具有改善性能的通信装置及其关联的方法
【专利说明】具有改善性能的通信装置及其关联的方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本专利申请涉及共同提交的代理人案卷号为SILA354、名称为“Low-powerCommunicat1n Apparatus and Associated Methods (低功率通信装置及其关联的方法)”的美国专利申请。
技术领域
[0003]本公开总体涉及通信装置和方法，并且更具体地涉及改善性能的通信装置(例如通用串行总线(USB)通信装置)的装置及其关联的方法。
【背景技术】
[0004]典型的信息或数据处理系统或电子系统包括各种子系统或模块。子系统或模块可以提供各种功能。(例如，使用子系统的)系统的模块化特性给予系统设计者在设计和生产系统时更大的灵活性。
[0005]通过它们的特性，系统通常包括用于将两个或两个以上子系统或模块一起通信的装置。通信可以通过总线发生。这类总线的一个示例构成普遍存在的串行总线USB，USB在电子系统(例如数据处理系统、计算机等)的各个模块、子系统或电路系统之间提供通信。
[0006]自引入USB以来，已对其进行各种改进和改良。一个示例构成美国专利N0.6917658，该专利公开了允许USB设备使用内部振荡器而不是晶体振荡器(或被锁定到晶体时钟的内部振荡器频率)来运行的时钟恢复方法。
【发明内容】
[0007]在示例性实施例中，设想各种具有改善性能的通信装置及其关联的方法。根据一个示例性实施例，一种用于传送信息的系统包括一个经由通信链路传送信息的设备。该系统还包括第二设备，其用于经由通信链路传送信息。第二设备包括从通信链路接收信息的接收器和处理所接收的信息的控制器。第二设备还包括振荡器，其提供至少一个计时信号到控制器。振荡器在通信链路处于空闲状态时被禁用。
[0008]根据另一个示例性实施例，通信系统包括经由通用串行总线(USB)传送信息的USB主机和经由USB总线传送信息的USB设备。该USB设备包括:(a)从USB总线接收信息包的差分接收器；(b)处理所接收的信息包的USB控制器，该USB控制器经耦合以接收时钟信号；以及(c)经耦合以提供时钟信号到USB控制器的振荡器，其中振荡器在USB总线处于空闲状态时被禁用。
[0009]根据另一个示例性实施例，一种操作通信系统的方法包括使用第一设备经由通信链路传送信息到第二设备；以及从通信链路接收第二设备中的信息，并响应于计时信号处理信息。该方法进一步包括在通信链路处于非空闲状态时启用振荡器以提供计时信号。
【附图说明】
[0010]附图仅示出示例性实施例，因此不应被视为限制本申请或其权利要求的范围。本领域的普通技术人员应当明白，所公开的原理同样适用于其他等效的实施例。在附图中，用于不止一个绘图中的相同数字标志符表示相同、相似或等效功能、组件或块。
[0011]图1示出根据示例性实施例的其功耗可以被降低的系统的框图。
[0012]图2示出根据示例性实施例的使用USB协议传送信息的系统的框图。
[0013]图3示出根据示例性实施例的其功耗可以被降低的系统的更详细框图。
[0014]图4示出在示例性实施例中用于USB通信的示意图。
[0015]图5示出根据示例性实施例的用于USB通信的电路布置的框图。
[0016]图6示出用于实现振荡器74的示例性常规电路布置。
[0017]图7示出用于禁用振荡器74的常规电路布置。
[0018]图8示出用于实现用在示例性实施例中的比较器的电路布置。
[0019]图9示出根据示例性实施例的用于检测信息包结束(EOP)或复位条件的电路布置。
【具体实施方式】
[0020]所公开的原理总体涉及通信装置和方法，该装置和方法包括用于改善性能的通信装置(例如USB通信装置)的装置及其关联的方法。更具体地，本公开涉及用于降低通信电路系统(例如USB设备)的功耗的装置和方法。
[0021]降低通信电路系统的功耗可以通过使用下列技术中的一种或两种来实现:(a)当通信总线(例如，USB总线)处于空闲状态时降低功率；或(b)在经由总线传送的信息(例如，USB总线传入(incoming)业务量)将不被该设备接受或将被该设备拒绝的周期/时间段期间。对于上述情形(空闲总线和拒绝的业务量)中的每种情形，功率节约包括如下面详细讨论的两个部分。
[0022]所公开的用于降低功耗的技术可以被用在各种装置或系统中。图1示出根据示例性实施例的其功耗可以被降低的系统。在图1中的系统包括主机16(或通常是信息源)，其经由通信链路或总线14与外围设备10 (或通常是信息的目的地)通信。
[0023]外围设备10包括通信电路12，其经由链路14耦合到主机16。因此，通信电路12为主机16和外围设备10提供传送信息的机制。在一些实施例中，通信电路12可以包括收发器，其允许经由链路14既接收又传送信息。
[0024]在示例性实施例中，经由通信链路14的信息通信可以周期性地发生。例如，在一些实施例中，信息以脉冲串传送。作为另一个示例，在一些实施例中，信息经由信息包传送。
[0025]需要注意，经由链路14通信的主机16和外围设备10可以驻留在相同的物理封装或外壳中，或它们可以驻留在不同的封装或外壳中。而且，需要注意，外围设备10和主机16中的任一个或两者都可以包括各种子系统或电路，其中一些所述各种子系统或电路经由链路14有利于信息通信。具体地，在图1中的实施例中，通信电路12包括用于降低通信电路12的功耗并因此降低外围设备10的功耗的电路系统(未示出)。
[0026]在一些实施例中，通信电路12可以是USB设备或包括提供与主机16通信的USB的电路系统。图2示出根据示例性实施例的这类系统。
[0027]在图2中示出的实施例中，链路14构成或包括USB总线。主机16包括USB主机22，其向/从USB总线14传送信息。正如本领域的普通技术人员所理解的，USB总线14包括用于电源的一根导线以及用于接地或基准电压的一根导线。USB总线14还包括用于差分信号的两根导线，该两根导线在图2中被分别标记为“D+”和“D-”。所述差分信号根据USB协议提供在主机16与外围设备10之间通信的手段。
[0028]在外围设备10中，通信电路12能够根据USB协议发送和/或接收信息。在所示的实施例中，通信电路12经由链路或总线20与数字/混合信号电路18通信。通过链路或总线20，通信电路12可以从数字/混合信号电路18接收信息或向数字/混合信号电路18提供?目息O
[0029]在一些实施例中，数字/混合信号电路18可以包括与通信电路12相连接的数字电路系统，例如处理器、存储器等。在一些实施例中，数字/混合信号电路18可以包括微控制器单元(MCU)。数字/混合信号电路18 (或MCU)可以包括数字电路系统(例如，存储器、处理电路系统、算法电路系统、逻辑电路系统等)。
[0030]数字/混合信号电路18(或MCU)可以进一步包括模拟或混合信号电路系统，例如模拟-数字转换器(ADC)、放大器、比较器等。需要注意，在一些实施例中，根据需要通信电路12可以是MCU的一部分，例如，集成在相同半导体管芯上成为MCU和/或包括在相同封装中成为MCU (例如，在多芯片模块中)。
[0031]如下面所详细描述的，本公开的一个方面涉及在设备处于空闲或等待传入信息(例如USB业务量、信息包等)时的周期期间禁用用于通信电路12的振荡器，以及当检测到传入业务量或信息时重新启用振荡器。换句话说，振荡器在设备是空闲时处于低功率状态或被禁用。当检测到传入业务量、信息或信息包时，例如通信链路处于非空闲状态时，振荡器处于正常或使能操作模式或状态。
[0032]在示例性实施例中，使用(到通信电路12或到外围设备10的)内部振荡器，例如基于电阻器-电容器(基于RC)的振荡器(其未在图1-2中示出；如下面详细描述的)。该振荡器可以相对快地被禁用和启用(例如，与晶体型振荡器相比)。换句话说，振荡器能够相对快地在正常与低功率操作模式或状态之间转换。
[0033]如下面所详细描述的，本公开的另一方面涉及当等待经由链路14的通信(例如传入USB信息包或业务量)发生时(例如，当总线是空闲时)，禁用通信电路12的部件或将其置于低功率状态。能够被禁用或置于低功率模式或状态的一个示例性电路系统是从链路14接收通信(例如信息包或信息的脉冲串)的接收器。当链路14处于非空闲状态或当发生其他事件时，接收器可以被启用或被置于正常操作模式或状态，如下面详细描述的。
[0034]图3示出根据示例性实施例的其功耗可以被降低的另一个系统的框图。类似于图
1-2，图3中的系统包括主机16，其经由链路14与外围设备10通信。
[0035]还类似于图1-2，通信电路12耦合到链路14以从链路14接收信息和/或向链路14传输信息。参考图3，在所示的示例性实施例中，通信电路12包括振荡器