[发明专利]数据总线接口装置

说明书

广义地说，本发明涉及一种数据总线驱动器，更具体地来说，是涉及用于无线电话中的高速度低幅值数字数据总线的自偏置数据总线驱动电路。

目前，在无线电话领域中采用着一个在转发器和一架无线电话的手机(handset)之间传送话音或者数据的技术。这种技术需要包括二根独立的总线，第一根包含着数据信号，第二根则包含着音频或者声音信号。这样就允许采用不具有电磁干扰(EMI)或者射频干扰(RFI)问题的较低速数据信号总线。

现在以及将来，在以微处理器为基础的系统中，微处理器间的通讯越来越快，无线电话能够把数字音频信号和数据信号结合到一根总线上。这根总线能够在把话音信号和数据信号送至转发器之前不使它们分离的前提下允许使用无线电话技术的新发展成果，如在总线上增加自动回答器，传真机和调制解调器。这将减少使外设与转发器互连所需的连线的数量，并允许使用公共接口技术。然而，这种数据总线必须能以最小的RFI和EMI辐射实现高速数据传送，而且对来自总线电话周围的其他子系统的干扰具有很高的耐受度。汽车中的环境是必须考虑和其他子系统的干扰的一个重要例子，其原因是与其他子系统如引擎控制模块和电气控制的止动系统(suspension  sys-tem)相距很近。

减少RFI和EMI辐射量的一个方法是把数据总线上的信号电平的幅度由5伏峰峰值(Vpp)减至0.5Vpp。这种幅度的减少将极大地减少辐射量，但也产生多个其他问题：第一，系统将对EMI和RFI干扰相当敏感，第二，系统将对周围地参考电位的电势的差异也相当敏感。在设计高速数据总线时的其他复杂问题还在于：转发器和手机或其他外围设备间的距离、转发器和外围设备之间的环境差异、转发器和外围设备的分离的电源线能有几英尺，并且可能有分离的电源。首先，转发器和外部设备间的距离使得总线必须伸展至这个距离。这个距离增加了总线引入其它子系统的噪声以及地电位发生变化的机会。其次，外设可能处于不同的环境状态下，比方说，转发器可能处于(车尾)行李箱中，而手机则可能位于乘员舱内，温度上的差异将严重影响一些元件的工作状态及其电压电平。最后，不同的设备用不同的电源也增加了地电压电位漂移的机会。

因此，我们需要这些一种高速数字数据总线驱动电路，即它能发送幅度低于0.5伏的信号，并且不受环境特性、电源、地电位和信号电平的差异的影响。

本发明的目的是提供一个能给多个外围单元中的一个和一根数据总线之间提供接口的数据总线接口驱动器。该数据总线接口驱动器能够接收具有不同幅值的数据信号，并且不受引入的噪声和不同的环境条件引起的地电位差异的影响。这种数据总线接口驱动器能以超过1MHz的速率传送数据，并且具有低的EMI和RFI辐射。

图1是一个射频数据通信系统的方框图。

图2是根据本发明的总线驱动电路的示意图。

图3是本发明的总线驱动电路的示意图。

图1是一个具有固定地址转发器101和一个移动式或者便携式转发器103的射频(RF)数据通信系统。移动式或者便携式转发器103从固定点转发器101接收RF信号并向它送到RF信号。这些RF信号被耦合至天线105，并被转发器107解调并转换成数据信号。转发器107可以通过一根串行数字数据总线109把数据信号送至外围设备，或者通过这根总线从外围设备接收数据信号。本例中外设是一个手机111和一个传真机113，但不能排除其它外部设备。

图2是转发器107和外设手机111之间的数字数据总线的元件分解图。虽然图2中只示出了转发器107和手机111，这样的数据总线也可以用于多外设结构中。数字数据总线109被表示为上行连成211和下行连成203。这些连成能使手机111和转发器107之间进行数据传输。对所有的外部设备来说，这个数据总线驱动电路243是一样的，它用作二个主要目的：该数据总线驱动电路243为数据总线上行连成211建立一个单一的电压偏置电平，并通过把上行连成211上的数据总线信号中的这个直流电压电平送入数据总线驱动电路243中消除了数据总线上来自各个外围设备中不同基准电平。第二，它把总线接口芯片(BIC)207输出的数据信号的电压电平分压至数据总线109上使用的数据信号的幅度。对于本发明而言，该芯片输出的电压的幅度为5Vpp，它被分压至为0.5Vpp，其它可以相比较的分压方案这里也可以使用。