個(gè)實(shí)施例中，總線120的末端由物理距離隔 開。這些信號(hào)路徑和/或物理介質(zhì)的每個(gè)（以下多次提到的"導(dǎo)線"）可以一次傳送一或多個(gè) 信息比特。在總線120上運(yùn)輸?shù)男盘?hào)會(huì)遭受噪聲，其導(dǎo)致所述信號(hào)的退化或者破壞。在許多 噪聲源之中，我們提到四種類型：（a)共模噪聲，其為信號(hào)路徑中導(dǎo)線共有的噪聲和干擾;在 信號(hào)路徑在芯片之上，并且具有將信息從芯片的一部分(例如存儲(chǔ)器)傳送給另一部分(例 如CPU)的任務(wù)的情況下，這種噪聲可能由電源、串?dāng)_、電磁干擾(EMI)或其他類型的干擾所 引起；（b)獨(dú)立噪聲，其獨(dú)立地破壞每條導(dǎo)線的信號(hào)；（c)同步切換輸出（SS0)噪聲，其在信號(hào) 路徑中的電路的整體功耗不恒定時(shí)出現(xiàn)，由此導(dǎo)致附加噪聲破壞導(dǎo)線上的信號(hào)；以及(d)基 準(zhǔn)噪聲，其在所定義信號(hào)的基本基準(zhǔn)在源端點(diǎn)和獲取端點(diǎn)不同的時(shí)候出現(xiàn);遭遇這種噪聲 多種情形之一是在導(dǎo)線上傳送的信號(hào)是對(duì)信號(hào)源端點(diǎn)的基準(zhǔn)測(cè)得的電壓，并且需要對(duì)獲取 端點(diǎn)的相同基準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)量。例如在信號(hào)路徑較長(zhǎng)的情況下，或信號(hào)源點(diǎn)和獲取點(diǎn)在兩個(gè)不 同環(huán)境的情況下，基準(zhǔn)噪聲會(huì)非常大。另外，組件容差也是信號(hào)總線兩端的基準(zhǔn)差異的常見 原因。
[0042]總線120的另一特性是引線效率。為了本說明的目的，信號(hào)路徑的引線效率被定義 為信號(hào)路徑中導(dǎo)線數(shù)量與同時(shí)傳送的信號(hào)數(shù)量的比率。其他方面都相同，支持較高引線頻 率的系統(tǒng)典型地優(yōu)于較低引線效率的系統(tǒng)。一旦信號(hào)通過總線120傳送，其就可以進(jìn)入反變 換器130。反變換器130的任務(wù)包括重建在信息存儲(chǔ)介質(zhì)101中的源信息和/或代表該信息的 信號(hào)。例如，當(dāng)來自信息存儲(chǔ)介質(zhì)101的信息由NRZ信號(hào)表示時(shí)，反變換器130的輸出可以是 NRZ信號(hào)。在本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例中，包含變換器110和反變換器130的通信設(shè)備102、 104分別通過物理總線接口 106、108物理地連接于總線120。物理總線接口 106、108的示例包 括計(jì)算機(jī)芯片的引線、光纖接口、及根據(jù)任意合適通信標(biāo)準(zhǔn)的銅線接口。一旦信號(hào)離開了反 變換器130,他們會(huì)被運(yùn)輸?shù)酵ㄐ怕窂街幸粋€(gè)或多個(gè)其他的單元用于進(jìn)一步處理。這種其他 的單元可包括另一總線、或它們可包括通信路徑的任意其他需要信息的部分(例如存儲(chǔ)電 子信息的存儲(chǔ)器單元或處理該信號(hào)的DSL調(diào)制解調(diào)器，其將處理信號(hào)）。設(shè)備102、104的例子 可以是未在圖1中所示的大型設(shè)備的組件。為了描述清楚，圖1中一些組件101、110、120、130 之間的箭頭顯示信息和/或信號(hào)在一個(gè)方向上傳送。但是，本發(fā)明的每個(gè)實(shí)施例不是限制性 的。例如，在設(shè)備102、104之間的通信可以是雙向的。
[0043]示例變換器110的操作還參考圖2描述。在附圖中，表示為S[0]，-_，S[k-l]的數(shù)量 為k個(gè)的信號(hào)進(jìn)入到變換器。這些信號(hào)表示信息存儲(chǔ)器介質(zhì)101中的信息（圖1)。變換器可以 包括三個(gè)單元：均衡器210、編碼器220以及驅(qū)動(dòng)器230。信號(hào)s[0]，-_，s[k-l]可以首先進(jìn)入 到均衡器210。均衡器210的任務(wù)是將信息存儲(chǔ)介質(zhì)101中的信息或代表該信息的信號(hào)轉(zhuǎn)換 成可由編碼器220處理的形式。例如，對(duì)于NRZ信號(hào)，在進(jìn)入到編碼器220之前可以調(diào)整信號(hào) 電平。如果進(jìn)入到均衡器210的信號(hào)對(duì)應(yīng)于比特，則它們映射為實(shí)數(shù)。例如邏輯0可以由1表 示，并且邏輯1可以由一 1表示。然后這些信號(hào)被推送到編碼器。編碼器從均衡器的輸出產(chǎn)生 η個(gè)信號(hào)。然后這些信號(hào)被傳給信號(hào)路徑驅(qū)動(dòng)器230,其能放大信號(hào)并施加進(jìn)一步的過濾。另 外，信號(hào)路徑驅(qū)動(dòng)器在總線120上傳送表示為Β[0]，···，Β[η-1]的信號(hào)。當(dāng)介質(zhì)攜帶的不是電 信號(hào)時(shí)，信號(hào)驅(qū)動(dòng)器還可包括將信號(hào)變換為另一種物理量(例如光）的換能器。在采用具有 這些參數(shù)的變換器的系統(tǒng)中，引線效率等于k/n，因?yàn)閗比特在η個(gè)波形的幫助下而在總線 120上傳送。
[0044] 圖3描述了構(gòu)成單端信令的組件示例的方面。單元310可以理解為執(zhí)行對(duì)應(yīng)于均衡 器210(圖2)的均衡功能。這些單元310為每個(gè)進(jìn)入信號(hào)創(chuàng)建另一不同于基準(zhǔn)320的信號(hào)。在 這些信號(hào)對(duì)應(yīng)于電壓的情況下，這些單元在其輸出導(dǎo)線上施加兩個(gè)可能的電壓其中之一， 其中，這些電壓依賴于基準(zhǔn)320。例如，這些單元能將電壓V或V+a施加于這些導(dǎo)線上，其中V 是基準(zhǔn)點(diǎn)電壓，并且a是預(yù)定電壓。然后這些電壓被直接推送到總線120,這樣在這種情況下 不需要對(duì)應(yīng)于編碼器220的組件。單端信令的引線效率為1.0或100%。但是如之前所述，單 端信令受多種噪聲類型所累。減輕這些問題的常用方法是增加 a的值，因而增加整體能耗。 但是在應(yīng)用中，這會(huì)導(dǎo)致其他不利效果(例如像電池消耗、或在其他設(shè)備上感應(yīng)噪聲）。
[0045] 圖4描述了構(gòu)成傳統(tǒng)差分信令的示例組件的情況。在該示例中，輸入信號(hào)被表示為 s[0]、…、s[3]。在該例子中，不需要對(duì)應(yīng)于均衡器210(圖2)的組件。針對(duì)每個(gè)進(jìn)入信號(hào)s [0]、…、s[3]，單元410饋送2條導(dǎo)線。第一導(dǎo)線上的信號(hào)幅度是V+s[i]，并且第二導(dǎo)線上的 信號(hào)幅度是V_s[i]，其中?=0，1，···，3。信號(hào)的幅度選擇為在第一和第二導(dǎo)線上的幅度差異 為2s[i]。典型地，V的值不重要，并且還可以選擇為0,這是因?yàn)樾畔⑹怯墒┘釉趦蓷l導(dǎo)線上 信號(hào)的幅度差來編碼。單元410可以被理解為執(zhí)行對(duì)應(yīng)于編碼器220的編碼功能。
[0046] 差分信令可抵抗上述的一些噪聲情況:其能抵抗共模噪聲，因?yàn)樾畔⒈痪幋a為兩 條導(dǎo)線的電壓差。差分信號(hào)比單端信令能更好地抵抗總線噪聲。理由之一是擺幅比單端信 令大兩倍。在單端信令中，一些傳輸功率可能被浪費(fèi)在被傳送信號(hào)的DC值中，這對(duì)于本領(lǐng)域 技術(shù)人員是顯然的。差分信號(hào)在類似NRZ信號(hào)的片到片通信中不會(huì)引入SS0噪聲。最后，其還 抵抗基準(zhǔn)噪聲，因?yàn)椴恍枰獠炕鶞?zhǔn)來重建源信號(hào)。但是，差分信號(hào)的不利是其引線效率是 0.5 或 50%。
[0047]圖5描繪了根據(jù)本發(fā)明至少一個(gè)實(shí)施例通信總線500的實(shí)例情況。通信總線500是 總線120的一個(gè)例子(圖1)。總線500包括多個(gè)信號(hào)路徑，例如信號(hào)路徑510。每條信號(hào)路徑可 包括傳輸介質(zhì)例如導(dǎo)線(例如金屬導(dǎo)線），信息在其上以電壓或電流的形式傳送。在片到片 通信中，這些導(dǎo)線可以為片上互連、PCB接觸線或帶線。還有另一應(yīng)用是DSL通信，其中每條 總線導(dǎo)線可以對(duì)應(yīng)于在DSL通信中通常使用的雙絞銅線的一條導(dǎo)線。類似的應(yīng)用是非屏蔽 雙絞線(UTP)以太網(wǎng)通信，其中總線500的一條導(dǎo)線也對(duì)應(yīng)于雙絞線中的一條導(dǎo)線。為了在 例如像照相機(jī)、膝上型電腦、TV等設(shè)備之間通信，總線500可以依據(jù)任何合適的常規(guī)通信標(biāo) 準(zhǔn)和/或規(guī)范。在其他實(shí)施例中，信號(hào)路徑可為傳送光的形式的光信號(hào)的光纜。還在另一實(shí) 施例中，信號(hào)路徑可以是適于信號(hào)傳輸?shù)慕橘|(zhì)。
[0048]在本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)信號(hào)為物理的、有形的和/或非瞬態(tài)的。在本 發(fā)明至少一個(gè)實(shí)施例中，物理信號(hào)是具體實(shí)施在有形和/或物理傳輸介質(zhì)中的信號(hào)。在本發(fā) 明至少一個(gè)實(shí)施例中，信號(hào)的傳輸包括物理信號(hào)的物理變換，作為物理機(jī)構(gòu)的一部分。在本 發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例中，信號(hào)是裝置的有形的方面。在本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例中，信號(hào) 由根據(jù)本領(lǐng)域公知的物理原理的機(jī)制來變換。
[0049]正交差分向量信令的例子
[0050] 參考附圖6,現(xiàn)在描述正交差分向量信令的示例。附圖6描述了根據(jù)本發(fā)明至少一 個(gè)實(shí)施例的變換器600的例子。變換器600具有的引線效率是0.75或75%，并且輸入包括三 個(gè)信號(hào)b[0]、b[l]和b[2]。這些信號(hào)代表了在信息存儲(chǔ)介質(zhì)101中的信息。均衡器210從進(jìn)入 的三個(gè)信號(hào)b[0]、b[l]和b[2]生成4個(gè)信號(hào)s[0]、s[l]、s[2]和s[3]。第一信號(hào)s[0]設(shè)為V，并 且其他信號(hào)s[l]、s[2]和s[3]根據(jù)該第一信號(hào)s[0]設(shè)定。將s[i]設(shè)為b[i-l]-V，且i = l，2,3 的任務(wù)由單元610完成?；谠搼?yīng)用，V設(shè)為0或其他合適的值。在片到片的通信中，b[0]、b [1]和b[2]可以為相關(guān)于信號(hào)電平a和0的單端NRZ信號(hào)。在該情況下，V可以設(shè)為a/2以去除 單端NRZ信號(hào)的均值。然后產(chǎn)生的四個(gè)信號(hào)s[0]、s[l]、s[2]和s[3]可進(jìn)入到編碼器220。編 碼器220可包括各種組件，例如像加法器630的加法器、像減法器631的減法器、像乘法器640 的乘法器、以及連接這些組件的路徑，像路徑621、622、623、635和636。在至少一個(gè)實(shí)施例 中，乘法器被合并到驅(qū)動(dòng)器230中。加法器的任務(wù)是累加進(jìn)入值，并且將它們傳到外出的路 徑。減法器的任務(wù)是從上一個(gè)減去下一個(gè)進(jìn)入值并且將它傳給外出的路徑。乘法器的任務(wù) 是將進(jìn)入的值乘上合適的因子(例如在該情況下0.5)并且沿著外出路徑傳送它。例如，加法 器630計(jì)算進(jìn)入路徑635和622上值的和，也就是s[0]+s[l]，并且將它在路徑635和636上傳 送。相似的，減法器從其較高進(jìn)入路徑，也就是s[0]的值中減去其較低進(jìn)入路徑621的值，也 就是s[l]，并且沿著其外出路徑傳送s[0]-s[l]的結(jié)果。編碼器220的輸出是四個(gè)值W
[1] 、…、W[4]。
[0051] 例如，如果s[0]=0,那么編碼器220的輸出與編碼器的輸入具有以下的關(guān)系：
[0052] ff[l] = (s[l]+s[2]+s[3])/2
[0053] ff[2] = (-s[l]+s[2]-s[3])/2
[0054] ff[3] = (s[l]-s[2]-s[3])/2
[0055] ff[4] = (-s[l]-s[2]+s[3])/2
[0056] 這些值的整體能量，定義為這些數(shù)字平方和的平方根，其與源值0，s[l]，s[2]和s [3]的整體能量相同，也就是s[l]2+s[2]2+s[3]2的平方根。在片對(duì)片通信中，信號(hào)s[l]、s
[2] 和s[3]是均衡的NRZ信號(hào)，這意味著在總線120上發(fā)送的新信號(hào)W[1]、-_、W[4]可以降低 SS0噪聲。另外從以下可見，在本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例中，這些信號(hào)W[l]v、W[4]能抵抗 共模噪聲、適量的獨(dú)立噪聲和基準(zhǔn)噪聲。
[0057] 反變換器。
[0058] 圖7中描述了根據(jù)本發(fā)明至少一個(gè)實(shí)施例的反變換器130例子（圖1)的方面。反變 換器130的示例包括總線接收器710、解碼器720和檢測(cè)器730。來自總線130的信號(hào)705通過 總線接收器710進(jìn)入到反變換器。總線接收器170測(cè)量總線上的相關(guān)量。如果實(shí)際測(cè)量要求， 則總線接收器710也可執(zhí)行放大和過濾?？偩€接收器710發(fā)送信號(hào)到解碼器720。解碼器執(zhí)行 解碼器220的反任務(wù)，這將在下面更詳細(xì)地描述。
[0059]檢測(cè)器730的任務(wù)是從來自解碼器720中獲得的信號(hào)再生存儲(chǔ)在信息存儲(chǔ)介質(zhì)101 (圖1)中的原始信息。解碼器720遞送的信號(hào)會(huì)被多個(gè)噪聲源破壞。解碼器能夠容忍的噪聲 量依賴于其應(yīng)用、環(huán)境以及信號(hào)消耗的能量和解碼器720的資源。典型地，但不是必須的，進(jìn) 入信號(hào)的噪聲可由給定方差的高斯變量來建模，其中較高的方差對(duì)應(yīng)于較大量的噪聲，以 及較小的方差對(duì)應(yīng)于較小的噪聲量。基于對(duì)噪聲的假設(shè)，解碼器720嘗試重建在101中的原 始信息或這些信息的物理表示。本領(lǐng)域技術(shù)人員知道可采用通信理論中已知的一些檢測(cè)技 術(shù)。另外，可改變解碼和檢測(cè)的順序和/或整合該兩者。由于檢測(cè)器730的精確實(shí)現(xiàn)，這會(huì)導(dǎo) 致性能的降低(或沒有）。
[0060]圖8描述了適于對(duì)編碼器220(附圖2)產(chǎn)生的信號(hào)進(jìn)行解碼的解碼器720的示例情 況，如上參考圖6所述，其中三個(gè)信號(hào)b[0]、b[l]、b[2]根據(jù)本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例編碼， 以在四條線路上傳送。解碼器720對(duì)應(yīng)于圖6的編碼器220。編碼器220和解碼器720之間的區(qū) 別包括該單元的第一輸出在解碼器720中可不