数字总线活动监视器

分案申请的相关信息

本申请是申请日为2018年11月2日、申请号为201880070781.8、发明名称为“数字总线活动监视器”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本申请总体上涉及一种活动监视器，并且更具体地涉及一种数字总线活动监视器。

背景技术

计算机和其它装置使用数字总线在计算机内的组件之间或在计算机之间传送数据。这些数字总线使用各种媒体以进行此类数据传送。例如，这些数字总线使用导线(如金、铜等)、光纤、无线通信和/或提供此类传送的任何其它媒体。这些数字总线还使用各种商定的格式在装置之间发射和接收数据，或使用通信协议进行此类传送。这些通信协议的实例包含I2C、传输控制协议/互联网协议(TCP/IP)、超文本传输协议(HTTP)、简单邮件传输协议(SMTP)、文件传输协议(FTP)、串行外围接口(SPI)/通用异步接收发送器(UART)协议或提供此类传送的任何其它协议。

发明内容

在一个实例中，一种装置包含活动监视器。所述活动监视器包含总线接口，所述总线接口具有被耦接以从总线接收信号的输入和被耦接以向另一装置提供信号的输出。所述活动监视器响应于检测到所述另一装置处于低功率睡眠模式而监测所述总线以发现与所述另一装置相关联的预定义地址的消息。而且，所述活动监视器响应于监测到的地址与所述预定义地址相匹配而通过所述总线接口向所述另一装置输出所述预定义地址，以使所述另一装置能够捕获所述预定义地址。

另一个实例涉及一种方法，所述方法包含从总线接收信号。所述方法进一步包含当被耦接以从所述总线接收所述信号的另一装置在低功率睡眠模式下操作时，由活动监视器监测所述总线以发现预定义。所述方法进一步包含响应于所述监测到的地址和与所述另一装置相关联的所述预定义地址相匹配而向所述另一装置输出唤醒请求。所述方法进一步包含响应于所述另一装置从所述低功率睡眠模式唤醒而将所述预定义地址从所述活动监视器输出到所述另一装置。

另一个实例涉及另一装置，所述另一装置包含异步地址检测器、地址再生器和控制器。所述异步地址检测器耦接到总线的串行时钟线和所述总线的串行数据线，所述异步地址检测器监测所述总线以发现与耦接到所述总线的另一装置相关联的预定义地址。所述地址再生器被耦接以响应于所述另一装置从低功率睡眠模式唤醒而向所述另一装置的相应输入输出所述预定义地址和时钟信号。所述控制器在所述另一装置处于所述低功率睡眠模式时激活所述异步地址检测器以监测所述I2C总线以发现地址，并且在所述另一装置已经从所述低功率睡眠模式唤醒之后去激活所述异步地址检测器以停止监测所述I2C总线以发现所述地址。

附图说明

图1展示了监测总线上的地址的示例装置。

图2展示了监测总线上的地址的另一个示例装置。

图3展示了监测总线上的地址的示例方法。

具体实施方式

本说明书涉及一种用于监测数字总线(以下称为“总线”)上的活动的活动监视器。作为一个实例，一种装置包含活动监视器。所述活动监视器包含总线接口，所述总线接口具有被耦接以从总线接收信号的输入和被耦接以向另一装置提供信号的输出。活动监视器异步监测总线以发现地址，并且响应于监测到的地址和与另一装置相关联的预定义地址相匹配而通过总线接口向另一装置输出预定义地址。

为了帮助节省功率，许多电子装置渐增地使用低功率睡眠模式。例如，如果在另一装置睡眠时向另一装置提出请求，则请求可能会被错过，因为另一装置需要唤醒以响应请求。如果另一装置唤醒来分析地址，但仅认识到所述请求消息不是发往所述装置的，则可能会浪费功率，这与低功率睡眠模式的目的背道而驰。为了克服错误唤醒事件所产生的不利影响，示例实施例包含监测地址的活动监视器装置，并且如果所述地址和与另一装置相关联的预定义地址相匹配，则装置以确保请求被另一装置接收的方式向另一装置输出预定义地址。活动监视器装置被进一步配置成使用比另一装置的功率显著减少的功率。因此，此类监测和匹配导致在匹配的情况下将地址输出到另一装置，这有助于节省功率并且防止另一装置从低功率睡眠模式中被错误地唤醒。这种防止唤醒另一装置允许另一装置在低功率睡眠模式下保留更长的时间段(直到地址与预定义地址相匹配)，从而节省了另一装置内的功率。

图1展示了监测总线上的地址的示例装置100。装置100包含活动监视器130，其中活动监视器130包含总线接口140。总线接口140耦接到装置120和另一个装置110。总线接口140通过总线135耦接到装置120并且通过另一个总线115耦接到装置110，总线接口140具有被耦接以从此总线135接收信号的输入144。总线接口140进一步包含向装置110提供信号的输出142。

活动监视器130耦接到装置110以如通过从装置110接收指示此类另一装置110的操作模式的信号来确定装置110是在低功率睡眠模式下操作(例如，装置100的系统时钟信号sys_clk断开，其中慢时钟信号接通以便装置100根据其进行操作)还是已经从低功率睡眠模式唤醒(例如，装置100根据系统时钟信号sys_clk进行操作)。活动监视器130针对指向预定义地址的消息监测总线135并且响应于确定装置110处于低功率睡眠模式而通过总线接口140将预定义地址输出到装置110。活动监视器130将通过总线接口140接收的地址和与装置110相关联的预定义地址进行比较并且确定通过总线135接收的地址之一是否与预定义地址相匹配。活动监视器130响应于检测到从总线135接收的地址与预定义地址相匹配而向装置110输出唤醒信号。活动监视器130响应于检测到装置110已经从低功率睡眠模式唤醒而通过总线接口140向装置110输出此预定义地址。活动监视器130通过总线接口140向装置110输出(例如，再生)此预定义地址。活动监视器130通过总线接口140向装置110输出预定义地址，以使装置110能够捕获预定义地址。活动监视器130还可以暂时暂停总线135，以为装置110唤醒、接收地址并处理请求提供足够的时间。因此，活动监视器130使在装置110处于低功率睡眠模式时发送到所述装置的请求能够被装置100处理而不会丢失数据。活动监视器130响应于检测到装置110已经从低功率睡眠模式唤醒而终止监测。因此，响应于活动监视器130检测到匹配，向处于低功率睡眠模式的装置110输出唤醒信号会唤醒装置110，从而防止从低功率睡眠模式唤醒装置110以确定是否发生匹配。这种防止从低功率睡眠模式中唤醒装置110节省了将以其它方式被装置110用来确定是否发生匹配的功率。

图2展示了监测总线上的地址的另一个示例装置200。在此实例中，活动监视器130包含地址再生器210、切换控制器220和异步地址检测器230，并且总线接口140包含多路复用器250、另一个多路复用器260和下拉电路系统(例如，开关)240。

异步地址检测器230通过串行时钟线(SCL)和串行数据线(SDA)耦接到I2C装置265(例如，I2C主装置)，从而一起形成I2C总线245。异步地址检测器230进一步耦接到切换控制器220和下拉电路系统240。装置200包含存储与另一个I2C装置205相关联的预定义地址的非易失性存储器(例如，寄存器)235。在一个实例中，预定义地址存储在装置200的固件中。异步地址检测器230从I2C总线245接收地址，将这些地址与预定义地址进行比较，并且确定从I2C总线245接收的这些地址之一是否与预定义地址相匹配。尽管未示出，但是可以将多个I2C装置耦接到I2C总线245，I2C装置中的每个装置利用唯一的地址可寻址。在异步地址检测器230将在I2C总线245上检测到的地址之一与所存储的预定义地址相匹配的情况下，异步地址检测器230向切换控制器220输出匹配信号。异步地址检测器230进一步耦接到下拉电路系统240。而且，在异步地址检测器230检测到在I2C总线245上检测到的地址与所存储的预定义地址相匹配的情况下，异步地址检测器230输出pull_down_en信号以启用下拉电路系统240。而且，在异步地址检测器230检测到在I2C总线245上检测到的地址与所存储的预定义地址相匹配的情况下，切换控制器220向I2C装置205输出唤醒请求，例如，i2c_int中断信号，以将I2C装置205从低功率睡眠模式唤醒。在一个实例中，异步地址检测器230利用状态机实施，这降低了实施装置200的成本并降低了装置200的功率需求。装置200在仅消耗泄露功率的非常低的功率状态下操作，其中异步地址检测器230通过来自I2C总线245的SCL的串行时钟信号相对于I2C装置265和I2C装置205异步操作。依赖于在I2C总线245的SCL上接收的串行时钟信号并且不必在装置200内独立地生成时钟信号的情况下，装置200异步操作，并且与如果装置200必须生成其自己的时钟信号相比，所述装置利用更少的功率来执行其地址匹配功能。

切换控制器220耦接到地址再生器210。切换控制器220控制I2C装置205(例如，I2C从装置)是从I2C总线245接收串行时钟信号和数据还是从地址再生器210接收串行时钟信号和数据。如本文所讨论的，I2C装置205是从I2C总线245接收串行时钟信号和数据还是从地址再生器210接收串行时钟信号和数据取决于I2C装置205是否从低功率睡眠模式唤醒。响应于从异步地址检测器230接收a_match信号，切换控制器输出gen_en信号以激活地址再生器210，以再生提供给I2C装置205的预定义地址。

作为另外的实例，切换控制器220进一步耦接到I2C装置205、多路复用器250、多路复用器260和下拉电路系统240。响应于I2C装置205从低功率睡眠模式唤醒，切换控制器220从I2C装置205接收system_rdy信号，所述system_rdy信号指示I2C装置205已经从低功率睡眠模式唤醒。响应于接收到system_rd信号，切换控制器220向地址再生器210输出gen_en信号，以再生I2C装置205的预定义地址和串行时钟信号。而且，响应于I2C装置205从低功率睡眠模式唤醒，切换控制器220向多路复用器250输出scl_sw_over信号并向多路复用器260输出sda_sw_over信号，所述scl_sw_over信号指示多路复用器250要在其两个输入之间切换，并且所述sda_sw_over信号指示多路复用器260要在其两个输入之间切换。在I2C装置205进入低功率睡眠模式时，切换控制器220从I2C装置205接收i2c_mon_enable信号。切换控制器220通过激活异步地址检测器230来响应i2c_mon_enable信号，以监测I2C总线245的SDA上的地址，特别监测与其它I2C装置205相关联的预定义地址。而且，在I2C装置205已经从低功率睡眠模式唤醒之后，切换控制器220通过去激活异步地址检测器230来停止监测I2C总线245的SDA上的地址，从而响应来自I2C装置205的system_rdy信号。切换控制器220根据I2C装置205的操作模式进一步控制下拉电路系统240，如以下所讨论的。

例如，地址再生器210在I2C装置205处于低功率睡眠模式时，响应于监测到的地址与预定义地址相匹配(响应i2c_mon_enable信号)而将其再生的预定义地址和串行时钟信号输出到I2C装置205的相应输入。地址再生器210再生由异步地址检测器230匹配的在I2C总线245上接收的预定义地址。例如，将与I2C装置205相关联的预定义地址存储在耦接到地址再生器210的输入的非易失性存储器235中。地址再生器210从切换控制器220接收gen_en信号。响应于接收到gen_en信号，地址再生器210再生包含预定义地址和串行时钟信号的消息并向I2C装置205输出所述消息，这是响应于检测到监测到的地址和与I2C装置205相关联的预定义地址相匹配而发生的。地址再生器210向多路复用器250输出包含预定义地址的消息数据包并且向多路复用器260输出再生的串行时钟信号。在分别向多路复用器250和多路复用器260输出数据包和串行时钟信号之后，地址再生器210向切换控制器220输出gen_done信号。响应于接收到gen_done信号，切换控制器220向下拉电路系统240输出pull_down_disable信号，以禁用(去激活)下拉电路系统240。而且，响应于gen_done信号，切换控制器220向多路复用器250输出scl_sw_over信号并且向多路复用器260输出sda_sw_over信号。

作为另外的实例，下拉电路系统240下拉I2C总线245的SCL，即所述下拉电路系统将I2C总线245的SCL保持在低逻辑电平(例如，电接地)处，或可替代地允许I2C总线245的SCL不受阻碍地操作。响应于监测到的地址与预定义地址相匹配，下拉I2C总线245的SCL使装置200能够使用I2C协议的时钟扩展特征以防止向I2C装置205传输另外的请求。下拉电路系统240响应于从异步地址检测器230接收到pull_down_en信号而下拉I2C总线245的SCL，所述pull_down_en信号是响应于监测到的地址与预定义地址相匹配而生成的。同样地，下拉电路系统240响应于从异步地址检测器230接收到pull_down_disable信号而允许I2C总线245的SCL不受阻碍地操作。因此，下拉电路系统240在I2C装置205在低功率睡眠模式下操作时，响应于活动监视器130检测到监测到的地址与预定义地址相匹配而被激活以下拉或暂停I2C总线245的SCL，直到检测到I2C装置205已经从低功率睡眠模式唤醒。

在一个实例中，地址再生器210通过经由I2C总线245的SCL接收的串行时钟信号scl_clk进行计时，这消除了时钟信号必须从装置200内生成的情况。切换控制器220和异步地址检测器230从装置200操作的系统接收单独的sys_clk信号并且通过sys_clk计时。由于切换控制器220和异步地址检测器230最初在异步地址检测器230确定从I2C总线245接收的地址之一是否与预定义地址相匹配时被去激活，所以装置200以仅消耗泄漏功率的非常低的功率状态操作。此后，在由异步地址检测器230检测到地址匹配，并且切换控制器220和异步地址检测器230被激活之后，装置200的功率需求返回到仅消耗泄漏功率的非常低的功率状态。

多路复用器250耦接到I2C总线245的SCL、地址再生器210和耦接I2C装置205的另一个I2C总线255的SCL，所述SCL和SDA一起形成I2C总线255。取决于I2C装置205是否处于低功率睡眠模式或者I2C装置205是否从低功率睡眠模式唤醒，多路复用器250输出时钟信号还是另一个时钟信号。在I2C装置205处于低功率睡眠模式时，多路复用器250输出另一个时钟信号，例如，从地址再生器210接收的串行时钟信号。响应于活动监视器130检测到I2C装置205从低功率睡眠模式唤醒，多路复用器250将来自I2C总线245的SCL的时钟信号，例如串行时钟信号传递到I2C装置205。多路复用器250从切换控制器220接收scl_sw_over信号，所述切换控制器将多路复用器250从向装置205的时钟输入输出从地址再生器210接收的串行时钟信号切换到向所述时钟输入输出(传递)从I2C总线245的SCL接收的串行时钟信号。尽管装置200被展示为安置在I2C装置265与I2C装置205之间，但是在一个实例中，装置200可以集成到I2C装置205中，其中I2C总线255因此位于I2C装置205的内部。

在图2的实例中，多路复用器260耦接到I2C总线245的SDA、地址再生器210和I2C总线255的耦接I2C装置205的SDA。多路复用器260响应于I2C装置205处于低功率睡眠模式或如果I2C装置205从低功率睡眠模式唤醒而输出不同的数据包。在I2C装置205处于低功率睡眠模式时，多路复用器260输出从地址再生器210接收的数据包，所述数据包包含预定义地址。多路复用器260响应于活动监视器130检测到I2C装置205已经从低功率睡眠模式唤醒而将包含预定义地址的消息传递到I2C装置205。响应于活动监视器130检测到从低功率睡眠模式唤醒其它I2C 205装置，多路复用器260输出从I2C总线245的SDA接收的数据包，例如请求。多路复用器250从切换控制器220接收sda_sw_over信号，所述切换控制器将多路复用器260从输出从地址再生器210接收的数据包切换到输出从I2C总线245的SDA接收的数据包。

鉴于以上所描述的结构特征和功能特征，参考图3描述了根据示例实施例的各个方面的方法。虽然为了解释的简单起见，图3的方法被示出并且被描述为连续执行，但是示例实施例不限于所展示的顺序，因为一些方面可以以不同的顺序发生和/或与来自本文所示出和描述实施例的其它方面同时发生。此外，一些展示的特征对于实施根据本说明书的方面的方法可以是任选的。图3的示例方法可以由硬件(如在IC芯片中或模拟和/或离散电路组件的组合中)实施。在图3的实例中，在图2的示例系统的上下文中描述了方法300。在其它实例中，方法300可以相对于不同配置的电路和装置实施。

图3展示了监测总线上的地址的示例方法300。在310处，方法300从总线135接收信号。在一个实例中，总线135是I2C总线245。在一个实例中，从I2C总线245接收的信号包含串行时钟信号和数据包请求。在I2C总线245的SCL上接收串行时钟信号，并且在I2C总线245的SDA上接收数据包请求。在一个实例中，异步地址检测器230耦接到I2C总线245的SCL和SDA并且分别通过SCL和SDA接收串行时钟信号和数据包请求。

在320处，在I2C装置205以低功率睡眠模式操作时，方法300针对预定义地址监测总线135。活动监视器130监测总线135以发现预定义地址，并且响应于监测到的地址与预定义地址相匹配而通过总线接口140向另一个装置110输出预定义地址。在一个实例中，活动监视器130包含耦接到I2C总线245的SDA的异步地址检测器230。异步地址检测器230监测从I2C总线245的SDA接收的地址，将这些地址与预定义地址进行比较，并且确定这些地址之一是否和与I2C装置205相关联的预定义地址相匹配。在一个实例中，方法在320处下拉I2C总线245的SCL。异步地址检测器230响应于这些地址之一与预定义地址相匹配而向下拉电路系统240输出pull_down_en信号。下拉电路系统240响应于这些地址之一与预定义地址相匹配而下拉I2C总线245的SCL。

在330处，方法300输出唤醒请求。在一个实例中，切换控制器220向I2C装置205输出唤醒请求，例如，i2c_int中断信号，以从低功率睡眠模式唤醒I2C装置205。响应于监测到的地址和与I2C装置205相关联的预定义地址相匹配，从切换控制器220输出此唤醒请求。

在340处，方法300输出预定义地址。响应于装置110从低功率睡眠模式唤醒，将预定义地址从活动监视器130输出到装置110。总线接口140响应于装置110从低功率睡眠模式唤醒而向装置110输出预定义地址。在一个实例中，地址再生器210生成包含预定义地址的数据包并且向多路复用器250输出此数据包，所述多路复用器250向I2C装置205输出包含预定义地址的数据包。

在包含所附权利要求的本申请的范围内，可以对所描述的示例实施例进行修改，并且其它实施例是可能的。