專利名稱：可操作在睡眠模式和正常模式中的通信總線系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信總線系統(tǒng)。
通信總線系統(tǒng)是用于對(duì)不同的成對(duì)節(jié)點(diǎn)電路之間的通信提供共享通信線路的一種公知解決方案。例如，共享通信線路的一種途徑是為不同節(jié)點(diǎn)電路分配不同的時(shí)隙，以使每個(gè)節(jié)點(diǎn)電路可以在它自己的時(shí)隙內(nèi)發(fā)送消息而不會(huì)與其他節(jié)點(diǎn)電路發(fā)生沖突。
背景技術(shù)：
PCT專利申請(qǐng)99/46888號(hào)描述了一種總線系統(tǒng)，能在系統(tǒng)功耗低于正常操作模式時(shí)切換到睡眠模式。往往在一個(gè)可觀的時(shí)間周期內(nèi)可能沒(méi)有一個(gè)節(jié)點(diǎn)電路發(fā)送消息。這一點(diǎn)可以開發(fā)用于降低系統(tǒng)的功耗。為此可在這樣的周期期間將系統(tǒng)切換到睡眠模式。在睡眠模式中，每個(gè)節(jié)點(diǎn)電路中除了一個(gè)小檢測(cè)電路之外的主要部分都斷電。該檢測(cè)用于監(jiān)視通信線路上有沒(méi)有活動(dòng)，如果有，就觸發(fā)節(jié)點(diǎn)電路，以便切換回到為節(jié)點(diǎn)電路供電的正常模式。為了盡可能降低功耗，檢測(cè)電路保持最低功能，最好是只能檢測(cè)消息和觸發(fā)喚醒(wake-up)。為了盡可能降低功耗，在睡眠模式中最好不提供傳輸能力、仲裁或者甚至任何消息接收能力。
當(dāng)然，系統(tǒng)的響應(yīng)速度在睡眠模式中會(huì)下降，因?yàn)樵谙到y(tǒng)能夠發(fā)送消息之前首先要通過(guò)從睡眠模式切換到正常模式來(lái)“喚醒”。首先需要有一個(gè)按100kHz典型速率操作的開關(guān)模式電源在數(shù)十微秒內(nèi)達(dá)到滿額操作，該時(shí)間比10微秒的典型消息長(zhǎng)度長(zhǎng)得多。為了防止電路在重新開始接收功率時(shí)發(fā)生不可預(yù)知的行為，在電路能開始操作之前首先要使其進(jìn)入通電或復(fù)位狀態(tài)。接著，可能需要執(zhí)行初始化程序。
在總線結(jié)構(gòu)被分段(section)之間的中繼(relay)節(jié)點(diǎn)電路分割成分段時(shí)，這一速度降低在分散的總線系統(tǒng)中甚至更大。在這樣的分散總線系統(tǒng)中，必須在節(jié)點(diǎn)電路和中繼電路之間傳送喚醒消息來(lái)喚醒系統(tǒng)(喚醒消息可以是專用喚醒消息或在正常模式中仍然有意義的正常消息)。
然而，在中繼電路首先接收到這一喚醒消息時(shí)，它仍然處于睡眠模式，因而不能中繼此喚醒消息。在能夠重試發(fā)送此喚醒消息之前，需要很長(zhǎng)時(shí)間。
在一種具有陳舊星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)(tired star topology)的總線中發(fā)生由于這種延遲而可能引起的速度降低的一個(gè)極端例子。在陳舊星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，任何消息都必須有可能通過(guò)一系列中繼電路在中繼路徑上進(jìn)行中繼，才能到達(dá)能夠連接接收節(jié)點(diǎn)電路的通信線路。因而，在一個(gè)消息用于喚醒中繼電路并且一個(gè)重試消息用于喚醒下一個(gè)中繼電路時(shí)，沿著該路徑對(duì)于每個(gè)中繼電路需要一個(gè)額外的重試消息。這導(dǎo)致相當(dāng)?shù)难舆t。

發(fā)明內(nèi)容
特別地，本發(fā)明的目的是提供一種具有睡眠模式的被分段的通信總線系統(tǒng)，在一個(gè)節(jié)點(diǎn)電路開始發(fā)送消息時(shí)，該系統(tǒng)能夠從睡眠模式中快速地醒來(lái)。
在權(quán)利要求1中描述了按照本發(fā)明的通信總線系統(tǒng)。按照本發(fā)明，利用消息喚醒的中繼電路被布置成在中繼電路的收發(fā)信機(jī)通電時(shí)的進(jìn)程中落入(dropinto)該消息的剩余部分(remainder)的中繼傳輸。在正常模式中確保以可讀形式中繼消息的措施被宣告無(wú)效(setaside)。當(dāng)然，這意味著中繼消息可能或多或少受損，這至少是因?yàn)樵谑瞻l(fā)信機(jī)被通電之前缺少原始消息的初始部分。然而，在重試傳輸消息之前，這不會(huì)帶來(lái)問(wèn)題，因?yàn)榈谝恢欣^消息僅僅被用于觸發(fā)喚醒。僅解釋此消息的重試，但是到了重試沿所有中繼路徑或至少一個(gè)以上中繼電路發(fā)送的時(shí)候，該重試將由于原始消息而喚醒。
在權(quán)利要求2中描述了按照本發(fā)明的系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例。在本實(shí)施例中，中繼電路利用具有充電電容器的電源為中繼電路的收發(fā)信機(jī)和檢測(cè)器供電。充電電容器充電的速率隨模式而改變。在正常模式中，例如可以采用100kHz頻率的充電脈沖，而在睡眠模式中可以采用很低的頻率。
在睡眠模式中，來(lái)自電源的收發(fā)信機(jī)的功耗被中斷。一旦切換回到正常模式，允許收發(fā)信機(jī)在電源按正常速率為其充電之前至少部分地使用來(lái)自充電電容器的能量執(zhí)行此消息剩余部分的傳輸。當(dāng)然，這種情況在正常模式中是不能接受的，或充電電容器可能被收發(fā)信機(jī)完全放電，但是這允許至少一部分喚醒消息幾乎是立即通過(guò)。這允許盡可能多的中繼電路和/或節(jié)點(diǎn)電路在第一喚醒消息的時(shí)刻被喚醒。
在權(quán)利要求3中描述了按照本發(fā)明的電路的另一實(shí)施例。在本實(shí)施例中，至中繼電路的電源提供被分階段進(jìn)行(phased)。在第一階段中，電源尚未正常操作，截留不包括收發(fā)信機(jī)的其他電路的電源。這些其他電路僅僅在電源返回到正常操作時(shí)才接收功率。這樣就能有更多的來(lái)自充電電容器的功率被用于收發(fā)信機(jī)發(fā)送輸入消息的剩余部分。
在權(quán)利要求5中描述了按照本發(fā)明的電路的另一實(shí)施例。在本實(shí)施例中，一個(gè)配置電路將收發(fā)信機(jī)配置為根據(jù)接收到信息的一個(gè)輸入發(fā)送從選定的一個(gè)輸入接收的某些輸出信息。在從睡眠模式切換到正常模式時(shí)，觸發(fā)切換的檢測(cè)器電路被用于選擇這種配置。因而，在切換到正常模式之后，檢測(cè)所要求的輸入時(shí)不需要耗費(fèi)額外的時(shí)間。這樣就有可能傳送更多的剩余部分的輸入消息并因而喚醒更多的中繼電路和節(jié)點(diǎn)。
在另一個(gè)實(shí)施例中，在正常模式中一個(gè)附加檢測(cè)電路用于控制這種配置，且這一附加檢測(cè)電路僅在電源操作正常時(shí)在正常模式中被接通。因而，附加檢測(cè)電路能夠比睡眠模式中使用的檢測(cè)電路消耗更多的功率，允許更快速的檢測(cè)并從而更快速操作，而在睡眠模式中不會(huì)增加功耗，或在電源正常操作之前在收發(fā)信機(jī)中繼輸入消息時(shí)由于消耗充電電容器而損壞收發(fā)信機(jī)。在從睡眠模式切換時(shí)利用睡眠模式檢測(cè)電路控制收發(fā)信機(jī)配置選擇的實(shí)施例中，附加檢測(cè)電路僅在切換到正常模式之后才開始操作的事實(shí)甚至不會(huì)引起收發(fā)信機(jī)配置選擇上的延遲。


將參照以下附圖利用示例詳細(xì)解釋根據(jù)本發(fā)明的通信總線系統(tǒng)和中繼電路的上述及其它目的和優(yōu)點(diǎn)。在附圖中圖1表示一種通信總線系統(tǒng)，圖2表示中繼電路中使用的信號(hào)，圖3表示中繼電路，圖4表示中繼電路中使用的其他信號(hào)，圖5表示另一中繼電路。
具體實(shí)施例方式
圖1表示一種通信總線系統(tǒng)。該系統(tǒng)包含利用中繼電路12，14，16耦合的許多節(jié)點(diǎn)電路10a-f。第一和第二中繼電路12，14是相同的并具有用于連接到節(jié)點(diǎn)電路10a-f和/或其它中繼電路12，14，16的四個(gè)輸入/輸出。第三中繼電路16有兩個(gè)輸入輸出。連接節(jié)點(diǎn)電路10a-f和中繼電路12，14，16的線路可以是電導(dǎo)線或光纖連接。盡管將單條線路表示為連接節(jié)點(diǎn)電路10a-f和中繼電路12，14，16，但是將理解在實(shí)踐中可以采用一條以上的線路，例如，一對(duì)電導(dǎo)線來(lái)傳導(dǎo)不同的電壓或電流。
更具體地，將第一和第三中繼電路12，16表示為包括檢測(cè)器電路120，160、模式控制電路122，162和收發(fā)信機(jī)電路124，164。中繼電路12，16的收發(fā)信機(jī)電路124具有輸入/輸出耦合到節(jié)點(diǎn)電路10a-f和其它中繼電路12，14，16。檢測(cè)器電路120，160具有輸入耦合到收發(fā)信機(jī)電路124，164的輸入/輸出，并且具有一個(gè)輸出被耦合到模式控制電路122，162。模式控制電路122，162具有輸出耦合到收發(fā)信機(jī)電路124，164。
在操作中，中繼電路12，14，16能操作在正常模式和睡眠模式中。在正常模式中，中繼電路12，14，16的收發(fā)信機(jī)電路124，164從節(jié)點(diǎn)電路10a-f接收消息，并將這些消息轉(zhuǎn)發(fā)給其它節(jié)點(diǎn)電路10a-f。連接節(jié)點(diǎn)電路10a-f和中繼電路12，14，16的線路支持雙向的消息傳輸。收發(fā)信機(jī)124，164檢測(cè)消息到達(dá)其哪個(gè)輸入/輸出上并配置它自身，以便將此消息從那個(gè)輸入/輸出轉(zhuǎn)發(fā)到其它輸入/輸出。
在中繼電路12，14，16在預(yù)定時(shí)間間隔期間未接收到任何消息時(shí)，模式控制電路122，162就將其中繼電路12，14，16從正常模式切換到睡眠模式。在睡眠模式中，中繼電路的大部分停止消耗功率，例如，以節(jié)省給此中繼電路供電的電池(未表示出)。特別地，收發(fā)信機(jī)電路124，164不再消耗通過(guò)其輸入/輸出重發(fā)消息或準(zhǔn)備這樣做而需要的功率。
檢測(cè)器電路120，160用于觸發(fā)開關(guān)，從睡眠模式切換回到正常模式。檢測(cè)器電路120，160在睡眠模式中接收功率并檢測(cè)在中繼電路12，14，16處在睡眠模式中的同時(shí)是否有任何消息到達(dá)。如果有的話，檢測(cè)器電路120，160就向模式控制電路122，162發(fā)送一觸發(fā)信號(hào)。在響應(yīng)中，模式控制電路122，162將中繼電路12，14，16切換回到正常模式。
圖2表示在從睡眠模式切換到正常模式的過(guò)程期間在中繼電路12，14，16中出現(xiàn)的信號(hào)。第一信號(hào)20表示在收發(fā)信機(jī)124，164的輸入/輸出之一上到達(dá)的信號(hào)。例如，圖中示出差分信號(hào)20，它是利用一條信號(hào)線代表的將中繼電路12，14，16連接到節(jié)點(diǎn)電路10a-f或另一中繼電路12，14，16之一的一對(duì)導(dǎo)線上的電位之間的電位差。在消息21之前，電位差是零，而在消息21期間，電位差在正、負(fù)電平之間來(lái)回變換。
第二信號(hào)22是由檢測(cè)器電路120，160產(chǎn)生的觸發(fā)信號(hào)。例如，檢測(cè)器電路120，160根據(jù)超過(guò)一定門限電平的電位差的出現(xiàn)來(lái)檢測(cè)消息21，并在消息21的起點(diǎn)之后不可避免利用某一延遲產(chǎn)生一個(gè)脈沖23。為響應(yīng)這一脈沖23，模式控制電路122，162將中繼電路12，14，16切換回正常模式，并且特別地致使收發(fā)信機(jī)電路124，164開始消耗用于發(fā)射的功率。按照本發(fā)明，收發(fā)信機(jī)電路124，164使用此功率通過(guò)其輸入/輸出發(fā)射引起此觸發(fā)脈沖23的消息的其余部分。
第三信號(hào)24包括由收發(fā)信機(jī)電路124，164在其另外的輸入/輸出上發(fā)射的此消息的剩余部分25。這一消息可以發(fā)送到節(jié)點(diǎn)電路10a-f或其它中繼電路12，14，16。由于延遲開始，此消息有可能受損到一定程度，使得傳送消息內(nèi)容是沒(méi)有用的。然而，按照本發(fā)明，為了使其它電路從睡眠模式切換到正常模式，無(wú)論如何都要發(fā)送此消息。
第四信號(hào)26和第五信號(hào)28包括另一個(gè)觸發(fā)脈沖27，它是由另一中繼電路12，14，16中的檢測(cè)電路120，160為響應(yīng)此消息的剩余部分25而產(chǎn)生的，以及包括由另一個(gè)中繼電路12，14，16為響應(yīng)另一個(gè)觸發(fā)脈沖27而發(fā)送的其他剩余部分29。
應(yīng)該注意到另一個(gè)剩余部分29甚至比剩余部分25還要短。這是中繼電路12，14，16中的延遲的結(jié)果。為了盡可能將系統(tǒng)從睡眠模式切換到正常模式，希望延遲盡可能短，即使這些延遲過(guò)長(zhǎng)，從而如此多地?fù)p傷消息21，造成消息21對(duì)于傳送在消息21中編碼的信息是無(wú)用的。為了最小化延遲，中繼電路12，14，16留出措施來(lái)確保發(fā)送有用的消息。
圖3更具體地表示中繼電路的一個(gè)實(shí)施例。例如圖中表示出具有四個(gè)輸入/輸出的中繼電路，但是可以采用任意數(shù)量的輸入/輸出。中繼電路具有輸入/輸出32a-d，并且包括電源電路30、檢測(cè)電路34a-d、模式控制電路36、收發(fā)信機(jī)電路38和另外的電路39(例如，包括微控制器)。
電源電路30具有輸入300被耦合到例如電池(未表示出)的端子的外部電源端子和輸出308。輸出308被直接耦合到檢測(cè)電路34a-d和模式控制電路36。輸出308分別通過(guò)第一和第二開關(guān)37a，b耦合到收發(fā)信機(jī)電路38和另外的電路39。由模式控制電路36控制開關(guān)37a，b。輸入/輸出32a-d被耦合到收發(fā)信機(jī)38和相應(yīng)的檢測(cè)電路34a-d。檢測(cè)器被耦合到模式控制電路36。模式控制電路36具有復(fù)位輸出被耦合到另外的電路39。
電源電路30包含調(diào)節(jié)器電路302、開關(guān)304、二極管305、充電電容器306和電感器307。輸出308被耦合到充電電容器306，以致充電電容器306上的電壓構(gòu)成其它電路的電源電壓。輸入300通過(guò)開關(guān)304和電感器307耦合到充電電容器306。開關(guān)304和電感器307之間的節(jié)點(diǎn)通過(guò)二極管305耦合到地。調(diào)節(jié)器電路302根據(jù)充電電容器306上的電壓來(lái)控制開關(guān)304。調(diào)節(jié)器電路302具有模式控制輸入被耦合到模式控制電路36。圖3中除了電感器307和電容器306之外的所有的電路組件最好集成在單個(gè)集成電路中。電感器307和電容器306通過(guò)電路的外部引腳(pin)耦合到集成電路。
此電路能夠在正常模式和睡眠模式中操作。在正常模式中，模式控制電路使第一和第二開關(guān)37a，b導(dǎo)通，從充電電容器306向收發(fā)信機(jī)38和另外的電路39供電。在睡眠模式中，模式控制電路使第一和第二開關(guān)37a，b不導(dǎo)通，因此收發(fā)信機(jī)38和另外的電路39不接收電源。
在睡眠模式中，檢測(cè)電路34a-d也檢測(cè)在輸入/輸出32a-d上是否有任何消息到達(dá)。如果有的話，檢測(cè)電路34a-d就觸發(fā)模式控制電路36，從而將中繼電路切換到正常模式。
圖4表示切換到正常模式時(shí)所牽涉的信號(hào)。第一信號(hào)40表示到達(dá)輸入/輸出32a-d之一上的消息41。第二信號(hào)42表示為響應(yīng)這一消息41而由輸入/輸出32a-d之一產(chǎn)生的觸發(fā)脈沖43。第三信號(hào)44是模式控制電路36為響應(yīng)觸發(fā)脈沖而提供給第一開關(guān)37a(它控制至收發(fā)信機(jī)38的電源)和電源30的一個(gè)控制信號(hào)。第三信號(hào)44為響應(yīng)觸發(fā)脈沖而進(jìn)行一個(gè)轉(zhuǎn)換(transition)45。
電源30調(diào)節(jié)其輸出308上的電壓。為此目的，調(diào)節(jié)器電路302對(duì)于短時(shí)間間隔周期性接通開關(guān)304。調(diào)節(jié)器電路302例如調(diào)節(jié)這一時(shí)間間隔的長(zhǎng)度，以使充電電容器306上的電壓保持為平均等于一個(gè)理想電壓。調(diào)節(jié)器電路302接通開關(guān)的周期的頻率在睡眠模式中遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于正常模式。例如，在正常模式中，此頻率是100kHz，而在睡眠模式中，此頻率可能只有10Hz。因?yàn)橹欣^電路在睡眠模式中僅僅消耗少量功率，所以這樣低的頻率是有可能的。
在第三信號(hào)44中的轉(zhuǎn)換45之后，調(diào)節(jié)器電路302從睡眠模式中使用的低頻切換到在正常模式中使用的較高頻率，以便在正常模式中支持較高的功耗。第四信號(hào)46表示用于開關(guān)304的控制脈沖。脈沖之間在轉(zhuǎn)換45之前的距離要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于其在轉(zhuǎn)換45之后的距離。而且，在轉(zhuǎn)換35前、后，此距離一般大于消息41的長(zhǎng)度。此距離沒(méi)有按比例繪制，而僅僅是表示脈沖之間不同距離的原理。
切換到更高的工作頻率需要調(diào)節(jié)器電路302啟動(dòng)一個(gè)反饋環(huán)路，能夠利用比睡眠模式中高得多的調(diào)節(jié)速度來(lái)調(diào)節(jié)電源的輸出電壓。這在反饋環(huán)路達(dá)到穩(wěn)態(tài)之前花費(fèi)一定時(shí)間，該時(shí)間往往是給開關(guān)304提供許多脈沖所需要的時(shí)間。
收發(fā)信機(jī)38在電源30接收到提高其工作頻率的信號(hào)時(shí)開始接收電源。第六信號(hào)47表示被收發(fā)信機(jī)中繼的消息41的剩余部分48。應(yīng)該注意到在電源30能夠響應(yīng)切換回正常模式之前，剩余部分的傳送開始。因而，收發(fā)信機(jī)38在睡眠模式中操作期間使用事先加載到充電電容器306上的電荷，以便發(fā)送消息41中盡可能多的剩余部分48。
根據(jù)是否包括這樣的另外電路39以及這些另外電路是否由電源供電，另外的電路39和第二開關(guān)是可選擇的。第七信號(hào)49表示從模式控制電路36到第二開關(guān)37b的用于提供另外的電路39的控制信號(hào)。第七信號(hào)49僅在電源30開始正常操作時(shí)對(duì)這些電路供電。直至此時(shí)，模式控制電路36才向另外的電路39發(fā)送一復(fù)位信號(hào)，以使這些電路保持在復(fù)位狀態(tài)中，并使這些另外電路39在正常電源可利用時(shí)從規(guī)定的狀態(tài)開始工作。應(yīng)該注意到收發(fā)信機(jī)38不接收這樣的復(fù)位信號(hào)，并因此即使電源30尚未正常操作以及消息41的大部分已經(jīng)被放過(guò)也能中繼消息41的剩余部分48。
將認(rèn)識(shí)到，不脫離本發(fā)明還有可能對(duì)圖3中所示的實(shí)施例做出許多變更。例如，如果不需要的話，可以省略另外的電路39，和/或?qū)τ诎l(fā)送消息41的剩余部分48是不需要的收發(fā)信機(jī)38中的那一部分可以僅僅在電源30準(zhǔn)備好時(shí)開始接收功率，或在電源電路30準(zhǔn)備好之前可以接收復(fù)位信號(hào)。在至收發(fā)信機(jī)38和另外的電路的電源連接中不用開關(guān)37a，b，而可以使用這些電路內(nèi)部各處的開關(guān)來(lái)降低這些電路的功耗。
只要電源電路能夠在模式控制電路切換回正常模式時(shí)快速提供電源電流，也可以使用其它類型的電源電路30。在使用充電電容器時(shí)，就可以使用另一種具有充電電容器的電源電路，例如，具有從輸入300到充電電容器的持久電流的電路，有可能用一個(gè)與開關(guān)304并聯(lián)的小晶體管(未表示出)來(lái)在睡眠模式中傳導(dǎo)這一電流，同時(shí)使開關(guān)304保持為不導(dǎo)通。
其它通信線路例如光纖可以用于替代至和自收發(fā)信機(jī)38的輸入/輸出的導(dǎo)線。也可以用其它方式來(lái)執(zhí)行消息的檢測(cè)，而不通過(guò)差信號(hào)與門限值的比較。
圖5表示中繼電路的另一實(shí)施例。除了圖4中所示的組件之外，該圖還表示了接收機(jī)電路50a-d和發(fā)射機(jī)電路53a-d、配置電路54、多路復(fù)用器56和另外的檢測(cè)器58a-d。接收機(jī)電路50a-d具有耦合到相應(yīng)的輸入/輸出32a-d的輸入以及耦合到多路復(fù)用器56的輸出。發(fā)射機(jī)電路具有耦合到多路復(fù)用器56的輸出的輸入以及耦合到相應(yīng)輸入/輸出的輸出。另外的檢測(cè)器58a-d具有輸入耦合到輸入/輸出。檢測(cè)電路34a-d和另外的檢測(cè)器具有輸出耦合到配置電路。配置電路54具有模式控制輸入耦合到模式控制電路36。配置電路54具有模式控制輸入耦合到模式控制電路36。配置電路54具有輸出耦合到發(fā)射機(jī)電路52a-d的啟動(dòng)輸入和多路復(fù)用器56的控制輸入。
在正常操作模式中，配置電路54控制輸入/輸出32a-d之間的傳送方向。在另外的檢測(cè)器58a-d之一在其輸入/輸出32a-d上檢測(cè)到一個(gè)消息的開始時(shí)，就將這一開始傳送給配置電路54。配置電路54隨后切換到用于從這一輸入/輸出32a-d輸入的配置。在這種配置下，配置電路54啟動(dòng)發(fā)射機(jī)52a-d接通其他輸入/輸出(保持禁止，發(fā)射機(jī)耦合到已開始消息的輸入/輸出32a-d)，并指示多路復(fù)用器56將消息從接收此消息的那一接收機(jī)50a-d傳送給發(fā)射機(jī)52a-d。只要消息還在繼續(xù)，配置電路54就維持這一配置。
另外的檢測(cè)器58a-d在睡眠模式中不接收功率。在從睡眠模式到正常模式轉(zhuǎn)換時(shí)，配置電路54進(jìn)入其中根據(jù)來(lái)自操作在睡眠模式中的檢測(cè)電路34a-d的信號(hào)來(lái)選擇配置的狀態(tài)。忽略隨后的來(lái)自另外的檢測(cè)器58a-d的檢測(cè)信號(hào)，直至該消息結(jié)束。因而，就不會(huì)耗費(fèi)時(shí)間等待另外的檢測(cè)器58a-d通電，并且在這些另外的檢測(cè)器58a-d通電期間沒(méi)有出現(xiàn)差錯(cuò)的風(fēng)險(xiǎn)。最好，僅在另外的電路39通電時(shí)才接通另外的檢測(cè)器58a-d的電源，由此在正常模式操作的開頭降低來(lái)自充電電容器306的功率消耗。
在另一個(gè)實(shí)施例(未表示)中，另外的檢測(cè)器58a-d的輸入被連接到接收機(jī)50a-d的輸出而不是如圖5中所示的輸入。這樣，另外的檢測(cè)器就不需要對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大或?yàn)V波(因?yàn)檫@由接收機(jī)50a-d完成)。這在實(shí)現(xiàn)時(shí)不會(huì)因?yàn)榻邮諜C(jī)從睡眠模式切換到正常模式的接通延遲而造成延遲，因?yàn)闄z測(cè)電路34是在該轉(zhuǎn)換之后控制該配置的。
時(shí)隙多路復(fù)用協(xié)議可以用于給有權(quán)發(fā)送消息的節(jié)點(diǎn)電路10a-f分配時(shí)隙。在這種情況下，配置電路54可以不根據(jù)時(shí)間而根據(jù)另外的檢測(cè)器58a-d的檢測(cè)或僅僅不根據(jù)這種檢測(cè)來(lái)選擇配置。例如，配置電路可以被安排為對(duì)接收到同步信號(hào)之后的時(shí)隙數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，并且利用此計(jì)數(shù)來(lái)選擇配置，有可能在檢測(cè)器58a-b在相關(guān)時(shí)隙內(nèi)沒(méi)有檢測(cè)到消息時(shí)禁止發(fā)射機(jī)52a-d。在這種情況下，在從睡眠模式到正常模式的切換時(shí)，配置的選擇最初僅僅是由檢測(cè)電路34a-d確定的，而與時(shí)隙無(wú)關(guān)。因而，配置電路54在睡眠模式中就不需要對(duì)時(shí)隙計(jì)數(shù)，且在其啟動(dòng)發(fā)射機(jī)52a-d以發(fā)送消息41的剩余部分48之前不需要處理同步信號(hào)。
將理解，相對(duì)圖5有可能作出許多變更。例如，多路復(fù)用器56的功能可以通過(guò)在每個(gè)接收機(jī)50a-d的輸出端上包括一個(gè)三態(tài)驅(qū)動(dòng)器、集電極開路電路或漏極開路電路來(lái)實(shí)現(xiàn)。在這種情況下，這一三態(tài)驅(qū)動(dòng)器或漏極/集電極開路電路的輸出可以交叉連接到接收機(jī)50a-d的輸出和發(fā)射機(jī)52a-d的輸入，也就是說(shuō)，如果配置電路54具有輸出以啟動(dòng)接收機(jī)50a-d之一，而無(wú)論在那個(gè)接收機(jī)50a-d的輸入上能否檢測(cè)到消息。
一般來(lái)說(shuō)，也就是，不限于圖4和5的實(shí)施例，在由于需要通電和/或在從睡眠模式切換到正常模式之后對(duì)電路進(jìn)行初始化的需求而可能出現(xiàn)延遲的任何一點(diǎn)上都可以采取措施來(lái)減少這種延遲。在實(shí)施例中，這是通過(guò)選擇地分配等待周期(例如，在電源正常操作之前的等待周期)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，或在進(jìn)入正常模式之前采用替代電路(例如檢測(cè)器)來(lái)執(zhí)行在開始傳送消息的剩余部分之前所需要的功能。
而且，能夠?yàn)橹欣^電路增加本地消息源。不需要檢測(cè)器來(lái)檢測(cè)來(lái)自此消息源的消息，因?yàn)橹欣^電路必須離開睡眠模式才能發(fā)送來(lái)自這樣的消息源的消息，對(duì)于這種內(nèi)部消息源，可以省略用于確保盡可能多地發(fā)送剩余部分的步驟。
權(quán)利要求
1.一種通信總線系統(tǒng)，包括多個(gè)節(jié)點(diǎn)電路(10a-d)和耦合節(jié)點(diǎn)電路的中繼電路(12，14，16)，中繼電路(12，14，16)可操作在睡眠模式和正常模式中，其中中繼電路(12，14，16)包括收發(fā)信機(jī)電路(124，164)，用于在正常模式中在節(jié)點(diǎn)電路(10a-d)之間中繼消息(21)，收發(fā)信機(jī)電路(124，164)在睡眠模式中被斷電并在正常模式中被通電；檢測(cè)器電路(120，160)，用于至少在中繼電路(12，14，16)處于睡眠模式中時(shí)檢測(cè)輸入消息；模式控制電路(122，162)，用于為響應(yīng)檢測(cè)器電路(120，160)對(duì)輸入消息(21)的檢測(cè)而給收發(fā)信機(jī)通電，其中模式控制電路(122，162)被安排為在通電之后使收發(fā)信機(jī)(124，164)中繼輸入消息(21)的剩余部分(25)。
2.按照權(quán)利要求1的通信總線系統(tǒng)，其中中繼電路包括具有充電電容器(306)的電源電路(30)，電源電路(30)至少可操作在睡眠模式和正常模式中，電源電路(30)被安排為在模式控制電路(36)的控制下在睡眠模式中以比正常模式低的速率對(duì)充電電容器(306)充電；檢測(cè)器(34a-d)，在睡眠模式中從充電電容器(306)接收功率；收發(fā)信機(jī)電路(38)，被耦合到充電電容器(306)，收發(fā)信機(jī)電路(38)包括中斷電路(37a)，用于中斷收發(fā)信機(jī)(38)消耗來(lái)自電源電路(30)的功率；模式控制電路(36)，被安排為在檢測(cè)到輸入消息(41)時(shí)解除所述中斷，模式控制電路(36)在從睡眠模式至正常模式的切換期間電源電路(30)開始提供較高的充電速率的時(shí)間之前使收發(fā)信機(jī)電路(38)開始中繼輸入消息(41)的剩余部分(48)。
3.按照權(quán)利要求2的通信總線系統(tǒng)，模式控制電路(36)被安排為在睡眠模式中禁止中繼電路中除收發(fā)信機(jī)(38)之外的其他電路(39)對(duì)電源電路(30)的功率消耗，直至從睡眠模式切換到正常模式之后電源電路(30)開始提供較高的充電速率為止。
4.按照權(quán)利要求1的通信總線系統(tǒng)，中繼電路包括用于消息的多個(gè)輸入和輸出(32a-d)；配置電路(54)，用于配置收發(fā)信機(jī)電路(50a-d，52a-d)從輸入(32a-d)之一朝向至少一部分輸出(32a-d)的中繼操作的方向；檢測(cè)電路(34a-d)，被耦合到配置電路(54)，用于根據(jù)檢測(cè)電路在睡眠模式中檢測(cè)到所述消息的那一個(gè)輸入(32a-d)的檢測(cè)來(lái)配置中繼輸入消息(41)的剩余部分(48)的方向。
5.按照權(quán)利要求1的通信總線系統(tǒng)，中繼電路包括另外的檢測(cè)電路(58a-d)，用于在正常模式期間檢測(cè)消息從哪一個(gè)輸入到達(dá)，并且用于控制配置電路(54)以便對(duì)于所述輸入消息之后的至少一個(gè)另外消息在正常模式中按照所述一個(gè)輸入(32a-d)來(lái)配置所述方向，另外的檢測(cè)電路(58a-d)提供比檢測(cè)電路(32a-d)更快速的檢測(cè)并在睡眠模式中被斷電。
6.按照權(quán)利要求4的通信總線系統(tǒng)，其中總線系統(tǒng)可根據(jù)時(shí)隙多路復(fù)用協(xié)議操作，中繼電路包括維持至輸入(32a-d)的時(shí)隙分配的時(shí)隙選擇單元(54)，以控制配置電路(54)在分配給每個(gè)特定輸入(32a-d)的時(shí)隙中從每個(gè)特定輸入(54a-d)啟動(dòng)中繼消息，其中在從睡眠模式到正常模式的切換期間，由檢測(cè)電路(34a-d)接管所述啟動(dòng)。
7一種中繼電路，用于根據(jù)前述任何一項(xiàng)權(quán)利要求的通信總線系統(tǒng)中，該中繼電路包括收發(fā)信機(jī)電路(124，164)，用于在正常模式中在節(jié)點(diǎn)電路的端子之間中繼消息(21)，收發(fā)信機(jī)電路(124，164)在睡眠模式中被斷電并在正常模式中被通電；檢測(cè)器電路(120，160)，用于至少在中繼電路(12，14，16)處于睡眠模式中時(shí)檢測(cè)輸入消息；模式控制電路(122，162)，被安排為給收發(fā)信機(jī)(124，164)通電以響應(yīng)檢測(cè)器電路(120，160)對(duì)輸入消息(41)的檢測(cè)，其中模式控制電路(122，162)被安排為在通電之后使收發(fā)信機(jī)(124，164)中繼輸入消息(21)的剩余部分(25)。
全文摘要
通信總線系統(tǒng)包括多個(gè)節(jié)點(diǎn)電路(10a－d)和耦合節(jié)點(diǎn)電路(10a－d)的中繼電路(12，14，16)。中繼電路(12，14，16)具有用于在正常模式中在節(jié)點(diǎn)電路(10a－d)之間中繼消息(21)的收發(fā)信機(jī)電路(124，164)。收發(fā)信機(jī)電路(124，164)在睡眠模式中被斷電。檢測(cè)器電路(120，160)在中繼電路(12，14，16)處于睡眠模式中時(shí)檢測(cè)輸入消息(41)。模式控制電路(122，162)為響應(yīng)輸入消息(21)的檢測(cè)而對(duì)收發(fā)信機(jī)(124，164)通電。采取步驟來(lái)保證在正常模式中消息(21)將不以不可讀的形式被中繼。模式控制電路(122，162)被安排為在通電之后使收發(fā)信機(jī)(124，164)中繼輸入消息(21)的剩余部分(25)。在一個(gè)實(shí)施例中，在電源(30)在正常模式中控制電源電壓之前，從電源(30)中的電容器(306)消耗發(fā)送輸入消息(21)的剩余部分(25)所需的功率。在另一個(gè)實(shí)施例中，檢測(cè)器電路(120，160)在正常模式開始時(shí)代替在正常模式中正?？刂撇僮鞣较虻牧硗鈾z測(cè)器(58a－d)臨時(shí)控制收發(fā)信機(jī)(124，164)的操作方向。
文檔編號(hào)G06F1/32GK1606725SQ02825481
公開日2005年4月13日 申請(qǐng)日期2002年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月21日
發(fā)明者P·W·H·霍特斯, H·博伊澤, H·G·J·沃斯, S·G·E·布特塞拉亞爾 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司