[发明专利]多协议数据总线系统

说明书

本发明涉及利用例如串行数据总线之类的数据总线进行控制的信号处理系统。

信号处理系统，例如在消费电子设备中的信号处理系统通常包括实现各种功能的数字集成电路(IC)。例如，在电视接收机中，IC提供包括调谐、视频处理以及音频处理的信号处理功能。另外，微计算机(μC)IC通过将例如控制参数这样的数据写入其它IC和从其它IC读出例如状态数据这样的数据来控制其它IC的操作。

利用例如串行数据总线这样的数据总线在这些IC和控制μC之间传送信息。使用的两种总线协议的例子分别是由Philips和ITT支持的Inter IC(IIC或I²C)总线协议和Intermetall(IM)总线协议。每一总线协议需要一些呈现特定的时序关系的总线信号。对于每一协议，这些信号和时序都不相同。例如，IIC总线需要分别被称为“SCL”和“SDA”的时钟和数据信号，而IM总线需要分别被称为“CLOCK”、“DATA”和“IDENT”的时钟、数据和启动(enable)信号。

信号处理系统所用的IC可能需要不止一种的总线协议。例如，由印第安那州印第安那波利斯市的汤姆森消费电子有限公司(Thomson Consumer Electronics，Inc.)制造的电视系统，例如CTC-169彩色电视底盘包括一些利用IIC总线接口进行控制的IC，但另一些IC需要IM总线接口。因此，控制μC必须为每一协议提供控制信号。一种方法是为每一协议提供位于μC上的串行总线引线。这一方法需要5个串行总线引线来提供IIC和IM协议所需的5个信号。但是，如控制μC这样的IC能够用于外加的串行总线信号的引线数目通常是有限的。另外，增加串行I/O能力需要增加接口电路，将该接口电路包括到IC的设计中去可能是困难或者是不可能的。

另一种方法是将相同的总线系统和控制μC引线用于全部协议。例如，如果在控制IM类型的IC时用控制μC的三条引线来提供IM格式信号，则在IIC通信期间用该相同的三条引线的两条来提供IIC格式信号。在1994年12月27日授权给WillianJ.Testin的美国专利第5376928号中描述了这样的系统，该专利与本申请一起被共同转让。如在美国专利5376928中所描述的，使用一组信号通路来为多个协议提供信号可能造成总线冲突和与该总线连接的IC的错误控制。简单地说，一种协议专用的集成电路(IC)可能错误地理解被不同的协议格式化的信号。例如，IIC总线标准规定：当时钟信号呈现无效状态(恒为逻辑1)时，数据信号中出现的下降转换(逻辑1到逻辑0)表示“消息开始”状态。在“消息开始”状态之后，IIC设备可以响应总线上的后续数据。提供IM总线格式传送的信号波形可能无意中产生IIC协议的“消息开始”状态。这样一来，IIC设备可能响应IM格式信息，造成两设备同时在总线上进行通信。可能导致正在进行的任何传输的恶化和不正确的系统操作。

美国专利5376928揭示的系统通过在需要改变协议时交换提供数据和时钟信号的总线导线的功能来解决总线冲突的问题。具体来说，Testin揭示了一条在IIC操作期间提供IIC时钟信号(信号SCL)和在IM操作期间提供IM数据信号(信号DATA)的总线导线。另一总线导线在IIC操作期间提供IIC数据信号(信号SDA)和在IM操作期间提供IM时钟信号(信号CLOCK)。第三总线导线提供IM总线操作的ENABLE信号。

美国专利5376928揭示的方法需要开关和开关控制信号来改变两条总线导线的功能。一个开关在IIC操作期间连接信号SCL到第一总线导线而在IM操作期间连接信号DATA到第一总线导线。另一开关在IIC操作期间连接信号SDA到第二总线导线而在IM操作期间连接信号CLOCK到第二总线导线。必须产生控制信号来控制每一开关。实现开关性能可能需要牵涉到不希望有的追加费用和/或复杂性的外加电路。例如，给“现用”控制μC IC增加电路可能是非常昂贵的。

本发明部分在于认识了所描述的问题，部分在于提供解决了这些问题的多协议数据总线系统。根据本发明的一个方面，系统包括数据总线和控制器，所述数据总线包括第一、第二和第三信号通路，所述控制器在系统相应的第一和第二操作模式期间，按照第一和第二数据总线协议产生时钟和数据信号，在第一操作模式期间，分别在第一和第三信号通路上提供时钟和数据信号，在第二操作模式期间，分别在第二和第三信号通路上提供时钟和数据信号。

通过参看所附的附图可以更好地理解本发明，其中：

图1以方框图形式表示包括本发明一实施例的系统；