数据接口、芯片和芯片系统的制作方法

本申请实施例涉及电子技术领域，并且更具体地，涉及数据接口、芯片和芯片系统。

背景技术：

在多芯片，比如多个微控制单元(microcontrollerunit，mcu)的封装中，多个芯片之间不可避免的需要数据通信。

多个芯片之间进行数据通信时，可以将电流、电压或者电荷作为传输信号的载体。以电流作为传输信号的载体为例，芯片之间通常采用回路电路的方式进行数据传输。

但是，采用回路传输的方式进行数据传输通常需要两组引脚，增加了互联成本和制造成本。

因此，如何降低数据接口的成本是本领域中一项急需解决的问题。

技术实现要素：

提供了一种数据接口、芯片和芯片系统，能够降低成本。

第一方面，提供了一种数据接口，所述数据接口应用于发送端或者半双工通信，所述数据接口包括：

第一发送电路；

所述第一发送电路用于接收输入信号，并根据所述输入信号向与所述数据接口相连的对端接口的第一接收电路输出第一电流，或者根据所述输入信号从所述对端接口的所述第一接收电路接收第一电流，以在对端接口产生与所述输入信号对应的第一电压信号。

在一些可能的实现方式中，所述第一发送电路包括：

第一mos管和电流控制电路；

所述电流控制电路受控于所述输入信号，以控制所述第一mos管的源极输出或接收所述第一电流。

在一些可能的实现方式中，所述第一发送电路进一步包括：

第一偏置电路，所述第一偏置电路通过所述电流控制电路连接至所述第一mos管，所述第一偏置电路用于为所述电流控制电路提供偏置电流。

在一些可能的实现方式中，所述电流控制电路包括：

第一开关和第二开关；

所述第一开关的一端用于接收电源电压，所述第一开关的另一端通过所述第一mos管连接至所述第二开关的一端，所述第二开关的另一端连接至地。

在一些可能的实现方式中，所述电流控制电路还包括：

第二mos管、第三mos管和第一电阻；

所述第二mos管的源极用于接收所述电源电压，所述第二mos管的漏极通过所述第三mos管连接至所述第一电阻的一端，所述第一电阻的另一端连接至地，所述第三mos管的栅极与所述第一mos管的栅极相连。

在一些可能的实现方式中，所述第一偏置电路包括：

第四mos管和第一电流源；

所述第四mos管的源极用于接收电源电压，所述第四mos管的栅极与所述第四mos管的漏极相连，所述第四mos管的漏极通过所述第一电流源连接至地，所述第四mos管的栅极与所述第二mos管的栅极相连。

在一些可能的实现方式中，所述数据接口还包括：

静电保护电路，所述第一发送电路通过所述静电保护电路连接至绑定线的一端，所述绑定线的另一端用于连接所述第一接收电路。

在一些可能的实现方式中，所述数据接口应用于半双工通信，所述数据接口还包括：

第二接收电路；

所述第二接收电路通过所述静电保护电路连接至所述绑定线的一端，所述绑定线的另一端用于连接所述对端接口的第二发送电路；

所述第二接收电路用于通过所述绑定线和所述静电保护电路从所述第二发送电路接收第二电流或向所述第二发送电路输出第二电流，并根据所述第二电流生成第二电压信号。

在一些可能的实现方式中，所述数据接口还包括：

第三开关和第四开关；

所述第一发送电路通过所述第三开关连接至所述静电保护电路，所述第二接收电路通过所述第四开关连接至所述静电保护电路。

在一些可能的实现方式中，所述第二接收电路包括：

电压比较电路和第二偏置电路；

所述第二偏置电路用于为所述电压比较电路提供偏置电流，所述电压比较电路用于接收或输出所述第二电流，并根据所述第二电流生成所述第二电压信号。

在一些可能的实现方式中，所述电压比较电路包括：

第五mos管、第六mos管、第七mos管、第八mos管和第二电阻；

所述第五mos管的源极用于接收电源电压，所述第五mos管的漏极与所述第六mos管的漏极连接，所述第六mos管的源极用于接收或者输出所述第二电流，所述第七mos管的源极用于接收电源电压，所述第七mos管的漏极与所述第八mos管的漏极相连，所述第八mos管的源极通过所述第二电阻连接至地，所述第五mos管的栅极与所述第七mos管的栅极连接，所述第六mos管的栅极连接至所述第八mos管的栅极，所述第八mos管的漏极与所述第八mos管的栅极相连。

在一些可能的实现方式中，所述电压比较电路还包括：

第一反相器和第二反相器；

所述第六mos管的漏极通过所述第一反相器连接至所述第二反相器。

在一些可能的实现方式中，所述电压比较电路还包括：

第三电阻；

所述第六mos管的源极通过所述第三电阻连接至地。

在一些可能的实现方式中，所述电压比较电路还包括：

第四电阻和第五开关；

所述第八mos管的源极与所述第三电阻的一端相连，所述第三电阻的另一端通过所述第四电阻连接至地，所述第四电阻的一端通过所述第五开关连接至所述第四电阻的另一端，所述第一反相器输出的信号用于控制所述第五开关的导通或者断开。

在一些可能的实现方式中，所述电压比较电路还包括：

第六开关；

所述第六开关的一端用于接收电源电压，所述第六开关的另一端与所述第五mos管的栅极相连。

在一些可能的实现方式中，所述第二偏置电路包括：

第九mos管和第二电流源；

所述第九mos管的源极用于接收电源电压，所述第九mos管的栅极与所述第五mos管的栅极相连，所述第九mos管的漏极通过所述第二电流源连接至地。

第二方面，提供了一种数据接口，所述数据接口应用于接收端，所述数据接口包括：

第二接收电路；

所述第二接收电路用于从与所述数据接口相连的对端接口的第二发送电路接收第二电流，或者向所述对端接口的所述第二发送电路输出第二电流，并根据所述第二电流生成第二电压信号。

在一些可能的实现方式中，所述数据接口还包括：

静电保护电路；

所述第二接收电路通过所述静电保护电路连接至绑定线的一端，所述绑定线的另一端用于连接所述第二发送电路。

在一些可能的实现方式中，所述第二接收电路包括：

电压比较电路和第二偏置电路；

所述第二偏置电路用于为所述电压比较电路提供偏置电流，所述电压比较电路用于接收或输出所述第二电流，并根据所述第二电流生成所述第二电压信号。

在一些可能的实现方式中，所述电压比较电路包括：

第五mos管、第六mos管、第七mos管、第八mos管和第二电阻；

所述第五mos管的源极用于接收电源电压，所述第五mos管的漏极与所述第六mos管的漏极连接，所述第六mos管的源极用于接收或者输出所述第二电流，所述第七mos管的源极用于接收电源电压，所述第七mos管的漏极与所述第八mos管的漏极相连，所述第八mos管的源极通过所述第二电阻连接至地，所述第五mos管的栅极与所述第七mos管的栅极连接，所述第六mos管的栅极连接至所述第八mos管的栅极，所述第八mos管的漏极与所述第八mos管的栅极相连。

在一些可能的实现方式中，所述电压比较电路还包括：

第一反相器和第二反相器；

所述第六mos管的漏极通过所述第一反相器连接至所述第二反相器。

在一些可能的实现方式中，所述电压比较电路还包括：

第三电阻；

所述第六mos管的源极第三电阻通过所述第三电阻连接至地。

在一些可能的实现方式中，所述电压比较电路还包括：

第四电阻和第五开关；

所述第八mos管的源极与所述第二电阻的一端相连，所述第二电阻的另一端通过所述第四电阻连接至地，所述第二电阻的一端通过所述第五开关连接至所述第二电阻的另一端，所述第一反相器输出的信号用于控制所述第五开关的导通或者断开。

在一些可能的实现方式中，所述电压比较电路还包括：

第六开关；

所述第六开关的一端用于接收电源电压，所述第六开关的另一端与所述第五mos管的栅极相连。

在一些可能的实现方式中，所述第二偏置电路包括：

第九mos管和第二电流源；

所述第九mos管的源极用于接收电源电压，所述第九mos管的栅极与所述第五mos管的栅极相连，所述第九mos管的漏极通过所述第二电流源连接至地。

第三方面，提供了一种芯片，包括：

第一方面及第一方面中任一可能实现方式中的所述的数据接口，和/或，第二方面及第二方面中任一可能实现方式中所述的数据接口。

第四方面，提供了一种芯片系统，包括：

多个芯片，所述多个芯片中的芯片和第二芯片之间采用以下至少一种数据接口连接：

第一方面及第一方面中任一可能实现方式中的所述的数据接口，和/或，第二方面及第二方面中任一可能实现方式中所述的数据接口。

本申请实施例提供的数据接口、芯片和芯片系统，采用电流作为传输信号的载体，并通过单端输出的方式进行数据传输，避免了采用回路的电路设计进行数据传输，能够有效降低数据接口的成本。

所述数据接口作为发射端时，将mos管的源端作为所述数据接口的第一发送电路的输出端，能够在传输信号建立过程中为所述传输信号提供较大的摆率，进而能够提高传输信号的建立速度，进而实现数据的高速传输。

所述数据接口作为接收端时，一方面，通过调整所述数据接口中电压比较电路的翻转阈值电平，能够有效降低信号量的传输电平，进而降低所述数据接口的功耗。另一方面，所述电压比较电路中采用共栅放大电路能够有效提高所述电压信号的建立速度，进而实现数据的高速传输。

附图说明

图1是本发明实施例的芯片系统的示意图。

图2是本申请实施例的数据接口作为发射端的示意性框图。

图3是图2所示的第一发送电路的电路图的示例。

图4是图2所示的第一发送电路的电路图的另一示例。

图5是本申请实施例的数据接口作为接收端的示意性框图。

图6是图5所示的第二接收电路的电路图的示例。

图7是图5所示的第二接收电路的电路图的另一示例。

图8是图5所示的第二接收电路的电路图的另一示例。

图9是本申请实施例的芯片系统的电路图的示例。

具体实施方式

下面将结合附图，对本发明实施例中的技术方案进行描述。应理解，本发明实施例的数据接口、芯片和芯片系统适用于任何需要数据通信的场合，尤其适用于高速低功耗通信互联的场合。其中，数据接口尤其适用于芯片之间的数据通信。例如，芯片系统的内部芯片之间的数据通信。

本发明实施例中，考虑到多芯片间通信信道不对外可见，且基于电路回路进行数据传输时，每个芯片均需要设置多个引脚，成本过高。

为了解决上述问题，本发明实施例中提供了一种新的数据接口，所述数据接口采用电流作为传输信号的载体，并通过单端输出的方式进行数据传输，能够有效降低数据接口的成本。

图1是本发明实施例的芯片系统100的示意性框图。

如图1所示，所述芯片系统100可以包括：

数据接口110、绑定线120和数据接口130。其中，为便于理解，数据接口110可视为本端数据接口，数据接口130可视为对端数据接口，本端与对端是相互通信的两端，在多芯片系统中可视为两个相互连通的芯片。

所述数据接口110可以包括：

发送电路111、开关112、静电保护电路113、开关114和接收电路115。其中，所述发送电路111通过所述开关112连接至所述静电保护电路113的一端，所述静电保护电路113的另一端通过所述绑定线120连接至所述数据接口130，所述静电保护电路113还通过所述开关114连接至所述接收电路115。

相应的，所述数据接口130可以包括：

接收电路131、开关132、静电保护电路133、开关134以及发送电路135。其中，所述发送电路135通过所述开关134连接至所述静电保护电路133的一端，所述静电保护电路133的另一端通过所述绑定线120连接至所述数据接口110，所述静电保护电路133还通过所述开关132连接至所述接收电路131。

换句话说，所述数据接口110和所述数据接口130都可以包括一套功能相同的接收电路和发送电路，使得所述数据接口110和所述数据接口130能够实现半双工通信功能。

具体地，所述数据接口110可以通过所述开关112和所述开关114实现所述发送电路111和所述接收电路115之间的工作切换，所述数据接口130可以通过所述开关132和所述开关134实现所述接收电路131和所述发送电路135之间的工作切换。

可选地，在本申请的一个实施例中，当控制信号en1＝0且en2＝1时，开关112、132闭合，开关114、134断开，发送电路111与接收电路131形成发射-接收通路，所述数据接口110可以作为发射端，所述数据接口130作为接收端。当控制信号en1＝1且en2＝0时，所述数据接口110可以作为接收端，所述数据接口130作为发射端。

应当理解，虽然，所述数据接口110和数据接口130都可以包括一套功能相同的接收电路和发送电路，但是，其接收电路和发送电路的具体实现电路和/或使用工艺可以不同。

在图1所示的芯片系统中，所述静电保护电路113和所述静电保护电路133均可以用于防止静电对器件的破坏。本申请实施例对静电保护电路的具体实现方式不做限定。例如，在一些实施例中，所述静电保护电路113或者所述静电保护电路133可集成设置在焊盘(pad)上，也可以与pad分离设置。

可选地，在本申请的一个实施例中，所述静电保护电路113和/或所述静电保护电路133只需要满足充电器件模型(chargeddevicemodel，cdm)的需求。

本申请实施例中，由于多芯片系统内的多个芯片一般会整合成一个整体，比如进行一个整体封装，假设系统内的芯片a使用数据接口110，而系统内芯片b使用数据接口130，所述数据接口110和数据接口130之间的通信信道并不是暴露在整个芯片系统100的外部，因此，在保证满足cdm的需求的基础上，尽可能的简化所述静电保护电路113和/或所述静电保护电路133的电路结构，能够有效降低寄生电容。

应理解，所述数据接口110或所述数据接口130中的接收电路和发送电路可以如图1所示共用一个静电保护电路，也可以分别对应一个静电保护电路。本申请实施例对此不做具体限定。

在图1所示的芯片系统中，绑定线120为芯片之间用于互连的连接线。

这里需要指出的是，图1所示的芯片系统100仅为示例，但本身实施例不限于此。

例如，在其它可替代实施例中，所述数据接口110或所述数据接口130可以仅用于单工通信。

这种情况下，图1所示的四个开关和部分器件为可选器件。例如，以所述数据接口110为例，所述数据接口110可以仅包括发送电路111和静电保护电路113，或者，所述数据接口110可以仅包括接收电路115和静电保护电路113。

又例如，所述数据接口110和/或所述数据接口130用于半双工通信时，图1所示的四个开关并非一定是真实的物理开关。例如，在其他可替代实施例中，可以是通过复用发送电路和/或接收电路中的信号，实现发送电路和接收电路之间的切换。

图2是本申请实施例的数据接口210的示意性框图。

如图2所示，所述数据接口210可以包括：

第一发送电路220，所述第一发送电路220用于接收输入信号，并根据所述输入信号向第一接收电路输出第一电流或者从所述第一接收电路接收第一电流，第一接收电路根据所述第一电流生成第一电压信号。

具体地，所述第一发送电路220用于接收输入信号，并根据所述输入信号向与所述数据接口相连的对端接口的第一接收电路输出第一电流，或者根据所述输入信号从所述对端接口的所述第一接收电路接收第一电流，以在对端接口产生与所述输入信号对应的第一电压信号。

其中，所述输入信号可以是所述数据接口210所在芯片的功能模块产生的信号，也可以是与所述数据接口210相连的功能模块产生的信号。

所述第一接收电路可以是与所述数据接口210相连的对端数据接口中的接收电路。例如，图2所示的数据接口210为图1所示的数据接口110时，所述第一发送电路220可以为图1所示的发送电路111，所述第一接收电路可以为图1所述的数据接口130中的接收电路131。

本申请实施例中，所述输入信号用于控制所述第一发送电路220向所述第一接收电路输出所述第一电流，或者所述输入信号用于控制所述第一发送电路220接收所述第一接收电路输出的所述第一电流。换句话说，所述输入信号用于控制所述第一发送电路220向第一接收电路灌入所述第一电流，或者所述输入信号用于控制所述第一发送电路220从所述第一接收电路抽取所述第一电流。也就是说，本申请实施例中的所述第一发送电路220可以通过向所述第一接收电路灌入所述第一电流，或者从所述第一接收电路抽取所述第一电流值的方式，控制所述第一接收电路的电流值，进而使得所述第一接收电路生成所述第一电压信号。

可选地，如图2所示，所述数据接口210还可以包括：

静电保护电路230，所述第一发送电路220与所述静电保护电路230的一端相连，所述静电保护电路230的另一端用于连接所述第一接收电路。

可选地，在本申请的一个实施例中，所述数据接口210用于半双工通信。

例如，所述数据接口210可以是如图1所示的数据接口110，所述第一发送电路220可以是图1所示的发送电路111，所述静电保护电路230可以是图1所示的静电保护电路113，所述第一接收电路可以是图1所示的接收电路131，绑定线240可以是图1所示的绑定线120。

又例如，所述数据接口210也可以是如图1所示的数据接口130，相应的，所述第一发送电路可以为如图1所示的发送电路135，所述静电保护电路230可以是如图1所示的静电保护电路133，所述第一接收电路可以是图1所示的接收电路113。但本申请实施例不限于此。

可选地，在本申请的一个实施例中，所述数据接口310也可以用于单工通信。

本申请实施例中，所述数据接口210以所述第一电流作为传输信号的载体，并且通过所述绑定线240以单端输出的方式向所述第一接收电路输出或者接收所述第一电流，不仅能够实现数据传输，而且能够有效降低数据接口的成本。

应当理解，图1所示的数据接口210仅包括第一发送电路220和静电保护电路230的示例。但本申请实施例不限于此。

例如，在其它可替代实施例中，所述数据接口210还可以包括信号接收转换电路，所述信号接收转换电路用于接收与所述数据接口210相连的处理器的数字信号，并将所述数字信号转换为所述输入信号。

又例如，在其他可替代实施例中，所述数据接口210也可以不包括所述静电保护电路230。

下面结合图3和图4对本申请实施例的第一发送电路220进行说明。

图3是图2所示的第一发送电路220的电路设计的示例。

如图3所示，所述第一发送电路220可以包括：

第一金属氧化物半导体(metal-oxide-semiconductor，mos)场效应晶体管(field-effecttransistor,fet)208和电流控制电路212。其中，所述电流控制电路212受控于所述输入信号，以控制所述第一mos管208的源极输出或接收所述第一电流。换句话说，所述电流控制电路212用于接收所述输入信号vin，并根据所述输入信号vin控制所述第一mos管208的源极输出或接收所述第一电流。

可选地，如图3所示，所述第一发送电路220还可以包括：

第一偏置电路211。

具体地，所述第一偏置电路211通过所述电流控制电路212连接至第一mos管208，所述第一偏置电路211用于为所述电流控制电路212提供偏置电流。

可选地，在本申请的一个实施例中，所述输入信号为高电平时，所述电流控制电路212用于控制所述第一mos管208的源极输出所述第一电流iout，所述输入信号为低电平时，所述电流控制电路212用于控制所述第一mos管208的源极接收与所述数据接口210相连的对端数据接口输出的所述第一电流iout。

可选地，如图3所示，所述电流控制电路212可以包括：

第一开关205和第二开关207。

具体地，所述第一开关205的一端用于接收电源电压，所述第一开关205的另一端通过所述第一mos管208连接至所述第二开关207的一端，所述第二开关207的另一端连接至地。所述输入信号用于控制所述第一开关205和所述第二开关207的导通或断开，所述第一mos管208的源极为所述电流控制电路212的输出端。换句话说，本申请实施例中，所述控制信号控制所述第一开关205导通且所述第二开关207断开时，所述第一mos管208的源极向所述第一接收电路输出所述第一电流。所述控制信号控制所述第一开关205断开且所述第二开关207导通时，所述第一mos管208的源极从所述第一接收电路接收所述第一电流。

例如，所述第一mos管208的栅极可以和所述第一偏置电路211相连，所述第一偏置电路用于为所述第一mos管208提供偏置电流。

这种情况下，通过控制所述电流控制电路212中的所述第一开关205和所述第二开关207的导通或者关断，可以控制所述第一mos管208的源极向与所述数据接口210相连的对端数据接口输出所述第一电流，或者控制所述第一mos管208的源极接收与所述数据接口210相连的对端数据接口输出的所述第一电流。

本申请实施例中，通过所述第一开关205和所述第二开关207控制所述第一mos管208的源极输出或接收所述第一电流，避免了所述数据接口210和对端数据接口采用回路的电路设计进行数据传输，使得数据接口210的输出端为单端，能够有效降低数据接口的成本。

下面以图3所示的电流控制电路212为例，对本申请实施例中将所述第一mos管208的源极作为所述第一发送电路220的输出端，能够在传输信号的建立过程中为所述传输信号提供较大的摆率进行详细说明。

可选地，如图3所示，所述电流控制电路212还可以包括：

第二mos管202、第三mos管203和第一电阻206。

具体地，所述第二mos管202的源极用于接收电源电压，所述第二mos管202的漏极通过所述第三mos管203连接至所述第一电阻206的一端，所述第一电阻206的另一端连接至地，所述第三mos管203的栅极与所述第一mos管208的栅极相连。

本申请实施例中，当所述第一开关205导通且所述第二开关207断开时所述第一mos管208源极的电压从0开始增加，这种情况下，所述第一mos管208的源极的电流和所述第三mos管203的源极的电流之间的比值为：

其中，所述iout表示所述第一mos管208的源极的电流，所述i3表示所述第三mos管203的源极的电流，所述(w/l)4表示所述第一mos管208的宽长比，所述(w/l)3表示所述第三mos管203的宽长比，所述vgs4表示所述第一mos管208的栅极和源极之间的电压，所述vgs3表示所述第三mos管203的栅极和源极之间的电压，所述vth表示阈值电压，所述阈值电压又称开启电压。例如，所述vth可以表示所述第一mos管208的阈值电压，具体地，可以为使得所述第一mos管208源极和漏极之间开始形成导电沟道所需的栅极电压。

可以发现，由于vgs3<vgs4，因此，所述第一mos管208提供的电流满足以下条件：

本申请实施例中，通过所述第一mos管208和所述第三mos管203组成的电流镜产生上述第一电流，相比将恒流源作为上述第一电流的供电电流，能够为所述第一mos管208的源极电压提供更大的压摆率，进而提高传输信号的建立速度和传输速率。

换句话说，本申请实施例中，将所述第一mos管208的源极作为所述第一发送电路220的输出端，能够在传输信号(即上述第一电流)的建立过程中为所述传输信号提供较大的摆率，进而能够提高传输信号的建立速度，进而实现数据接口之间数据的高速传输。

可选地，如图3所示，所述第一偏置电路211可以包括：

第四mos管201和第一电流源204。

具体地，所述第四mos管201的源极用于接收电源电压，所述第四mos管201的栅极与所述第四mos管201的漏极相连，所述第四mos管201的漏极通过所述第一电流源204连接至地，所述第四mos管201的栅极与第二mos管202的栅极相连。

换句话说，本申请实施例中，所述第四mos管201与所述第二mos管202组成的电流镜用于为所述电流控制电路212提供偏置电流。

应当理解，图3所示的第一偏置电路211仅为示例，本发明实施例中的第一偏置电路211旨在为电流控制电路212提供偏置电流。本发明实施例对所述第一偏置电路211的具体电路结构和使用工艺不做限定。

还应理解，图3所示的电路结构仅为本申请实施例的第一发送电路220的示例，本申请实施例不限于此。例如，在其它可替代实施例中，图3所示的电路结构中，所述第一电流的供电电路也可以是恒流源。当芯片内的功能模块，比如处理器等向其所连接的另一芯片(即，对端芯片)发送数据或者命令(需要传输的信号)，可发送与需要传输的信号对应的输入信号vin至接口电路，接口电路中的一对开关205与207受控于vin而形成组合状态，使得mos管208源极因向对端芯片的数据接口产生灌入电流iout或者抽取电流iout的效果，从而使得对端“接收”到不同的信号，也就是实现了向对端“发送”不同的信号，实现输入信号的传递。

图4是图2所示的第一发送电路220的另一电路结构的示例。

如图4所示，在本实施例中，所述第一发送电路220可以包括：

开关221、电流源222、电流源223以及开关224。

具体地，所述开关221的一端连接到电源电压，所述开关221的另一端通过电流源222连接至电流源223的一端，所述电流源223的另一端通过所述开关224连接至地。其中，所述输入信号vin用于控制所述开关221和所述开关224的导通或断开，所述电流源222和所述电流源223之间相连的端口作为所述第一发送电路220的输出端，所述输出端用于接收或者输出所述第一电流。

更具体地，所述输入信号vin控制所述开关221导通且所述开关224断开时，所述输出端向所述第一接收电路输出所述第一电流，且所述第一电流的大小等于所述电流源222输出的电流。所述输入信号vin控制所述开关221断开且所述开关224导通时，所述输出端从所述第一接收电路接收所述第一电流，且所述第一电流的大小等于所述电流源223输出的电流。

上文结合图2至图4，侧重描述了本申请实施例的包括第一发送电路220的数据接口210，下文结合图5至图7，对本申请实施例的具有接收数据功能的数据接口进行示例性说明。

图5是本申请实施例的另一数据接口310的示意性框图。

如图5所示，所述数据接口310可以包括：

第二接收电路330，所述第二接收电路330用于从与所述数据接口310相连的对端接口的第二发送电路接收第二电流，或者向所述对端接口的所述第二发送电路输出第二电流，并根据所述第二电流可生成第二电压信号。

其中，所述第二发送电路可以是与所述数据接口310相连的对端数据接口中的发送电路。例如，图5所示的数据接口310为图1所示的数据接口110时，所述第二接收电路330可以为图1所示的接收电路115，所述第二发送电路可以是图1所述的数据接口130中的发送电路135。

本申请实施例中，与所述数据接口310相连的对端数据接口通过向所述第二接收电路330灌入所述第二电流，或者从所述数据接口310抽取所述第二电流的方式，向所述数据接口310传输信号。换句话说，所述第二接收电路330可以通过灌入或抽取的所述第二电流的电流值的大小，生成所述第二电压信号。

可选地，如图5所示，所述数据接口310还可以包括：

静电保护电路320，所述第二接收电路330通过所述静电保护电路320连接至绑定线340的一端，所述绑定线340的另一端用于连接所述第二发送电路。

可选地，在本申请的一个实施例中，所述数据接口310用于半双工通信。

例如，所述数据接口310可以是如图1所示的数据接口110，所述第二接收电路330可以是如图1所示的接收电路115，所述静电保护电路320可以是图1所示的静电保护电路113，所述绑定线340可以是图1所示的绑定线120，所述第二发送电路可以是如图1所示的发送电路135。

又例如，所述数据接口310也可以是如图1所示的数据接口130，相应的，所述第二接收电路可以是如图1所示的接收电路131，所述第二发送电路可以是如图1所示的发送电路111，所述静电保护电路可以是如图1所示的静电保护电路133。

可选地，在本申请的一个实施例中，所述数据接口310可以用于单工通信。

应理解，图5为数据接口310仅包括第二接收电路330和静电保护电路320的示例。但本申请实施例不限于此。

例如，所述数据接口310用于半双工通信时，还可以包括用于实现半双工通信的开关。

又例如，在其他可替代实施例中，所述数据接口310也可以不包括所述静电保护电路320。

可选地，在本申请的一个实施例中，所述第二接收电路330可以通过共栅放大电路来实现。

图6是本申请实施例的将共栅放大电路作为所述第二接收电路330的示例。

如图6所示，所述第二接收电路330可以包括：

mos管301、电阻302、寄生电容303、寄生电容304以及负载电阻305。

具体地，电阻302可以是输入电阻，作为输入电路的等效电阻；所述mos管301的源极通过电阻302与对端数据接口的发送电路相连，例如与所述第二接收电路330所在的数据接口相连的对端数据接口中的发送电路，且所述mos管301的源极通过寄生电容303连接至地，所述mos管301的漏极通过寄生电容304连接至地，且所述mos管301的漏极通过所述负载电阻305连接至电源电压，所述mos管301的漏极作为所述第二接收电路330的输出端，用于输出所述第二电压信号。

本申请实施例中，所述mos管301的源极用于接收或者输出所述第二电流，所述第二电流承载的信息量经过所述电阻302能够形成传输电平vin。进一步地，所述mos管301的漏极将所述传输电平vin转换为所述第二电压信号，并输出所述第二电压信号。

假设忽略mos管301的沟道长度的调制效应，则可以认为所述第二接收电路330的输入和输出是彼此孤立的，即所述第二接收电路330没有寄生电容跨接在输入和输出之间，从而能够避免寄生电容的米勒效应，进而能够增大所述第二接收电路330的带宽。

也就是说，本申请实施例中，将共栅放大电路作为所述第二接收电路330能够降低所述第二接收电路330的输出信号(即所述第二电压信号)的建立时间，进而提高所述数据接口310的传输速率。

应理解，图6所示的第二接收电路330仅为示例，但本申请实施例不限于此。例如，在图6所示的第二接收电路330中，所述电阻302为信号源的内阻，所述电阻305作为电流源内阻(假设电阻305连接到电流源以接收电源电压)，在其具体实现中，所述电阻302和所述电阻305可以等效为其他等效器件或者等效元件。

图7是图6所示的第二接收电路330的具体电路设计的示例。

图6可以看作是图7电路对应的小信号模型图。

如图7所示，所述第二接收电路330可以包括：

电压比较电路350和第二偏置电路360。

具体地，所述第二偏置电路360用于为所述电压比较电路350提供偏置电流。所述电压比较电路350用于通过从所述第二发送电路接收第二电流或向所述第二发送电路输出第二电流，并根据第二电流生成第二电压信号。

本申请实施例中，所述第二电流承载有所述第二接收电路330待接收的信息量，所述第二接收电路330用于将所述第二电流承载的信息量转换为所述第二电压信号，并将所述第二电压信号发送给与所述数据接口310连接的处理器。

可选地，如图7所示，所述电压比较电路350可以包括：

第五mos管321、第六mos管325、第七mos管322、第八mos管324和第二电阻326。

具体地，所述第五mos管321的源极用于接收电源电压，并且所述第五mos管321的漏极与所述第六mos管325的漏极连接，所述第六mos管325的源极用于接收或者输出所述第二电流，所述第七mos管322的源极用于接收电源电压，所述第七mos管322的漏极与所述第八mos管324的漏极相连，所述第八mos管324的源极通过所述第二电阻326连接至地，所述第五mos管321的栅极与所述第七mos管322的栅极连接，所述第六mos管325的栅极连接至所述第八mos管324的栅极，所述第八mos管324的漏极与所述第八mos管324的栅极相连。

可选地，如图7所示，电压比较电路350还可以包括：

第三电阻327。

具体地，所述第六mos管325的源极通过所述第三电阻327连接至地。

可选地，在本申请的一个实施例中，所述第三电阻327可以是外接电阻。

本申请实施例中，所述第三电阻327用于将所述第二电流承载的信号量(即b端的电压)转换为传输电平vin，以便所述电压比较电路350根据所述传输电平vin输出所述第二电压信号。其中，所述第二电压信号可以是逻辑数字信号。

本申请实施例中，所述第五mos管321、所述第六mos管325、所述第七mos管322、所述第八mos管324和所述第二电阻326可以组成所述电压比较电路350的放大电路。所述放大电路的一个接入端(如图所示的c端)为所述第八mos管324的源极，所述c端的电平为所述第八mos管324的源极电流与所述第二电阻326的乘积，所述c端的电平为固定电平。所述放大电路的另一个接入端(如图所示的b端)用于接收上述第二电流，所述b端的电平为所述第二电流承载的信号量经过所述第三电路327转换形成的电平。

假设c端的电压为翻转阈值电平vr且所述第二电流承载的信号量(即b端的电压)为传输电平vin，则当vin＞vr时所述第二接收电路330的d端输出高电平，当vin＜vr时所述第二接收电路330的d端输出低电平。

也就是说，所述第二电流承载的信号量的判决标准是所述电压比较电路350的翻转阈值电平vr。

由于所述电压比较电路350的传输损耗可以表示为：

ip＝c×v×f(3)

其中，c表示数据接口的总寄生电容，v表示传输电平(即vin)的幅值，f表示传输速率。

因此，当所述翻转阈值电平vr设置的比较低时，所述传输电平vin无需以满摆幅翻转。也就是说，所述电压比较电路350采用图7所示的电路设计时，能够有效降低传输电平vin的幅值v，进而降低所述数据接口310的功耗。

例如，以通用输入输出接口(generalpurposeinputoutput，gpio)为例，gpio的传输电平为电源电压，假设将本申请实施例中的数据接口的传输电平设置为电源电压的十分之一，则在同等条件下，本申请实施例的数据接口310的传输损耗仅为gpio的传输损耗的十分之一。

可选地，在本申请的一个实施例中，所述翻转阈值电平vr可以通过改变第九mos管311和第七mos管322的比例进行调整，也可以通过设置所述第二电阻326的阻值进行调整。

可选地，如图7所示，所述第二偏置电路360可以包括：

第九mos管311和第二电流源312。

具体地，所述第九mos管311的源极用于接收电源电压，所述第九mos管311的栅极与所述第五mos管321的栅极相连，所述第九mos管311的漏极通过所述第二电流源312连接至地。

应当理解，图7所示的第二偏置电路360的电路结构仅为示例，本发明实施例中的第二偏置电路360旨在为所述电压比较电路350提供偏置电流。本发明实施例对所述第二偏置电路360的具体电路结构和使用工艺不做限定。

可选地，如图7所示，所述电压比较电路350还可以包括：

第一反相器331和第二反相器332。

具体地，第六mos管325的漏极通过第一反相器331连接至第二反相器332。

本申请实施例中，所述第一反相器331和所述第二反相器332用于对d端的电平进行整形，使得所述电压比较电路350输出的所述第二电压信号为处理器能够识别的数字信号“1”或者数字信号“0”。

可选地，如图7所示，电压比较电路350还包括：

第六开关323。

具体地，所述第六开关323的一端用于接收电源电压，所述第六开关323的另一端与第五mos管321的栅极相连。

本申请实施例中，所述第六开关导通时，所述第九mos管311、第五mos管321以及第七mos管322处于断开状态。由此，本申请实施例中的所述数据接口310不需要进行数据接收时，可以通过导通所述第六开关323来关闭所述数据接口310的接收功能，能够有效降低耗电量，进一步降低所述数据接口310的成本。

需要注意的是，由于信道容易受到干扰，倘若所述第二电流承载的信号量(即传输电平vin)在所述电压比较电路350的翻转阈值电平vr附近跳动时，所述电压比较电路350的输出结果容易出现错误。

为了解决上述问题，可选地，在本申请的一个实施例中，所述翻转阈值电平vr可以包括一个迟滞量，即噪声容限，以增强所述电压比较电路350的抗干扰能力。

图8是本申请实施例的具有迟滞功能的电压比较电路350的示例。

如图8所示，所述电压比较电路350还可以包括：

第四电阻328和第五开关329。

具体地，所述第八mos管324的源极与所述第三电阻326的一端相连，所述第三电阻326的另一端通过所述第四电阻328连接至地，所述第四电阻328的一端通过所述第五开关329连接至所述第四电阻328的另一端，所述第一反相器311输出的信号用于控制所述第五开关329的导通或者断开。

可选地，在本申请的一个实施例中，当传输电平vin从0开始上升时，如图8所示，a点电压为高电平，所述第五开关329处于断开状态，所述电压比较电路350的翻转阈值电平为：

vr+＝i×(r1+r2)(4)

其中，i表示所述第三电阻326和所述第四电阻328上的电流，所述r2表示所述第三电路326的阻值，所述r1表示所述第四电阻328的阻值。

进一步地，随着传输电平vin继续上升并超过翻转阈值电平vr+，a点电压从高电平变为低电平，所述第五开关329处于导通状态，所述第四电阻328被短路，这种情况下，所述电压比较电路350的翻转阈值电平为：

vr-＝i×r2(5)

通过以上分析可以发现，当传输电平vin从0逐渐上升并超过翻转阈值电平vr+后，只要噪声抖动不超过-(i×r1)，则所述电压比较电路350的输出是不会翻转成低电平。反之，当传输电平vin从vdd逐渐下降并低于翻转阈值电平vr-后，只要噪声抖动不超过+(i×r1)，则所述电压比较电路350的输出不会翻转为高电平。即，所述电压比较电路350的翻转阈值电平存在(i×r1)的迟滞量，这也是所述电压比较电路350的输入噪声的容限。

本发明实施例中还提供了一种芯片或者芯片系统，其中，该芯片可以配置有上述涉及的至少一种数据接口，或者，该芯片系统中的第一芯片和第二芯片之间采用上述涉及至少一种的数据接口连接。

图9是本申请实施例的芯片系统400的电路设计的示例。

如图9所示，所述芯片系统400可以包括：

芯片410和芯片420，所述芯片410可以包括图3所示的第一发送电路220，所述芯片420可以包括图7所示的第二接收电路330。所述芯片410和所述芯片420通过所述第一发送电路220和所述第二接收电路330进行通信。

其中，开关205和开关207受到输入信号的控制。

具体地，当输入信号控制所述开关205导通且所述开关207断开，所述芯片410中的所述第一发送电路220向所述芯片420中的所述第二接收电路330输出电流，即电流从a点流向b点，b点电压迅速升高。当b点电压超过c点电压时，d点电压升高并达到反相器331的翻转阈值电压，最终由反相器332输出高电平。至此，所述第二接收电路330成功接收到所述第一发送电路220发送的高电平信号。

当输入信号控制开关开关205断开且开关207导通，所述芯片410中的所述第一发送电路220接收所述芯片420中的所述第二接收电路330输出的电流，即电流从b点流向a点，b点电压迅速降低。当b点电压低于c点电压时，d点电压下降并达到反相器311的翻转阈值电平，最终由反相器332输出高电平。至此，所述第二接收电路330成功接收到所述第一发送电路220发送的低电平信号。

综上所述，本申请实施例提供的芯片410、芯片420和芯片系统400，采用电流作为传输信号的载体，并通过单端输出的方式进行数据传输，避免了采用回路的电路设计进行数据传输，能够有效降低数据接口的成本。

此外，所述芯片410作为发射端时，将mos管208的源端作为所述数据接口的第一发送电路220的输出端，能够在传输信号建立过程中为所述传输信号提供较大的摆率，进而能够提高传输信号的建立速度，进而实现数据的高速传输。所述芯片420作为接收端时，一方面，通过调整所述数据接口中电压比较电路的翻转阈值电平，能够有效降低信号量的传输电平，进而降低所述数据接口的功耗。另一方面，所述电压比较电路中采用共栅放大电路能够有效提高所述电压信号的建立速度，进而实现数据的高速传输。应理解，为了避免重复，此处对所述第一发送电路220和所述第二接收电路330的具体结构不再赘述。

应理解，以上结合图1至图9详细描述了本申请的优选实施方式，但是，本申请并不限于上述实施方式中的具体细节，在本申请的技术构思范围内，可以对本申请的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本申请的保护范围。

例如，mos管根据“通道”(工作载流子)的极性不同，可以分为“n型”mos管(nmosfet)与“p型”mos管(pmosfet)，对于nmosfet，其源极和漏极接在n型半导体上，接高压为漏端，接低压为源端，实际电流方向为流入漏极。对于pmosfet，其源极和漏极则接在p型半导体上，接高压为源端，接低压为漏端，实际电流方向为流出漏极。以图8所示的第二偏置电路360为例，所述第二偏置电路360包括第九mos管311，所述mos管311为“p型”mos管。但本发明实施例不限于此。例如，在其它可替代实施例中，可以将所述mos管311设计为“n型”mos管，并适应性的改进所述电压比较电路350中的部分器件，使得所述第二偏置电路360能够为所述电压比较电路350提供偏置电流即可。

另外，需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本申请对各种可能的组合方式不再另行说明。此外，本申请的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本申请的思想，其同样应当视为本申请所公开的内容。

最后，需要说明的是，在本发明实施例和所附权利要求书中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明实施例。例如，在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“上述”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的部件，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明实施例的范围。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的装置和部件，可以是或者也可以不是物理上分开的。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部部件来实现本发明实施例的目的。

以上内容，仅为本发明实施例的具体实施方式，但本发明实施例的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明实施例揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明实施例的保护范围之内。因此，本发明实施例的保护范围应以权利要求的保护范围为准。