[发明专利]用于线缆式基于标准的接口的无接触替换

说明书

技术领域

本公开广泛地涉及用于数字通信的技术，尤其是基于标准的接口，并且还涉及结合有这些技术的系统。

背景技术

通用串行总线(USB)是接口“标准”的示例，接口标准针对“主机”电子设备(诸如个人电脑)或“集线器”与各种外围电子设备之间的连接、通信及电力供应，限定了线缆、连接器及在总线中使用的通信协议，这些外围电子设备诸如键盘、指示设备、数字摄像机、打印机、便携式媒体播放器、盘驱动器、网络适配器、智能手表及视频游戏控制台。

常规USB接口使用电连接器及线缆(与电线一起)来使主机(可替换地，集线器)设备与外围设备接口。连接器本质上是机械的，且在重复使用之后可能磨损且最终失效。现有的机械连接器使用电信号传送接触以从一个设备与另一设备进行通信(传输、传送数据信号)，这些现有的机械连接器可能在物理上不同于主机设备及外围设备。这些连接器必须彼此完全啮合以确保良好的连接。电信号传送也不理想，因为电信号传送在穿过连接器的接线和与线缆相关联的接线中有许多不连续性。这将固有限制强加于USB的速度且增加经由较远距离成功传送信号的电力预算。USB线缆的长度实际上限于(由于线缆延迟等)为大约5米。可将电力经由USB连接器及线缆供应至“总线供电”的外围设备。从总线得到的电流通常限于100mA或500mA。

蓝牙是无线技术，该无线技术允许使用者在称为配对的无线过程中连接两个具有蓝牙功能的设备，这消除了对在设备之间的线缆连接的需要。蓝牙也可以用来建立无线个人局域网(WPAN)。USB到蓝牙适配器插入(插进)不具有蓝牙功能的主机设备(诸如，电脑)的USB端口内而为该设备提供蓝牙功能。

已知蓝牙耳机且除常规音频变换器(例如，扬声器、麦克风)外，蓝牙耳机通常具有用于蓝牙功能(与具有蓝牙功能的主机设备无线通信)的电子设备(电路系统，诸如收发信机)。蓝牙耳机成本远远高于常规耳机，且因此可能过分昂贵而不能搭载到便携式设备。需要电池操作电子设备，且这又导致耳机的形状因子较大及对制造商及最终使用者两者而言成本较高。

还已知蓝牙音频适配器，该蓝牙音频适配器可与常规耳机一起使用。将耳机插进适配器，该适配器与具有蓝牙功能的主机设备无线通信。该适配器需要电力(电力通常来自内部电池)来操作，这增加了这些适配器的成本及重量。而且，当电池耗尽时，适配器不再工作。

信号是物理量，该物理量从源至目的地相对于时间、空间和包括信息而变化。本文论述的表示音频数据的电信号，且该电信号可以是模拟或数字格式。数字模拟转换器(DAC)是将数字信号转换为模拟信号的电子设备。反之，模拟数字转换器(ADC)是将模拟信号转换成数字信号的电子设备。本文论述电磁(EM)信号，且该EM信号可包括射频(RF)载波，该RF载波可通过提供至发射机(Tx)的电信号而被调制并相反地通过接收机(Rx)解调来产生电信号。通常，本文可讨论在极高频(EHF)频率范围内的电磁信号，该范围诸如从30千兆赫(GHz)至300千兆赫或更高。

I2S也称为IC间语音，集成芯片间语音或IIS，是用于在设备之间(或芯片之间或芯片与设备之间)传送数字化音频数据的串行总线接口标准(数字音频串行协议)的示例。通常，总线包括三条(3)线：用于两个时间复用数据信道的串行数据线(SD)、字选择线(WS)及连续串行时钟线(SCK)。

发明内容

所需要的是对于诸如USB的有线基于标准的接口的“替换”通信接口，该替换通信接口减少或消除与有线基于标准的接口相关联的问题中的一些，同时在标准的约束内“透明地”操作。

本发明的一般目的是提供用于在电子设备之间进行通信的改进技术。

这个目的通常可以通过消除机械连接器及线缆导线、代之以使用“无接触”(电磁)连接器及电磁(EM)通信链路(接口)来实现。用于将电信号转换成电磁(EM)信号的收发信机及变换器(天线)可处理在设备之间的通信。可在发送设备处检测与标准的成功操作有关的电状态(诸如差分信号线上的电压)且经由电磁(EM)接口将该电状态传送(诸如在带外)至接收设备。还公开了用于传输电力至“总线供电”的下游设备的配置。本文公开的技术可被认为是对于线缆式基于标准的接口的无接触替换。