[发明专利]串行数字数据通信接口

权利要求书

1.一种用于数据发送器与数据接收器之间二进制数据信号串行通信 的方法，所述二进制数据信号在代表第一二进制值的第一逻辑电平与代表 第二二进制值的第二逻辑电平之间变化，所述方法包括：

将时钟信号通过时钟信道从所述数据接收器发送到所述数据发送器， 所述时钟信号具有预定时钟周期；

将同步信号通过同步信道从所述数据接收器发送到所述数据发送器；

响应于所述同步信号来初始化包括报头码和报头码之后多个数据位 的帧的发送，所述报头码和所述数据位中的每一位具有至少三倍于预定时 钟周期的信号宽度；

在所述数据接收器通过数据信道接收所述帧中的所述二进制数据信 号，所述接收包括：

基于所述预定时钟周期对所述数据信道上的所述报头码的第一 报头位进行多次采样，

确定所述帧中在所述第一报头位之后的数据位的数据位采样时 间，所确定的数据位采样时间是基于读取第一报头位的时钟选择的，以保 证所述采样尽可能靠近位的中心进行；以及

在所述数据接收器在所述数据位采样时间检测每个所述数据位的逻 辑值。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述数据发送器响应于检测到 的表示帧初始化请求的通过所述同步信道发送的所述同步信号的逻辑电 平的改变，来初始化帧的发送。

3.根据权利要求2所述的方法，其中所述数据发送器在检测到通过 所述同步信道发送的所述同步信号的逻辑电平的进一步改变时终止所述 帧的发送。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述二进制数据信号包括在所 述报头码内或者之后的编码帧长度。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述接收包括：

对表明检测到所述第一报头位的样本的总数目进行计数；以及

响应于所述计数，基于以下两个规则之一为所述帧中的其余数据位建 立采样时间：在与所述第一报头位的第二检测对应的时间进行采样；以及 在与所述第一报头位的倒数第二检测对应的时间进行采样。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述接收包括：

产生多个主时钟，所述主时钟分别相移预定相位且分别具有与由所述 二进制数据信号的宽度确定的数据位速率相等的时钟速率；

按照每个所述主时钟对所述二进制数据信号进行采样；以及

选择所述主时钟之一作为所述帧中的所述第一报头位之后的所述数 据位的采样时钟，并且按照所选择的主时钟对所述数据位进行采样。

7.根据权利要求1所述的方法，还包括以下步骤：

从外部源接收被称为外部时钟信号的时钟信号；

确定所述外部时钟信号的时钟速率是否超过预定最小速率，如果超过 所述预定最小速率则将所述外部时钟信号再现为用于在所述数据接收器 中使用的内部时钟信号，否则通过生成速率超过所述预定最小速率的时钟 信号来产生用于在所述数据接收器中使用的内部时钟信号；以及

在产生向所述数据发送器发送的所述时钟信号时使用所述内部时钟 信号。

8.一种数据接收器，用于从数据发送器接收包括以数据位速率发送 的一个或者多个报头位和一个或者多个数据位的帧中的二进制信号的串 行通信，并且用于将接收的所述二进制信号解码成二进制数据以确定发送 的所述位，所述数据接收器包括：

时钟生成器，通过时钟信道向所述数据发送器提供预定时钟速率的时 钟信号；

同步信号源，通过同步信道向所述数据发送器提供用于启动帧的同步 信号；

状态机，通过数据信道接收所述串行通信、多次检测所述报头码的第 一报头位、确定用于对所述串行通信进行采样以对其数据位进行解码的数 据位采样时间以保证所述采样尽可能靠近位的中心进行，并且在所述数据 位采样时间对接收的所述串行通信的逻辑电平进行采样，以及提供对应数 据位值，

其中所述状态机通过基于读取第一报头位的时钟从有限多个潜在采 样时间之中选择采样时间，来确定数据位采样时间，以便在最接近于接收 的位值的标称中部进行采样。