专利名称：数字用户线调制解调器及相关方法和计算机程序产品的制作方法
技术领域：
本发明涉及高速网接入技术，并且更具体地涉及数字用户线(DSL)调制解调器和相关方法以及计算机程序产品。
背景技术：
随着诸如万维网(www)之类服务的明显成功，远端访问信息源和数据检索的需求说明了对高速网络访问的技术需求的增长。近来互联网技术、数据压缩技术等的发展允许数据、话音/声音和视频通过网络实时传输。
可以利用现存技术提供在短时间发送大量的信息的要求，例如综合业务数据网(ISDN)、电缆调制解调器网络、和数字用户线(DSL)网络。特别是，ISDN允许同时电话和数据通信，但可能具有低的传输速率。电缆调制解调器网络可以提供高数据速率，但可能因为电缆调制解调器网络的带宽是共享的由于各个用户的拥挤使网络的传输速率降低。DSL可以提供高数据传输速率，但仅在某些地区是可用的。
不对称数字用户线(ADSL)是一种少量带宽分配给上行链路的双向/双工通信媒介。例如，在上行链路数据可以按约640Kbps进行传输。一般，这种少量带宽对于通常使用少量带宽的用户请求或响应已足够了。相反，一般ADSL对下行链路分配较大量带宽，例如，数据可以按约12Mpbs最大速率进行传输。在下行链路分配给用户大量带宽可能对互联网应用是有用的，特别是图像或多媒体web数据，在这种情况下最好是有大量下行链路带宽。因此，可以经电话线路传输例如视频、音频和三维图像到连接到用户计算机上的电视机上。另外，下行链路带宽的一部分可以集中在声音/话音上，例如可以不用额外的线路支持电话呼叫。例如，不像高速电缆网络，ADSL并不与其他用户争用带宽，每个用户接收一个专用线路。为了处理高速的数字数据，ADSL利用离散多音频(DMT)线路编码提供数字调制和/或解调。
现参照图1，将描述常规ADSL系统的框图。如图1所示，外部ADSL调制解调器100包括处理通信协议的网络处理器102、存储程序和数据的闪存储器104、利用DMT线路编码调制和/或解调数据的DMT调制解调器106、和接口电话线路116和提供A/D和D/A变换的模拟前端(AFE)处理器108。作为进一步的说明，ADSL调制解调器100经非屏蔽双绞线114电耦合到个人计算机(PC)110。PC 110一般包括以太卡112或异步传输模式(ATM)卡，这种卡是管理以太物理层装置(PHY)协议和/或媒介访问控制(MAC)协议的网卡。网卡插在PC中使PC能利用常规ADSL调制解调器进行操作。另外，网络处理器，例如支持网络协议的微处理器和闪存储器一般插到常规ADSL调制解调器中。
通用串行总线(USB)是一种用于诸如数据通信电缆、打印机、扫描仪、键盘、鼠标、操纵杆、游戏盘、摄像机、数码照相机、调制解调器、红外线装置、以太网适配器、外存单元等外设的标准接口。USB具有约12Mpbs的最大传输速率。因此，在具有约12Mpbs的最大下行链路传输速率的ADSL调制解调器中包含的USB口是通用的。
现参照图2，将描述包含USB口的常规ADSL调制解调器的框图。参照图2，支持USB口212的PC 210经USB电缆电耦合到USB收发信机218，使PC内部的额外网卡没必要。但为实现USB协议，ADSL调制解调器200通常包括一个处理器，例如微控制器模块(MCU)202、存储器模块204和控制该处理器的软件驱动器。因此，ADSL调制解调器为适应包括支持USB接口的附加电路而增加了尺寸和成本。因此，需要改善包括USB接口的ADSL调制解调器。
发明内容
本发明的各实施例提供包括离散多音频(DMT)调制解调器模块的不对称数字用户线(ADSL)调制解调器。离散多音频(DMT)调制解调器模块包括配置为在联合主装置的安装期间处理初始化ADSL调制解调器的控制信号并发送经处理的控制信号到主装置的主处理器的数字信号处理器(DSP)。
在本发明的某些实施例中，DMT调制解调器模块还包括程序存储器。DMT调制解调器模块可以配置为DMT调制解调器模块从主控制器的下装固件并在DMT调制解调器模块的程序存储器中存储该固件。
在本发明的另外的实施例中，DMT周期有第一部分和第二部分。DSP还可以配置为在DMT周期的第一部分处理数据信号和在DMT周期的第二部分处理控制信号。DMT周期的第二部分可以由DSP处理完数据信号后的剩余时间来确定。DMT周期可以约250μs。
在本发明的另外的实施例中，调制解调器还包括配置为经USB收发信机与主装置通信的通用串行总线(USB)接口模块(UIM)。UIM还可以配置为经数据和/或控制接口与DMT调制解调器模块通信。控制信号可以通过UIM和控制接口与DSP通信。
在本发明的某些实施例中，主装置可以利用异步传输模式(ATM)数据分组和/或同步传输模式(STM)数据分组至少之一通过收发信机与UIM通信。
在本发明的另外的实施例中，UIM可以还包括一个含有多个端点的先进先出(FIFO)缓冲器模块。多个端点的每个可以具有从多个数据类型选择的与其相关的一个数据类型。多个数据类型可以包括大容量数据、实时数据、控制和/或中断数据。
在本发明的另外的实施例中，UIM还可以包括数据信息存储寄存器和电连接到数据信息存储寄存器的UBS核芯单元模块。UBS核芯单元模块可以配置为分析所接收到的数据、存储所接收到的数据的数据类型、所接收到的数据的发送方向、与多个端点中的一个相连的一个端点地址和数据信息存储寄存器中存储数据的大小。UIM还可以配置为从所接收到的数据中提取数据分组并存储提取的数据分组到具有存储在数据信息存储寄存器中的端点地址的多个端点中的一个。
在本发明的某些实施例中，UIM还包括DMT接口模块和电连接到DMT接口模块的直接存储器访问(DMA)模块。DMA模块可以配置为从具有存储在数据信息存储寄存器中的端点地址的端点读数据分组、分析数据分组和发送经分析的数据分组到DMT接口模块。DMT接口模块可以发送经分析的数据分组到DMT调制解调器模块。
在本发明的另外的实施例中，DMT接口模块可以包括UTOPIA接口模块、控制接口模块和EEPROM接口模块。UTOPIA接口模块可以配置为到和从DMT调制解调器模块传送数据分组。控制接口模块可以配置为到和从DMT调制解调器模块传送数据分组。电可擦可编程只读存储器(EEPROM)接口模块可以配置为读相关于存储在外部EEPROM所述的调制解调器和发送信息到主控制器。UTOPIA接口模块、控制接口模块和EEPROM接口模块可共享单一时钟。
在本发明的另外的实施例中，DMA模块还可以配置为通过DMT接口模块从DMT调制解调器模块接收第二数据分组、在多个端点中的一个存储第二数据分组并提供中断信号到USB核芯单元模块。USB核芯单元还可以配置为从DMA模块接收中断信号、从多个端点读第二数据分组并通过USB收发信机发送第二数据分组到主装置。
虽然上面主要参照ADSL调制解调器描述了本发明，但还提供操作ADSL调制解调器的方法和计算机程序产品。
图1是说明常规现存的ADSL的框图；图2是说明包含微控制器的常规USB-ADSL调制解调器的框图；图3是说明按照本发明的某些实施例的包括ADSL调制解调器的系统的框图；图4是说明按照本发明的某些实施例的包括ADSL调制解调器的系统的框图；图5是说明按照本发明的某些实施例的ADSL调制解调器的USB接口模块(UIM)的框图；图6A到6C是说明按照本发明的某些实施例的使用在ADSL调制解调器中的中断数据分组的内容的图；图7是说明按照本发明的某些实施例的使用在ADSL调制解调器中的成批和同步数据分组；图8A和8B是说明按照本发明的某些实施例的ADSL调制解调器的操作的定时图；图9A和9B是说明按照本发明的某些实施例的从主控制器下装固件到数字信号处理器(DSP)的流程图。
具体实施例方式
现在将参照表示本发明的附图更详细地描述本发明。但是，本发明可以以不同的形式实施并且应当不构成受到上述实施例的限制，相反，提供这些实施例将使本发明的概念全面、完整地传达给本专业的技术人员。在附图中，当一个部件被称为“连接到”或“耦合到”另外的部件时，它可以直接连接到或耦合到其它部件或者可以存在中介部件。相反，当一个部件被称为“直接连接到”或“直接耦合到”另外的部件时，则不存在中介部件。相同标号是全部指相同的部件。
正如本专业技术人员将清楚的那样，本发明可以实施为方法、调制解调器、数据处理系统、和/或计算机程序产品。因此，本发明可以采取全部硬件实施例、全部软件实施例、或一般在本说明书中都称为“电路”或“模块”的软件和硬件组合方案的实施例的各种形式。另外，本发明可以采取在具有实现在介质中的计算机可用程序码装置的计算机可用存储介质的计算机程序产品的形式。任何适合的计算机可读介质都可以使用，包括硬盘、CD-ROM、光存储装置、诸如支持互联网或内联网的传输介质、和/或磁存储装置。
进行本发明操作的计算机程序码可以按照面向目标编程语言编写，诸如Java或C++。但是，操作本发明的计算机程序码也可以用常规的过程编程语言编写，诸如“C”编程语言或汇编语言。程序码可以完全由用户的计算机执行、部分由计算机执行、作为单独软件包部分由用户的计算机和部分由远端计算机执行、或完全由远端计算机执行。在后者的情况下，远端计算机可以通过局域网(LAN)和广域网(WAN)连接到用户的计算机。
下面参照说明流程图和/或框图描述按照本发明的实施例的方法、设备(系统)和计算机程序产品。将理解为，说明流程图和/或框图的每个方框以及说明流程图和/或框图中各方框组合可以由计算机程序指令实现。这些计算机程序指令提供给通用计算机、专用计算机、或其它可编程数据处理设备的处理器，产生一种机构，使得经计算机或其它可编程处理设备执行的指令产生实现在流程图和/或框图的方框或一些方框中规定的动作。
这些计算机程序指令还可以存储在可以操纵计算机或其它可编程数据处理设备的计算机可读存储器中按特定方式进行操作，使得存储在计算机可读存储器中的指令产生包括实现在流程图和/或框图的方框或者一些方框规定动作的指令装置的加工条款。
计算机程序指令和可以装入计算机或其它可编程数据处理设备，产生在计算机或其它可编程设备中要执行的一系列操作步骤，产生计算机实现的处理，使得在计算机或其它可编程设备执行这些指令，提供实现在流程图和/或框图的方框或一些方框中规定的动作的步骤。
下面将参照图3到图9B描述本发明的各实施例。本发明的实施例提供包括离散多音频(DMT)调制解调器模块的不对称数字用户线(ADSL)调制解调器。DMT调制解调器模块包括数字信号处理器(DSP)，配置为在安装与诸如个人计算机(PC)之类的主装置连接期间处理初始化ADSL调制解调器的控制信号，并发送经处理的控制信号到主装置的主控制器。在本发明的另外实施例中，DSP还可以配置为从主装置的主控制器下装控制DMT调制解调器模块的固件。在与主装置的主控制器通信的DMT调制解调器模块中包括DSP可以提供没有昂贵的微处理器的ADSL调制解调器。另外，从主控制器下装DMT调制解调器模块操作固件可以降低在ADSL调制解调器中的闪存需要的似然率。因此，按照本发明实施例的ADSL调制解调器比常规的ADSL调制解调器更小和更高性价比。
现参照图3，将讨论按照本发明的某些实施例的包括ADSL调制解调器的系统的框图。如图3所示，ADSL调制解调器300支持高速通用串行总线(USB)接口。支持高速USB接口的ADSL调制解调器300经USB收发信机318电耦合到支持USB的例如个人计算机(PC)310的主装置。USB收发信机318经主PC 310的USB口(未示出)电耦合到主PC 310并与ADSL调制解调器300接口。ADSL调制解调器300包括USB接口模块(UIM)302、包括数字信号处理器(DSP)的DMT调制解调器模块306、和模拟前端处理器(AFE)308。
如进一步所述，主PC 310包括提供USB接口并利用异步传输模式(ATM)或同步传输模式(STM)数据分组传送数据的主控制器312。换言之，主PC 310利用ATM或STM数据分组经USB收发信机318与ADSL调制解调器300通信。另外，主PC 310经主控制器312与DMT调制解调器模块306的DSP304接口。主控制器312管理主PC 310和ADSL调制解调器300之间的数据流。
UIM 302处理从USB收发信机318接收的USB数据和/或从DMT调制解调器模块306接收到的数据。DMT调制解调器模块306利用数字调制方案调制从UIM 302发送的数据和/或解调从模拟前端处理器308所接收到的数据。模拟前端308变换从DMT调制解调器模块306输出的数字信号为经例如电话线路316发送的模拟信号。另外，模拟前端308变换经例如电话线路316接收的模拟信号为数字信号并发送该数字信号到DMT调制解调器模块306。应当理解为，图3的系统中提供的各个部件配置仅是举例的目的并且本发明的实施例不限于这种配置。
现参照图4，将描述按照本发明另外的实施例的包括ADSL调制解调器的系统的框图。如图4所示，包括USB接口的ADS调制解调器400与例如包含主控制器412的PC 410的主装置通信。DMT调制解调器模块406包括成帧器420、信道编码器/解码器(CODEC)422、DMT处理器424、DSP 404、随机访问存储器(RAM)426、只读存储器(ROM)428、存储器盒MBOX、第二到第五寄存器R2、R3、R4和R5和存储器M。成帧器420还包括第二寄存器R2。信道编码器/解码器(CODEC)单元422编码从成帧器420的数据输出和/或解码从DMT处理器424的数据输出。信道编码单元422还包括第四寄存器R4。DMT处理器424执行反向快速傅立叶变换和/或快速傅立叶变换用于DTM调制/解调、滤波功能和回声抵消功能。DMT处理器424包括第五寄存器R5和存储器M。寄存器R3和存储器盒MBOX用于在主控制器412和DSP 404之间接口。
DSP 404电耦合到信道CODEC单元422和DMT处理器424和配置为处理DMT调制和/或解调方案。在例如约250μs周期的DMT码元周期期间，执行DMT调制和/或解调。RAM 426存储暂时数据，并且ROM 428存储控制DMT调制解调器模块406的操作的固件，它是从主PC 410下装的。如上所述，UIM 402接口DMT调制解调器模块406和从主PC 410，并且处理USB协议。如所述，UIM 402包括寄存器R1。
USB协议包括多种事务类型，例如，成批事务类型、同步事务类型、控制事务类型和中断事务类型。成批事务类型和同步事务类型用于发送有效负荷数据。具体地，成批事务类型用于发送，例如大量数据，诸如打印机或扫描仪的输出。同步事务类型用于发送，例如实时数据，诸如音频、视频等。控制事务类型用于当装置安装在主PC中时例如初始化诸如ADSL调制解调器之类的装置。中断事务类型用于例如处理主PC和ADSL调制解调器之间的周期控制命令。应该理解，本说明书中提供的事务类型仅是提供举例的目的和本发明的实施例不限于这些类型。
在本发明的某些实施例中，UIM 402不处理控制事务类型的控制信号。处理控制信号可能比其它传输类型更复杂并且可能具有在处理时间上相对小的限制。因此，DSP 404处理控制事务。控制命令经存储器盒MBOX和DMT调制解调器模块406的寄存器R3发送到DSP 404。在若干DMT周期的第二部分期间，DSP 404可以执行控制事务。DMT周期的第二部分是由DMT调制和/或解调已完成后DMT周期的剩余时间(DMT的第一部分期间)。DMT周期可以是约250μs。因此，在DSP 404中处理控制信号可以提供DMT调制解调器模块406全面改善的性能。另外，按照本发明的某些实施例，在DSP中处理控制信号避免在ADSL中昂贵的微处理器的需要。
另外，在本发明的某些实施例中操作DMT调制解调器模块406的固件是经UIM 402从主PC 410中的硬装置下装到DSP 404中的。因此，利用这种功能的本发明实施例不包括一般用于常规外DASL调制解调器中的闪存。因此，可以提供更小、更高性价比ADSL调制解调器。
现参照图5，将描述按照本发明的实施例的ADSL调制解调器UIM。如图5所示，按照本发明实施例的处理USB协议的UIM 502包括USB核芯单元模块550、有多个端点的先进先出(FIFO)缓冲器单元554、直接存储器访问(DMA)模块556、DMT接口模块564和数据信息存储寄存器R1 552。USB核芯单元模块550可以与USB收发信机518接口。FIFO缓冲器单元554包括多个端点，其中多个端点的每个与上述USB事务类型相连系。DMT接口模块564可以包括UTOPIA接口模块558、控制接口模块560、电可擦可编程只读存储器(EEPROM)接口模块562。
USB核芯单元模块550配置为分析从USB收发信机518发送的串行数据。USB核芯单元模块550还存储所接收到的数据的类型、发送方向、FIFO缓冲器单元554中的端点地址和数据信息存储寄存器R1 552中数据大小。USB核芯单元模块550还从所接收到的数据中提取数据分组并存储提取的数据分组到FIFO缓冲器单元554中多个端点的具有存储在数据信息存储寄存器552中的端点地址的一个端点。USB核芯单元模块550提供中断信号到DMA模块556。
FIFO缓冲器单元554分配分配某些端点为特殊事务类型。例如，端点0(控制FIFO，EP#0)可以分配为控制数据(控制事务类型)、端点1和2(批FIFO，EP#1和EP#2)可以分别分配为大容量数据输入和输出(批事务类型)、端点3和4(中断FIFO，EP#3和EP#4)可以分别分配为中断数据输入和输出(中断事务类型)、和端点5和6(同步FIFO，EP#5和EP#6)可以分别分配为实时数据输入和输出(同步事务类型)。分配给控制数据(EP#0)的端点可以执行双工传输。下面的表1表示FIFO缓冲器单元554的各个端点的相应大小和由相应事务类型支持的最大分组大小。应该理解，列在表1的端点分配和最大分组大小仅是提供用于说明的目的并且本发明的实施例不限于这种配置。
表1端点地址和最大分组大小现参照图6A到6C，将描述按照本发明的某些实施例的示例中断分组结构。图6A到6C表示用于在主控制器与DSP之间交换控制数据的示例性中断数据分组结构。表示在图6A到6C中的实施例中，发送具有160字节的中断数据。如所示，中断数据分组分为3个中断分组，每个能发送最大64字节。如图6A所示，第一中断分组包括4个一字节的首端和Data(0)到Data(59)的60个的数据。首端区可以包括1字节的中断请求字节、DMT调制解调器模块的2字节的寄存器地址Address(H)和Address(L)、和1字节传输数据大小。如图6B和6C所示，第二中断分组包括64字节数据Data(60)到Data(123)和第三中断分组包括36字节数据Data(124)到Data(159)。
现参照图7，将描述按照本发明的实施例的示例性成批和同步分组结构。如图7所示，数据分组大小适应于，例如一个ATM码元。该分组包括1字节路径选择字节和53字节ATM码元。路径选择字节可以确定在插入路径和快速路径中使用哪个路径。这种判断是利用ATM协议进行的。
参照图5。DMT模块556可以从USB核芯单元模块550接收中断信号。DMT模块556构成为根据存储在数据信息寄存器R1 552中的信息从FIFO缓冲器单元554的对应的端点读数据分组，并且分析该数据分组。DMT模块556还构成为发送经分析的数据分组到DMA接口模块564的相应部分，即UTOPIA接口模块558、控制接口模块560或EEPROM接口模块562。DMA接口模块564发送数据到DMT调制解调器模块506或外EEPROM 530。
例如，大容量(成批)或实时数据(同步的)可以发送到USB核芯单元模块550。USB核芯单元模块550存储经USB收发信机518从主控制器接收到的数据分组到适当的端点并发送中断信号到DMA模块556。DMA模块556接收中断信号，从输入端点读数据分组并分析该数据分组。具体地，DMA模块556确定是将经插入路径发送数据分组还是经快速路径发送数据分组，并经UTOPIA接口模块558发送数据分组到DMT调制解调器模块506。UTOPIA接口模块558经标准ATM接口，例如UTOPIA级-2发送数据分组到DMT调制解调器模块506。
通过另外一个例子，发送中断信号。DMA模块556接收中断信号，从中断端点(EP#0)读数据分组并分析中断分组的首端内容。DMA模块556经控制接口模块560发送数据分组到DMT调制解调器模块506。
通过再另外的例子，当发送控制信号时，UIM 502起桥的作用并且不分析数据分组的内容。换言之，USB核芯单元模块550存储从USB收发信机518发送的主控制命令到控制端点(EP#0)并发送中断信号到DMA模块556。DMA模块556接收中断信号，从控制端点(EP#0)读数据分组并且经控制接口模块560将其发送到DSP 506，不分析该数据分组。DSP 506分析数据分组的内容，打包由主控制器请求的数据为数据分组，并且还经控制接口模块560发送该数据分组到UIM 502。UIM 502经控制端点(EP#0)发送数据分组到主控制器。换言之，在控制事务的情况下，UIM 502起主控制器与DSP之间桥的作用，并且DSP处理控制信息。
如上所述，UTOPIA接口模块558涉及批处理事务类型和/或同步事务类型并且发送来自批端点(EP#1)数据分组或同步端点(EP#5)的数据到DMT调制解调器模块506。例如，在利用ATM分组传输数据的情况下，经批端点(EP#1)发送的ATM有效负荷数据经由标准ATM接口，例如UTOPIA级-2发送到DMT调制解调器模块506。控制接口模块560支持一般主控制器接口功能并发送控制命令，这些控制命令从主控制器经控制端点(EP#0)和中断端点(EP#3)发送到DMT调制解调器模块。同时，如果有主控制器的请求，EEPROM接口模块562读存储在外EEPROM 530中相关装置的信息，并将其发送到主控制器。相关装置信息可以包括厂家ID、串号、修订号等。DMT接口模块564还具有如下所述的反向接口功能。
上面描述了从UIM向DMT调制解调器模块发送的数据。数据还可以按反向流动。在主控制器的控制下，DMT模块经DMT接口模块564从DMT调制解调器模块506接收数据分组，存储所接收到的数据分组到FIFO缓冲器单元554的多个端点中的一个，并且提供中断信号到USB核芯模块550。USB核芯模块550从DMA模块556接收中断信号，从端点读数据分组并经USB收发信机518将其发送到主PC。
如上所述，DMA模块556经UIM 502的DMA接口模块564接收和/或发送数据从/到DMT调制解调器模块506。本发明提供一种公用接口，该接口可以在使用相同时钟的各个接口模块之间公共使用，而不考虑数据类型和处理速度。换言之，如图8A和8B的定时图所示，公用接口被定义为，用于经DMT接口模块564在DMA模块556与DMT调制解调器模块506之间交换数据。
现参照图8A，将讨论说明按照本发明的某些实施例的进行操作的定时图。图8A的定时图说明当数据从DMA模块556经DMT接口模块564发送到DMT调制解调器模块506时的写操作。如果起从装置作用的DMT调制解调器模块506接收数据就绪时，即，如果公用就绪信号发生器产生处于逻辑高电平的公用就绪信号CM_READY，起主装置作用的DMA模块556与选通信号CM_W_STRB一起发送地址A1和数据D1到DMT调制解调器模块506。在DMT调制解调器模块506确认选通信号CM_W_STRB后，DMT调制解调器模块506设置公用就绪信号CM_READY为逻辑低电平。如果数据发送完成，公用就绪信号发生器重新产生处于逻辑高电平的公用就绪信号CM_READY，从而设置DMT调制解调器模块506为就绪水平。同样，DMA模块556与选通信号CM_W_STRB一起发送地址A2和D2，使得新的数据发送开始。
现参照图8B，将讨论说明按照本发明的某些实施例的进行操作的定时图。图8B的定时图说明当DMA模块556从DMT调制解调器模块506接收数据时读操作。如果DMT调制解调器模块506就绪，即如果公用就绪信号CM_READY处于逻辑高电平，DMA模块556与选通信号CM_R_STRB一起将地址A1发送到DMT调制解调器模块506。在DMT调制解调器模块506确认选通信号CM_R_STRB后，DMT调制解调器模块506设置公用就绪信号CM_READY为逻辑低电平。如果从起主装置作用的DMA模块556的发送地址A1的处理完成，则起从装置作用的DMT调制解调器模块506复位公用就绪信号CM_READY为逻辑高电平。此时，当数据变为有效时，在此时刻维持至少2个时钟周期的数据和公用就绪信号CM_READY被设置为逻辑高电平。
现参照图9A和9B，将讨论说明按照本发明的某些实施例ADSL调制解调器的操作的流程图。将讨论经UIM从主PC的硬盘装置下装控制DMT调制解调器模块的操作的固件并存储该固件到DMT调制解调器模块的程序存储器的协议。在本发明的实施例中从主PC的硬盘装置下装固件，所以可以不需要在常规外ADSL调制解调器中安装闪存。
参照图9A，将讨论在下装固件期间DMT调制解调器模块的操作。DMT调制解调器模块向主控制器(方框905)发送下装请求。DMT调制解调器模块确定是否已从主控制器接收到应答(ACK)消息(方框910)。如果确定未从主控制器接收到应答(方框910)，DMT调制解调器模块持续等待来自主控制器的应答消息。另一方面，如果DMT调制解调器模块确定已从主控制器接收到应答消息(方框910)，DMT调制解调器模块存储在中断数据分组的数据有效负荷部分发送的固件段到安装在DMT调制解调器模块中的程序存储器(方框915)。DMT调制解调器模块发送DONE消息到主控制器，该消息指示主控制器DMT调制解调器模块准备好下一个固件(方框925)。作出从主控制器接收到消息指示结束的确定(方框930)。如果确定未从主控制器接收到结束消息，则操作返回方框905并且进行重复直至确定接收到结束消息。如果确定结束消息已接收到(方框930)，操作继续前进到935开始正常DSP操作。
现参照图9B，将讨论下装固件期间主控制器的操作。作出是否从DMT调制解调器模块接收到下装请求的确定(方框940)。如果确定主控制器未从DMT调制解调器模块接收到下装请求(方框940)。主控制器继续等待下装请求。另一方面，如果确定主控制器已从DMT调制解调器模块接收到下装请求(方框940)，则主控制器分段整个固件为具有预定长度的各个数据分组并发送含有分段固件的第一分组到中断分组的数据有效负荷区中的DMT调制解调器模块(方框945)。主控制器还发送应答消息通知DMT调制解调器模块已经发送出包含分段固件的第一数据分组(方框950)。
主控制器确定是否从DMT调制解调器模块接收到完成(DONE)消息(方框960)。如果确定未接收到完成消息(方框960)，主控制器继续等待完成消息。如果确定已经接收到完成消息(方框960)，则确定是否整个固件已发送到DMT调制解调器模块(方框970)。如果确定整个固件尚未发送(方框970)，则操作返回方框945并且进行重复直至确定责怪固件已发送。另一方面，如果确定整个固件已发送(方框970)，则主控制器发送结束消息到DMT调制解调器模块(方框975)。
现将描述按照本发明实施例的ADSL调制解调器的初始化处理器。给ADSL调制解调器加电，ADSL调制解调器经EEPROM接口模块从外EEPROM读装置(ADSL调制解调器)信息并将该装置信息写到控制FIFO(EP#0)。DMA模块发送中断信号到主控制器。主控制器接收中断信号，从控制FIFO(EP#0)读装置信息并给装置指定地址。结果，完成了通信的准备。经在1ms周期的中断FIFO(EP#3、EP#4)处理主控制器与装置之间的控制命令。如上所述，固件是下装的，以便操作DMT调制解调器。换言之，DMT模块经中断FIFO从主控制器下装固件(DSP程序)并写下装固件到DMT调制解调器的程序存储器。通过上述过程，开始正常调制解调器操作并且此后实现上述批/同步事务。
正如参照图3到图9所述，提供包括DMT调制解调器模块的ADSL调制解调器。DMT调制解调器模块包括一个DSP，该DSP配置为处理在联合主装置的安装期间初始化ADSL调制解调器的控制信号并发送经处理的控制信号到主装置的主处理器。在另外的实施例中，DMT调制解调器模块还配置为从主控制器下装操作DMT调制解调器模块的固件并存储该固件在DMT调制解调器模块的程序存储器中。因此，由于主PC的CPU(主控制器)处理常规外ADSL调制解调器的网络处理各部分工作，可以不用昂贵的网络处理器。另外，因为可以从主PC的硬盘装置下装固件，在ADSL调制解调器中可以不包含闪存。因此，可以减少ADSL装备的规模和成本。
应该理解，图1到图5表示的框图以及各框图的组合可以利用分离元件和集成的电子电路实现。还将看出，图1到图5框图的各方框以及在各框图中方框的组合可以利用与图1到图5不同的元件实现，并且一般来说，框图中的各种方框以及框图中各方框的组合可以用特殊目的的硬件诸如分离模拟和/或数字电路、集成电路或一个或多个特殊应用集成电路的组合来实现。
因此，图1到图5框图的各个方框和图9A和9B的流程图支持执行特殊操作，以及操作的组合的电子电路和其它装置。应当理解为，由每个方框和方框的组合支持的电路和其它装置可以在特殊或通用目的数据处理器或其组合中利用特殊目的硬件、软件或固件来实现。还应当注意到，在另外一些实施例中，在图9A和9B中表示的操作可以不完全按图中所表示的次序进行。例如，表示为相连的两个方框，实际上可以基本上同时执行，或者一些方框有时是按相反次序执行的。
上述是对本发明的说明并且不构成对本发明的限制。虽然已经描述了本发明的一些示例性实施例，但是本专业的技术人员十分清楚，在不脱离本发明的新颖技术和优点的情况下这些实施例可能作出许多修改。从而，所有这些修改都当包括在由权利要求书限定的本发明的范围内。在权利要求书中，装置加功能的条款是要覆盖描述在说明书中的结构，作为执行列举的功能并且不仅在结构上等同而且还等同结构。因此，应当理解为以上描述是对本发明的说明并且将不构成对所披露的具体实施例的限制，并且对公开的实施例的修改以及其它各实施例都将包括在后附权利要求书的范围内。本发明是由下列各权利要求的等同物也包括在其中的权利要求书限定的。
权利要求
1.一种不对称数字用户线(ADSL)调制解调器，包括离散多音频(DMT)调制解调器模块，该DMT调制解调器模块包括数字信号处理器(DSP)，其被配置为在联合主装置的安装期间处理用于初始化ADSL调制解调器的控制信号并且发送经处理的控制信号到主装置的主控制器。
2.如权利要求1所述的调制解调器，其中DMT调制解调器模块还包括程序存储器，其中DMT调制解调器模块被配置为从主控制器下装操作DMT调制解调器模块的固件并且在DMT调制解调器模块的程序存储器中存储该固件。
3.如权利要求2所述的调制解调器，其中DMT周期具有第一部分和第二部分，其中DSP还被配置为在DMT周期的第一部分期间处理数据信号而在DMT周期的第二部分期间处理控制信号，定义DMT周期的第二部分为在DSP处理完数据信号后剩余的时间。
4.如权利要求3所述的调制解调器，其中DMT周期是250μs。
5.如权利要求2所述的调制解调器，还包括通用串行总线(USB)接口模块(UIM)，该模块被配置为通过USB收发信机与主装置通信并且通过数据和/或控制接口与DMT调制解调器模块通信，其中通过UIM和控制接口将控制信号传送到DSP。
6.如权利要求5所述的调制解调器，其中主装置通过收发信机利用至少一个异步传输模式(ATM)数据分组和/或同步传输模式(STM)数据分组与UIM通信。
7.如权利要求5所述的调制解调器，其中UIM还包括先进先出(FIFO)缓冲器模块，该模块包括多个端点，多个端点中的每一个具有从多个与之相关的数据类型中选择出的数据类型。
8.如权利要求7所述的调制解调器，其中多个数据类型包括大容量数据、实时数据、控制数据和/或中断数据中的至少一个。
9.如权利要求7所述的调制解调器，其中UIM还包括数据信息存储寄存器；以及USB核芯单元模块，电耦合到数据信息存储寄存器，USB核芯单元模块配置为分析所接收到的数据；在数据信息存储寄存器中存储所接收到的数据的数据类型、所接收到的数据的发送方向、与多个端点中的一个关联的端点地址以及所接收到的数据的数据大小；从所接收到的数据中提取数据分组；并且将所提取出的数据分组存储到已在数据信息存储寄存器中存储了其端点地址多个端点中的一个。
10.如权利要求9所述的调制解调器，其中UIM还包括DMT接口模块；直接存储器访问(DMA)模块，电耦合到接口模块，并配置为从已在数据信息存储寄存器中存储了其端点地址的端点中读数据分组；分析数据分组并将经分析的数据分组发送到DMT接口模块，其中DMT接口模块将经分析的数据分组发送到DMT调制解调器模块。
11.如权利要求10所述的调制解调器，其中DMT接口模块包括UTOPIA接口模块，配置为向和从DMT调制解调器模块传送数据分组；控制接口模块，配置为向和从DMT调制解调器模块传送控制分组；以及电可擦可编程只读存储器(EEPROM)接口模块，配置为读取存储在外部EEPROM中的有关调制解调器的信息，并将该信息发送到主控制器。
12.如权利要求11所述的调制解调器，其中UTOPIA接口模块、控制接口模块和EEPROM接口模块共享信号时钟。
13.如权利要求11所述的调制解调器，其中DMA模块还配置为通过DMT接口模块从DMT调制解调器模块接收第二数据分组，在多个端点中的一个中存储第二数据分组，并给USB核芯单元模块提供中断信号，并且其中USB核芯单元模块还配置为从DMA模块接收中断信号，从多个端点中的一个中读取第二数据分组，并且通过USB收发信机发送第二数据分组发送到主装置。
14.一种操作不对称数字用户线(ADSL)调制解调器的方法，包括在安装期间，利用离散多音频(DMT)调制解调器模块处理用于初始化ADSL调制解调器的控制信号，该DMT调制解调器模块包括数字信号处理器；以及向主装置的主控制器发送经处理的控制信号。
15.如权利要求14所述的方法，还包括从主控制器向DMT调制解调器模块下装用于操作DMT调制解调器模块的固件；以及在DMT调制解调器模块的程序存储器中存储该固件。
16.如权利要求15所述的方法，其中DMT周期具有第一部分和第二部分，该方法还包括在DMT周期的第一部分期间处理数据信号，其中处理控制信号还包括在DMT周期的第二部分期间处理控制信号，定义DMT周期的第二部分为由DSP处理完数据信号后剩余的时间。
17.如权利要求15所述的方法，还包括通过USB收发信机在主装置与通用串行总线接口模块(UIM)之间通信；以及通过数据和/或控制接口在UIM与DMT调制解调器模块之间通信，其中通过UIM和控制接口将控制信号传送到DSP。
18.如权利要求17所述的方法，还包括在USB核芯单元模块上接收数据；分析所接收到的数据；在数据信息存储寄存器中存储所接收到的数据的数据类型、所接收到的数据的发送方向、与多个端点中的一个关联的端点地址和所接收到的数据的数据大小；从所接收到的数据中提取数据分组；以及将所提取的数据分组存储到已在数据信息存储寄存器中存储了其端点地址的FIFO的多个端点中的一个。
19.如权利要求18所述的方法，还包括在DMA模块从已在数据信息存储寄存器中存储了其端点地址的FIFO的端点读数据分组；分析数据分组；从DMA模块向DMT接口模块发送经分析的数据分组，其中DMT接口模块向DMT调制解调器模块发送经分析的数据分组。
20.如权利要求19所述的方法，还包括在DMA模块通过DMT接口模块从DMT调制解调器模块接收第二数据分组；在多个端点中的一个中存储第二数据分组；向USB核芯单元模块提供中断信号；在USB核芯单元模块从DMA模块接收中断信号；从多个端点中的一个读第二数据分组；以及通过USB收发信机向主装置发送第二数据分组。
21.一种用于操作ADSL调制解调器的计算机程序产品，该计算机程序产品包括计算机可读存储介质，在所述介质中具有表达了计算机可读程序码，所述计算机可读程序码包括处理用于在安装期间利用包括数字信号处理器(DSP)的离散多音频(DMT)调制解调器模块来初始化ADSL调制解调器模块的控制信号的计算机可读程序码；以及向主装置发送控制信号的主控制器的计算机可读程序码。
22.如权利要求21所述的计算机程序产品，还包括；从主控制器向DMT调制解调器模块下装用于操作DMT调制解调器模块的固件的计算机可读程序码；以及将该固件存储到DMT调制解调器模块的程序存储器中的计算机可读程序码。
23.如权利要求22所述的计算机程序产品，其中DMT具有第一部分和第二部分，该方法还包括在DMT周期的第一部分期间处理数据信号，其中处理控制信号还包括在DMT周期的第二部分期间处理控制信号，定义DMT周期的第二部分为由DSP处理完数据信号后剩余的时间。
24.如权利要求21所述的计算机程序产品，还包括通过USB收发信机在主装置与通用串行总线(USB)接口模块(UIM)之间的通信的计算机可读程序码；以及通过数据和/或控制接口在UIM与DMT调制解调器模块之间通信的计算机可读程序码，其中通过UIM和控制接口将控制信号传送到DSP。
25.如权利要求24所述的计算机程序产品，还包括在USB核芯单元模块上接收数据的计算机可读程序码；分析所接收到的数据的计算机可读程序码；在数据信息存储寄存器中存储所接收到的数据的数据类型、所接收到的数据的发送方向、与多个端点中的一个关联的端点地址和所接收到的数据的数据大小的计算机可读程序码；从所接收到的数据中提取数据分组的计算机可读程序码；以及将所提取出的数据分组存储到已在数据信息存储寄存器中存储了其端点地址的FIFO的多个端点中的一个的计算机可读程序码。
26.如权利要求25所述的计算机程序产品，还包括在DMA模块从已在数据信息存储寄存器中存储了其端点地址的FIFO的端点读数据分组的计算机可读程序码；分析数据分组的计算机可读程序码；以及从DMA模块向DMT接口模块发送经分析的数据分组的计算机可读程序码，其中DMT接口模块向DMT调制解调器模块发送经分析的数据分组。
27.如权利要求26所述的计算机程序产品，还包括在DMA模块通过DMT接口模块从DMT调制解调器模块接收第二数据分组的计算机可读程序码；在多个端点中的一个中存储第二数据分组的计算机可读程序码；向USB核芯单元模块提供中断信号的计算机可读程序码；在USB核芯单元模块从DMA模块接收中断信号的计算机可读程序码；从多个端点中的一个读第二数据分组的计算机可读程序码；以及通过USB收发信机向主装置发送第二数据分组的计算机可读程序码。
28.一种支持USB接口的数字用户线(DSL)调制解调器，该DSL调制解调器包括USB接口模块，与电耦合到主控制器的USB收发信机对接，并处理USB协议，该USB收发信机管理USB数据传输；以及离散多音频(DMT)调制解调器，与UIM对接，并在数字信号处理器(DSP)的控制下调制和/或解调发送和/或接收数据；其中UIM包括USB核芯单元模块、直接存储器访问(DMA)单元、FIFO单元和为DMT调制解调器提供接口的DMT接口模块，USB核芯单元模块存储来自从USB收发信机发送的串行数据的数据信息，提取和/或存储数据分组，并且由DMA模块将在FIFO单元中存储的数据分组发送到USB收发信机，DMA模块从USB核芯单元模块接收中断信号，并提取在FIFO中存储的数据分组，经DMT接口模块将所提取出的数据分组发送到DMT调制解调器，或从DMT调制解调器读数据并将所读出的数据经DMT接口模块存储到FIFO单元。
29.如权利要求28所述的DSL调制解调器，其中FIFO单元包括根据USB协议事务类型定义的双向控制端点、单向输入/输出批端点、单向输入/输出中断端点和单向输入/输出同步端点，其中DMT接口模块包括UTOPIA接口模块，用于经标准ATM接口向DMT调制解调器发送经批端点和同步端点发送的数据，或者按反方向发送数据；接口模块，用于支持主控制器接口，并经控制端点和中断端点向DMT调制解调器发送从主控制器发送的控制命令，或者按反方向发送控制命令；以及装置信息接口模块，用于读在外EEPROM中存储的有关装置的信息，并且将有关装置的信息发送到主控制器。
30.如权利要求29所述的DSL调制解调器，其中在不由主控制器分析控制命令的情况下，将USB协议事务中的控制事务经控制接口模块发送到DMT调制解调器的DSP，并且DSP分析控制命令，打包由主控制器需要的信息，并已打包的信息经UIM发送到主控制器。
31.如权利要求30所述的DSL调制解调器，其中，不考虑要处理的数据类型和处理速度，由公用接口执行DMA模块与DMT模块之间经DMT接口模块的数据交换。
32.如权利要求31所述的DSL调制解调器，其中DMA模块还包括公用时钟(CM_CLK)发生单元和公用写/读选通信号(CM_W_STRB和CM_R_STRB)发生单元；其中DMT调制解调器还包括公用就绪信号(CM_READY)发生单元，其中公用就绪信号(CM_READY)处于高电平，DMA模块将地址和数据连同公用写选通信号一起发送到DMT调制解调器，其中将公用就绪信号(CM_READY)设置为低电平，并且数据发送完成，将公用就绪信号(CM_READY)设置为高电平，其中公用就绪信号(CM_READY)处于高电平，DMA将地址连同公用读选通信号(CM_R_STRB)一起发送到DMT调制解调器，并且其中DMT调制解调器确认公用读选通信号(CM_R_STRB)，公用就绪信号(CM_READY)维持在低电平，并且当数据变为有效，同时数据读维持2个时钟周期时，设置为高电平，并且将公用就绪信号CM_READY设置为高电平。
33.如权利要求32所述的DSL调制解调器，其中利用在DSP处理DMT调制解调器算法后的DMT周期的剩余时间来处理控制事务。
34.如权利要求33所述的DSL调制解调器，其中经UIM从主控制器下装DMT调制解调器操作所要求的固件，并将其存储在DMT调制解调器的程序存储器中。
全文摘要
本发明提供包括离散多音频(DMT)调制解调器模块的不对称数字用户线(ADSL)调制解调器。DMT调制解调器模块包括数字信号处理器(DSP)，该处理器配置为在联合主装置的安装期间处理用于初始化ADSL调制解调器的控制信号，并将经处理的控制信号发送到主装置的主控制器。
文档编号H04L12/56GK1455576SQ0313078
公开日2003年11月12日 申请日期2003年4月18日 优先权日2002年4月18日
发明者朱镇太 申请人:三星电子株式会社