulentemperatur, einen Lautsprecherüberstrom oder eine Lautsprecherüberauslenkung beinhaltet.
  20. Ein oder mehrere nicht-flüchtige computerlesbare Medien nach Anspruch 17, 18 oder 19, wobei: die Host-Vorrichtung (110) in einem Personenfahrzeug enthalten ist; die Slave-Vorrichtung (104) eine erste Slave-Vorrichtung ist; die Anweisungen, als Reaktion auf Ausführung durch die eine oder die mehreren Verarbeitungs-Vorrichtungen der Host-Vorrichtung (110), die Host-Vorrichtung (110) veranlassen, dritte Daten von der Master-Vorrichtung (102) zu empfangen, die eine Messung repräsentieren, die von einem Sensor vorgenommen wurde, der mit einer zweiten Slave-Vorrichtung (104) auf dem Zweidraht-Bus (106) gekoppelt ist, wobei die zweite Slave-Vorrichtung (104) sich von der ersten Slave-Vorrichtung (104) unterscheidet; der Sensor einen Sitzdruck-Sensor, einen Näherungs-Sensor, einen Licht-Sensor, einen Feuchtigkeits-Sensor oder einen Gesten-Sensor beinhaltet; und die Steueranweisung mindestens teilweise auf den dritten Daten basiert.
  21. Ein oder mehrere nicht-flüchtige computerlesbare Medien nach Anspruch 20, wobei die Betriebscharakteristik der Audio-Vorrichtung ein Lautsprechertreiberstrom ist, der Sensor einen Sitzdruck-Sensor für einen Sitz beinhaltet und die Steueranweisung den Lautsprechertreiberstrom anpassen soll, um Geräuschunterdrückung für einen Passagier in dem Sitz zu erreichen.
  22. Verfahren für Niederlatenz-Steuerung eines Audio-Systems, das Folgendes umfasst: Bereitstellen (1902), durch eine erste Slave-Vorrichtung (104) auf einem Zweidraht-Bus (106), eines Synchronisations-Antwortrahmens über eine Verbindung des Zweidraht-Busses (106) zu einer aufwärtsgerichtet gelegenen Vorrichtung, wobei die erste Slave-Vorrichtung (104) mit einer ersten Audio-Vorrichtung gekoppelt ist; Bereitstellen (1904), durch die erste Slave-Vorrichtung (104) über die Verbindung des Zweidraht-Busses (106) zu der aufwärtsgerichtet gelegenen Vorrichtung, auf das Bereitstellen des Synchronisations-Antwortrahmens folgend, von Daten, die eine Betriebscharakteristik einer zweiten Audio-Vorrichtung repräsentieren, die mit einer zweiten Slave-Vorrichtung (104) auf dem Zweidraht-Bus (106) gekoppelt ist, wobei die zweite Slave-Vorrichtung (106) der ersten Slave-Vorrichtung (106) abwärtsgerichtet gelegen ist; Empfangen (1906), durch die erste Slave-Vorrichtung, eines Synchronisations-Steuerrahmens von der aufwärtsgerichtet gelegenen Vorrichtung über die Verbindung des Zweidraht-Busses (106); Wiederherstellen, durch die erste Slave-Vorrichtung (104), eines Taktsignals aus dem Synchronisations-Steuerrahmen; und Empfangen (1910), durch die erste Slave-Vorrichtung (104) über die Verbindung des Zweidraht-Busses (106) von der aufwärtsgerichtet gelegenen Vorrichtung, nach dem Empfangen des Synchronisations-Steuerrahmens, einer Steueranweisung für die erste Audio-Vorrichtung, wobei Ausführung der Steueranweisung eine Betriebscharakteristik der ersten Audio-Vorrichtung ändern soll, und wobei die Steueranweisung auf der Betriebscharakteristik der zweiten Audio-Vorrichtung basiert.
  23. Verfahren nach Anspruch 22, das ferner das Einrasten einer Phasenregelschleife basierend auf dem wiederhergestellten Taktsignal umfasst.
  24. Verfahren nach Anspruch 22 oder 23, wobei die Betriebscharakteristik der zweiten Audio-Vorrichtung eine Temperatur eines zweiten Lautsprechers ist, die erste Audio-Vorrichtung einen ersten Lautsprecher beinhaltet und wobei die Steueranweisung einen Lautsprechertreiberstrom zu dem ersten Lautsprecher erhöhen soll.
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