用于取样串行数据传输的抖动电路的制作方法

文档序号:9252671阅读:496来源:国知局
用于取样串行数据传输的抖动电路的制作方法
【专利说明】用于取样串行数据传输的抖动电路
[0001]相关申请案的交叉参考
[0002]本申请案主张2013年3月8日申请的第61/775,355号美国临时专利申请案的权益,所述申请案的全文出于所有目的如完整阐释般以全文弓I用的方式并入本文中。
技术领域
[0003]本发明涉及用于串行数据传输的抖动电路,且特定来说涉及用于J2716单边半字节传输(SENT)协议的半字节周期检测的抖动电路。
【背景技术】
[0004]SAE J2716 SENT协议为用于传输信号值(例如从传感器到控制器)的点对点方案。其需要三条线,其中一条线为用作信号线而其它两条用于电源电压及接地且提供异步单向电压接口。其允许具有比可用串行数据解决方案低的系统成本的高分辨率数据传输。
[0005]数据以半字节传输,其中半字节界定为4个位。SENT协议消息将在下降边缘中的数据值编码为信号的下降边缘周期。所述消息经提前以用于通过提供56个单位时间(也被称为“计时(tick)”)参考的固定长度周期的同步/校准。数据值编码为使用12到27个单位时间的半字节。在SENT接收器中的半字节周期检测器必须使用相对较快的时钟源以精确地解码半字节时间值。
[0006]特定来说,根据所述SAE J2716规格,SENT通信基本单位时间(或计时)可在3微秒到10微秒的范围中,其中最大允许时钟变化为标称单位时间的±20%。在接收器侧上,必须异步检测半字节。为此,如上文提及,所述协议提供界定为56个单位时间长的同步/校准脉冲。所述脉冲以下降边缘开始,且保持低脉冲5个或5个以上单位时间,接着所述脉冲填满所述56个单位时间(UT)的其余者。因此,接收器在接收此类同步/校准脉冲后可容易地确定相应单位时间。通过固定起始脉冲(12个UT)确定每一数据半字节的长度,接着通过其实际值界定其长度的数据脉冲。由于每一半字节可具有在O到15之间的值,所以通过半字节值N界定的可变时间部分具有长度N*UT。因此,所述接收器必须与所述发射器同步且确定相应数据脉冲的长度以解码每一半字节的值。因此,在接收器中需要相对高的时钟信号以精确解码SENT协议。
[0007]用于解码此信号的传统方法可使用足够快以提供同步周期的足够测量精确度的CPU时钟。由于许多微控制器普遍利用具有少于所需频率的芯片上时钟源,所以需要可用低内时钟速度操作的解决方案。因此,期望使用低频振荡器以减少电力消耗且用以在MCU上使用可用资源。

【发明内容】

[0008]根据实施例用于确定串行传输协议的单位时间的方法,其中所述串行传输协议通过传输具有预定长度N*UT的校准脉冲界定单位时间(UT),且其中接收器通过系统时钟来操作,所述方法包含:将所述系统时钟除以M,其中M均除N ;通过使用抖动取样时钟取样已接收的数据半字节长度。
[0009]在一些实施例中,N= 56及M= 7。在一些实施例中,N = 56及M = 14。在一些实施例中,N= 56及M= 28。在一些实施例中,使用周期产生器以确定单位时间且其中对三个时间周期用X = 7及对一个计数周期用X = 8加载周期定时器以产生抖动计数周期。在一些实施例中,使用抖动取样时钟包括将时钟循环的数目除以N/M及基于来自所述除法的余数抖动每一 N/M个单位时间。
[0010]根据实施例用于确定串行传输协议的单位时间的系统,其中所述串行传输协议通过传输具有预定长度Ν*υτ的校准脉冲界定单位时间(UT),且其中接收器通过系统时钟来操作,所述系统包含:时钟除法器,其用于将所述系统时钟除以Μ,其中M均除N;及检测器,其用于通过使用抖动取样时钟来取样已接收的数据半字节长度。
[0011]在一些实施例中,N= 56及M= 7。在一些实施例中,N = 56及M = 14。在一些实施例中,N= 56及M= 28。在一些实施例中,使用周期产生器以确定单位时间且其中对三个时间周期用X = 7及对一个计数周期用X = 8加载周期定时器以产生抖动计数周期。在一些实施例中,使用抖动取样时钟包括将时钟循环的数目除以Ν/Μ及基于来自所述除法的余数抖动每一 Ν/Μ个单位时间。
[0012]根据实施例用于接收串行传输的方法包含检测下降边缘;将时钟除以Μ,其中M均除N,其中N*UT为预定校准脉冲的长度且UT为单位时间;在所述校准脉冲的长度上计数时钟循环;将时钟循环的数目除以N/M以获得每校准周期的时钟循环的数目;基于每校准周期的时钟循环的所述数目的余数按比例抖动每一 N/M个单位时间;且基于所述抖动检测已接收的数据半字节周期。
[0013]在一些实施例中,N= 56及M= 7。在一些实施例中,N = 56及M = 14。在一些实施例中,N= 56及M= 28。在一些实施例中,使用周期产生器以确定单位时间且其中对三个时间周期用X = 7及对一个计数周期用X = 8加载周期定时器以产生抖动计数周期。
[0014]当结合下列描述及附图考虑时,将更好领会及理解本发明的这些及其它方面。然而,应理解,当下列描述指示本发明的各种实施例及其许多特定细节时,下列描述是通过说明而非限制的方式给出。可在不脱离本发明的精神且在本发明的范围内的情况下实现许多替换、修改、添加及/或再布置,且本发明包含所有此类替换、修改、添加及/或再布置。
【附图说明】
[0015]伴随且形成本说明书的部分的所述图经包含以描绘本发明的某些方面。应注意在所述图式中说明的特征未必为按比例绘示。本发明的更完整的理解及其优点可通过参考下列描述结合所述附图取得,其中类似参考标号指示类似特征且其中:
[0016]图1为说明SENT消息的图。
[0017]图2为说明根据实施例的示范性SENT系统的图。
[0018]图3为说明根据实施例的示范性SENT外围设备的图。
[0019]图4为说明根据实施例的示范性同步周期检测器的图。
[0020]图5A到图5C为说明根据实施例的同步周期检测器的操作的时序图。
[0021]图6为说明根据实施例的抖动操作的时序图。
[0022]图7说明根据实施例的SENTSYNC控制寄存器。
[0023]图8为说明实施例的操作的流程图。
【具体实施方式】
[0024]参考在所述附图中说明及在下列描述中详细说明的所述示范性且因此非限制的实施例更完整地解释本发明及其各种特征及优点。然而,应理解,当所述细节描述及所述特定实例指示所述优选实施例时,其为仅通过说明而非限制的方式给出。可省略已知编程技术、计算机软件、硬件、操作平台及协议的描述,以不致不必要地在细节上模糊本发明。从本发明,所属领域的技术人员将明白在基本发明构思的精神及/或范围内的各种替换、修改、添加及/或再布置。
[0025]根据各种实施例,在半字节周期检测器中使用周期抖动技术。这允许SENT协议接收器根据时钟源操作,所述时钟源为所需频率的一部分。根据各种实施例,可从比常见高速串行接口还低的时钟频率来操作SENT协议接收器。这在终端应用中节省电力。其还允许用户利用(例如)一般(例如)可在通过微芯片技术公司(Microchip Technology, Inc)制造的微控制器上使用的8MHz芯片上RC振荡器源。根据各种实施例,SENT半字节检测逻辑的计数周期为经自动抖动以从低频时钟源获得更大的精确度。
[0026]在图1中展示SENT数据消息100。数据消息100包含具有56个单位时间的同步周期102 ;具有12到27个单位时间的状态半字节104 ;其各自具有12到27个单位时间的一到六个数据半字节106 ;具有12到27个单位时间的CRC半字节;及具有12到768个单位时间的任选暂停周期110。
[0027]在图2中展示说明根据实施例的示范性SENT系统的图。系统200包含经由电源电压线216、信号线218及接地线220通信耦合的一或多个发射器202及接收器204。
[0028]接收器204可包含电源电压源214及一或多个线路滤波器212。此外,如将在下文更详细解释,接收器204可包含SENT接收器外围设备222。发射器202可同样包含一或多个线路滤波器210以及控制装置,例如微控制器单元206。
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