同步传输方法以及应用其的芯片和串行通讯系统与流程

本发明涉及电力电子领域，更具体的说，涉及一种同步传输方法以及应用其的芯片和串行通讯系统。

背景技术：

1、单线串行通讯具有节省通讯端口、低功耗、小封装和设计简单等优势，广泛应用于自动控制系统、工业控制、智能家居和智能交通等领域。现有技术中如果使用单线串行通讯方法，通常需要利用从机的内部时钟进行时钟回复和同步，从机的输入信号与内部时钟为异步关系，通常在从机的输出信号与其输入信号间会发生一到两个周期的延迟，并且不同的边沿延迟不一定相同，经过多级级联后，无论传输信号的高电平或者低电平以及占空比都会产生不同程度的变化，从而引起传输错误。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提出了一种同步传输方法以及应用其的芯片和串行通讯系统，以解决现有技术中单线串行通讯中会存在周期延迟的技术问题。

2、第一方面，本发明实施例提供了一种同步传输方法，应用于串行通讯系统，所述串行通讯系统包括依次串联耦接的主机和多个从机，所述同步传输方法包括：在控制周期的同步控制区间，所述从机的输出信号由其自身的输入信号控制；在所述控制周期的数据控制区间，所述从机的输出信号由第一信号控制；以使得所述输出信号的周期和所述输入信号的周期同步；其中，所述第一信号的第一个周期的开始时刻比所述输入信号的第一个周期的开始时刻延迟第一时间。

3、在一个实施例中，所述第一时间大于所述输入信号的周期的k倍且小于所述输入信号的周期的(k+0.5)倍，其中，k为不小于零的整数。

4、在一个实施例中，每个控制周期对应于所述输入信号的一个周期。

5、在一个实施例中，所述同步控制区间的开始时刻在所述输入信号的对应周期的开始时刻之前；所述同步控制区间的截止时刻在所述输入信号的对应周期的开始时刻至所述输入信号的对应周期的一半之间。

6、在一个实施例中，所述数据控制区间的开始时刻在所述输入信号的对应周期的开始时刻至所述输入信号的对应周期的一半之间；所述数据控制区间的截止时刻在所述输入信号的对应周期的一半至所述输入信号的对应周期的截止时间之间。

7、在一个实施例中，所述同步控制区间和所述数据控制区间按照时序进行交替。

8、在一个实施例中，根据所述同步控制区间的开始时刻之前的所述输入信号和所述第一信号或所述输出信号的电平，或根据所述同步控制区间内所述输入信号和所述第一信号或所述输出信号的脉冲边沿跳变方式，控制所述同步控制区间内的所述输出信号与所述输入信号的电平关系。

9、在一个实施例中，在所述同步控制区间的开始时刻之前，采样所述输入信号和所述第一信号的电平；当所述输入信号和所述第一信号的电平相同时，所述输出信号在所述同步控制区间和所述输入信号的电平相同；当所述输入信号和所述第一信号的电平相反时，所述输出信号在所述同步控制区间和所述输入信号的电平相反。

10、在一个实施例中，在所述同步控制区间的开始时刻之前，采样所述输入信号和所述输出信号的电平；当所述输入信号和所述输出信号的电平相同时，所述输出信号在所述同步控制区间和所述输入信号的电平相同；当所述输入信号和所述输出信号的电平相反时，所述输出信号在所述同步控制区间和所述输入信号的电平相反。

11、在一个实施例中，在所述同步控制区间：当所述输入信号和所述第一信号或所述输出信号的脉冲边沿跳变方式相同时，所述输出信号在所述同步控制区间和所述输入信号的电平相同；当所述输入信号和所述第一信号或所述输出信号的脉冲边沿跳变方式相反时，所述输出信号在所述同步控制区间和所述输入信号的电平相反。

12、在一个实施例中，在所述数据控制区间，所述输出信号和所述第一信号的电平相同。

13、第二方面，本发明实施例提供了一种芯片，包括：输入端，被配置为接收输入信号；输出端，被配置为输出输出信号；和通讯处理模块，耦接在所述输入端和所述输出端之间，被配置为产生所述输出信号；其中，在控制周期的同步控制区间，所述输出信号由所述输入信号控制，在所述控制周期的数据控制区间，所述输出信号由第一信号控制，以使得所述输出信号的周期和所述输入信号的周期同步；所述第一信号的第一个周期的开始时刻比所述输入信号的第一个周期的开始时刻延迟第一时间。

14、在一个实施例中，所述第一时间大于所述输入信号的周期的k倍且小于所述输入信号的周期的(k+0.5)倍，其中，k为不小于零的整数。

15、在一个实施例中，每个控制周期对应于所述输入信号的一个周期。

16、在一个实施例中，所述同步控制区间的开始时刻在所述输入信号的对应周期的开始时刻之前；所述同步控制区间的截止时刻在所述输入信号的对应周期的开始时刻至所述输入信号的对应周期的一半之间。

17、在一个实施例中，所述数据控制区间的开始时刻在所述输入信号的对应周期的开始时刻至所述输入信号的对应周期的一半之间；所述数据控制区间的截止时刻在所述输入信号的对应周期的一半至所述输入信号的对应周期的截止时间之间。

18、在一个实施例中，所述通讯处理模块根据所述同步控制区间的开始时刻之前的所述输入信号和所述第一信号或所述输出信号的电平，或根据所述同步控制区间内所述输入信号和所述第一信号或所述输出信号的脉冲边沿跳变方式，控制所述同步控制区间内的所述输出信号与所述输入信号的电平关系。

19、在一个实施例中，在所述同步控制区间的开始时刻之前，采样所述输入信号和所述第一信号的电平；当所述输入信号和所述第一信号的电平相同时，所述输出信号在所述同步控制区间和所述输入信号的电平相同；当所述输入信号和所述第一信号的电平相反时，所述输出信号在所述同步控制区间和所述输入信号的电平相反。

20、在一个实施例中，在所述同步控制区间的开始时刻之前，采样所述输入信号和所述输出信号的电平；当所述输入信号和所述输出信号的电平相同时，所述输出信号在所述同步控制区间和所述输入信号的电平相同；当所述输入信号和所述输出信号的电平相反时，所述输出信号在所述同步控制区间和所述输入信号的电平相反。

21、在一个实施例中，在所述同步控制区间：当所述输入信号和所述第一信号或所述输出信号的脉冲边沿跳变方式相同时，所述输出信号在所述同步控制区间和所述输入信号的电平相同；当所述输入信号和所述第一信号或所述输出信号的脉冲边沿跳变方式相反时，所述输出信号在所述同步控制区间和所述输入信号的电平相反。

22、在一个实施例中，在所述数据控制区间内，所述输出信号和所述第一信号的电平相同。

23、在一个实施例中，所述通讯处理模块包括同步传输电路，所述同步传输电路包括第一开关、第二开关和第三开关，所述输出端经所述第一开关接收所述第一信号，所述输入端经所述第二开关耦接所述输出端，所述输入端经所述第三开关和反相器耦接所述输出端。

24、在一个实施例中，所述第一开关在所述同步控制区间关断，并在所述数据控制区间导通。

25、在一个实施例中，所述第二开关和所述第三开关选择性地在所述同步控制区间导通，所述第二开关和所述第三开关在所述数据控制区间均关断。

26、在一个实施例中，在所述同步控制区间的开始时刻之前，采样所述输入信号和所述第一信号或所述输出信号的电平，当所述输入信号和所述第一信号或所述输出信号的电平相同时，所述第二开关在所述同步控制区间导通，所述第三开关在所述同步控制区间关断；当所述输入信号和所述第一信号或所述输出信号的电平相反时，所述第三开关在所述同步控制区间导通，所述第二开关在所述同步控制区间关断。

27、在一个实施例中，在所述同步控制区间，当所述输入信号和所述第一信号或所述输出信号的脉冲边沿跳变方式相同时，所述第二开关在所述同步控制区间导通，所述第三开关在所述同步控制区间关断；当所述输入信号和所述第一信号或所述输出信号的脉冲边沿跳变方式相反时，所述第三开关在所述同步控制区间导通，所述第二开关在所述同步控制区间关断。

28、在一个实施例中，所述通讯处理模块包括同步传输电路，所述同步传输电路包括多路复用器，所述多路复用器的第一输入端接收所述第一信号，所述多路复用器的第二输入端耦接所述输入端，所述多路复用器的第三输入端经反相器耦接所述输入端，所述多用复用器的输出端耦接所述输出端，所述多路复用器的第一控制端接收第一控制信号，所述多数复用器的第二控制端接收第二控制信号。

29、在一个实施例中，所述多路复用器根据所述第一控制信号和所述第二控制信号，选择性的将所述第一信号、所述输入信号和所述输入信号的反相信号传递到所述输出端。

30、第三方面，本发明实施例提供了一种串行通讯系统，包括依次串联耦接的主机和多个从机，所述从机被配置为以上任意一项所述的芯片；其中，所述主机和所述多个从机通过单线总线依次耦接。

31、与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：本发明实施例中同步传输方法应用于串行通讯系统，所述串行通讯系统包括依次串联耦接的主机和多个从机，所述同步传输方法包括在控制周期的同步控制区间，所述从机的输出信号由其自身的输入信号控制；在所述控制周期的数据控制区间，所述从机的输出信号由第一信号控制；以使得所述输出信号的周期和所述输入信号的周期同步；其中，所述第一信号的第一个周期的开始时刻比所述输入信号的第一个周期的开始时刻延迟第一时间。在本发明中，通过同步控制区间和数据控制区间按照时序进行交替，以使得在同步控制区间，实现输入信号的周期和输出信号的周期同步，而在数据控制区间，产生从机想要输出的数据，并且，所述输出信号周期的开始时刻由输入信号控制，所述输出信号的数据是0还是1由第一信号控制。同时，本发明的同步传输方法使用较低的芯片内部的时钟频率，降低了数字功耗和芯片面积，降低了芯片成本。