设备之间传输信号的方法和装置的制作方法

专利名称：设备之间传输信号的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及在设备之间传输信号的技术，具体涉及一种在电路中 高速发送和接收数据的方法和装置，其中要发送的信号数目超过了设 备的物理引脚数目。
背景技术：
半导体工艺的最新发展正逐年提高逻辑LSI的集成水平，这使如
下问题更加严峻对于必要数目的信号，设备的物理引脚数目短缺。
大多数用于消除这种引脚数目不足的常用方法是通过使用并行-串行 转换，以时分方式复用并向一条信号线传送多个数据(例如，见文献 1)。在这种情况下，应该根据要复用的信号数目，将针对数据传送的 时钟频率设定为高于设备的工作时钟。
文献1 : J. Babb， R. Tessier禾口 A. Agarwal， "Virtual Wires: Overcoming Pin Limitation in FPGA-based Logic Emulators", in Proc. IEEE Workshop on FPGA-based Custom Computing Machines, Napa, CA: 1993年4月，pp. 142-151。
日本专利公开No.ll-73440 (文献2)公开了一种仿真装置，用于 执行设备之间的发送和接收，其中考虑到在简单地使用并行-串行转换 的信号传送中电路的工作频率会相对下降的问题，将要时分复用的信 号与其他信号适当混合。
上述相关技术的基本思想是，通过时分复用来虚拟地增加设备之 间的信号线数目，从而能够发送和接收数目比设备之间的物理连接多的信号。电流工作时钟与数据传送时钟的划分比例仅由要复用至引脚 的信号的数目确定，数据传送时钟频率一旦确定，便不可能提高整个 系统的工作速度。
此外，因为将多个信号时分复用至设备之间的物理连接，所以无 论信号是否存在，结果都会向每个信号分配时隙，从而在物理信号线 之类资源的有效利用方面，还存在改进的空间。

发明内容
在上述情况下，本发明的发明人考虑到要发送或接收的数据值并 非总是会改变这一事实，提出了只发送已改变的数据的基本思想。采 用这种思想使电路能够以更高速度工作。此外，只发送已改变的数据 能够更加有效地利用物理信号线。
根据本发明第一方面， 一种信号传输装置，用于通过连接单元在 可根据给定操作定时而进行操作的多个电路之间传输多个信号，包括 发送端存储单元，与发送端电路连接，用于保持在前一操作定时发送
的所述多个信号的每个值；接收端存储单元，与接收端电路连接，用 于保持在所述前一操作定时接收的所述多个信号的每个值;确定单元， 用于确定在当前操作定时从发送端电路发送的所述多个信号的每个值 是否相对于发送端存储单元中保持的值有所改变；发送单元，用于在 当前操作定时，根据所述确定单元的确定结果产生包括第一信息和第 二信息的发送信息，并将产生的信息发送至所述连接单元，所述第一 信息用于识别已改变信号，所述第二信息指示改变识别的结束；接收 单元，用于通过所述连接单元接收所述第一信息的输入，以识别所述 多个信号之中的已改变信号；改变单元，用于改变在接收端存储单元 中保持的与已改变信号相对应的值，以将获得的值作为当前操作定时 的接收信号输出至接收端电路；以及定时控制单元，用于接收所述第 二信息，以控制操作定时。
根据本发明第二方面， 一种信号传输方法，用于通过连接单元在 可根据给定操作定时而进行操作的多个电路之间传输多个信号，包括:
在发送端和接收端保持在前一操作定时发送的所述多个信号的每 个值，
确定在当前操作定时发送的所述多个信号的每个值是否相对于发
送端保持的值有所改变；
在当前操作定时根据确定结果产生包括第一信息和第二信息的发 送信息，所述第一信息用于识别已改变信号，所述第二信息指示改变 识别的结束，
将所述发送信息发送至接收端，
根据通过所述连接单元接收的所述第一信息，识别所述多个信号 之中的已改变信号，
相对于己改变信号，改变在接收端保持的对应值，以接收获得的 值，作为当前操作定时的接收信号，以及
接收所述第二信息，以改变操作定时，并将获得的定时应用于所 述多个电路。
根据本发明，因为将上次发送或接收的数据保持在存储单元中， 并且只发送或接收已改变的数据，所以可以减少在设备之间发送或接 收所需的时间。当要发送或接收的信号改变很小时，可以获得更多有 益效果。
定时控制单元可以通过在接收到改变结束信号或第二信息时改变 发送和接收所需的周期个数，以毫无损失地产生操作定时。具体而言， 在现有传送系统中，时钟频率由复用水平而固定即使没有信号改变时， 时钟频率也总是保持不变，从而无法进行高速操作。相比于现有方法， 本发明能够使电路以更高速度进行操作。


图1是示出了根据本发明一个典型实施例的信号传输装置的示意 结构的框图2是示出了根据本发明第一典型实施例的信号传输装置结构的 框图3是示出了第一典型实施例中指示发送信号与发送信息之间的
转换的编码表的一个示例的图4是用于说明根据第一典型实施例的信号传输装置的操作的时 序图5是示出了根据本发明第二典型实施例的信号传输装置结构的 框图6是用于说明根据第二典型实施例的信号传输装置的操作的时 序图7是用于说明根据第三典型实施例的信号传输装置的操作的时 序图8是示出了根据本发明第四典型实施例的信号传输装置结构的 框图9是在图8所示信号传输装置进行类似第一典型实施例的操作 时的时序图；以及
图10是用于说明根据第四典型实施例的信号传输装置的操作的 时序图。
10， 20:设备
30:时钟产生单元
40:振荡器
101:发送电路
102:发送模块
103:发送单元(编码器)
201:接收电路
202:接收模块
203:接收单元(解码器)
SrSN:发送信号 MT1-MTN:发送端存储器 DFFT1-DFFMT4:发送端D触发器电路 CrCN:比较器 MR1-MRN:接收端存储器
DFFR1-DFFMR4:接收端D触发器电路 DrDN:改变检测器
sr-sN':接收信号
CLKD:数据传送时钟 CLKc:电路操作时钟
具体实施例方式
1.系统的示意结构
图1是示出了根据本发明一个典型实施例的信号传输装置的示意
结构的框图。为了防止附图过于复杂，这里以如下情况为例进行描述
从设备10向设备20传输N (N是不小于2的整数)个信号SrSw。
发送端的设备10具有发送电路101和发送模块102。发送模块102 将从发送电路101输出的发送信号SrSw转换为由已改变部分信号Sl 和改变结束信号SE形成的发送信息，并发送至设备20。设备20具有 接收电路201和接收模块202，其中接收模块202接收由已改变部分 信号Sr^和改变结束信号Se形成的发送信息，以检测已改变的发送信 号，从而向接收电路201输出分别对应于发送信号S,-Sw的接收信号 Si,-Sn, °
己改变部分信号Sl和改変結束信号SE的发送和接收以及接收模
块202的改变检测操作是与数据传送时钟CLKd同歩孰行的。发送电 路101、发送模块102和接收电路201的操作是与电路操作时钟CLKc 同步执行的。电路操作时钟CLKc是用于确定电路操作周期的时钟， 如下所述，电路操作时钟CLKc:是通过使用改变结束信号SE的输出定 时而由时钟产生单元30产生的。 1.1)发送模块
发送模块102具有分别对应于发送信号S,-Sw的N个改变确定单 元和发送单元103。 N个改变确定单元中每一个均由存储器Mt;和比 较器Ci (i是l-N之间的任一整数)构成。在存储器MTi中，存储有 前一操作周期中的发送信号Si值(启动时的预定值)。因此，通过比 较从发送电路101输入的当前值与存储器MTi中存储的前一值，比较 器Ci可以确定相关发送信号Sj是否发生改变。假设当信号改变时比较 器Ci输出逻辑值"l"，否则输出逻辑值"0"。
发送单元103接收来自N个比较器CrCN的N个比较结果1/0输 入，根据"1"的图案产生预先分配的值，作为已改变部分信号Sl或 改变结束信号SE，并与数据传送时钟CLKD同步地将其发送至设备20。
1.2) 已改变部分/改变结束信号
已改变部分信号St是用于识别发送信号S,-SN中哪些信号已改变 的信号，并具有以二进制表示整数N所必需的最少比特数。改变结束 信号SE是指示每个周期中发送信号SrSN的改变已全部完成(包括无 改变)的信号，并且是具有指示已改变部分信号Sl的有效性/无效性 的至少一个比特的信号。根据已改变的发送信号的数目，相应地提前 或延迟输出改变结束信号Se的定吋。在所有发送信号都改变的情况 下，例如，在与原始周期的时间间隔相对应的定时处输出改变结束信 号SE，而在无改变的情况下，以最短时间(这里是数据传送时钟CLKD 的一个周期)输出改变结束信号SE。通过使用改变结束信号SE，产生 电路操作时钟CLKc。
虽然可以通过除已改变部分信号的信号线之外的其他信号线 发送改变结束信号SE，但是当具有以二进制表示整数N所必需的最少 比特数的已改变部分信号S^具有空闲空间时(例如，通过3个比特识 别5个信号的情况)，将该比特分配给改变结束信号SE，这使所有必 要信息能够通过一条信号线传输。当已改变部分信号Si没有空闲空间 时，例如要复用的信号的数目是2的幂的情况(例如，通过3个比特 识别8个信号的情况下)，需要向改变结束信号Se単独分配一个比特。
1.3) 接收模块
接收模块202具有接收单元203和分别对应于接收信号S,'-S^的 N个改变检测器DrDN。接收单元203根据接收到的已改变部分信号 Sl的僮，指定已改变信号，并向对应的改变检测器告知改变。接收单 元203应该设定为在接收到改变结束信号Se吋将其忽略。
每个改变检测器Dj具有存储器MRi，并在被接收单元203告知改 变时改变相关存储器MRi中存储的值。因此，在存儲器Mr,-Mrn中存
储每个周期中更新的接收信号S,，-SN'。相应地，接收单元201可以根
据电路操作时钟CLKc，通过从存储器M!u-M^中读取数据，接收发
送信号S,-SN的解码信号输入。
1.4)时钟产生
时钟产生单元30根据改变结束信号SE的输出定时，产生与数据 传送时钟CLKD同步的电路操作时钟CLKc。时钟产生单元30产生电 路操作时钟CLKc，以在改变结束信号SE的输出定时处，将发送电路 101和接收电路201的操作周期提前一个，稍后将描述具体示例。如
上所述，因为输出改变结束信号SE的定时随已改变的发送信号的数目
而改变，所以通过使用改变结束信号SE来产生电路操作时钟CLKc能 够加速整个系统的操作，正如下文所述。
(第一典型实施例) 2.1)装置结构
图2是示出了根据本发明第一典型实施例的信号传输装置的结构 的框图。在本典型实施例中，以如下情况为例进行描述从设备10 向设备20发送3个信号SrS3。功能与图1所示电路块的功能相同的 电路块具有相同的附图标记，并适当省略对其的描述。
发送端的设备IO具有发送电路101和发送模块102。发送模块102 将从发送电路101输出的发送信号S,-S3转换为由已改变部分信号 和改变结束信号SE形成的发送信息St，并发送至接收端的设备20。 接收端的设备20具有接收电路201和接收模块202，其中接收模块202
接收由已改变部分信号SL和改变结束信号SE形成的发送信息ST，以
检测已改变的发送信号，从而向接收电路201输出对应于发送信号
S,-S3的接收信号Si'-S3'。
己改变部分信号S^和改变结束信号SE的发送和接收以及接收模 块202的改变检测操作是与数据传送时钟CLKD同步执行的。发送电 路101、发送模块102和接收电路201的操作是与电路操作时钟CLKc 同步执行的。数据传送时钟CLKD由振荡器40产生。时钟产生单元 30根据改变结束信号SE的输出定时控制数据传送时钟CLKd，产生电路操作时钟CLKc。
发送模块102具有对应于发送信号SrS3的3个改变确定单元和 发送单元103。 3个改变确定单元中每一个均由D触发器电路DFFTi 和异或(EXOR)电路Ci (i是l-3之间的任一整数)构成。在D触发 器电路DFFTi中，存储有前一操作周期中的发送信号Si值(启动时的 预定值"0")。因此，当从发送电路101输入的当前值与D触发器电 路DFFTi中存储的前一值不同(即，发生改变)时，异或电路Ci向发 送单元103输出逻辑值为"l"的确定信号Sci，而当两者彼此符合(即， 无改变)时，向发送单元103输出逻辑值为"0"的确定信号Sci。
发送单元103具有编码功能。该单元接收来自异或电路C,-C3的3 个确定信号SC1-SC3中的每一个的输入，根据哪个确定信号具有逻辑 值"1"，将其转换为预先分配的值，从而将获得的值作为已改变部分 信号Sl或改変結束信号SE并与数据传送时钟CLKD同步地发送至设 备20。在本典型实施例中，因为以二进制表示信号数目3所必需的最 少比特数是2，所以已改变部分信号SL具有一个空闲空间，可以如下 所述地将改变结束信号SE分配到该空间。
接收模块202具有接收单元203以及分别对应于接收信号Sr-S3' 的异或电路DrD3和D触发器电路DFFR1-DFFR3。
接收单元203具有与发送单元103的编码功能相对应的解码功能， 并根据接收到的已改变部分信号SL的值，识别已改变信号。然后，在 用于反转DFF的反转信号Sju-Sr3之中，该单元使对应于己改变信号 的反转信号Sk有效。将反转信号Sw-S^分别输入异或电路DrD3。异 或电路DrD3还接收来自D触发器电路DFFR1-DFFR3的前一接收信号 sr-S3'输入，以检测指示当前改变的信号SRrSR3与前一接收信号 S,，-S3，是否彼此符合。因此，当指示改变的信号S^是有效("1")时， 将对应D触发器电路DFF^中存储的值反转，而当该信号S^是无效 ("0")时，对应D触发器电路DFF^中存储的值保持不变。
因此，仅改变由已改变部分信号Sl的信指定的信号Si'，而剩余 信号保持与在前周期中的状态相同。因此，接收电路201可以按照电 路操作时钟CLKc，通过从D触发器电路DFFRrDFFR3中读取数据，接收发送信号srs3的解码信号输入。
时钟产生单元30具有检测改变结束信号Se的功能，并产生电路
操作时钟CLKc，以根据检测定时(稍后将对其进行详细描述)提前 发送电路101和接收电路201的操作周期。 2.2)发送单元的编码器
图3 (A)是示出了第一典型实施例中发送单元的结构的框图， (B)是示出了发送单元的编码器的真值表的图。在本典型实施例中， 因为只需要识别3个发送信号SrS3，所以发送信息的比特数是2。
如图3 (A)所示，发送单元103主要包括异或电路110-112、优 先编码器113和SR触发器电路114-116。异或电路110接收确定信号 SCI和SR触发器电路114的输出X04作为输入，以向优先编码器113 的输入A输出其自身的输出XOl。类似地，异或电路lll接收确定信 号Sa和SR触发器电路115的输出X05作为输入，以向优先编码器 113的输入B输出其自身的输出X02。异或电路112接收确定信号SC3 和SR触发器电路116的输出X06作为输入，以向优先编码器113的 输入C输出其自身的输出X03。
将优先编码器113的输出Q反馈回来，与值"0"、 "1"和"2" 相比较，以识别哪个发送信号SrS3已改变，值"3"指示无改变。当 输出Q符合值"0"时，SR触发器电路114的置位输入获得"1"，从 而在随后的时钟改变时SR触发器电路114的输出X04获得"1"。当 输出Q符合值"1"时，SR触发器电路115的置位输入获得"1"，从 而在随后的时钟改变时SR触发器电路115的输出X05获得"1"。当 输出Q符合值"2"时，SR触发器电路116的置位输入获得"1"，从 而在随后的时钟改变时SR触发器电路116的输出X06获得"1"。当 输出Q符合值"3"时，SR触发器电路114、 115、 116的复位输入CLR 获得"0"，从而在随后的时钟改变时输出X04、 X05、 X06获得"0"。
优先编码器113具有如图(B)所示的真值表，并根据X01-X03 的值改变输出Q，即，发送信息ST。在本典型实施例中，如上所述， 因为使用两比特识别三个发送信号S!-S3，所以还要分配值"3" (二进 制比特表示"ll")。将指示无改变或改变结束的信号SE分配给值"3"
如下所述，改变结束信号SE为时钟产生单元30改变电路操作时钟
CLKc提供了定时。
接收单元203包括与优先编码器113相对应的解码器，该解码器 可以根据接收到已改变部分信号SL的值"O"、 "l"和"2"，获知哪个 信号已改变。
2.3)操作
图4是用于说明根据第一典型实施例的信号传输装置的操作的时 序图。图4的a)表示数据传送时钟CLKd， b)表示由己改变部分信 号Sl和改変結束信号Se形成的友送信息ST， c)表示电路操作时钟 CLKc， d)表示发送信号SpS3， e)表示接收信号S,，-S3'， f)表示确 定信号SC1-SC3， g)表示优先编码器的输入信号X01-X03， h)表示 SR触发器电路的输出X04-X06的波形。
这里作出如下假设，以进行描述。假设在时间to，发送信号SrS3 从"0"升至"1"，之后，发送信号Si保持不变，发送信号S2在时间 b从"1"降至"0"，发送信号S3在时间15从"1"降至"0"并随后 在时间t7再次从"0"升至"1"。同时，假设在时间t。，发送端的触发 器电路DFFT1-DFFT3和接收端的触发器电路DFFr厂DFFr3全部置位到 "0"。
在时间t。，时钟产生单元30使电路操作时钟CLKc升高，开始第 一操作周期CYC,。由此，所有发送信号S^S3从"0"升至"1"，因 为触发器电路DFFT1-DFFT3处置位为"0"，所以异或电路Q-C3的确 定信号Sd-Sc3全部获得"l"。结果，异或电路110-112的输出X01-X03 升高，使编码器113的输入X01变为"1"，从而输出Q(即，已改变 部分信号Sl的惶)获得"0"。当Q=0时，因为SR触发器电路114的 置位输入获得"1"，所以SR触发器电路114的输出X04随下一时间 t,处的时钟改变而升高。结果，异或电路110的输出X01从"1"升至 "0"。
接着，通过相同操作，发送单元103的优先编码器113产生值"O"、 值"1"和值"2"的序列，作为已改变部分信号Sl，并在所有改变结 束时，产生值"3"，作为改变结束信号SE。因此，发送单元103按照
数据传送时钟CLKD，向设备20发送值"0"、 "1"、 "2"和"3"的序列。
在接收端设备20中，当接收到作为己改变部分信号S^的值"0" 时，接收单元203识别出这是信号S,的改变通知，并使反转信号SR1 有效，以将触发器电路DFF^的值从"0"反转为"1"。结果，接收信 号S,，在时间^从"0"升至"1"。类似地，在时间t2，接收信号S2， 从"0"升至"1"。在时间t3，接收信号S3，从"0"升至"1"。
时钟产生单元30使电路操作时钟CLKc在检测到作为改变结束信 号Se的值"3"的时间段，即时间13与时间U之间，下降，并在时间 U与数据传送时钟CLKD同步地使电路操作时钟CLKc再次升高。由此， 第一操作周期CYd的操作结束。
当电路操作时钟CLKc在时间14与数据传送时钟CLKd同歩地上 升时，第二操作周期CYC2的操作开始。但是，此时因为发送信号SrS3 的值均无改变，所以只输出作为改变结束信号SE的值"3"，作为发送 信息。相应地，时钟产生单元30使电路操作时钟CLKc在检测到作为 改变结束信号Se的但"3"的时间段，即时间t4与时间ts之间，下降， 并在时间ts与数据传送时钟CLKo同步地使电路操作时钟CLKc再次 升高。由此，第二操作周期CYC2的操作结束。
当电路操作时钟CLKc在时间ts与数据传送时钟CLKd同歩地上 升时，第三操作周期CYC3的操作开始。因此，只有发送信号S3从"1" 降至"0"，因为此时所有DFF"h-DFFt3中都存儲有"1"，所以异或电 路d-C3的确定信号S。-Sc3获得(0， 0， 1)。相应地，发送单元103 产生值"2"，作为已改变部分信号Sp并且因为不再剩余有要改变的 信号，所以产生作为改变结束信号Se的僮"3"。结果，如图4 (b) 所示，发送单元103按照数据传送时钟CLKd，发送值"2"和值"3" 的序列。
当接收到作为已改变部分信号Sl的但"2"时，接收端的接收单
元203识别出这是信号S3的改变通知，并使反转信号S^有效，以将
触发器电路DFFR3的值从"1"反转为"0"。结果，接收信号S3，在时 间t6从"1"降至"0"。因为其他接收信号Sr和S2'的值无改变，所以
它们保持不变。
时钟产生单元30使电路操作时钟CLKc在检测到作为改变结束信
号Se的但"3"的时间段，即时间t6与时间t7之间，下降，并在时间
t7与数据传送时钟CLKD同步地使电路操作时钟CLKc再次升高。由此， 第三操作周期CYC3的操作结束。随后第四操作周期CYC4的操作相同。
2.4)有益效果
如图4所示，根据本典型实施例，用于传送四个周期(CYC,-CYC4) 的数据所需的数据传送时钟数是4+1+2+3总共10个时钟。对于相关 技术，因为花费四个周期，所以需要16个时钟。因此，对于本典型实 施例，可以实现比相关技术快大约1.6倍的操作。
根据计算，例如，在设备10和设备20通过20条物理信号线连接， 并且发送电路101和接收电路201发送和接收40个信号的情况下，相 比于通过时分复用传输全部信号的相关情况，根据本典型实施例的信 号传输装置的高速传输概率是0.33，在发送和接收IOO个信号的情况 下，该概率是0.2。
在本典型实施例中，虽然已改变部分信号Si和电路操作时钟 CLKc的定时设定为如图4所示，但是本发明不限于此。将每个定时 移动的多种模式也是可以的。这些模式的基本操作与上述操作相同。
(第二实施例)
虽然在上述典型实施例中示出了发送端与接收端的两个设备，但 是本发明也可类似地应用于连接多个设备的情况。
图5是示出了根据本发明第二典型实施例的信号传输装置结构的 框图。在本典型实施例中，虽然以具有三个彼此连接的设备IOA、 10B 和IOC的电路为例，但是具有三个或更多彼此连接的设备的电路也是 可以采用的。
图5中，设备10A、 IOB和IOC具有相同结构，其中用于执行发 送和接收的电路A， B和C中每一个均具有用于交互式传输的两个发 送模块T和两个接收模块R。因为发送模块T和接收模块R的结构与
图2所示的基本相同，所以不再对其进行描述。
这里，本典型实施例的不同之处在于，改变结束信号SE是通过己 改变部分信号Si的信号线之外的其他一比特信号线引出的，总共有6 个改変結束信号Sea,、 SEA2、 SEB1、 SEB2、 SEd和SEC2与发送模块T中
的或电路50连接。在本典型实施例中，改变结束信号Se在改交結束 时获得"O"，而通常为"l"。或电路50获得这六个改变结束信号的逻
辑和，以改变时钟暂停信号SSTOP。虽然时钟暂停信号SsTOP通常设定 为"1"，但是当所有六个改变结束信号SE都获得"0"时，时钟暂停
信号SsTop只在该时间段中获得"0"。时钟产生单元30允许数据传送 时钟CLKD通过或阻止其通过，以根据时钟暂停信号SsTOP来输出预定
值"1"。
图6是用于说明根据第二典型实施例的信号传输装置的操作的时 序图。当时钟暂停信号SsTOP为"0"时，时钟产生单元30输出与数 据传送时钟CLKD相同的时钟信号，作为电路操作时钟CLKc，而当 时钟暂停信号SsT。p为"1"时，输出固定值"1"。相应地，当所有六 个改变结束信号Se都荻得"0"时，电路操作时钟CLKc改变，从而
将时钟操作周期提前。这种操作是考虑到如下事实而获得的除非所
有发送模块T完成发送，即，除非所有改变结束信号SE都获得"0"， 否则不允许电路前进到下一操作。
如上所述的配置使得即使在彼此连接的设备数目不少于3的情况 下，电路操作时钟CLKc也能够第一典型实施例类似地具有最大速率。
(第三典型实施例)
图7是用于说明根据第三典型实施例的信号传输装置的操作的时 序图。图7a)到e)示出了与图4a)到e)相同的信号波形，唯一不 同之处在于，发送信息ST是使用数据传送时钟CLKD的相对边沿来传 送的。使用相对边沿能够使每个传送时间减半，以更快速度传送数据。
(第四典型实施例)
以在设备之间传输三个信号SrS3的情况为例描述了上述第一典
型实施例。当时，因为以二进制表示信号数目3所必需的最少比特数
是2，所以已改变部分信号SL中存在一个分配给改变结束信号SE的空
闲空间。虽然如上所述，信号数目并不限于特定值，但是依据信号数
目，已改变部分信号SL具有尚待分配的多个值。在存在多个空闲空间 的情况下，其中一个分配给改变结束信号SE，剩余的空闲空间可以在
同时发生多个信号改变时分配，从而能够进一步加快速度。下面将示 出具体示例。
图8是示出了根据本发明第四典型实施例的信号传输装置结构的 框图。本典型实施例中所示的是从设备60向设备70传输四个信号
S,-S4的情况。
发送端的设备60具有发送电路601和发送模块602。发送模块602 将从发送电路601输出的发送信号SrS4转换为由已改变部分信号Sl 和改变结束信号Se形成的友送信息ST，并发送至接收端设备70。接 收端设备70具有接收电路701和接收模块702，其中接收模块702接 收由已改变部分信号Si和改变结束信号SE形成的发送信息ST，以检 测已改变的信号，从而向接收电路701输出分别对应于发送信号S,-S4 的接收信号S,'-S4'。
发送模块602具有包括编码器的发送单元603，接收模块702具 有包括编码器的接收单元703，其对应于发送单元602。因为它们基本 上具有与第一典型实施例中所述的结构相同的结构，所以不再对其进
行详细描述。此外，相同的电路具有与第一典型实施例相同的附图标 记。
图9是在信号传输装置进行类似第一典型实施例(见图4)的操 作时的时序图。因为信号数目为4，所以发送信息ST需要3比特，以 识别包括改变接收信息在内的5种情况。图9中，分别将值"O"、 "1"、 "2"和"3"分配给信号S" S2、 &和S4，并且当所有信号都无改变 时，分配值"4"。
但是，剩余值"5"、 "6"和"7"未用于3比特发送信息St中， 所以向这些值分配信息能够提高传输速度。
图10是用于说明根据第四典型实施例的信号传输装置的操作的
时序图。在本典型实施例中，3比特发送信息St的僮"5"设定为具
有所有信号S!、 S2、 S3和S4都己改变这一信息，值"6"设定为具有
信号S,和S2已改变这一信息，值"7"设定为具有信号S3和S4已改
变这一信息。因此，使用尚待分配的值使信息传输操作能够在从时间
to到t,的一个时钟周期内执行，而这种操作在例如图9的情况下需要
从时间to到t4这一时间段。因此，本典型实施例使操作能够比图9所
示的操作示例快1.5倍。
应该向发送信息ST的尚待分配的值分配何种信号改变并不限于
本典型实施例中所示的示例。 (第五典型实施例)
本发明可以应用于通过仿真对待验证电路的功能操作进行验证的 电路操作验证设备。具体而言，在电路操作验证设备中，其中待验证 电路分为多个部分电路，并且通过仿真实现其功能操作的多个仿真器
彼此连接，例如向每个仿真器提供图2或图8所示的发送模块和接收 模块，以减轻对物理连接的限制，使上述电路能够进行高速操作验证。 即使应用于逻辑电路仿真器设备，也可以获得相同效果。
根据本发明典型实施例，通过在发送端设备上提供用于保持上次 发送的多个发送信号的存储单元，并在接收端设备上提供用于保持上 次接收的多个接收信号的存储单元，检查当前要发送的发送信号是否 改变，以向发送端设备发送用于识别已改变信号的信息(本典型实施 例中的已改变部分信号)。基于改变识别信息，通过只改变存储单元中 保持的信号之中的己改变信号，接收端设备可以等效地如同接收到当 前的发送信号。因此，即使在信号数目多于物理连接引脚数目时，本 发明通过有效利用物理信号线，也能够进行高速数据传送。
此外，通过使改变识别信息具有以二进制表示N个信号所需的最 少比特数，能够进行任意信号的传输，而依据信号数目而剩余的尚待 分配的值可以被分配该改变结束信息或用于识别多个已改变信号。
此外，根据本发明典型实施例，能够在按照操作定时进行操作的 多个电路之间高速传输多个信号。具体而言，通过在发送端提供用于 保持在前一操作定时发送的多个信号值的存储单元，并在接收端提供 用于保持在上述前一操作定时接收的多个信号值的存储单元，确定在 当前操作定时发送的多个信号的每个值是否已改变。基于确定结果产 生包括第一信息和第二信息的发送信息并将其发送，第一信息用于识 别已改变信号，第二信息用于指示当前操作定时处改变识别的结束。 当在接收端结束到第一信息时，通过使用该信息识别多个信号之中的 已改变信号，并改变接收端存储单元中保持的对应于已改变信号的值， 将该值输出至接收端电路，作为当前操作定时的接收信号。此外，定 时控制单元(本实施例中的时钟产生单元)接收第二信息，以控制操 作定时。
虽然参照典型实施例具体示出并描述了本发明，但是本发明不限 于这些实施例。本领域普通技术人员将理解，在不背离由权利要求限 定的本发明精神和范围的前提下，可以进行形式和细节上的多种改变。
工业实用性
本发明可应用于一般在设备之间传送数据的系统，例如，可应用 于逻辑电路仿真设备、逻辑电路操作验证设备等中多个设备之间的数 据发送和接收。
权利要求
1. 一种信号传输装置，用于通过连接单元在多个设备之间传输多个信号，其中发送端设备包括发送单元，所述发送单元用于确定所述多个信号的每个值是否相对于上次发送的所述多个信号的值有所改变，并向所述连接单元发送用于识别已改变信号的改变识别信息；以及接收端设备包括接收单元，所述接收单元用于根据所述改变识别信息，相对于上次从所述发送端设备接收的所述多个信号，识别已改变信号，并通过改变所述已改变信号的值，将所述多个信号的已改变值作为当前的信号输入。
2. —种信号传输装置，用于通过连接单元在多个设备之间传输多 个信号，其中发送端设备包括发送端电路，用于输出所述多个信号， 发送端存储单元，用于保持上次发送的所述多个信号的每个值， 确定单元，用于确定当前输出的所述多个信号的每个值是否相对 于所述发送端存储单元中保持的值有所改变，以及发送单元，用于根据所述确定单元的确定结果，向所述连接单元发送用于识别已改变信号的改变识别信息；以及 接收端设备包括接收端存储单元，用于保持上次从所述发送端设备接收的所述多 个信号的每个值，接收单元，用于接收所述改变识别信息，以识别已改变信号，改变单元，用于相对于所述己改变信号，改变所述接收端存储单 元中保持的对应值，以及接收端电路，用于接收在所述改变单元改变之后所述接收端存储 单元所保持的所述多个信号的值的输入，作为当前信号。
3. 根据权利要求1或2所述的信号,传输装置，其中所述多个信号 是N个信号，N是不小于2的整数，戶i述连接单元由M个物理连接 单元构成，M是不小于l的整数，N>M。
4. 根据权利要求3所述的信号传输装置，其中所述改变识别信息 具有以二进制形式表示所述N个信号所必需的最少比特数。
5. 根据权利要求1或2所述的信号传输装置，其中除了所述改变识别信息，所述发送单元还发送表示当前的改变完成的改变结束信息。
6. 根据权利要求5所述的信号传输装置，其中所述发送单元发送 复用后的所述改变识别信息和所述改变结束信息。
7. 根据权利要求1或2所述的信号传输装置，其中所述改变识别 信息是用于识别多个已改变信号的信息。—
8. 根据权利要求2所述的信号传输装置，其中所述发送端电路和 所述接收端电路在每次改变结束时前进至后续操作周期。
9. 一种信号传输装置，用于通过连接单元在可根据给定操作定时 而进行操作的多个电路之间传输多个信号，包括发送端存储单元，与发送端电路连接，用于保持在前一操作定时 发送的所述多个信号的每个值；接收端存储单元，与接收端电路连接，用于保持在所述前一操作 定时接收的所述多个信号的每个值；确定单元，用于确定在当前操作定时从发送端电路发送的所述多 个信号的每个值是否相对于发送端存储单元中保持的值有所改变；发送单元，用于在当前操作定时根据所述确定单元的确定结果产 生包括第一信息和第二信息的发送信息，并将产生的信息发送至所述 连接单元，其中，所述第-一信息用于识别己改变信号，所述第二信息 指示改变识别的结束；接收单元，用于通过所述连接单元接收所述第一信息的输入，以 识别所述多个信号之中的已改变信号；改变单元，用于改变在接收端存储单元中保持的与所述已改变信 号相对应的值，以将获得的值作为当前操作定时的接收信号输出至所 述接收端4i路；以及 定时控制单元，用于接收所述第二信息，以控制所述操作定时。
10. 根据权利要求9所述的信号传输装置，其中所述定时控制单 元在每次接收到所述第二信息时向所述多个电路给出后续操作定时。
11. 根据权利要求9所述的信号传输装置，其中仅当从多个发送 端电路的所有所述发送单元接收到所述第二信息时，所述定时控制单 元才向所述多个电路给出后续操作定时。
12. 根据权利要求9至11之一所述的信号传输装置，其中所述多 个信号是N个信号，N是不小于2的整数，所述连接单元由M个物 理连接单元构成，M是不小于l的整数，N>M。
13. 根据权利要求12所述的信号传输装置，其中所述第一信息具 有以二进制形式表示所述N个信号所必需的最少比特数。
14. 根据权利要求9至11之一所述的信号传输装置，其中所述发 送单元发送复用后的所述第一信息和所述第二信息。
15. 根据权利要求9至11之一所述的信号传输装置，其中所述第 一信息识别多个己改变信号。
16. —种电路操作验证设备，具有根据权利要求9至11之一所述 的信号传输装置，其中所述多个电路是通过划分待验证电路而得到的多个部分电路，并包括多个仿真单元，用于通过仿真实现所述多个部分电路的功能操作， 发送端仿真单元，具有所述发送端存储单元、所述确定单元和所述发送单元，以及接收端仿真单元，具有所述接收端存储单元、所述接收单元和所述改变单元。
17. —种设备，具有通过用于传输多个信号的连接单元连接的多 个设备，所述多个设备中每个均包括通过所述连接单元发送和接收多 个信号的发送单元和接收单元，其中所述发送单元包括发送端存储单元，用于保持上次发送的多个发送信号的每个值， 确定单元，用于确定在当前输出的所述多个发送信号的每个值是 否相对于所述发送端存储单元中保持的值有所改变，以及发送单元，用于根据所述确定单元的确定结果，通过所述连接单 元向所述其他设备发送用于识别已改变发送信号的第一改变识别信 息；以及所述接收单元包括接收端存储单元，用于保持上次从其他设备接收的多个接收信号 的每个值，接收单元，用于接收来自所述其他设备的第二改变识别信息，以 识别已改变接收信号，以及改变单元，用于改变所述接收端存储单元中保持的对应于所述己 改变接收信号的值；其中所述改变单元改变之后，由所述电路接收由所述接收端存储单元 保持的多个接收信号的值，作为当前信号。
18. —种信号传输方法，用于通过连接单元在多个设备之间传输 多个信号，其中发送端设备保持上次发送的所述多个信号的每个值，确定当前要发送的所述多个信号的每个值是否相对于上次的对应 值有所改变，以及向所述连接单元发送用于识别值已改变的信号的改变识别信息；以及接收端设备保持上次从所述发送端设备接收的所述多个信号的每个值， 根据接收到的所述改变识别信息，识别已改变信号， 相对于所述已改变信号，改变上次保持的值，以及 在改变之后接收所述多个信号的保持值，作为当前信号。
19. 一种信号传输方法，用于通过连接单元在可根据给定操作定时而进行操作的多个电路之间传输多个信号，包括 在发送端和接收端保持在前一操作定时发送的所述多个信号的每 个值，确定在当前操作定时处发送的所述多个信号的每个值是否相对于 所述发送端保持的值有所改变；在当前操作定时根据所述确定结果产生包括第一信息和第二信息 的发送信息，其中，所述第一信息用于识别己改变信号，所述第二信 息指示改变识别的结束，将所述发送信息发送至接收端，根据通过所述连接单元接收的所述第一信息，识别所述多个信号 之中的已改变信号，相对于所述己改变信号，改变在所述接收端保持的对应值，以接 收获得的信号，作为当前操作定时的接收信号，以及接收所述第二信息，以改变所述操作定时，并将获得的定时应用 于所述多个电路。
全文摘要
发送端设备10具有用于保持上次发送的多个发送信号的存储器M_T，接收端设备20具有用于保持上次接收的多个接收信号的存储器M_R，从而由比较器C检查当前要发送的发送信号是否存在改变。发送单元103发送用于识别已改变信号的已改变部分信号S_L和改变结束信号S_E。接收端设备20根据已改变部分信号S_L，通过检测和改变存储器M_R中保持的信号之中已改变的信号，如同等效地接收到当前的发送信号。时钟产生单元30通过接收改变结束信号S_E，改变电路操作时钟CLK_C，以将发送电路101和接收电路201提前一个周期，这能够加速设备之间的数据发送/接收，并能够实现整个系统的高速操作。
文档编号H03M7/30GK101208863SQ20068001941
公开日2008年6月25日 申请日期2006年5月23日 优先权日2005年5月31日
发明者细川晃平 申请人:日本电气株式会社