專利名稱：降低經(jīng)由差分串行數(shù)據(jù)鏈路耦合的發(fā)送器和接收器的功率使用量的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一般來講，本發(fā)明涉及差分通信鏈路，更具體來講，涉及用于降低經(jīng)由差分串行數(shù)據(jù)鏈路耦合的發(fā)送器和接收器的功率使用量的方法和設(shè)備。
背景技術(shù)：
過去十年中，一直采用外部設(shè)備互連(PCI)標(biāo)準(zhǔn)把外部設(shè)備(例如網(wǎng)卡、調(diào)制解調(diào)器、圖形卡)連接到計(jì)算機(jī)中的微處理器和其它設(shè)備。PCI是一種總線技術(shù)，它通過若干(通常為32-64個(gè))并行通道來傳遞同步數(shù)據(jù)。PCI和PCI-X(外部設(shè)備互連擴(kuò)展)的吞吐量的范圍在133MBps到1.1GBps。
眾所周知，微處理器速度這些年來得到顯著提高。雖然PCI和PCI-X標(biāo)準(zhǔn)目前足以在處理器與輸入/輸出(I/O)設(shè)備之間傳遞數(shù)據(jù)，但如果處理器速度繼續(xù)按照預(yù)期情況提高，則PCI標(biāo)準(zhǔn)不久便會(huì)過時(shí)，因?yàn)榘裀CI標(biāo)準(zhǔn)的速度提高到超過其當(dāng)前極限是極其昂貴的。
為此，最近已經(jīng)開發(fā)了新的I/O體系結(jié)構(gòu)。該體系結(jié)構(gòu)目前被稱作第三代輸入輸出(3GIO)接口標(biāo)準(zhǔn)。與PCI不同，3GIO(有時(shí)稱作Arapahoe)是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)串行通信技術(shù)。3GIO不是包含發(fā)送同步數(shù)據(jù)的32或64通道的總線，而是采用許多較少的通道來傳遞不同步的數(shù)據(jù)。(以3GIO標(biāo)準(zhǔn)傳遞的數(shù)據(jù)包括用來使發(fā)送器和接收器同步的內(nèi)嵌時(shí)鐘信號(hào)。)3GIO體系結(jié)構(gòu)比PCI和PCI-X標(biāo)準(zhǔn)要快得多。它目前允許以2.5G比特/秒傳輸數(shù)據(jù)，并且預(yù)計(jì)擴(kuò)大到銅的理論極限(即10G比特/秒)。
3GIO體系結(jié)構(gòu)的基本鏈路是低電壓差分驅(qū)動(dòng)的連接器對(duì)。如果希望雙向通信，則使用兩個(gè)低電壓差分驅(qū)動(dòng)的連接器對(duì)、即發(fā)送對(duì)和接收對(duì)。設(shè)備之間的帶寬可通過添加連接器對(duì)以形成多個(gè)通信通道來擴(kuò)大。但是，差分鏈路在3GIO體系結(jié)構(gòu)內(nèi)仍然保留兩個(gè)設(shè)備之間的基本通信通道。
3GIO之前的已知差分串行鏈路協(xié)議不斷地通過差分鏈路來交換數(shù)據(jù)。當(dāng)采用這些早期協(xié)議的發(fā)送器沒有實(shí)際數(shù)據(jù)要傳遞時(shí)，通過鏈路傳遞偽數(shù)據(jù)。以這種方式傳遞偽數(shù)據(jù)在AC耦合和/或AC端接的差分鏈路的上下文中是特別符合需要的，因?yàn)榘察o線路(即沒有偽數(shù)據(jù)的線路)上的電壓將隨著AC耦合和/或AC端接電容器放電以及隨后再充電而漂移。這個(gè)電壓可能使線路超出接收器的范圍。
這種不希望的漂移在傳送實(shí)際數(shù)據(jù)時(shí)也可能隨著時(shí)間的過去而出現(xiàn)。為了避免傳送實(shí)際數(shù)據(jù)時(shí)的這種不希望的漂移，編碼方案、如8B10B(即8比特/10比特)被用于采用AC耦合的差分鏈路。選擇上述偽代碼以及8B10B代碼以保證AC耦合電容器兩端的DC電壓電平基本上保持水平(即，在各預(yù)定時(shí)間周期中傳送與“0”比特同樣多的“1”比特，從而避免耦合電容器的不希望的放電/充電)。
由于這涉及電壓漂移，因此功率管理技術(shù)不太經(jīng)常與差分串行數(shù)據(jù)鏈路配合使用。對(duì)于使用功率管理技術(shù)的范圍，進(jìn)入和退出功率管理狀態(tài)由邊帶信號(hào)來驅(qū)動(dòng)。但是，這些邊帶技術(shù)的不利之處在于，它們需要邊帶通信線路，并且涉及長的等待時(shí)間。
附圖簡介

圖1是通過差分串行數(shù)據(jù)鏈路連接的示例發(fā)送器和接收器的示意說明。
圖2是圖1的發(fā)送器的更詳細(xì)視圖。
圖3是圖1的接收器的示意說明，圖中表示成具有根據(jù)本發(fā)明的理論構(gòu)造的靜噪檢波器。
圖4是流程圖，說明圖3的靜噪檢波器的操作。
圖5是圖3的靜噪檢波器的實(shí)現(xiàn)的更詳細(xì)視圖。
圖6是圖3和圖5的積分器和靜噪有效電路的實(shí)現(xiàn)的更詳細(xì)視圖。
圖7是采用DC耦合和DC端接的差分鏈路的電路圖。
圖8是另一種發(fā)送器的示意說明。
圖9是采用DC耦合和AC端接的差分鏈路的電路圖。
圖10是采用AC耦合和DC端接的差分鏈路的電路圖。
圖11是采用AC耦合和AC端接的差分鏈路的電路圖。
圖12是圖表，說明輸入AC耦合電路的帶內(nèi)喚醒信號(hào)，以及AC耦合電路響應(yīng)該喚醒信號(hào)的可能輸出。
圖13是根據(jù)本發(fā)明的理論構(gòu)造的另一個(gè)接收裝置的示意圖。
圖14是與圖1類似的示意說明，但表示第二接收器和第二差分串行數(shù)據(jù)鏈路。
實(shí)例說明雖然本文所公開的設(shè)備和方法特別適合與按照3GIO標(biāo)準(zhǔn)工作的差分串行數(shù)據(jù)鏈路配合使用，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，本發(fā)明的理論絕不是限于3GIO環(huán)境。相反，本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，本發(fā)明的理論可與任何差分串行數(shù)據(jù)鏈路配合使用，而與它采用的通信協(xié)議無關(guān)。
發(fā)送裝置10、接收裝置12和差分串行數(shù)據(jù)鏈路14如圖1所示。為了簡化說明，在圖1的差分鏈路14中僅給出一個(gè)差分對(duì)線路16、18。但是，本領(lǐng)域的技術(shù)人員知道，如果例如對(duì)于鏈路14需要雙向通信和/或附加帶寬，則可包含附加的差分線路對(duì)。
發(fā)送器10通過差分鏈路14產(chǎn)生及發(fā)送差分信號(hào)。發(fā)送器10可按照任何已知的串行數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議、例如3GIO、infiniband、xaui、SATA等工作，并且可通過任何方式來構(gòu)造。發(fā)送器10的一個(gè)示范實(shí)現(xiàn)的示意說明如圖2所示。雖然所示發(fā)送器10是電流型驅(qū)動(dòng)器，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員知道，電壓型驅(qū)動(dòng)器同樣可用于此目的。
為了產(chǎn)生要通過串行鏈路14的線路16、18傳送的高速差信號(hào)，發(fā)送器10配備了一對(duì)晶體管20、22。晶體管20、22可通過例如圖2所示的MOSFETS或者通過其它任何類型的可控開關(guān)器件來實(shí)現(xiàn)。如圖2所示，各晶體管20、22的一個(gè)端子耦合到電源。各晶體管20、22的相對(duì)端子通過驅(qū)動(dòng)器端接阻抗26、28接地。各晶體管20、22的基極與控制器30相聯(lián)系。控制器30(它可例如通過編程微處理器來實(shí)現(xiàn))在相反時(shí)間使晶體管20、22導(dǎo)通和截止，從而通過串行鏈路14的線路16、18產(chǎn)生及發(fā)送差信號(hào)。
更具體來講，控制器30配備了要通過串行鏈路14傳送的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。這個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在與控制器30相關(guān)聯(lián)的隊(duì)列(未示出)中。至少在隊(duì)列包含要傳送的數(shù)據(jù)時(shí)，控制器30根據(jù)用于通過差分鏈路14發(fā)送表示來自隊(duì)列的數(shù)據(jù)的電壓差信號(hào)的通信協(xié)議，使晶體管20、22導(dǎo)通和截止。如圖2所示，最好是通過電阻器實(shí)現(xiàn)的驅(qū)動(dòng)器端接阻抗26、28用于至少在發(fā)送器10經(jīng)由晶體管20、22傳送數(shù)據(jù)時(shí)，把線路16、18偏置到DC電壓。為了發(fā)送邏輯值“1”，控制器30在預(yù)定時(shí)間周期中使其中一個(gè)晶體管20導(dǎo)通而使另一個(gè)晶體管22截止，從而在差分鏈路14上建立電壓差，其中線路16處于高于線路14的電位。為了發(fā)送邏輯值“0”，控制器30在預(yù)定時(shí)間周期中使晶體管22轉(zhuǎn)換為導(dǎo)通狀態(tài)而使晶體管20轉(zhuǎn)換為非導(dǎo)通狀態(tài)，從而在鏈路14上建立電壓差，其中線路18處于高于線路16的電位。
在接收器12處接收線路16、18的相對(duì)電位的變化。如同發(fā)送器10一樣，接收器12可按照任何已知的串行數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議(例如3GIO、infiniband、xaui、SATA等)工作，并且可通過任何方式來構(gòu)造。接收器12的一個(gè)示范實(shí)現(xiàn)的示意說明如圖3所示。
為了接收和解釋串行鏈路14傳送的數(shù)據(jù)信號(hào)，接收器12配備了差分檢波器34。本領(lǐng)域的技術(shù)人員知道，差分檢波器34可通過許多方式來實(shí)現(xiàn)。作為示例而不是限制，差分檢波器34可通過傳統(tǒng)的差分運(yùn)算放大器來實(shí)現(xiàn)。運(yùn)算放大器最好被選擇成具有高增益。
如圖3所示，差分檢波器34的輸出被傳遞到傳統(tǒng)信號(hào)調(diào)節(jié)電路36。信號(hào)調(diào)節(jié)電路36包含諸如濾波器、放大器和/或電平移動(dòng)器的各種傳統(tǒng)電路，并且用作模/數(shù)轉(zhuǎn)換器，以便把差分檢波器34的輸出調(diào)節(jié)成將由數(shù)據(jù)處理電路38讀取的數(shù)字信號(hào)。[雖然在圖3的說明中不是接收器12的一部分，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員知道，數(shù)據(jù)處理電路38(它可以是編程微處理器或其它邏輯器件)可以可選地作為接收器12的組成部分。]當(dāng)線路16上的電壓比線路18上的電壓超出預(yù)定量時(shí)，差分檢波器34和信號(hào)調(diào)節(jié)電路36共同為數(shù)據(jù)處理電路38提供表示邏輯“1”的數(shù)字信號(hào)，而當(dāng)線路18上的電壓比線路16上的電壓超出預(yù)定量時(shí)，為數(shù)據(jù)處理電路38提供表示邏輯“0”的數(shù)字信號(hào)。
為了節(jié)省功率，在接收器12不需要接收數(shù)據(jù)時(shí)，接收器12的一個(gè)或多個(gè)元件進(jìn)入降低功率狀態(tài)。本文所用的“降低功率狀態(tài)”是主要元件使用減少的電或不用電的狀態(tài)。功率相對(duì)正常功率狀態(tài)減少的程度與實(shí)現(xiàn)相關(guān)，并且可以是例如高達(dá)50的因子。所述發(fā)送器10在預(yù)定時(shí)間周期中檢測(cè)到在其隊(duì)列中沒有要傳送的數(shù)據(jù)時(shí)，進(jìn)入降低功率狀態(tài)。接收器12檢測(cè)到在預(yù)定時(shí)間周期中發(fā)送器10沒有發(fā)送數(shù)據(jù)，則所述接收器12或其元件自動(dòng)進(jìn)入降低功率狀態(tài)。換言之，由于當(dāng)發(fā)送器10處于喚醒狀態(tài)時(shí)，所述發(fā)送器10不斷通過鏈路14傳送數(shù)據(jù)(實(shí)際數(shù)據(jù)或偽數(shù)據(jù))，因此在預(yù)定時(shí)間周期中差分串行數(shù)據(jù)鏈路的安靜(即來自發(fā)送器10的數(shù)據(jù)流的中斷)對(duì)于接收器12是表示它應(yīng)該進(jìn)入降低功率狀態(tài)的帶內(nèi)信號(hào)。雖然在接收器12尋找數(shù)據(jù)信號(hào)的缺少作為其進(jìn)入降低功率狀態(tài)的信號(hào)的意義上講，這個(gè)帶內(nèi)信號(hào)是無源的，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員知道，有源帶內(nèi)信號(hào)也可用于此目的。例如，如果需要有源降低功率協(xié)議，則發(fā)送器10可適合于經(jīng)由差分串行數(shù)據(jù)鏈路14向接收器12發(fā)送預(yù)定編碼帶內(nèi)信號(hào)，以及接收器12可適合于在檢測(cè)到預(yù)定編碼帶內(nèi)信號(hào)并對(duì)其解碼后進(jìn)入降低功率狀態(tài)?；蛘?，帶外信號(hào)可用來使接收器12進(jìn)入降低功率狀態(tài)。作為選擇，無論采用例如以上所述的無源帶內(nèi)信令協(xié)議、有源帶內(nèi)信令協(xié)議還是采用帶外信號(hào)來使接收器12進(jìn)入降低功率狀態(tài)，當(dāng)接收器12識(shí)別該帶內(nèi)信號(hào)時(shí)，確認(rèn)信號(hào)可經(jīng)由鏈路14從接收器12發(fā)回到發(fā)送器10。在這種情況下，發(fā)送器10或其部分可在收到確認(rèn)之前一直保持正常功率狀態(tài)，以便在接收器12沒有確認(rèn)第一個(gè)降低功率信號(hào)時(shí)提供重試降低功率信號(hào)的機(jī)制。
回到所述實(shí)例，也就是使用無源帶內(nèi)降低功率信號(hào)和有源帶內(nèi)喚醒信號(hào)以便使接收器12進(jìn)入降低功率狀態(tài)以及喚醒接收器12，接收器12還配備了靜噪檢波器40。所述靜噪檢波器40響應(yīng)通過差分串行數(shù)據(jù)鏈路14接收的預(yù)定帶內(nèi)信號(hào)，使接收器12的一個(gè)或多個(gè)元件進(jìn)入降低功率狀態(tài)和/或喚醒一個(gè)或多個(gè)元件。在圖3所示的設(shè)備中，當(dāng)通過差分鏈路14接收到請(qǐng)求功率降低的帶內(nèi)信號(hào)時(shí)，靜噪檢波器40產(chǎn)生輸出信號(hào)，驅(qū)動(dòng)靜噪有效電路44使接收器12的一個(gè)或多個(gè)元件功率下降；以及當(dāng)通過差分鏈路14接收到請(qǐng)求功率提高的帶內(nèi)信號(hào)時(shí)，靜噪檢波器40產(chǎn)生輸出信號(hào)，驅(qū)動(dòng)靜噪有效電路44提高處于降低功率狀態(tài)的元件的功率。
雖然本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，許多不同形式的帶內(nèi)信號(hào)中的任一種可用來指示靜噪檢波器40使接收器12或其部分進(jìn)入降低功率狀態(tài)，但在所述設(shè)備中，帶內(nèi)信號(hào)是在至少預(yù)定的時(shí)間長度(例如預(yù)定數(shù)量的比特單元)中出現(xiàn)的差分串行數(shù)據(jù)鏈路14的線路16、18之間實(shí)質(zhì)DC差的缺少。當(dāng)發(fā)送器10確定不需要經(jīng)由鏈路14的數(shù)據(jù)傳輸(例如可通過檢測(cè)在某個(gè)預(yù)定時(shí)間長度中發(fā)送器的隊(duì)列中是否沒有數(shù)據(jù)來作出這個(gè)判定)時(shí)，則使兩個(gè)晶體管20、22變?yōu)榻刂範(fàn)顟B(tài)，從而停止經(jīng)由鏈路14發(fā)送差分?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)。因此，線路16、18被靜止，使得它們之間不存在實(shí)質(zhì)的電壓差。在至少預(yù)定時(shí)間周期中的這種實(shí)質(zhì)電壓差的缺少是對(duì)接收器12的預(yù)定帶內(nèi)信號(hào)，表示發(fā)送器10不準(zhǔn)備發(fā)送數(shù)據(jù)，以及接收器或其元件應(yīng)該進(jìn)入降低功率狀態(tài)。在使線路16、18安靜之后，發(fā)送器10可進(jìn)入降低功率狀態(tài)(除非如以上所述預(yù)期確認(rèn)信號(hào))。發(fā)送器10中那些不要求檢測(cè)對(duì)于喚醒發(fā)送器10并將其從降低功率狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檎９β?即喚醒)狀態(tài)的需要的所有元件被驅(qū)動(dòng)為降低功率狀態(tài)，從而保存功率。
當(dāng)接收器12檢測(cè)到在至少預(yù)定時(shí)間周期中線路16、18之間沒有出現(xiàn)實(shí)質(zhì)的DC電壓差，則接收器12或其部分從正常功率狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榻档凸β薁顟B(tài)。接收器12中除要求檢測(cè)喚醒信號(hào)并發(fā)起喚醒序列的那些元件之外的所有元件均被驅(qū)動(dòng)為降低功率狀態(tài)，從而保存功率。
雖然本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，許多不同形式的帶內(nèi)信號(hào)中的任一種可用來指示靜噪檢波器40喚醒接收器12或其部分，但在所述設(shè)備中，帶內(nèi)信號(hào)是在至少預(yù)定的時(shí)間長度(例如預(yù)定數(shù)量的比特單元)中差分串行數(shù)據(jù)鏈路14的線路16、18之間基本保持恒定的DC差。當(dāng)發(fā)送器10確定需要經(jīng)由鏈路14的數(shù)據(jù)傳輸(例如可通過檢測(cè)隊(duì)列中的數(shù)據(jù)來作出這個(gè)判定)時(shí)，則轉(zhuǎn)變?yōu)檎９β?即喚醒)狀態(tài)，并經(jīng)由鏈路14向接收器12發(fā)送帶內(nèi)喚醒信號(hào)。具體來講，發(fā)送器10把線路16、18其中之一或兩者驅(qū)動(dòng)到預(yù)定DC電壓，從而在至少預(yù)定的時(shí)間長度中建立鏈路14的線路16、18之間的預(yù)定電壓差。本領(lǐng)域的技術(shù)人員知道，可通過在至少預(yù)定的時(shí)間周期中把線路之一從初始電壓電平(它可以可選地為零)驅(qū)動(dòng)到不同的電壓電平并保持，或者通過把兩條線路同時(shí)驅(qū)動(dòng)到不同的電壓電平(即，在至少預(yù)定的時(shí)間周期中，把線路16、18中的第一線路驅(qū)動(dòng)到第一DC電壓并保持，以及基本同時(shí)地把線路16、18中的第二線路驅(qū)動(dòng)到不同于第一DC電壓的第二DC電壓并保持)，可實(shí)現(xiàn)線路16、18之間的電壓差。但是，所述實(shí)例在至少預(yù)定的時(shí)間周期中，僅把線路16、18其中之一驅(qū)動(dòng)到預(yù)定DC電壓并保持。
當(dāng)接收器12檢測(cè)到線路16、18之間已經(jīng)在至少預(yù)定時(shí)間周期中保持了DC電壓差，則接收器12或其部分從降低功率狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檎９β薁顟B(tài)。一旦完成了到正常功率狀態(tài)的這種轉(zhuǎn)變，發(fā)送器10向接收器12發(fā)送數(shù)據(jù)。發(fā)送器10最好在發(fā)送帶內(nèi)喚醒信號(hào)之后延遲足夠的時(shí)間周期，從而確保接收器12被適當(dāng)?shù)貑拘巡?zhǔn)備接收數(shù)據(jù)。
或者，不是如上所述的DC信號(hào)，而是可通過AC開關(guān)信號(hào)來實(shí)現(xiàn)帶內(nèi)喚醒信號(hào)。例如，當(dāng)發(fā)送器10確定需要經(jīng)由鏈路14的數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，它進(jìn)入正常功率狀態(tài)，并開始交替使晶體管20、22導(dǎo)通和截止，以便經(jīng)由鏈路14向接收器發(fā)送多個(gè)電壓差信號(hào)作為帶內(nèi)喚醒信號(hào)。電壓差信號(hào)在它們不包含任何信息的意義上講，可構(gòu)成“偽數(shù)據(jù)”。它們?cè)谥辽兕A(yù)定的時(shí)間周期中在線路16、18上的出現(xiàn)(即線路之間的電壓差)構(gòu)成帶內(nèi)喚醒信號(hào)。當(dāng)接收器12識(shí)別這個(gè)帶內(nèi)信號(hào)時(shí)，接收器12或其部分從降低功率狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檎９β薁顟B(tài)。一旦完成了到正常功率狀態(tài)的這種轉(zhuǎn)變，發(fā)送器10向接收器12發(fā)送數(shù)據(jù)。在向接收器發(fā)送實(shí)際數(shù)據(jù)之前，發(fā)送器10在足夠的時(shí)間周期內(nèi)發(fā)送偽數(shù)據(jù)，從而確保接收器12被適當(dāng)?shù)貑拘巡?zhǔn)備接收數(shù)據(jù)。
圖4的流程圖表示靜噪檢波器40的操作的更詳細(xì)視圖。具體來講，在框50，靜噪檢波器40確定差分串行數(shù)據(jù)鏈路14的線路16、18之間的電壓差的絕對(duì)值(|D+-D-|)是否小于或等于預(yù)定門限(K)。差的絕對(duì)值是需要的，因?yàn)殪o噪檢波器40只關(guān)心電壓差的大小而不是它的極性，因?yàn)樵谧銐虻臅r(shí)間周期上的足夠大小的電壓差是數(shù)據(jù)傳遞的指示，而與差的極性無關(guān)。如果差分串行數(shù)據(jù)鏈路14的線路16、18之間的電壓差的絕對(duì)值(|D+-D-|)小于或等于預(yù)定門限(K，它可能為例如80毫伏)，則計(jì)時(shí)器(它可通過觸發(fā)器或傳統(tǒng)計(jì)時(shí)器來實(shí)現(xiàn))被啟動(dòng)(框52)。否則，靜噪檢波器繼續(xù)監(jiān)測(cè)線路16、18中是否有持續(xù)的靜止電壓事件。
假定計(jì)時(shí)器已經(jīng)被啟動(dòng)(框52)，靜噪檢波器40進(jìn)入一個(gè)循環(huán)，其中靜噪檢波器40反復(fù)檢查以確定差分串行數(shù)據(jù)鏈路14的線路16、18之間的電壓差的絕對(duì)值(|D+-D-|)是否小于或等于預(yù)定門限(K)(框54)，直到通過計(jì)時(shí)器測(cè)量出已經(jīng)超過預(yù)定時(shí)間周期(X)(框56)。如果線路16、18之間的電壓差的絕對(duì)值(|D+-D-|)在整個(gè)時(shí)間周期X中保持低于或等于預(yù)定門限(K)，則接收器12進(jìn)入功率管理狀態(tài)(框58)，且計(jì)時(shí)器被重置(框60)。否則，計(jì)時(shí)器被重置(框62)，且控制返回到框50。
當(dāng)接收器12處于功率管理狀態(tài)時(shí)，靜噪檢波器40監(jiān)測(cè)線路16、18以確定差分串行數(shù)據(jù)鏈路14的線路16、18之間電壓差的絕對(duì)值(|D+-D-|)是否超過預(yù)定門限(K)(框64)。如果線路16、18上的電壓差超過該門限，則計(jì)時(shí)器被啟動(dòng)(框66)，以及靜噪檢波器40進(jìn)入一個(gè)循環(huán)，其中靜噪檢波器40反復(fù)檢查以確定差分串行數(shù)據(jù)鏈路14的線路16、18之間電壓差的絕對(duì)值(|D+-D-|)是否大于預(yù)定門限(K)(框68)，直到通過計(jì)時(shí)器測(cè)量出已經(jīng)超過預(yù)定時(shí)間周期(Y)為止(框70)。如果線路16、18之間的電壓差的絕對(duì)值(|D+-D-|)在整個(gè)時(shí)間周期Y中保持高于預(yù)定門限(K)，則接收器12退出功率管理狀態(tài)(框72)，以及計(jì)時(shí)器被重置(框74)。否則，計(jì)時(shí)器被重置(框76)，控制返回到框64。
圖5表示一種示范靜噪檢波器40的更詳細(xì)視圖。在所述實(shí)例中，靜噪檢波器40包括差分檢波器146以檢測(cè)鏈路14的線路16、18之間的電壓差，以及產(chǎn)生表示該差值的輸出信號(hào)。所述靜噪檢波器40的差分檢波器146通過具有低增益的差分運(yùn)算放大器來實(shí)現(xiàn)，使得小的變化不會(huì)被驅(qū)動(dòng)為邏輯“1”或“-1”。如圖5所示，所述靜噪檢波器40還包括整流器147和積分器148。所述整流器147沒有增益，并用于確保到積分器的任何非零輸入具有正極性(即整流器147的輸出是差分檢波器146的輸出的絕對(duì)值)。積分器148用作上述計(jì)時(shí)器，以及對(duì)整流器147的輸出信號(hào)求積分，從而產(chǎn)生積分信號(hào)。積分信號(hào)最好與預(yù)定門限進(jìn)行比較。當(dāng)積分信號(hào)下降到低于該門限時(shí)，靜噪檢波器的輸出(它可以可選地為積分信號(hào))使靜噪有效電路44指示接收器12或其一個(gè)或多個(gè)元件進(jìn)入降低功率狀態(tài)，如上所述。另一方面，當(dāng)積分信號(hào)超過該門限時(shí)，靜噪檢波器40的輸出使靜噪有效電路44指示接收器12或其一個(gè)或多個(gè)元件從降低功率狀態(tài)中醒來，如上所述。
圖6詳細(xì)說明積分器148的一種可能實(shí)現(xiàn)。如圖所示，積分器148可以可選地通過與電阻器156串聯(lián)的電容器150來實(shí)現(xiàn)。因此，在本實(shí)現(xiàn)中，差分檢波器146的輸出信號(hào)的積分通過對(duì)電容器150充電來進(jìn)行。電容器150的規(guī)格最好以如下方式確定如果電容器150兩端的電壓超過預(yù)定門限，則檢波器146所檢測(cè)的電壓差在至少預(yù)定的時(shí)間周期中處于基本適當(dāng)?shù)碾娖?，因此靜噪有效電路44將發(fā)信號(hào)讓處于降低功率狀態(tài)的適當(dāng)元件喚醒。另一方面，如果電容器150兩端的電壓下降到低于預(yù)定門限，則線路16、18之間的電壓差被抑制，以及靜噪有效電路則發(fā)信號(hào)讓適當(dāng)元件進(jìn)入降低功率狀態(tài)。
圖6說明靜噪有效電路44的一種可能實(shí)現(xiàn)。如圖所示，所述靜噪有效電路44包括晶體管154和晶體管155。本領(lǐng)域的技術(shù)人員知道，晶體管154可通過許多方式來實(shí)現(xiàn)，但在所述實(shí)例中，它由PMOS晶體管來實(shí)現(xiàn)。同樣，晶體管155可通過許多方式來實(shí)現(xiàn)，但在所述實(shí)例中，它由NMOS晶體管來實(shí)現(xiàn)。如圖6所示，晶體管154的第一端子耦合到電源。晶體管154的第二端子耦合到第二晶體管155的第一端子。晶體管155的第二端子接地。晶體管154、155的柵極彼此相連，并與積分器148相聯(lián)系。當(dāng)積分信號(hào)達(dá)到足夠的電平時(shí)，晶體管154導(dǎo)通。另一方面，當(dāng)積分信號(hào)接近零電壓時(shí)，晶體管155導(dǎo)通。當(dāng)晶體管154導(dǎo)通時(shí)，晶體管155截止，反之亦然。當(dāng)晶體管154導(dǎo)通時(shí)，在晶體管154的第二端子與晶體管155的第一端子之間設(shè)置的節(jié)點(diǎn)158上產(chǎn)生電壓。當(dāng)晶體管155導(dǎo)通時(shí)，節(jié)點(diǎn)158連接到地。
晶體管154的第二端子與晶體管155的第一端子之間的節(jié)點(diǎn)158連接到接收器112的一些部分或元件，以便發(fā)信號(hào)指示那些部分或元件在正常功率狀態(tài)與降低功率狀態(tài)之間移動(dòng)，如圖3所示。具體來講，當(dāng)電容器150兩端的電壓(即積分信號(hào))達(dá)到足夠的電平、從而把晶體管154轉(zhuǎn)換為導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)，向處于降低功率狀態(tài)的接收器12的元件提供一個(gè)信號(hào)，以便將其喚醒到正常功率狀態(tài)。
對(duì)于此例，與差分串行數(shù)據(jù)鏈路14配合使用的通信協(xié)議要求數(shù)據(jù)(例如實(shí)際數(shù)據(jù)和偽數(shù)據(jù))的連續(xù)交換，因此差分檢波器146和整流器147的輸出信號(hào)足以使電容器150兩端的電壓保持在足夠使晶體管154處于導(dǎo)通狀態(tài)的電平上。另一方面，使鏈路14靜止、從而使差分檢波器146的輸出下降為零導(dǎo)致電容器150按照積分器148的RC時(shí)間常數(shù)放電，使得與電容器150相關(guān)的電壓下降到低于晶體管154的導(dǎo)通門限，從而使晶體管154截止，以及使得當(dāng)電容器電壓接近零時(shí)，晶體管155導(dǎo)通。使晶體管154截止以及使晶體管155導(dǎo)通將把節(jié)點(diǎn)158上的電壓驅(qū)動(dòng)到地，從而發(fā)信號(hào)通知接收器12的至少某個(gè)(某些)部分進(jìn)入降低功率狀態(tài)。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員知道，通過差分串行數(shù)據(jù)鏈路14進(jìn)行通信的發(fā)送器10和接收器12可以是DC耦合(參見圖7和圖9)或者AC耦合的(參見圖10和圖11)。AC耦合常用于發(fā)送器10在不同于接收器12的DC偏置電平工作(即發(fā)送器10和接收器12的共模電壓不同)的情況中。為了保持這個(gè)DC電壓差，AC耦合電容器160、162連接在鏈路14的各線路16、18中，如圖10和圖11所示。在這個(gè)環(huán)境中，線路16、18可被偏置到第一DC電壓電平，而且可通過開始在線路16、18上連續(xù)交換數(shù)據(jù)(偽數(shù)據(jù)或?qū)嶋H數(shù)據(jù))，或者通過把線路16、18其中之一或者兩者驅(qū)動(dòng)到不同的DC電平，產(chǎn)生帶內(nèi)喚醒信號(hào)或數(shù)據(jù)信號(hào)。這個(gè)帶內(nèi)信號(hào)可以可選地引起接收器12的共模電壓的偏移。這種偏移可以可選地作為對(duì)接收器的喚醒信號(hào)。
另一方面，DC耦合可用于在發(fā)送器10與接收器12之間沒有出現(xiàn)任何DC偏壓差的情況中。在DC耦合的上下文中，省略AC耦合電容器160、162。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，分路阻抗164、166常常用于到接收器12的傳輸線路14、16的阻抗匹配。執(zhí)行阻抗匹配以避免信號(hào)反射，這是眾所周知的。當(dāng)僅使用電阻性阻抗時(shí)，如圖7和圖10所示，傳輸線路14、16被稱作DC端接。當(dāng)電容器167耦合在電阻器164、166與地之間時(shí)，如圖9和圖11所示，線路14、16被稱作AC端接。
圖7說明發(fā)送器10和接收器12，它們?cè)谕ㄐ派贤ㄟ^差分串行數(shù)據(jù)鏈路14耦合。這個(gè)電路采用DC耦合和DC端接。圖9說明采用DC耦合與AC端接的發(fā)送器10、接收器12以及差分鏈路14。圖10說明采用AC耦合與DC端接的發(fā)送器10、接收器12以及差分鏈路14。圖11說明采用AC耦合與AC端接的發(fā)送器10、接收器12以及差分鏈路14。由于存在AC耦合電容器160、162和/或AC端接電容器167，因此圖9-11的電路產(chǎn)生了圖7的DC耦合/DC端接電路中沒有出現(xiàn)的問題。
具體來講，在AC耦合和/或AC端接系統(tǒng)中，當(dāng)發(fā)送器10和接收器12處于其降低功率狀態(tài)時(shí)，有能夠允許AC耦合和/或AC端接電容器160、162、167放電。但是，如果低等待時(shí)間是該系統(tǒng)的要求，則這是不希望的。換言之，如果希望快速喚醒接收器12以便開始傳遞數(shù)據(jù)，則AC耦合和端接電容器160、162、167不應(yīng)該被允許放電，因?yàn)樵谀切╇娙萜?60、162、167達(dá)到其充電狀態(tài)之前不應(yīng)該開始傳遞。此外，在降低功率和/或轉(zhuǎn)變(即降低功率狀態(tài)與正常功率狀態(tài)之間的狀態(tài))狀態(tài)期間允許AC耦合和/或端接電容器160、162、167在充電與未充電狀態(tài)之間漂移可能使電容器上的電壓超出接收器12的工作范圍。
為了避免與沒有通信的時(shí)期之后使電容器160、162、167重新充電相關(guān)的延遲，以及避免允許電壓漂移超出接收器12的工作范圍所引起的可能錯(cuò)誤，發(fā)送器10經(jīng)過修改，如圖8所示。具體來講，發(fā)送器10配備了與端接電阻器26、28串聯(lián)的開關(guān)175、176，而且電源177有選擇地經(jīng)由開關(guān)179耦合到線路16、18，用于把線路16、18偏置到預(yù)期DC電壓。當(dāng)發(fā)送器10進(jìn)入降低功率狀態(tài)時(shí)，開關(guān)175、176閉合，從而從線路16、18中消除端接電阻器26、28。線路16、18的各端也經(jīng)由開關(guān)179耦合到電源177。因此，線路16、18上的電壓不允許漂移，而是被維持在電源177的DC偏置電平。因此，AC耦合和/或端接電容器160、162、167不放電，而仍然大約保持在偏置電源的DC電平。
當(dāng)需要喚醒事件時(shí)，通過以下步驟，線路16、18立即準(zhǔn)備好用于通信(1)使開關(guān)175、176開路，從而把端接電阻器26、28重新連接到其相應(yīng)的線路16、18，以及(2)經(jīng)由開關(guān)179從線路16、18斷開電源177。電源177可以可選地始終保持連接到線路16、18，但這種方法將使用多于有選擇地耦合和分離電源177時(shí)的功率，如上所述。DC偏置電源177具有高阻抗，從而降低功率使用量。端接電阻器26、28通過開關(guān)175、176被有效地從電路中斷開，從而節(jié)省功率。如果它們沒有經(jīng)過這種處理，則它們會(huì)從電源177中毫無意義地耗用功率。
圖10說明一個(gè)示范AC耦合電路168，它包括AC耦合電容器160、162和電阻性分路阻抗164、166。由于電容器160、162對(duì)于DC信號(hào)起開路的作用，因此，如果帶內(nèi)喚醒信號(hào)是至少預(yù)定持續(xù)時(shí)間和預(yù)定大小(即數(shù)據(jù)速率低于AC耦合電路168的RC時(shí)間常數(shù))的DC差信號(hào)，則AC耦合電容器160、162不會(huì)讓整個(gè)DC信號(hào)通過。相反，如圖12所示，當(dāng)例如線路16上的發(fā)送器輸出(即AC耦合電路168的輸入信號(hào))看似方波時(shí)，來自AC耦合電路168的輸出看似減幅脈沖。脈沖衰變的時(shí)間率取決于AC耦合電路的RC常數(shù)(例如AC耦合電容器160和分路電阻166的規(guī)格)。因此，在AC耦合和帶內(nèi)DC喚醒信號(hào)的上下文中，帶內(nèi)喚醒信號(hào)到達(dá)接收器12，因此，如果交換速率小于AC時(shí)間常數(shù)，則差分檢波器146可具有顯著低于發(fā)送器10產(chǎn)生的帶內(nèi)喚醒信號(hào)的能量。因此，為了確保積分信號(hào)超過喚醒接收器12或其部分所需的門限，必須適當(dāng)?shù)卮_定AC耦合電容器160和162、分路電阻64和66、積分器48的電容器150的規(guī)格。雖然可選擇許多不同的規(guī)格配置，但是一個(gè)可能的實(shí)例是把耦合電容器160、162的規(guī)格確定為1600皮法(pf)，分路電阻64、66確定為50歐姆，積分器148的電容器10確定為1pf，以及積分器148的電阻器156確定為1000歐姆。另外，帶內(nèi)信號(hào)必須足夠迅速地改變，從而使AC耦合電容器160、162的阻抗顯得較小。換言之，緩慢上升的信號(hào)因AC耦合電容器160、162的阻斷效應(yīng)而不是喚醒信號(hào)的最佳選擇。靜噪檢波器40的RC時(shí)間常數(shù)應(yīng)該小于AC耦合電路的RC時(shí)間常數(shù)。
由于一些接收器12可能沒有設(shè)計(jì)成接收在零伏附近擺動(dòng)的信號(hào)，因此有時(shí)希望把接收器12的輸入DC偏置到預(yù)定電壓。圖10表示實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的的一個(gè)可能方法。具體來講，DC電壓源170連接到線路16、18，以便把這些線路偏置到預(yù)期電平。如圖10所示，阻塞電容器172、174用來保持接收器12的DC偏置輸入與AC耦合電路168的輸出之間的DC隔離。當(dāng)使用阻塞電容器172、174時(shí)，它們的規(guī)格應(yīng)該確定為至少是積分器148的電容器150的十倍。當(dāng)接收器處于降低功率狀態(tài)時(shí)，DC偏置170也可用來把接收器12的輸入保持為恒定DC電平。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員知道，選取阻塞電容器172、174和DC偏置170以便優(yōu)化接收器12的操作。因此，在一些情況下，可能希望消除阻塞電容器172、174，并端接于DC偏置170。在另一些情況下，可能希望消除阻塞電容器172、174以及DC偏置170。本領(lǐng)域的技術(shù)人員非常了解如何選擇輸入偏置電路來優(yōu)化接收器的操作。因此，這個(gè)主題在此不作進(jìn)一步論述。
有可能使用接收器12所接收的帶內(nèi)喚醒信號(hào)的數(shù)量來傳遞信息。例如，根據(jù)需要，所公開的方法和設(shè)備可修改為響應(yīng)順序帶內(nèi)信號(hào)來依次喚醒接收器12的不同部分。具有可被分開喚醒的兩個(gè)不同部分176、178的經(jīng)修改的接收器如圖13所示。
如圖13所示，經(jīng)修改的接收器包括差分檢波器146、積分器148和靜噪有效電路44，如上所述。如圖13所示，靜噪有效電路44用于有選擇地發(fā)信號(hào)通知接收器的至少第一部分178進(jìn)入或退出降低功率狀態(tài)。在經(jīng)修改的接收器中，第二靜噪有效電路182用于有選擇地發(fā)信號(hào)通知接收器的至少第二部分176進(jìn)入或退出降低功率狀態(tài)。在本例中，雖然第一靜噪有效電路44如上所述響應(yīng)第一帶內(nèi)喚醒信號(hào)而發(fā)信號(hào)通知其相應(yīng)的接收器部分178退出降低功率狀態(tài)，但在本例中，第二靜噪有效電路182具有高于第一靜噪有效電路44的門限，使得它不會(huì)響應(yīng)第一帶內(nèi)喚醒信號(hào)而發(fā)信號(hào)通知其相應(yīng)的接收器部分176退出降低功率狀態(tài)。相反，如果經(jīng)由鏈路14從發(fā)送器10所接收的第二帶內(nèi)喚醒信號(hào)使積分器148輸出的積分信號(hào)達(dá)到高于第一電平的第二電平，則第二靜噪有效電路182只喚醒其相應(yīng)的接收器部分176。各種已知的電路可用來使第二靜噪有效電路182不響應(yīng)第一帶內(nèi)信號(hào)，其中包括例如電平移動(dòng)電路，它把到第二靜噪有效電路182的PMOS和NMOS晶體管(類似于靜噪有效電路44的晶體管154、155)的柵極的輸入分成兩半，用于兩個(gè)帶內(nèi)信號(hào)喚醒方法。
第一和第二帶內(nèi)喚醒信號(hào)可以相同?；蛘撸瑤?nèi)喚醒信號(hào)可具有例如持續(xù)時(shí)間和/或大小的差異。雖然為簡潔起見而僅論述了兩個(gè)帶內(nèi)喚醒信號(hào)和兩個(gè)接收器部分176、178，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員知道，任何數(shù)量的帶內(nèi)喚醒信號(hào)可用來喚醒任何數(shù)量的接收器部分，只要沒有背離本發(fā)明的范圍或?qū)嵸|(zhì)。帶外降低功率信號(hào)或者帶內(nèi)降低功率信號(hào)均可用來依次使接收器的各個(gè)部分176、178進(jìn)入降低功率狀態(tài)?；蛘?，上述帶內(nèi)降低功率信令方法可用來使接收器的所有預(yù)期部分進(jìn)入降低功率狀態(tài)，使得雖然接收器的逐個(gè)喚醒可行，但各接收器部分無法依次進(jìn)入降低功率狀態(tài)。
從上文中，本領(lǐng)域的技術(shù)人員知道，已經(jīng)提出一些方法和設(shè)備，用于利用一個(gè)或多個(gè)帶內(nèi)信號(hào)來降低經(jīng)由差分串行數(shù)據(jù)鏈路耦合的發(fā)送器和接收器的功率使用量。有利的是，帶內(nèi)信號(hào)的使用避免了使用邊帶信號(hào)和邊帶連接，這轉(zhuǎn)化為每個(gè)信號(hào)所需的更低成本和更高帶寬。所公開的方法不是基于時(shí)鐘的，而且可與任何差分鏈路通信協(xié)議配合使用。此外，所公開的方法和設(shè)備在沒有傳送數(shù)據(jù)時(shí)實(shí)現(xiàn)明顯的功率節(jié)省。退出和進(jìn)入功率節(jié)省模式(即降低功率狀態(tài))的等待時(shí)間也較低(例如3-200納秒，而且可能在每秒2.5千兆傳輸時(shí)低至1比特單元(例如400皮秒))。
雖然利用上述無源帶內(nèi)信令協(xié)議使接收器12進(jìn)入降低功率狀態(tài)以及利用上述有源帶內(nèi)喚醒協(xié)議把接收器12從降低功率狀態(tài)喚醒到正常功率狀態(tài)是有利的，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員知道，可以按照其它方法，只要沒有背離本發(fā)明的范圍和實(shí)質(zhì)。例如，上述技術(shù)中任一種均可在沒有另一種技術(shù)時(shí)使用(例如，退出降低功率狀態(tài)的帶內(nèi)信令與進(jìn)入降低功率狀態(tài)的帶外信號(hào)結(jié)合，進(jìn)入降低功率狀態(tài)的無源帶內(nèi)信令與退出降低功率狀態(tài)的帶外信號(hào)結(jié)合，進(jìn)入降低功率狀態(tài)的有源帶內(nèi)信令協(xié)議與退出降低功率狀態(tài)的有源帶內(nèi)信令協(xié)議結(jié)合等)，和/或上述兩種技術(shù)都可被其它信令技術(shù)(例如，進(jìn)入降低功率狀態(tài)的有源帶內(nèi)信令協(xié)議與退出降低功率狀態(tài)的帶外信令結(jié)合等)所取代。但是，降低功率信號(hào)其中的至少一個(gè)應(yīng)該是帶內(nèi)信號(hào)(即經(jīng)由差分串行數(shù)據(jù)鏈路14傳送的信號(hào))。
雖然以上論述的大部分集中于使接收器12從降低功率狀態(tài)喚醒到喚醒狀態(tài)，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員知道，本文所公開的帶內(nèi)信令技術(shù)可用于在任何兩個(gè)預(yù)期狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換接收器12。作為示例而不是限制，帶內(nèi)信令技術(shù)可用來使接收器12從降低功率狀態(tài)轉(zhuǎn)變到重置狀態(tài)，或者使接收器12從降低功率狀態(tài)轉(zhuǎn)變到降低功率狀態(tài)，其中接收器12所接收的帶內(nèi)信號(hào)通過第二差分串行數(shù)據(jù)鏈路214被轉(zhuǎn)發(fā)到第二接收器212，如圖14所示。
雖然本文已經(jīng)描述了根據(jù)本發(fā)明的理論構(gòu)造的某些設(shè)備，但本專利的覆蓋范圍不限于此。相反，本專利涵蓋在字面上或者在等效原則下完全落入所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)的本發(fā)明理論的所有實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種與發(fā)送器、接收器以及包括連接所述發(fā)送器和接收器的至少兩條線路的差分串行數(shù)據(jù)鏈路配合使用的方法，包括確定所述差分串行數(shù)據(jù)鏈路的所述至少兩條線路之間的電壓差的絕對(duì)值是否小于預(yù)定門限；以及如果所述差分串行數(shù)據(jù)鏈路的所述至少兩條線路之間的所述電壓差的絕對(duì)值在至少預(yù)定的時(shí)間周期中小于所述預(yù)定門限，則把所述接收器的至少一部分從第一狀態(tài)轉(zhuǎn)變到第二狀態(tài)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述接收器的至少一部分的所述第一狀態(tài)是正常功率狀態(tài)，以及所述第二狀態(tài)是降低功率狀態(tài)。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于還包括把所述發(fā)送器的至少一部分從所述第一狀態(tài)轉(zhuǎn)變到所述第二狀態(tài)。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述接收器的所述轉(zhuǎn)變通過以下步驟來執(zhí)行生成表示所述至少兩條線路之間的所述電壓差的絕對(duì)值的信號(hào)；對(duì)所述生成信號(hào)積分，從而生成積分信號(hào)；以及如果所述積分信號(hào)降到第二預(yù)定門限以下，則發(fā)信號(hào)通知所述接收器的至少一部分進(jìn)入所述第二狀態(tài)。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述生成信號(hào)的積分還包括讓RC電路放電；以及如果與所述RC電路相關(guān)的電壓降到所述第二預(yù)定門限以下，則執(zhí)行對(duì)所述接收器的至少一部分的所述信號(hào)通知。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于還包括當(dāng)預(yù)計(jì)有來自所述發(fā)送器的后續(xù)通信時(shí)，把所述接收器的至少一部分從所述第二狀態(tài)轉(zhuǎn)變到所述第一狀態(tài)。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述接收器從所述第二狀態(tài)到所述第一狀態(tài)的所述轉(zhuǎn)變通過以下步驟來執(zhí)行對(duì)所述RC電路充電；以及如果與所述RC電路相關(guān)的電壓超過所述第二預(yù)定門限，則發(fā)信號(hào)通知所述接收器的至少一部分退出所述第二狀態(tài)。
8.一種與發(fā)送器、接收器以及包括連接所述發(fā)送器和接收器的至少兩條線路的差分串行數(shù)據(jù)鏈路配合使用的方法，包括在所述接收器上檢測(cè)所述至少兩條線路之間的實(shí)質(zhì)電壓差的缺少；以及如果所檢測(cè)的所述實(shí)質(zhì)電壓差的缺少基本上連續(xù)地維持了至少預(yù)定的時(shí)間周期，則使所述接收器從正常功率狀態(tài)轉(zhuǎn)變到降低功率狀態(tài)。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述接收器的所述轉(zhuǎn)變通過以下步驟來執(zhí)行生成表示所述至少兩條線路之間電壓差的絕對(duì)值的信號(hào)；對(duì)所述生成信號(hào)積分，從而生成積分信號(hào)；以及如果所述積分信號(hào)降到預(yù)定門限以下，則發(fā)信號(hào)通知所述接收器的至少一部分進(jìn)入所述降低功率狀態(tài)。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述生成信號(hào)的積分還包括讓RC電路放電；以及如果與所述RC電路相關(guān)的電壓降到所述預(yù)定門限以下，則執(zhí)行對(duì)所述接收器的至少一部分的所述信號(hào)通知。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于還包括當(dāng)預(yù)計(jì)有來自所述發(fā)送器的后續(xù)通信時(shí)，使所述接收器的至少一部分從所述降低功率狀態(tài)轉(zhuǎn)變到所述正常功率狀態(tài)。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述接收器從所述第二狀態(tài)到所述正常功率狀態(tài)的所述轉(zhuǎn)變通過以下步驟來執(zhí)行對(duì)所述RC電路充電；以及如果與所述RC電路相關(guān)的所述電壓超過所述預(yù)定門限，則發(fā)信號(hào)通知所述接收器的至少一部分退出所述降低功率狀態(tài)。
13.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于還包括使所述發(fā)送器的至少一部分從所述正常功率狀態(tài)轉(zhuǎn)變到所述降低功率第二狀態(tài)。
14.一種與發(fā)送器、接收器以及連接所述發(fā)送器和接收器的差分串行數(shù)據(jù)鏈路配合使用的方法，包括檢測(cè)經(jīng)由所述差分串行數(shù)據(jù)鏈路接收的預(yù)定帶內(nèi)信號(hào)；以及響應(yīng)所述預(yù)定帶內(nèi)信號(hào)而使所述接收器的至少第一部分從正常功率狀態(tài)轉(zhuǎn)變到降低狀態(tài)。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述預(yù)定帶內(nèi)信號(hào)是在預(yù)定的時(shí)間周期中出現(xiàn)的、所述差分串行數(shù)據(jù)鏈路上的實(shí)質(zhì)電壓差的缺少。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于還包括經(jīng)由所述差分串行數(shù)據(jù)鏈路向所述接收器傳送第二預(yù)定帶內(nèi)信號(hào)；以及響應(yīng)所述第二預(yù)定帶內(nèi)信號(hào)而使所述接收器的至少第二部分從所述正常功率狀態(tài)轉(zhuǎn)變到所述降低功率狀態(tài)。
17.一種與包括至少兩條線路的差分串行數(shù)據(jù)鏈路配合使用的接收器，包括靜噪檢波器，檢測(cè)所述至少兩條線路之間實(shí)質(zhì)電壓差的缺少以及生成輸出信號(hào)；積分器，對(duì)所述電壓差的所述輸出信號(hào)積分，從而生成積分信號(hào)；以及靜噪有效電路，如果所述積分信號(hào)降到第一預(yù)定門限以下，則發(fā)信號(hào)通知所述接收器的至少第一部分進(jìn)入降低功率狀態(tài)。
18.如權(quán)利要求17所述的接收器，其特征在于，所述積分器包括RC電路。
19.如權(quán)利要求16所述的接收器，其特征在于還包括第二靜噪有效電路，如果所述積分電壓降到低于所述第一預(yù)定門限的第二預(yù)定門限以下，則發(fā)信號(hào)通知所述接收器的至少第二部分進(jìn)入所述降低功率狀態(tài)。
20.一種與發(fā)送器、接收器以及具有至少兩條線路的差分串行數(shù)據(jù)鏈路配合使用的方法，包括檢測(cè)當(dāng)前在所述發(fā)送器與所述接收器之間不需要通信的情況；使所述發(fā)送器的至少一部分轉(zhuǎn)變到降低功率狀態(tài)；檢測(cè)經(jīng)由所述差分串行數(shù)據(jù)鏈路接收的第一預(yù)定帶內(nèi)信號(hào)；響應(yīng)所述第一預(yù)定帶內(nèi)信號(hào)而使所述接收器的至少一部分轉(zhuǎn)變到降低功率狀態(tài)；檢測(cè)當(dāng)前在所述發(fā)送器與所述接收器之間需要通信的情況；使所述發(fā)送器的至少所述部分轉(zhuǎn)變到正常功率狀態(tài)；把第二預(yù)定帶內(nèi)信號(hào)從所述發(fā)送器傳送到所述接收器；以及響應(yīng)所述第二預(yù)定帶內(nèi)信號(hào)而使所述接收器的至少所述部分轉(zhuǎn)變到正常功率狀態(tài)。
21.如權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，所述發(fā)送器和接收器是DC耦合的，以及所述差分串行數(shù)據(jù)鏈路被DC端接于所述發(fā)送器和接收器。
22.如權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，所述發(fā)送器和接收器是DC耦合的，以及所述差分串行數(shù)據(jù)鏈路被AC端接于所述接收器并且被DC端接于所述發(fā)送器。
23.如權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，所述發(fā)送器和接收器是DC耦合的，以及所述差分串行數(shù)據(jù)鏈路被AC端接于所述接收器和所述發(fā)送器。
24.如權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于，使所述發(fā)送器的至少所述部分轉(zhuǎn)變到所述降低功率狀態(tài)還包括使所述差分串行數(shù)據(jù)鏈路的所述至少兩條線路斷開與所述發(fā)送器相關(guān)的至少兩個(gè)端接電阻器；以及在所述發(fā)送器上把DC偏置電壓連接到所述差分串行數(shù)據(jù)鏈路的所述第一和第二條線。
25.如權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，所述發(fā)送器和接收器是AC耦合的，以及所述差分串行數(shù)據(jù)鏈路被DC端接于所述發(fā)送器和所述接收器。
26.如權(quán)利要求25所述的方法，其特征在于，使所述發(fā)送器的至少所述部分轉(zhuǎn)變到所述降低功率狀態(tài)還包括使所述差分串行數(shù)據(jù)鏈路的所述至少兩條線路斷開與所述發(fā)送器相關(guān)的至少兩個(gè)端接電阻器；以及在所述發(fā)送器上把DC偏置電壓連接到所述差分串行數(shù)據(jù)鏈路的所述第一和第二條線。
27.如權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，所述發(fā)送器和接收器是AC耦合的，而且所述差分串行數(shù)據(jù)鏈路被AC端接于所述接收器以及被DC端接于所述發(fā)送器。
28.如權(quán)利要求27所述的方法，其特征在于，使所述發(fā)送器的至少所述部分轉(zhuǎn)變到所述降低功率狀態(tài)還包括使所述差分串行數(shù)據(jù)鏈路的所述至少兩條線路斷開與所述發(fā)送器相關(guān)的至少兩個(gè)端接電阻器；以及在所述發(fā)送器上把DC偏置電壓連接到所述差分串行數(shù)據(jù)鏈路的所述第一和第二條線。
29.一種系統(tǒng)，包括發(fā)送器，通過生成第一帶內(nèi)信號(hào)并進(jìn)入第一降低功率狀態(tài)來響應(yīng)預(yù)定事件；接收器，通過轉(zhuǎn)變到第二降低功率狀態(tài)來響應(yīng)所述第一帶內(nèi)信號(hào)；以及差分串行數(shù)據(jù)鏈路，耦合所述發(fā)送器和所述接收器。
30.如權(quán)利要求29所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一帶內(nèi)信號(hào)為無源信號(hào)。
31.如權(quán)利要求29所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一帶內(nèi)信號(hào)為有源信號(hào)。
32.如權(quán)利要求29所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)送器響應(yīng)第二預(yù)定事件而生成第二帶內(nèi)信號(hào)并退出所述第一降低功率狀態(tài)，以及所述接收器通過退出所述第二降低功率狀態(tài)來響應(yīng)所述第二帶內(nèi)信號(hào)。
33.如權(quán)利要求32所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第二帶內(nèi)信號(hào)為無源信號(hào)。
34.如權(quán)利要求32所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第二帶內(nèi)信號(hào)為有源信號(hào)。
35.一種與差分串行數(shù)據(jù)鏈路配合使用的發(fā)送器，包括開關(guān)電路；以及控制器，控制所述開關(guān)電路通過所述差分串行數(shù)據(jù)鏈路來傳送差分信號(hào)，所述控制器響應(yīng)預(yù)定事件而使所述發(fā)送器轉(zhuǎn)變到降低功率狀態(tài)，并且生成表示進(jìn)入所述降低功率狀態(tài)的第一帶內(nèi)信號(hào)。
36.如權(quán)利要求35所述的發(fā)送器，其特征在于，所述預(yù)定狀態(tài)是在預(yù)定的時(shí)間周期中出現(xiàn)沒有要傳送的數(shù)據(jù)的狀態(tài)。
37.如權(quán)利要求35所述的發(fā)送器，其特征在于，所述發(fā)送器在所述差分串行數(shù)據(jù)鏈路上生成第二帶內(nèi)信號(hào)以指示退出所述降低功率狀態(tài)。
38.一種與差分串行數(shù)據(jù)鏈路配合使用的發(fā)送器，包括端接阻抗；在具有所述端接阻抗的電路中的第一開關(guān)，當(dāng)所述發(fā)送器進(jìn)入降低功率狀態(tài)時(shí)，把所述端接阻抗從所述差分串行數(shù)據(jù)鏈路斷開；以及第二開關(guān)，當(dāng)所述發(fā)送器進(jìn)入所述降低功率狀態(tài)時(shí)，把DC電源連接到所述差分串行數(shù)據(jù)鏈路。
39.如權(quán)利要求38所述的發(fā)送器，其特征在于還包括控制所述第一和第二開關(guān)的控制器。
40.如權(quán)利要求39所述的發(fā)送器，其特征在于還包括連接到所述端接阻抗的開關(guān)電路，所述開關(guān)電路由所述控制器控制，以便通過所述差分串行數(shù)據(jù)鏈路傳送差分信號(hào)。
全文摘要
公開了采用差分串行數(shù)據(jù)鏈路上的帶內(nèi)信號(hào)以降低鏈路所耦合的發(fā)送器和接收器的功率使用量的方法和設(shè)備。
文檔編號(hào)G06F13/40GK1653406SQ03810283
公開日2005年8月10日 申請(qǐng)日期2003年1月17日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月14日
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