专利名称：用于有线串行通信的收发器的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于至远程设备的有线串行通信的收发器装置和方法。
背景技术：
针对有线串行通信开发了许多标准。这些标准允许串行通信硬件、固件和软件的 制造商并行地开发产品，当这些产品接口连接时，机械并电气耦合在一起，从而在产品之间 提供可预测且健壮的信息交换。随着标准被市场逐渐接受，产品制造商通过提供变型(包 括对所接受的通信标准进行补偿的通信选项)，谋求其产品能够脱颖而出。然而，某些通信 标准不允许大的偏差，并且因此为了支持经该标准认证的产品的每种变型，需要不同的支 持组件，如不同的收发器。找寻特定支持组件并采购每种支持组件可能会消耗大量成本，并 限制产品制造商在产品市场中充分竞争的能力。
发明内容
本文档讨论了用于至远程设备的有线串行通信的收发器装置和方法。在示例中， 收发器可以包括输入，用于接收第一信息；补偿输入，用于接收补偿信息；输出，用于向耦 合在收发器与远程设备之间的组件发送包括第一信息在内的输出信号。所述收发器用于使 用补偿信息产生输出信号，以在远程设备处保持指定的信号质量。本公开的另一方面包括一种用于使用可调节收发器的方法。在一示例中，该方法 包括在收发器的输入处接收第一信息。所述收发器被配置为有线串行通信至远程设备。 该方法还包括使用收发器的补偿输入接收补偿信息；根据补偿信息产生包括第一信息在 内的输出信号；以及向远程设备发送第一信息。还提供了采用可调节高速通用串行总线收 发器的系统示例。此处提供的示例可以以任意排列或组合进行组合。该概述旨在提供本专利申请的 主题的概览。其并非意在提供对本发明的排他的或穷尽的说明。详细描述被包括用于提供 有关本专利申请的进一步的信息。
在不一定按比例绘制的附图中，在不同视图中，相似的标记可以描述类似的组件。 具有不同字母后缀的相似标记可以表示相似组件的不同实例。附图以示例方式而非限制性 地大致示意了本文档中讨论的各种示例。图1示出了根据本主题的一示例的可调节收发器。图2示出了根据本主题的一示例的可调节收发器。图3示出了根据本主题的一示例的可调节收发器。图4A和4B示出了串行通信系统的信号跃迁。图5示出了根据本主题的一示例的具有可调节收发器的产品。图6示出了根据本主题的一示例的包括收发器的产品。
图7大致示出了根据本主题的一示例的使用可调节收发器的方法。图8示出了根据本主题的一示例的用于接收补偿信息并产生输出信号的方法。图9示出了根据本主题的一示例的用于接收补偿信息并产生输出信号的方法。
具体实施例方式在各示例中，收发器包括数据端口(例如，输入)、通信端口(例如，输出)和补 偿输入。数据端口与控制设备(如处理器)交换信息。信息可以包括在通信端口处接收的 数据或用于从通信端口传输出去的数据。通信端口可以向远程设备发送并从远程设备接收 信息。在各示例中，通信端口使用有线介质与远程设备通信。收发器可以发送信息，并且可 以被配置为在符合一个或多个指定标准(例如，但不限于通用串行总线(USB)标准)的通 信端口处接收信息。在示例中，标准可以允许制造商构建物理和电气兼容的通信接口。各种标准为信 号特性、硬件特性和硬件尺寸提供了指导原则。例如，硬件标准可以包括但不限于连接器形 状、端数量、端位置、端配置和连接器尺寸。某些有线串行通信指导原则为信号电平和信号 转换率提供指导。例如，高速USB 2.0 (HS USB 2. 0)规范指在提供对信号电平和信号转 换率的规范限制时，信号形态学的“眼”状依从。HS USB 2.0兼容产品的制造商可以通过 满足规范指导原则获得认证、商标和广告。然而，某些具有有线串行通信能力的产品可能包 括不允许用于一认证设备的收发器用于另一设备、并依旧符合第二设备中的认证要求的特 征。本发明人特别认识到，可调节收发器可以允许制造商在多个产品中使用单个收发器，并 且即使那些产品可能包括使收发器发送和接收的信号失真的组件，依旧满足通信兼容性。图1示出了根据本主题一示例的可调节收发器100。收发器100可以包括数据端 口(输入)102、通信端口(输出)104和补偿输入106。数据端口 102可以与控制设备(如 处理器)交换信息。信息可以包括在通信端口 102处接收的数据或用于从通信端口 104传 输出去的数据。此外，收发器100可以包括补偿输入106。收发器100可以通过使用改变收 发器100的缺省信号强度的补偿设置来补偿连接至收发器100的组件的信号失真。补偿输 入106可用于选择最适合其中使用了可调节收发器100的产品的补偿设置。例如，一个设 置可用于第一蜂窝电话，该第一蜂窝电话具有耦合在收发器与远程设备之间的开关。第二 设置可以最适用于类似的不带开关的第二蜂窝电话模型。虽然可以对发送信息和接收信息 两者执行补偿，但本描述的其余部分描述对从可调节收发器发送的信息进行补偿。图2示出了根据本主题一示例的可调节收发器200。收发器200可以包括数据 端口或输入202，用于从控制设备接收用于发送的信息；通信端口或输出204，用于从收发 器发送信息；以及补偿输入206，用于接收收发器的补偿信息。在各示例中，补偿信息可用 于选择对所产生的输出信号的设置，以从收发器输出204发送信息。发送信号的设置可以 包括但不限于信号强度、信号幅度、信号边沿速率、信号频率或其组合。在各示例中，补偿输 入206可以包括端子208。当收发器200安装至产品中时，端子208可以连接至参考，以选 择用于从收发器200的输出204发送信息的补偿设置。在各示例中，参考可以是电压参考 (V0)。应当理解的是，可以在不背离本主题的范围的情况下使用其他参考，包括例如电流参 考。在各示例中，如果补偿输入处的补偿信息不清楚(如端子悬空)，收发器200可以在缺 省补偿设置下操作。在某些示例中，补偿输入可以包括多个端子，用于从收发器可操作实现的多个设置中选择补偿设置。图3示出了根据本主题一示例的可调节收发器300。收发器300可以包括输入 302，用于接收信息以从收发器300发送；输出304，用于向远程设备发送包括信息在内的输 出信号；以及补偿输入306，用于接收补偿信息，以针对使用耦合至收发器300的输出304 的组件而引起的失真，来调节输出信号。在各示例中，补偿信息可用于选择用于从输出304 发送信息的发送信号的设置。发送信号的设置可以包括但不限于信号强度、信号幅度、信号 边沿速率、信号频率或其组合。在各示例中，补偿输入306可以耦合至配置电路310。配置 电路310可以包括寄存器312，被配置为接收指针值；以及查找表314。查找表314可以被 配置为存储多个补偿设置。可以用指示查找表314中的位置的值对指针寄存器312进行编 程。收发器300可以使用由寄存器312中的值指示的查找表314中的一个或多个设置。寄 存器中的值可以指向所选的补偿设置。在各示例中，如果补偿输入306处的补偿信息不清 楚(当寄存器中的指针值无效时，当补偿设置无效时，或其组合)，收发器300可以在缺省补 偿设置下操作。在某些示例中，可以使用收发器300的端子设置寄存器值，从而将一个或多 个端子偏置为所选参考设置寄存器312中的指针值。在某些示例中，补偿输入306可以包 括在收发器300的数据端口或输入302中，从而通过输入302加载指针寄存器306。图4A和4B示出了串行通信系统的信号跃迁。图4A示出了收发器的输出处的信 号跃迁。跃迁可以是典型的符合特定通信协议的信号跃迁。例如，所示波形是典型的高速 USB 2.0通信系统的差分通信信号。跃迁波形的形状可以被称为“眼”状波形。“眼”状414 可由两个相对于时间绘制的差分信号的交叉电平形成。规范(如HS USB 2.0规范)可以 要求“眼”状的信号电平和跃迁符合将设备认证为HS USB 2.0兼容的特定指导原则。例如， 在图4A和B中，可以基于信号波形是否避免了“眼”状414的遇侵来评估兼容性。在特定 示例中，为了进行发送，在远程设备处测得的信号必须保持为指定的“眼”状414。在特定示 例中，为了进行接收，如果接收信号质量符合规范，设备必须能够接收发送信息。然而，当安 装在一设备中时兼容的收发器在安装在另一设备中时可能不兼容。例如，图4B示出了来自 能够产生图4A的兼容波形的收发器的信号跃迁。然而，参照图4B的波形，可能在收发器与 远程设备之间安装了开关(如USB)。开关可以使收发器的发送信号失真。开关可以使信号 大幅失真，以至在远程设备处接收的信号不再与期望的规范(如所示“眼”状414)兼容。图5示出了根据本主题一示例的具有可调节收发器500的产品520。产品520可 以耦合至远程设备530。产品520可以包括与收发器500通信的处理器522。收发器500 可以包括输入502，用于从处理器接收信息；以及输出504，用于向远程设备530发送包括 信息在内的输出信号。收发器500可以包括补偿输入506，用于接收补偿信息，使得输出信 号补偿产品520与远程设备530之间的失真。失真可以包括但不限于信号强度衰减，包括 信号电平衰减和边沿速率衰减。所示产品520可以示出使用有线连接直接连接至远程设备 530的可调节收发器500。直接连接可以包括通过连接器(如串行通信连接器)的连接，串 行通信连接器包括但不限于USB连接器。虽然这样的配置可以是直截了当的，但设计上的 细小差异可能要求两种相似的设备使用两种不同的固定收发器，使得两种设备都符合期望 的通信协议。例如，用于将设备的串行连接器耦合至收发器的电路板中的小的布局差异可 能要求两个不同的收发器，使得每个产品符合期望的通信标准。根据本主题的收发器(例 如，可调节收发器)可以提供与多条产品线一起使用的单个可调节组件，可以在每条产品线中提供经认证的信号质量，或者可以降低跨产品线的零件编号存货，从而降低成本。图6示出了根据本主题的一示例的包括收发器600的产品620。产品620可以耦 合至远程设备630。产品620可以包括处理器622、可调节收发器600、收发器600与产品 620中耦合至远程设备630的端口 6 之间的开关624。处理器622可以与收发器600交 换信息。当收发器600通过开关6M耦合至远程设备630时，收发器600可以向远程设备 630发送并从远程设备630接收信号。发送和接收信号可以包括在收发器600与处理器622 之间交换的信息的至少一部分。在各示例中，处理器622可以控制开关624。开关拟4可以 将产品620的端口 6 耦合至可调节收发器600和一个或多个其他信号源601。例如，在某 些示例中，在第一状态下，开关6 可以将端口 6 耦合至可配置高速USB收发器600，并且 在第二状态下可以将端口 6 连接至另一信号源601，如全速USB收发器。其他有线串行 通信收发器可以通过开关耦合至端口 626，开关包括但不限于其他USB收发器、RS232收发 器、RS 422收发器、RS485收发器以及所属领域公知的其他有线串行发送器、接收器或收发 器。在各示例中，开关拟4可以将其他信号源耦合至输出，所述输出包括但不限于音频信号 源和视频信号源。在许多产品中，开关6M可能在信号源(如有线串行通信收发器600和产品620 的端口 626)之间引入失真信号源。在某些情况下，失真较小并且不干扰产品620与远程设 备630之间的通信。然而，对于某些有线串行通信标准，即使失真较小也可能妨碍产品620 符合期望的通信标准并获得兼容性认证。在这样的情况下，制造商受限于特定收发器可以 适用并依旧保持认证的特征和不同的产品线的数量。可能需要采购具有不同传输特性的若 干收发器，使得各产品线、各特征以及产品线内特征的各组合能够以期望的通信标准保持 认证。甚至细微的设计改变也能够改变收发器与设备的端口之间的连接的电气特性。例 如，修改印刷电路板(PCB)的布局或切换PCB供应商可能需要不同的收发器在收发器与设 备的端口之间保持兼容性。细微的改变可以引入足够的失真，使得输出信号不再符合期望 标准。因此，小的修改可能需要制造商改变通信收发器或采购若干不同的收发器，以保持同 期望通信标准的兼容。根据本主题的收发器能够解决这些问题。在各示例中，收发器可以包括多个补偿 设置，使得单个收发器型号可以与要求以期望的有线串行通信标准(如高速USB 2.0标准) 认证的广泛产品一起工作。在各示例中，可以在可编程存储器中存储多个设置。在某些示 例中，可以将多个设置硬编码至收发器中。在某些示例中，可以使用软件实现使用补偿设置 的补偿。在某些示例中，可以使用硬件实现使用补偿设置的补偿。在各示例中，可以使用硬 件和软件的组合来实现使用补偿设置的补偿。可以通过使用可调节收发器的补偿输入来实现对产品的补偿设置的选择。在各示 例中，补偿输入可以包括端子。以第一参考使端子偏置可以选择用于产生收发器的输出信 号的第一补偿设置。以第二参考使端子偏置可以选择用于产生收发器的输出信号的第二补 偿设置。在各示例中，补偿输入可以提供对是否将组件耦合至输出收发器的指示。可以基 于使用补偿输入接收的配置信息来选择补偿设置。提供调节收发器的输出信号的能力可以 允许制造商将单个收发器型号用于多个产品。收发器可以包括多个可选补偿设置。在各示 例中，可以基于耦合至收发器的组件(或无该组件)来选择补偿设置。所选补偿设置的实 现补偿由耦合至收发器的组件对收发器的输出信号所引用的失真。在各示例中，补偿设置可以被选择为根据期望通信标准保持产品的认证。例如，当可调节收发器安装在产品内时， 一个或多个收发器端子可以被偏置为针对与安装了收发器的特定产品相关的收发器，选 择特定补偿设置在各示例中，所选补偿设置可以改变收发器的串行输出信号的产生方式。例如，在 某些产品中，开关可以耦合至收发器。开关可以允许产品的单个端口通信多种信息，包括 但不限于有线串行通信信息、音频信息和视频信息。这样的开关可能引起信号失真。信号 失真可能使得产品不符合期望的有线串行通信标准(如标准的“眼”状要求)的认证。在 各示例中，可调节收发器的补偿设置可以被选择为调节收发器的输出信号电平(如幅度电 平)，以保持远程设备处的“眼”状。在某些示例中，可以使用“预加重”来保持“眼”状。“预 加重”在信号的初始跃迁期间更强地驱动输出，然后将“预加重”减小为信号跃迁。这样的 对输出信号的“预加重”驱动可以补偿由例如开关引入的附加阻抗。根据耦合至收发器的 特定组件，预加重的量可以不同。例如，耦合至收发器的第一 USB开关可以要求第一预加重 (或幅度调节设置)以保持“眼”状，但耦合至同一收发器的第二 USB开关可以要求不同的 设置以保持“眼”状。可调节收发器可以与两个开关一起使用，从而减小制造商需要采购的 不同收发器的数量。虽然收发器可以以特定的“预加重”设置补偿多个不同组件，在某些情 况下，对开关(或PCB板)的过驱动也可能在产品的端口处提供非兼容信号。此外，如果补 偿设置使得收发器超过必要水平地高强度地驱动输出，可能极大降低产品的使用寿命。例 如，如果在电池功率下使用产品，同与较温和地使信号兼容相匹配的设置相比，极大的过驱 动可以使电池更快地放电。应当理解的是，除了“预加重”和幅度调节，不背离本主题范围 的其他补偿方法也是可行的。图7大致示出了根据本主题的一示例的使用可调节收发器的方法740。该方法包 括在收发器742的输入处接收第一信息、在收发器744的补偿输入处接收补偿信息、根据 补偿信息746产生包括第一信息在内的输出信号；以及向远程设备748发送第一信息。在 各示例中，产生输出信号包括补偿由耦合在收发器与远程设备之间的组件对该输出信号的 失真。在某些示例中，该方法包括将另一信号源与产品端口隔离，以及使用开关将收发器 耦合至该端口。该另一信号源可以包括但不限于其他通信发送器、接收器、或收发器、音频 信号源、视频信号源或、或专有信号源。图8示出了根据本主题的一示例的用于接收补偿信息并产生输出信号的方法。用 于接收补偿信息的方法包括在收发器844的端子处接收参考。用于产生输出信号的方法包 括使用参考845从收发器的多个补偿设置中选择补偿设置，以及使用所选的补偿设置846 产生输出信号。图9示出了根据本主题的一示例的用于接收补偿信息并产生输出信号的方法。用 于接收补偿信息的方法可以包括在耦合至补偿输入944的补偿寄存器处接收指针值。用 于产生输出信号的方法可以包括使用指针945从收发器的补偿设置的查找表中选择补偿 设置，以及使用所选的补偿设置946产生输出信号。附加注解上文的详细说明书包括对附图的引用，该附图形成详细说明书的一部分。通过示 意的方式，附图示出了能够实现本发明的特定实施例。这些实施例在本文中也被称作“示 例”。除了所示出并描述的那些元素以外，这些示例还可以包括其它元素。然而，本发明的发明人也预见到了仅提供所示出并描述的那些元素的示例。此外，本发明人或者关于特定示 例(或其一个或多个方面)或者关于此处所示或所述的其他示例(或其一个或多个方面)， 还预见了使用所示或所述元素的任意组合或排列的示例。将本文档中提到的所有出版物、专利和专利文献的全部内容在此引入作为参考， 如同这些出版物、专利和专利文献单独被并入作为参考。在本文档与所引用的那些文档之 间出现不一致用法的情况下，所引用的文献中的用法应当被看作是对本文档的补充；对于 无法调和的不一致，以本文档中的用法为准。在本文档中，使用专利文献中常见的“一”或“一个”，包括一个或多于一个的含义， 独立于“至少一个”或“一个或更多个”的任何其他实例或用法。在本文档中，术语“或”是 指非排他的或，从而“A或B”包括“只有A没有B”、“只有B没有A”和“A和B”，除非另有说 明。在所附权利要求中，术语“包括”和“其中”用作术语“包括”和“其中”的浅近英文的同 义词。此外，在随后的权利要求中，术语“包括”和“包括”是开放的，即，在权利要求中，除 了位于该术语之后的系统、设备、制品或方法之外的系统、设备、制品或方法仍将被看作落 入该权利要求的范围。此外，在随后的权利要求中，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用作 标记，并非意在对其对象施加数量要求。上述说明是示意性的而非限制性的。例如，上述示例(或其一个或更多个方面)可 以彼此结合使用。在阅读了上文描述后，本领域的普通技术人员可以使用其他实施例。提 供摘要以满足37 C.F.R. § 1.72(b)，以允许读者快速确定技术内容的性质。可以理解，其不 应用于解释或限制权利要求的范围或含义。此外，在上文的具体描述中，多个特征可以组合 在一起以使公开的内容作用更大。这不应被解释为未要求保护的已公开的特征对于任何权 利要求来说是必要的。相反，本发明的主题可以存在于少于所公开的具体实施例的全部特 征。因此，将如下权利要求并入具体描述中，每一个权利要求自身作为单独的实施例。应当 参考所附权利要求以及该权利要求的所有等同物的整体范围，来确定本发明的范围。
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权利要求
1.一种收发器，被配置用于有线串行连接至远程设备，所述收发器包括 输入，被配置为接收第一信息；补偿输入，被配置为接收补偿信息；输出，被配置为向耦合在收发器与远程设备之间的组件发送包括第一信息在内的输出 信号；并且其中，收发器被配置为使用补偿信息产生输出信号，以在远程设备处保持指定的信号质量。
2.根据权利要求1所述的收发器，其中，所述收发器被配置为使用补偿信息来补偿所 述组件对所述输出信号的幅度、边沿速率或相位失真中的至少一个。
3.根据权利要求1或2中任一项所述的收发器，其中，所述收发器被配置为补偿所述 组件对所述输出信号的失真。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的收发器，其中，所述组件包括USB开关，以选择 性地耦合收发器和远程设备。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的收发器，其中，所述组件包括USB端口。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的收发器，其中，所述收发器被配置为调节收发 器的输出信号，以补偿所述组件处的信号衰减。
7.根据权利要求6所述的收发器，其中，所述收发器被配置为通过提高收发器输出驱 动强度和边沿速率来补偿信号衰减。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的收发器，其中，所述补偿输入包括收发器的端子。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的收发器，包括耦合至补偿输入的选择电路，其 中，所述选择电路包括具有多个位置的查找表，所述查找表被配置为在所述多个位置存储一个或多个补偿设置；指针寄存器，被配置为接收配置信息；以及其中，所述收发器被配置为根据存储在查找表中的与指针寄存器的值相关的位置处 的一个或多个补偿设置，产生输出信号。
10.一种系统，包括 通用串行总线USB端口 ；以及USB收发器，耦合至所述端口，所述收发器被配置为与远程设备进行有线USB通信，其 中，所述收发器包括输入，被配置为接收第一信息； 补偿输入，被配置为接收补偿信息；输出，被配置为向耦合在所述收发器与所述远程设备之间的组件产生包括第一信息在 内的输出信息；并且其中，所述USB收发器被配置为使用补偿信息产生输出信号，以补偿所述组件对所述 输出信号的失真，并在远程设备处保持指定的信号质量。
11.根据权利要求10所述的系统，包括所述组件，其中，所述组件被配置为选择性地耦 合端口和收发器。
12.根据权利要求11所述的系统，其中，所述组件包括USB开关。
13.根据权利要求11所述的系统，其中，所述补偿输入包括收发器的端子，其中，所述 端子被配置为接收参考并使用所述参考识别与所述组件相关的补偿设置。
14.根据权利要求11所述的系统，包括音频信号；并且 其中所述组件被配置为选择性地耦合音频信号和所述端口。
15.一种方法，包括在收发器的输入处接收第一信息，所述收发器被配置为与远程设备有线串行连接； 使用收发器的补偿输入接收补偿信息； 根据补偿信息产生包括第一信息在内的输出信号； 向远程设备发送第一信息；并且其中，产生输出信号包括补偿耦合在收发器与端口之间的组件对所发送的第一信息 的失真。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，产生包括补偿所述组件对所述输出信号的幅 度、边沿速率或相位失真中的至少一个。
17.根据权利要求15或16中任一项所述的方法，其中，产生包括补偿耦合在收发器 与远程设备之间的USB开关。
18.根据权利要求15至17中任一项所述的方法，其中，产生包括调节输出信号强度 以补偿所述组件。
19.根据权利要求15至18中任一项所述的方法，包括选择性地耦合USB收发器的输出与端口。
20.根据权利要求19所述的方法，其中，所述选择性地耦合包括使音频信号与所述端口隔离。
21.根据权利要求15至20中任一项所述的方法，其中，接收补偿信息包括在收发器的 端子处接收参考；并且其中，产生包括使用所述参考从多个补偿设置中选择补偿设置。
22.根据权利要求15至21中任一项所述的方法，其中，接收补偿信息包括在耦合至 补偿输入的补偿寄存器处接收指针值；并且其中，产生包括使用所述指针，从补偿设置的查找表中选择补偿设置。
全文摘要
本文档特别讨论了用于至远程设备的有线串行通信的收发器装置和方法。所述收发器可以被配置为使用所接收的补偿信息产生输出信号，以在远程设备处保持指定的信号质量。所述收发器可以包括输入，用于接收第一信息；补偿输入，用于接收补偿信息；以及输出，用于向耦合在收发器与远程设备之间的组件发送包括第一信息在内的输出信号。
文档编号G06F13/38GK102117257SQ201010622108
公开日2011年7月6日 申请日期2010年12月30日 优先权日2009年12月30日
发明者塞特·泼兰的斯, 特莱维斯·威廉斯 申请人:飞兆半导体公司