基于边沿的通信的制作方法
【专利说明】基于边沿的通信
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2014年3月20日提交的申请号为61/955，997的美国临时专利申请的优先权。
【背景技术】
[0003]对于设备之间的通信，例如，在汽车应用中，使用各种不同的协议。一个经常采用的协议是SENT协议(单边半字节传输)。可将该协议用于例如将高分辨率数据例如从传感器设备传输到电子控制单元(ECU)的应用中。
[0004]SPC协议(短PWM码；PWM表示脉宽调制)是SENT协议的扩展，且旨在提高通信链路的性能并同时降低系统成本。某种程度上，SPC允许双向通信且其为基于边沿的PWM协议的一个示例。例如，SPC可引入半双工同步通信。接收器(例如，主设备)在通信线路上通过在所定义的时间量内将脉冲拉低来产生例如主设备触发脉冲。通过发送器(例如，从设备)例如传感器来测量脉宽(对应于所定义的时间量)，且只有当脉宽在所定义的限度内时才开始传输例如SENT传输。SPC协议允许在各种不同协议模式之间进行选择。例如，可使用同步模式，利用范围选择的同步模式或利用ID选择的同步传输，其中可将多达四个传感器与ECU并联连接。在后者情况中，上述触发脉冲的脉宽可定义哪个传感器或哪个其它实体将开始进行传输。例如，触发脉冲的长度可表明所选的用于传输的传感器或其它从属设备的ID。传感器或其它实体可以其自身的同步开始传输，该同步可将数据脉冲例如与同步脉冲重叠，该同步脉冲可以但不是必需与数据脉冲之后的触发脉冲重叠。
[0005]在传统的基于SPC的通信中，在主设备侧和从设备侧上使用漏极开路输出或电流吸收器。在被动状态下，没有任何通信设备(主设备或从设备)主动地驱动线路，且线路由例如上拉电阻器保持，或在电流吸收器的情况下，线路由例如传感器保持。在后者情况下，可以省略设备之间的第三连接。
[0006]在这种情况中，信号的上升沿可受到通信线路的寄生特性的影响，例如，受寄生电容性负载的影响。这在一些情况下，特别是在SPC协议或其它基于边沿的协议的脉冲识别中可能导致问题，因为例如它可能导致触发脉冲的时间测定的不确定性，该触发脉冲又用作从设备侧上的标识脉冲。另外，传输可能受这种行为干扰，该行为可被称作“较高欧姆”行为。寄生负载的干扰当它们导致对下降沿的错误识别时，在一些情况中可能甚至会影响数据传输本身。基于电流的传输可克服上述对于漏极开路设置的一些限制，但可能引起其他问题，例如驱动器的较高功率消耗，和EMC (电磁兼容性)问题，像在开关过程中的辐射和稳健性，因为在这些情况下，期望将功率耗散电流脉冲保持尽可能地短(只要需要可靠的检测，与在漏极开路模式中的边沿检测相似)。
【附图说明】
[0007]图1是根据一些实施例的通信系统的简化的方框图。
[0008]图2是根据实施例的通信系统的方框图。
[0009]图3是示出了根据实施例的方法的流程图。
[0010]图4是示出了通信系统的示意性电路图。
[0011]图5是示出了图4中系统的示例信号的图。
[0012]图6是示出了根据实施例的通信系统的示意性电路图。
[0013]图7是示出了图6中系统的示例信号的示意图。
[0014]图8是示出了根据实施例的通信系统的示意性电路图。
[0015]图9是示出了图8中系统的示例信号的示意图。
[0016]图10是示出了根据实施例的通信系统的示意性电路图。
[0017]图11是示出了图10的系统中的示例信号的示意图。
[0018]图12是示出了可选实施方案中图4的系统的示例信号的示意图。
[0019]图13是示出了可选实施方案中图6的系统的示例信号的示意图。
[0020]图14是示出了可选实施方案中图8的系统的示例信号的示意图。
[0021]图15是示出了可选实施方案中图10的系统的示例信号的示意图。
[0022]图16是示出了可选实施方案中示例系统的图。
[0023]图17是示出了图16的系统的可选示例信号的示意图。
[0024]图18是示出了图16的系统的可选示例信号的示意图。
【具体实施方式】
[0025]下面，将参考附图对各个实施例进行详述。实施例仅应被理解为示例性的示例，且不应被理解为限制性的。例如，尽管可将实施例描述为包括多个特征或元件，但在其它实施例中，可将这些特征或元件中的一些省略，和/或由可替换的特征或元件进行替换。在其它实施例中，可提供另外的特征或元件。
[0026]只要基本保持了用于例如传输特定种类的信号和/或传输特定种类的信息的连接或耦合的一般用途，则在附图中示出的或本文中描述的任意连接或耦合可被实施为直接连接或耦合(即，无需中间元件的连接或耦合)或实施为间接连接或耦合(即，利用一个或多个中间元件的连接或耦合)。除非特别指出，否则连接或耦合可以为基于有线的连接或耦合，或也可以是无线的连接或耦合。
[0027]另外，可将来自不同实施例的特征进行组合以形成附加的实施例。
[0028]在实施例中，提出了 SPC协议的扩展。但是，也可将这些扩展应用于其它通信协议，例如，一般性的双向基于边沿的PWM(脉宽调制)通信协议。
[0029]在一些实施例中，可改善上升沿的陡度，和/或改善传输过程中的抗干扰的稳定性。在一些实施例中，例如在基于SPC的通信系统或任意其他双向基于边沿的PWM(脉宽调制)通信系统中，在主设备侧上和/或在从设备侧上使用推挽式驱动器以提供通信系统中的定义的上升沿和下降沿。
[0030]图1中示出了根据一个实施例的通信系统10包括接收器11和发射器12。接收器11通过13处的一条或多条通信路径与发送器12通信耦合。在一个实施例中，接收器11是一个集成电路芯片的部分，且发送器12是另一个集成电路芯片的部分。在其它实施例中，接收器11和发送器12可以是同一集成电路芯片的部分。在一个实施例中，接收器11可以是控制器，例如E⑶。在一些实施例中，发送器12可以是传感器或其它设备。在一些实施例中，接收器22和发送器24可通过SPC协议或其它双向基于边沿的PWM协议进行通信，将额外信息(addit1ns)概述如下。基于边沿的PWM协议是一种其中检测脉宽调制信号的边沿且将待传输的如数据之类的信息在例如脉宽调制信号的脉冲长度上进行编码的协议。在其它实施例中，可使用其它通信技术。在一些实施例中，发送器12和/或接收器11可包括推挽式驱动器，用于在通信路径13上驱动信号。
[0031]在另外的实施例中，如图2所示，接收器或其它控制器22(例如，主设备)可与多个发送器进行通信，发送器例如系统20中的传感器24和26。所示实施例中的控制器22通过三线连接与传感器24和26中的每个电耦合。在另外的实施例中，可使用两线连接或任意其它连接。控制器22可例如基于SPC协议或其它双向基于边沿的PWM协议与传感器24和26通信，将额外信息或修改概述如下。在图2所示实施例中，将三线连接控制器22与第一传感器24和第二传感器26电耦合包括VDD电源线28、数据线路25和诸如接地线27之类的基准线。在实施例中，系统20可以是汽车电子系统的部分。在另外的实施例中，可使用另外数量的传感器或其它元件。在实施例中，控制器22通过推挽式驱动器和一个或多个上拉电阻器与第一传感器24和第二传感器26进行通信。例如，系统20包括上拉电阻器23，该上拉电阻器23具有电耦合至电源线28的第一端和电耦合至数据线路25的第二端，且控制器22包括第一晶体管21，该第一晶体管21具有其漏源路径电耦合到数据线路25的一端和电耦合到接地线27的另一端。此外，控制器22包括第二晶体管29，该第二晶体管29具有其漏/源路径电耦合至数据线路25的一端和电耦合至VDD线28的另一端。晶体