[发明专利]低功率、高带宽、低等待时间的数据总线

说明书

数据总线包括耦合到第一接口以用于使用第一通信协议的数字通信的设备控制器，该设备控制器包括使用第二通信协议来控制多分支总线的主总线控制器，以及从设备，其耦合到多分支总线并且被配置成使用第二通信协议利用设备控制器发射和接收数字通信。使用附接在传输线的一端处的设备且通过附接在另一端处的另一设备来端接每个传输线端。第二通信协议支持使用固定帧格式的多个数据速率。可通过系统地消除所有错误位置而不是搜索有效候选来建立安全同步。可以通过使用伪随机发生器对数据进行加扰来降低音频频带中的噪声。

相关申请的交叉引用

本申请要求2018年5月31日提交的美国临时专利申请No.62/678,993和2018年8月22日提交的美国临时专利申请No.62/721,412的优先权和权益；这些专利申请中的每一篇通过引用以其整体并入本文中。

本申请是2018年9月7日提交的美国专利申请No.16/125,617的部分继续，其通过引用以其整体并入本文中。

技术领域

本公开一般涉及数据通信，并且更特别地，例如涉及用于在设备之间传送数字数据的系统和方法。

背景技术

用于在电子设备之间发射和接收数字数据的各种接口是本领域中已知的。然而，现有接口不满足许多现代系统的所有需要。通常期望实现用于多种连接的设备的高带宽通信，同时维持可靠性和良好的信号质量，并且满足低成本、低功率设备的需要。例如，自适应噪声消除（ANC）头戴送受话器可能需要复杂且昂贵的装备，并且ANC头戴送受话器与主机设备之间的高带宽通信对于某些应用可能是期望的，诸如在主机设备上处理噪声消除信号。

在一些方法中，通过在接收器处端接（terminate）的数字通信链路来实现高带宽通信。这些方法可为某些配置提供令人满意的信号完整性，但如果同时存在对低功耗的要求，那么接收器终端中的静态功耗可能是不期望的。此外，这些方法中的许多不是针对低等待时间数据传输而优化的，因为数据通信可能采取要在数字通信链路上传输的完整的采样时段。一些系统通常具有附加的要求，诸如支持到多个设备的连接以及支持满足某些长度要求（例如，1-2米）的物理链路。附加的要求可以包括连接的设备之间的通信、支持和灵活性以符合不同的设备类型，并且支持各种数据传输实现方式，包括在其中以序列化格式输送数据的系统中的批量数据传输。

鉴于前述内容，在本领域中持续需要改进的数字数据通信系统和方法。

发明内容

本公开提供了解决本领域中对物理连接的设备之间的改进的数字数据通信的需求的系统和方法。在各种实施例中，数据总线系统和方法包括根据第一通信协议耦合到用于数字音频数据通信的第一接口的设备控制器。设备控制器包括用于根据第二通信协议来控制多分支（multi-drop）总线的主总线控制器。第一从设备被耦合到多分支总线并且被配置成根据第二通信协议利用设备控制器发射和接收数字音频数据通信。使用附接在传输线的一端处的设备且通过在另一端处附接的另一设备来端接每个传输线，并且控制由于通过包括中间信令节点而导致的阻抗失配而引起的反射，以允许多分支设备支持和高速信令。第二通信协议可使用固定帧格式来支持多个音频数据速率。

在一些实施例中，连接到总线的第一从设备和第二从设备被定时，使得所发射的消息作为前向行进波或后向行进波的序列被发送，由此使用端接的传输线能够实现多分支高速双向通信。在一个实施例中，差分信令用于通信，并且一条线端接于逻辑高，并且一条线端接于逻辑低，以减少共模干扰。在一个实施例中，差分信令用于降低EMI，并且当数据不被传输时，通过根据终端电平将输出驱动器设置为高电平和低电平中的一个来处理每个传输线的端接，并且总线空闲，由此通过传输端点能够实现较低的功耗。