專利名稱：數(shù)字通信方法和數(shù)字通信系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及如權(quán)利要求1和2所述的數(shù)字通信方法以及和權(quán)利要求18和19所述的數(shù)字通信系統(tǒng)。
本發(fā)明是針對(duì)助聽器中的問題提出的。然而其解決方案可有意義地推廣，原則上能用于設(shè)備單元間的數(shù)字通信。
在助聽器中人們愈來愈多地對(duì)信號(hào)，尤其是音頻信號(hào)進(jìn)行數(shù)字處理，為此使用一個(gè)稱之為“數(shù)字信號(hào)處理”單元的DSP的單元。此DSP根據(jù)助聽器的配置連接于不同數(shù)量的，不同的或相同的外設(shè)單元，例如一個(gè)或多個(gè)聲/電轉(zhuǎn)換器，T-線圈，如用于調(diào)節(jié)放大量的電位器等控制裝置，接口單元等。一般情況下這些單元是模擬單元。為了能適應(yīng)與DSP的連接，在助聽器所用模擬外設(shè)單元上直接集成模/數(shù)(A/D)-變換器，這樣下面說明出發(fā)點(diǎn)是外設(shè)單元具有串行數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)輸出口。這可參見同一申請(qǐng)人的專利申請(qǐng)PCT/CH98/00502，本申請(qǐng)將其作為附錄A附在后面。其中敘述了當(dāng)今的數(shù)字助聽器配置。此附錄A應(yīng)是本申請(qǐng)的有機(jī)組成部分。
在上述申請(qǐng)中建議通過一個(gè)三線-連接系統(tǒng)，如一個(gè)I2S-總線和相應(yīng)的接口單元，來實(shí)現(xiàn)外設(shè)單元和中央數(shù)字處理單元DSP間的通信，就像菲力浦公司的產(chǎn)品那樣。
這種總線-結(jié)構(gòu)由于其安裝硬件和軟件的簡單性和其能耗而被證實(shí)最適用于助聽器。
因此本發(fā)明基于這種三線-總線結(jié)構(gòu)，其中在數(shù)據(jù)線SD上傳輸串行數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，在第二根線WS上傳輸選通信號(hào)，在第三根線SCL上傳輸時(shí)鐘信號(hào)。按照上述申請(qǐng)主要用于助聽器的，以這種三線總線工作的系統(tǒng)可借助圖1進(jìn)行說明，以便基本上理解作為本申請(qǐng)基礎(chǔ)的這一發(fā)明。
除了供電導(dǎo)線外，在數(shù)字信號(hào)處理單元DSP和兩個(gè)外設(shè)單元3之間有三線-總線連接5。在導(dǎo)線SCL上傳送系統(tǒng)-時(shí)鐘信號(hào)，通常它在DSP中產(chǎn)生(圖中未示出)。在第二根導(dǎo)線，即數(shù)據(jù)傳輸線或簡稱數(shù)據(jù)線SD上由兩個(gè)外設(shè)單元3寫串行數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)并傳送到DSP。外設(shè)單元具有輸出數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)輸出口ASD，相應(yīng)地，DSP具有數(shù)據(jù)輸入口ESD。
第三根導(dǎo)線，即所謂的“字-選通-導(dǎo)線”WS通常由DSP送一個(gè)選通信號(hào)到其上，該信號(hào)以其相應(yīng)的二進(jìn)制狀態(tài)確定兩個(gè)外設(shè)單元3中的哪一個(gè)何時(shí)可以寫數(shù)據(jù)到公共數(shù)據(jù)線SD上并傳送給DSP。
尤其在具有圖1所示總線系統(tǒng)的助聽器中存在著下述需求在保持三線-總線系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)DSP和外設(shè)單元3之間的雙向數(shù)據(jù)通信，而不像圖1所示那樣僅可實(shí)現(xiàn)從外設(shè)單元3至DSP的單向通信。
在圖1所示系統(tǒng)中還存在其它的問題。如果系統(tǒng)如上所述硬件被配置，DSP完全不知道有多少外設(shè)單元-一個(gè)還是兩個(gè)-被連接于它，同樣一個(gè)被考察的外設(shè)單元3不知道它是單獨(dú)連接在總線上，還是第二個(gè)這種單元也被連接于同一總線5上。在無外界干預(yù)的情況下寫數(shù)據(jù)到SD上存在著沖突，每個(gè)存在的單元都認(rèn)為例如在WS導(dǎo)線為′1′-狀態(tài)下自己有權(quán)寫數(shù)據(jù)。
本發(fā)明是在下列單元間進(jìn)行數(shù)字通信的方法·一個(gè)第一單元-DSP-，它具有串行數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)輸入口ESD，·至少兩個(gè)可連接的第二單元3，其每一個(gè)有一個(gè)串行數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)輸出口ASD，其中第一單元DSP的輸入口ESD通過公共數(shù)據(jù)線SD與連接的第二單元的輸出口ASD相連接，并且在此方法中串行數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)從連接的第二單元經(jīng)上述數(shù)據(jù)線SD饋送給第一單元，數(shù)據(jù)傳輸受一個(gè)經(jīng)過一個(gè)公共選通線WS送到連接的第二單元3的二進(jìn)制選通信號(hào)和一個(gè)通過時(shí)鐘線SCL饋送給所有連接的單元的時(shí)鐘信號(hào)的控制。
從上述這種方法和這種數(shù)字通信系統(tǒng)出發(fā)，本專利申請(qǐng)的目的在于，·也可以進(jìn)行第一單元-DSP-和例如連接的外設(shè)單元-3-之間的數(shù)據(jù)通信；·在初始化階段中識(shí)別現(xiàn)行的系統(tǒng)配置，以便根據(jù)結(jié)果進(jìn)行受控適配和避免導(dǎo)線SD上的沖突。
應(yīng)著重指出，雖然本發(fā)明的方法基于兩個(gè)外設(shè)單元可通過上述三線-總線系統(tǒng)與DSP單元連接，本發(fā)明可擴(kuò)展為多于兩個(gè)的外設(shè)單元連接于一個(gè)DSP，這一點(diǎn)由以下的說明可見。
上述第一項(xiàng)任務(wù)的解決方案是第一單元與第二單元這樣進(jìn)行通信在第一單元的二進(jìn)制選通信號(hào)上疊加數(shù)據(jù)信號(hào)，并且在相應(yīng)連接的第二單元上接收和求出數(shù)據(jù)。
為此建議一個(gè)如權(quán)利要求18所述的數(shù)字通信系統(tǒng)。
上述第二項(xiàng)任務(wù)的解決方案是在初始化階段在一個(gè)或多個(gè)相應(yīng)連接的第二單元上加相互獨(dú)立的串行數(shù)字隨機(jī)信號(hào)到數(shù)據(jù)線上，并且在此線上觀測(cè)是否出現(xiàn)一個(gè)給定的信號(hào)狀態(tài)，此狀態(tài)能明確有力地證實(shí)連接的第二單元的數(shù)量。
實(shí)現(xiàn)此任務(wù)的數(shù)字通信系統(tǒng)如權(quán)利要求19所述。
雖然在某些情況下單獨(dú)實(shí)現(xiàn)上述第一項(xiàng)任務(wù)或第二項(xiàng)任務(wù)就能滿足應(yīng)用需求，在下面優(yōu)化的本發(fā)明實(shí)施形式中建議的方法和數(shù)字通信系統(tǒng)是同時(shí)實(shí)現(xiàn)兩項(xiàng)任務(wù)的解決方案，如權(quán)利要求3或權(quán)利要求20所述。
如上所述，作為本發(fā)明出發(fā)點(diǎn)的任務(wù)及其解決方案源自助聽器的發(fā)展，考慮到助聽器中存在的小型化和能量問題。
此外在下面本發(fā)明實(shí)施形式中，如權(quán)利要求4所述第一單元是助聽器的數(shù)字信號(hào)處理單元，它連接的第二單元是助聽器的外設(shè)單元，如聲/電轉(zhuǎn)換器，電致動(dòng)元件，此外如T-線圈，如電位器或切換開關(guān)等控制裝置，接口單元等。
在本發(fā)明的另一優(yōu)化實(shí)施形式中如權(quán)利要求5所述，外設(shè)單元，例如并且典型地是聲/電轉(zhuǎn)換器，它通過一個(gè)最好集成在一起的A/D-變換器作用于數(shù)據(jù)線上。
在本發(fā)明的另一優(yōu)化實(shí)施形式中如權(quán)利要求6所述如此產(chǎn)生隨機(jī)信號(hào)在作為數(shù)據(jù)輸出口的A/D-變換器的輸入端加噪聲信號(hào)，但是最好直接利用A/D-變換器-輸出口上的幾個(gè)LSB(最低有效位)的量化噪聲。
關(guān)于沖突的解決方案，即哪個(gè)第二單元何時(shí)可以對(duì)數(shù)據(jù)線進(jìn)行寫操作，如權(quán)利要求7所述，是這樣處置的只有一個(gè)連接的第二單元能同時(shí)檢測(cè)到上面所述的規(guī)定信號(hào)狀態(tài)。
如果只在一個(gè)連接的第二單元上檢測(cè)到這個(gè)狀態(tài)，則此單元知道例如另一個(gè)第二單元也被連接，如權(quán)利要求8所述，最好在首先檢測(cè)到此狀態(tài)的第二單元上由加在選通線WS上的選通信號(hào)確定的被考察第二單元的選通相位被反轉(zhuǎn)。
若開始時(shí)初始化WS＝′1′作為選通相位，則在識(shí)別的第二單元上定義WS＝′0′作為選通相位。這樣已識(shí)別的第二單元在選通寫數(shù)據(jù)操作時(shí)間上不同于或互補(bǔ)于第二個(gè)連接的第二單元這樣就避免了在同一數(shù)據(jù)線SD上寫數(shù)據(jù)操作的沖突。
在一個(gè)優(yōu)化實(shí)施形式中如權(quán)利要求9所述在每個(gè)第二單元上也抓取數(shù)據(jù)線上的信號(hào)，并且將它與同時(shí)出現(xiàn)在此單元上的隨機(jī)信號(hào)進(jìn)行邏輯與操作。此外最好如權(quán)利要求10所述那樣，連接的第二單元的隨機(jī)信號(hào)通過一個(gè)線“與”連接加到數(shù)據(jù)線上，并且在數(shù)據(jù)線的狀態(tài)為′0′，而相應(yīng)的隨機(jī)信號(hào)的狀態(tài)為1時(shí)推斷出存在兩個(gè)第二單元。
因?yàn)橥ǔ５谝粏卧辉试S在一個(gè)開放的輸入口上的數(shù)據(jù)傳輸線上的信號(hào)是電位不確定的，這可能是重要的一個(gè)被考察的連接的第二單元也確切地知道沒有另一個(gè)存在。如權(quán)利要求11所述這是如此實(shí)現(xiàn)的每一個(gè)連接的第二單元在經(jīng)過一個(gè)給定時(shí)間間隔后如果它自己沒有檢測(cè)到上述規(guī)定信號(hào)，并且在選通信號(hào)對(duì)其進(jìn)行寫封鎖的相位中在數(shù)據(jù)線上沒有出現(xiàn)隨機(jī)信號(hào)，它就視自己是單獨(dú)地連接于數(shù)據(jù)線的第二單元。
在如權(quán)利要求12所述的一個(gè)優(yōu)化實(shí)施形式中在已知是單獨(dú)連接于數(shù)據(jù)線上的第二單元上，在對(duì)其寫封鎖的相位中置一個(gè)確定的電位到數(shù)據(jù)線上，最好是一個(gè)對(duì)應(yīng)于邏輯狀態(tài)′0′的電位。
這樣，在初始化階段，在沒有第一單元配合的情況下單方面識(shí)別有幾個(gè)，一個(gè)還是兩個(gè)第二單元連接到公共總線上。此外還實(shí)現(xiàn)存在兩個(gè)單元時(shí)調(diào)整數(shù)據(jù)寫的權(quán)限，以及在僅有一個(gè)第二單元時(shí)在任何情況下產(chǎn)生符合第一單元要求的電狀態(tài)到數(shù)據(jù)線上。
上述初始化階段最好通過接通對(duì)上述單元的供電來啟動(dòng)，并且在規(guī)定數(shù)量的SCL-周期后結(jié)束，如權(quán)利要求13所述。
如果如權(quán)利要求14所述那樣多于兩個(gè)的第二單元連接于單個(gè)第一單元，仍然對(duì)所有存在的單元使用一個(gè)公共的SCL-時(shí)鐘線和一個(gè)公共的選通線WS，而每一對(duì)和/或初始化的一對(duì)第二單元有一個(gè)附加的數(shù)據(jù)線。這樣一方面保持僅有兩個(gè)第二單元可以在一個(gè)公共的數(shù)據(jù)線上寫操作，另一方面繼續(xù)利用三線-總線連接的優(yōu)越性。
參照上面所述的識(shí)別和避免沖突的方法，在多于兩個(gè)的第二單元連接于第一單元時(shí)所述的配置識(shí)別和沖突避免按照本發(fā)明對(duì)每個(gè)存在的數(shù)據(jù)線進(jìn)行。
這樣在運(yùn)行了規(guī)定的時(shí)段，即初始化階段之后，在所有存在的數(shù)據(jù)線上連接的第二單元的數(shù)量被識(shí)別，并且無沖突地安排數(shù)據(jù)寫操作-選通。
特別是，當(dāng)多于兩個(gè)的第二單元與一個(gè)第一單元連接，并且僅有一根公共的選通線作用于所有存在的第二單元時(shí)，這是必要的若要第一單元按權(quán)利要求1和本發(fā)明的主要觀點(diǎn)通過選通線與第二單元通信，連接的第二單元應(yīng)作為接收站可尋址。
為此目的，如權(quán)利要求15所述，在至少部分的連接的第二單元上利用數(shù)字的隨機(jī)信號(hào)產(chǎn)生地址，并且最好在上述初始化階段之后借助于隨機(jī)信號(hào)來產(chǎn)生，如權(quán)利要求2所述，此隨機(jī)信號(hào)在初始化階段被用于完成識(shí)別過程。
如權(quán)利要求16所述，這樣產(chǎn)生的所有第二單元的隨機(jī)地址被讀入第一單元中，并且被相互比較，如果至少兩個(gè)被比較的地址相同，符合本發(fā)明(見權(quán)利要求1)的第一單元通過選通線命令所有第二單元產(chǎn)生新的隨機(jī)地址。
此外如權(quán)利要求17所述，第一單元僅在規(guī)定的選通信號(hào)區(qū)段內(nèi)在其上產(chǎn)生數(shù)字信號(hào)，并且其中主要是命令數(shù)據(jù)，這保證了在選通線上加的選通信號(hào)和所述數(shù)據(jù)信號(hào)之間不發(fā)生沖突。
本發(fā)明系統(tǒng)或具有一個(gè)這樣的系統(tǒng)的助聽器的優(yōu)化實(shí)施形式如權(quán)利要求21至30所述。
下面借助于


本發(fā)明的實(shí)施例。
附圖中
圖2是基于圖1一個(gè)具有本發(fā)明雙向通信能力的本發(fā)明的系統(tǒng)，圖3在時(shí)間軸上簡單示出本發(fā)明通過疊加選通信號(hào)和數(shù)據(jù)信號(hào)在選通線上形成的信號(hào)，圖4以簡化信號(hào)流圖/功能方框圖的形式示出一個(gè)按本發(fā)明工作的本發(fā)明第二單元的輸出級(jí)的優(yōu)化實(shí)施形式，它最好利用在圖2和3所示系統(tǒng)中，圖5類似于圖2示出一個(gè)具有多于兩個(gè)的可連接于第一單元的第二單元的本發(fā)明系統(tǒng)，圖6簡化地以功能框圖/信號(hào)流圖的形式示出本發(fā)明所用第二單元所用的優(yōu)化輸出級(jí)用來隨機(jī)產(chǎn)生地址的部分。
圖2簡要示出了一個(gè)按本發(fā)明方法工作的本發(fā)明系統(tǒng)。其中采用了與圖1中相同的標(biāo)號(hào)。不同于圖1的配置，DSP1具有與用于選通線WS的輸出口相連接的一個(gè)編碼器10，外設(shè)單元3a，3b在其用于連接選通線WS的輸入口具有相應(yīng)的解碼器12。
圖3在時(shí)間軸上示出通常具有周期性的二進(jìn)制選通信號(hào)Sws，它以現(xiàn)有的規(guī)定并對(duì)應(yīng)圖1所示的現(xiàn)有系統(tǒng)加到選通線WS上。在I3a表示的相位中，我們授權(quán)一個(gè)外設(shè)單元，例如3a寫數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)線SD上，在互補(bǔ)的相位II3b中授權(quán)另一個(gè)連接的外設(shè)單元，例如3b。按照本發(fā)明現(xiàn)在在選通信號(hào)Sws的規(guī)定時(shí)段φ內(nèi)，像圖3中簡要示出的那樣，由DSP1的編碼器10傳送數(shù)據(jù)DA，尤其是命令數(shù)據(jù)，到外設(shè)單元3a，3b，并且在那里數(shù)據(jù)被相應(yīng)解碼器12解碼。為了由DSP1有目的和可選擇地開啟一個(gè)或必要時(shí)多個(gè)存在的外設(shè)，下面還要說明這一點(diǎn)，與Sws信號(hào)疊加的數(shù)據(jù)DA必要時(shí)包含相應(yīng)外設(shè)單元3的呼叫地址。
這樣就可以通過三線-總線連接在外設(shè)單元和DSP1之間進(jìn)行雙向通信，一方面通過數(shù)據(jù)總線SD從外設(shè)單元到DSP1，另一方面通過選通線WS從DSP1到外設(shè)單元3。
如果現(xiàn)在一個(gè)系統(tǒng)有如圖1或最好如圖2那樣的硬件配置，則可以存在一個(gè)或兩個(gè)外設(shè)單元3。此外，連接的外設(shè)單元3通過同一選通線WS首先被饋給相同的選通信號(hào)Sws，并且首先兩個(gè)單元都認(rèn)為在例如圖3所示相I中被授權(quán)寫數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)線SD上，因而這時(shí)對(duì)線SD的寫選通存在著競爭。
圖4簡要示出在圖1和最好圖2系統(tǒng)上考慮本發(fā)明第二項(xiàng)任務(wù)的外設(shè)單元3上存在的輸出級(jí)的一個(gè)優(yōu)化設(shè)計(jì)。能完成本發(fā)明這個(gè)任務(wù)的所有存在的外設(shè)單元最好有如圖4所示的輸出級(jí)和有同樣結(jié)構(gòu)。這對(duì)于結(jié)構(gòu)上具有所述系統(tǒng)的助聽器中的外設(shè)單元尤為有效。在圖4中用虛線框起來的一個(gè)或兩個(gè)外設(shè)單元3連接到數(shù)據(jù)線SD上。
A/D變換器14以其輸出口A14作用于一個(gè)輸出-場(chǎng)效應(yīng)管(金屬氧化物場(chǎng)效應(yīng)管)16上，通過它以一個(gè)“線與”-連接將第二單元的A/D-變換器的輸出信號(hào)A14送到數(shù)據(jù)線SD上。
在初始化階段，即識(shí)別系統(tǒng)的主要硬件配置和排除數(shù)據(jù)寫操作的沖突的階段中，A/D變換器14的輸入像圖中用開關(guān)S18簡要示出的那樣，從有效信號(hào)-路徑N切換到噪聲源上，例如切換到圖示的電阻18上。在“偶然位置”的開關(guān)S18的切換最好通過最早給系統(tǒng)加供電電壓來啟動(dòng)。用A/D-變換器14在相應(yīng)連接的外設(shè)單元上實(shí)現(xiàn)一個(gè)隨機(jī)信號(hào)發(fā)生器，這樣實(shí)現(xiàn)了相互獨(dú)立的隨機(jī)信號(hào)發(fā)生器。首先，連接的兩個(gè)外設(shè)單元3在選通相位，例如圖3所示的相位I同時(shí)送這樣產(chǎn)生的數(shù)字的隨機(jī)信號(hào)到數(shù)據(jù)線SD上。在另一優(yōu)化實(shí)施形式中變換器14的一個(gè)或一對(duì)LSB(最低有效性)被用作隨機(jī)信號(hào)。通常A/D變換器在其LSB產(chǎn)生一個(gè)噪聲信號(hào)。在此情況下作為外接噪聲源工作的電阻18被去掉(圖中未示出)，這時(shí)僅有輸出A14的所述LSB被利用。
在每一個(gè)連接的外設(shè)單元3中，數(shù)據(jù)線SD上瞬時(shí)電信號(hào)經(jīng)一個(gè)反相器20輸出并與A/D-變換器14當(dāng)時(shí)的輸出信號(hào)A14一起送到一個(gè)與門22。
如果A/D-變換器14的輸出信號(hào)是“1”，并且SD-線上呈現(xiàn)的電位是“0”，這意味著另一個(gè)第二外設(shè)單元作用在數(shù)據(jù)線SD上，并且其A/D-變換器的輸出信號(hào)在此時(shí)刻為“0”。這個(gè)明顯證實(shí)在同一數(shù)據(jù)線SD上存在兩個(gè)外設(shè)單元的狀態(tài)作用于門22上并且由圖中雙穩(wěn)態(tài)單元24存儲(chǔ)。
基于數(shù)據(jù)線SD上的隨機(jī)信號(hào)，如果有兩個(gè)外設(shè)單元連接到數(shù)據(jù)線SD上，則在規(guī)定的時(shí)間間隔之后這個(gè)記錄在雙穩(wěn)態(tài)單元24中，證實(shí)配置的信號(hào)總會(huì)出現(xiàn)，出現(xiàn)概率依賴于所選時(shí)間間隔的長度。與門22保證了連接的兩個(gè)外設(shè)單元3中在同一時(shí)刻僅有一個(gè)能檢測(cè)到上述狀態(tài)，這樣這些單元中的一個(gè)將總是檢測(cè)到此狀態(tài)的那個(gè)單元。
隨著雙穩(wěn)態(tài)單元24的設(shè)置，即識(shí)別出在數(shù)據(jù)線SD上有兩個(gè)外設(shè)單元工作，在識(shí)別出的外設(shè)單元上，如圖中用切換開關(guān)25和反相器26簡要示出的那樣，例如加在A/D-變換器14的使能-輸入端E上的由導(dǎo)線WS來的選通信號(hào)被反相。
這樣，用于上述識(shí)別出的外設(shè)單元3的寫選通相對(duì)于原來呈現(xiàn)的狀態(tài)反相，例如切換到圖3中的相位II。
在識(shí)別出存在兩個(gè)單元3時(shí)，首先識(shí)別出這個(gè)狀態(tài)的單元改變選通時(shí)段，而存在的另一個(gè)單元繼續(xù)在原來的選通信號(hào)相位上，例如圖3中的相位I中寫數(shù)據(jù)到導(dǎo)線SD上。當(dāng)然那個(gè)不知道有兩個(gè)單元連接到SD上，且其雙穩(wěn)態(tài)單元24未被設(shè)置的外設(shè)單元沒有關(guān)于存在兩個(gè)單元還是只有它連接到SD上的信息。
在許多情況下-如以下所說明的那樣-重要的是當(dāng)僅連接一個(gè)外設(shè)時(shí)，此配置能直接和無懷疑地識(shí)別。雖然已經(jīng)檢測(cè)出存在另一個(gè)單元的那個(gè)單元“知道”兩個(gè)單元作用在數(shù)據(jù)線SD上，然而沒有檢測(cè)到此狀態(tài)的一個(gè)外設(shè)單元不知道是另一個(gè)單元已經(jīng)檢測(cè)到這個(gè)狀態(tài)并作出了相應(yīng)反應(yīng)，還是事實(shí)上只有它單獨(dú)被連接。
如果圖1或圖2所示系統(tǒng)中只有一個(gè)外設(shè)單元單獨(dú)連接到數(shù)據(jù)總線SD上，并且在選通信號(hào)Sws的周期內(nèi)寫數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)總線WS上，在非-寫選通相位數(shù)據(jù)線SD的電位是不確定的。如圖4中單元21所示，這是因?yàn)樵诜?寫選通相位中輸出ASD被信號(hào)WS“浮動(dòng)”連接。數(shù)據(jù)線SD的這種電狀態(tài)一般在DSP1的輸入口ESD是不可靠的，通常也是沒有被考慮的，因?yàn)橐郧暗南到y(tǒng)被設(shè)計(jì)為肯定與兩個(gè)外設(shè)單元3一起工作。
如果單元上的雙穩(wěn)態(tài)單元24沒有設(shè)置，即這個(gè)單元沒有檢測(cè)到另一外設(shè)單元的存在，該被考察的外設(shè)單元3被作為唯一的連接到數(shù)據(jù)線SD上，并且在選通線WS上的選通信號(hào)的寫封鎖相位中沒有數(shù)字的隨機(jī)信號(hào)加到數(shù)據(jù)線SD上。
如圖4所示，雙穩(wěn)態(tài)單元24的反相輸出信號(hào)，A/D-變換器14使能輸入端E上的反相選通信號(hào)以及數(shù)據(jù)線SD上的反相信號(hào)在邏輯與門30中相與，此與門的輸出端在以下情況下產(chǎn)生一個(gè)“1”信號(hào)，·被考察單元沒有檢測(cè)到另一個(gè)單元(單元24沒有設(shè)置)，并且·選通信號(hào)位于此單元不選通的相位中，而且·在此選通相位時(shí)在數(shù)據(jù)線SD上沒有隨機(jī)信號(hào)產(chǎn)生。
如果這個(gè)狀態(tài)被檢測(cè)到，則另一個(gè)雙穩(wěn)態(tài)單元32被設(shè)置，其輸出在邏輯與門34與反相的選通信號(hào)Sws相與。如開關(guān)單元36所示，這樣在被考察單元3的寫封鎖時(shí)段中數(shù)據(jù)線SD被接到確定的，例如參考電位上，如果這個(gè)單元單獨(dú)工作在數(shù)據(jù)線上的話。
這相應(yīng)于置“0”信號(hào)在數(shù)據(jù)線SD上。
這樣在上述初始化階段在沒有DSP1的幫助的情況下不僅排除了數(shù)據(jù)線SD上的寫操作沖突，也保證了在單個(gè)外設(shè)單元被連接時(shí)在寫封鎖相位中數(shù)據(jù)線SD上出現(xiàn)確定的電位。
顯然，對(duì)于例如按圖4實(shí)現(xiàn)的上述初始化階段與DSP1的通信是不必要的。上述初始化階段最好在給連接的外設(shè)單元接通供電電壓時(shí)啟動(dòng)，并且在每個(gè)外設(shè)單元中定時(shí)器15通過計(jì)數(shù)例如4096個(gè)SCL周期來確定上述初始化階段應(yīng)持續(xù)多長時(shí)間。如前所述，此時(shí)間間隔決定了檢測(cè)在公共數(shù)據(jù)線SD上是否連接了兩個(gè)外設(shè)單元3的可靠程度。
由此可見，實(shí)現(xiàn)第一項(xiàng)任務(wù)，即實(shí)現(xiàn)雙向通信的發(fā)明和實(shí)現(xiàn)第二項(xiàng)任務(wù)，即在初始化階段識(shí)別配置和排除寫操作沖突的發(fā)明是相互獨(dú)立的，然而，如下所述，尤其是在一個(gè)符合本發(fā)明的具有數(shù)字通信系統(tǒng)的音響裝置中這兩個(gè)發(fā)明最好一起被實(shí)現(xiàn)。
圖5示出基于圖2基本系統(tǒng)的一個(gè)本發(fā)明系統(tǒng)，但是其中同一個(gè)DSP1′連接任意多個(gè)外設(shè)單元3a，3b…3x。
圖5中例如一臺(tái)具有本發(fā)明系統(tǒng)的助聽器上的外設(shè)單元3x例如由話筒，T-線圈，電位器，無線通信-發(fā)送/接收單元，以及接口單元構(gòu)成，如圖示，它們都具有一個(gè)A/D-變換器14。每個(gè)這樣的單元像前面所述那樣工作，并且有例如像圖4所示那樣的結(jié)構(gòu)。所有存在的外設(shè)單元3x通過公共的時(shí)鐘線SCL和公共的選通線WS與DSP1′連接。每對(duì)外設(shè)單元3x及每個(gè)著手組建的對(duì)有一個(gè)數(shù)據(jù)線SD1，SD2，SDy，圖5中對(duì)于例如5個(gè)示出的外設(shè)單元有三個(gè)數(shù)據(jù)線SD1至SD3。
在這樣的系統(tǒng)中上述初始化階段對(duì)每對(duì)存在的外設(shè)單元3x及每個(gè)數(shù)據(jù)線SDy進(jìn)行。
在執(zhí)行了上述初始化過程之后，在數(shù)據(jù)線上不再存在寫操作沖突，選通線WS上的選通信號(hào)Sws的二進(jìn)制狀態(tài)中的一個(gè)按成對(duì)方式分別對(duì)應(yīng)于外設(shè)單元中的一個(gè)。
尤其是在圖5的配置下，其中多于兩個(gè)的外設(shè)單元連接于一個(gè)DSP1′，存在著以下問題本發(fā)明從DSP1至外設(shè)單元3x的數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)如圖2及3的所示那樣在一根選通線WS上完成。
在前述初始化階段結(jié)束后，以圖3所示方式由DSP1′發(fā)出一個(gè)“產(chǎn)生地址”命令到公共的選通線WS上，此命令在所有連接的外設(shè)單元3x中有相同的解釋。初始化階段的結(jié)束由定時(shí)器15控制，它起動(dòng)解碼器單元12，如圖6所示。
如圖6所示，選通線WS上的“產(chǎn)生地址”命令在所有外設(shè)單元3的現(xiàn)已啟動(dòng)的解碼器單元12上解碼，使得在規(guī)定時(shí)間間隔τ內(nèi)繼續(xù)作為隨機(jī)信號(hào)發(fā)生器使用的A/D-變換器14一方面寫隨機(jī)信號(hào)序列到數(shù)據(jù)線SD上，另一方面同時(shí)分別存儲(chǔ)隨機(jī)地址到地址存儲(chǔ)器40中，該序列與在圖4中單元24中的選通確定信號(hào)一起構(gòu)成地址。
基于所有外設(shè)單元3x中的隨機(jī)信號(hào)發(fā)生器的獨(dú)立性，在相應(yīng)地址存儲(chǔ)器40中存儲(chǔ)的并同時(shí)送到SD上的隨機(jī)地址以高的概率互不相同。
當(dāng)然，相應(yīng)的外設(shè)單元3x在初始化階段相應(yīng)分配給它的，符合圖3WS選通信號(hào)的寫選通相位I或II中寫隨機(jī)地址，這在圖6中未示出。
在一根數(shù)據(jù)線上，例如SD1連接的兩個(gè)外設(shè)單元總是具有不同的地址，因?yàn)槠鋵戇x通情況根據(jù)線WS上的周期被確定并且構(gòu)成地址的一部分。
這樣可以肯定，每個(gè)被考察的數(shù)據(jù)線SDx連接于顯然可尋址的外設(shè)單元，因?yàn)榫哂袉卧?4的存儲(chǔ)狀態(tài)的選通相位總是被規(guī)定為排斥的地址。然而可能出現(xiàn)這種情況一個(gè)連接在一根數(shù)據(jù)線SD上的外設(shè)單元的地址與一個(gè)連接在另一根數(shù)據(jù)線SD上的外設(shè)單元的地址一致，這樣這兩個(gè)單元具有相同的寫選通相位。如果在DSP1中確認(rèn)了這個(gè)情況，則起動(dòng)另一次“產(chǎn)生地址”命令，此命令通過對(duì)判為有一致的地址的外設(shè)單元的共同尋址專給到這些外設(shè)單元。這一直進(jìn)行到所有連接的外設(shè)單元在存儲(chǔ)器40，24中存儲(chǔ)了不同的地址，并且這些地址也在DSP1′中被保存。
由于所用隨機(jī)信號(hào)發(fā)生器的獨(dú)立性，在存在多個(gè)外設(shè)單元時(shí)這個(gè)過程也在較短時(shí)間內(nèi)完成。
當(dāng)然這也是可能的至少在一部分存在的外設(shè)單元中預(yù)先例如在ROM中規(guī)定地址，實(shí)際中通過硬件編程放在ROM中。
利用上述方法和上述通信系統(tǒng)，基于三線-總線連接可實(shí)現(xiàn)最簡單的，有多種應(yīng)用的連接，它尤其適用于助聽器中。附錄A助聽器本發(fā)明涉及如權(quán)利要求1所述的助聽器以及如權(quán)利要求9所述的用于制造助聽器的方法。
助聽器是非常復(fù)雜的系統(tǒng)。為了滿足消費(fèi)者的各種需求，有必要提供大量相互不同的硬件配置方案。這不僅對(duì)生產(chǎn)而且對(duì)銷售和助聽器適配帶來了非常影響開支的多樣性，例如在生產(chǎn)中必須制造，命名和檢驗(yàn)大量相互不同的裝置配置，在銷售時(shí)需要相應(yīng)的庫房，并且在助聽器適配時(shí)對(duì)應(yīng)消費(fèi)者的個(gè)人需求，根據(jù)當(dāng)前的裝置配置必須選擇不同的程序。
本發(fā)明的任務(wù)在于，從上面所述助聽器出發(fā)解決這些問題。為此至少部分外設(shè)單元具有確認(rèn)單元，其輸出與一個(gè)比較單元的輸入連接。此外一個(gè)確認(rèn)標(biāo)志存儲(chǔ)單元連接于比較單元的輸入側(cè)。比較單元在輸出側(cè)連接于配置存儲(chǔ)單元。
因?yàn)橹辽俨糠值?，最好是所有的外設(shè)單元能被確認(rèn)，并且比較單元根據(jù)外設(shè)單元提供的確認(rèn)標(biāo)志，在與多種可能性進(jìn)行比較之后開啟存儲(chǔ)在當(dāng)前硬件配置中的外設(shè)，因此具有以下優(yōu)點(diǎn)助聽器一次性組裝，自我確認(rèn)，通過比較單元得知哪些是與其配置有關(guān)的外設(shè)單元。
因?yàn)樽源_認(rèn)無需諸如在包裝箱上的說明，避免了在生產(chǎn)檢驗(yàn)，在銷售中和在適配助聽器時(shí)可能發(fā)生的錯(cuò)誤，避免了當(dāng)前的助聽器由于被誤認(rèn)的涉及外設(shè)單元的另一種配置而被測(cè)試，銷售或適配。
在一個(gè)優(yōu)化實(shí)施形式中，比較單元的輸出連接于信號(hào)處理單元的工作方式選擇輸入端。這樣可以只允許那些允許在當(dāng)前實(shí)際系統(tǒng)狀態(tài)下運(yùn)行的處理在信號(hào)處理單元中進(jìn)行，工作程序例如通過一個(gè)無線收發(fā)信機(jī)以無線方式裝載，這樣可以檢查對(duì)流行的系統(tǒng)狀態(tài)的兼容情況。
在另一個(gè)優(yōu)化的本發(fā)明助聽器的實(shí)施形式中，在外設(shè)單元和中央信號(hào)處理單元間通過總線以及通過接口單元建立連接。顯然，在常規(guī)助聽器中，中央數(shù)字信號(hào)處理單元與相應(yīng)存在的外設(shè)單元必須硬連接。外設(shè)單元涉及愈多選件，與中央信號(hào)處理單元的連接線愈多。其數(shù)量嚴(yán)重影響所述信號(hào)處理單元所需芯片面積，這對(duì)于力圖使助聽器袖珍化來說是一個(gè)嚴(yán)重的缺點(diǎn)。通過上述連接用總線和接口實(shí)現(xiàn)，硬連接線數(shù)可達(dá)到最小，它們根據(jù)硬件配置被使用，并且線上的信號(hào)按指定配置被信號(hào)處理單元確認(rèn)和解釋?？赡艿耐庠O(shè)包括麥克風(fēng)，通用傳感器，揚(yáng)聲器，通用執(zhí)行元件，收發(fā)信機(jī)，即無線發(fā)射機(jī)和/或接收機(jī)，手動(dòng)操作的選擇開關(guān)，音量調(diào)節(jié)器(電位器)，例如存放信號(hào)處理單元的處理參數(shù)的只讀存儲(chǔ)器，例如用于處理協(xié)議的寫/讀存儲(chǔ)器等。
這些外設(shè)單元可以進(jìn)一步分為音頻信號(hào)器件類，如傳感器，執(zhí)行元件，放大器濾波器等，以及控制元件類，如收發(fā)信機(jī)，選擇開關(guān)，存儲(chǔ)器等。
最好第一根總線和第一個(gè)接口單元用于上述第一，第二根總線和第二個(gè)接口單元用于上面第二。第一個(gè)接口單元有優(yōu)點(diǎn)地基于至少三線的接口單元構(gòu)成，第二個(gè)接口單元基于至少兩線的接口單元構(gòu)成。一方面I2S適于用作三線的接口單元，另一方面I2C適于用作兩線的接口單元，兩者均由菲力浦公司提供。
原則上信號(hào)處理單元/總線/外設(shè)單元的連接也可通過另外的接口單元實(shí)現(xiàn)，例如音頻工程公司的AES-3接口單元和摩托羅拉的SPI接口單元。
實(shí)際的配置也確定哪些信號(hào)被傳送到中央信號(hào)處理單元，從而同時(shí)確定了哪些控制參量被傳送。如果外設(shè)單元的確認(rèn)在本發(fā)明收音裝置中自動(dòng)進(jìn)行，則提供了以下可能性從多個(gè)可能的信號(hào)處理配置中自動(dòng)激活與流行的具有外設(shè)單元的配置對(duì)應(yīng)的那個(gè)，或者例如從外部來實(shí)現(xiàn)，例如通過一個(gè)無線收發(fā)信機(jī)，即無線方式實(shí)現(xiàn)。這樣就消除了以下問題在一個(gè)助聽器中實(shí)現(xiàn)的信號(hào)處理過程根本不對(duì)應(yīng)于當(dāng)前的包含外設(shè)單元的配置。
在另一個(gè)優(yōu)化實(shí)施形式中本發(fā)明的助聽器具有一個(gè)輸出端，它與助聽器中的配置存儲(chǔ)單元相連接。這提供了以下可能性在將助聽器掛到一個(gè)計(jì)算機(jī)支持的適配裝置上時(shí)，具有其當(dāng)前配置的助聽器在適配裝置上申報(bào)和確認(rèn)，從而排除在適配時(shí)由于有關(guān)助聽器配置的錯(cuò)誤假設(shè)而造成的錯(cuò)誤。此通信也可無線方式實(shí)現(xiàn)，這時(shí)上述輸出由一個(gè)無線收發(fā)信機(jī)構(gòu)成。
制造助聽器的本發(fā)明方法如權(quán)利要求10所述。本發(fā)明制造方法的其它優(yōu)化實(shí)施形式如其它權(quán)利要求所述。
下面借助附圖舉例說明本發(fā)明。附圖中圖1借助信號(hào)流/功能框圖說明本發(fā)明助聽器的基本原理，圖2示出本發(fā)明助聽器的一個(gè)優(yōu)化實(shí)施方案，圖3示出按照?qǐng)D2方案的，本發(fā)明助聽器的一個(gè)優(yōu)化實(shí)施形式。
圖1中本發(fā)明助聽器包含一個(gè)具有信號(hào)輸入端E和信號(hào)輸出端A的中央數(shù)字信號(hào)處理單元1。外設(shè)單元3E及3A連接到信號(hào)輸入端E和信號(hào)輸出端A。外設(shè)單元3E可以是例如傳感器，例如麥克風(fēng)，通用聲學(xué)/電子變換器，也可以是控制器件，例如用無線收發(fā)信機(jī)的遙控器，程序切換單元，音量控制單元等。外設(shè)單元3A主要可以是執(zhí)行元件，如一個(gè)或多個(gè)電子/機(jī)械的或電子/電子的輸出變換單元。
如圖1所示，信號(hào)處理單元1的輸入側(cè)至少有一個(gè)外設(shè)3E，其輸出側(cè)至少有一個(gè)外設(shè)3A。對(duì)應(yīng)于外設(shè)單元3E給出的信號(hào)在中央信號(hào)處理單元1上有數(shù)字和/或后接模/數(shù)變換器(圖中未示出)的模擬輸入端。同樣按照被外設(shè)單元3A處理的信號(hào)，單元1的輸出側(cè)有數(shù)字輸出端和/或前接數(shù)/模變換器的模擬輸出端。
至少為兩個(gè)的外設(shè)單元3中的每一個(gè)具有一個(gè)確認(rèn)標(biāo)志存儲(chǔ)器5。在確認(rèn)標(biāo)志存儲(chǔ)器5中存放的信息主要用于說明被考察外設(shè)單元的型號(hào)，例如麥克風(fēng)型號(hào)，遙控器型號(hào)等。
按照助聽器的硬件配置，一個(gè)確認(rèn)過程被啟動(dòng)。如圖中循環(huán)單元7簡要示出的那樣，在此過程中按序讀所有存在的確認(rèn)標(biāo)志存儲(chǔ)器5，并且必要時(shí)確定沒有外設(shè)單元被掛到空連接端5r上。通過單元7，確認(rèn)標(biāo)志存儲(chǔ)器5存儲(chǔ)的內(nèi)容被送給一個(gè)比較單元9。所有對(duì)存在的信號(hào)處理單元1可能出現(xiàn)的外設(shè)單元與它們的相應(yīng)確認(rèn)標(biāo)記一起被記載在只讀存儲(chǔ)器11中。
為了確保存在的信號(hào)處理單元1和只讀存儲(chǔ)器11是相互匹配的，即實(shí)際存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器11中的外設(shè)單元確認(rèn)標(biāo)志記載適配于相應(yīng)的信號(hào)處理單元1，作為第一個(gè)確認(rèn)步驟，一個(gè)存儲(chǔ)在信號(hào)處理單元1的確認(rèn)標(biāo)志存儲(chǔ)器51中的確認(rèn)標(biāo)志記載通過單元7和比較單元9與只讀存儲(chǔ)器11中相應(yīng)確認(rèn)標(biāo)志存儲(chǔ)器511存儲(chǔ)的內(nèi)容進(jìn)行比較，并且確認(rèn)這個(gè)存儲(chǔ)器或其內(nèi)容。
接著，如循環(huán)單元13所簡要示出的，在比較單元9中借助于確認(rèn)標(biāo)志存儲(chǔ)器5中的記載依序確認(rèn)存放在只讀存儲(chǔ)器11中的當(dāng)前裝置配置的外設(shè)單元3的種類或型號(hào)中的哪些存在和哪些不存在。如果存在型號(hào)X的信號(hào)處理單元1和型號(hào)M和N的外設(shè)單元，則比較單元的輸出側(cè)在助聽器-配置存儲(chǔ)器15中存儲(chǔ)裝置配置X，M，N，并且如只讀存儲(chǔ)器11所示，其它型號(hào)A，B等的外設(shè)單元也可與型號(hào)X的當(dāng)前信號(hào)處理單元1相組合。
配置存儲(chǔ)器15在輸出側(cè)連接于信號(hào)處理單元1。借助于存在的硬件配置，如圖1中所示的開關(guān)單元17，激活信號(hào)處理單元1的對(duì)應(yīng)SMN或可能的外設(shè)單元一個(gè)特殊的處理模式。如果處理模式軟件沒有裝載在信號(hào)處理單元1中，則可以基于配置-存儲(chǔ)器15中的已知配置中斷處理模式軟件的裝載，此處理模式不適用于當(dāng)前裝置的硬件配置。如圖1所簡要示出的，如果存在一個(gè)無線收發(fā)信機(jī)30，通過它以無線方式將信號(hào)處理單元1用所需要的處理程序裝載，如開關(guān)單元17a所示，通過無線收發(fā)信機(jī)的下載避免了用于一個(gè)不對(duì)應(yīng)配置X，M，N的處理軟件的下載。
此外，配置-存儲(chǔ)器15的輸出最好送到助聽器的一個(gè)輸出端HGA。在適配助聽器時(shí)這個(gè)輸出饋送給微機(jī)支持的適配單元19，這樣助聽器以其自己的配置在適配單元19中被確認(rèn)。并且(圖中未示出)在優(yōu)化實(shí)施形式中上述輸出端HGA可以實(shí)現(xiàn)在無線收發(fā)信機(jī)上(HGA′)。對(duì)于立體的信號(hào)處理需要存在一個(gè)無線收發(fā)信機(jī)30，最好是一定存在它。這樣存在的兩個(gè)信號(hào)處理單元1可以互相通信，或者最好立體的信號(hào)處理在一個(gè)公共的單元1中進(jìn)行。
在圖2所示另一個(gè)優(yōu)化實(shí)施形式中在中央數(shù)字信號(hào)處理單元1與外設(shè)單元3，以及與只讀存儲(chǔ)器11，例如一個(gè)EEPROM，以及用于裝置的適配，與一個(gè)外部適配裝置之間的通信原理上通過一個(gè)總線21實(shí)現(xiàn)，并且通過接口至所述的單元。標(biāo)準(zhǔn)接口被用作接口單元(圖中未示出)是有好處的，最好應(yīng)用簡單的接口單元，尤其是僅具有兩個(gè)或三個(gè)信號(hào)線的接口，例如I2C接口，I2S接口，它們目前由菲力浦公司出售，或者AES-3接口(音頻工程公司)或SPI接口(摩托羅拉公司)。
如圖2所示，外設(shè)單元3和中央信號(hào)處理單元1之間在必要時(shí)至少部分地通過總線21建立兩路通信接續(xù)，通過它借助于圖1說明的器件識(shí)別標(biāo)志可以從外設(shè)單元到中央信號(hào)處理單元傳送其它專用數(shù)據(jù)，如其它的配置參數(shù)，工作選件和/或更改數(shù)據(jù)，從中央信號(hào)處理單元1也可輸出數(shù)據(jù)返回給外設(shè)單元。最好中央信號(hào)處理單元1如圖2所示包含信號(hào)處理部件1a及信號(hào)處理部件1b，它們通過總線21控制和監(jiān)測(cè)配置識(shí)別。
圖3示出一個(gè)符合圖2說明的原理的優(yōu)化實(shí)施形式。外設(shè)單元原則上分為音頻信號(hào)單元或器件3AU和控制單元或控制器件3S，并且根據(jù)型號(hào)被視作音頻信號(hào)器件及純控制器件或混合的控制器件。音頻信號(hào)器件3AU通過第一根總線21AU和相應(yīng)接口(圖中未示出)與信號(hào)處理單元1的信號(hào)處理部件1a連接，而控制器件3S通過第2根總線21S和相應(yīng)接口與信號(hào)處理單元1的控制部件1b連接。為形成音頻器件3AU，總線21AU和信號(hào)處理部件1a間的連接，最好使用不同于用于控制器件3S，總線21S和控制部件16之間連接的專用接口單元。
上述第一連接最好采用三線的接口單元，它最好是基于前述種類的I2S接口。
上述第二連接，即控制連接，最好采用兩線的接口單元，尤其是基于前述種類的I2C接口。
混合外設(shè)單元參與音頻信號(hào)處理并且被控制或進(jìn)行控制，如圖中虛線所示，它們與相應(yīng)的音頻連接接口或控制連接接口，并且也與存在的第二根總線連接。
本發(fā)明助聽器提供了一種真正意義的“插入-放音”模式的系統(tǒng)，這意味著大大降低生產(chǎn)成本，減少到中央信號(hào)處理單元的連接配置，尤其是進(jìn)一步避免了由于人為的粗心大意而造成的錯(cuò)誤包裝，錯(cuò)誤配置，錯(cuò)誤適配等。
1.具有中央數(shù)字信號(hào)處理單元(1)的助聽器，該單元在輸入和輸出側(cè)與數(shù)字的、混合的和/或模擬的外設(shè)單元(3E，3A)連接，其特征在于，至少部分外設(shè)單元包含一個(gè)確認(rèn)單元(5)，其輸出端連接于比較單元(9)的輸入端，比較單元另一輸入端與確認(rèn)標(biāo)志存儲(chǔ)單元(11)連接，并且在輸出側(cè)與配置存儲(chǔ)單元(15)連接。
2.如權(quán)利要求1所述的助聽器，其特征在于，比較單元(9)的輸出端用一個(gè)工作方式選擇輸入(17)連接到信號(hào)處理單元(1)上。
3.如權(quán)利要求1或2所述的助聽器，其特征在于，外設(shè)單元和中央信號(hào)處理單元之間的連接通過至少一根總線及相應(yīng)接口單元形成。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的助聽器，其特征在于，助聽器上有一個(gè)輸出端(HGA，HGA′)，它與配置存儲(chǔ)單元(15)連接。
5.如權(quán)利要求3所述的助聽器，其特征在于，接口單元包含三線的接口單元和/或兩線的接口單元。
6.如權(quán)利要求3所述的助聽器，其特征在于，作為外設(shè)單元的音頻信號(hào)器件通過第一根總線和第一接口單元與信號(hào)處理單元連接，作為外設(shè)單元的控制器件通過第二根總線和第二接口單元與信號(hào)處理單元連接，并且第一接口單元最好至少是三線的接口，第二接口單元最好至少是兩線的接口，第一最好基于I2S接口，第二最好基于I2C接口。
7.如權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的助聽器，其特征在于，外設(shè)單元包含一個(gè)或多個(gè)下列單元傳感器，執(zhí)行元件，無線收發(fā)信機(jī)，手動(dòng)選擇開關(guān)，電位器。
8.如權(quán)利要求4所述的助聽器，其特征在于，輸出端由一個(gè)無線收發(fā)信機(jī)構(gòu)成。
9.制造具有一個(gè)中央數(shù)字信號(hào)處理單元和與其連接的外設(shè)單元的助聽器的方法，其特征在于，外設(shè)單元與中央數(shù)字信號(hào)處理單元一起組裝，然后外設(shè)單元的確認(rèn)標(biāo)志被自動(dòng)查詢和存儲(chǔ)。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，利用查詢到的外設(shè)單元確認(rèn)標(biāo)志，選擇信號(hào)處理單元的工作方式，最好阻止不適合于當(dāng)前外設(shè)單元的工作方式的運(yùn)行。
11.如權(quán)利要求9或10所述的方法，其特征在于，根據(jù)確認(rèn)結(jié)果，對(duì)進(jìn)入和/或來自數(shù)字信號(hào)處理單元的連線上的信號(hào)作不同的解釋。
本發(fā)明涉及具有中央信號(hào)處理單元(1)的助聽器。它在輸入和輸出側(cè)連接外設(shè)單元(3E，3A)。每個(gè)外設(shè)單元具有一個(gè)確認(rèn)單元(5)，其輸出端連接于比較單元(9)的輸入端。比較單元的另一輸入端連接可能的確認(rèn)標(biāo)志存儲(chǔ)單元(11)，輸出側(cè)連接到配置存儲(chǔ)單元(15)。用這種方法實(shí)現(xiàn)助聽器外設(shè)單元配置的自確認(rèn)。
權(quán)利要求
1.用于在以下單元間進(jìn)行數(shù)字通信的方法，·一個(gè)第一單元(DSP1)，它至少具有一個(gè)串行數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)輸入口(ESD)，·至少二個(gè)可連接的第二單元(3a，3b)，其具有一個(gè)串行數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)輸出口(ASD)，其中第一單元(DSP1)的輸入口(ESD)通過一個(gè)公共的數(shù)據(jù)線(SD)與各個(gè)連接的第二單元(3a，3b)的輸出口(ASD)相連接，并且在此方法中從各個(gè)連接的第二單元(3a，3b)輸出的串行數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，通過上述數(shù)據(jù)線(SD)送給第一單元(DSP1)，此傳送由一個(gè)通過選通線(WS)送給連接的第二單元(3a，3b)的二進(jìn)制選通信號(hào)及一個(gè)通過時(shí)鐘線(SCL)送給連接的單元的公共時(shí)鐘信號(hào)控制，其特征在于，通過在第一單元(DSP1)上在二進(jìn)制選通信號(hào)上疊加數(shù)據(jù)信號(hào)(DA)并在連接的第二單元(3a，3b)上接收和求出，實(shí)現(xiàn)從第一單元(DSP1)通過選通線(WS)與第二單元(3a，3b)的通信。
2.在符合權(quán)利要求1前序部分所述的方法上識(shí)別有多少第二單元(3a，3b)連接于第一單元(DSP1)的方法，其特征在于，在各個(gè)連接的第二單元(3a，3b)上送相互獨(dú)立的串行數(shù)字隨機(jī)信號(hào)到公共數(shù)據(jù)總線(SD)上，并且按照數(shù)據(jù)線(SD)上的信號(hào)識(shí)別是否出現(xiàn)一個(gè)規(guī)定的信號(hào)-狀態(tài)，此狀態(tài)對(duì)于證實(shí)實(shí)際上連接的第二單元的數(shù)量是明確有力的。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，它與權(quán)利要求2所述的識(shí)別-方法相組合。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，第一單元(DSP1)是一個(gè)助聽器的數(shù)字信號(hào)處理單元，連接的第二單元(3a-3x)是助聽器的外設(shè)單元，主要如聲/電轉(zhuǎn)換器，電致動(dòng)元件，T-線圈，電位器或切換開關(guān)等控制裝置，接口單元。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，助聽器的外設(shè)單元通過一個(gè)最好集成在其中的A/D-變換器(14)作用于數(shù)據(jù)線(SD)上。
6.如權(quán)利要求2至5中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，如此產(chǎn)生隨機(jī)信號(hào)作用在數(shù)據(jù)輸出口(ASD)的A/D-變換器在輸入端加一個(gè)隨機(jī)信號(hào)(18)或最好利用A/D變換器的輸出信號(hào)的最低有效位(LSB)作為隨機(jī)信號(hào)。
7.如權(quán)利要求2至6中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，規(guī)定的信號(hào)-狀態(tài)在同一時(shí)刻僅能在一個(gè)連接的第二單元上被確認(rèn)。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，在首先檢測(cè)到出現(xiàn)上述規(guī)定狀態(tài)的那個(gè)第二單元(3a，3b)上，由選通線(WS)上的選通信號(hào)(Sws)確定的選通相位(I，II)反轉(zhuǎn)。
9.如權(quán)利要求2至8中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在每個(gè)連接的第二單元(3a，3b)上數(shù)據(jù)線(SD)上的信號(hào)與在此單元中借助于隨機(jī)信號(hào)發(fā)生器加在數(shù)據(jù)線上的信號(hào)進(jìn)行邏輯連接運(yùn)算。
10.如權(quán)利要求2至9中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，相應(yīng)連接的第二單元(3a，3b，3x)的隨機(jī)信號(hào)通過一個(gè)“線與”-連接加到數(shù)據(jù)線上。
11.如權(quán)利要求7至10中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，如果在規(guī)定的時(shí)間間隔中一個(gè)連接的第二單元(3a，3b，3x)沒有檢測(cè)到規(guī)定的信號(hào)狀態(tài)，并且在這個(gè)單元上在選通信號(hào)(Sws)選通封鎖相位(II)期間在數(shù)據(jù)線(SD)上沒有檢測(cè)到隨機(jī)信號(hào)，在此被考察的第二單元作出以下推斷該單元是唯一連接于數(shù)據(jù)線(SD)上的單元。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，識(shí)別出自己是單獨(dú)連接在數(shù)據(jù)線(SD上的第二單元在選通信號(hào)(Sws)的選通封鎖相位(II)期間給一個(gè)確定的電位到數(shù)據(jù)線上，此電位最好對(duì)應(yīng)于邏輯狀態(tài)“0”。
13.如權(quán)利要求2至11中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，識(shí)別過程通過給單元接通供電來啟動(dòng)。
14.如權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，多于兩個(gè)的第二單元(3x)可連接于一個(gè)第一單元(DSP1)，并且對(duì)于新組建的另一對(duì)第二單元(3x)安排另一個(gè)數(shù)據(jù)線(SDx)到第一單元(DSP1)的另一個(gè)輸入口(ESDx)，并且對(duì)于所有存在的第二單元公共使用一個(gè)時(shí)鐘線(SCL)和一個(gè)選通線(WS)。
15.如權(quán)利要求1至14中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，至少一部分連接的第二單元利用數(shù)字隨機(jī)信號(hào)形成地址(A)，最好利用2所述的隨機(jī)信號(hào)。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，產(chǎn)生的地址(A)被讀入到第一單元(DSP1′)中，并且在讀入的地址中有相同的地址時(shí)由第一單元(DSP1′)通過選通線(WS)控制所有第二單元，利用選通信號(hào)產(chǎn)生新地址(A)。
17.如權(quán)利要求1及3至16中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，由第一單元(DSP1，DSP1′)疊加的數(shù)據(jù)信號(hào)，最好是命令數(shù)據(jù)，僅在選通信號(hào)(Sws)的規(guī)定相位-區(qū)段內(nèi)形成在此信號(hào)(Sws)上。
18.包含以下單元的數(shù)字通信系統(tǒng)，·一個(gè)第一數(shù)字信號(hào)處理單元(DSP1)，它至少有一個(gè)串行數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)輸入口(ESD)，·至少兩個(gè)連接的第二單元，它們具有一個(gè)串行數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)輸出口(ASD)，其中第一單元(SDP1，DSP1′)的輸入口(ESD)通過一根公共數(shù)據(jù)線(SD)與各個(gè)連接的第二單元(3a，3b)的輸出口(ASD)連接，并且第一單元(DSP1，DSP1′)用一根公共選通線(WS)與連接的第二單元(3a，3b)連接，并且第一單元在選通線上產(chǎn)生一個(gè)二進(jìn)制選通信號(hào)(Sws)，且連接的第二單元在選通信號(hào)的控制下分時(shí)寫數(shù)據(jù)到公共數(shù)據(jù)線(SD)上，此外這些單元用一根公共的時(shí)鐘線(SCL)相互連接，其特征在于，第一單元(DSP1)具有一個(gè)編碼器單元(ENC)，用于疊加數(shù)據(jù)信號(hào)到選通線(WS)上的選通信號(hào)(Sws)上，以及在每個(gè)連接的第二單元(3a，3b，3x)上有一個(gè)具有選通線(WS)輸入口的解碼器單元(DEC)，以解碼出數(shù)據(jù)寫-選通(SW)和疊加在選通信號(hào)(Sws)上的數(shù)據(jù)信號(hào)(DA)。
19.符合權(quán)利要求18前序部分所述的數(shù)字通信系統(tǒng)，其特征在于，在每一個(gè)連接的第二單元(3a，3b，3x)上一個(gè)數(shù)字隨機(jī)信號(hào)發(fā)生器(14，18)可受控地與數(shù)據(jù)線(SD)有效連接，并且還具有一個(gè)比較單元(22)，它與數(shù)據(jù)線(SD)和隨機(jī)信號(hào)發(fā)生器-輸出(A14)有效連接。
20.如權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，它與權(quán)利要求19所述的特征相組合。
21.具有權(quán)利要求18至20中任一項(xiàng)所述系統(tǒng)的助聽器，其特征在于，第一單元是助聽器的數(shù)字信號(hào)處理單元，與處理單元的連接的第二單元對(duì)應(yīng)是外設(shè)單元，主要如聲/電轉(zhuǎn)換器，電致動(dòng)元件，T-線圈，電位器或切換開關(guān)等控制裝置等。
22.如權(quán)利要求21所述的助聽器，其特征在于，每個(gè)第二單元(3a，3b，3x)包含一個(gè)A/D-變換器(14)，其與數(shù)據(jù)線(SD)的輸出口(ASD)有作用性連接。
23.如權(quán)利要求19至22中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，隨機(jī)信號(hào)發(fā)生器包含一個(gè)A/D-變換器(14)。
24.如權(quán)利要求19至23中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，比較單元(22)的輸出與寫單元(14)上選通線(WS)的輸入端有作用性連接，它與數(shù)據(jù)線(SD)輸出口(ASD)有作用性連接，根據(jù)上述輸入(24)上的二進(jìn)制信號(hào)反轉(zhuǎn)。
25.如權(quán)利要求19至24中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，連接在數(shù)據(jù)線(SD)上的第二單元(3a，3b)的隨機(jī)信號(hào)發(fā)生器(14)的輸出(A14)通過一個(gè)“線與”連接與此線(SD)有作用性連接。
26.如權(quán)利要求19至25中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，每個(gè)連接的第二單元(3a，3b)包含一個(gè)可控開關(guān)(36)，它與數(shù)據(jù)線(SD)的輸出口(ASD)有作用性連接，并且在選通線(WS)上的選通信號(hào)的控制下將此輸出口置到一個(gè)確定的電位上。
27.如權(quán)利要求19至26中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，在相應(yīng)連接的第二單元上的隨機(jī)信號(hào)發(fā)生器(14)通過給第二單元接通供電電壓被啟動(dòng)。
28.如權(quán)利要求18至27中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，在同一個(gè)第一單元(DSP1′)上可連接多于兩個(gè)的第二單元(3x)，其中時(shí)鐘線(SCL)及選通線(WS)從第一單元(DSP1′)公共地引到所有連接的第二單元，并且每一對(duì)和/或每個(gè)初始化的一對(duì)連接的第二單元(3x)有一單獨(dú)的數(shù)據(jù)線(SDx)引到第一單元(DSP1′)。
29.如權(quán)利要求18至28中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，在每個(gè)第二單元上一個(gè)隨機(jī)信號(hào)發(fā)生器(14)可受控地與數(shù)據(jù)線-輸出口(ASD)有作用性連接，它們可被選通線上一個(gè)規(guī)定信號(hào)序列啟動(dòng)，并且加在數(shù)據(jù)線(SD)上的一個(gè)隨機(jī)信號(hào)序列在相應(yīng)外設(shè)單元上被存儲(chǔ)在一個(gè)存儲(chǔ)器(40)中，同樣的序列存儲(chǔ)在第一單元(DSP1)上。
30.如權(quán)利要求29所述的系統(tǒng)，其特征在于，序列和與選通線(WS)上的選通信號(hào)有關(guān)的寫選通相位作為地址被存儲(chǔ)在第二單元和以相應(yīng)地址存儲(chǔ)器排列存儲(chǔ)在第一單元中，第一單元(DSP1′)上的地址存儲(chǔ)器-排列與一個(gè)比較器單元有作用性連接，它觸發(fā)選通線上另一個(gè)規(guī)定信號(hào)序列到具有相同地址的第二單元上。
31.如權(quán)利要求18，20至29中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，第一單元(DSP1，DSP1′)上的編碼器單元(ENC)與一個(gè)時(shí)間控制單元有作用性連接，它只允許被疊加的信號(hào)(DA)在選通信號(hào)-周期的可規(guī)定的時(shí)間間隔內(nèi)輸出到選通線。
全文摘要
一個(gè)第一數(shù)字單元(1)和兩個(gè)另一類數(shù)字單元(3)通過一個(gè)三線總線通信。三線總線包含一根系統(tǒng)時(shí)鐘線(SCL)及一根數(shù)據(jù)線(SD),通過它從作為發(fā)送單元的兩個(gè)另一類單元(3)傳送數(shù)據(jù)到作為接收單元的第一單元(1)。兩個(gè)發(fā)送單元(3)中的哪一個(gè)在何時(shí)可以寫數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)線(SD)上由選通線(WS)控制。從現(xiàn)在作為發(fā)送單元的第一單元(1)到現(xiàn)在作為接收單元工作的兩個(gè)另一類單元(3)的通信如此實(shí)現(xiàn):在選通線(WS)上除選通信號(hào)外也加載和傳送數(shù)據(jù)信號(hào)。
文檔編號(hào)H04R25/00GK1339238SQ99815569
公開日2002年3月6日 申請(qǐng)日期1999年1月11日 優(yōu)先權(quán)日1999年1月11日
發(fā)明者斯特芬·D·曼澤爾 申請(qǐng)人:福納克有限公司