專利名稱：信息處理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一個(gè)信息處理系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中使用的發(fā)送器和接收器以及一種信息傳輸方法。
通過選擇兩個(gè)信號中哪個(gè)信號在時(shí)鐘相位開始時(shí)變化對數(shù)據(jù)編碼。每當(dāng)后一數(shù)據(jù)位與前一數(shù)據(jù)位不相等時(shí)，US5341371中的系統(tǒng)通過改變第一信號線中的邏輯電平對一系列數(shù)據(jù)位編碼，而當(dāng)數(shù)據(jù)位不變時(shí)，第二信號線中的邏輯電平改變。這樣就具有了第一信號與數(shù)據(jù)位總是同時(shí)變化的效果。因此，任何在處理數(shù)據(jù)過程中的第一信號邏輯電平變化的干擾結(jié)果將具有與數(shù)據(jù)變化系統(tǒng)相關(guān)的結(jié)果。第一信號線和數(shù)據(jù)信號線傳送相同信號，潛在地產(chǎn)生組合干擾影響。
當(dāng)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)位具有第一邏輯值時(shí)改變第一信號線的邏輯電平，當(dāng)傳送的數(shù)據(jù)位具有與第一邏輯值相反的第二邏輯值時(shí)改變第二信號線的邏輯電平值，這樣WO00/05848的系統(tǒng)就避免了關(guān)于諸多信號之單一信號的數(shù)據(jù)改變和信號改變同時(shí)發(fā)生的情況。數(shù)據(jù)內(nèi)容的變化將使所述改變分布到兩個(gè)信號線上。因此，它避免了當(dāng)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)位變化時(shí)其中之一的信號線上的邏輯電平也總是發(fā)生變化。
然而，WO00/05848中的系統(tǒng)引入了記憶效應(yīng)為編碼一個(gè)數(shù)據(jù)位，需要其中之一的信號線上的前一邏輯電平信息。這需要一個(gè)相對復(fù)雜的電路，并且，某一時(shí)刻前一邏輯電平信息出錯(cuò)將導(dǎo)致信號的連續(xù)錯(cuò)誤。
發(fā)明概述本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種信息處理系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中，信息通過每一新時(shí)鐘相位開始時(shí)的一個(gè)第一和第二信號線上之一的邏輯電平轉(zhuǎn)換進(jìn)行傳輸。數(shù)據(jù)通過選擇在某個(gè)信號線上邏輯電平變化進(jìn)行編碼，該系統(tǒng)避免了在同一信號線上的數(shù)據(jù)的變化導(dǎo)致的邏輯電平的變化，同時(shí)避免了信號錯(cuò)誤的持續(xù)影響。
在權(quán)利要求1記載了本發(fā)明的系統(tǒng)。根據(jù)該發(fā)明，至少兩個(gè)不同的準(zhǔn)則被交替使用以選擇諸多種進(jìn)行變換的一個(gè)信號。準(zhǔn)則之一選擇哪個(gè)信號作為數(shù)據(jù)電平的函數(shù)進(jìn)行變換。這避免了數(shù)據(jù)電平的變化與一個(gè)信號的電平變化完全相關(guān)。另一準(zhǔn)則依據(jù)數(shù)據(jù)電平確定信號電平，這避免了持續(xù)記憶效應(yīng)，不會產(chǎn)生完全相關(guān)。在一個(gè)實(shí)施例中，后一準(zhǔn)則僅在每一準(zhǔn)則交替的周期中使用一次。因此，這一準(zhǔn)則不會在數(shù)據(jù)與任一信號的變換間產(chǎn)生任何系統(tǒng)相關(guān)。
在本發(fā)明的系統(tǒng)的實(shí)施例中，只使用兩個(gè)不同的準(zhǔn)則一個(gè)準(zhǔn)則被用來選擇根據(jù)時(shí)鐘相位的單個(gè)數(shù)據(jù)比特值進(jìn)行變換的信號；相似的，另一個(gè)準(zhǔn)則用來根據(jù)時(shí)鐘相位上的單個(gè)數(shù)據(jù)比特值選擇電平。作為選擇，這些準(zhǔn)則有可能依賴于例如依據(jù)不同時(shí)鐘相位的多個(gè)數(shù)據(jù)比特所確定的中間比特值。
在一個(gè)實(shí)施例中，僅僅使用了兩個(gè)不同準(zhǔn)則，在交替準(zhǔn)則的每個(gè)周期中均使用一次。因此一個(gè)準(zhǔn)則在偶時(shí)鐘相位時(shí)使用，另一個(gè)用于奇時(shí)鐘相位。
本發(fā)明的系統(tǒng)、方法、工作站的上述及其他優(yōu)點(diǎn)將通過下列附圖
更加詳細(xì)的描述。
圖2示出數(shù)據(jù)信號、時(shí)鐘信號和傳輸信號。
圖3示出編碼數(shù)據(jù)和時(shí)鐘信息的電路。
圖4示出解碼數(shù)據(jù)和時(shí)鐘信息的電路。
在操作中，第一電路10產(chǎn)生數(shù)據(jù)，例如視頻圖像信號數(shù)據(jù)或計(jì)算結(jié)果。第一電路通過通信總線12將這些數(shù)據(jù)傳輸?shù)降诙娐?4，第二電路14接收并處理這些數(shù)據(jù)，以便例如顯示或存儲視頻信息，或執(zhí)行這些數(shù)據(jù)的計(jì)算。發(fā)送機(jī)電路104從數(shù)據(jù)產(chǎn)生電路102接收數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)和時(shí)鐘信號編碼為傳輸?shù)牡谝缓偷诙盘?，并通過總線12a，b的第一和第二導(dǎo)線12a，b分別傳送出去。接收電路140從第一和第二導(dǎo)線12a，b中接收上述兩個(gè)信號，從所接收的信號中解碼數(shù)據(jù)和時(shí)鐘信號。解碼的時(shí)鐘信號用來對數(shù)據(jù)處理電路142定時(shí)，該處理電路同時(shí)還接收和處理解碼的數(shù)據(jù)信號。
信號可以以盡可能高的速率在導(dǎo)線12a，b中傳輸是所需的。這可以通過以下方式實(shí)現(xiàn)在連續(xù)的半個(gè)時(shí)鐘周期發(fā)送不同的數(shù)據(jù)值；減小導(dǎo)線12a，b中的信號轉(zhuǎn)換總數(shù)；以及保持發(fā)送電路104和接收電路140的部分盡可能簡單和盡可能不出錯(cuò)的用于編碼和解碼信號。
第一和第二導(dǎo)線12a，b上的第一和第二信號被編碼，因此，時(shí)鐘信號可以通過第一和第二信號的異或運(yùn)算重新得到，即C＝S1+S2或其邏輯反向這里，C代表時(shí)鐘信號，S1和S2表示第一和第二信號，“+”代表異或邏輯運(yùn)算(0+0＝0，0+1＝1，1+0＝1，1+1＝0)(在本說明書其余部分“+”表示異或，除非明確表達(dá)其它含義)。此關(guān)系式確保S1、S2信號之一在連續(xù)時(shí)鐘相位之間精確地變化。
本發(fā)明的編碼數(shù)據(jù)信號(用“D”表示)的優(yōu)選方式滿足下列邏輯表達(dá)式S1＝D+C*E(D)S2＝DN+C*E(DN)這里，DN是D的邏輯反向(DN＝D+1)，E()代表由一個(gè)時(shí)鐘相位延遲一個(gè)信號的時(shí)移運(yùn)算在半個(gè)時(shí)鐘周期中，E(D)是由前半個(gè)時(shí)鐘周期中的D采用的值，而E(C)＝C+1。“*”表示邏輯乘(0*0＝0，0*1＝0，1*0＝0，1*1＝1)，“+”代表異或。因?yàn)镈+DN＝1(D和DN總是邏輯相反的)、E(D)+E(DN)＝E(D+DN)＝1，從“+”和“*”的分布特性(X*(Y+Z)＝X*Y+X*Z)中可以得到所需要的S1+S1＝1+C(C的相反值)。D可以根據(jù)D＝S1+C*E(D)從S1和S2中解碼得出。也就是C＝0(偶時(shí)鐘相位)時(shí)D＝S1，C＝1(奇時(shí)鐘相位)時(shí)D＝S1+E(D)，因此，S1依據(jù)前一時(shí)鐘相位對D的變化編碼。需要注意的是，S1對D的依賴相同于S2對DN的依賴。這種依賴的對稱性確保數(shù)據(jù)D的變換不總是與上述的信號S1、S2之一的變換相一致。還應(yīng)當(dāng)注意的是，S1、S2從不依賴超過兩個(gè)連續(xù)時(shí)鐘相位的D的值，以及D的解碼值從不依賴于兩個(gè)以上連續(xù)的S1或S2的值。因此，編碼或解碼過程中不存在持續(xù)記憶效應(yīng)。
圖2示出了此種編碼得到的信號的實(shí)例。圖2的第一行顯示了作為時(shí)間函數(shù)的時(shí)鐘信號，第二行顯示了作為時(shí)間的函數(shù)的數(shù)據(jù)D，第三和第四行顯示了作為時(shí)間的函數(shù)的傳送信號S1、S2(通過導(dǎo)線12a，b傳送)。為實(shí)現(xiàn)同步，時(shí)鐘信號C的正常觸發(fā)被周期性地中斷(圖中只示出了一個(gè)中斷)。該中斷使數(shù)據(jù)處理電路142檢測到不同數(shù)據(jù)字的開始。將會注意到，C＝0時(shí)S1(＝D)與S2(＝DN)反相。C＝1時(shí)，S1、S2取決于D的變化(即，取決于D+E(D))。還將會注意到，不同的、獨(dú)立的數(shù)據(jù)位是可用的。
當(dāng)然，根據(jù)同一原理可以實(shí)現(xiàn)不同編碼，例如，可以使用S1、S2的其中之一或全部相反值，例如S2＝D+C*E(ND)；在另一實(shí)施例中，值S1＝D+E(D)不僅可以在C＝1的每個(gè)時(shí)鐘相位中產(chǎn)生，而且也可以在n(n為整數(shù)，例如n＝4)個(gè)時(shí)鐘相位為周期的n-1時(shí)鐘相位中產(chǎn)生，其中S1等于n個(gè)時(shí)鐘相位的周期的剩余時(shí)鐘相位中的D。這可以通過使用一個(gè)根據(jù)A＝C+E(A)(在某些初始時(shí)鐘周期中A被設(shè)置為0)計(jì)算的輔助信號A以及確定S1＝D+(1+A*C)*E(D)和S2＝ND+(1+A*C)*E(D)，對時(shí)鐘相位計(jì)數(shù)來實(shí)現(xiàn)。在另一個(gè)例子中，可以將多個(gè)時(shí)鐘相位的組合數(shù)據(jù)值轉(zhuǎn)換為中間數(shù)據(jù)值，并利用代替D的后續(xù)中間數(shù)據(jù)值。這可能包括糾錯(cuò)編碼。例如連續(xù)數(shù)據(jù)值00，01，10，11可以分別被轉(zhuǎn)換為中間數(shù)據(jù)值00，11，01，10并進(jìn)行編碼。
通常，信號S1可利用分別實(shí)現(xiàn)算式S1＝D+C*E(D)中的“+”和“*”的異或門和與門從數(shù)據(jù)D，時(shí)鐘信息C中產(chǎn)生，S2可以類似地依據(jù)S2＝DN+C*E(DN)或者其等效式S2＝S1+1+C確定。然而，這可能需要提供時(shí)鐘D的半時(shí)鐘周期的連續(xù)數(shù)據(jù)位。
圖3表示用于編碼數(shù)據(jù)的發(fā)射機(jī)電路，其中僅需要在每個(gè)完整時(shí)鐘周期一經(jīng)結(jié)束之后供應(yīng)新數(shù)據(jù)。該電路包括第一和第二移位寄存器30a，b，鎖存器32a，b，異或門34，反向器36和第一、第二復(fù)用器38a，b。第一移位寄存器30a具有連接第一及第二復(fù)用器38a，b第一數(shù)據(jù)輸入和第一鎖存器32a數(shù)據(jù)輸入的一個(gè)輸出。第二移位寄存器30a具有連接連接第二鎖存器32a數(shù)據(jù)輸入的一個(gè)輸出。第一、第二鎖存器32a，b的輸出連接到異或門34的輸入。異或門的輸出通過反向器36連接到第一復(fù)用器38a的第二數(shù)據(jù)輸入并直接連接到第二復(fù)用器38b的第二數(shù)據(jù)輸入。移位寄存器30a，b通過時(shí)鐘信號定時(shí)。該時(shí)鐘信號作為選擇控制信號提供給第一、第二復(fù)用器38a，b。鎖存器32a，b用時(shí)鐘信號的反向定時(shí)，以便在經(jīng)由移位寄存器30a，b移位數(shù)據(jù)時(shí)，在時(shí)鐘變換的半個(gè)周期鎖存數(shù)據(jù)。
在操作中，偶時(shí)鐘相位(C＝0)的數(shù)據(jù)位被輸入到第一移位寄存器30a，奇時(shí)鐘相位的數(shù)據(jù)位被輸入到第一移位寄存器30b，復(fù)用器38a，b輸出信號S1、S2至導(dǎo)線12a，b。在偶時(shí)鐘相位，復(fù)用器38a，b將數(shù)據(jù)從移位寄存器30a傳遞到導(dǎo)線12a，b。在時(shí)鐘周期的一半，來自移位寄存器的數(shù)據(jù)被鎖存到鎖存器32a，b中。在奇時(shí)鐘相位，鎖存器中的數(shù)據(jù)的異或被傳遞給第二導(dǎo)線12b，該異或的反向被傳遞給第一導(dǎo)線12a，由此，輸出信號X1、X2由下式給出X1＝D+C(E(D)+1)，X2＝D+C*(E(D))，這些輸出信號涉及如下所述的先前定義的信號S1、S2X1＝1+S2，X2＝S1，并具有D的對稱性依賴的同樣的預(yù)期特性以及沒有長期記憶效應(yīng)。鎖存器32a，b在時(shí)鐘周期的一半時(shí)被鎖存以防止經(jīng)異或門34和反向器36的延遲造成信號變形。當(dāng)然，這種情況僅在非常高時(shí)鐘速率時(shí)才是必須的，即時(shí)鐘相位持續(xù)時(shí)間接近集成電路的門延遲時(shí)間。
為產(chǎn)生圖2所示的同步信號，提供給圖3中組成部分的時(shí)鐘信號可能被周期性中斷。
可以使用其他結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)輸出信號X1、X2、數(shù)據(jù)、時(shí)鐘之間的所需關(guān)系。
圖4示出了接收機(jī)電路。該電路包括第一、第二異或門40，42；鎖存器44，及第一、第二移位寄存器46a，b。導(dǎo)線12a，b連接到第一異或門40的輸入。該異或門的輸出形成接收機(jī)電路的時(shí)鐘信號。鎖存器44有一個(gè)連接第二導(dǎo)線12b的數(shù)據(jù)輸入端，和一個(gè)連接第一移位寄存器46a和第二異或門42的第一輸入的輸出。第二導(dǎo)線12b連接到第二異或門42的第二輸入。第二異或門42的輸出連接到第二移位寄存器46b的輸入。時(shí)鐘輸出連接到寄存器46a，b和鎖存器44的時(shí)鐘輸入。移位寄存器46a，b在時(shí)鐘信號變換的第一極性上鎖存數(shù)據(jù)，鎖存器44在與第一極性相反的第二極性上鎖存數(shù)據(jù)。
在操作中，圖4中的電路在偶時(shí)鐘相位開始時(shí)把來自第二導(dǎo)線的信號X2的值傳送給第一移位寄存器46a。在奇時(shí)鐘相位開始時(shí)，此信號的異或與此信號的值被傳遞給第二移位寄存器46b。因此，兩個(gè)移位寄存器46a，b分別包含偶時(shí)鐘相位(C＝0)和奇時(shí)鐘相位(C＝1)的數(shù)據(jù)值。這些數(shù)據(jù)值被傳遞給數(shù)據(jù)處理電路142(未示出)。
當(dāng)然，接收機(jī)電路可用多種其他方式實(shí)現(xiàn)，以得到信號X1、X2、數(shù)據(jù)和時(shí)鐘信息之間所需的解碼關(guān)系。
權(quán)利要求
1.一種信息處理系統(tǒng)，包括一個(gè)發(fā)送器，一個(gè)接收器和一個(gè)連接發(fā)送器、接收器的通信信道，通信信道可將第一和第二二進(jìn)制邏輯信號從發(fā)送器連續(xù)地傳送給接收器，發(fā)送器被安排來接收連續(xù)的數(shù)據(jù)值和可辨別連續(xù)時(shí)鐘相位的信息，并將數(shù)據(jù)值和信息編碼為第一和第二信號的組合，發(fā)送器交替使用第一和第二數(shù)據(jù)依賴準(zhǔn)則選擇第一或第二信號之中在連續(xù)時(shí)鐘相位之間具有邏輯電平變化的一個(gè)信號，使第一和第二信號交替相反和相等，第一準(zhǔn)則依賴于數(shù)據(jù)值選擇第一信號電平，第二準(zhǔn)則依賴于數(shù)據(jù)值提供第一或第二信號的電平變化。
2.如權(quán)利要求1所述的信息處理系統(tǒng)，其中根據(jù)第一準(zhǔn)則，用于相應(yīng)時(shí)鐘的所述第一、第二信號交替地依賴于時(shí)鐘相位的數(shù)據(jù)值，并且根據(jù)第二準(zhǔn)則，上述第一和第二信號依賴于時(shí)鐘相位與相鄰時(shí)鐘相位之間的數(shù)據(jù)值的變化。
3.如權(quán)利要1所述的信息處理系統(tǒng)，其中第一準(zhǔn)則用于偶時(shí)鐘相位，第二準(zhǔn)則用于奇時(shí)鐘相位。
4.一種發(fā)送電路，包括數(shù)據(jù)產(chǎn)生電路、時(shí)鐘電路、編碼器及與通信信道的連接，數(shù)據(jù)產(chǎn)生電路用于產(chǎn)生連續(xù)數(shù)據(jù)值，時(shí)鐘電路用于產(chǎn)生辨別連續(xù)時(shí)鐘相位的信息，編碼器用于將所述數(shù)據(jù)值和所述信息編碼成經(jīng)由通信信道連續(xù)傳送的第一和第二二進(jìn)制邏輯信號的組合，編碼器交替利用第一、第二數(shù)據(jù)依賴準(zhǔn)則選擇第一、第二信號中在連續(xù)時(shí)鐘相位之間具有邏輯電平變化的一個(gè)信號，使第一和第二信號交互相反或相等，第一準(zhǔn)則依賴于數(shù)據(jù)值選擇第一信號電平，第二準(zhǔn)則依賴于數(shù)據(jù)值提供第一或第二信號上的電平改變。
5.一種具有和通信信道連接的接收電路，接收器包括解碼器、數(shù)據(jù)處理電路及與通信信道的連接線，解碼器用于恢復(fù)數(shù)據(jù)處理電路的時(shí)鐘信號，每當(dāng)所述連接線上的第一和第二時(shí)間連續(xù)的二進(jìn)制邏輯信號的至少一個(gè)經(jīng)歷二進(jìn)制電平變化時(shí)，所述時(shí)鐘信號具有電平變化，編碼器交替使用第一、第二信號依賴準(zhǔn)則解碼時(shí)鐘信號的連續(xù)時(shí)鐘相位的數(shù)據(jù)值，第一準(zhǔn)則依賴于第一信號電平提供相互相反的數(shù)據(jù)值，第二準(zhǔn)則依賴于第一或第二信號是否在時(shí)鐘相位之間改變電平來提供相互相反的數(shù)據(jù)值。
6.一種以第一和第二時(shí)間連續(xù)的二進(jìn)制邏輯電信號形式傳送數(shù)據(jù)和時(shí)鐘信息的方法，其中交替利用第一和第二數(shù)據(jù)依賴準(zhǔn)則來選擇第一和第二信號中在連續(xù)時(shí)鐘相位之間具有邏輯電平變化的一個(gè)信號，使第一和第二信號交替相互相反或相等；第一準(zhǔn)則依賴于數(shù)據(jù)值選擇第一信號電平，第二準(zhǔn)則依賴于數(shù)據(jù)值提供第一或第二信號的電平變化。
全文摘要
一種信息處理系統(tǒng)，包括發(fā)送器、接收器和連接發(fā)送器與接收器的通信信道。通信信道傳輸?shù)谝?、第二二進(jìn)制邏輯信號。發(fā)送器將數(shù)據(jù)值和辨別連續(xù)后續(xù)時(shí)鐘相位的信息編碼成第一、第二信號。接收器接收數(shù)據(jù)值和信息。發(fā)送器交替使用第一、第二數(shù)據(jù)依賴準(zhǔn)則來選擇第一、第二信號中在連續(xù)時(shí)鐘相位之間具有邏輯電平變化的一個(gè)信號。由此，使第一和第二信號交替相互相反或相互相等。第一準(zhǔn)則依賴于數(shù)據(jù)值選擇第一信號電平。第二準(zhǔn)則依賴于數(shù)據(jù)值提供第一或第二信號的電平變化。
文檔編號H04L25/40GK1404674SQ01805128
公開日2003年3月19日 申請日期2001年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2000年12月20日
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