专利名称：在总线上向一装置或从装置传输数据的方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及在总线上传输数据到将由所述总线控制的装置或从该装置传输数据的方法和设备。
用于节点连接的标准化电缆的长度是4.5米，电缆包括三对双绞线，两对双绞线用于数据和控制信息传输，另一对传输8V到40V的供给电压。使用三个电平编码高(H)、低(L)、高阻抗(Z)。H优先于L，L优先于Z。特性阻抗是110Ω。也存在一个总线规范的版本IEEE 1394-1995，该总线规范只包括两对双绞线，在电缆上没有电压呈现。通信协议有三层物理层、链接层、事项处理层。事项处理层基本上由固件实现而其它层由芯片组实施。
物理层包括模拟收发器和数字状态机。它处理总线自动设置和热插拔(hot plug)。它重新确定时钟、重新产生和重复所有数据包，并发送所有数据包到本地链接层。它携带数据包外的结构，例如，速度代码、前缀、数据包结束组合。它从本地链接层判断和发送数据包。可用的IC型号是德州仪器的TSB11C01、TSB11LV01、TSN21LV03、TSB41LV03，富士通的MB86611，IBM的21S750。链接层执行所有的数字逻辑。它通过地址识别该节点地址的数据包并解码数据包报头。它发送数据包到较高层并从较高层产生数据包。它与AV数据同步工作或与控制数据异步工作。
在同步模式中，建立了具有确定带宽的信道。存在一个确定的执行时间。传输在125μm时隙或周期内进行。数据包的报头和数据块有单独的CRC(循环冗余检查)。这个模式比异步数据传输模式具有较高的优先权。
异步模式不是时间限制的，但很安全。它工作在具有繁忙和重试协议的确认服务。使用固定的地址。当总线空闲时发生传输。异步模式处理读请求/响应、写请求/响应、锁定请求/响应。它执行周期控制、CRC产生和确认。可用的链接层IC型号是德州仪器的TSB12C01A、TSB12LV21、TSB12LV31、TSB12LV41，飞利浦的PDI1394L11。
事项处理层进行异步总线处理读请求/读响应写请求/写响应锁定请求/锁定响应。
上面提到的处理都可以在如SparcLite的i960的微处理器上运行软件实现，也可以有一个实现装置控制、连接管理、时间戳和分包的AV(音频视频)层。
按照本发明，附加定时器功能实施在链接层IC中。这个“总线授权失误”定时器功能以这样一种方式控制链接层IC，即，在预定的固定时间周期过去之后，它自动地把总线控制返回到物理层IC，在该预定的固定时间周期期间，链接层IC没有发送数据到总线。预定的固定时间周期可以是用户可编程的，以便使它分别适合于给出的总线结构或应用。
本发明的一个目的是公开一种在授权的总线访问没有发送数据到总线的情况下避免总线阻塞的方法。这个目的由权利要求1公开的方法获得。
本发明的另一个目的是公开一种使用发明方法的装置。这个目的由权利要求3公开的装置获得。
原则上，发明的方法适用于在总线上传输数据到由所述总线控制的一个装置或从该装置向总线传输数据，其中，对于总线和所述装置之间的接口，使用物理层IC和链接层IC，其中，所述物理层IC产生一个授权信号，以便让所述的链接层IC访问所述的总线，并在所述的总线上发送数据，在所述授权信号之后，直到所述链接层IC已经完成在总线上发送数据止，所述的总线由所述的链接层IC占用，其中，所述链接层IC包括定时器功能，在所述物理层IC向链接层IC授权在所述总线上发送数据，但是，所述链接层IC没有在所述总线上发送数据的情况下，在授权信号后的预定时间周期已经过去之后，它产生一个释放信号，以便释放链接层IC总线占用。
本发明方法的优选的附加实施例公开在分别的从属权利要求中。
原则上，发明的总线接口是用于传输数据到由总线控制的装置或从该装置传输数据，它包括-连接到所述装置的链接层IC；-连接到所述总线的物理层IC；其中，所述物理层IC产生一个授权信号，以便让所述链接层IC访问所述的总线，并在所述总线上发送数据，其中，在所述授权信号之后，直到所述链接层IC完成在所述总线上发送数据为止，所述链接层IC占用所述总线；-定时器，它包括在所述链接层IC中，在所述物理层IC向链接层
IC授权在所述总线上发送数据，但是，所述链接层IC没有在所述总线上发送数据的情况下，则在授权信号后的预定时间周期已经过去之后，它产生一个释放信号，以便释放链接层IC总线占用。
本发明装置的优选的附加实施例公开在分别的从属权利要求中。
例如，本发明可以用在图2所示的应用中，具有接收单元RU、MPEG解码器MDEC和IEEE 1394接口1394S的机顶盒通过卫星或有线接收数字TV节目。为记录的目的，通过IEEE 1394总线，接收单元输出信号发送到也包括IEEE 1394接口1394V的录像机VCRR。同时，DVD播放器DVDP重放DVD盘，DVD数据也通过IEEE 1394总线接口1394D被发送到机顶盒的IEEE1394总线接口1394S，以便由MPEG解码器MDEC解码，并显示在电视接收机TV的屏幕上。TV仍然可以与机顶盒有一模拟信号连接，但是，也可由IEEE 1394总线接口连接到STB。所以，机顶盒IEEE 1394总线节点1394S需要双向功能。
图3图示了时钟CLK、物理层PHST的状态、链接层IC的状态LIST和物理层及链接层IC的总线控制BCTL时间周期。物理层IC通过发送PHYGRT比特或脉冲授权总线访问链接层IC。之后，用于发送数据的总线控制被分配到这个链接层IC。在总线发送数据之后，链接层IC将向物理层发出通知信号，它不再需要总线访问了，于是，物理层将把访问权转到另一个要求总线访问的装置。但是，只要链接层IC不在总线上发送数据，例如，由于用户在瞬间断开装置，对于物理层IC和所有连接到总线的其它装置来说，总线被阻塞了。
为避免这种状况，附加的定时器功能被加到链接层IC，在预定时间周期(基本上与PHYGRT同时开始)过去之后，链接层IC发送链接释放比特或脉冲LIRL。如图4所示，发送的LIRL与时钟CLK的斜率TLR相关。结果，总线控制BCTL返回到物理层。图4的其它细节对应图3的细节。对应的定时器TIM显示在
图1的方框图中。
也可以使用本发明获得尖峰信号保护。因为尖峰信号出现在物理层/链接层IC连接的控制信号上，物理层IC对不打算进行总线访的链接层IC给出授权。同样，在这种情况中，上述链接层IC中的定时器功能确保，即使链接层IC没有请求总线访问，在预定的时间周期过去之后，也由链接层IC再一次释放总线。根据当前的应用或总线环境，这个时间周期的长度可以不同于上述的时间周期。时间周期的长度由来自链接层IC的在前总线请求的存在或不存在控制。
权利要求
1.一种在总线(B)上传输数据到将由所述总线控制的一个装置或从该装置向总线传输数据的方法，其中，对于总线和所述装置之间的接口，使用物理层IC(PLI1、PLI2)和链接层IC(LLI1、LLI2)，其中，所述物理层IC产生一个授权信号(PHYGRT)，以便让所述的链接层IC访问所述的总线，并在所述的总线上发送数据，在所述授权信号之后，直到所述链接层IC已经完成在总线上发送数据为止，所述的总线保持由所述的链接层IC占用，其特征在于，所述链接层IC包括定时器功能(TIM)，在所述物理层IC向链接层IC授权在所述总线上发送数据，但是所述链接层IC没有在所述总线上发送数据的情况下，则在授权信号后的第一预定时间周期已经过去之后，产生一个链接释放信号(LIRL)，以便释放(LIRL)链接层IC总线占用(BCTL)。
2.按权利要求1所述的方法，其特征在于所述总线是IEEE 1394总线。
3.按权利要求1或2所述的方法，其特征在于由于尖峰信号出现在所述总线的控制信号上，在授权给无意进行总线访问的所述链接层IC之后，则在所述授权信号后的第二个预定时间周期已经过去之后，包括在所述链接层IC中的定时器功能产生一个链接释放信号(LIRL)，以便释放(LIRL)链接层IC总线占用(BCTL)。
4.按权利要求3所述的方法，其特征在于所述第二时间周期不同于所述第一时间周期，第一或第二时间周期的长度由来自链接层IC的在前总线请求的存在和不存在控制。
5.一种用于传输数据到由总线(B)控制的装置或从该装置传输数据的总线接口，包括-连接到所述装置的链接层IC(LLI1、LLI2)；-连接到所述总线的物理层IC(PLI2、PLI2)，其中，所述物理层IC产生一个授权信号，以便让所述链接层IC访问所述总线，并在所述总线上发送数据，其中，跟随所述授权信号，直到所述链接层IC完成在所述总线上发送数据为止，所述链接层IC保持占用所述总线(BCTL)，其特征在于-定时器(TIM)，其包括在所述链接层IC中，在所述物理层IC向链接层IC授权在所述总线上发送数据，但是，所述链接层没有在所述总线上发送数据的情况下，则在授权信号后的第一预定时间周期已经过去之后，产生一个释放信号，以便释放链接层IC总线占用。
6.按权利要求5所述的总线接口，其特征在于所述总线是IEEE 1394总线。
7.按权利要求5或6所述的总线接口，其特征在于由于尖峰信号出现在所述总线的控制信号上，在授权给无意进行总线访问的所述链接层IC之后，则在授权信号后的第二个预定时间周期已经过去之后，包括在所述链接层IC中的定时器(TIM)产生一个链接释放信号(LIRL)，以便释放(LIRL)链接层IC总线占用(BCTL)。
8.按权利要求7所述的总线接口，其特征在于所述第二时间周期不同于所述第一时间周期，第一或第二时间周期的长度由来自链接层IC的在前总线请求的存在和不存在控制。
全文摘要
IEEE1394总线通信协议有三层:物理层、链接层、事项处理层。链接层IC实施与外部应用的对接并准备在总线上发送数据,或翻译IEEE1394总线输入的数据。物理层IC实施到总线的直接电连接,并控制包括在总线上发送数据确认的许多功能。从链接层IC在总线上发送数据的流程是链接层IC请求访问总线,然后等待,直到物理层IC授权要求的访问。根据检测的授权状态,链接层IC自由地在总线上发送数据。但是,如果在一定期间链接层IC没有在总线上发送数据,授权的总线访问将不被放弃。结果,由于授权的总线访问不能由物理层IC重写,所以,总线在不确定的时间周期被阻塞了。按照本发明,附加的定时器功能实施在链接层IC中。这个总线授权失误定时器功能以这样一种方式控制链接层IC,即,在链接层IC没有在总线发送数据的预定时间周期已经过去之后,它自动地把总线控制返回到物理层IC。
文档编号H04L29/14GK1350740SQ00804394
公开日2002年5月22日 申请日期2000年2月21日 优先权日1999年3月3日
发明者蒂莫西·海威, 克劳斯·格特克 申请人:汤姆森许可贸易公司