專利名稱：通信設備與外部輔助設備之間的通信協(xié)議的制作方法
背景技術：
I.發(fā)明領域本發(fā)明一般涉及數字通信協(xié)議，尤其涉及諸如便攜無線電話的通信設備與諸如免提電話機的外部輔助設備之間的新穎和改進通信協(xié)議。
II.現有技術的描述在數字聲頻處理技術中，聲頻頻帶編碼器/解碼器(CODEC)常被用于將模擬聲頻信號轉變?yōu)榫幋a的數字信號，反之亦然。例如，CODEC可以接收麥克風的模擬輸出并將麥克風產生的模擬聲頻信號轉變?yōu)槊}碼調制(PCM)編碼數字聲頻信號，在數字信號處理器(DSP)中作進一步數字信號處理。另外，CODEC可以接收來自DSP的PCM編碼數字聲頻信號并將其轉變?yōu)槟M聲頻信號，供聲頻揚聲器使用。當然，CODEC可以使用本技術領域公知的另外的數字編碼技術，如A律、μ律等，或者可以僅使用任何其他線性或非線性編碼技術。
具有內部CODEC的典型便攜無線電話可以與一個或多個外部輔助設備接口。例如，便攜無線電話用戶在駕駛時可能需要在其汽車內使用其便攜無線電話，因此將它與免提電話機、功率增強器、和/或話音控制撥號器或話音識別系統(tǒng)接口。免提電話機(或免提“話機”)允許用戶經外部揚聲器和麥克風進行電話呼叫，無需拿起無線電話，讓用戶免提以便于駕車。功率增強器將射頻信號耦合至便攜無線電話的天線，對射頻信號進行放大，以便在脫離汽車電池工作時以較高功率發(fā)送和接收。話音撥號器響應于用戶的語音命令。例如，根據話音命令的一組預先編程電話號碼的撥號、一次撥各個數字中的一個，或者改變無線電話的工作模式。這些輔助設備常常同時作為汽車適配器話機的一部分使用。
便攜無線電話與外部汽車話機之間的典型接口電路在1996年1月31日提交的題為“PORTABLE COMMUNICATION DEVICE AND ACCESSORY SYSTEM”的美國專利申請?zhí)?8/593,305中給出，該專利申請已轉讓給本發(fā)明的受讓人，在此通過參考引入。上述申請揭示了一種便攜通信設備和輔助設備系統(tǒng)，它能夠同時使話音和控制命令在單個柔性數字接口上在便攜通信設備與外部輔助設備之間進行通信。當便攜通信設備與外部輔助設備接口(如功率增強器和免提話機)時，微處理器配置串行通信總線對外部功率增強器和免提話機傳送數字話音數據和數字控制命令二者。外部免提話機包括其自身的輔助CODEC，對模擬話音信號進行編碼以及對數字話音數據進行解碼。當便攜通信設備不與外部輔助設備接口時，微處理器配置該串行通信總線對內部CODEC傳送數字話音數據，CODEC供便攜設備自身麥克風和揚聲器使用。
然而，仍然需要一種在諸如便攜無線電話的通信設備與諸如免提話機的外部輔助設備之間實施通信協(xié)議的方法和裝置。
發(fā)明概要本發(fā)明是一種在通信設備(如蜂窩式電話)與外部輔助設備(如免提話機)之間同時進行話音和控制數據的通信的新穎和改進方法和裝置。裝置包括通信設備。這可以是蜂窩式電話。通信設備進一步包括微處理器、與微處理器耦合的聲碼器、與微處理器耦合的讀寫寄存器以及與聲碼器和寫入寄存器二者耦合的復用器。通信設備在數據總線上與外部輔助設備進行通信。外部輔助設備包括數字信號處理器和CODEC。
本發(fā)明的裝置執(zhí)行在此也稱為通信協(xié)議的方法。方法或協(xié)議是在數據總線上在通信設備與外部輔助設備之間進行話音和控制數據的通信。方法包括將多個位的序列格式化為第一時隙和第二時隙的重復序列；在第一時隙內發(fā)送話音數據和在第二時隙內發(fā)送控制數據。值得注意的是，每個第二時隙的第一位包括一個在相繼的第二時隙之間在高值與低值(例如“1”或“0”)之間交替改變的時鐘位。這允許接收端(即通信設備內微處理器或是外部輔助設備內數字信號處理器)區(qū)分數據的相繼的字節(jié)。
第二時隙的序列包括N+1個字節(jié)，這N+1個字節(jié)的起始字節(jié)進一步包括一個同步位序列。這N+1個字節(jié)的第二個字節(jié)包括定義其余N+1個字節(jié)的含義的模式位(例如數據位)。較佳地，N是一個奇數整數，使得所有的命令和控制信息表示為偶數個控制字節(jié)。因此，當與交替變化時鐘位方案組合時，這保證起始位總是用相同時鐘位開始。
N+1個字節(jié)的最后一個字節(jié)的時鐘位具有與N+1個字節(jié)的起始字節(jié)的時鐘位的相反極性。這允許接收端區(qū)分可以在兩個或多個控制字節(jié)上擴展、與話音數據交替的相繼命令。方法進一步包括將各個第三和更高階N+1字節(jié)中每一個的第二位設定為與各個第三和更高階N+1個字節(jié)中每一個的時鐘位相反的極性。這防止了接收端混淆包含數據的控制字節(jié)與包含同步位序列的控制字節(jié)。
附圖簡述從以下結合附圖所作的對本發(fā)明較佳實施例的詳細描述中，本發(fā)明的這些特征、目的和優(yōu)點將更加清楚，圖中，相似的參考符號在整個附圖中所表示的相之對應。


圖1是本發(fā)明裝置的功能框圖。
圖2是本發(fā)明的示例實施例的時序圖。
較佳實施例的詳細描述圖1示出本發(fā)明的裝置的功能框圖。圖中示出的諸如便攜蜂窩式電話、PCS電話、PDA或類似物的通信設備100的所選部分在數據總線101上與外部輔助設備102接口。在本較佳實施例中，數據總線101是全雙工、同步串行總線，示例的數據率為每秒128千比特(kbps)。數據總線101將脈碼調制(PCM)數據從通信設備100運載到外部輔助設備102以及從外部輔助設備102運載到通信設備100。
在本較佳實施例中，作為通信設備100一部分示出的功能塊單元(例如微處理器106、讀出寄存器104、寫入寄存器112、編碼器108、解碼器110和復用器(MUX)114)全部實施在單個專用集成電路(ASIC)中。將所有這些功能塊組合在單個ASIC中具有本領域所公知的幾個優(yōu)點，包括降低功耗、縮小尺寸和降低成本。然而，本發(fā)明設想，可以按照需要將這些功能塊的一些或全部在物理上分離的器件中實施或者組合。這些功能塊的實際實施是基于特定應用的設計選擇，不背離本發(fā)明。同樣，作為外部輔助設備102一部分示出的功能塊單元可以作為單個ASIC或者在物理上分離的單元中實施，而不背離本發(fā)明。
數據總線101的本較佳格式包括兩個8位、8kHz時隙的重復序列。換句話說，128kbps數據流可以被看作兩個8位采樣的塊，每秒8千個采樣。采用兩個8位塊中的第一個發(fā)送數據采樣。較佳地，數據采樣可被壓擴。在示例的話音應用中，數據采樣較佳地被壓擴為8位μ律或A律。應當理解，可以采用其他壓縮方案，正如本領域所公知的，或者數據可以僅僅是線性(非壓擴)的。采用兩個8位塊中的第二個發(fā)送控制命令。這些控制命令可以各種操作模式，包括話音識別、聲音回波抵消、自動增益控制等等。
正如從圖1能看到的，有兩條數據路徑，微處理器106可以在數據總線101上將控制命令發(fā)布給外部輔助設備102。第一路徑當微處理器106產生8位控制字節(jié)時開始，8位控制字節(jié)然后被送至解碼器110。解碼器110和編碼器108一起形成話音編碼器/解碼器(聲碼器)，正如1995年5月9日提交的題為“Variable Rate Vocoder”美國專利號5,414,796中描述的，該專利已轉讓給本發(fā)明的受讓人，在此通過參考引入。解碼器110將來自微處理器106的8位控制字節(jié)與經壓擴話音數據的8位字節(jié)相組合，將組合后的8位字節(jié)(總共16位)經MUX 114在數據總線101上發(fā)送到外部輔助設備102。當利用第一路徑時，微處理器106配置MUX 114在數據總線101上傳送解碼器110的輸出。這個第一路徑是有用的，例如對于當解碼器110處于“開”(即上電(接通電源)和有效處理話音采樣)時微處理器106以聲音回波抵消模式發(fā)送控制數據。
第二路徑當微處理器106產生8位控制字節(jié)時開始，此8位控制字節(jié)然后被寫入到寫入寄存器112中。寫入寄存器較佳地為16位寬。如果微處理器106不能象8kHz那樣快地讀出或寫入數據，它僅能將8位控制字節(jié)寫入到寫入寄存器112的第2字節(jié)中。寫入寄存器112可以共同位于與解碼器110相同的聲碼器中。8位控制字節(jié)然后基于數據總線101上的PCM中斷在數據總線101上通過MUX114被發(fā)送。注意在這個第二路徑中，解碼器110不需要“打開”。這個第二數據路徑是有用的，例如對于當解碼器110處于“關”時微處理器106以話音識別模式傳送控制數據。
在兩種情況中，壓擴數據(例如第一個8位塊中的話音數據)通過AUX DSP116提供給CODEC 120。CODEC 120對話音數據解碼，并將其轉變?yōu)槟M聲頻頻率話音信號，在揚聲器118上再現?？刂谱止?jié)(例如第二個8位塊中的控制命令)提供給外部輔助設備102中的合適實體。例如，聲音回波抵消命令提供給AUX DSP 116。
在反向(即從外部輔助設備102到通信設備100)上，輔助數字信號處理器(AUX DSP)116在128kbps數據總線101上將兩個8位、8kHz采樣傳送給解碼器108和讀出寄存器104二者。再有，兩個8位塊的第一個包括壓擴數據(例如由麥克風122感測和由CODEC 120編碼的話音數據)，第二個8位塊包含控制數據。
較佳地，讀出寄存器104是16位寬。第一和第二時隙二者(來自AUX DSP116的PCM和控制字節(jié))以8kHz更新讀出寄存器104(即接收一個新采樣每次更新)。如果微處理器106不能足夠快地讀出PCM采樣(第一時隙)，在微處理器106能夠讀出它之前該采樣可以被重寫。一般微處理器106不能夠如此快地讀出該讀出寄存器104。因此，在較佳實施例中，控制字節(jié)(第二時隙)被重復，例如10ms或80次，以允許有充分時間讓微處理器106讀出它。然后它能夠讀出讀出寄存器104的控制字節(jié)位置中的消息，即使他必需忽略PCM字節(jié)。
在本較佳實施例中，讀出寄存器104是微處理器讀出寄存器，它可以作為微處理器106的一部分實施。然而，在圖1中，為揭示清楚起見，它是作為一個單獨功能塊示出的。然后微處理器106在其方便時(即不必按數據總線101的數據率同步進行)可以讀出讀出寄存器104的內容。這個反向數據路徑被用于AUX DSP 116將信息傳送給微處理器106，例如以聲音回波抵消或話音識別模式。
本發(fā)明還提供一種綜合通信協(xié)議，它允許通信設備100與外部輔助設備102之間的全雙工通信。在通信設備100或外部輔助設備102上運行的任何應用(例如，在微處理器106或AUX DSP 116中的軟件例行程序)可以使用本發(fā)明的通信協(xié)議，它需要在數據總線101上使用全雙工消息接發(fā)。例如，話音識別應用或聲音回波抵消應用可能需要使用這種協(xié)議。
現在參考示例的實施例描述本發(fā)明的新穎通信協(xié)議，該實施例使便攜無線電話與具有話音識別(VR)、聲音回波抵消(AEC)、音量控制和聲頻控制的外部汽車免提電話適配器接口。應當理解，本發(fā)明可等同地應用于具有其他應用的其他實施例。然而，為揭示的簡單和清楚起見，將參考這個示例的實施例描述本發(fā)明。
本發(fā)明的示例實施例提供從微處理器106到外部輔助設備102進行通信的不同類型命令。這些命令類型包括1.類命令；
2.從微處理器106到AUX DSP 116中話音識別單元(VRU)的命令；3.從微處理器106到AUX DSP 116中AEC的命令；4.從微處理器106到AUX DSP 116的音量控制命令；和5.從微處理器106到AUX DSP 116的聲頻控制命令。
來自微處理器106的類命令在外部輔助設備102的任何工作狀態(tài)期間被AUX DSP 116接收并起作用。這些類命令包括1.軟件版本號(SVN)詢問；2.汽車免提電話狀態(tài)詢問；3.確認信息；4.到空閑模式；5.到另一種協(xié)議；6.掉電延遲設定；和7.擴展軟件版本號詢問。
微處理器106在上電后使用軟件版本號詢問命令來詢問外部輔助設備102的軟件版本號。軟件版本號詢問命令允許微處理器106確定外部輔助設備102的的軟件版本號是否是支持特定應用(如話音識別)的正確版本。
汽車免提電話狀態(tài)詢問命令允許微處理器106在適當時查詢外部輔助設備102的當前狀態(tài)。這允許微處理器106檢驗微處理器106與AUX DSP 116之間工作模式的一致性。例如，這一命令允許微處理器106就保密手機狀態(tài)、聲頻路徑設置、立體聲靜音/非靜音狀態(tài)、通電狀態(tài)和音量狀態(tài)在其方便時刷新其自身存儲器。如果由AUX DSP 116報告的實際模式不同于由微處理器106預計的模式，那么微處理器106可以命令外部輔助設備102改變其工作狀態(tài)，或者微處理器106可以改變其自身內部狀態(tài)，再次與外部輔助設備102相一致。
在來自AUX DSP 116的一組信息被微處理器106接收后，微處理器106將向AUX DSP 116傳送確認信息命令。AUX DSP 116在從微處理器106接收到這一確認信息命令之前將不傳送下一組信息。因此，確認信息命令提供數據總線101上的可靠數據傳輸。
到空閑模式命令指令AUX DSP 116進入空閑模式(即離開現行應用)。這一命令允許微處理器106將AUX DSP 116從任何工作模式切換到空閑狀態(tài)。有兩個條件能夠導致AUX DSP 116進入空閑狀態(tài)。第一，如果微處理器106傳送到空閑模式命令，第二，如果AUX DSP 116在預定時間后，還未接收到本發(fā)明所使用的時鐘信號(以下作更全面討論)。在示例的實施例中，這個預定時間是8.75ms。
到另一種協(xié)議模式命令指令AUX DSP 116使用另一種通信協(xié)議，而不是這里揭示的本發(fā)明的通信協(xié)議。這另一種通信協(xié)議可以是前一代的協(xié)議或者支持附加或分別特征和應用的協(xié)議。
掉電延遲設定命令由話機用于當外部輔助設備102被連接到外部電源(如汽車點火器)以及外部電源被關閉時延遲外部輔助設備102的掉電動作。
擴展軟件版本號詢問被微處理器106用于詢問來自AUX DSP 116的擴展版本標記。在這一示例的實施例中，擴展版本標記由8個ASCII字符構成。例如，這8個ASCII字符可以被用于表示AUX DSP 116軟件所用的文件名。
在AUX DSP 116內具有話音識別(VR)能力的示例實施例中，微處理器106還將命令傳送到AUX DSP 116內的話音識別單元(VRU)。VRU的更詳細討論在某年某約某日提交的題為“VOICE RECOGNITION USER INTERFACE FOR TELEPHONEHANDSET”的美國專利申請?zhí)杧x/xxx，xxx，代理檔案號990049中給出，該專利申請轉讓給本發(fā)明的受讓人，在此通過參考引入。在上述申請中，VR模板和相應電話號碼被保存在AUX DSP 116中。因此，微處理器106將傳送到AUX DSP 116的一組示例的命令包括如下1.VR初始化2.VR識別3.YES(是)(YES鍵)4.NO(否)(NO鍵)5.CANCEL/CLEAR(刪除或清除)(CANCEL/CLEAR鍵)6.NEXT/MORE(下一個/多個)(NEXT/MORE鍵)7.PREVIOUS(前一個)(PREVIOUS鍵)8.Train基本組9.Train數字組10.Force Program(Force程序)(PROGRAM鍵)11.Force Retrain(RETRAIN鍵)12.Force Train(TRAIN鍵)
13.VR存儲器復位14.清除電話號簿15.VR狀態(tài)詢問16.入局呼叫17.入局漫游呼叫18.數字0-9，#(鎊鍵)，*(星鍵)，暫停19.數字串結束來自用戶接口(未示出)(如小鍵盤)的任何輸入經微處理器106翻譯被發(fā)送到AUX DSP 116內的VRU，以維持通信設備100與外部輔助設備102之間的同步。這保證VRU將適當動作，如播放正確話音提示，以請求來自用戶的聲頻輸入。
VR初始化命令用于驅動AUX DSP 116從空閑模式(這里未正在執(zhí)行VR任務)到VR備用模式。VR識別命令將正常地跟隨VR初始化命令并用于驅動AUXDSP 116從VR備用模式到VR識別模式，這里有效地執(zhí)行話音識別任務。在較佳實施例中，響應于用戶撳下小鍵盤(未示出)上的相關鍵而傳送YES、NO、CANCEL/CLEAR、NEXT/MORE、PREVIOUS、數字0-9、鎊、星和暫停命令。這提供用戶對提示作出響應和來自VRU的菜單選擇的手段。
Train基本組、Train數字組、Force Program、Force Retrain和ForceTrain命令用于“訓練”VRU識別各個說話者的話音，包括識別命令、數字和姓名。VR存儲器復位命令用于使姓名、相關電話號碼和VR模板復位。換句話說，這一命令將引起AUX DSP 116擦除所有的已編程存儲器。清除電話號薄命令用于使用戶自身個人電話號簿目錄的所有項目復位，包括姓名和相關電話號碼。清除電話號薄命令與VR存儲器復位命令不同，并不擦除與控制字相關的VR模板。
VR狀態(tài)詢問命令被微處理器106用于確定VRU的當前狀態(tài)(例如空閑、備用或話音識別模式)。入局呼叫和入局漫游呼叫命令被微處理器106用于通知AUX DSP 116存在一個VR模式的入局呼叫。相應地，VRU將播放一個適當話音提示，請求來自用戶的輸入。數字串結束命令被微處理器106用于把數字串(如一個電話號碼)結束傳送給AUX DSP 116。
在示例的實施例中，微處理器106還向AUX DSP 116內的聲頻回波抵消器(AEC)傳送命令。如果通信設備100是雙模模擬/CDMA無線電話，這些AEC控制命令包括1.FM AEC On；2.CDMA AEC On(噪聲抑制開始)；和3.CDMA AEC On(噪聲抑制結束)。
微處理器106可以命令AUX DSP 116通過利用以上說明的VR初始化命令從AEC模式切換到VR模式。
在示例的實施例中，微處理器106還將PCM音量控制的命令傳送到AUX DSP116。這些命令被用于數字方式調節(jié)AUX DSP 116內輸出語音音量。微處理器106將PCM音量水平指數傳送到AUX DSP 116。
在示例的實施例中，微處理器106還將聲頻控制命令傳送到AUX DSP 116。這些命令被用于例如靜音和不靜音位于同一車輛內的汽車立體聲的聲音，使得用戶的話音可以被VRU聽到。另一個例子是保密手機操作命令，這將靜音麥克風122的聲音，使得用戶可以說話，而被叫方聽不到用戶話音。
本發(fā)明的示例實施例還提供從AUX DSP 116到微處理器106進行通信的不同類型信息。這些信息包括1.軟件版本號(SVN)；2.VR模式；3.類模式；和4.擴展軟件版本號。
SVN被用作對上述的來自微處理器106軟件版本詢問命令的響應。在示例的實施例中，SVN的范圍從按十進制為0到1023。AUX DSP 116可以在PCM時鐘信號(下面將作更全面描述)首先被AUX DSP 116檢測之后自發(fā)地將與諸如保密手機狀態(tài)和VR狀態(tài)一起的SVN報告給微處理器106。
基于從微處理器106到AUX DSP 116的上述的VR模式命令，可以看出，AUX DSP 116內的VRU必須提供特定信息返回給微處理器106。例如，AUX DSP116可以發(fā)送VSN和VWN(詞匯字號碼)，傳送以數字串命令結束的數字序列，提交話音撥號的數字。它也可以報告VR狀態(tài)以及請求通信設備100內顯示器(未示出)提供適當視覺用戶反饋(例如菜單和消息)，在以VR模式操作的同時指導用戶。另外，AUX DSP 116可以使用VR數字和數字串結束命令來減少話務和加速話音撥號過程，與VSN和VWN消息相比較。然而，這限制于僅僅數字，不是控制字節(jié)。
一般模式信息包括以下1.保密手機摘機/掛機；2.當前聲頻路徑；3.PCM音量控制；4.通電狀態(tài)；5.立體聲靜音/不靜音；和6.汽車免提電話模式。
這些信息組中的每一個傳遞外部輔助設備102的各種操作參數和狀態(tài)的信息。這一信息在微處理器106作出特定請求時可以從AUX DSP 116提供給微處理器106。另外，AUX DSP 116在狀態(tài)改變時可以自發(fā)地報告一些或全部上述信息。例如，當保密手機位置變化時，當通電狀態(tài)變化時，當數據檢測狀態(tài)變化時，或者當VRU改變其操作狀態(tài)時。
如前所述，擴展SVN信息被存儲在AUX DSP 116中，作為版本標記，它由8個ASCII字符組成。例如，版本標記可以用于對DSP軟件源文件的文件名編碼。只有當微處理器106發(fā)送上述擴展SVN詢問命令時才報告擴展SVN信息。
現在參考圖2A和2B，圖中示出數據總線101上所使用的信令格式的時序圖。圖2A示出兩個8位時隙中的第一時隙的時序圖，圖2B示出兩個8位時隙中的第二時隙的時序圖。注意為了說明清楚和連續(xù)起見，在圖2A和2B之間存在一些重疊。正如前面所述，圖2A中所示的第一時隙用于攜載諸如話音數據的μ律編碼數據。圖2B中所示的第二時隙用于攜載控制數據和信息數據，如上述的控制命令和信息群。
正如從圖2A和2B中看到的，PCM時鐘較佳地是128kHz時鐘信號。一個單獨的信號，PCM SYNC較佳地是8kHz同步信號。在圖2A中，PCM SYNC信號對第一時隙是低的。在圖2B中，PCM SYNC信號對于第二時隙是高的。圖2A和2B的信號PCM DATA OUT和PCM DATA IN被用于攜載數據總線101上的實際信息數據。在圖2A和2B中，PCM DATA OUT和PCM DATA IN信號對每個數據位被表示為或是高狀態(tài)或是低狀態(tài)，根據它們攜載的數據位的值。
在圖2A中，PCM DATA OUT表示為由數據位D7/、D6/、D5/、D4/、D3/、D2/、D1/和D0/組成。同樣，在圖2A中，PCM DATA IN表示為由數據位D7、D6、D5、D4、D3、D2、D1和D0組成。這些數據位代表8位第一時隙，它攜載通信設備100與外部輔助設備102之間的μ律編碼話音數據。這些位在數據總線101上被PCM時鐘信號串行計時。信號PCM DATA OUT以從通信設備100到外部輔助設備102的方向流動。信號PCM DATA IN以從外部輔助設備102到通信設備100的相反方向流動。PCM時鐘信號和PCM SYNC信號以從通信設備100到外部輔助設備102的方向流動。
在第一個8位時隙的結束時，第二個8位時隙開始。第二個8位時隙示于圖2B中。在圖2B中，PCM DATA OUT表示為由單個時鐘位，Clock/，和7個數據位，Data6/、Data5/、Data4/、Data3/、Data2/、Data1/和Data0/組成。這些時鐘和數據位代表第二個8位時隙，它攜載命令和控制數據，如以上描述的，從微處理器106到AUX DSP 116。Clock/位被用于鎖存時隙上的數據并將其組合。Data6/-Data0/位是用于累積來自微處理器106的控制信息的每個時隙上每個采樣的7個位。同樣，PCM DATA IN表示為由單個時鐘位，Clock和7個數據位，Data6、Data5、Data4、Data3、Data2、Data1和Data0組成。這些時鐘和數據位代表第二個8位時隙，它攜載信息和詢問響應數據，如以上描述的，從AUX DSP 116到微處理器106。
在微處理器106到AUX DSP 116的方向上，對于N+1個字節(jié)命令，在以下的表1中給出由第二時隙攜載的信息的格式。
表1 N+1字節(jié)命令的位配置
正如從表1看出的，來自微處理器106的任何命令的起始字節(jié)(字節(jié)0)以設定為0(低)的時鐘位開始。或者，在不同實施例中它可以設定為高。然而，正如從表1看出的，每個字節(jié)的時鐘位交替改變以允許AUX DSP 116保持對時隙上命令的跟蹤。任何命令的起始字節(jié)的下7個位是同步位S6、S5、S4、S3、S2、S1和S0。這些同步位一起形成同步標題。在示例的實施例中，一個命令數據包的同步標題是位圖‘1111110’(0x7e十六進制)。注意表1的同步位不同于圖2A和2B的PCM SYNC信號，后者是一個單獨信號。
任何命令的下一個字節(jié)(字節(jié)1)以與啟動前一字節(jié)所用的相反時鐘位開始。這里，由于前一字節(jié)以時鐘位‘0’開始，字節(jié)1以時鐘位‘1’開始。該字節(jié)的下3個位是模式位M2、M1和M0。這些模式位被用于識別由微處理器106發(fā)送的命令的類別或類型。在示例的實施例中，模式位配置在以下的表2中給出。
表2模式位配置
再參考表1，字節(jié)1的其余位，D3、D2、D1和D0是用于傳送實際命令的數據位，其定義取決于前一模式位的值。換句話說，對于模式位[M2-M0]的每一組合，數據位[D3-D0]代表不同命令。上述命令中的每一個是通過模式位和數據位的不同組合表示的。長度多于兩個字節(jié)的命令也是通過增加數據字節(jié)的附加數目由表1中列出的格式提供的。對于這些附加數據字節(jié)中的每一個，應當注意Data6位的值設定為‘0’，以防止模式位和數據位的組合重復已保存的同步位圖‘1111110’(0x7e十六進制)。
還應當注意微處理器106命令總是由偶數個字節(jié)(即在表1中N+1是一個偶數)組成，總是以同步字節(jié)0x7e(十六進制)開始。每個命令的偶數總數個字節(jié)保證任何命令以設定為‘1’的時鐘位結束。這可防止混淆，任何命令的最后一個字節(jié)是一個新的命令字節(jié)塊的開始(這是以時鐘位‘0’開始)。
在以下的表3中表明了各種示例模式的數據位的示例配置。
表3模式0命令的數據位定義
表4模式1命令的數據位定義
表5模式2命令的數據位定義
表6模式3命令的數據位定義
表7模式4命令的數據位定義
表8模式5命令的數據位定義
再應當注意每個微處理器106命令的命令字節(jié)的總數(包括一個同步字節(jié))是偶數。這可以保證同步字節(jié)的時鐘位總是‘0’。由此便于AUX DSP 116內命令字節(jié)的積分。另外，存在兩種類型的從微處理器106到AUX DSP 116的確認命令。它們在以上的表3中列出為ACK_0和ACK_1。ACK_0被微處理器106用于確定來自AUX DSP 116的具有時鐘位‘0’的字節(jié)，而ACK_1被微處理器106用于確認來自AUX DSP 116的具有時鐘位‘1’的字節(jié)。微處理器106周期性地重復ACK命令。這可以防止微處理器106與AUX DSP 116之間在數據總線101上的通信的潛在死鎖。
AUX DSP 116對來自微處理器106的以上命令和信息數據解碼，并適當地作用在它們上。為了使AUX DSP 116對這些命令和信息正確地解碼，它必須通過對接收的字節(jié)的數目進行計數而確定它們的格式何時有效。根據上述協(xié)議，顯然入局信息組(例如命令)只有在接收了8個相繼的位時才是有效的。如果接收少于8個相繼的位，它們將被放棄，AUX DSP 116將開始再次計數。另外，如果接收有效的信息組(即所有8個相繼的位)，但是命令不是在上述協(xié)議中，他將被放棄。
本發(fā)明還提供信息從AUX DSP 116發(fā)送到微處理器106的協(xié)議。這與以上所述的從微處理器106發(fā)送到AUX DSP 116的協(xié)議十分相似。然而，將注意到以下特定差別。
以下的表9給出從AUX DSP 116到微處理器106的N+1個字節(jié)信息的位配置。從AUX DSP 116到微處理器106的任何上述信息可以利用表9的位配置發(fā)送。
表9(N+1)字節(jié)消息的位配置
正如從以上對表9與表1的比較中看出的，一個差別是從AUX DSP 116到微處理器106的任何消息的第一個字節(jié)(字節(jié)0)以時鐘位‘1’開始，而不是時鐘位‘0’開始。另外，從AUX DSP 116到微處理器106的任何消息的最后一個字節(jié)(字節(jié)N，這里N是一個奇數)將以時鐘位‘0’而不是時鐘位‘1’開始。如上所述，正是時鐘位的這一交替改變，消息的最后一個字節(jié)利用與消息的第一字節(jié)中使用的相反時鐘位，允許微處理器106準確地跟蹤接收的消息以及累積幾個字節(jié)的多位消息。
在示例的實施例中，從AUX DSP 116到微處理器106的同步位[S6-S1]不周于從微處理器106到AUX DSP 116的方向的以上所示的。在示例的實施例中，從AUX DSP 116的同步位[S6-S1]是‘1001100’。正如前面所述，這些同步位[S6-S1]的作用是區(qū)分從AUX DSP 116到微處理器106的兩個分別多位消息。
表9的模式位[M2-M0]的作用與以上的表1的用途相同。以下的表10示出從AUX DSP 116到微處理器106的消息的模式位配置。應當注意在第一信息組之后的數據位是如此設定的，使得Data6等于Clock/。這防止模式位加上數據位的序列模仿已保存的同步位圖，0xCC(十六進制)。還應當注意模式0(例如M2、M1和M0全都設定為0)不被允許，以致于信息組1不能是0x00圖案。不需要具有16位幀，這里在第一8位時隙內μ率數據是0x00，在第二8位時隙內消息數據也是0x00。這一全零序列可能被錯譯為外部輔助設備102斷開與數據總線101的連接。
表10模式位配置
對于不同模式中的每一模式，數據位具有不同含義，正如下表中列出的。對于模式1，[M2-M0]＝0x1，數據位被用于傳送一般模式和狀態(tài)信息。一般模式內的消息的數據格式是4字節(jié)消息，正如以下在表11中示出的。狀態(tài)的模式1命令可以在狀態(tài)改變時由AUX DSP 116自發(fā)地傳送，該狀態(tài)變化應對用戶顯示在顯示器(未示出)。例如，點火狀態(tài)變化、保密手機狀態(tài)變化、或VRU狀態(tài)變化。
表11模式1消息的數據位定義
對于模式2，消息是利用詞匯組號碼(VSN)和詞匯字號碼(VWN)的VR模式消息。詞匯字被劃分為詞匯組。每個詞匯字用VSN和VWN表示。表12示出將詞匯字映射到VSN和VWN、這需要四個信息組(字節(jié))來完成每個VSN和VWN組合的數據包。在以下的表12中給出這一四字節(jié)消息的數據位的格式，這里[D4-D0]是VSN(0x0-0x1F)，而[D15-D5]是VWN(0x0-0x7FF)。
表12詞匯字映射到VSN+VWN
模式3消息是SVN消息。在以下的表13中示出模式3消息的數據格式。模式3消息是4字節(jié)消息。模式3消息可以在PCM CLOCK信號(圖2)被AUX DSP116首先檢測時被AUX DSP 116自發(fā)地傳送，表示外部輔助設備102已經連接到通信設備100。
表13模式3消息的數據位定義
模式4消息是VR數字消息。在以下的表14中示出模式4消息的數據格式。模式4消息是2字節(jié)消息。
表14模式4消息的數據位定義
模式5消息是VR狀態(tài)消息。在以下的表15中示出模式5消息的數據格式。模式5消息是4字節(jié)消息。應當注意在以下的表15中，存在兩個組即組0和組1。當VR狀態(tài)詢問被AUX DSP 116接收時，將報告組0消息，以反映當前VR狀態(tài)。在適當的時候由AUX DSP 116自發(fā)地報告組1消息。
表15模式5消息的數據位定義
模式6消息是擴展SVN消息。在以下的表16中示出模式6消息的數據格式。擴展SVN消息是10字節(jié)消息。52個數據位被用于表示擴展SVN數據，正如前面所述，它由8個ASCII字符組成。在消息的最后8個字節(jié)中對每個字符的ASCII碼偏離‘0’字符的偏移編碼。
表16模式6消息的數據位定義
與從微處理器106到AUX DSP 116的命令一樣，從AUX DSP 116到微處理器106的所有消息由偶數個字節(jié)構成。然而，從AUX DSP 116到微處理器106的消息以時鐘位設定為‘1’的字節(jié)0xCC開始，以時鐘位設定為‘0’的最后字節(jié)結束。因此，每個消息至少是2字節(jié)消息。
從AUX DSP 116傳送到微處理器106的消息字節(jié)由微處理器106確認。AUXDSP 116并不傳送下一個消息字節(jié)，除非接收到一個相應確認命令。結果，讀出寄存器104(圖1)的內容保持未改變，直至微處理器106讀出該內容并送出確認命令為止。這保證微處理器106將不會失去讀出寄存器104的內容。
從AUX DSP 116到微處理器106的任何消息字節(jié)不會是全零(0x00)。原因是這一字節(jié)如果與0x00μ律數據字節(jié)組合會導致一個外部輔助設備102未連接到數據總線101的假指示。
因此，本發(fā)明提供一種通信設備與外部輔助設備之間的通信協(xié)議，以全雙工方式可靠地工作。提供的對較佳實施例的以上描述使本領域任何專業(yè)技術人員能夠制造或使用本發(fā)明。對這些實施例的各種改進對于本領域技術人員而言將是顯而易見的，這里所定義的一般原理可以應用于其他實施例，而無需使用創(chuàng)造能力。因此，本發(fā)明不希望被局限于這里所說明的實施例，而是按照與這里所揭示原理和新穎特征相一致的最寬范圍。
權利要求
1.一種在一條數據總線上在通信設備與外部輔助設備之間同時進行話音和控制數據通信的方法，其特征在于所述方法包括以下步驟將多個位的序列格式化為第一時隙和第二時隙的重復序列；在所述第一時隙內發(fā)送所述話音數據；在所述第二時隙內發(fā)送所述控制數據；其中每個所述第二時隙的第一位包括一個在相繼的第二時隙之間在高值與低值之間交替改變的時鐘位。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于第二時隙的所述序列包括N+1個字節(jié)，所述N+1個字節(jié)的起始字節(jié)進一步包括一個同步位序列。
3.如權利要求2所述的方法，其特征在于所述N+1個字節(jié)的第二個包括定義所述N+1個字節(jié)中其余字節(jié)的含義的模式位。
4.如權利要求3所述的方法，其特征在于N是一個奇數整數。
5.如權利要求4所述的方法，其特征在于所述N+1個字節(jié)的最后一個字節(jié)的所述時鐘位具有與所述N+1個字節(jié)的所述起始字節(jié)的所述時鐘位的相反極性。
6.如權利要求5所述的方法，其特征在于進一步包括將各個第三和更高階所述N+1個字節(jié)中每一個的第二位設定為與所述各個第三和更高階所述N+1個字節(jié)中每一個的所述時鐘位相反的極性。
7.一種同時進行話音和控制數據通信的裝置，其特征在于所述裝置包括具有微處理器的通信設備；和與所述通信設備耦合的用于將所述話音和控制數據提供給外部輔助設備的數據總線；其中所述微處理器將多個位的序列格式化為第一時隙和第二時隙的重復序列，并在所述第一時隙內發(fā)送所述話音數據和在所述第二時隙內發(fā)送所述控制數據；以及其中每個所述第二時隙的第一位包括一個在相繼的第二時隙之間在高值與低值之間交替改變的時鐘位。
8.如權利要求7所述的裝置，其特征在于第二時隙的所述序列包括N+1個字節(jié)，所述N+1個字節(jié)的起始字節(jié)進一步包括一個同步位序列。
9.如權利要求8所述的裝置，其特征在于所述N+1個字節(jié)的第二個包括定義所述N+1個字節(jié)中其余字節(jié)的含義的模式位。
10.如權利要求9所述的裝置，其特征在于N是一個奇數整數。
11.如權利要求10所述的裝置，其特征在于所述N+1個字節(jié)的最后一個字節(jié)的所述時鐘位具有與所述N+1個字節(jié)的所述起始字節(jié)的所述時鐘位的相反極性。
12.如權利要求11所述的裝置，其特征在于進一步包括將各個第三和更高階所述N+1個字節(jié)中每一個的第二位設定為與所述各個第三和更高階所述N+1個字節(jié)中每一個的所述時鐘位相反的極性。
13.一種同時進行話音和控制數據通信的裝置，其特征在于所述裝置包括具有數字信號處理器的外部輔助設備；和用于將所述話音和控制數據提供給通信設備的數據總線；其中所述數字信號處理器將多個位的序列格式化為第一時隙和第二時隙的重復序列，并在所述第一時隙內發(fā)送所述話音數據和在所述第二時隙內發(fā)送所述控制數據；以及其中每個所述第二時隙的第一位包括一個在相繼的第二時隙之間在高值與低值之間交替改變的時鐘位。
14.如權利要求13所述的裝置，其特征在于第二時隙的所述序列包括N+1個字節(jié)，所述N+1個字節(jié)的起始字節(jié)進一步包括一個同步位序列。
15.如權利要求14所述的裝置，其特征在于所述N+1個字節(jié)的第二個包括定義所述N+1個字節(jié)中其余字節(jié)的含義的模式位。
16.如權利要求15所述的裝置，其特征在于N是一個奇數整數。
17.如權利要求16所述的裝置，其特征在于所述N+1個字節(jié)的最后一個字節(jié)的所述時鐘位具有與所述N+1個字節(jié)的所述起始字節(jié)的所述時鐘位的相反極性。
18.如權利要求17所述的裝置，其特征在于進一步包括將各個第三和更高階所述N+1個字節(jié)中每一個的第二位設定為與所述各個第三和更高階所述N+1個字節(jié)中每一個的所述時鐘位相反的極性。
19.一種同時進行話音和控制數據通信的系統(tǒng)，其特征在于所述系統(tǒng)包括通信設備，所述通信設備進一步包括微處理器；與所述微處理器耦合的話音編碼器；與所述微處理器耦合的話音解碼器；與所述編碼器和所述微處理器耦合的讀出寄存器；與所述微處理器耦合的寫入寄存器；和與所述解碼器和所述寫入寄存器耦合的復用器；與所述通信設備耦合的數據總線；和與所述數字總線耦合的外部輔助設備，所述外部輔助設備進一步包括數字信號處理器；和與所述數字信號處理器耦合的CODEC。
20.如權利要求1所述的方法，其特征在于，進一步包括以所述第二時隙的預定出現次數重復發(fā)送同一控制數據字節(jié)的步驟。
21.如權利要求13所述的裝置，其特征在于，其中所述數字信號處理器以所述第二時隙的預定出現次數重復發(fā)送同一控制數據字節(jié)。
全文摘要
一種在一條數據總線(101)上在通信設備(如蜂窩式電話)與外部輔助設備(如免提電話機)之間同時進行話音和控制數據通信的方法和裝置。方法包括步驟:將多個位的序列格式化為第一時隙和第二時隙的重復序列;在第一時隙內發(fā)送話音數據和在第二時隙內發(fā)送控制數據。值得注意的是,每個第二時隙的第一位包括一個在相繼的第二時隙之間在高值與低值(例如“1”或“0”)之間交替改變的時鐘位。
文檔編號H04B1/40GK1339200SQ00803521
公開日2002年3月6日 申請日期2000年2月4日 優(yōu)先權日1999年2月8日
發(fā)明者張承純, 李維新, R·歐帕爾斯基, G·潘, K·泰那斯瓦米, H·D·黃, S·C·登拜斯特 申請人:高通股份有限公司