带有用于再生信号的侧部隔离器通道的基于隔离器的发射系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及带有用于再生信号的侧部隔离器通道的基于隔离器的发射系统。多信道隔离系统具有用于通信数据的N个信道的N+1个隔离器。N个隔离器可以将数据信号越过隔离势垒传送，一个隔离器对于N个数据信道中的每一个。第N+1个隔离器传送表示N个隔离器上的数据信号的状态的再生信号。因此，接收器电路可以接收来自N个隔离信道的信号，而没有与再生信号冲突的风险。如果再生信号的接收变得必要，则隔离器的接收侧的电路可以切换到第N+1个接收路径以输出包含在再生信号中的状态数据。
【专利说明】带有用于再生信号的侧部隔离器通道的基于隔离器的发射系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及隔离器系统，尤其涉及隔离器系统中再生信号发送的管理。
【背景技术】
[0002]隔离器是在两个电隔离的电路系统之间交换数据的装置。电路系统各自在不同的电压域中运行，所述不同的电压域可以包括不同的源电势和不同的地。隔离装置可以提供越过隔离势垒的数据交换，这保持了电隔离。典型的隔离装置包括微型变压器、电容器、磁致电阻器/大型磁致电阻器和光电子装置。
[0003]已经为隔离器系统开发了各种信号发送协议。许多信号发送协议涉及到响应于输入信号中的预定事件而越过隔离器装置发射预定类型的信号。例如，二进制输入信号的中的上升沿和下降沿可能分别作为单脉冲和一对脉冲而发射。可选地，输入信号中的上升沿和下降沿可能分别作为正极性脉冲和负极性脉冲而发射。另外，当在预定时间段内输入信号无变化时，许多隔离器系统将“再生信号”越过隔离器装置发射。这些再生信号作为响应于输入信号的变换而产生的信号脉冲越过共同的隔离器装置而发射。
[0004]在一些情形下，信号发送方案会出现问题。当再生脉冲之后极快速地伴随着输入信号的变换时，所得到的信号模式会在接收器处被错误地解释。一些隔离器系统包括防止这种冲突的规定，但是增加了越过隔离器装置进行信号传送的传播延迟，这是不利的。因此，发明人认识到了本领域中对于防止再生信号与隔离器中的数据诱发的发射信号之间的冲突而无关联的惩罚的隔离器系统存在需求。
【专利附图】
【附图说明】
[0005]图1是根据本发明的实施方案的多信道通信系统的框图。
[0006]图2示出了在多信道通信系统中可以在第一电压域与第二电压域之间交换的示例性的数据信号。
[0007]图3是根据本发明的实施方案的再生信号发生器的功能框图。
[0008]图4是根据本发明的实施方案的再生信号译码器的功能框图。
[0009]图5是根据本发明的另一实施方案的隔离器系统的框图。
[0010]图6是根据本发明的再一实施方案的隔离器系统的框图。
[0011]图7是根据本发明的实施方案的再生信号编码译码器的功能框图。
[0012]图8A和SB是示出根据本发明的各个实施方案的再生隔离器的操作的时序图。
【具体实施方式】
[0013]本发明的实施方案提供了多信道隔离系统，其包括用于数据传送的N个信道的N+1个隔离器。N个隔离器可以将数据信号越过隔离势垒传送。第N+1个隔离器传送表示N个隔离器上的数据信号的状态的再生信号。因此，接收器电路可以接收来自N隔离信道的信号，而没有与再生信号冲突的风险。如果再生信号的接收变得必要，则隔离器的接收侧的电路可以切换到第N+1个接收路径以输出包含在再生信号中的状态数据。
[0014]图1是根据本发明的实施方案的多信道通信系统100的框图。系统100可以支持多个通信信道110.1-110.N，其将数据从第一电压域120传输到第二电压域130。两个电压域120、130彼此通过隔离势垒电隔离。通信信道110.1-110.N可以由隔离器140.1-140.N、信道源150.1-150.N和信道宿160.1-160.N形成。系统100还可以包括再生信号，再生信道由再生隔离器170、再生信号发生器180和再生信号译码器190形成。图1的设计通俗地认为是“N+1隔离器设计”，因为其包括N+1个隔离器140.1-140.NU70来支持电压域120、130之间的N个通信信道。
[0015]在图1所示的实施方案中，隔离器140.1-140.N、170可以支持从第一电压域120到第二电压域130的单向通信。隔离器140.1-140.NU70可以包括相应的隔离器装置142.1-142.N、172，并且可以形成为微型变压器、电容器、磁致电阻器/大型磁致电阻器、或光电子装置。每个隔离器140.1-140.N、170还可以包括设置在第一电压域120的发射器144.1-144.N、174，其响应于从相应的信道源150.1-150.N (或者在为再生信道170的情况下是从再生信号发生器180)接收到的输入信号而将信号驱动到关联的隔离器装置142.1-142.N、172。每个隔离器140.1-140.N、170还可以包括设置在第二电压域130中的接收器146.1-146.N、176，以从关联的隔离器装置142.1-142.N、172接收信号并且由其产生输出信号。
[0016]信道源150.1-150.N表示将从第一电压域120发射的数据提供给第二电压域130的电路。信道源150.1-150.N可以将数据提供给在相应的通信信道隔离器140.1-140.1N内的发射器144.1-144.N，其可以产生相应的发射信号以应用于隔离器装置142.1-142.N。
[0017]信道宿160.1-160.N表示接收从第一电压域120发射到第二电压域130的数据的电路。信道宿160.1-160.N可以经由相应的判别器195.1-195.N接收从隔离器140.1-140.N输出的数据(下文进行讨论)。在工作过程中，隔离器140.1-140.N内的接收器146.1-146.N可以响应于由它们从隔离器装置142.1-142.N接收到的信号而产生输出信号。输出信号可以输入到信道宿160.1-160.N，其可以产生复制了由信道源150.1-150.N输出的信号的输出信号。
[0018]再生信道170、再生信号发生器180和再生信号译码器190可以管理系统100内的再生信号的通信。再生信号发生器180可以监控信道源150.1-150.N的输出并且可以将表示源输出的数据的数据存储在寄存器(未示出)中。再生信号发生器180可以预定间隔将表示信道源150.1-150.N的状态的数据信号输出到再生隔离器170。再生隔离器170可以将再生数据信号传送到再生信号译码器190，其可以将状态数据分别输出到与相应的通信信道110.1-110.N关联的判别器195.1-195.N。判别器195.1-195.N可以将数据输入与来自信道隔离器140.1-140.N和再生信号译码器190的数据合并并且将合并数据输出到信道宿
160.1-160.No
[0019]图2示出了可以在图1的系统100的第一电压域和第二电压域之间交换的示例性的数据信号。图2的实施例示出了两信道构造。在该实施例中，曲线图(a)-(d)和(k)表示经由系统的第一信道传达的信号，曲线图(e)-(h)和(I)表示经由系统的第二信道传达的信号。曲线图(i )和(j )表示与再生信道关联的数据和信号。
[0020]考虑曲线图(a)和(e)。曲线图(a)示出了可由第一信道源(例如，图1中的源150.1)输出以发射到第二电压域130的数据信号210。同样，曲线图(e)示出了可由第二信道源150.2输出以发射到第二电压域130的数据信号220。在该实施例中，在数据信号210,220中的至少一者中，在时点tl、t2、t3、t4、t5、t6和t7发生了状态变换212、222。
[0021]图2以曲线图(b)_ (d)示出了响应于曲线图(a)的数据信号210而通过第一信道110.1传播的信号。曲线图(b)示出了发射器144.1的示例性输出，其可以响应于来自信道源150.1的数据信号210中的边沿212而产生发射脉冲214。发射脉冲214可应用于隔离器装置142.1，其可以在脉冲214出现在隔离器装置142.1的输出侧时对脉冲214进行变换，例如，如曲线图(c)所示。曲线图(C)示出了可在基于微型变压器的隔离器中引入变换；其它隔离器装置可以引入不同于图示的变换。来自隔离器装置142.1的脉冲216可由第一隔离器140.1内的接收器146.1接收。接收器146.1可以产生输出脉冲218，输出脉冲218可以从隔离器140.1输出到第一信道110.1的判别器195.1，如曲线图(d)所示。
[0022]类似地，曲线图(f)_ (h)示出了可响应于曲线图(e)所示的数据信号220而通过第二信道110.2传播的信号。曲线图(f)示出了发射器144.2的示例性输出，发射器144.2可以响应于来自信道源150.2的数据信号220中的边沿222而产生发射脉冲224。发射脉冲224可以应用于隔离器装置142.2，隔离器装置142.2可以在脉冲224出现在例如隔离器装置142.2的输出侧时对脉冲224进行变换，如曲线图(g)所示。曲线图(g)示出可在基于微型变压器的隔离器中引入的变换；其它隔离器装置可以引入不同于图示的变换。来自隔离器的脉冲226可以由第二信道110.2内的接收器146.2接收。接收器146.2可以产生输出脉冲228，输出脉冲228可以从隔离器142.2输出到第二信道110.2的判别器195.2，如曲线图(h)所示。
[0023]曲线图(i)示出了在时点tl_t7再生信号发生器180内的寄存器的内容。在图示的实施例中，寄存器足以存储两个状态位，每个位表示相应的信道上的数据信号的状态。因此，在时点tl，当数据信号210从低变换到高且数据信号220具有高值时，寄存器可以存储二进制值“11”。在时点t2，数据信号220可以从高值变换到低值，但是数据信号210可以保持高，寄存器可更新以存储二进制值“10”。在时点t3，数据信号210也可以从高值变换到低值并且数据信号220可以保持不变；寄存器可以更新以存储二进制值“00”。寄存器的内容可以在数据信号210、220每次进行新的变换时更新以存储反映那些信号当前状态的数据，诸如时点t4、t5、t6和t7所示的实施例。
[0024]曲线图(j)示出了基于由再生信号发生器180存储的数据的可越过再生隔离器170发射的示例性的再生信号。再生信号发生器的寄存器的内容可在图示为脉冲240的预定更新间隔越过再生隔离器170发射。这些脉冲可以由再生信号译码器190译码且存储在译码器190处的寄存器内以由判别器195.1、195.2根据需要使用。曲线图(j)示出了可输入到再生信道170的接收器176的脉冲。为清晰起见，从图2中省略了从再生信号发生器180和发射器174输出的信号。
[0025]曲线图(k)和(I)可以分别从判别器195.1和195.2输出的信号。判别器195.1和195.2可以将表示由隔离器接收器146.1,146.2产生的接收信号以及来自再生信号译码器190的状态数据的信号输出到信道宿160.1,160.2。例如，如曲线图(k)所示，第一判别器195.1可以输出包括从隔离器接收器146.1接收到的脉冲218以及由再生信号译码器190产生的再生脉冲的信号。类似地，曲线图(I)示出了第二判别器195.2可以输出包括从其关联的隔离器接收器146.2接收到的脉冲228以及由从再生信号译码器190接收到的数据产生的再生脉冲的信号。每个判别器195.1、195.2可以包括在相应的隔离器输出中经过了预定不活动时间(显示为T)之后产生再生脉冲的逻辑，在预定不活动时间在本文中称为“再生间隔”。
[0026]因此，如图所示，前面的实施方案的隔离器系统100将N个信道的数据信号越过N个通信信道110.1-110.N发射且将再生信号越过附加的第N+1个再生隔离器170发射。以此方式，隔离器设计避免了在极靠近源数据信号中的状态变换的情况下发射再生脉冲时可能发生的“冲突”事件。在其它设计中，在数据信号及其关联的再生脉冲越过共同的隔离器发射的情况下，这种冲突会导致信号状况，这样会招致接收器装置处的译码错误。因此，图1的实施方案的N+1隔离器设计有助于通过防止这种译码错误而提高操作。
[0027]图2的实施例示出了作为其极性被调制成表示信号内容的发射脉冲发射通过隔离器的数据和再生信号。然而，本发明的原理不限于此。信号发送可遵守其它协议。例如，如之前提到的，数据信号可以作为表示信号内容的单脉冲或脉冲对而被发射。可选地，数据信号可以作为频率调制信号而越过隔离器发射。类似地，虽然图2示出了表示“I”值的正再生脉冲以及表示“O”值的负再生脉冲，越过再生隔离器发送信号可不同于图2所示的协议。例如，再生信号可以编码为脉冲对、频率调制信号或交变脉冲(例如，“11”可能编码为正脉冲，随后是负脉冲)。在另一实施方案中，再生数据可以处理为数据字并且如此进行发射。例如，再生数据可以作为表示N位计数值的脉冲发射。在与本发明的主旨一致的情况下，其它信号发送格式也是容许的。
[0028]图2的实施例示出了示例性的两信道系统(例如，N=2)中的操作。实际上，隔离器系统可以具有多于两个的信道。事实上，可以是N >3的实施方式，因为当考虑到电路面积和制造复杂度时第N+1个隔离器的“代价”极可能被数据吞吐量的性能提高所抵消。
[0029]图3是根据本发明的实施方案的再生信号发生器300的功能框图。再生信号发生器300可以包括多个信道接收器310.1-310.N、再生寄存器320、发射器330和定时器340。信道接收器310.1-310.N分别可具有与相应的信道源(未示出)耦合的输入，以及与再生寄存器320耦合的输出。寄存器320可具有N位寄存器，其具有专用于N个信道中的每一个的位位置。信道接收器310.1-310.N可以将表示从其相应的信道源输出的数据的状态的数据存储在再生寄存器320的关联的位位置上。
[0030]再生寄存器320可以产生表示寄存器的内容的串行输出信号。发射器330可以将表示寄存器输出的发射信号产生到再生隔离器。可通过自复位定时器340来管理再生信号的定时，自复位定时器340定义了寄存器320输出其内容到发射器330的定时间隔。
[0031]在操作过程中，信道接收器310.1-310.N可以监控来自相应的信道的输出并且保持再生寄存器电流的相应状态位(例如，如图2 (i)所示)。因此，当在信道输出上发生状态变化时，接收器310.1-310.N可以将值的相应变化记录在状态寄存器320内。
[0032]定时器340可以限定通过再生隔离器(未示出)发射再生信号的周期。每当定时器340时间经过，再生寄存器320可以将其内容输出到发射器330，并且发射器330可以将适合的信号发射到再生隔离器。因此，再生信号发生器300可以将多位发射脉冲串发送到第二电压域，其中每个位位置表示一个隔离器信道的状态。
[0033]图4是包括接收器410和再生寄存器420的再生信号译码器400的功能框图。图4还示出了用于信道之一的判别器430.1的功能框图。接收器410可以接收来自再生信号隔离器的信号(例如，如图2 (j)所示)并且由其产生数字数据，该数字数据可以存储在再生寄存器420中。在接收和译码之后，再生信号译码器400的再生寄存器420理想地将具有与再生信号发生器300的再生寄存器320 (图3)相同的内容。
[0034]判别器430.1可以包括多路复用器432.1和定时器434.1。多路复用器432.1可具有一对输入。第一输入可以接收来自用于分配有判别器430.1的信道的信道隔离器(图1)的信号。第二输入可以接收来自与分配有判别器430.1的信道对应的再生寄存器420的位位置的信号。多路复用器432.1的输出可以与信道的信道宿(未示出)耦合。
[0035]定时器434.1可以具有与驱动时钟耦合的输入以及与隔离器的输出耦合的复位输入。定时器的输出可以作为开关控制信号而输入到多路复用器432.1。可以通过信道隔离器输出上的信号活动来将定时器复位。在图4所示的实施方案中，当定时器434.1超时时，其可以产生到多路复用器432.1的输出，该输出使得多路复用器432.1输出从再生寄存器420输入到判别器430.1的信号。在所有其它时候，多路复用器432.1可以从信道隔离器输出信号。
[0036]在操作过程中，多路复用器432.1可以将信号从信道隔离器输出到信道信号。每当有来自信道隔离器的信号活动时，定时器434.1可以复位。因此，如果信道隔离器以足够高的速率将新的信号活动提供给判别器430.1，则定时器434.1永不会到期，并且多路复用器432.1可以保持信道隔离器的输出箝位。
[0037]然而，如果在对应于再生间隔的时间段内信号活动保持休止，则定时器434.1会超时，并且定时器434.1的输出会导致多路复用器432.1切换输入到从再生寄存器420接收到的输入。定时器434.1可以在其超时之后再次复位(未示出的控制信号)，并且定时器的输出可使得多路复用器432.1返回到来自信道隔离器的输入。
[0038]通过这种方式，每个判别器430.1可以独立于其它判别器的操作而将其提供给信道宿(未示出)的输出信号进行再生。如果例如判别器430.1警告了导致判别器430.1发出再生信号的信号不活动，则可能的是其它信道的判别器(未示出)将由于高的信号活动率而无需发出再生信号。该现象解释于图2 (k)和2 (I)的实施例中。
[0039]虽然图1的实施方案解释了从第一电压域120到第二电压域130的单向数据发射，本发明的原理不限于此。图5示出了支持双向数据发射的本发明的另一实施方案。在该实施例中，同样，在系统500中有N个信道510.1-510.N，但是K个信道510.1-510.K将数据从第一电压域520发射到第二电压域530 (为方便起见，称为“正”向)，并且其余的信道510.K+1-510.N将数据从第二电压域530发射到第一电压域520 (称为“反”向)。两个域520、530通过隔离势垒彼此电隔离。通信信道510.1-510.N可以由隔离器540.1-540.N、信道源550.1-550.N和信道宿560.1-560.N形成。另外，系统500可以包括一对再生隔离器570.1、570.2，每个再生隔离器沿相应的方向发射状态数据。图5所示的实施方案可视为“N+2”设计，因为系统500包括支持N个数据信道的N+2个隔离器。
[0040]在图5所示的实施方案中，隔离器540.1-540.N.570.1、570.2各自支持电压域520、530之间沿相应方向的单向通信。隔离器540.1_540.Ν、570.1、570.2各自可包括隔离器装置 542.1-542.Ν、572.1-572.2、发射器 544.1-544.Ν、574.1-574.2 以及接收器 546.1-546.Ν、576.1-576.2。隔离器装置 542.1-542.Ν、572.1-572.2 可以形成为微型变压器(示出)、电容器、磁致电阻器/大型磁致电阻器、或光电子装置。每个信道发射器542.1-542.N可以接收来自关联的信道源550.1-550.N的输入信号并且可以将发射信号输出到关联的隔离器装置542.1-542.N0每个信道接收器544.1-544.N可以接收来自关联的隔离器装置542.1-542.N的信号并且可以经由判别器595.1-595.N将恢复的数据信号输出到关联的信道宿560.1-560.N。
[0041]信道源550.1-550.N表示提供待在第一电压域520与第二电压域530之间发射的数据的电路。类似地，信道宿560.1-560.N表示经由隔离器540.1-540.N接收来自信道源550.1-550.N的数据的电路。信道宿560.1-560.N可以经由相应的判别器接收从隔离器540.1-540.N输出的数据(下文讨论)。
[0042]系统500可以包括再生隔离器570.1,570.2以及关联的再生信号发生器580.1、580.2和再生信号译码器590.1,590.2。一组再生信号发生器580.1、再生隔离器570.1以及再生信号译码器590.1可以沿正向传达再生信号。第二组再生信号发生器580.2、再生隔离器570.2以及再生信号译码器590.2可以沿反向传达再生信号。每个再生信号发生器580.1,580.2可以监控其关联的信道源550.1-550.K和550.Κ+1-550.N的输出并且可以将表示源输出的数据的数据存储在寄存器(未示出)中。再生信号发生器580.1、580.2可以预定间隔将表示相应的信道源550.1-550.Κ、550.Κ+1-550.N的状态的数据信号输出到相应的再生隔离器570.1,570.2。再生隔离器570.1,570.2可以将再生数据信号传送到相应的再生信号译码器590.1、590.2，再生信号译码器590.1、590.2可以将状态数据分别输出到与其隔离信道510.1-510.N关联的判别器595.1-595.N。判别器595.1-595.N可以将数据输入与来自隔离信道510.1-510.N和再生信号译码器590.1、590.2的数据合并并且将合并数据输出到信道宿560.1-560.N。
[0043]图5所示的隔离器系统500与图1的实施方案的基本相同:两个“Ν+1”隔离器系统，其中第一个这样的系统(信道1-Κ)支持沿正向的通信，第二个这样的系统(信道Κ+1-Ν)支持沿反向的通信。因此，图5的实施方案的操作可如上文结合图2所讨论的那样进行。而且，再生信号发生器580.1,580.2、再生信号译码器590.1,590.2以及判别器595.1-595.N可如结合图3和图4所讨论的那样操作。
[0044]图6示出了根据本发明的另一实施方案的隔离器系统600。该实施方案支持使用单个再生隔离器的双向数据通信，因此，其可视为“Ν+1”隔离器设计。在该实施方案中，在系统600中存在N个信道610.1-610.N，但是K个信道610.1-610.K将数据从第一电压域620发射到第二电压域630 (同样为方便起见称为“正”向)，并且其余的信道610.Κ+1-610.N将数据从第二电压域630发射到第一电压域620 (“反”向)。两个域620、630彼此通过隔离势垒电隔离。通信信道610.1-610.N可以由隔离器640.1-640.N、信道源650.1-650.N和信道宿660.1-660.N。系统600还可以包括再生隔离器670，其与分别设置在第一电压域620和第二电压域630中的再生信号编码器/译码器680.1,680.2 (“编码译码器”)耦合。
[0045]在图6所示的实施方案中，用于通信信道610.1-610.N的隔离器640.1-640.N各自支持电压域620、630之间沿相应方向的单向通信。隔离器640.1-640.N各自可以包括隔离器装置642.1-642.N、发射器644.1-644.N以及接收器646.1-646.N。隔离器640.1-640.N可以形成为微型变压器(示出)、电容器、磁致电阻器/大型磁致电阻器或光电子装置。每个信道发射器644.1-644.N可以接收来自关联的信道源650.1-650.N的输入信号并且可以将发射信号输出到关联的隔离器装置642.1-642.N。每个隔离器接收器644.1-644.N可以接收来自关联的隔离器装置642.1-642.N的信号并且可以经由判别器690.1-690.N将恢复的数据信号输出到关联的信道宿660.1-660.N。
[0046]信道源650.1-650.N表不提供待在第一电压域620与第二电压域630之间发射的数据的电路。类似地，信道宿660.1-660.N表示经由隔离器640.1-640.N接收来自信道源650.1-650.N的数据的电路。信道宿660.1-660.N可以经由相应的判别器690.1-690.N来接收从隔离器640.1-640.输出的数据。
[0047]系统600可以经由再生信号编码译码器680.1,680.2以及再生隔离器670沿两个方向越过隔离势垒交换再生数据。再生隔离器可以包括隔离器装置672以及分别设置在第一电压域或第二电压域中的一对收发器674、676。隔离器装置672可提供适于双向数据通信的类型，例如微型变压器或电容器。收发器674、676各自可以接收来自关联的再生信号编码译码器680.1,680.2的信号并且将适合的发射信号发射到隔离器装置672。收发器674,676还可以接收来自隔离器装置672的信号并且可以将恢复的数据信号提供给关联的再生信号编码译码器680.1,680.2。在这点上，再生信号编码译码器680.1、680.2表示现有实施方案的再生信号发生器和再生信号译码器的合并。
[0048]每个再生信号编码译码器680.1、680.2可以监控其关联的信道源650.1-650.K和650.K+1-650.N的输出并且可以将表示源输出的数据的数据存储在寄存器(未示出)中。在预定的时间间隔，再生信号编码译码器680.1,680.2可以将表示相应的信道源650.1-650.K、650.K+1-650.N的状态的数据信号输出到再生隔离器670。再生隔离器670可以将再生数据信号越过隔离势垒传送到对应的再生信号编码译码器680.1,680.2，该再生信号编码译码器680.1、680.2可以将对应的状态数据存储在其自身的寄存器(也未示出)中。再生信号编码译码器680.1、680.2可以将信道1-N的状态数据输出到判别器690.1-690.N，判别器690.1-690.N可以将来自隔离信道610.1-610.N的数据与来自再生信号编码译码器680.1、680.2的数据合并并且将合并的数据输出到信道宿660.1-660.N。
[0049]再生信号编码译码器680.1、680.2的操作可以彼此同步以避免同时沿相反的方向发射再生状态数据。因此，再生信号编码译码器680.1,680.2的可以以“乒乓”方式工作，其中第一个再生信号编码译码器680.1发射数据越过隔离器，然后等待来自第二再生信号编码译码器680.2的再生信号数据。
[0050]图7是根据本发明的实施方案的再生信号编码译码器700的功能框图。编码译码器70合并了前面的实施方案的再生信号发生器(图3)和再生信号译码器(图4)的要素。因此，再生信号编码译码器700可以包括一对接收器710.1-710.K、一对再生寄存器720，730、发射器740、接收器750和定时器760。在图7的实施例中，再生信号编码译码器700显示为沿正向发射再生信号且沿反向接收再生信号。因此，为了方便，再生寄存器720、730分别被标记为“正向再生寄存器”和“反向再生寄存器”。
[0051]再生信号编码译码器700可具有如沿正向发射的一样多的信道接收器710.1-710.K。信道接收器710.1-710.N可以具有与相应的信道源(未示出)耦合的输入以及与正向再生寄存器720耦合的输出。正向再生寄存器720可以是K位寄存器，其具有专用于沿正向发射的K个信道中的每一个的位位置。信道接收器710.1-710.K可以将来自其关联信道的输出状态的状态的数据存储在正向再生寄存器720的关联位位置上。
[0052]正向再生寄存器720可以产生表示寄存器的内容的串行输出信号。发射器740可以将表示寄存器输出的发射信号产生到再生隔离器。再生信号的定时可以通过自复位定时器760以及通过来自接收器750的使能信号来管理。定时器760可以限定寄存器720将其内容输出到发射器740的定时间隔，并且如果感测到正从隔离器接收再生信号则接收器750可以延迟既定发射间隔的开始。
[0053]接收器750可以接收来自再生信号隔离器(例如，如图2 (j)所示)的信号并且由其产生数字数据，数字数据可以存储在反向再生寄存器730中。在接收和译码之后，反向再生寄存器730理想地将具有与隔离势垒的相反侧的再生信号编码译码器(未示出)(例如，图6中的680.2)的再生寄存器相同的内容。
[0054]图7还示出了用于反向通道的判别器770.K+1-770.N的设置。如所表明的，判别器770.K+1-770.N可以基于在相应的通信隔离器上接收到的信号的活动而将状态数据与从通信隔离器(未示出)接收到的数据合并。在实施方案中，判别器770.K+1-770.N可以如图4中所示设置。
[0055]在操作期间，信道接收器710.1-710.N可以监控来自相应的信道的输出并且保持再生寄存器电流的相应状态位。因此，当在信道输出上发生状态变化时，接收器710.1-710.N可以将相应的值变化记录在正向再生寄存器720内。
[0056]定时器760可以限定通过再生隔离器(未示出)发射再生数据的周期。每当定时器760超时时，正向再生寄存器720可以将其内容输出到发射器740，并且发射器740可以将适合的信号发射到再生隔离器。如果定时器760超时且试图在隔离器正在用于沿反向发射再生信号时开始发射，则会发生异常。当接收器750正在接收再生信号时，接收器750可以输出控制信号以抑制发射器740进行的数据发射。在接收结束之后，接收器750可以释放控制信号，并且此后会发生发射。控制信号的释放还可以输入到定时器760以将其(未示出控制线路)复位，从而发射和接收的时间适当地分离。
[0057]图7所示的实施方案可应用为图6中的再生信号编码译码器680.1。再生信号编码译码器680.2可以类似地设置。在该实施方案中，再生信号编码译码器可具有N-K个信道接收器710以及第一再生寄存器720，它们将支持沿反向发射再生信号，可以调整大小以适应N-K位。类似地，第二再生寄存器730将支持再生信号沿正向的接收，可以调整大小以适应K位且将再生状态数据输出到K个判别器770。然而，在所有其它方面，再生信号编码译码器680.2 (图6)的体系结构可如图7所示。
[0058]图8A和图8B分别是示出图5和图6的N+2和N+1情况下再生隔离器的操作的时序图。图8A示出了经过一对独立的隔离器沿正向和反向发射再生信号的实施例。在该情况下，发射表示为在每个方向上发生于时隙中。沿正向的发射时隙810、812、814可相对于沿反向的发射时隙820、822、824异步地出现。发射时间可以重叠，如图8A所示，或者可以不重叠。在每个方向上时隙810-814和820-824的定时可由相应的再生信号发生器(图6)中的独立定时器来管理并且极可能将会由于在各电压域中的操作差异而限定略微不同的再生周期。
[0059]图8B示出了如图6中的N+1系统中的时隙的发射。在该实施方案中，两个电压域620、630的再生信号编码译码器共用同一个再生隔离器。两个再生信号编码译码器680.1、680.2可以协调再生时隙830，832，…，840的发射以确保那些时隙不重叠。因此，图SB示出了表示沿正向的再生发射的时隙830、834、838，其与表示沿反向的再生发射的时隙832、836、840交替。虽然图示为时隙830，832，…，840彼此在时间上是均等间隔，但是这样的操作无需总是发生。
[0060]在本文中具体地说明和/或描述了本发明的多个实施方案。然而，将理解的是，本发明的改进和变型由上述教导涵盖且在随附权利要求的范围之内，而不偏离本发明的精神和主旨范围。
【权利要求】
1.一种系统，包括: 多个(N个)隔离器，其将数据信号越过隔离势垒传送；以及 第N+1个隔离器，其传送作为N个隔离器上的数据信号的状态的函数的再生信号。
2.如权利要求1所述的系统，其中 N个隔离信道将数据从所述隔离势垒的第一侧传送到所述隔离势垒的第二侧，并且 所述再生信号从所述隔离势垒的所述第一侧发射到所述隔离势垒的第二侧。
3.如权利要求1所述的系统，其中 N个隔离信道的第一部分将沿第一方向的数据越过所述隔离势垒传送， N个隔离信道的其余部分将沿第二方向的数据越过所述隔离势垒传送。
4.如权利要求3所述的系统，其中所述再生信号在所述第一方向与所述第二方向之间交替的发射中越过所述隔离势垒发射。
5.如权利要求3所述的系统，其中沿所述第一方向的再生信号发射包含隔离信道的第一部分的状态数据，并且沿所述第二方向的再生信号发射包含隔离信道的其余部分的状态数据。
6.如权利要求 1所述的系统，其中所述再生信号在具有至少N个脉冲的时隙中发射，每个脉冲表示相应的数据信号的状态。
7.如权利要求1所述的系统，还包括: 多个信道源，每个信道源提供用于相应的隔离器的数据信号，以及 再生信号发生器，其基于来自所述信道源的输出来产生所述再生信号。
8.如权利要求7所述的系统，其中所述再生信号发生器以预定时间间隔传送再生信号。
9.如权利要求7所述的系统，其中所述再生信号发生器包括存储数据信号的状态数据的N位寄存器。
10.如权利要求7所述的系统，还包括发射器，所述发射器设置在所述隔离器与其相应的信道源之间，以响应于相应的数据信号中的边沿而产生发射脉冲。
11.如权利要求1所述的系统，还包括: 多个判别器，每个判别器都具有与相应的隔离器耦合的输入，以及再生信号译码器，其根据从所述第N+1个隔离器接收到的再生信号来产生状态数据，并且将每个信道的状态数据输出到其关联的判别器。
12.如权利要求11所述的系统，其中在从相应的隔离器接收到的数据信号的预定不活动时间之后所述判别器输出表示所述输入状态数据的数据。
13.如权利要求11所述的系统，还包括接收器，每个接收器都耦合在隔离器与相应的判别器之间，以根据经由所述隔离器接收到的信号来产生数据信号。
14.一种方法,包括: 将数据信号越过在多个隔离信道中的隔离势垒发射，每个隔离信道包括隔离器装置， 将表示数据信号的状态的再生信号周期性地越过附加的隔离器装置发射。
15.如权利要求14所述的方法，还包括在所述隔离势垒的接收侧上: 接收来自所述隔离信道的隔离器的数据信号， 将所接收到的数据信号输出到所述隔离信道的信道宿，当来自隔离器之一的数据信号在预定时间内不活动时，将状态数据输出到隔离器的关联信道宿，所述状态数据由所述再生信号生成。
16.如权利要求14所述的方法，还包括在所述隔离势垒的发射侧上: 监控来自多个信道源的输出，每个信道源都与所述隔离势垒之一相关联， 当所述信道源之一的输出变化时，将表示源的输出的数据存储在再生寄存器中，其中所述再生信号是从所述再生寄存器产生的。
17.—种系统,包括: 多个(N个)隔离器，其将数据信号越过隔离势垒传送， 第N+1个隔离器，其将从所述隔离势垒的第一侧发射的表示数据信号的状态的再生信号传送到所述隔离势垒的第二侧，以及 第N+2个隔离器，其将从所述隔离势垒的第二侧发射的表示数据信号的状态的再生信号传送到所述隔离势垒的第一侧。
18.如权利要求17所述的系统，还包括: 多个信道源，其设置在所述隔离势垒的所述第一侧，每个信道源都提供用于相应的隔离器的数据信号，以及 再生信号发生器，其设置在所述隔离势垒的所述第一侧，以基于来自所述信道源的输出将所述再生信号提供给所述第N+1个隔离器。
19.如权利要求18所述的系统，其中所述再生信号发生器以预定的时间间隔来传送再生信号。
20.如权利要求18所述的系统，还包括: 多个第二信道源，其设置在所述隔离势垒的所述第二侧，每个第二信道源为相应的隔离器提供数据信号，以及 再生信号发生器，其设置在所述隔离势垒的所述第二侧以基于来自所述第二信道源的输出将所述再生信号提供给所述第N+2个隔离器。
21.如权利要求18所述的系统，其中所述再生信号发生器包括: 第一寄存器，其存储表示来自所述信道源的输出的状态数据， 第二寄存器，其存储表示从所述第N+2个隔离器接收到的所述再生信号的状态数据。
22.如权利要求18所述的系统，还包括发射器，所述发射器设置在所述隔离器与其相应的信道源之间，以响应于相应的数据信号的边沿产生发射脉冲。
23.如权利要求18所述的系统，还包括接收器，所述接收器设置在所述隔离势垒的所述第二侧且在所述隔离器与相应的信道宿之间，以响应于从所述隔离器接收到的信号而产生数据信号。
24.如权利要求18所述的系统，还包括: 多个判别器，其设置在所述隔离势垒的所述第二侧，每个判别器都接收来自相应的隔离器的数据信号，以及 再生信号译码器，其根据从所述第N+2个隔离器接收到的再生信号来产生状态数据，具有与每个判别器耦合用于得到判别器的相应的隔离器的状态数据的输出。
25.如权利要求22所述的系统，其中所述判别器输出表示在从相应的隔离器接收到的数据信号预定不活动时间之后的输入状态数据的数据。
【文档编号】H04L5/00GK104052688SQ201410095259
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年3月14日 优先权日:2013年3月14日
【发明者】B·戈斯瓦米 申请人:美国亚德诺半导体公司