[发明专利]单向单线通讯接口

说明书

相关申请

本申请要求申请日为1999年10月28日的美国临时专利申请60/161,940的优先权，该申请已转让给本申请的受让人，并在此将该申请作为本申请的参考文献。

背景技术

1.发明领域

本发明涉及一种用于在两个数据处理器之间传输信号的设备。尤其是，本发明涉及一种用于主处理器和从属处理器之间的数据交换的设备。在两个处理器之间由一条数据线建立了一种连接，并且通讯是单向的，由从属处理器至主处理器。

2.相关技术

对于便携式的电子设备，如手机、个人数字助理，和可携式摄像机，例如，已经开发了用于将各种便携式的电子设备的元件连接在一起的体系结构/协议，这样它们之间可以通讯。一个简单的例子是电池组(一种“从属”元件)，它可拆装地与一种便携式的电子设备(一种“主”设备)连接。至少，电池组应该能与便携式的电子设备相通讯，通知可携式摄像机关于在其电池中所含有的电量。

优选地，该通讯结构被设计成带有尽可能少的连接。目前，最常使用的一种系统结构是系统管理(SM)总线，它包括三条线，连接主设备与从属元件。该设备和元件通过其中的一条线通讯，而时钟信号通过第二条线提供，而第三条线用于接地。

一种目前流行的用于SM总线的协议是接口集成电路(Inter-Integrated Circuit)(I²C)，它最初是由飞利浦半导体公司开发的。该协议使用一个同步信号，并具有容纳多个主元件和多个从属元件的优点(包括多个电池，其中该系统监视每个电池的各种状态)。

对于手机制造商来说，已经强调使用只含两条线的通讯结构。一种被大多数手机公司采用的体系结构/协议，是由达拉斯半导体公司、本奇马克公司、优尼托罗得公司和德克萨斯仪器公司开发的“DQ”系统。该DQ系统使用一条单线和一条接地线来将一个主设备和多个从属元件相连接。数据在那条非接地线上可双向传输。该体系结构包括一个上拉式电阻，用于保持该线处于高态，并允许数据在该线状态拉低时被传输，这样对于每个传输比特位，传输线的状态可以是高态或低态。

双向、单线总线的一个缺点是，由于连接至一个主设备的多个从属元件，信号交换变得复杂，而主设备必须分别询问每个从属元件。

双向、单线总线的另一个缺点是，需要使用一些时域或频域的联系，来跟踪通讯的两个半通道。致力于该系统费用的最小化，通过使用一种不稳定的振荡器提供一种原生的时基。这种原生的时基，与电的相互关系一起，提供了用于通过一条单线总线的双向通讯的必要参考。

双向、单线总线的再一个缺点是，由于通讯的双向特性，从属元件必须要求有从数据线上读取数据和从主设备上接收信息的能力。因此，一个I²C系统中的从属元件，将会在大多数情况下，要求从属元件必须有允许接收信息的体系结构，因此增加了从属元件的成本和复杂性。

因此，现在仍然期望的是，一种新型的和改进的用于连接一个从属元件处理器和一个主元件处理器的通讯体系结构/协议。优选地，与上述的I²C和DQ系统相比较，该新型的体系结构/协议将会是简单的和低成本的。

发明概述

为了解决上述问题，本发明提供了一种数据通讯接口，用于向一个主处理器传送至少一个数据位。该接口包括一条单线数据线，和一个连接至数据线的从属处理器，该从属处理器包括一个下拉式电路，用于改变数据线上的电压。该从属处理器没有从数据线上读取数据的能力，但是对其进行编程，当数据线被激活时，使用下拉式电路改变数据线上的电压，以发出至少一个数据位的信号。

依据本发明的一个方面，从属处理器被编程，以使在被激活的数据线上的电压下降以发出信号“0”，和使被激活的数据线上的电压提高以发出信号“1”。

依据本发明的另一个方面，该接口包括一个连接至数据线的主处理器，该主处理器还包括一个下拉式电路，在主处理器的请求下，用于改变数据线上的电压。该主处理器能够从数据线上读取数据，并且被编程，当需要来自从属处理器的至少一个数据位时，使用下拉式电路以激活数据线。主处理器还被编程，用于从被激活的数据线上读取电压，以确定由从属处理器发送的一个位值。