用于连接电子装置的控制总线的制作方法

专利名称：用于连接电子装置的控制总线的制作方法
技术领域：
本发明的实施方案总体上涉及电子装置领域，并且更具体地涉及一种用于 连接多个电子装置的控制总线的方法与设备。
背景技术：
多个电子装置日益趋于连接在一起以便交换数据。在一个实例中，多个娱乐和多 媒体装置可以互连，以便传送或者共享数字信息。此类装置的连接通常需要某种形式的标 准总线或接口，以允许这些装置易于连接而相互通信。在一个实例中，HDMI (高清晰度多媒体接口)提供了一种接口，该接口允许未 经压缩的数字高清晰度视频与音频、与相关控制信号一起传输。(HDMI是HDMI许可有限 公司的商标)，HDMI包括高清晰度多媒体规范1.3(由日立、松下电器、飞利浦日用电子、 International B. V.、矽映公司、索尼、汤普森以及东芝于2006年6月22日共同推出)，以 及HDMI的更早的版本。多媒体装置可以包括任何能够提供、存储或显示多媒体数据的装 置，包括电视监视器、有线电视与卫星机顶盒、视频播放器，包括DVD (数字通用盘)、HD (高 清晰度)DVD、蓝光播放器、音频播放器、数字录像机以及其他类似的装置。然而，任何接口的使用都可能会受到装置物理尺寸的影响。例如，媒体装置可以是 便携或手持式的。所以使用为标准装置而设计的接口对于更小的装置而言可能是困难的。 此外，对于一个较小的装置上可以合理增设多少个连接存在着物理上的限制。例如，除了一 个USB (通用串行总线)连接之外在装置上增设一个接口可能导致对该装置的过多连接，从 而使得制造商们不太可能将这样一个接口包括在所生产的装置中。概述在此提供了用于连接多个电子装置的控制总线一种方法与设备。在本发明的一个第一方面中，一种方法包括将一个发送装置连接到一个接收装置 上。这些装置的连接包括将一根控制总线连接在发送装置与接收装置之间，该控制总线是 一种双向式单线总线。发送装置或者接收装置之一取得该控制总线的控制权，其中取得控 制权的装置成为发起方而另一个装置则成为跟随方。将一个或者多个控制信号转换成为 一个或者多个数据包，其中该一个或者多个控制信号中各自代表多种不同类型控制信号之 一。所生成的数据包经过该控制总线从该发起方发送到该跟随方。附图简要说明本发明的实施方案是通过举例，而不是通过限制，在附图中这些图像进行说明，其 中相似的参考号表示类似的元件。

图1是发送装置与接收装置相连的一个实施方案的示意图；图2是一个流程图，示出在发送装置与接收装置之间提供多个控制信号的过程的 一个实施方案；图3是用于一种双向、单一位控制总线的仲裁过程的示意图；图4是通过控制总线与标准装置连接的移动装置的一个实施方案的示意图；图5是两个移动装置之间的连接的一个实施方案的示意图；图6示出可以用来连接发送器和接收器的一种缆线的实施方案；图7是用于发送器与接收器的缆线信号分配的一个实施方案的示意图；图8示出用于传输控制数据的数据包的一个实施方案；和
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图9是在一个控制数据包的实施方案中所使用的包头与多个控制字段的示意图。 详细说明本发明的多个实施方案总体上是针对一种用于连接多个电子装置的控制总线。如在此所使用的“移动装置”是指任何移动电子装置。术语“移动装置”包括，但不限于，一种蜂窝 式电话、智能电话、PDA(个人数字装置)、MP3或其他格式的音乐播放器、数码相机、录像机、 数字存储装置、以及其他类似装置。在某些实施方案中，一种系统提供了一个接口，用来将一个移动装置连接至其他 装置上。在某些实施方案中，一个移动装置利用一种修订协议以允许与其他装置的连接，这 些装置可以使用一种标准协议。在某些实施方案中，在一个移动装置与另一个装置之间的 一种连接包括将多个控制信号合并到一个单一总线上，其中这些控制信号在标准协议下则 会使用多条总线。在某些实施方案中，使用一种修订协议的一个移动发送装置与一个双模 态接收装置也许是可连接的，其中该接收装置可以接收来自该移动发送装置或者来自一个 标准发送装置的数据。在一个具体的实施方案中，多个装置之间所传输的数据可以是多媒体数据以及相 关的命令，包括HDMI数据和命令。例如，包含高清晰度视频数据及相关命令的一个移动装 置可以连接到一个标准HDMI装置(例如，电视监视器)上。然而，本发明的实施方案并不 局限于任何具体形式的数据或装置。如在此所使用的，HDMI-M在此是用来表示采用一种修 订协议的移动装置。该HDMI-M装置可以包括使用USB (通用串行总线)协议数据，从而利 用USB-0TG(USB On-The-Go，一种用于便携式装置的标准，它允许双模态运作，其中一个装 置可以连接到一台个人计算机或另一个便携式装置上)。HDMI-E在此用来指代一个双模态 装置，该装置可以与一个修订协议的移动装置或者一个标准协议装置进行接口。在某些实施方案中，一个链路层描述了一种方法和协议，用于在两个装置之间使 用一种双向的、1位的(单线)的数据线来发送和接收数据。在某些实施方案中，一个转换 层将描述可以如何将标准控制协议映射到该一位的数据线上。在涉及到一个HDMI系统的 具体实施方案中，该转换层描述了 CEC(消费电子产品控制)、DDC I2C(显示数据通道)以 及任何其他协议如何可以被映射到该1位的数据线上。在HDMI中，DDC被用于在一个单独 的数据源(“源”是一种提供HDMI输出的装置)与一个单独的“汇点”(汇点是接收HDMI 输入的装置)之间的配置与状态的交换。进一步地，CEC是一种可任选的协议，它在一个用 户环境中在所有的不同音视频产品之间提供高级控制功能。在一个实施方案中，控制总线 的一个“私用通道”可以用来在发送器与接收器之间进行常规事务处理。该私用通道也可 以用作发送器与接收器固件之间的通信通道。在某些实施方案中，该链路层是使用“双相标记编码”来传输数位的一种点对点式 双向总线。在双相标记编码中，每个数据位由两个逻辑状态表示。一个符号的第一状态总是 不同于前一个符号的最后状态。进一步地，若待发送的位是一个逻辑“0”，则一个符号的最 后状态与该第一状态相同；而如果该位是逻辑“ 1 ”，则符号的最后状态与该第一状态不同。 通过确保在一个通道上对每一个数据位发生至少一次转换，使用双相标记编码有助于数据 同步。在某些实施方案中，多条标准控制命令与数据被转换成用于在该单一位控制总线上传输的多个数据包，其中这些数据包识别了正在发送的多条命令与数据的类型。在某些 实施方案中，用于控制总线的协议是面向字节的，以便对标准协议命令与数据的字节进行 寻址。在一个实例中，该面向字节的协议可以被用来与DDC和CEC 二者对齐用于HDMI，它们 也是面向字节的。在某些实施方案中，每个数据包的开始由一个时钟(同步)脉冲给出信 号，接着的是二位的包头、一个控制位、八个数据位、以及一个奇偶校验位。还进一步存在用 于所接收的ACK(确认)的一个位。在此实例中，该字节结构提供了每字节的传输总共13 个位次，随后是一个ACK。该链路层接口到该转换层上，该转换层进而接口到相关的控制协 议上，例如，在本实例中，是用于HDMI运作的DDC与CEC状态机。在某些实施方案中，当电源开启时，一个总线控制逻辑进入自检与唤醒使能阶段， 其中该逻辑件检测其连接性与功能性。然后该总线控制逻辑可以转移到一个仲裁阶段，以 获取总线的控制权，这将在以下进行更详尽的说明。最后，在激活阶段，数据可以从发起方 (取得该总线控制权的装置)写到跟随方(在该事务中的另一个装置)。在某些实施方案 中，一个发起方在取得该总线的控制权之后可以在控制总线上发送多个数据包。在一个实 例中，若发起方已发送一个数据包，则在来自跟随方的一个确认(ACK)之后，来自同一个发 起方的一个后续数据包可以立即开始传输。在一个实施方案中，一个现有的连接可以用于该单一位的控制总线，其中用于现 有用途的一个填充件与用于该控制总线的填充件是共享的。在一个实施方案中，一个热插 拔检测填充件可以与一个单一位控制总线填充件共享。在一个实施方案中，该接收器与发 送器可以是可切换的，以允许在该单一位控制总线上运作的同时还是在该标准协议的参数 内运作。例如，对于HDMI，该控制总线上存在用于该发送器的一个上拉电路以及用于该接收 器的一个下拉电路。在一个实施方案中，上拉电路与下拉电路是可切换的(从而提供在上 拉(或下拉)与关闭之间的一种选择)，以支持在HDMI规范之外的应用，如一种移动装置的 连接。在某些实施方案中，一个本地振荡器被用来为该总线任一端提供所需的时基，而 不是使用一种时钟脉冲信号的传输。在一个实施方案中，一种控制总线的实施方式容纳了 在本地振荡器频率的一个大范围的时间变化(例如像，二倍变化)，这可以产生于电路中的 PVT (过程、电压及温度)的变化。因为多种类型的控制信号被合并在一根单一的总线上，所 以要求一个更快的时钟时间。在一个具体的实例中，一个本地振荡器被进一步细分以提供 Ius(IMHz)的时基，作为HDMI数据传输的位时间。在一个实施方案中，这一时间基准是精 确至+/-40%的范围内，以便将该频率变化保持在二倍的变化范围内。在一个实施方案中，包括一个移动装置提供了两种可能的运作模式，并且每一种 运作模式可以利用不同的缆线。在第一情况下，一个移动发送装置被连接到一个标准协议 的、双模态的接收装置上。该接收装置因此将包括一根标准的缆线输入端，该输入端被适配 为用于该移动装置。在第二情况下，一个移动发送装置可以与另一个移动装置相连接。在一个第一实例中，当一个HDMI-M发送器与一个HDMI-E双模态接收器通过一个 M型至E型的缆线(代表从HDMI-M发送器至HDMI-E接收器的缆线)相连接时，于是HDMI 与USB协议都是可运作的。在这一实例中，该控制总线在该接收器端启动自检，随后在该发 送器端进行热插拔检测。该控制总线被用来将一个ID分配号提供给在连接的发送器侧上 的 USB-OTG 物理层(PHY)。
在一个第二实例中，其种两个HDMI-M装置被连接在一起，这可以通过一个M型至 M型缆线来完成(表示一根缆线是从一个第一 HDMI-M装置，即一个发送器装置，连接到一 个第二 HDMI-M装置，即一个接收装置上)。在这一情况下，只有该USB-OTG连接是工作的。 该控制总线不是连接在这几个装置之间，而是仅被用于将一个ID分配号提供给该连接的 每一侧上的USB-OTG PHY。在这个实例中，该M型到M型缆线将不具有物理地连接TMDS时 钟、数据与控制总线的引线的任何连线。然而，该缆线的一端将使其控制总线引脚以一种 USB-OTG缆线的方式短接到GND上。进一步地，在本实例中HDMI-M发送器芯片应该将一个 ID输出提供给USB PHY。即使在低电源状态下，该输出也通常会被驱动为高的状态。在一 个实施方案中，因为该接收器装置将总是被配置成主机，所以HDMI-M接收芯片并不需要将 一个ID输出提供给接收器端上的USB PHY。在某些实施方案中，该控制总线是双向的并且每一装置均可取得该控制总线的控 制权用于发送。在一个实施方案中，该控制总线可以实施为使得如果另外一个装置没有进 行竞争，则任意一个装置均可取得控制权，并且使得如果两个装置在大致相同的时间试图 取得该总线的控制权，其中之一(通常是该发送器)将赢得仲裁。在某些实施方案中，一个潜在的发起方必须首先检查线路是否忙。若该控制总线 已闲置(例如，保持在高的状态)特定的一段时间，则该装置可开始进行仲裁。在一个实例 中，可能要求数据发送在赢得仲裁权后6至9个位的时间开始进行。该发起方将开始发送 多个数据包，每个封包跟随着来自跟随方的一个确认(ACK)。当总线闲置超过特定数目的周 期时就需要进行仲裁。在一个实施方式中，为了进行仲裁，一个发送装置连续4个位时间将该总线驱动 为低状态。相比之下，一个接收装置应该在第一个位时间将总线驱动为低状态，然后在第 二、第三以及第四个位时间将总线驱动为高状态。在一个实施方案中，为了减少由二个装置 同时在该总线驱动为高状态与低状态之间的电争执，“驱动为高”是指在在一个位时间开始 时将信号驱动为高并且持续一小段时间然后释放该总线。在本实施方式中，在控制总线上 的上拉电阻起到上拉并保持高信号状态的作用，除非在总线上由另一个装置驱动一个信号 为低电平。该接收器在第二、第三及第四位时间的过程中检查总线的状态。因为接收器在 每一个位时间开始时驱动为高的状态并且在持续一小段时间后释放总线，所以如果发送器 将总线驱动为低状态以获取总线，则总线变为低。若接收器在这几个位时间的任意一个的 过程中检测到总线为低状态，则接收器即可做出结论它已在仲裁中失败。接收器与发送器 的位时间彼此之间可以相差一个因数2，这是要求发送器持续4个位时间将总线驱动为低 状态的原因。若发送器比接收器快两倍，则接收器在第二个位的过程中仍将看见总线停留 在低状态。在一个实施方案中，一个发起方在赢得仲裁后应该在等待不超过一个特定时间段 (最多9个位时间)就发送SYNC脉冲。若跟随方在该时间段(仲裁结束后的18个位时间， 假设该彼此之间时钟差异可达两倍)看不到任何活动，则跟随方可以假设发起方已放弃总 线。在一个实施方案中，若发送器与接收器几乎同时进行仲裁，则发送器总是赢得仲 裁。然而，如果对于在允许另一侧获取总线的控制权之前总线的一侧可以发送的数据包的 数目实施一个限制(例如最多24个数据包)，则可以保证每一方都可以及时获得该控制总
7线的控制权。在一个实施方案中，这是一个链路层的特征并且是独立于可以在该转换层中 实施的任何流量控制。在一个实施方案中，一旦一个发起方完成了一个事务处理，则该发起方在某一时 间段中不尝试一件新的事务，例如6位时间的一个时间段。该时间段是用来允许跟随方有 足够时间为其自身的事务请求总线并且变成发起方。在这一实例中，跟随方可以被允许在 最终ACK的3个位时间之后启动一个事务。若它这样做，则获得总线的控制权并可发送高 达24个数据包。如果跟随方在最终的ACK之后的6个位时间之内未启动一个事务，则发起 方可重新获得此总线并且在第六个位时间开始进行其下一组24个事务。若发起方与跟随 方于最终的ACK之后都没有在9个位的时间之内启动一个事务，则该总线变成不活动状态。 若总线处于不活动态，则任一方均需进行仲裁以获得总线的控制权。因为发起方与跟随方 所具有的时基可能相差2倍，在总线的交换过程中跟随方可能要求9个位的时间来持续对 发起方的时基校准，直到或者除非它在第3个位时间取得总线的控制权。在某些实施方案中，通过控制总线连接的装置使用控制总线来进行校准。在某些 实施方案中，接收器与发送器振荡器时钟的频率可能有多达两倍的变化，并且因此可以实 施一种基于发起方来校准跟随方位时间的方法。提供了这种校准，这样使得跟随装置能够 在该位时间内的适当的时间点对所接收数据进行采样。在某些实施方案中，来自启动装置的一个同步脉冲，例如在数据包开始时所提供 的同步脉冲，被跟随方用来将跟随方的位时间校准到发起方。在某些实施方案中，这一校准 可以在控制总线上每一次后续的状态变换时进行更新。在某些实施方案中，该同步脉冲可 以具有超过一个位的时间，以便提高校准的准确性。在某些实施方案中，由于一条控制总线上的占空比(该总线可能在进行双相标记 编码)可能易于偏离50%，所以跟随方可以对同步脉冲的高状态时间与低状态时间分别进 行校准。这些边缘定时可能会因为展频变化而移动，并且因此可能要求跟随方通过使用单 独的高状态与低状态的信号来将这些变化平均。图1是与接收装置相连的发送装置的实施方案的示意图。在这个示意图中，一个 发送器102通过一条缆线120连接到一个接收器110上。在这个示意图中，接收器110可 以是标准协议装置112，它可以包括一个双模态HDMI接收装置。在某些实施方案中，双模态 HDMI接收装置将那个与一个HDMI发送器和一个HDMI-M发送器二者进行通信。在某些实施 方案中，发送器102可以是多种类型的装置之一。在本示图中发送器可以是一个第一发送 装置类型，显示为一个标准协议装置104，例如一个HDMI发送装置，或者是一个第二装置类 型的，显示为一个移动协议装置106。移动协议装置106可以是一个HDMI-M发送装置，例如 手持式或者其他移动的媒体装置。在某些实施方案中，缆线120可以是用于连接协议装置 用的一条标准协议缆线122 (如一条HDMI兼容的缆线)，或者是一条移动协议缆线124 (如 一条HDMI-M兼容的缆线)，包括一条单独的控制缆线和一条电源线。在某些实施方案中， 接收器110利用在缆线120上接收的信号来发现与发送器102的连接，而发送器利用缆线 120上的信号来协助建立与接收器100的连接，如一种热插拔连接。在一个具体的实现方式中，一条控制总线可以具有IMHz的运作频率使其能够进 行多个HDMI协议的发送。在这个实现方式中，控制总线可以包括多个内部寄存器的控制， 从而提供读与写的能力。对于HDMI，控制总线提供了到DDCI2C接口的一种桥接以及到CEC接口的一种桥接，并可扩展到其他未来的协议。在一个实施方案中，控制总线在系统其余部 分处于断电模式下时能够工作。因为发送器与接收器之间的协同运作，该系统不需要外部 微控制器的校准或中断，并且将一种环式振荡器或外部时钟用于定时。该系统并不需要为 了 DDC或CEC协议而保持位精确等级的定时。图2是一个流程图，示出用于在一个发送装置与一个接收装置之间提供控制信号 的过程的一个实施方案。在这个示意图中，一个发送器与一个接收器被连接在一起202。在 某些实施方案中，发送器是一个移动协议装置而接收器是一个标准协议装置。接收器可以 是一个双模态装置，它既能与一个标准协议装置又能与一个移动协议装置通信。在一种具 体实施方案中，发送器是一个HDMI-M协议的装置，而接收器一个HDMI协议的装置。发送器 和接收器被一条移动协议缆线连接，如一条HDMI-M兼容的缆线。在一个实施方案中，发送 器与接收器采用了一种双向、单一位的控制总线。在一个实施方案中，该控制总线是一种采 用双相标记编码的总线。在一个实施方案中，发送器与接收器参与一个自检/热插拔的进程以便相互识 别，并启动通信204。在本实例中，存在一个决定，即，接收装置是与一个移动装置相连接，因 此采用一种双向、单一位的控制总线。在一个实施方案中，发送器与接收器参与一个仲裁过 程以确定对总线的拥有权。该仲裁过程可以是图3中所示的仲裁过程。在本实例中，发送 器赢得仲裁，并且是事务的发起方。在一个实施方案中，发送器作为发起方将一个信号提供 给接收器，以校准发送器与接收器的时钟208。在某些实施方案中，多重控制信号被多路传送到控制总线210上。在一个实施方 案中，这些多重控制信号将接受仲裁以确定将哪个控制信号置于控制总线上。在某些实施 方案中，将这些控制信号从多个数据字节转换为多个数据包，这些数据包在每个数据包的 内部标识数据类型。在一个具体的实例中，多个HDMI控制信号在逐字节的基础上被一起多 路传送倒控制总线上。例如，CEC、DDC、以及多个私用通道指令一起在控制总线进行多路传 送。如果存在一个待发送的控制信号212，该信号被转换为一个用于发送的数据包。在一个 实施方案中，数据包可以是如图8所示的一种数据包。然后数据包在单一位控制总线上从 发送器发送到接收器上216。只要发送器有控制信号要发送，该过程就可以可继续，然后该 过程停止218。对于接收器，可以在单一位控制总线上接收一个或者多个包含命令数据的数据包 220。接收器将读取每个接收的数据包的包头并判断其控制类型222，并且将根据标准协议 的要求来处理每一条命令224，例如，HDMI。图3是用于一种双向、单一位控制总线的一个仲裁过程的示意图。一个发送器和 一个接收器被连接在一起，其中该连接包括一条双向、单一位的总线302。在操作中的某个 点上，这些装置中任意一个或两者可能希望取得对总线的控制。在这个过程中，存在对控制 总线状态的决定304。如果确定CBUS为闲置(已有若干周期未使用)或已有若干周期未为 其他装置所用(表示轮到该装置来使用控制总线)306，则确定总线仍然被另一个装置308 所使用，于是可以仲裁总线的使用权310。否则，该装置可确定控制总线正由其他装置所用。 在一个实施方案中，若发送器与接收器在大致相同的时间试图控制总线，发送器将赢得仲 裁。若发送器试图控制总线，发送器将驱动总线为低电平若干个周期(在本实例钟是四个 周期)312，这给接收器提供一个通知，表明发送器正试图控制总线。然后发送器将取得总线
9的控制权314。若接收器试图控制此总线，则接收器将驱动总线为低电平状态一个周期，然 后对于一个短脉冲将总线驱动为高电平316。若发送器并没有驱动总线，则信号将保持在 高电平，而如果发送器正在驱动总线为低电平，则信号将进入低电平。根据这一行为，接收 器将在一个特定时期内(在一个实例中是第二到第四个周期的过程中)检查CBUS上的信 号318。若信号仍然保持在高电平，这表明发送器并未试图控制总线，而接收器将取得控制 权322。若信号并未保持在高电平，这表明发送器正将信号驱动为低电平并试图控制总线， 并且发送器将再度取得控制权314。图4是通过控制总线与一个标准装置相连的一个移动装置的一个实施方案的示 意图。在这个示意图中，一个移动HDMI发送装置(HDMI-M TX板410)与一个双模态HDMI接 收装置(HDMI-E RX接收板430)相连接。这些装置是通过一个控制总线/热插拔402 (在 此以CBUS表示)、由接收器430提供给发送器410的一个5伏特电源VBUS、以及一个USB 连接件406来连接的。在某些实施方案中，在CBUS上，发送器具有一个可切换的上拉电路 414 (示作HDMI-M发送器芯片412 —部分)，而接收器具有一个可切换的下拉电路436 (示 作HDMI-E接收器芯片432的一部分)。同样示出了接收器430的一个串联阻抗434。VBUS 404被连接在发送器410的一个电源/唤醒使能节点416与接收器430的一个电源开关438 之间。USB总线406被连接在发送器410的USB PHY (物理层)418与接收器430的USB PHY 440之间。在本发明的一个实施方案中，CBUS 402是一种双向、单一位的控制总线。在一个 实施方案中，CBUS采用双相标记编码来运作。CBUS用来在发送器410与接收器430之间传 输多种不同类型的控制信号，这些控制信号被一起进行多路传送以进行传输。在一个实施 方案中，发送器410或者接收器430可以取得CBUS 402的控制权，其中对CBUS的控制是由 一个仲裁过程来建立的。图5是两个移动装置之间的一种连接的实施方案的示意图。在这个示意图中，一 个第一移动装置510 ( 一个第一 HDMI-M端)可以连接到一个第二移动装置530 ( 一个第二 HDMI-M端)上。由于这些都是移动装置，因此两个装置都包括上拉电路514及534。这些 装置是通过一个未通电的VBUS 504和一个USB连接506来进行连接的。这些装置可以进 一步包括一个TMDS (最小化转换的差分信号)总线508。USB总线506将一个第一 USB PHY 518连接到一个第二 USB PHY540上。然而，这两个移动装置的连接导致一个断开的控制总 线。图6示出了可以用来连接发送器与接收器的一种缆线的实施方案。在这个实例 中，一条HDMI缆线610可以包括一个时钟通道、三个数据通道(蓝色616、绿色618和红色 614)、一个DDC通道622 (DDC通道具有二根导线)、以及一个CEC通道620 (CEC通道具有一 根单独的导线)。(该缆线可以包括其他连线，例如一条+5V的电源信号线、一条热插拔检 测线、以及一个USB数据通道，这些在此未示出)。然而，在某些实施方案中因为较小的装置 尺寸HDMI-M缆线可以采用更少的连线，包括一个时钟通道632、一个合并数据通道632、以 及一个单一位控制通道640。在某些实施方案中，该单一位控制通道是一个双向通道，它以 一个加快的速度来工作，以便包括来自发送器和接收器两者的合并控制数据。图7是用于发送器与接收器的缆线信号分配的一个实施方案的示意图。图7示出 缆线连接实施方式的一个具体实例。在一个实施方案中，这些分配示出用于HDMI-M装置720的多个引脚710，该装置被连接到一个HDMI装置730上。在一个实施方案中，HDMI装置 是一个双模态装置，它与一个标准的HDMI装置和一个HDMI-M装置都能够进行通信。在这 个实例中，HDMI装置730的多个数据通道中的两个未与HDMI-M装置(引脚1至6)连接， 因此数据是在一个数据通道(引脚7至9)上携带的。进一步地，原本通过DDC(引脚15至 17，这些线路用于USB数据)和CEC通道传送的控制数据是携带在控制总线(引脚19，用于 HDMI装置的热插拔检测)上。图8示出用于传输控制数据的一种数据包的实施方案。在一个实施方案中，来自 多个来源的控制数据被合并或者被多路传送到一条单一位控制总线上。在一个实施方案 中，将多个控制数据字节形成到多个数据包之中以用于在控制总线上进行传送。在一个实 例中，该数据包可以是数据包800。数据包800中所包含的这些字段在不同的实施方案中 可以有所变化。在本实例中，数据包802包括一个1位的同步信号802 ；其后是二位的包头 804，用来表示数据包800中所包含的数据包类型；以及一位的控制字段806，用来表示数据 包所包括的是数据还是命令。每个字段所包括的位数在不同的实施方式中可以有所变化。 在一个实例中，同步信号802可以包括一个以上的位，以便提高校准的准确性。例如，包头804与控制字段806可以如图9中所提供的方式进行编码。控制字段后 跟着8位的转换层数据或命令808。跟着数据808的是一个奇偶校验位810。奇偶校验覆 盖了包头与数据，并且使用的是偶校验。于是，使用偶校验确保了总线在一个确认ACK 812 之前已经转变到一个高电平。因此，在一个实施方案中，一个数据包从对于控制总线的一个高的状态(表示总 线闲置)以一个同步脉冲开始，而控制总线以一个ACK在一个高的状态中结束。除了这两个 位之外，在数据包中应有偶数个的“0”，以便总线电平最终在一个高电平状态上结束。(正 如在此使用的双相标记编码中，最终为“1”的总线电平与最初的总线电平是相同的；而最 终为“0”的总线电平则与最初是相反的)。因为有偶数个位，所以需要有偶数个的“1”，并 且因而需要偶校验。图9是控制数据包的一个实施方案中所采用的包头与控制字段的示意图。在一个 携带控制数据的数据包中，例如图8所示的数据包800，一个包头910的两个位可以用来表 示数据包是否包括一个DDC数据包(包头字段“00”)、一个CEC数据包(包头字段“01”)、 或用于控制总线的私用通道数据(包头字段“10”)。在这个示意图中，保留包头字段“11” 供未来使用。进一步地，可以利用一个控制字段920的一个位来表示这些数据位(例如图8 所示的数据808)代表的是转换层数据(控制字段“0”)或转换层的命令(控制字段“1”)。在以上说明书中，为了说明的目的，阐述了许多具体的细节，以提供对本发明的透 彻理解。然而，对于本领域的普通技术人员而言将会清楚的是，可以实施本发明而没有这些 具体的细节中的某一些。在其他实例中，多种公知的结构与装置是以框图的形式示出。在 所示的多个部件之间可以存在中间结构。在此所说明或者所示出的这些部件可以有未示出 或未说明的额外的输入或者输出。本发明的不同实施方案可以包括不同的进程。这些进程可以由硬件元件来执行或 者可以在计算机程序中或者在机器可执行的指令中实现，它们可以用来致使一种通用或专 用的处理器、或者是以这些指令来编程的逻辑电路来执行这些进程。可替换地，这些进程可 以由一种硬件与软件的组合来执行。
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本发明的不同实施方案的多个部分可以作为一种计算机程序产品来提供，这可以 包括一种计算机可读介质，其上存储了计算机程序指令，它们可以用来对一台计算机(或 其他电子装置)进行编程，以执行根据本发明的多个实施方案的过程。该机器可读介质可 包括，但不限于，软盘、光盘、光盘只读存储器(CD-ROM)、和磁光盘、只读存储器(ROM)、随机 存取存储器(RAM)、可擦可编程只读存储器(EPROM)、电可擦可编程只读存储器(EEPROM)、 磁或者光卡、闪速存储器、或者其他类型的媒体/适于存储电子指令的计算机可读介质。而 且，本发明还可以作为一种计算机程序产品来下载，其中该程序可以从一台远程计算机转 移到一台请求计算机上。多个这样的方法都是以其最基本的形式进行说明的，但这些方法的任何一个都可 以添加或者删除多个进程，并且从任意所述消息都还可以添加或者扣除信息，而不背离本 发明的基本范围。对于本领域的技术人员将会很清楚的是还可以做出多种进一步的修改和 适配。提供这些具体的实施方案并非为了限制本发明，而是为了说明本发明。本发明多个 实施方案的范围应仅由以下权利要求而不是所提供的具体实例来确定。如果说到一个元件“A”被连接到元件“B”上或者与之相连接，那么元件A可以直 接地连接到元件B上或者间接地通过，例如元件C，来进行连接。当本说明书或者权利要求 提到一个部件、特征、结构、进程、或者特性A “导致”一个部件、特征、结构、进程、或者特性B 时，它是指“A”至少是“B”的一个部分性导因，但是还可能存在至少一个其他的部件、特征、 结构、进程、或者特性帮助导致了 “B”。如果本说明书明指出一个部件、特征、结构、进程、或 者特性“可以”、“可能”、或者“能够”被包括，则并不要求包括该具体的部件、特征、结构、进 程、或者特性。如果本说明书或权利要求书提到“一种”或者“一个”要素，这并不意味着仅 存在一个所述要素。 一个实施方案是本发明的一种实现方式或者一个实例。本说明书提到的“ 一实施 方案”、“一个实施方案”、“某些实施方案”、或者“其他实施方案”是指，与这些实施方案关联 说明的一个具体的特征、结构、或者特性被包括在至少某些实施方案之中，但不是必须包括 在所有实施方案之中。“一实施方案”、“一个实施方案”、或者“某些实施方案”等不同的表现 形式并不是必须全部都针对同一批实施方案。应该认识到，在本发明的多个示例性实施方 案的以上说明中，为了使得本披露流畅并且有助于理解一个或者多个不同创造性方面的目 的，本发明的不同特征有时被集合在一个单独的实施方案、示图、或者其说明之中。然而，这 种披露方法并不得被解释为反映了一种意图，即提出权利要求的发明所要求的特征要多于 在每个权利要求中明确提到的情况。相反，如以下权利要求所反映的，多个创造性的方面在 于要少于一个单独的以上披露的实施方案的全部特征。因此，在此明确地将这些权利要求 结合到本说明书之中，其中每条权利要求自身独立地作为本发明的一个分别的实施方案。
权利要求
一种方法，包括将一个发送装置连接到一个接收装置，这些装置的连接包括将一条控制总线连接在该发送装置与该接收装置之间，该控制总线是一种双向、单线的总线；为该发送装置或者该接收装置取得该控制总线的控制权，取得控制权的装置成为一个发起方而另一个装置成为一个跟随方；将一个或多个控制信号转换为一个或多个数据包，该一个或多个控制信号各自表示多个不同类型的控制信号之一；并且将这些产生的数据包通过该控制总线从该发起方发送到该跟随方。
2.如权利要求1所述方法，其中用于该控制总线的信令采用了双相标记编码。
3.如权利要求1所述方法，其中取得该控制总线的控制权包括在该发送装置与该接收 装置之间对于控制该控制总线进行仲裁。
4.如权利要求3所述方法，其中，对于该发送装置，为了该控制总线的控制所进行的仲 裁包括确定该控制总线有一段时间是闲置或未使用；若该控制总线为闲置或未使用，则对一个第一数目的周期发送一个低信号；并且 在该第一数目的周期结束后，取得该控制总线的控制权。
5.如权利要求3所述的方法，其中，对于该接收装置，为了该控制总线的控制所进行的 仲裁包括确定该控制总线有一段时间是闲置或未使用；若该控制总线为闲置或未使用，则对于一个第一数目的周期发送一个低信号接着发送 一个高信号；在该第一数目的周期的进程中核查该控制总线的一种状态； 若该控制总线的状态为一高信号，则取得该控制总线的控制。
6.如权利要求1所述的方法，其中该接收装置是一个采用标准协议的装置，而该发送 装置是一个采用修订协议的装置。
7.如权利要求6所述的方法，其中该标准协议是HDMI(高清晰度多媒体接口)。
8.如权利要求6所述的方法，其中该接收装置是一个双模态装置，该双模态装置能够 与一个同该标准协议的装置兼容、或者一个同该修订协议的装置兼容的装置进行通信。
9.如权利要求6所述的方法，其中这些不同类型的控制信号将根据该标准协议在多个 控制总线上发送。
10.如权利要求1所述的方法，其中传输这些数据包包括在多个请求方之间进行仲裁 以便将这些数据包置于该控制总线上。
11.一种发送装置，包括到一条单一控制总线上的一个连接件，该控制总线是一种双向、单线的总线，该发送装 置有待通过该控制总线与一个接收装置连接；用来将一个或多个控制信号各自转换成一个数据包的逻辑件，该一个或多个控制信号 各自是多种不同类型的控制信号之一；和一个发送器，该发送器用来在该控制总线上将这些数据包发送到该接收装置上。
12.如权利要求11所述的发送装置，其中该发送器是要以一种双相标记信令方式来驱动该控制总线。
13.如权利要求11所述的发送装置，其中发送该一个或多个数据包包括将一个同步脉 冲发送到该接收装置上以便将该接收装置的一个时钟同步到该发送装置的一个时钟上。
14.如权利要求11所述的发送装置，进一步包括与该控制总线相连的一个可切换上拉 电路。
15.如权利要求11所述的发送装置，进一步包括与该接收装置仲裁对该控制总线的使 用的逻辑件。
16.如权利要求11所述的发送装置，其中该接收装置是采用一个标准协议的装置而该 发送装置是采用一个修订协议的装置。
17.如权利要求16所述的发送装置，其中该标准协议是HDMI(高清晰度多媒体接口)。
18.如权利要求11所述的发送装置，进一步包括一个USB-OTG(UniversalSerial Bus On-The-Go)PHY0
19.一种接收装置，包括到一条单一控制总线的一个连接件，该控制总线是一种双向、单线的总线，该接收装置 有待通过该控制总线与一个发送装置连接；一个接收器，用于在该控制总线上接收一或多个数据包，该一个或多个数据包各自代 表了多个不同类型的控制信号之一；和用来将该一个或多个数据包各自转换成一个控制信号的逻辑件。
20.如权利要求19所述的接收装置，其中该接收器是要根据双相标记编码来对该一个 或多个接收的数据包进行解码。
21.如权利要求19所述的接收装置，其中该接收器是要接收来自该接收装置的一个同 步脉冲，该接收装置要将该接收装置要的一个时钟同步到该发送装置的一个时钟上。
22.如权利要求19所述的接收装置，进一步包括与该控制总线连接的一个可切换下拉 电路。
23.如权利要求19所述的接收装置，进一步包括与该发送装置对该控制总线的使用进 行仲裁的逻辑件。
24.如权利要求19所述的接收装置，其中该接收装置是采用一个标准协议的装置而该 发送装置是采用一个修订协议的装置。
25.如权利要求24所述的接收装置，其中该标准协议是HDMI(高清晰度多媒体接口)。
26.如权利要求24所述的接收装置，其中该接收装置是一种双模态装置，该双模态装 置能够与一个标准协议装置或一个修订协议装置进行通信。
全文摘要
一种用于连接多个电子装置的控制总线的方法与设备。一种方法的实施方案包括将一个发送装置连接到一个接收装置上，这包括将一条控制总线连接在该发送装置与该接收装置之间，其中该控制总线是一条双向、单线的总线。该方法进一步包括为发送装置或者接收装置获取控制总线的控制权，其中取得控制权的装置即成为一个发起方而另一装置成为一个跟随方。一个或多个控制信号被转换为一个或多个数据包，其中该一个或多个控制信号各自代表多种不同类型的控制信号之一。所生成的数据包通过控制总线从发起方发送到跟随方。
文档编号G06F3/14GK101911000SQ200880124231
公开日2010年12月8日 申请日期2008年12月2日 优先权日2008年1月4日
发明者A·佩萨科维奇, S·拉纳德, 崔熏, 李赫宰 申请人:晶像股份有限公司