專利名稱：用于測(cè)量數(shù)據(jù)脈沖的方法和接收器的制作方法
用于測(cè)量數(shù)據(jù)脈沖的方法和接收器
背景技術(shù)：
在很多系統(tǒng)中，一直需要使用多個(gè)傳感器來監(jiān)測(cè)和報(bào)告數(shù)據(jù)。其中，例如踏板位置傳感器、節(jié)流閥位置傳感器、排氣傳感器、以及氣壓計(jì)式氣壓傳感器能用來幫助監(jiān)測(cè)和控制車輛內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行。過去，這些傳感器大多通過單獨(dú)的總線進(jìn)行通信，并需要單獨(dú)的控制電路以交換數(shù)據(jù)。這些總線以及相關(guān)的控制電路對(duì)于不仔細(xì)的修理工來說錯(cuò)綜復(fù)雜，增加了車輛發(fā)動(dòng)機(jī)艙的成本和復(fù)雜性。

發(fā)明內(nèi)容
為了使車輛和其他類型的系統(tǒng)簡(jiǎn)單化，已經(jīng)開發(fā)了通信協(xié)議，這些通訊協(xié)議允許一個(gè)或多個(gè)傳感器根據(jù)預(yù)定的協(xié)議通過單引線來傳輸。本發(fā)明的多個(gè)方面旨在提供用于在這些和其他通信協(xié)議中測(cè)量數(shù)據(jù)脈沖的改進(jìn)技術(shù)。


圖1為示出根據(jù)某些實(shí)施例的包括發(fā)射器和接收器的通信系統(tǒng)的框圖；圖2為能從發(fā)射器傳輸?shù)浇邮掌鞯臄?shù)據(jù)傳輸單元的波形示意圖；圖3為關(guān)于預(yù)期的發(fā)射器節(jié)拍(tick)間隔和接收器節(jié)拍窗口的數(shù)據(jù)脈沖；圖4為示出根據(jù)某些實(shí)施例的接收器的框圖；圖5為描述根據(jù)某些實(shí)施例的方法的流程圖；以及圖6至圖9示出了接收器的工作實(shí)例，其中，圖7至圖8示出了接收器如何能夠?qū)崿F(xiàn)相對(duì)高波特率的更詳細(xì)的視圖，并且其中圖9至圖10示出了接收器如何能夠?qū)崿F(xiàn)相對(duì)低波特率的更詳細(xì)的視圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖就要求保護(hù)的主題進(jìn)行描述，其中，相同的參考數(shù)字始終表示相同的元件。在下面的描述中，為了解釋的目的，闡述了許多具體細(xì)節(jié)以提供對(duì)所要求保護(hù)的主題的全面理解。但是明顯地，所要求保護(hù)的主題沒有這些具體細(xì)節(jié)也可以實(shí)施。例如，盡管下面討論的實(shí)施例有關(guān)單邊緣漸進(jìn)傳輸(SENT)協(xié)議，但本發(fā)明也可以用于其他通信協(xié)議。在以前的SENT通信系統(tǒng)中，接收器通過過采樣(oversampling)確定數(shù)據(jù)脈沖持續(xù)時(shí)間。在過采樣過程中，接收器快速連續(xù)地在數(shù)據(jù)脈沖上的多個(gè)點(diǎn)處測(cè)量數(shù)據(jù)脈沖的電壓幅值，然后將測(cè)量的電壓列成表以確定數(shù)據(jù)脈沖的形狀和持續(xù)時(shí)間。這需要進(jìn)行大量的數(shù)據(jù)處理。對(duì)于希望盡可能快速響應(yīng)發(fā)射器請(qǐng)求的接收器來說，這樣過多的數(shù)據(jù)處理在通信過程中會(huì)形成瓶頸。此外，執(zhí)行這種數(shù)據(jù)處理所需的電路會(huì)增加接收器的成本點(diǎn)。出于上述考慮，本發(fā)明人設(shè)計(jì)了這樣的接收器，其利用改進(jìn)的技術(shù)來確定數(shù)據(jù)脈沖的持續(xù)時(shí)間。具體地，本發(fā)明所公開的技術(shù)確定由同步(sync)脈沖的持續(xù)時(shí)間定義的節(jié)拍頻率，其由在同步脈沖上均勻間隔的數(shù)量已知的節(jié)拍組成。然后通過設(shè)置節(jié)拍計(jì)數(shù)器以在整個(gè)數(shù)據(jù)脈沖持續(xù)時(shí)間以節(jié)拍頻率增數(shù)(increment)，接收器對(duì)隨后的數(shù)據(jù)脈沖中的節(jié)拍進(jìn)行計(jì)數(shù)?？蓪?shù)據(jù)脈沖中的節(jié)拍數(shù)量解碼為對(duì)應(yīng)于特定的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)值。由于這些技術(shù)不需要過采樣來測(cè)量數(shù)據(jù)脈沖的持續(xù)時(shí)間，因此相對(duì)于以前的方案，本發(fā)明的接收器可提高性能并降低成本?，F(xiàn)在參見圖1，可看到根據(jù)某些實(shí)施例的通信系統(tǒng)100(例如，SENT通信系統(tǒng))。 該通信系統(tǒng)100包括發(fā)射器102和接收器104，二者中的每一個(gè)均包括用于在傳輸信道 106(例如，單引線)上通信的接口。在信道106的一側(cè)，發(fā)射器102包括編碼器108、同步 (sync)脈沖發(fā)生器110和數(shù)據(jù)脈沖發(fā)生器112。在信道106的另一側(cè)，接收器104包括脈沖檢測(cè)器114、同步脈沖測(cè)量元件116和數(shù)據(jù)脈沖測(cè)量元件118。數(shù)據(jù)脈沖測(cè)量元件118與解碼器120連接并包括節(jié)拍頻率發(fā)生器122和節(jié)拍計(jì)數(shù)器124。在通信期間，發(fā)射器102利用如圖2所示的數(shù)據(jù)傳輸單元組成的通信協(xié)議向接收器104發(fā)送數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)傳輸單元200包括同步(sync)脈沖202、多個(gè)數(shù)據(jù)脈沖204、和循環(huán)冗余校驗(yàn)(CRC)脈沖206。在每種脈沖下面的是靈活時(shí)間單位(flexible time unit)，稱為“節(jié)拍”208。與節(jié)拍頻率相對(duì)應(yīng)的連續(xù)節(jié)拍之間的時(shí)間間隔210通過同步脈沖202的持續(xù)時(shí)間設(shè)置并用于對(duì)隨后的數(shù)據(jù)脈沖和CRC脈沖204、206進(jìn)行編碼。這樣，當(dāng)發(fā)射器102 通過傳輸具有合適的持續(xù)時(shí)間的同步脈沖而設(shè)置節(jié)拍頻率后，接收器104能夠利用該節(jié)拍頻率來對(duì)數(shù)據(jù)脈沖204和CRC脈沖206中節(jié)拍208的數(shù)量進(jìn)行計(jì)數(shù)。由于每個(gè)數(shù)據(jù)脈沖中節(jié)拍208的數(shù)量對(duì)應(yīng)于單獨(dú)的數(shù)字值，因此這些數(shù)據(jù)脈沖204能被共同使用以將來自發(fā)射器102的信息傳輸至接收器104。為了實(shí)現(xiàn)該一般功能，發(fā)射器102在傳輸前選擇期望的數(shù)據(jù)傳輸(或“波特”)率。 然后，同步脈沖發(fā)生器Iio傳輸同步脈沖202以具有表明所選數(shù)據(jù)傳輸率的持續(xù)時(shí)間。對(duì)于給定的同步脈沖而言，由于每個(gè)同步脈沖具有分布在其持續(xù)時(shí)間上的預(yù)定固定數(shù)量的多個(gè)節(jié)拍(例如，56個(gè)節(jié)拍)并且由于連續(xù)節(jié)拍通過對(duì)于給定同步脈沖的規(guī)則地重復(fù)的時(shí)間間隔210分離，因此同步脈沖202的持續(xù)時(shí)間的變化表示節(jié)拍頻率的變化和相應(yīng)的數(shù)據(jù)傳輸率變化。當(dāng)發(fā)送同步脈沖202后，由此確定了用于數(shù)據(jù)傳輸單元200的節(jié)拍頻率，發(fā)射器 102中的數(shù)據(jù)脈沖發(fā)生器112開始發(fā)送數(shù)據(jù)脈沖204。每個(gè)數(shù)據(jù)脈沖的通過節(jié)拍數(shù)測(cè)得的持續(xù)時(shí)間對(duì)應(yīng)于其上編碼的多比特值。例如，第一數(shù)據(jù)脈沖20 具有其上編碼為“8”的4 比特半字節(jié)值，且第二數(shù)據(jù)脈沖204b具有其上編碼為“3”的4比特半字節(jié)值。CRC脈沖206 以類似方式傳輸。為了準(zhǔn)確地接收所傳輸?shù)男畔⒉?duì)其解碼，接收器104首先接收同步脈沖202。收到同步脈沖202后，脈沖檢測(cè)器114通知同步脈沖測(cè)量元件116存在同步脈沖202。同步脈沖測(cè)量元件116確定同步脈沖持續(xù)時(shí)間并對(duì)節(jié)拍頻率發(fā)生器122進(jìn)行編程以便以時(shí)間間隔 210規(guī)則地發(fā)脈沖，從而再現(xiàn)節(jié)拍頻率。一旦再現(xiàn)節(jié)拍頻率，接收器104準(zhǔn)備好測(cè)量數(shù)據(jù)脈沖持續(xù)時(shí)間。為實(shí)現(xiàn)上述目的， 脈沖檢測(cè)器114首先通知同步脈沖測(cè)量元件118存在數(shù)據(jù)脈沖。然后，只要存在數(shù)據(jù)脈沖， 數(shù)據(jù)脈沖測(cè)量單元118就通過使節(jié)拍計(jì)數(shù)器124以由節(jié)拍頻率發(fā)生器122生成的每個(gè)時(shí)間間隔210增數(shù)而對(duì)所接收的數(shù)據(jù)脈沖中節(jié)拍的數(shù)量進(jìn)行“計(jì)數(shù)”。在數(shù)據(jù)脈沖的末端，獲取節(jié)拍計(jì)數(shù)器1 中存儲(chǔ)的節(jié)拍的數(shù)量。然后，解碼器120對(duì)所獲取的節(jié)拍數(shù)量進(jìn)行解碼，從而使得接收器104恢復(fù)所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)值。接著，在下一個(gè)數(shù)據(jù)脈沖開始前，將節(jié)拍計(jì)數(shù)器124復(fù)位，這樣可以類似的方式對(duì)下一個(gè)數(shù)據(jù)脈沖解碼。需要注意的是，用于測(cè)量數(shù)據(jù)脈沖的這種技術(shù)不需要過采樣。相反，以節(jié)拍頻率發(fā)生器122提供的節(jié)拍頻率來使接收器104中的節(jié)拍計(jì)數(shù)器IM增數(shù)。因此，本發(fā)明的技術(shù)可通過降低測(cè)量數(shù)據(jù)脈沖持續(xù)時(shí)間的復(fù)雜性來提高性能并降低成本。為說明可利用的一種編碼/解碼技術(shù)，圖2被示出為使得每個(gè)數(shù)據(jù)脈沖O04a， 204b, ···)以低脈沖(212a,212b,...，相應(yīng)地)開始，這些低脈沖在預(yù)定數(shù)量的節(jié)拍(例如，5個(gè)節(jié)拍)上保持為低。在低脈沖后，接著，每個(gè)數(shù)據(jù)脈沖O04a，204b，...)在至少最小數(shù)量的節(jié)拍(例如，7個(gè)節(jié)拍)上為高脈沖014a，214b，...，相應(yīng)地)。因此，在圖2的實(shí)例中，每個(gè)數(shù)據(jù)脈沖具有最小長(zhǎng)度(例如，12個(gè)節(jié)拍)。數(shù)據(jù)脈沖持續(xù)時(shí)間的其余部分(例如，216a，216b，...)對(duì)應(yīng)于該數(shù)據(jù)脈沖上編碼的數(shù)據(jù)值。例如，第一數(shù)據(jù)脈沖20 在8個(gè)額外的節(jié)拍216a上保持為高，其對(duì)應(yīng)于數(shù)據(jù)值“8”(例如，表示為4比特半字節(jié)“1000”)； 而第二數(shù)據(jù)脈沖204b在3個(gè)額外的節(jié)拍216b上保持為高，其對(duì)應(yīng)于數(shù)據(jù)值“3” (例如，表示為4比特半字節(jié)“0011”)，等等?，F(xiàn)在參見圖3，可看到測(cè)量數(shù)據(jù)脈沖300的持續(xù)時(shí)間的另一個(gè)實(shí)施例。與圖2的實(shí)例一致，數(shù)據(jù)脈沖300以低脈沖302開始，該低脈沖在預(yù)定數(shù)量的節(jié)拍(例如，5個(gè)節(jié)拍) 上保持為低，然后接著成為高脈沖304，該高脈沖在至少最小數(shù)量的節(jié)拍(例如，7個(gè)節(jié)拍) 上保持為高。高脈沖304后的其余節(jié)拍306表示數(shù)據(jù)脈沖中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)值(例如，多比特?cái)?shù)據(jù)值“0001”)。關(guān)于圖3，需要注意的是接收器通過利用預(yù)期的發(fā)射器節(jié)拍間隔308和接收器節(jié)拍窗口 310對(duì)節(jié)拍進(jìn)行計(jì)數(shù)的方式，其中，發(fā)射器節(jié)拍間隔和接收器節(jié)拍窗口相對(duì)于彼此偏置。具體地，接收器預(yù)期發(fā)射器從對(duì)應(yīng)于表示數(shù)據(jù)脈沖300起點(diǎn)的轉(zhuǎn)換電壓的時(shí)間312 測(cè)量節(jié)拍間隔。相反，接收器根據(jù)接收器節(jié)拍窗口 310使其節(jié)拍計(jì)數(shù)器(例如，圖1中的節(jié)拍計(jì)數(shù)器124)增數(shù)預(yù)期發(fā)射器節(jié)拍間隔308之間的約一半。其優(yōu)點(diǎn)在于，相比于將接收器節(jié)拍窗口 310排列成直接對(duì)應(yīng)于預(yù)期發(fā)射器節(jié)拍間隔308而言，其提供了容限(margin)更好的接收器。例如，即使發(fā)射器在預(yù)期發(fā)射器節(jié)拍窗口 308內(nèi)比接收器預(yù)期的早一點(diǎn)或晚一點(diǎn)傳輸下降沿314，但由于接收器節(jié)拍窗口 310以預(yù)期發(fā)射器節(jié)拍間隔“13”為中心，因此接收器仍會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)脈沖300的持續(xù)時(shí)間計(jì)算一個(gè)“13”節(jié)拍值。圖4示出了接收器400更詳細(xì)的實(shí)施例，該接收器400包括由基準(zhǔn)時(shí)鐘發(fā)生器 404、同步脈沖測(cè)量計(jì)數(shù)器406、以及同步計(jì)數(shù)寄存器408構(gòu)成的同步脈沖測(cè)量元件402。接收器400還包括數(shù)據(jù)脈沖測(cè)量元件410，其包括節(jié)拍頻率發(fā)生器412、節(jié)拍計(jì)數(shù)器414、以及數(shù)據(jù)寄存器416。節(jié)拍頻率發(fā)生器412包括連接至基準(zhǔn)時(shí)鐘發(fā)生器404的累加器418和連接至同步計(jì)數(shù)寄存器408的逐位比較(bitwise comparison)元件420。如圖所示，還可操作地連接有包括邊緣檢測(cè)器424(例如，下降沿檢測(cè)器)的控制器422。當(dāng)接收到同步脈沖后，邊緣檢測(cè)器4M通過控制器422通知同步脈沖測(cè)量元件。然后在同步脈沖的整個(gè)持續(xù)時(shí)間內(nèi)，同步脈沖測(cè)量計(jì)數(shù)器406以基準(zhǔn)時(shí)鐘發(fā)生器產(chǎn)生的基準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)的每個(gè)脈沖來增數(shù)。在同步脈沖的末端，同步計(jì)數(shù)寄存器408獲得同步脈沖中基準(zhǔn)時(shí)鐘間隔的數(shù)量。例如，如果基準(zhǔn)時(shí)鐘以16MHz運(yùn)行并且同步脈沖的持續(xù)時(shí)間為168 μ s， 則同步計(jì)數(shù)寄存器獲得的值為2688。當(dāng)接收到數(shù)據(jù)脈沖以與同步脈沖相關(guān)聯(lián)后，邊緣檢測(cè)器4Μ通過控制器422通知數(shù)據(jù)脈沖測(cè)量元件410。在數(shù)據(jù)脈沖的起始點(diǎn)處，將累加器的增數(shù)預(yù)設(shè)為一初始值，然后在數(shù)據(jù)脈沖的整個(gè)持續(xù)時(shí)間中，以基準(zhǔn)時(shí)鐘的每個(gè)脈沖處的同步脈沖上所分布的節(jié)拍數(shù)(N) 來使累加器增數(shù)。例如，如果基準(zhǔn)時(shí)鐘以16MHz運(yùn)行，并且同步脈沖的持續(xù)時(shí)間為36 μ s,則累加器在遇到基準(zhǔn)時(shí)鐘每個(gè)上升沿時(shí)增數(shù)56 (假設(shè)同步脈沖上分布有56個(gè)節(jié)拍)。以這樣的方式，當(dāng)累加器值達(dá)到同步計(jì)數(shù)寄存器中存儲(chǔ)的值(這里為沈88)時(shí)，逐位比較器改變其輸出狀態(tài)，從而以信號(hào)告知下一個(gè)節(jié)拍間隔的開始。因此，逐位比較器420 的輸出構(gòu)成了類似的節(jié)拍時(shí)鐘。只要存在數(shù)據(jù)脈沖，節(jié)拍計(jì)數(shù)器414就在節(jié)拍時(shí)鐘的每個(gè)上升沿(即，以節(jié)拍頻率)增數(shù)。在數(shù)據(jù)脈沖的末端，控制器422向數(shù)據(jù)寄存器416發(fā)送信號(hào)以獲取節(jié)拍計(jì)數(shù)器 414中的當(dāng)前值。這樣，數(shù)據(jù)寄存器416獲得給定數(shù)據(jù)脈沖中的節(jié)拍數(shù)。然后，解碼器426 可對(duì)數(shù)據(jù)脈沖中的節(jié)拍數(shù)進(jìn)行解碼，以恢復(fù)在其上編碼的多比特?cái)?shù)據(jù)值。在某些實(shí)施例中，在每個(gè)數(shù)據(jù)脈沖的起點(diǎn)，累加器418被設(shè)定為同步脈沖中基準(zhǔn)時(shí)鐘數(shù)量的一半。例如，假設(shè)同步脈沖測(cè)量計(jì)數(shù)器存儲(chǔ)的值為2688，則在第一數(shù)據(jù)脈沖的起點(diǎn)，可將累加器預(yù)設(shè)為1344。這可使得節(jié)拍計(jì)數(shù)器以如圖3所示以預(yù)期發(fā)射器節(jié)拍間隔之間的約一半增數(shù)。圖5示出了根據(jù)某些實(shí)施例的方法500。雖然將該方法示出并描述為如下的一系列動(dòng)作或事件，但本發(fā)明公開并不限于這些動(dòng)作或事件的所示順序。對(duì)于本文公開的其他方法同樣如此。例如，有些動(dòng)作可以不同的順序和/或與除本文所示和/或描述以外的其他動(dòng)作或事件同時(shí)發(fā)生。此外，所示出的動(dòng)作并不都是必須的，并且這些波形僅起示意性的作用，其他波形可明顯不同于這些波形。此外，本文所描述的一個(gè)或多個(gè)動(dòng)作可在一個(gè)或多個(gè)單獨(dú)的動(dòng)作或階段進(jìn)行。當(dāng)該方法檢測(cè)到與數(shù)據(jù)傳輸單元相關(guān)的同步脈沖起點(diǎn)時(shí)，該方法從步驟502開始。在某些實(shí)施例中，同步脈沖的起點(diǎn)可由波形的下降沿表示，盡管如此，在其他實(shí)施例中， 該起點(diǎn)也可由波形的上升沿表示。在步驟504，該方法測(cè)量同步脈沖的持續(xù)時(shí)間，其中，在同步脈沖上以一時(shí)間間隔均勻地間隔固定且預(yù)定數(shù)量的節(jié)拍。例如，在某些實(shí)施例中，可在每個(gè)同步脈沖上分布56 個(gè)節(jié)拍。但是，在其他實(shí)施例中，在每個(gè)同步脈沖上也可分布多于或少于56個(gè)的節(jié)拍。在步驟506，檢測(cè)用于數(shù)據(jù)傳輸單元的數(shù)據(jù)脈沖。數(shù)據(jù)單元的起點(diǎn)可由波形的下降沿表示，盡管如此，在其他實(shí)施例中該起點(diǎn)也可由波形的上升沿表示。在步驟508，該方法在第一數(shù)據(jù)脈沖的整個(gè)持續(xù)時(shí)間期間通過以第一時(shí)間間隔周期性地增加節(jié)拍計(jì)數(shù)值來測(cè)量數(shù)據(jù)脈沖的持續(xù)時(shí)間。在步驟510，該方法將數(shù)據(jù)脈沖末端處的節(jié)拍計(jì)數(shù)值與數(shù)據(jù)脈沖上編碼的多比特
數(shù)字值相關(guān)聯(lián)。在步驟512，該方法確定在數(shù)據(jù)傳輸單元中是否檢測(cè)到另一個(gè)數(shù)據(jù)脈沖。如果是 (步驟512的“是”)，該方法返回至步驟506-510并通過利用步驟504中同步脈沖的時(shí)間間隔來測(cè)量該另一個(gè)脈沖的持續(xù)時(shí)間，然后對(duì)相應(yīng)的節(jié)拍計(jì)數(shù)值進(jìn)行解碼以得到該另一個(gè)脈沖的多比特?cái)?shù)字值。如果在數(shù)據(jù)傳輸單元中未檢測(cè)到另一個(gè)數(shù)據(jù)脈沖(步驟512的“否”)，則該方法繼續(xù)進(jìn)行步驟514以確定是否檢測(cè)到用于另一個(gè)數(shù)據(jù)傳輸單元的另一個(gè)同步脈沖。如果檢測(cè)到另一個(gè)同步脈沖，則該方法返回至步驟504并測(cè)量該同步脈沖的持續(xù)時(shí)間。也可以測(cè)量并解碼用于該另一個(gè)數(shù)據(jù)傳輸單元的一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)脈沖。通常，每個(gè)同步脈沖具有不同的持續(xù)時(shí)間，這些不同的持續(xù)時(shí)間為不同數(shù)據(jù)傳輸單元設(shè)置節(jié)拍之間的不同時(shí)間間隔。這樣，該方法可隨時(shí)間推移建立不同的數(shù)據(jù)傳輸率以用于不同的數(shù)據(jù)傳輸單元。工作實(shí)例圖6至圖10共同示出了一工作實(shí)例，其中，示出了發(fā)射器和接收器以變化的波特率交換數(shù)據(jù)的方式。圖6示出了一概略圖，其中，第一數(shù)據(jù)傳輸單元602以相對(duì)高的波特率傳輸，而第二數(shù)據(jù)傳輸單元604以相對(duì)低的波特率傳輸。由于空間有限，第二數(shù)據(jù)傳輸單元 604僅表示為同步脈沖，但應(yīng)理解第二數(shù)據(jù)傳輸單元604通常包括一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)脈沖和一個(gè)CRC脈沖(未示出)。值得注意的是，在第一數(shù)據(jù)傳輸單元602中，相對(duì)短的同步脈沖在節(jié)拍之間設(shè)置相對(duì)短的時(shí)間間隔，這樣趨向于促進(jìn)較高的數(shù)據(jù)傳輸率。相反，在第二數(shù)據(jù)傳輸單元604中，相對(duì)長(zhǎng)的同步脈沖在節(jié)拍之間設(shè)置相對(duì)長(zhǎng)的時(shí)間間隔，這樣趨向于促進(jìn)相對(duì)低的數(shù)據(jù)傳輸率。在本工作實(shí)例中，假設(shè)接收器具有以3. 3MHz運(yùn)行的基準(zhǔn)時(shí)鐘，并且發(fā)射器和接收器都確知每個(gè)同步脈沖上將分布56個(gè)節(jié)拍。盡管本文提供了多個(gè)近似為數(shù)字的數(shù)值，但應(yīng)理解，這些數(shù)值僅為實(shí)例，并不限制本發(fā)明公開的范圍。此外，盡管本文僅示出了兩種數(shù)據(jù)傳輸率，但應(yīng)理解，發(fā)射器和接收器可在連續(xù)的數(shù)據(jù)傳輸率之間適應(yīng)性地變化以實(shí)現(xiàn)所需的功能。現(xiàn)在參見圖7至圖8，可看到圖6中的第一數(shù)據(jù)傳輸單元602的更詳細(xì)的視圖。在第一數(shù)據(jù)傳輸單元的起點(diǎn)，接收器接收持續(xù)時(shí)間為168μ S的同步脈沖。為確定該同步脈沖的持續(xù)時(shí)間，接收器對(duì)同步脈沖中基準(zhǔn)時(shí)鐘的數(shù)量進(jìn)行計(jì)數(shù)。在該實(shí)例中，接收器計(jì)數(shù)有基準(zhǔn)時(shí)鐘的560個(gè)周期，該過程可通過利用同步脈沖計(jì)數(shù)器來完成(例如，如圖4所示)。圖8示出了接收器如何能夠?qū)?shù)據(jù)脈沖進(jìn)行解碼的更詳細(xì)的視圖(例如，圖7中的半字節(jié)1)。如圖所示，同步脈沖計(jì)數(shù)器802存儲(chǔ)在同步脈沖中基準(zhǔn)時(shí)鐘循環(huán)的數(shù)量(本實(shí)例中為560)。在數(shù)據(jù)脈沖的起點(diǎn)，將累加器804預(yù)設(shè)為同步脈沖計(jì)數(shù)值的一半(本實(shí)例中為觀0)。然后，在基準(zhǔn)時(shí)鐘806的每個(gè)脈沖處，累加器值增加56，其為每個(gè)同步脈沖的節(jié)拍數(shù)。所存儲(chǔ)的同步脈沖計(jì)數(shù)器值802(本實(shí)例中為560)和累加器輸出值804之間的逐位比較提供具有節(jié)拍頻率的節(jié)拍時(shí)鐘808。節(jié)拍計(jì)數(shù)器810根據(jù)節(jié)拍頻率增數(shù)，從而準(zhǔn)確地確定數(shù)據(jù)脈沖中的節(jié)拍數(shù)量(這里，半字節(jié)1中有12個(gè)節(jié)拍)。然后，可對(duì)數(shù)據(jù)脈沖中的節(jié)拍數(shù)量進(jìn)行解碼，以得到本實(shí)例中為“0”的半字節(jié)值。對(duì)半字節(jié)值進(jìn)行解碼后，節(jié)拍計(jì)數(shù)器能在下一個(gè)數(shù)據(jù)脈沖的起點(diǎn)復(fù)位為觀0。圖9至圖10示出了圖6所示的第二數(shù)據(jù)傳輸單元604的更詳細(xì)的視圖。在圖8 中，可以看到，對(duì)于第二數(shù)據(jù)傳輸單元604，接收器接收持續(xù)時(shí)間為554. 4μ s的同步脈沖。 接收器再次對(duì)同步脈沖中基準(zhǔn)時(shí)鐘的數(shù)量進(jìn)行計(jì)數(shù)。在該實(shí)例中，接收器計(jì)數(shù)了基準(zhǔn)時(shí)鐘的1848個(gè)周期。顯而易見的是，較長(zhǎng)的持續(xù)時(shí)間意味著節(jié)拍分布得更加分散，這樣傾向于降低數(shù)據(jù)傳輸率。圖10示出了同步脈沖計(jì)數(shù)器802、累加器804、基準(zhǔn)時(shí)鐘806、逐位比較器808、以及節(jié)拍計(jì)數(shù)器810如何能夠協(xié)助解碼圖9所示的第二數(shù)據(jù)傳輸單元604的數(shù)據(jù)脈沖的更詳細(xì)的示意圖。如圖所示，在第一數(shù)據(jù)脈沖的起點(diǎn)，累加器804可設(shè)置為同步脈沖計(jì)數(shù)值的一半(這里為924)。然后，在每個(gè)基準(zhǔn)時(shí)鐘脈沖處，累加器的值增加56，其為每個(gè)同步脈沖的節(jié)拍數(shù)量。累加器輸出值和存儲(chǔ)的同步脈沖計(jì)數(shù)器值之間的逐位比較提供具有節(jié)拍頻率的節(jié)拍時(shí)鐘。這里，節(jié)拍頻率低于圖7-8所示的，從而反映出相對(duì)低的數(shù)據(jù)傳輸率。節(jié)拍計(jì)數(shù)器根據(jù)節(jié)拍頻率增數(shù)，從而準(zhǔn)確地確定和解碼數(shù)據(jù)脈沖中節(jié)拍的數(shù)量。盡管已經(jīng)通過一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例示出和描述了本公開，但本領(lǐng)域技術(shù)人員基于對(duì)本說明書和所附附圖的閱讀和理解將進(jìn)行等效的變化和改變。本公開包括所有這樣的改變和變化并僅由所附權(quán)利要求書的范圍進(jìn)行限定。尤其是對(duì)于上述部件(例如，元件和/或資源)執(zhí)行的多種功能而言，除非另行說明，否則，用于描述這些部件的術(shù)語都旨在與執(zhí)行所述部件(例如，功能方面等同的部件)的具體功能的任何部件相對(duì)應(yīng)，即使其在結(jié)構(gòu)上與執(zhí)行本公開示意性實(shí)施例中功能的所公開結(jié)構(gòu)并不等同。此外，盡管本公開的特定特征可能已通過其中的一個(gè)實(shí)施例公開，但如果需要并對(duì)任何給定的或具體的應(yīng)用有利的話，該特征也可與其他實(shí)施例的一個(gè)或多個(gè)其他特征相結(jié)合。此外，本申請(qǐng)和所附權(quán)利要求中的冠詞“一”將被解釋為“一個(gè)或多個(gè)”。此外，就詳細(xì)說明的說明書或權(quán)利要求書中使用的術(shù)語“包含”、“含有”、“具有”或其他變型來說，這些術(shù)語旨在以與術(shù)語“包括”相似的方式理解為包含性的。
權(quán)利要求
1.一種方法，包括測(cè)量第一同步脈沖的持續(xù)時(shí)間，其中，無論所述第一同步脈沖的持續(xù)時(shí)間如何，在所述第一同步脈沖上以第一時(shí)間間隔均勻地間隔有預(yù)定固定數(shù)量的節(jié)拍；在第一數(shù)據(jù)脈沖的整個(gè)持續(xù)時(shí)間內(nèi)，通過以所述第一時(shí)間間隔周期性地增加節(jié)拍計(jì)數(shù)值來測(cè)量第一數(shù)據(jù)脈沖的持續(xù)時(shí)間；以及使所述第一數(shù)據(jù)脈沖末端處的所述節(jié)拍計(jì)數(shù)值與所述第一數(shù)據(jù)脈沖上編碼的第一數(shù)字值相關(guān)聯(lián)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括測(cè)量第二同步脈沖的持續(xù)時(shí)間，其中，在所述第二同步脈沖上以第二時(shí)間間隔均勻地間隔有預(yù)定固定數(shù)量的節(jié)拍；其中，所述第二同步脈沖的持續(xù)時(shí)間不同于所述第一同步脈沖的持續(xù)時(shí)間，并且其中， 所述第二時(shí)間間隔不同于所述第一時(shí)間間隔。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，還包括在所述第二數(shù)據(jù)脈沖的整個(gè)持續(xù)時(shí)間內(nèi)，通過以所述第二時(shí)間間隔周期性地增加所述節(jié)拍計(jì)數(shù)值來測(cè)量所述第二數(shù)據(jù)脈沖的持續(xù)時(shí)間；以及使所述第二數(shù)據(jù)脈沖的末端處的所述節(jié)拍計(jì)數(shù)值與所述第二數(shù)據(jù)脈沖上編碼的第二多比特?cái)?shù)字值相關(guān)聯(lián)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，使節(jié)拍與大致上以預(yù)期的發(fā)射器節(jié)拍時(shí)間為中心的接收器節(jié)拍窗口相關(guān)聯(lián)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述第一數(shù)字值為多比特值。
6.一種接收器，包括；同步脈沖測(cè)量元件，適于確定同步脈沖的持續(xù)時(shí)間，其中，所述同步脈沖具有根據(jù)節(jié)拍頻率均勻地分布在所述同步脈沖上的預(yù)定固定數(shù)量的節(jié)拍；數(shù)據(jù)脈沖測(cè)量元件，適于使節(jié)拍計(jì)數(shù)器以所述節(jié)拍頻率在整個(gè)數(shù)據(jù)脈沖上增數(shù)，以確定所述數(shù)據(jù)脈沖中的節(jié)拍數(shù)量；以及解碼器，適于使所述數(shù)據(jù)脈沖末端處的節(jié)拍計(jì)數(shù)值與所述數(shù)據(jù)脈沖上編碼的多比特?cái)?shù)據(jù)值相關(guān)聯(lián)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的接收器，其中，所述接收器適于接收具有不同持續(xù)時(shí)間的分離的同步脈沖；并且其中，所述同步脈沖中的每一個(gè)均具有分布在其持續(xù)時(shí)間上的預(yù)定固定數(shù)量的節(jié)拍。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的接收器，其中，節(jié)拍與大致上以預(yù)期的發(fā)射器節(jié)拍時(shí)間為中心的接收器節(jié)拍窗口相關(guān)聯(lián)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的接收器，其中，在所述數(shù)據(jù)脈沖的起點(diǎn)處，所述節(jié)拍計(jì)數(shù)器被設(shè)定為一非零值。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的接收器，其中，所述數(shù)據(jù)脈沖測(cè)量元件包括用于提供所述節(jié)拍頻率的頻率發(fā)生器。
11.一種接收器，包括；基準(zhǔn)時(shí)鐘發(fā)生器，適于以基準(zhǔn)時(shí)鐘間隔提供基準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)；同步脈沖測(cè)量元件，適于確定在第一數(shù)據(jù)傳輸單元中與第一同步脈沖的第一持續(xù)時(shí)間相對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)時(shí)鐘間隔的數(shù)量，其中，根據(jù)第一節(jié)拍頻率在所述第一同步脈沖上均勻分布有數(shù)量確定且預(yù)先確定的節(jié)拍；節(jié)拍頻率發(fā)生器，適于在所述第一數(shù)據(jù)傳輸單元中在第一數(shù)據(jù)脈沖期間產(chǎn)生第一節(jié)拍頻率；節(jié)拍計(jì)數(shù)器，適于在整個(gè)所述第一數(shù)據(jù)脈沖中，以第一節(jié)拍頻率增加節(jié)拍計(jì)數(shù)器值，從而確定所述第一數(shù)據(jù)脈沖中的節(jié)拍數(shù)量。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的接收器，其中，所述節(jié)拍頻率發(fā)生器包括累加器，適于在整個(gè)第一數(shù)據(jù)脈沖中，在每個(gè)基準(zhǔn)時(shí)鐘間隔，通過所述預(yù)定固定數(shù)量的節(jié)拍來使所述累加器值增加；以及逐位比較器，適于將所述累加器值與所述第一同步脈沖中的時(shí)鐘間隔數(shù)相比較，從而以所述第一節(jié)拍頻率提供一節(jié)拍時(shí)鐘信號(hào)。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的接收器，其中，所述同步脈沖測(cè)量元件還適于確定在第二數(shù)據(jù)傳輸單元中與第二同步脈沖的第二持續(xù)時(shí)間相對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)時(shí)鐘循環(huán)的數(shù)量；其中，所述第二持續(xù)時(shí)間不同于所述第一持續(xù)時(shí)間，并且其中，根據(jù)不同于所述第一節(jié)拍頻率的第二節(jié)拍頻率在所述第二同步脈沖上均勻地分布預(yù)定固定數(shù)量的節(jié)拍。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的接收器，其中，所述節(jié)拍頻率發(fā)生器還適于在所述第二數(shù)據(jù)傳輸單元中在第二數(shù)據(jù)脈沖期間產(chǎn)生所述第二節(jié)拍頻率；并且其中，所述節(jié)拍計(jì)數(shù)器還適于在整個(gè)第二數(shù)據(jù)脈沖中使所述節(jié)拍計(jì)數(shù)器值以所述第二節(jié)拍頻率增加，從而確定所述第二數(shù)據(jù)脈沖中的節(jié)拍數(shù)量。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的接收器，還包括解碼器，其適于分別使所述第一數(shù)據(jù)脈沖和所述第二數(shù)據(jù)脈沖中的節(jié)拍數(shù)量與所述第一數(shù)據(jù)脈沖和第二數(shù)據(jù)脈沖中編碼的第一多比特?cái)?shù)據(jù)值和第二多比特?cái)?shù)據(jù)值相關(guān)聯(lián)。
全文摘要
本發(fā)明公開的一些實(shí)施例涉及一種用于測(cè)量數(shù)據(jù)脈沖的方法和接收器。在該方法中，測(cè)量第一同步脈沖的持續(xù)時(shí)間。無論第一同步脈沖的持續(xù)時(shí)間如何，在第一同步脈沖上以第一時(shí)間間隔均勻地間隔有預(yù)定固定數(shù)量的節(jié)拍。在第一數(shù)據(jù)脈沖的整個(gè)持續(xù)時(shí)間中，通過以第一時(shí)間間隔周期性地增加節(jié)拍計(jì)數(shù)值來測(cè)量第一數(shù)據(jù)脈沖的持續(xù)時(shí)間。然后，使第一數(shù)據(jù)脈沖末端處的節(jié)拍計(jì)數(shù)值與第一數(shù)據(jù)脈沖上編碼的第一數(shù)字值相關(guān)聯(lián)。
文檔編號(hào)G01R29/02GK102183695SQ201110020720
公開日2011年9月14日 申請(qǐng)日期2011年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月18日
發(fā)明者安德烈亞斯·科洛夫, 迪特馬·柯尼希 申請(qǐng)人:英飛凌科技股份有限公司