[发明专利]数字隔离芯片

说明书

本发明提供了一种数字隔离芯片，所述数字隔离芯片包括并行设置的一路时钟信号传输通道和至少一路数据传输通道，所述时钟信号传输通道包括时钟生成器和时钟缓冲器，所述数据传输通道包括第一端和第二端；所述时钟生成器和第一端相连接，所述时钟缓冲器和第二端相连接。从而数据传输通道的两端均可在关联时钟的控制下，可利用时钟生成器或时钟缓冲器处产生的时钟信号对第一端或第二端的数据信号进行采样，无需复杂编码，即可传输至第二端或第一端，并最终恢复到原始的输入信号进行输出。因此，本发明中，可避免引入复杂的时钟恢复模块，简化多通道数据编码方式，减少数字隔离芯片的尺寸面积，降低芯片成本，实现高速的多通道数字隔离信号传输。

技术领域

本发明涉及隔离技术设计领域，特别涉及一种数字隔离芯片。

背景技术

数字隔离芯片是一种在电气隔离的两个电压域之间进行数字信号传输的芯片，它可以为设备提供电气绝缘，能够隔离地回路以及隔离噪声，提高接口的抗干扰能力。随着系统对高数据率吞吐量、半双工/全双工通信、多通道并行传输等性能要求的提升，用户对多通道数字隔离芯片的需求也越来越复杂。

而现有技术中，通常根据系统所需通道的数目来复制扩展堆积独立的单通道数字隔离器，同时根据系统所需传输方向来确定每个单通道数字隔离器的传输方向。例如需要输入“000”信号，则输入端需要同步发送三个低电平信号，并同步通过三个隔离器传输至输出端，输出端的三个接收器同步接收。

但是这种简单的多通道集成方式会显著增加数字隔离芯片的尺寸面积，并且这种影响会随着通道数目的增加而越来越明显，导致芯片成本过高，并最终影响到系统的总体积和总成本。

因而，目前还有另一种技术方案，即使用一个隔离器，并采用多路复用的方式。具体的，隔离器一侧设置有时钟生成器、输入锁存器和多通道数据报文编码模块，其另一侧设置有时钟恢复模块、多通道数据报文解码模块和输出锁存器。从而，时钟恢复模块可从接收到的编码信号中提取并恢复时钟信号，而解码模块即可借助该时钟信号对接收到的串行编码信号本身进行解码，并重新恢复为并行的多通道信号进行输出。

但是，此种技术方案中，为了适配接收端的时钟恢复模块，编码时必须采用诸如曼彻斯特编码等方式，以牺牲传输带宽的代价来达到时钟信号和数据信号复用同一隔离器的目的。并且，常用的时钟恢复电路需要借助额外的锁相环或者延迟锁相环电路，电路模块设计复杂，精度要求高，占用面积大，无法满足低成本多通道数字隔离芯片需求。

因此，必须设计一种芯片成本更低的数字隔离芯片。

发明内容

为解决上述问题之一，本发明提供了一种数字隔离芯片，所述数字隔离芯片包括并行设置的一路时钟信号传输通道和至少一路数据传输通道，所述时钟信号传输通道包括时钟生成器和时钟缓冲器，所述数据传输通道包括第一端和第二端；所述时钟生成器和第一端相连接，所述时钟缓冲器和第二端相连接。

作为本发明的进一步改进，所述时钟信号传输通道包括时钟隔离器，所述时钟隔离器位于时钟生成器和时钟缓冲器之间。

作为本发明的进一步改进，所述数据传输通道设置有两路且包括第一数据传输通道和第二数据传输通道，所述第一数据传输通道的第一端用以接收并行数据、第二端用以输出并行数据，所述第二数据传输通道的第二端用以接收并行数据、第一端用以输出并行数据。

作为本发明的进一步改进，所述第一数据传输通道包括位于第一端的第一并串转换器和位于第二端的第一串并转换器，所述第二数据传输通道包括位于第一端的第二串并转换器和位于第二端的第二并串转换器。

作为本发明的进一步改进，所述数据传输通道包括数据隔离器，所述数据隔离器设置有两个且包括第一隔离器和第二隔离器，所述第一隔离器连接于第一数据传输通道内，第二隔离器连接于第二数据传输通道内。

作为本发明的进一步改进，所述第一数据传输通道和第二数据传输通道可同时工作。