專利名稱：：同于外設與主機間通信的數據傳輸方法與裝置的制作方法
技術領域：
：本發(fā)明一般涉及在無線電話單元中的數字數據與模擬話音的傳輸。更進一步說，本發(fā)明涉及在蜂窩狀無線電話子系統(tǒng)之間，通過高速數據總線的模擬話音報文傳輸，及總線爭用、總線碰撞的裁決。本發(fā)明與美國專利申請第07/732，972號有關，該申請是代表Smilinske等人于1991年7月18日遞交的，它已轉讓給本申請的同一受讓人，其名稱為“無線電話外設的優(yōu)先化數據傳送方法與裝置”(PrioritizedDataTransferMethodandApparatusforaRadiotelephonePeripheral)。一個在兩地間傳送信息的通信系統(tǒng)包括一個發(fā)射機與一個接收機，發(fā)射機與接收機通過傳輸信道相互連接。發(fā)射機通過傳輸信道將信息信號(它包含信息，例如模擬話音報文)發(fā)送到接收機，接收機接收這一被傳輸的信息信號?？蓪l(fā)射機與接收機包含在同一個裝置內，以使該裝置通過射頻信道既能進行發(fā)射通信又能進行接收通信。蜂窩狀無線電話同時包含這樣的發(fā)射機與接收機，稱之為收發(fā)機。欲被調制的信號既可以是模擬信息信號(例如話音報文)，也可以是數字信息信號(例如已數字化的報文)。當欲被調制的信號是一模擬信號時，需要使用獨立的硬件信號線將模擬信號與數字信號傳輸到發(fā)射機所在地，信號在發(fā)射機中被調制。信號是在蜂窩狀無線電話的用戶接口部分輸入到蜂窩狀無線電話中的。一般來說，可把一些裝置，諸如受話器，鍵盤、或其它用于把信息信號輸入到無線電話中的裝置包含在蜂窩狀無線電話的用戶接口部分，而其它諸如傳真機或外部聽筒等外部設備可通過用戶接口連到蜂窩狀無線電話上，從而將信息輸入給蜂窩狀無線電話。從電磁能中接收已調信息信號的無線通信系統(tǒng)的接收機包括檢波或再生調制在載波信號上的信息信號的電路。從調制信號中檢波或再生信息信號的過程稱之為解調，而用于解調的電路則稱之為解調電路。將接收機的電路設計成既能檢波又能解調那些已由發(fā)射機調制器調制的信號。繼解調之后，一般來說，在對解調信號作進一步處理，以消除因信號在射頻信道上傳輸信號而加入的噪聲之后，由用戶輸入的原信號可以再現。然后將再現的信號在無線系統(tǒng)接收機方的用戶接口上輸出，其中通過用戶接口可以把話筒、顯示器、傳真機等設備接到無線系統(tǒng)中。傳統(tǒng)的蜂窩狀無線電話系統(tǒng)需要發(fā)射機與接收機同時在不同的射頻上工作。在蜂窩狀無線電話單元中，由傳統(tǒng)蜂窩式無線電話的發(fā)射機調制的信號和由接收機解調的信號彼此是獨立的。較新的蜂窩狀無線電話系統(tǒng)不需要發(fā)送機與接收機在不同頻率上同時工作。在先有的蜂窩狀無線電話單元中，模擬信息信號與數字信息信號一起被調制與發(fā)射，于是，為了傳輸這些信號，一般必須用獨立的平行硬件路徑將模擬信號與數字信號傳輸到調制電路中。此外，一般來說，蜂窩狀無線電話不但要處理模擬信號，還要處理數字數據信息。在傳統(tǒng)蜂窩狀無線電話中，模擬信號的處理與發(fā)射需要輔助的，如硬件信號線與信號傳輸硬設備形式的硬件設備，這些硬設備獨立于數字數據信號線，通過蜂窩狀無線電話把模擬信號從無線電話的用戶接口部分傳送到無線收發(fā)機中。因此，蜂窩狀無線電話具有從蜂窩狀無線電話的用戶接口部分到無線電話的中央信號處理部分用于模擬信號和數字數據信號的并行的硬件路徑，在無線電話的中央信號處理部分中，可以對模擬信號進行處理，對數字信號進行格式化，以便調制與傳輸。因為減小無線電話的尺寸是在蜂窩狀無線電話技術中所期望達到的一個目標，所以，為了減小蜂窩狀無線電話的尺寸，若使附加硬件最少則要求盡量避免使用如無線電話用戶接口部分與中央信號處理部分之間那樣的并行路徑。目前使用在具有模擬信號的并行硬件路徑中的串行數字數據總線的例子可參見Byrns的美國專利第4，369，516號描述的一種同步自時鐘(self-clocking)數字數據傳輸系統(tǒng)、Wilsen的美國專利第4，972，432號描述的一種同步/異步數據總線系統(tǒng)、Marry的美國專利第4，680，787號描述的一種無線電外設總線系統(tǒng)，以及Muellner等人的美國專利第5，060，264號描述的“共駐留保密與非保密模式結構的無線電話控制器”(RadiotelephoneControllerConfiguredforCoresidentSecureandNonsecureModes)。美國專利第4，972，432號的同步/異步數據總線系統(tǒng)中描述了一種在慢速自時鐘同步傳輸系統(tǒng)上分層的異步數據傳輸系統(tǒng)。該異步數據傳輸系統(tǒng)具有比Byrns的美國專利第4，369，516號中描述的同步數據傳輸系統(tǒng)快得多的數據傳輸能力。當試圖把便攜式無線電話的功能與移動式無線電話外設結合起來，以利用優(yōu)越的移動式特性(例如功率輸出，使用最少所需數據傳輸時間)時，這種快速傳輸能力就成為一個非常重要的特性了。在Marry的美國專利第4，680，787號“便攜式無線電話車輛轉換器與遠距離手機”，載波虛擬電路，(“PortableRediotelephoneVehicularConverterandRemoteHandset”aCVC)中描述了一種移動的式無線電話外設的例子。這種集成可以通過把無線電話的功能分解在CVC外設與便攜式無線電話中來實現。把用戶的各種功能分配給CVC，而把無線電傳送功能(例如呼叫處理)留在便攜式中。這需要蜂窩狀無線電話數據總線上的信息傳輸比Byrns的美國專利第4，369，516中描述的同步數據傳輸發(fā)明所能提供的可能速度快得多，以便集成便攜式無線電話與CVC外設之間的無線電話功能和信息;而Wilson的美國專利第4，972，432號的同步/異步數據傳輸系統(tǒng)則滿足了此要求，能在無線電話單元與外設之間提供較快速的數據傳輸。當前，因為蜂窩狀無線電話系統(tǒng)的用戶數量增加，使其容量更加緊張，所以更迫切地需要在蜂窩狀無線電話中能以更快的速度傳輸數據。蜂窩狀系統(tǒng)需要更有效地利用系統(tǒng)現有資源。一種能更有效地利用蜂窩狀系統(tǒng)的容易的方法是，在一給定時間期間內，發(fā)送更多的報文。這可以通過將所有由蜂窩狀無線電話在蜂窩狀系統(tǒng)上發(fā)送的報文數字化，然后將調制的數字化報文順序發(fā)送到系統(tǒng)上工作的各個蜂窩狀無線電話中來實現。而且因為數字化模擬報文使用的射頻譜比模擬話音報文所使用的要少，所以數字化所有報文還可以使蜂窩狀系統(tǒng)能更有效地使用其射頻譜。于是，只需在射頻譜的一部分上，就能發(fā)送比等量模擬話音報文更多的數字化模擬報文。實現上述方案的一種方法是，使在蜂窩狀無線電話的用戶接口上的報文數字化，然后通過高速數據總線將其發(fā)送到無線電話收發(fā)機的中央處理部分，之后送到發(fā)送機的解調地。模擬報文，特別是模擬話音報文，不能在蜂窩狀無線電話以前使用的數據總線上數字化與發(fā)送，因為這些數據總線不夠快，不足以從蜂窩狀無線電話的用戶接口部分向收發(fā)機部分發(fā)送以實時的方式數字化的模擬話音報文。由于這一原因，蜂窩狀無線電話需要一種更高速的數據總線。此外，更高容量系統(tǒng)(如時分多路復用訪問(TDMA)系統(tǒng))正迫使當代蜂窩狀無線電話單元以高得多的速度處理數字數據與模擬信號，并且在處理數據方面要比前述的數據傳輸系統(tǒng)更為靈活。在TDMA蜂窩狀無線電話系統(tǒng)中，一般希望模擬話音報文(來自以連續(xù)的方式輸入到無線電話中的用戶)占有高于數字數據或數字控制報文的優(yōu)先級，因為話音報文的連續(xù)特性要求在話音報文正在輸入(如在無線電話上)的同時，必須對該輸入進行恒定采樣，否則在話音報文中將有間隙;另一方面，進入無線電話單元的數字數據的形式已定，所以不需要對其進行諸如連續(xù)采樣，因為在例行數字數據報文中的錯誤能很容易地被檢測到，并且報文可以被存儲和從存存儲器中檢索出來，而一但檢測出有一個錯誤，也可以重新發(fā)送。因此，如果高速蜂窩狀無線電話數據總線能夠不中斷地接納以實時方式在無線電話用戶接口端輸入的模擬話音報文以及已數字化的報文，那將是人們所期望的。從蜂窩狀無線電話中消除模擬信號的重要意義不僅在于可以減少硬件、提高數據傳輸速度，還在于模擬話音報文信號以數字形式轉換、傳輸與存儲可以給蜂窩狀無線電話(和蜂窩狀系統(tǒng))以更大的靈活性和更高的質量，因為一旦報文被表示成數字形式，就可以某種方式對其進行存儲、處理與檢索，從而信號就不會丟失或受限于信號衰減形式(這種衰減是在處理、發(fā)送和接收模擬信號中發(fā)生的)。于是，希望為蜂窩狀無線電話提供一種高速數據總線，它可以足夠快速地傳輸數據，使蜂窩狀無線電話能在報文吞吐量比目前系統(tǒng)(如TDMA蜂窩狀系統(tǒng))大的蜂窩狀系統(tǒng)中工作。還希望，高速數據總線足夠快，可以通過在蜂窩狀無線電話的用戶接口部分使模擬話音報文信號數字化，使得同樣的信號路徑可以被用于將數字數據報文以及數字化模擬信號傳送給蜂窩式無線電話的其它子系統(tǒng)和可與蜂窩狀無線電話一起使用的外設中，從而降低蜂窩式無線電話中模擬與數字數據信號路徑數。還希望，通過高速數據總線發(fā)射的數字數據的傳輸不會引起蜂窩狀無線電話中數字化話音報文的質量降級。也希望，數據總線系統(tǒng)能動態(tài)分配總線，從而可以使多個外設(如多個話音外設或傳真機)能有效地使用蜂窩狀無線電話與蜂窩狀系統(tǒng)。本發(fā)明包括一個用于無線電話外設的數據傳送裝置，它使用與主機通信的時分多路復用數據總線。爭用判定字段從優(yōu)先級位發(fā)生器、寄存器選擇位發(fā)生器、以及源地址位發(fā)生器中產生。多個數據位被接收，并且與爭用判定字段相組合以在時分多路復用數據總線上的一個時隙內發(fā)送。圖1是利用可以使用本發(fā)明的蜂窩狀無線電話的蜂窩狀系統(tǒng)的方框圖。圖2，是可以使用高速數據總線彼此通信的蜂窩狀無線電話的兩個主要部分的示意圖。圖3是從總線主機發(fā)送給一個在蜂窩無線電話的數據總線上的一個設備的報文格式的位圖。圖4，是從數據總線上的一個設備發(fā)送給總線主機的報文格式的位圖。圖5是一個通過數據總線與外部設備相連的蜂窩狀無線電話的示意圖。圖6是本發(fā)明數據總線協(xié)議的各個時隙之間的關系圖。圖7是一方框圖，表示在一個與數據總線相連設備中的裝置，用于判定其與其它同該數據總線相連的一些設備對總線的爭用以及該設備地址。圖8表示可以由幾種設備用來在數據總線上向收發(fā)機發(fā)送數據或從收發(fā)機中接收數據的順序特性。圖9表示發(fā)送到數據總線上，以便傳輸到無線電話的收發(fā)機或其它外設中的數字數據和數字化話音報文的主要數據流路徑、格式與協(xié)議處理機制的示意圖。圖10是一方框圖，它表示一個可以通過數據總線接收從無線電話的收發(fā)機部分或其它通過數據總線與蜂窩狀無線電話用戶接口相連的外設發(fā)出的數字數據或數字化模擬話音報文的外設(和相應的數據流)。圖11表示用于數據傳輸裝置發(fā)射的曼徹斯特(Manchester)編碼數據位的時鐘圖，以及值為254和255的8位流的采樣。圖12表示正在爭用數據總線訪問的兩個數據傳送裝置的碰撞檢測電路的輸出，和在8位流中得到的判定的示意圖。圖13A-13D是一些流程圖，圖13A表示外設向主機發(fā)送的流控制過程;圖13B表示外設從主機中接收的流控制過程;圖13C表示主機從外設中接收的流控制過程;圖13D表示主機向外設發(fā)送的流控制過程。圖14A與14B是兩個流程圖，圖14A表示在主機中寄存器選擇過程;圖14B表示在外設中寄存器選擇過程。圖15是表示外設所采用的上電過程的流程圖。圖16A，16B是流程圖，16A表示用于優(yōu)先級聲音報文的外設優(yōu)先級流程控制過程;16B表示用于一特定優(yōu)先級報文的外設優(yōu)先級流控制過程。為了滿足上面提到的需要，要將模擬信號報文，特別是模擬話音報文(它們需要實時采樣與處理，而這是在先有無線電話數據總線上無法實現的)在無線電話的用戶接口部分數字化，然后足夠快速地傳送到中央處理器部分，以滿足如實時報文所需的采樣與處理的要求。對發(fā)送到中央無線處理器以供處理的報文進行流控制(確定所述報文是數據報文)，而對發(fā)送到無線電話的語言處理器中的報文不進行流控制，于是加強了對數字化模擬語音報文的實時處理能力。采用包含所有時隙的一個幀內的時間分隙數據總線。報文是在一幀的各個時隙內發(fā)送的。可以把每一幀的時隙分配給各個外設，也可以分配幾個外設多路復用同一時隙。每幀最少包含一個用于非數字化模擬話音報文的報文通用時隙。數據傳輸裝置既可以用來接收通過數據總線向其發(fā)送的報文，也可以通過數據總線發(fā)射報文。數據傳輸裝置產生兩個不同的報文格式，一個是用于從總線主機發(fā)往外設的報文(下行鏈路報文)，另一個是用于從外設發(fā)往總線主機的的報文(上行鏈路報文)。在數據總線起動過程中，是通過到達數據總線的信息，作為包含在上行鏈路報文中的四個字段中的第四個字段(數據位字段)，來裁決數據總線爭用的;這些信息從存貯設備中檢索出來。而在起動過程已經執(zhí)行之后的上行鏈路報文中，是通過包含該報文格式的四個字段的前三個字段信息來裁決總線爭用的。數據傳輸裝置可以在一個以上的輸入端口上接收上行鏈路報文。其中一個輸入端口是用于輸入數字化模擬話音報文的，也用于在數據總線起動過程中，輸入信息(從一存儲器設備中檢索出的)，以確定一個地址，與高速數據總線相連的數據傳輸裝置將能夠通過該地址訪問高速數據總線;另一端口用于輸入數字數據報文與最高優(yōu)先級報文。通過報文用以進入數據傳送裝置時所用的輸入端口，來確定報文的路徑，確定優(yōu)先級和總線爭用。為了能以采樣處理數字化模擬話音報文所需的高速度工作，并且能在另一輸入端口接收數字數據報文，數據傳輸裝置需具有一些內部裝置，它們能以位形式接收來自其它設備的信息，并能從所接收的信息中產生48位數據字段。所有通過數據總線發(fā)送的報文都包含48位數據字段。此外，16位(首部)被用作處理信息報文，包括在這16中的是優(yōu)先級字段，寄存器選擇字段，用來指定生成報文的設備的地址的字段。這16位是在數據傳輸裝置內的不同單元中產生的，并且根據報文的類型(即話音，非話音，最高優(yōu)先級報文，或起動過程報文)通過數據總線發(fā)送到不同路徑上。報文在被發(fā)送到數據總線上之前被編碼，并且當幾個設備與總線相連時，被編碼的報文也用來確定總線爭用。數據傳輸裝置也能接收通過數據總線向其發(fā)送的報文。數據傳輸裝置根據16位首信息確定向其發(fā)送的報文合適的輸出單元。根據報文的類型(即報文是話音、還是非話音、是最高優(yōu)先級報文，或者起動過程報文)，可將被接收的報文發(fā)送到包含上述兩個輸入端口的相同設備的路徑中去?？梢猿浞掷帽景l(fā)明的一項應用是一種蜂窩狀無線電話，在這種蜂窩狀無線電話中，能使信號線及輔助無線電話的硬件的數量都達到最小，這有助于實現無線電話設備的小型化。盡管是通過無線電話作為較佳實施例來描述本發(fā)明的，但是，本發(fā)明仍可以用在其它具有相似要求、或需要與使用本發(fā)明的設備相連接的應用中。在本較佳實施例中，所有輸入到無線電話中的信息都要在無線電話的用戶接口端數字化，以使模擬信號不再在無線電話的子系統(tǒng)中傳輸，也不必為了通過蜂窩式無線電話系統(tǒng)所使用的射頻信號道上進行發(fā)送，而對其進行直接調制。因為射頻譜的一小部分上就可以傳輸與非數字化信號含有等同信息的數字化信息信號，從而可以節(jié)約射頻譜。因此，本發(fā)明可以和如TDMA蜂窩狀系統(tǒng)等一起使用，以便更有效地使用射頻譜。而且，在用戶接口部分(或在通過數據總線與無線電話相連的外設之中)使所有報文數字化，減少了用于連接無線電話不同子系統(tǒng)的信號線的數量。這可以相應減少所需硬件，這在減小無線電話尺寸方面是一個非常重要因素。此外，本發(fā)明的速度足以高到為幾個外設通信設備(話音和非話音)提供與無線電話的同時連接與操作。蜂窩狀無線電話能為移動式或便攜式無線電話用戶提供與傳統(tǒng)地面有線電話用戶相同的全自動服務。在蜂窩狀無線電話系統(tǒng)中，覆蓋大片地理區(qū)域的服務是通過將該區(qū)域劃分成大量的網孔來實現的。在傳統(tǒng)的蜂窩狀無線電話系統(tǒng)中，每一網孔典型地都有一個基地站，它提供一個信號傳輸無線信道，和大量無線電話話音信道。一個基地站包括一個或更多接收機135與發(fā)射機133，以及用來操作基地站117的控制與其它電路131。電話呼叫是通過每個網孔中的信號傳輸信道送入無線電話中，或由其產生的。圖1給出了該系統(tǒng)中一個網孔的一般表示。圖1中描述的是一個由網孔基地站117控制的遠地無線電話單元113，其中無線電話單元113可以通過基地站117與受其控制的第二個在該網孔內的遠地無線電話單元119進行通信。在該網孔中的每一個無線電話都一般有一個發(fā)射機101與一個接收機103部分，以及用戶接口部分105，在此，無線電話用戶可以把經中央信號處理部分111必要的信號處理之后的信息輸入到發(fā)射機101。該中央信號處理部分111包含用于無線電話的中央計算處理器，并且它一般位于無線電話包含發(fā)射機101與接收機103的部分121中。在傳統(tǒng)系統(tǒng)中，當信號發(fā)送完成時，為無線電話指定一個在呼叫過程中從無線信號發(fā)送信道轉換過來的無線話音信道。當無線電話離開該網孔而進入另一個網孔時，無線電話能自動切換到(或交接到)新網孔中的一個可用語音信道上來。盡管本發(fā)明可以用在任何自動無線電話系統(tǒng)中，在此將其較佳實施例設計成可在時分多路訪問系統(tǒng)TDMA中運行的一個蜂窩狀遠地無線電話單元中。傳統(tǒng)無線電話在組成無線電話的不同的功能塊之間發(fā)送信息信號，并且也向與之相連的外設發(fā)送信息信號。在傳統(tǒng)的無線電話中，模擬信號和數字信號是從無線電話的一部分(在此部分信號輸入到無線電話中)發(fā)送到無線電話中的其它功能部件中的。例如，在傳統(tǒng)的無線電話中，一個用戶將對蜂窩狀無線電話的受話器輸入講話，之后該模擬信號(語音報文輸入)將通過模擬信號線發(fā)送到發(fā)射機的調制器中，在此模擬話音信號將被調制，接著被發(fā)射出去。該模擬信號通過蜂窩狀無線電話系統(tǒng)被發(fā)送到接收該模擬語音報文輸入的無線電話接收機中。于是，為了使模擬話音信息能夠進入蜂窩狀無線電話系統(tǒng)中，需要兩條模擬信號線。另一方面，在把數字信號輸入(例如用來撥按用戶號碼的鍵盤按鍵)發(fā)送到發(fā)射機進行調制及發(fā)送到無線電話系統(tǒng)中之前，將被送到不同信號線上，并且由中央無線處理器進行處理。于是，這種發(fā)送到和經過蜂窩狀無線電話系統(tǒng)的數字信號需要額外硬件信號線，以把來自鍵盤裝置的信息發(fā)送到發(fā)射機中，從而能通過和向蜂窩狀無線電話系統(tǒng)發(fā)送信息。而且，在傳統(tǒng)無線電話中，有一些獨立的模擬話音報文線和數字信號線，以便將這些信號送給無線電話用戶接口/輸入部分，和通過蜂窩狀無線電話系統(tǒng)從無線電話用戶接口/輸入部分發(fā)往無線電話的其它部。使用本發(fā)明的無線電話單元，通過在無線電話的用戶接口部分數字化了所有模擬話音報文，然后將數字化模擬話音采樣發(fā)送到無線電話的中央無線處理器部分中，所以不再需要獨立的信號線來從無線電話的用戶接口部分向無線電話的其它部分傳輸信息。這種無線電話單元既能適應數字數據報文，又能足夠快速地處理數字化模擬話音采樣，以確保數字化模擬話音在無線電話接收器中恢復后，為蜂窩狀無線電話系統(tǒng)的用戶使用而再現時，具有良好的可聽質量。本發(fā)明較佛實施例使用分時隙的數據總線，用于在無線電話的用戶接口部分與其它功能塊(包括其它可能與蜂窩狀無線電話相連的外設)之間傳送數字數據報文和數字化模擬話音報文。該分時隙數據總線(如圖6所描述的格式)使用在一個750微秒的周期內(稱之為一個幀601)發(fā)送的六個時隙603。每個時隙的格式如圖3和圖4所示。該數據總線使用了兩個單向傳輸，一個是從“總線主機”(無線電話113內的中央處理器111)到其它用數據傳輸裝置接收報文的設備，另一個是從其它設備到總線主機或其它設備。報文或者被定義成下行鏈路報文(其格式如圖3所示)或者被定義成上行鏈路報文(其格式如圖4所示)。下行鏈路報文是從無線電話的中央信號處理與計算部分(總線主機111或者是無線電話單元中這部分包含的205的部分)207，(在一個移動式無線電話的情況下，該部分與收發(fā)機包含在與用戶接口單元203，如手機，相連的信號單元201中)，發(fā)往無線電話的其它部分，如無線電話的用戶接口部分203、或可與無線電話的中央信號處理與計算部分205相連的外設的報文。參見圖3，下行鏈路報文提供了一個六個字段的格式同步字段303;確認字段(ACK)305，時隙數字段307(外設使用它來同步一個幀內的時隙);寄存器選擇字段309(用于在編址數據傳輸裝置設備中選擇特定寄存器);目的地址字段311(用于通過總線主機規(guī)定與正在由總線主機編址的高速數據總線相連的設備)，及數據字段313(用于發(fā)送將由編址外設使用的信息)。同步字段303被同時用在控制上行鏈路與下行鏈路報文的時間對準上，并在每個下行鏈路時隙的開始時被發(fā)送。在本發(fā)明中，上行鏈路報文是從無線電話的其它部分，或從與無線電話相連的外設中發(fā)往無線電話的中央信號處理與計算部分201的報文。如圖4所示，上行鏈路報文格式提供四個字段，它包括8位的優(yōu)先級字段403，4位的寄存器選擇字段405;4位源地址字段407，及48位數據字段409。所有字段，包括48位數據字段在內，都被用于判斷通過時隙數據總線彼此進行通信的數據傳輸裝置之間的總線爭用。這是通過在每一數據傳輸裝置中的順序按位比較電路來實現的，其中比較電路是從64位字中(在字的優(yōu)先級字段中)的最高有效位開始，在最后一個有效位(在數據字段409中)結束的。每個64位字是在數據總線幀601的一個時隙中發(fā)射的。此外，本發(fā)明把數據總線格式的幀601中的獨特時隙分配給接收模擬話音報文的外設，以便能將數字化語音報文發(fā)送到中央語言處理裝置223(在無線電話113、119的邏輯部分207中)，并且其速率可以確保無線電話113、119能足夠地向蜂窩狀系統(tǒng)基地站117發(fā)送話音報文，其中外設是指無線電話113、119的用戶接口部分105、203及與無線電話外連的外設(如外部手機109，傳真機107或類似外設511)。如上所述，在本較佳實施例中，數據總線幀601是750微秒，每幀601具有6個時隙，并且每一時隙具有48個數據值，因此，本發(fā)明的數據位吞吐量是每秒384000位。如果將非數據位也考慮進去，總吞吐量基于每個時隙64位，則本發(fā)明具有每秒520000位的吞吐量。無論哪種情況，該吞吐量一般比傳統(tǒng)蜂窩狀無線電話現有吞吐量高出一個數量級。這種吞吐量是至關重要的，因為它要比目前蜂窩式無線電話中所能找到的傳統(tǒng)數據總線快得多。這種吞吐量也是外設(如移動式無線電話的手機)能包含數字化設備(編碼-譯碼器“CODEC”213)的必要條件，同時它也能使數據傳輸裝置211以足夠快的速度把這種數字化信息傳輸到主無線電話處理器205中，以供處理與存儲，并且不損失數字化模擬話音信息報文。為了能夠接收與處理通過基地站117與無線電話113、119之間的射頻鏈路的信息信號，以及來自無線電話用戶接口部分的信息信號，在如圖2所示的無線電話結構中使用數字數據總線。在該結構中，可在受話器209中輸入模擬話音報文，并在編碼-譯碼器(CODEC)213(它為語言或其它模擬信號提供A-D或D-A轉換)將其數字化之前，通過無線電話的聲音控制電路221，對其作為模擬信號作進一步處理。CODEC213將所接收的模擬話音報文信號轉換成二進制位流，并且它也能用來將所存儲的二進制位轉換回原始模擬信號，例如，同步語言信號的復制品。在CODEC213已經把模擬信號數字化成數字報文之后，它便將它們發(fā)送到數據傳送裝置211中，在211中，數字化模擬報文將被順序按位移動到數據傳輸裝置中的64位寄存器中。如果CODEC213是一個壓擴編碼譯碼器，那么如圖6所示的6個8位幀將從CODEC213中順序移位到包含在數據傳輸裝置中的64位寄存器中(只有48位是數據，另外16位是時隙控制位)。如果是一個線性CODEC(它較大量地采樣，并且不壓縮數據)，三個16位CODEC幀將順序位移到64位寄存器中，如圖6所示。本發(fā)明較佳實施例中描述的方法并不受限于具有各自轉換速率的一些編碼譯碼器。如果需要更高速的信息處理，可以相應地縮短幀的時間周期，并且可以用一些轉換速率更高的CODEC來代替壓擴和線性CODEC裝置。在蜂窩狀無線電話的用戶接口部分203(例如移動式無線電話手機就是這樣一個用戶接口)引入CODEC是對先有的蜂窩狀無線電話設計的一種改進，因為能夠以其工作速率吞吐數據，系統(tǒng)就能處理數字化模擬話音報文，這種報文所需的訪問(采樣)速率比以前用于將無線電話用戶接口部分203與主處理器205相連接的數據總線所允許的速率高得多，結果，這種總線不必使用單獨的模擬信號線與有關的硬件就能把模擬話音信號從蜂窩狀無線電話用戶接口部分203傳輸到其處理部分。例如，一個工作在8KHz速率上的壓擴CODEC需要64Kbps的數據率。本發(fā)明較佳實施例的系統(tǒng)能夠完成，進一步說，能夠容納5個具有這種數據傳輸裝用的用戶接口(或其它用于向無線電話輸入話音報文的外設)。而且，因為系統(tǒng)允許將所有模擬話音報文數字化并且通過數字數據總線進行發(fā)送，這就將連接蜂窩狀無線電話的用戶接口部分(手機部分)所需的信號線數量從8根減少到4根，這對于減小無線電話設備的尺寸來說，是一非常重要的因素。將流控制位與其它格式位加到位移進64位寄存器的48位上，以構成如圖4所示報文的總線格式，該報文是從其它可能訪問串行數據總線的設備發(fā)往起到總線主機作用的無線電話的中央處理部分的。通過高速數據總線相連的外設與總線主機(中央無線電話處理器)都需要數據傳輸裝置211，219，其目的是正確格式化通過高速數據總線發(fā)射的數字數據報文與數字化模擬報文的數據位;分配到通過高速數據總線傳輸的時隙;確定高速總線上的總線爭用，并從總線主機中接收報文?？蓪祿鬏斞b置211、219使用或配置在數據總線的總線主機方或者數據總線的外設方使用。數據傳輸裝置211、219通過數據總線既可以接收報文，也可以發(fā)送報文，并且能處理數字數據報文或數字化模擬話音報文。例如，當模擬話音報文輸入到一個諸如手機的外設時，外設中的數據傳輸裝置211使得模擬話音報文已經利用適當裝置，如編碼譯碼器被數字化之后，無線電話的數據總線能接收來自如圖2所示，外設203(如手機)中的模擬話音報文，(本發(fā)明也可以使用其它類型外設，例如圖5就給出了一個不同的外設，如傳真機511，它可以通過數據傳輸裝置211發(fā)送信息)。數據傳輸裝置211、219然后可以向無線電話的中央處理部分207、或其它與高速數據總線相連的外設發(fā)送數字化模擬報文。圖7、圖9和圖10更詳細地描述了包含在通過高速數據總線進行通信的外設中的數據傳輸裝置211、219(或者在數據總線的總線主機方，或者在數據總線的外設方)。圖7、9和10所示的數據傳輸裝置，不論它是在數據總線的總線的主機方219還是在數據總線的外設方211，都是同一種設備。圖7、9和10描述了使用本發(fā)明的不同工作條件，及數據傳輸裝置211、219中的設備所進行的各種操作，這些操作與數據傳輸裝置所進行的操作有關，即它是在數據總線主機方還是在數據總線的外設方，它是被用來傳送數字化話音報文還是用來傳輸數字數據報文，它是用在數據總線操作的起動期間，還是用在數據總線操作起動之后。數據傳輸裝置提供了一種生成64位字格式的機制，該格式被用來通過數據總線發(fā)送與接收數字數據報文或數字化模擬話音報文。圖7是一方框圖，它表示了由包含在一外設中的數據傳輸裝置用來確定與其它外設的總線爭用的機制，它也可以用來確定高速數據總線上的外設地址。在高速數據總線操作開始(起動)時，每個外設的數據傳輸裝置都分配給自己一個地址，以使它能夠與其它與總線相連的外設通信。因為在起動時可能有不只一個設備與高速數據總線相連，所以在起動時有必要解決與高速數據總線相連的外設之間的總線爭用。為此，使用數據傳輸裝置所產生的整個64位字來確定總線爭用。在起動時，每個外設中，如圖9所示的傳輸寄存器901的聲音首部903中前三個字段被初始化成下列值優(yōu)先級字段(403)被置成254的值，寄存器選擇字段405選擇總線主機中的處理器寄存器(寄存器C)，它與外設中的手機/微處理器寄存器1001(圖10)相同，通過所有數據傳輸裝置211都將源地址字段407置為零，因為直到起動過程已經執(zhí)行以確定應當給予與數據總線相連的外設的正確優(yōu)先級為止，還沒有地址被確定，并且當不只一個外設與數據總線相連時，使用數據字段409來確定總線爭用。一但這種總線爭用被確定，獲得總線訪問權的外設給自己分配一個地址，該地址等于獲得總線訪問權所需的嘗試數。圖14A的流程圖中，表示了主機所用來選擇寄存器字段的過程。在1401作出數據是否是來自微處理器端口的判斷。如果是，則把微處理器生成的目的寄存器用作寄存器字段值(在步驟1403)。在本較佳實施例中，使用值7、8、9、B、C和E如果數據不是來自微處理器端口，則在步驟1405判斷代表數字化聲音的數據是否在聲音端口有效。如果是，在步驟1407選擇主機目的寄存器作為聲音寄存器，(在本較佳實施例中，是寄存器“F”)。如果聲音未出現，則(在步驟1409)把目的寄存器選作不活動寄存器(寄存器0)。外設采用圖14B所示的過程選擇寄存器。在步驟1413和1415分別判斷數據是否來自手機I/O端口，或外設微處理器端口;如果是，分別在步驟1417、1419主機目的寄存器被選作Rx寄存器(寄存器“C”);如果沒有發(fā)現數據出現，則在步驟1421判斷是否有數字化聲音數據。如果是，在步驟1423主機目的寄存器被選作聲音寄存器(寄存器“F”);如果否，則在步驟1425主機目的寄存器被選作不活動寄存器(寄存器“0”)。在起動時，為了確定總線爭用，數據傳輸裝置211從其外部設備(如EEPROM217)中獲取信息。數據傳送裝置串行地把此信息發(fā)送到其發(fā)送寄存器705中，在此信息被格式化成為48位寬的數據字段409。EEPROM217包含有關外設203的特定信息，使得總線主微機205確定該外設相對于其它試圖訪問高速數據總線的外設的優(yōu)先級。在起始時，在所有試圖訪問總線的數據傳輸裝置211內的優(yōu)先級計數器被置為1。對包含在外設203的EEPROM217中的特定信息編程，以便當不只一個外設與蜂窩狀無線電話相連并由此產生總線爭用時，數據傳輸裝置211能夠(通過數據總線運行)將已從EEPROM211中接收到的值與存儲在其它外設EEPROM中的同樣特定信息進行比較，存儲在EEPROM217中具有最高數值的外設將獲得總線訪問權。為了進行起動時的總線裁決，EEPROM數據被傳送到數據傳輸裝置211的發(fā)送寄存器705中去。其前三個字段(16位)如前所述被初始化。然后將整個64位字傳送到Tx/Rx移位寄存器707中。在對發(fā)送到Tx/Rx移位寄存器707中的位(通過曼徹斯特編碼器709)進行恰當的編碼之后，數據傳輸裝置211通過碰撞檢測電路713中的異或門將16位首部及48位數據字段與數據總線狀態(tài)信號進行位對位比較，該信號是從數據傳輸裝置211的曼徹斯特編碼器709的輸出(通過緩沖電路)而得出的，它與其它申請總線訪問權的數據傳輸裝置的曼徹斯特編碼器的輸出連線。如果數據總線狀態(tài)信號和曼徹斯特編碼器709的輸出有任何一位不相同，那么異或門與碰撞檢測電路713的輸出將為邏輯“1”，它表示總線上已出現碰撞，并且檢測到這一邏輯“1”的數據傳輸裝置將不能獲得總線訪問權。檢測到這一邏輯“1”的數據傳輸裝置將停止嘗試對數據總線的訪問并將其優(yōu)先級計數器累加上1。所有沒有檢測到上述邏輯“1”的數據傳輸裝置將通過繼續(xù)向碰撞檢測電路713中位移曼徹斯特編碼數據位和數據總線狀態(tài)信號位，來繼續(xù)嘗試獲得總線訪問權，直到只有一個數據傳輸裝置具有從碰撞電路713中的“0”輸出為止，這一留下的數據傳輸裝置將獲得總線訪問權，并且將為自己分配一個地址，該地址等于其優(yōu)先級計數器701中的值，它是1。其它未能申請到訪問權的數據傳輸裝置都把它們的優(yōu)先級計數器累加上1。本段所描述的同一過程將繼續(xù)，直到有第二個數據傳送裝置獲得總線訪問權，并為自己分配一個地址時為止。該起動過程被重復，直到每個數據傳輸裝置都獲得了總線訪問權。并且都為自己分配了一個地址時為止。數據傳輸裝置的每一次嘗試訪問總線的失敗都會引起其優(yōu)先級計數器加1。圖15的流程圖中表示了每個外設經過的流程。在外設上電之后在步驟1501讀存儲器并且將地址計數初始值置為“1”。在等待一個時隙開始(步驟1503)之后，在步驟1505從第64開始按位在總線上發(fā)送唯一串行數。在步驟1507檢查每一位對總線的爭用。如果檢測出一個碰撞，在步驟1509測試ACK字段的狀態(tài)。如果是“忙”狀態(tài)，則將程序返回等待下一時隙;如果是“不忙”狀態(tài)，在步驟1511把地址計數累加1，結束當前串行數的傳輸，返回等待下一時隙開始。如果在步驟1507沒有檢測到碰撞，則在步驟1513測試ACK字段的狀態(tài)，并且(在步驟1515)為外設裝載當前地址計數。如果從ACK字段中測試到“忙”狀態(tài)，則程序返回等待下一時隙。圖11描述了時鐘的按位時序圖及由時鐘進行曼徹斯特編碼的兩個8位序列，一個脈沖序列1103是值254的曼徹斯特編碼，另一個脈沖序列則對應于值255，兩個脈沖序列的不同只在最后一個有效位上。在本發(fā)明較佳實施例中，使用傳統(tǒng)的曼徹斯特編碼器709對發(fā)送到高速數據總線上的數據，進行編碼。如果采樣的數據位是“O”數據傳輸裝置的曼徹斯特編碼器709的輸出與用來驅動曼徹斯特碼的時鐘是相同的。如果數據位在采樣間隔不為零，它就與時鐘反相。曼徹斯特編碼器709的輸出是碰撞檢測電路713-異或門的兩個輸入之一。碰撞檢測電路713的另一個輸入是從通過數據總線驅動器715及比較器711的所有外設(通過其數據傳輸裝置與蜂窩狀無線電話相連)的曼徹斯特編碼器709的輸出而得出的。由此產生的上行鏈路數據總線形成了來自所有相連外設的曼徹斯特編碼器輸出的線“與”配置。然后，異或門對這兩輸入進行操作，如果曼徹斯特編碼數據位與數據總線信號位相匹配，碰撞檢測電路713就輸出0，并且將下一個來自Tx/Rx移位寄存器707的曼徹斯特編碼數據位移位進入曼徹斯特編碼器709，然后與數據總線狀態(tài)信號進行比較。存儲在EEPRom217中數據位的原始值(它被順序移位進入Tx/Rx移位寄存器，然后發(fā)送到總線上)，在起動過程中存儲在其EEPROM217中具有最大值的外設將使碰撞檢測電路713在所有64位都等于0，于是它將首先獲得總線訪問權。圖12描述了兩個正在爭用數據總線的數據傳輸裝置的碰撞檢測電路713輸出的時序圖，從這兩個數據傳輸裝置各自的曼徹斯特編碼器709的輸出分別是254、255。在獲得數據總線訪問權后“獲勝”的數據傳輸裝置將通過總線主機方的數據傳輸裝置219向總線主機205發(fā)送64位字的信息。如果碰撞檢測電路713的輸出是1，那么已經有一個碰撞被檢測到了，并且該數據傳輸裝置已失去確定總線，于是不能獲得總線訪問權。在起動過程中，以這種方式在總線上爭用中“失敗”的數據傳輸裝置將其優(yōu)先級計數器加1并且直到下一個時隙到來前不再試圖獲得數據總線訪問權。這樣，在起動過程中，每個在嘗試獲得訪問數據總線中失敗的數據傳輸裝置211都要將其優(yōu)先級計數器701進行累加。第一個獲得總線訪問權的數據傳輸裝置將得到一個地址，該地址相應于它最終獲得總線訪問權的值“1”。在設備通過高速數據總線工作期間，不論它是發(fā)送數據，還是接收數據，該地址都被設備用在其地址字段407中。該地址值也是存儲在它接收的下行鏈路報文的目的地址311中的值。當數據傳輸裝置211獲得數據總線訪問權時，它將零作為其源地址字段407中的地址發(fā)送給圖10中的中央無線電話處理寄存器1001，(在無線電話的總線主機數據傳輸裝置中的寄存器C)。這是在48位數據字段409中的信息，它產生于外設EEPROM217中。在無線電話113中的中央處理器205將使用該信息為數據傳輸裝置211指定一個時隙。中央無線電話處理器(總線主機)205為外設(向語言CODER223發(fā)送數字化話音報文)分配每幀601中的固定時隙，其中所述外設接收模擬話音報文作為輸入，例如移動式無線電話113的手機109或便攜式無線電話中包含送話器輸入209的部分。CODEC213將模擬話音報文數字化。在起動過程的任何特定總線爭用中沒有獲得總線訪問權的數據傳輸裝置將重新開始償試，其優(yōu)先級計數器已被加“1”。試圖獲得總線訪問權的數據傳輸裝置將通過碰撞檢測電路713按位比較各自的曼徹斯特編碼器709的輸出和數據總線狀態(tài)信號來打破總線爭用。當通過碰撞檢測電路713的異或部件比較后，曼徹斯特編碼位與數據位狀態(tài)信號不匹配時，沒有獲得總線訪問權的外設的數據傳輸裝置211將停止試圖獲得總線訪問權。圖12描述了當傳輸的第八位引起碰撞檢測電路713輸出值為“1”，從而檢測到一個碰撞時，碰撞檢測電路713的輸出。相應地，第二個獲得總線訪問權的數據傳輸裝置將為自己分配值為2的總線作為自己的地址。48位數據字段又被發(fā)送到總線主機205(中央無線電話處理器)中，如果包含該數據傳輸裝置的外設是一個模擬話音報文輸入外設，如無線電話手機時，將在每個幀601中分配給一個專用時隙，以便數據傳送裝置211能向總線主機205發(fā)送報文。在本較佳實施例中，最多有5個這樣的時隙，它們可以分配給話音報文輸入外設，如移動式無線電話113的手機109。第六個時隙是用于發(fā)送非話音數字數據報文(數字數據)與數據總線控制報文的通用時隙。上述起動過程繼續(xù)到試圖獲得總線訪問權的設備都已獲得總線訪問權、已給它們自己分配到地址、已向總線主機205發(fā)送了特定外設信息時為止，該信息用于建立數據總線工作期間的數據總線訪問優(yōu)先級(通過它，中央無線處理器可以分配專用時隙)。在起動過程中，發(fā)送寄存器705被用作為緩沖器，所以當在下一次試圖獲得對總線的訪問權期間，通過前次試圖獲得訪問權失敗的數據傳輸裝置211，數據位在Tx/Rx移位寄存器707中不再有效時，數據位能夠從發(fā)送寄存器705被移位到Tx/Rx移位寄存器中。在正常工作期間和執(zhí)行起動過程期間，總線主機205將對數字數據報文實行流控制，而不對數字化模擬話音報文實行流控制。將數字化話音報文發(fā)送到語言CODER223以供處理，語言CODER223被用來通過聲音控制部件231控制聲音部件。數字數據報文被發(fā)送到總線主機205中以供處理。于是，因為數字化話音報文實際上并不由總線主機處理，所以總線主機205(它有一個在其控制之下的語言編碼譯碼器223)允許定向傳輸到語言編碼譯碼器223的數字化語音報文不會被“延遲”(holding-off)(以可變時間序列停止發(fā)送和開始向語言編碼譯碼器223中的傳送)。總線主機205處理的數字數據報文可以被“延遲”直到主機205不忙于處理報文時為止?？偩€主機205通過發(fā)送帶有值“1”的ACK字段305來“延遲”這些報文。當總線主機205不忙于處理報文時，它將發(fā)送值為0的ACK字段305，這時那些希望發(fā)送將由總線主機處理的報文的外設則可以嘗試訪問總線主機。圖13A和13B分別給出了外設發(fā)出或向其發(fā)送的流控制的流程圖。當所有試圖訪問數據總線的數據傳輸裝置都已分配到地址之后，總線主機205和語言編碼譯碼器223可以與所有通過無線電話數據總線連接的外設進行通信。圖9表示了正常工作期間，當數據傳送裝置要向通過數據總線與之相連的另一數據傳送裝置發(fā)出數據時該數據傳輸裝置的主要機制。本發(fā)明的一個特點是，每個外設中的數據傳輸裝置211既能處理數字數根信號，也能處理數字化模擬信號，在蜂窩狀無線電話中，數字化模擬話音報文是非常重要的。在本較佳實施例中，在外設203(通過數據總線向無線電話113中輸入數字化模擬話音報文的優(yōu)先級字段403中發(fā)送的信息將是使外設203的數據傳輸裝置211在數據總線工作的每個幀601期間至少能在一個時隙603中正常地訪問數據總線。這是因為總線主機205并不對數字化模擬話音報文實行流控制，而且，因為起動過程中，從特定外設203(它輸入數字化模擬話音報文)發(fā)送給總線主機205的(最初存儲在EEPROM217中的)信息，總線主機205在每個幀601中將為每個如圖8所示這樣的外設801分配至少一個時隙603，在本發(fā)明中，專用時隙數的最大值是5。非專用時隙(沒有專門分配給輸入模擬報文的外設的那些時隙)將由數據總線控制報文803和發(fā)送給外設805或由其發(fā)出的報文以時間多路復用方式共享;所述數據總線控制報文803是從總線主機205發(fā)送到外設的，用于控制總線上的信息流，所述外設805沒有專用時隙。數據總線通過在每個時隙中發(fā)送帶有時隙同步信息的下行鏈路首部411信息以及通過設置或清降ACK位字段305來控制對非數字化話音報文的總線訪問，從而能允許外設在總線上發(fā)送(或延遲)這類信息。每個數據傳輸裝置211都有一個如上所述的特定地址，它是在起動時，根據包含在EEPROM中的、用來裁決起動時總線爭用的特定信息而確定的。如果是一種在其輸入端接收模擬話音報文的外設((如移動式無線電話的手機109或便攜式無線電話的用戶接口部分)，數據傳輸裝置211將為自己分配一個相對于其它外設的優(yōu)先級，該優(yōu)先級能保證該外設在每個數據總線幀601中具有正常的訪問時隙，以使它能向語言編碼譯碼器223發(fā)送信息。對于用來輸入模擬話音報文的外設203來說，上述方案是通過把具有值254的優(yōu)先級字段403寫入分配給優(yōu)先級字段403的8位，該優(yōu)先級字段403包含在由數據傳輸裝置211構成的64位字之中。在流控制過程中，只有當ACK字段的狀態(tài)表明為“不忙”狀態(tài)時，才能將數據報文發(fā)送給總線主機微處理器中。然而，話音報文不受根據ACK字段的狀態(tài)流控制的限制。因為話音報文不能被延遲，所以通過無延遲地直接將其送到語言編碼譯碼器中，加強了對模擬話音報文的實時處理。如圖13A的流程所示，外設的數據傳輸裝置211等待下行鏈路時隙開始(在步驟1303)。在步驟1305判斷發(fā)送的是話音報文還是數據報文。如果是話音報文，將數字化話音報文信息在DSC總線上發(fā)送到聲音寄存器(步驟1307)，并返回等待另一個下行鏈路時隙。然而，如果確定要發(fā)送的是數據報文在步驟1309判斷ACK字段的狀態(tài)。如果ACK字段的狀態(tài)是“不忙”(ACK＝0)，數據(在步驟1311)被發(fā)送給總線主機微處理器205。如果ACK字段表明“忙”狀態(tài)，則程序等待另一個下行鏈路時隙，并延遲數據報文的發(fā)送直到ACK字段表明“不忙”狀態(tài)為止。在相反方向上，外設從數據總線上接收向它發(fā)送的報文。如圖13B所示，(在步驟1315)輸入報文被譯碼，并且在步驟1317作出判斷，判斷已被接收的是數據報文還是話音報文。如果所接收的是數據報文，在步驟1319中將其發(fā)送到選定的寄存器中，該寄存器是在下行鏈路報文中確定的。圖13C和13D的流程圖表示了對由主機接收的、或由主機發(fā)送的報文的流控制。主機從外設中接收報文，并且在步驟1323中將其譯碼。同樣，在步驟1325判斷接收的是數據報文還是話音報文。如果是話音報文，就在步驟1327將其發(fā)送到聲音寄存器。如果接收的是數據報文，則在步驟1329判斷ACK字段的狀態(tài);如果ACK字段表明“不忙”狀態(tài)(ACK＝0)，就把數據發(fā)送到微處理器中(步驟1331)，否則，“忙”的微處理器將舍棄接收的數據，程序返回等待下一個接收的報文。圖13D表示了從主機發(fā)送的流控制過程。在步驟1335，程序等待時隙的開始，在步驟1337判斷要發(fā)送的報文是數據報文還是話音報文;如果是話音報文，在步驟1339將數字化話音報文發(fā)送到特定外設的聲音寄存器中，如果是數據報文，則在步驟1341將其發(fā)送到特定外設中。參照圖9，它表示了起動過程之后，通過數據傳輸裝置發(fā)送的報文的吞吐路徑，所有數字化模擬話音報文，例如本較佳實例中的那些在送話器209產生、輸入到無線電話的手機203中，并在此順序地由編碼譯碼器213數字化的報文，都進入數據傳輸裝置211的發(fā)送寄存器901中，在發(fā)送寄存器901中，數據位被串行地移位到48位Tx寄存器位705，加上聲音首部就組成了可以在數據總線上使用的64位字。優(yōu)先級字段包含值“254”，如圖16所示。對所有通過發(fā)送寄存器705的全部數字化模擬話音報文都以這種方式處理。然后通過三態(tài)緩沖器907并行裝載包含數字化模擬話音報文位的數據位905。數據傳輸裝置211的內部路徑將三態(tài)緩沖器907選通到最終輸出寄存器，Tx/Rx移位寄存器707中。從707中，48位數字位(加上聲音首部903的各位)被串行地發(fā)送到曼徹斯特編碼709中，然后輸出到數據總線上(如起動過程中描述的那樣)當外設被用來向無線電話(如手機109)中輸入模擬話音報文時，優(yōu)先級字段403中的優(yōu)先級值通常應能使它戰(zhàn)勝其它試圖訪問總線的外設，而獲得總線訪問權。此外，由于它是一個話音輸入裝置，總線主機205將把外設211同步到一個專用時隙上，從而不會出現與其它話音報文輸入外設的總線爭用，并且即使出現了與另一非話音報文的外設的總線爭用，值為254是高優(yōu)先級也將能保證話音輸入裝置“贏”得總線爭用判定(獲得對數據總線的訪問權以發(fā)送它的報文)。將話音裝置(如蜂窩狀移動式無線電話113的手機109)的16位聲音首部901并行發(fā)送到首部復合器911，然后送到三態(tài)緩沖器907中;所述16位聲音首部901包含值為254的優(yōu)先級字段;在907中，16位首部與48位數據字段一起存儲，直到數據傳輸裝置211的內部路徑選擇總線把64位字選通到Tx/Rx移位寄存器707中為止。除了優(yōu)先級字段403值為254以外，首部復合器911用值“F”裝載寄存器選擇字段405，以便數字化模擬話音報文被發(fā)送到如圖10所示接收報文的數據傳輸裝置中的接收聲音寄存器(1007)中。該寄存器1007可以包含在用于向總線主機205的中央處理部分207傳輸信息的數據傳輸裝置中也可包含在能從無線電話的中央處理部分207接收數字化話音報文的外設的數據傳輸裝置211中。由首部復合器裝載的最后一個字段是源地址字段407，該地址字段407是在起動過程中確定的，并且存儲在控制寄存器901中，從901中，把它加載到首部復合器911中。從Tx/Rx移位寄存器707中，64位信息被串行地發(fā)送到曼徹斯特編碼器709中，然后輸出到總線上并送到碰撞檢測電路713中。對于一個諸如蜂窩狀移動式無線電話的手機109的話音輸入裝置，在聲音首部901中產生的各位不加調整地通過首部復合器911及三態(tài)緩沖器907，然后發(fā)送到Tx/Rx移位寄存器707及曼徹斯特編碼器709中。然后，從曼徹斯特編碼器709中，將優(yōu)先級字段403的各位串行移位到數據總線上及碰撞檢測電路713中(與起動過程中的一樣)對曼徹斯特編碼器709的16位首部字輸出如起動過程中那樣按位進行比較。曼徹斯特編碼器709的輸出是碰撞檢測電路713的一個輸入，另一個輸入與起動過程中一樣，是數據總線狀態(tài)信號。以這種方式，就可以把優(yōu)先級值254串行發(fā)送到數據總線和碰撞檢測電路713中，該優(yōu)先級值254由聲音首部901分配給數字化模擬話音報文并構成數字化模擬話音報文的優(yōu)先級字段403。與起動過程中的一樣，碰撞檢測電路713對曼徹斯特編碼器的輸出與數據總線狀態(tài)信號之間作按位比較。優(yōu)先級字段403是16位首部字的第一部分;16位首部字使用碰撞檢測電路713中的異或部件來作比較。對在話音輸入裝置的情況下，優(yōu)先級字段403的值是254。由于碰撞檢測電路713、曼徹斯特編碼器709、以及用于產生數據總線狀態(tài)信號的裝置所采用的機制，可以使在其優(yōu)先級字段403中具有最高值的外設在總線上爭用中獲得總線訪問權。在按位比較過程中，在其優(yōu)先級字段403中不具有最高值的外設在某一特定位上將檢測到碰撞并且停止對訪問數據總線的嘗試。與起動過程中所描述的過程相似(除了僅僅時隙的首部411被用來確定總線爭用，從最高有效位開始以外)，在優(yōu)先級字段403中具有最高值的外設將獲得總線訪問權。如果優(yōu)先級字段相等，那么通過按位比較對寄存器選擇字段405和源地址字段407進行處理，以確定數據總線爭用(與起動過程中的一樣)。對于話音輸入設備，在按位比較(優(yōu)先級字段403)的前8位上，它通常就能“贏”得總線爭用判定，因為它的優(yōu)先級字段403的值254通常大于所有能被存儲在優(yōu)先級字段中的其它值(除了一個值255以外)。因此，該報文相應地取優(yōu)先級高于其它所有優(yōu)先級別較低、低于254的尋找訪問總線分配的報文。如圖9所示，把值不等于254(在聲音首部903中分配給數字模擬話音報文)的優(yōu)先級字段403分配給不通過發(fā)送寄存器705的其它類型報文。這些其它類型報文是I/O緩沖器915一次一位發(fā)送到數據傳輸裝置的數字數據報文。通過這種I/O緩沖器915發(fā)送兩類數據一類是不需要數字化模擬話音報文的高速實時采樣的數據，該類數據發(fā)送時的優(yōu)先級字段403中的初始優(yōu)先級值是1;另一類是要求優(yōu)先級值是255(高于數字化模擬話音報文的優(yōu)先級值254)的數據報文，它是優(yōu)先級最高的報文。例如，優(yōu)先級較低的報文(優(yōu)先級字段中的值小于254)可以包括從便攜式蜂窩狀無線電話的鍵盤215中或從蜂窩狀移動式無線電話的手機的鍵盤215中串行輸入的數據位，或者包括從傳真機107中產生的數字數據，該數字數據需要對高速數據總線分時隙及幀格式化，以便能在不對報文進行數字化模擬報文所需的高速平樣的情況下，將其發(fā)送到無線電話的主處理部件207中。本發(fā)明的數據傳輸裝置211可以包含在如傳真機107、蜂窩狀移動式無線電話手機109、便攜式或移動式無線電話的用戶接口部分203、或其它可與蜂窩狀無線電話的主處理部件207相連的外設中，使得蜂窩狀無線電話113能通過蜂窩狀系統(tǒng)發(fā)送信息。對于鍵盤215的信息(該信息的路徑選擇也適應那些不需要模擬話音報文那樣高優(yōu)先級的信息)，在I/O緩沖器915上接收鍵盤采樣作為一個信息字節(jié)。然后測試數據以保證是一個有效按鍵出現現，并且在去抖動寄存器部件917中建立33位字，在部件917中的第33位是一個鉤鍵指示器，它指示蜂窩狀無線電話手機是否掛機于其座內，去抖動寄存器部件917將從I/O緩沖器915發(fā)送的采樣按鍵字節(jié)的采樣與前一采樣進行比較，并且在比較一些順序采樣中證實已出現一個有效按鍵之后，按鍵信息被格式化成33位字節(jié)并通過三態(tài)907，作為48位字并行發(fā)送到Tx/Rx移位寄存器707的數據字段位中，48位數據字段的其它15位被設置成無效位。與優(yōu)先級字段一起附加到在首部復合器911中產生的48位數據字段的是源地址字段407和寄存器選擇字段405。對于這些在去抖動寄存器部件917中產生的、優(yōu)先級低于254的數字數據報文的數據字段，寄存器選擇字段405包含手機微處理器寄存器1001(見圖10，寄存器C)的地址，寄存器1001在與無線電話中央處理部分207相連的數據傳輸裝置209中?？偩€主機處理器205從無線電話中央處理部分207檢索通過數據總線發(fā)送給它的數據。源地址字段407與起動過程所確定的一樣，在去抖動寄存器917中以后為恒定的，它仍包含在起動過程4位源地址字段407中確定的地址。將源地址字段407和寄存器選擇字段405發(fā)送到首部復合器911中，并且將48位數據字段發(fā)送到三態(tài)緩沖器907中。將優(yōu)先級的值(它在優(yōu)先級計數器701中初始化為1)，附加到在優(yōu)先級字段403中，以便在首部復合器911中構成64位數據總線字的16位首部，在把優(yōu)先級字段403加到16位首部之后，則將整個16位首部從首部復合器911中并行傳輸到三態(tài)緩沖器907中，它在907中被組合成一個64位的字。隨后將整個64位字發(fā)送到Tx/Rx移位寄存器907中。當64位字在Tx/Rx移位寄存器中之后，數據傳輸裝置將在下一個合適時隙中試圖將該字移位到數據總線上。該時隙是通用時隙803或805，而不是分配給話音輸入設備的時隙801。對于優(yōu)先級值低于數字化模擬話音報文(254)的數字數據報文，如按鍵信息，在每個時隙中數據傳輸裝置211都將試圖獲得高速數據總線的訪問權。獲得總線訪問權的機制與起動過程中所使用的相似，將曼徹斯特編碼器709的輸出與數據總線狀態(tài)信號16位首部進行比較(從首部411的最高有效位到最低有效位)以確定是否是總線爭用，并且如果碰撞檢測電路713檢測到碰撞，數據傳輸裝置211將停止對總線訪問權嘗試。與上述其它總線爭用情況一樣，通過每一試圖獲得總線訪問權的外設的數據傳輸裝置來進行按位比較。當一個數據傳輸裝置在總線爭用中“輸給”其它數據傳輸裝置時，碰撞電路713的輸出將被發(fā)送到數據傳輸裝置211中的內部總線仲裁器923中，然后將數據傳輸裝置的優(yōu)先級字段403中的值加1。內部總線仲裁器923向優(yōu)先級計數器701發(fā)送一個時鐘信號，以使優(yōu)先級字段403的值加1。在數據傳輸裝置開始嘗試總線訪問權時，優(yōu)先級計數器701中的初始值是1。在一次嘗試失敗之后，優(yōu)先級計數器的值變?yōu)?，在下一次數據傳輸裝置211嘗試獲得總線訪問權時，該值將被從優(yōu)先級計數器701而加載到首部復合器911中，作為優(yōu)先級字段403。所述的下一次嘗試在下一個時隙有效時出現。該過程重復進行，直到只剩下一個試圖獲取高速數據總線訪問權的數據傳輸裝置為止，這個保留下來的數據傳輸裝置將獲得總線訪問權。一個特定的數據傳輸裝置獲得總線訪問權后，內部總線仲裁器923將把其優(yōu)先級計數器701復位到最低值1。當下一個時隙變得有效時，未能獲得總線訪問權的數據傳輸裝置將繼續(xù)試圖獲得總線訪問權。同樣，如果仍然不只一個數據傳輸裝置正在試圖獲得總體訪問權，則要按上述方法確定總線爭用，通過碰撞檢測電路713按位將曼徹斯特編碼器709的輸出與數據總線狀態(tài)信號進行比較(該數據狀態(tài)信號是經過比較器之后的信號，以保證是一個正確的數字信號有效)，以便確定總線爭用。如前所述，對于優(yōu)先級值低于254的數據傳輸裝置，當曼徹斯特編碼器709的輸出與數據總線狀態(tài)信號不匹配時，將檢測到一個碰撞，這個檢測到總線碰撞的特定數據傳輸裝置將把它的優(yōu)先級計數器701的值加1并且等待下一個時隙，以便嘗試訪問數據總線。如上所述，有一種給定優(yōu)先級值高于254的數字數據報文被分配給數字化模擬話音報文。這類數字數據報文(高速報文)也被輸入到數據傳輸裝置的I/O緩沖915中。該高速報文所需的訪問總線速度比其它任何發(fā)送到數據傳輸裝置211中的信息要快。這種數據的發(fā)送與上述以優(yōu)先級計數器701中值為001而開始的數據的發(fā)送一樣，只不過它開始時，優(yōu)先級計數器701的值是255。由于裝入優(yōu)先級計數器701中的值255，當把數據字段409、寄存器選擇字段405、和源地址字段407在去抖動寄存器部件917中組合之后，數據字段409被并行發(fā)送到三態(tài)緩沖器907中，而寄存器選擇字段405和源地址字段407則被發(fā)送到首部復合器911中，在此優(yōu)先級計數器701將值255裝入優(yōu)先級字段403的各位之中。一組優(yōu)先級字段403、寄存器選擇字段405和源地址字段407被裝入首部復合器911，該16位就被傳送給三態(tài)緩沖器907。一但48位數據字段與16位首部字段都在三態(tài)緩沖器中，就將64位并行地移位到Tx/Rx移位寄存器707中。因此，當下一時隙訪問機會出現時，該數據傳輸裝置將試圖訪問數據總線。在對優(yōu)先級字段403做按位比較期間，優(yōu)先級字段403中存儲值為255的數據傳輸裝置在下一時隙有效時，將獲得總線訪問權，除非有另一個數據傳輸裝置的優(yōu)先級字段403具有相等值，在這種情況下，將按上述方法通過16位首部字的后續(xù)位來確定總線爭用按位將曼徹斯特編碼的16位首部字的后續(xù)位(從最高有效位至最低有效位)與數據總線狀態(tài)信號進行比較以確定總線爭用。如上所述，數據傳輸裝置在Tx/Rx移位寄存器707中具有的16位首部字的每一位都將被移位進曼徹斯特編碼器709中，并且數據傳輸裝置將判斷是否在任何情況下有總線碰撞發(fā)出。如果在16位首部的任何一位上已檢測到碰撞，優(yōu)先級為255的報文將不能獲得總線訪問權，它將等待下一時隙，即時它將用裝載在其優(yōu)先級字段403中的值255來試圖訪問總線。所以，對于正在試圖通過高速數據總線發(fā)送數據的數據傳輸裝置，最少有三個優(yōu)先級，數據傳輸裝置可以將它們裝入其優(yōu)先級字段403以試圖獲得數據總線訪問權，它們是用于高速報文的優(yōu)先級255，它允許數據傳輸裝置在下一個可用時隙發(fā)送報文，而不管下一個可用時隙是否分配給它;用于數字化模擬話音報文的優(yōu)先級254，它允許這些實時報文能在每個幀601內分配給它的報文時隙中由總線主機分配給它的報文時隙內被采樣并且發(fā)送到無線電話113的中央處理部分207;(無線電話的中央處理部分207包含用于無線電話總線主機205;諸如RAM229，ROM227及EEPROM225的存儲裝置;以及用于數字化模擬話音報文的話音編碼譯碼器223);最后是低于254的優(yōu)先級，它允許那些所需采樣速度低于實時話音報文的報文能被在I/O緩沖器915輸入并且在數據總線幀601的一個通用時隙內被發(fā)送。設置優(yōu)先級計數255或253的過程如16B所示。數據傳輸裝置211也能通過數據總線接收發(fā)送給它的數據?？梢栽跀祿偩€的總線主機方或外設方使用相同的數據傳輸裝置接收報文。(在外設方，數據傳輸裝置211可以用來向諸如無線電話113的顯示器233等設備發(fā)送數字數據報文)。圖10表示了用于實現報文接收的裝置的方框圖。數據串行通過比較器1003處理之后，在曼徹斯特譯碼器1005中對其進行譯碼，然后再串行移位到Tx/Rx移位寄存器707中。曼徹斯特譯碼器1005在本領域內已為熟知，它用于恢復從Tx/Rx移位寄存器707發(fā)送的數據位，以及和已被曼徹斯特編碼的用于通過數據總線向接收的數據傳輸裝置傳輸的數據位。例如，當數據傳輸裝置被無線電話總線主機用來接收從外設出來的數據時，被曼徹斯特譯碼的數據位移到Tx/Rx移位寄存器707中，在對前16位譯碼之后，數據傳輸裝置219就能確定在數據傳輸裝置219中的那一個可編址寄存器的數據是所要的。這是通過使用寄存器選擇譯碼器1011讀輸入的報文的寄存器選擇字段405來實現的。有三個主要的可以由其它數據傳輸裝置對其進行編址的寄存器，它們是手機/微處理器μP寄存器1001(寄存器“C”)，Rx聲音寄存器1007(寄存器“F”)，或數據傳輸裝置的控制寄存器1009(寄存器“E”)。當數據被寫入由總線主機205使用的數據傳輸裝置的寄存器“C”1001中時，總線主機205發(fā)出ACK字段303值為高的下行鏈路報文，以防止所有外設試圖通過總線主機205寫入寄存器“C”。相反，任何數據傳輸裝置中的寄存器“F”1007可以在任何時隙中由其它數據傳輸裝置編址，不考慮流控制。寄存器“F”1007用來發(fā)送數字化模擬話音報文，該報文由話音輸入裝置通過總線主機的數據傳輸裝置219發(fā)送給話音編碼譯碼器223中的。同樣，不考慮將ACK字段303設置一個高值，就能允許數字化模擬話音報文寫入寄存器“F”，接收寄存器1007中。當接收數據傳輸裝置211位于外設中時，它接收來自無線電話的總線主機中央處理部分207的報文的機制與數據傳輸裝置219接收用于無線電話中央處理部分207的報文的機制非常相似。當外設把16位首部從曼徹斯特譯碼器1001中移位到Tx/Rx移位寄存器707中時，數據傳輸裝置就能確定其中的三個寄存器，控制寄存器1009，手機/微處理器μp寄存器1001，或接收聲音寄存器1007中的哪一個將接收數據。然后，根據已被選擇的寄存器(通過讀寄存器選擇字段309)，Tx/Rx移位寄存器707將用不同大小的字段并行裝載目的寄存器。如果已被選擇的是控制寄存器1009，就把32位字段從Tx/Rx移位寄存器707中的數據字段中移位到控制寄存器1009中。如果已被選擇的是接收寄存器1007，就將48位字段裝載到接收聲音寄存器中。如果選擇的是手機/μp寄存器1001，就把Tx/Rx移位寄存器中的整個64位字并行裝入手機/μp寄存器1001中。本發(fā)明較佳實施例使用于一種數據總線，它不再需要獨立的信號線，來把模擬信息從無線電話的用戶接口部分傳輸到無線電話的主處理部分。此外，本較佳實施例的系統(tǒng)能夠容納五個話音報文輸入裝置并能使無線電話在不會降低話音報文質量的前提下處理信息。通過使用時間多路復用方式(它為數字化模擬話音報文分配了較高優(yōu)先級和專用時隙)，本系統(tǒng)既能適應數字化話音報文也能適應數字數據報文。本發(fā)明較佳實施例對由中央無線處理器處理的數字數據報文實施流控制，但是允許數字化話音報文通過而不對其進行流控制。由硬件設備確定因多個外設同時試圖訪問數據總線而引起的總線爭用，并且在總線起動過程中也用硬件設備來確定總線爭用(它是因通過數據總線與無線電話相連的所有外設的地址分配而引起的)。使用由本較佳實施例的數據傳輸裝置格式化的整個(包括數據字段)來確定總線爭用。而且，本較佳實施例系統(tǒng)的工作速度比目前蜂窩狀無線電話中所能見到的數據總線的速度快一個數量級。權利要求1.一種使用時間多路復用數據總線與主機單元通信的無線電話外設的數據傳輸裝置，包括用于生成爭用判定字段的裝置，進一步包括(a)用于生成優(yōu)先級位的裝置，(b)用于生成寄存器選擇位的裝置，和(c)用于生成至少一個源地址位的裝置；用于接收多個數據位的裝置；以及用于組合所述爭用判定字段和接收的數據位，用以在時間多路復用數據總線的一個時隙內進行發(fā)送的裝置。2.根據權利要求1的一種數據傳輸裝置，其中，所述生成優(yōu)先級位的裝置進一步包括用于在數據傳輸裝置上電后，將所述優(yōu)先級位初始化成一個第一預定值并且時間多路復用數據總線上出現總線“忙”狀態(tài)時，用一個第二預定值修改所述優(yōu)先級位的裝置。3.根據權利要求1的一種數據傳輸裝置，其中，所述用于生成寄存器選擇位的裝置進一步包括用于判定傳輸的數據是數字化模擬報文還是數據報文的裝置;當傳輸的數據是數據報文時，用于將一個第一預定值分配給所述寄存器選擇位的裝置;以及當傳輸的數據是數字化模擬報文時，用于將一個第二預定值分配給所述寄存器選擇位的裝置。4.一種從無線電話外設向無線電話單元傳輸數據的方法，包括步驟生成爭用判定字段，進一步包括步驟(a)生成優(yōu)先級位，(b)生成寄存器選擇位，以及(c)生成至少一個源地位;接收多個數據位;以及組合所述爭用判定字段和接收的數據位，用以在時間多路復用數據總線的一個時隙中進行傳送。5.根據權利要求4的一種方法，其中，所述生成優(yōu)先級位的步驟進一步包括，為了對一個上電的數據傳輸裝置作出響應，將所述優(yōu)先級位初始化成一個第一預定值，并且當時間多路復用數據總線出現“忙”狀態(tài)時用一個第二預定值改變所述優(yōu)先級位的步驟。6.根據權利要求4中的一種方法，其中，所述生成寄存器選擇位的步驟進一步包括步驟判定傳輸的數據是數字化模擬報文還是數據報文;當傳輸的數據是數據報文時，為所述寄存器選擇位分配一個第一預定值;以及當傳輸的數據是數字化模擬報文時，為所述寄存器選擇位分配一個第二預定值。7.根據權利要求4的一種方法，進一步包括數字化話音信息以產生所述多個數據位的步驟。8.用于無線電話單元的數據傳輸裝置，包括用于在時間多路復用數據總線的一時隙中，接收報文(包括爭用判定字段和多個數據位)的裝置;用于從所述爭用判定字段中提取優(yōu)先級位、寄存器選擇位、和至少一個源地址位的裝置;用于判定所述報文是數字化模擬報文還是數據報文的裝置;以及當判定所述報文是數據報文時，用于將所述報文至少一部分發(fā)送到與所述寄存器選擇位相對應的寄存器中的裝置。9.一種將無線電話單元中的數據從無線電話外設傳輸到主機單元的方法，進一步包括步驟在時間多路復用數據總線上的一個時隙中接收報文，所述報文包括爭用判定字段和多個數據位;從所述爭用判定字段中提取優(yōu)先級位、寄存器選擇位、以及至少一個源地址位;判定所述報文是數字化模擬報文還是數據報文;以及當判定所述報文是數據報文時，至少將所述報文的一部分發(fā)送到與所述寄存器選擇位相對應的寄存器中。全文摘要用時間多路復用數據總線與無線電話總線主機通信的無線電話外設數據傳輸裝置，將外設及其它用戶信息輸入裝置耦合到無線電話中央處理器及語言處理器上。數據傳輸裝置生成幀格式中的時隙，信息以幀格式經數據總線發(fā)送，用整個報文來判定總線爭用?？偩€起動期間，總線爭用仲裁設置相對其它數據傳輸裝置的優(yōu)先級；正常工作時外設數據傳輸裝置據此獲得總線訪問權。文檔編號H04B7/26GK1069842SQ92105710公開日1992年3月10日申請日期1992年7月17日優(yōu)先權日1991年7月18日發(fā)明者布盧斯M·帕格奧特,杰夫里W·特利普,帕特利克J·梅利申請人:莫托羅拉公司