通信装置和通信方法

背景技术

检测通过通信信道的数据通信可以用于调整通信性能，例如，可以用于减少通信装置的能耗和/或用于控制通过通信信道的数据业务。举例而言，信号丢失(LOS)检测是许多信号处理集成电路(IC)的标准特征，并且对于高速串行收发器可以是尤其重要的。在没有LOS检测器的情况下，接收器(已知通常消耗高功率)可能花费时间并且消耗功率来处理无效数据或噪声，此举可能会增加通信系统中的误码率(BER)。此外，低频周期信令(LFPS)检测可以用于检测通过通信信道的低频通信。LOS检测通常具有比LFPS检测更高的检测准确性。然而，LOS检测通常消耗比LFPS检测更多的功率，并且当通信装置在低功率操作状态/模式中操作时，LOS检测可能是不可行的。因此，需要LOS和LFPS检测技术，所述LOS和LFPS检测技术可以准确地执行信号检测，并且可以在通信装置在不同操作状态/模式中操作时起作用。

发明内容

本发明公开通信方法、通信装置和转接驱动器的实施例。在一实施例中，一种通信方法涉及启用连接到通信信道的LOS检测器和LFPS检测器，使用数字逻辑电路，组合所述LOS检测器的输出与LFPS检测器的输出以产生组合LFPS输出，以及输出所述组合LFPS输出和所述LOS检测器的所述输出以控制通过所述通信信道的数据通信。还描述其它实施例。

在一实施例中，启用连接到所述通信信道的所述LOS检测器和所述LFPS检测器包括，当所述LOS检测器和所述LFPS检测器在高功率操作状态中操作时，启用连接到所述通信信道的所述LOS检测器和所述LFPS检测器。

在一实施例中，所述方法另外包括，使用所述LOS检测器检测通过所述通信信道的所述数据通信的第一频率范围，并且使用所述LFPS检测器检测通过所述通信信道的所述数据通信的第二频率范围，其中所述第二频率范围包括在所述第一频率范围中。

在一实施例中，所述LOS检测器消耗较高电流，并且所述LFPS检测器消耗较低电流。

在一实施例中，使用所述数字逻辑电路，组合所述LOS检测器的所述输出与所述LFPS检测器的所述输出以产生所述组合LFPS输出包括，使用所述数字逻辑电路，使用所述LOS检测器的所述输出、所述LFPS检测器的所述输出和旁路信号执行多个逻辑运算以产生所述组合LFPS输出。

在一实施例中，所述数字逻辑电路包括NOR门、NAND门和AND门。

在一实施例中，所述逻辑运算包括逻辑NOR运算、逻辑NAND运算和逻辑AND运算。

在一实施例中，输出所述组合LFPS输出以控制通过所述通信信道的所述数据通信包括，基于所述组合LFPS输出，启用或停用通过所述通信信道的所述数据通信。

在一实施例中，输出所述组合LFPS输出以控制通过所述通信信道的所述数据通信包括，基于所述组合LFPS输出，重置所述通信信道。

在一实施例中，所述方法另外包括，输出所述LOS检测器的所述输出以控制通过所述通信信道的所述数据通信。

在一实施例中，输出所述LOS检测器的所述输出以控制通过所述通信信道的所述数据通信包括，基于所述LOS检测器的所述输出，启用或停用通过所述通信信道的所述数据通信。

在一实施例中，一种通信装置包括：连接到通信信道的LOS检测器、连接到所述通信信道的LFPS检测器，以及数字逻辑电路，所述数字逻辑电路被配置成组合所述LOS检测器的输出与所述LFPS检测器的输出以产生组合LFPS输出，并且输出所述组合LFPS输出以控制通过所述通信信道的数据通信。

在一实施例中，当所述通信装置在高功率操作状态中操作时，启用所述LOS检测器和所述LFPS检测器。

在一实施例中，所述LOS检测器被配置成检测通过所述通信信道的所述数据通信的第一频率范围，并且所述LFPS检测器被配置成检测通过所述通信信道的所述数据通信的第二频率范围，其中所述第二频率范围包括在所述第一频率范围中。

在一实施例中，所述LOS检测器消耗较高电流，并且所述LFPS检测器消耗较低电流。

在一实施例中，所述数字逻辑电路被配置成使用所述LOS检测器的所述输出、所述LFPS检测器的所述输出和旁路信号执行逻辑运算以产生所述组合LFPS输出。

在一实施例中，所述数字逻辑电路包括NOR门、NAND门和AND门。

在一实施例中，所述逻辑运算包括逻辑NOR运算、逻辑NAND运算和逻辑AND运算。

在一实施例中，一种转接驱动器包括：连接到通信信道的LOS检测器、连接到所述通信信道的LFPS检测器，其中当所述转接驱动器在高功率操作状态中操作时，启用所述LOS检测器和所述LFPS检测器；数字逻辑电路，所述数字逻辑电路被配置成组合所述LOS检测器的输出与所述LFPS检测器的输出以产生组合LFPS输出，并且输出所述组合LFPS输出和所述LOS检测器的所述输出以控制通过所述通信信道的数据通信；以及状态机，所述状态机被配置成基于所述组合LFPS输出和所述LOS检测器的所述输出，控制通过所述通信信道的数据通信。

在一实施例中，所述状态机被配置成基于组合LFPS输出和所述LOS检测器的所述输出，启用或停用通过所述通信信道的所述数据通信。

根据本发明的其它方面将由从以下结合附图进行的详细描述而变得显而易见，所述附图作为借助于本发明的原理例子而示出。

附图说明

图1为根据本发明的一实施例的通信系统的示意性框图。

图2描绘进入通信信道的输入信号的波形、LOS检测器和LFPS检测器的启用信号，以及图1中所描绘的通信系统的LOS检测器和LFPS检测器的输出信号的一些例子。

图3描绘进入通信信道的输入信号的波形，以及图1中所描绘的通信系统的LOS检测器和LFPS检测器的输出信号的组合LFPS输出的一些例子。

图4描绘图1中所描绘的通信系统的一实施例。

图5示出池化LFPS状态的波形的一些例子。

图6示出U0状态的波形的一些例子。

图7示出U1、U2和U3操作状态的波形的一些例子。

图8示出图4中所描绘的通信系统的状态机的状态图的例子。

图9描绘图4中所描绘的通信系统的LOS和LFPS输出信号的波形的一些例子。

图10为根据本发明的一实施例的通信方法的过程流程图。

在整个描述中，类似的附图标记可以用于标识类似的元件。

具体实施方式

容易理解的是，如本文中大体描述且在附图中示出的实施例的组成部分可以用各种各样不同的配置来布置和设计。因此，以下如图中所表示的各种实施例的更详细描述并非意图限制本公开的范围，而仅仅是表示各种实施例。尽管在图式中呈现了实施例的各个方面，但是除非特别地说明，否则图式未必按比例绘制。

在不脱离本发明的精神或基本特性的情况下，可以其它特定形式体现本发明。所描述的实施例在所有方面均被认为仅仅是说明性的而非限制性的。因此，本发明的范围由所附权利要求书而不是由此详细描述来指示。落入权利要求的等效含义和范围内的所有变化都应涵盖在权利要求的范围内。

贯穿本说明书对特征、优点或类似语言的涉及并不暗示可以本发明实现的所有特征和优点都应在或在本发明的任何单一实施例中。相反地，涉及特征和优点的语言应理解成意指结合实施例描述的特定特征、优点或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，贯穿本说明书对特征、优点的论述和类似语言可以是(但不一定必须是)参考同一实施例。

此外，本发明的所描述的特征、优点和特性可以任何合适方式在一或多个实施例中组合。相关领域的技术人员将认识到，鉴于本文的描述，本发明可以在没有特定实施例的具体特征或优点中的一个或多个具体特征或优点的情况下实践。在其它情况下，在某些实施例中可以认识到可能不存在于本发明的所有实施例中的另外的特征和优点。

贯穿本说明书对“一个实施例”、“一实施例”或类似语言的参考意味着结合所指示实施例描述的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，贯穿本说明书的短语“在一个实施例中”、“在实施例中”和类似语言可以(但未必)全部指代同一实施例。

图1为根据本发明的一实施例的通信系统100的示意性框图。在图1中所描绘的实施例中，通信系统100包括：通信装置102，所述通信装置102包括LOS检测器104、LFPS检测器106以及数字逻辑电路108，并且连接到通信信道110；以及控制器112。通信系统100可以用于各种应用中，例如汽车应用、通信应用、工业应用、医疗应用、计算机应用和/或消费者或家用电器应用。举例来说，通信系统100可以用于通用串行总线(USB)、雷电接口(Thunderbolt，TBT)、融合输入/输出(CIO)和/或显示端口(DP)应用中。在一些实施例中，通信系统100实施于基板中，并且封装为独立半导体IC装置或芯片。在这些实施例中，控制器在通信系统100内部。在一些实施例中，通信装置102实施于基板中，并且封装为独立半导体IC装置或芯片。在这些实施例中，控制器在通信装置102内部。在一些实施例中，通信装置102包括在例如智能手机、平板计算机、笔记本电脑等的计算装置中。在一些实施例中，通信装置102的组件中的至少一些组件实施于基板(例如，半导体晶片或印刷电路板(PCB))中。在一实施例中，通信装置102的组件中的至少一些组件封装为独立半导体IC芯片。尽管通信系统100在图1中示出为包括某些电路元件，但在其它实施例中，通信系统100可以包括一个或多个另外的电路元件。

在图1中所描绘的实施例中，LOS检测器104连接到通信信道110，并且被配置成检测通过通信信道110的数据通信的输入信号电平(例如，电流、电压和/或信号振幅)。举例来说，当输入信号电平(例如，电流、电压和/或信号振幅)低于阈值电平(例如80mV)(所述阈值电平是取决于使用通信装置102的特定应用以及通信信道110的信道损失而预先确定的)时，LOS检测器触发信号丢失事件，此使得通信系统100(例如，控制器112)在超时间隔后立即停用通信信道110以减少能耗。LOS检测器104可以通过例如启用信号来启用。取决于一个或多个所支持的标准(例如，USB、TBT和/或DP)，传入信号可以在宽频率范围中，使得LOS检测器104需要支持宽频率带宽。此外，LOS检测器104的LOS检测器反应时间需要为快速的，以对于高速通信信道具有快速的“作用到闲置”和“闲置到作用”时间。LOS检测器104可以实施为硬件、软件、固件和/或硬件、软件和/或固件的组合。在一些实施例中，LOS检测器104实施为处理器，例如微控制器或中央处理单元(CPU)。LOS检测器104可以类似于、相同于或包括美国专利申请案第16/452,012号中描述的LOS检测器、欧洲专利申请案第19186262.2号中描述的LOS检测器和/或欧洲专利申请案第20170554.8号(以引用的方式并入本文中)中描述的LOS检测器，或为其组件。

在图1中所描绘的实施例中，LFPS检测器106连接到通信信道110，并且被配置成检测特定低频信令。举例来说，USB3.x和USB4标准中的LFPS用于跨越处于低功率/配置(例如，轮询)状态中的通信链路(例如，通信信道110)在两个端口之间进行带内通信(例如，在相同高速数据接脚上进行时间复用)。在一些实施例中，当通信链路(例如，通信信道110)正在训练(例如，在USB3.x标准下)、在低功率(在USB3.x标准和USB4标准下)时，或当下游端口发布热重置以重置链路(例如，在USB3.x标准下)时，使用LFPS信令。LFPS信号可以是在低频(例如，10到50MHz而不是5/10/20Gbps)下在普通超高速数据线上发送的通信的边带，此有助于管理在两个端口之间的链路上(例如，在USB3.2标准下)的总线上的信号启动和低功率管理。LFPS检测器106可以通过例如启用信号来启用。LFPS检测器106可以实施为硬件、软件、固件和/或硬件、软件和/或固件的组合。在一些实施例中，由于支持较高频率，LFPS检测器106实施为处理器，例如微控制器或CPU。LFPS检测器106可以类似于、相同于或包括欧洲专利申请案第20169282.9号中所描述的LFPS检测器和/或欧洲专利申请案第20170554.8号(以引用的方式并入本文中)中所描述的LFPS检测器，或为且组件。

在一些实施例中，LOS检测器104被配置成检测通过通信信道110的数据通信的第一频率范围，而LFPS检测器106被配置成检测通过通信信道的数据通信的第二频率范围，其中所述第二频率范围包括在所述第一频率范围中。在一些实施例中，第一频率范围包含在0赫兹与5千兆赫(GHz)之间的频带，而第二频率范围包含在0赫兹与150兆赫(MHz)之间的频带。在一实施例中，LOS检测器消耗较高电流，而LFPS检测器消耗较低电流。

LOS检测通常具有比LFPS检测更高的检测准确性。LOS检测通常消耗比LFPS检测更多的功率，并且当通信装置在低功率操作状态中操作时，LOS检测可能是不可行的。在一些实施例中，当通信装置102在高功率操作状态(例如，为正常操作状态的USB U0状态，在所述USB U0状态中启用超高速信令，并且发射与接收5千兆字节(Gb)的封包)中操作时，启用LOS检测器104和LFPS检测器106。在高功率操作状态中，组合LOS检测器的输出与LFPS检测器的输出，例如，使用具有简单加法逻辑的简单组合逻辑以产生组合LFPS输出，其中所述组合LFPS输出用于控制通过通信信道110的数据通信。因为通信装置102在高功率操作状态下操作，通信装置102因此具有较高能耗预算，并且因此能够使用LOS检测器104和LFPS检测器106两者用于信号检测。在低功率操作状态(例如，为低功率状态的USB U1、U2、U3状态，在所述低功率状态中不发射5Gb封包，并且具有越来越长的唤醒时间以重新进入U0操作状态，并且因此允许发射器进入越来越深的睡眠)中，LOS检测器104与LFPS检测器106彼此独立地操作。举例来说，低速LFPS检测器106可以允许IC芯片在低电流模式中起作用而不影响任何其它常规操作模式。因此，通信装置102和/或通信系统100可以在具有更低频和更高频信号检测器的基于协议的转接驱动器或中继器中使用。尽管LOS检测器104比LFPS检测器106消耗更高的电流，但通信装置的能耗可以保持较低，因为LOS检测器104和LFPS检测器106仅针对高功率操作模式(例如，USB U0状态)而启用。因此，可以增加LFPS检测器的有效带宽以覆盖通信信道110的全部频率范围。因此，LOS检测器104与LFPS检测器106可以在不同操作状态/模式中准确地执行信号检测。

在图1所描绘的实施例中，数字逻辑电路108被配置成组合LOS检测器的输出(亦即，LOS输出)与LFPS检测器的输出(亦即，LFPS输出)以产生组合LFPS输出，并且输出所述组合LFPS输出以控制通过通信信道110的数据通信。在一些实施例中，数字逻辑电路被配置成使用LOS检测器的输出、LFPS检测器的输出和旁路信号执行逻辑运算以产生组合LFPS输出。数字逻辑电路可以用一个或多个逻辑门实施。在一些实施例中，数字逻辑电路包括NOR门、NAND门和AND门。在一些实施例中，数字逻辑电路被配置成使用基于LOS检测器的输出、LFPS检测器的输出和旁路信号的NOR门、NAND门以及AND门来执行逻辑NOR运算、逻辑NAND运算和逻辑AND运算，以产生组合LFPS输出。

在一些实施例中，基于组合LFPS输出，通信系统100(例如，数字逻辑电路108和/或控制器112)被配置成启用或停用通过通信信道110的数据通信。控制器112可以实施为硬件、软件、固件和/或硬件、软件和/或固件的组合。在一些实施例中，控制器112实施为处理器，例如微控制器或CPU。在一些实施例中，基于组合LFPS输出，通信系统100(例如，数字逻辑电路108和/或控制器112)被配置成重置通信信道。在一些实施例中，LOS检测器104或数字逻辑电路108被配置成输出LOS检测器的输出以控制通过通信信道的数据通信。在一些实施例中，基于LOS检测器的输出，通信系统100(例如，数字逻辑电路108和/或控制器112)被配置成启用或停用通过通信信道的数据通信。

在一些实施例中，通信装置102和/或通信系统100实施为转接驱动器或中继器，所述转接驱动器或中继器可以类似于、相同于或包括美国专利申请案第16/452,012号(以引用的方式并入本文中)中所描述的转接驱动器，或为其组件。转接驱动器可以用于提供信号放大和/或波形整形，使得发射的信号在长信道上的表现合乎期望。举例来说，转接驱动器可以用于减少插入损失。在一些实施例中，转接驱动器另外包括接收器终端单元、输入缓冲器、经配置以对输入信号执行信号均衡的连续时间线性均衡器(CTLE)、经配置以响应于信号均衡而产生驱动器信号的输出缓冲器、发射器驱动器以及发射器终端单元中的至少一个。

图2描绘进入通信信道110的输入信号的波形、LOS检测器104和LFPS检测器106的启用信号，以及图1所描绘的通信信道110的LOS检测器104和LFPS检测器106的输出信号的一些例子。由于低频(LF)和高频(HF)信号的时序和频率差异(例如，取决于所支持的标准，LF频率20到50MHz对HF频率0.27到10GHz)以及严格的时序要求，LFPS检测器106与LOS检测器104分别独立地操作低频和高频信号检测。尽管输入信号以单端形式示出，但在实际应用中，输入信号为差分信号。在图2所描述的示例波形中，LOS检测器104与LFPS检测器106彼此独立地操作。具体地说，启用信号LFPS_en对于低速业务为正，并且LFPS检测器106检测低速业务，并且LFPS检测器106的输出LFPS_out在低速业务期间为正，而启用信号LOS_en对于高速业务为正，并且LOS检测器104检测高速业务，并且LOS检测器104的输出LOS_out在高速业务期间为正。当LFPS检测器检测信号时，通信系统100等待高速业务，并且接通LOS检测器来检测高频信号以及其损失。在实际应用中，取决于预期模式，在等待LF或HF信号期间，启用信号可以保持“接通”，直到检测到信号或可以周期性地应用信号为止。

图3描绘进入通信信道110的输入信号的波形以及图1中所描绘的通信系统100的LOS检测器104和LFPS检测器106的输出信号的组合LFPS输出的一些例子。在图3中所描绘的实例波形中，对于高速业务启用LOS检测器104和LFPS检测器106两者，并且在高速业务期间，输出组合LFPS输出，而对于低速业务，启用LFPS检测器106，并且LFPS检测器的输出为组合LFPS输出。

图4描绘通信系统400，所述通信系统400为图1中所描绘的通信系统100的实施例。然而，图1中所描绘的通信系统100不限于图4中所示出的实施例。在图4中所描绘的实施例中，通信系统400包括：通信装置402，所述通信装置402包括LOS检测器404、LFPS检测器406以及数字逻辑电路408，并且连接到通信信道410；以及控制器412。通信系统400还包括第一多路复用器414和第二多路复用器416。图4中所描绘的通信装置402、LOS检测器404、LFPS检测器406、数字逻辑电路408、通信信道410以及控制器412分别为图1中所描绘的通信装置102、LOS检测器104、LFPS检测器106、数字逻辑电路108、通信信道110以及控制器112的实施例。然而，图1中所描绘的通信装置102、LOS检测器104、LFPS检测器106、数字逻辑电路108、通信信道110以及控制器112不限于图4中所示出的实施例。

在图4所描绘的实施例中，控制器412实施于数字顶部420中，并且包括显示端口单元422、TBT/CIO单元424以及状态机426。数字逻辑电路408包括NOR门428、具有连接到NOR门428的三个输入的NAND门430，以及连接到NAND门430的AND门432。LOS检测器404和LFPS检测器406实施于模拟顶部440中。

在一些实施例中，状态机426为USB状态机，例如链路训练和状况状态机(如USB3.x标准中定义的LTSSM)，所述状态机426限定链路连接性和链路功率管理。举例来说，LTSSM由12个状态组成，所述状态包括四个操作链路状态(U0、U1、U2、U3)、四个链路初始化与训练状态(RX检测、轮询、恢复、热重置)、两个链路测试状态(环回和遵从性模式)、非作用状态(所述非作用状态为USB 3.0不可操作的链路错误状态)，以及停用状态(在停用状态中，超高速总线停用且仅作为USB 2.0操作)。为了使USB3.x兼容装置进入U0操作链路状态，必须训练通信链路(例如，通信信道410)以便使主机与对应装置之间的发射器和接收器同步。

关键LTSSM链路状态如下。RX检测(远端终端检测)为初始通电状态，在初始通电状态中，发射器检查恰当的接收器终端以确定其超高速伙伴是否在总线上。当检测到终端时，可以开始链路训练。

在轮询状态期间，两个链路伙伴训练链路以同步其通信以准备数据发射。图5示出根据USB标准的池化LFPS的波形的一些例子，其可能需要LFPS检测器(例如，LFPS检测器406)和LOS检测器(例如，LOS检测器404)两者来操作。具体来说，呈现以下的波形：表示为D-的负数据(DM)、表示为D+的正数据(DP)、均衡训练信号(TSEQ)训练模式、LOS启用信号sq_los_en、LFPS启用信号sq_lfps_en、LOS输出sq_los_out以及LFPS检测输出sq_lfps_det_out。

U0操作状态为正常操作状态(亦即，高功率状态)，在U0操作状态中，启用超高速信令，并且发射与接收5Gb封包。图6示出根据USB标准的U0状态的波形的一些例子，其可能需要LOS检测器(例如，LOS检测器404)来操作。具体来说，呈现以下的波形：表示为D-的负数据(DM)、表示为D+的正数据(DP)、LOS启用信号sq_los_en、LFPS启用信号sq_lfps_en、LOS输出sq_los_out以及LFPS检测输出sq_lfps_UNK_out。

U1、U2、U3操作状态为低功率状态，在低功率状态中不发射5Gb封包。U1、U2和U3操作状态具有越来越长的唤醒时间以重新进入U0，并且因此允许发射器进入越来越深的睡眠。图7示出根据USB标准的U1、U2和U3操作状态的波形的一些例子，其可能需要LFPS检测器(例如，LFPS检测器406)和LOS检测器(例如，LOS检测器404)两者来操作。具体来说，呈现以下的波形：表示为D-的负数据(DM)、表示为D+的正数据(DP)、TS、TS2训练模式、LOS启用信号sq_los_en、LFPS启用信号sq_lfps_en、LOS输出sq_los_out以及LFPS检测输出sq_lfps_UNK_out。

LFPS检测器406检测低速信令，并且需要具有快速响应时间。作用到闲置和闲置到作用的延迟时间需要准确。新USB4标准将此快速响应时间推动到10到20纳秒(ns)的范围。此外，中继器传递LFPS信号的唤醒时间应为非常快速的，在数10纳秒的范围内。高速业务的延迟时间较不重要，并且可以在几微秒(μs)范围内，此意味着信号/LOS检测器的反应时间可以相对较短。LOS检测器404的启动时间通常不是关注点，并且可以在微秒范围内，此对于GHz范围电路来说不是问题。因为应满足微秒范围时序，LOS检测器的较慢响应时间也不是关注点。在USB3协议中，产生多种情形，在所述多种情形中，需要在每个信道上识别信号的LOS或LFPS性质。一个这种示例情形是，当一侧经由中继器将热重置发送到另一侧时，这应保持停用信道，直至看到其它信道(在单工通道内配对)来静噪，并且接着允许主要信道通过热重置。

数字设计和LTSSM状态机可以具有以下预期：LFPS检测器406为覆盖高达5GHz全部频带的低功率低准确性设计，并且LOS检测器404为检测高达5GHz频带的高准确性电路。举例来说，仅在U0操作状态中需要LOS检测器404的高准确性，在所述U0操作状态中，转接驱动器能够消耗更多功率，并且数字顶部420启用LOS检测器404和LFPS检测器406两者。如果转接驱动器具有单个宽带静噪检测器电路来检测对信道闲置、低速或高速的任何活动，那么转接驱动器可以独自处置所述情形。然而，宽带静噪电路消高电流，这会破坏芯片的“低功率”模式(类似USB的U1、U2、U3)。在图4所描绘的实施例中，低功率LFPS检测器406与LOS检测器404分离，并且仅在高功率操作状态中启用LOS检测器404。在状态机426同时启用LOS检测器404和LFPS检测器406时的状态(U0、U0-训练，等待热重置到结束、Switch_HS_ON/OFF_steps、轮询LFPS)期间，状态机426可认为LFPS检测器具有所支持的全部频率带宽。

在图4所描绘的通信系统400的示例操作中，数字顶部420(例如，TBT/CIO单元424和状态机426)基于信号CIO/TBT_LOS_EN、CIO/TBT_LFPS_EN、USB_LOS_EN和USB_LFPS_EN，使用多路复用器414、416启用模拟顶部440内部的LOS检测器404和LFPS检测器406。LOS检测器404检测通信信道410的从0Hz到5GHz的全部频带，但消耗高电流。LFPS检测器406检测有限频带(例如，高达通信信道410的150MHz)，并且消耗较少电流。当数字顶部420预期LFPS检测器406覆盖全部频带时，启用LOS检测器404和LFPS检测器406两者，并且输出LOS检测器404和LFPS检测器406两者的输出(USB_LOS_OUT_N、USB_LFPS_OUT_N)的“OR”版本。具体来说，数字逻辑电路408组合LOS检测器的输出(USB_LOS_OUT_N)与LFPS检测器的输出(USB_LFPS_OUT_N)以产生组合LFPS输出(USB_LFPS_IN_N)，并且输出组合LFPS输出以控制通过通信信道410的数据通信。在数字逻辑电路408中，NOR门428对旁路信号与LOS检测器的输出(USB_LOS_OUT_N)执行逻辑NOR运算以产生NOR结果。NAND门430为3输入NAND门，并且对来自数字顶部420的NOR结果、USB_LOS_EN与USB_LFPS_EN执行逻辑NAND运算以产生NAND结果。AND门432对LFPS检测器的NAND结果与输出(USB_LFPS_OUT_N)执行逻辑AND运算以产生组合LFPS输出(USB_LFPS_IN_N)。LOS检测器的输出(USB_LOS_OUT_N)作为USB_LOS_IN_N输入到数字顶部。通过这种方式，数字顶部420认为LFPS检测器已覆盖全部频带。

表1提供通信系统400的示例真值表。在示例真值表中，列出以下的逻辑值：LOS检测器的输出USB_LOS_OUT_N、LFPS检测器的输出USB_LFPS_OUT_N、旁路信号、组合LFPS输出、USB_LFPS_IN_N，以及USB_LOS_IN_N(与LOS检测器的输出USB_LOS_OUT_N相同)。在对应情形期间，虽然第一信道看到热重置(LFPS信号)，但在第二信道忙于高速(HS)数据的持续时间内将忽略所述第一信道。仅在第二信道变成闲置之后，才开始计数第一信道的LFPS信号的持续时间。当持续时间大于12ms时，检测热重置条件，并且状态机426等待热重置结束。

表1

图8示出图4中所描绘的通信系统100的状态机426的状态图800的例子。图8中所示出的状态图参考USB3.2规范中的状态图。使用通信装置402，转接驱动器芯片可以恰当地检测热重置，此举有助于状态机426达到“RX检测”状态。

图9描绘图4中所描绘的通信系统400的LOS和LFPS输出信号的波形的一些例子。具体来说，呈现以下的波形：发射器(TX)业务、接收器(RX)业务、发射器信道LOS输出TX LOSOUT、接收器信道LOS输出RX LOS OUT、发射器LFPS输出TX LFPS OUT、接收器LFPS输出RXLFPS OUT。当主机(TX)(例如，面向下游的端口(DFP))发起热重置时，对应的接收装置(RX)(例如，面向上游的端口(UFP))在tResetDelay内检测热重置。在检测到热重置之后，UFP装置停止高速业务。一旦UFP装置停止业务，总线仅在由DFP、TX LFPS OUT驱动的发射器(TX)信道上具有LFPS。在TX信道上，首先出现高速(HS)数据，接着出现低速(LS)(LFPS)数据(为热重置)。为使中继器正确地检测此热重置，还需要知道RX信道是否完全闲置，或是否存在HS数据。如果中继器仅依赖LFPS检测器的窄频带响应(例如，0Hz到150兆赫(MHz))，那么中继器可能会或可能不会正确地检测RX数据流中的LS频率分量。举例来说，RX LFPS检测器可能产生针对状态机的错误指示，从而引起对热重置结束的错误检测。通过使LFPS检测器看到全部数据宽带(例如，通过进行LOS和LFPS检测器的输出的“OR”)，可更稳健地对抗错误检测。因此，转接驱动器可以看到12ms的tResetDelay(min)所保证的一个信道业务，并且避免热重置的不恰当检测与意外转换到Rx检测状态。

图10为根据本发明的一实施例的通信方法的过程流程图。根据所述方法，在框1002处，启用连接到通信信道的LOS检测器和LFPS检测器。在框1004处，使用数字逻辑电路，组合LOS检测器的输出与LFPS检测器的输出以产生组合LFPS输出。在框1006处，输出组合LFPS输出和LOS检测器的输出以控制通过通信信道的数据通信。在一些实施例中，当LOS检测器和LFPS检测器在高功率操作状态中操作时，启用连接到通信信道的LOS检测器和LFPS检测器。在一实施例中，所述方法另外包括，使用LOS检测器检测通过通信信道的数据通信的第一频率范围，并且使用LFPS检测器检测通过通信信道的数据通信的第二频率范围，其中第二频率范围包括于第一频率范围中。在一些实施例中，第一频率范围包含在0赫兹与5千兆赫(GHz)之间的频带，而第二频率范围包含在0赫兹和150兆赫(MHz)之间的频带。在一实施例中，LOS检测器消耗较高电流，并且LFPS检测器消耗较低电流。在一些实施例中，数字逻辑电路用于使用LOS检测器的输出、LFPS检测器的输出和旁路信号执行逻辑运算以产生组合LFPS输出。在一些实施例中，数字逻辑电路包括NOR门、NAND门和AND门。在一些实施例中，逻辑运算包括逻辑NOR运算、逻辑NAND运算和逻辑AND运算。在一些实施例中，基于组合LFPS输出，启用或停用通过通信信道的数据通信。在一些实施例中，基于组合LFPS输出，重置或重新初始化通信信道。在一些实施例中，输出LOS检测器的输出以控制通过通信信道的数据通信。在一些实施例中，基于LOS检测器的输出，启用或停用通过通信信道的数据通信。LOS检测器可以类似于、相同于图1中所描绘的LOS检测器104和/或图4中所描绘的LOS检测器404，或为其组件。LFPS检测器可以类似于、相同于图1中所描绘的LFPS检测器和/或图4中所描绘的LFPS检测器406，或为其组件。数字逻辑电路可以类似于、相同于图1中所描绘的数字逻辑电路108和/或图4中所描绘的数字逻辑电路408，或为其组件。

尽管参考USB描述一些实施例，但本发明不限于USB，并且可以用于支持基于协议的多标准芯片的任何类型的信号调节器。本发明可以集成在低频和高频静噪检测器中。举例来说，本发明还可以用于雷电接口(TBT)和/或显示端口(DP)应用中。

在以上描述中，提供各种实施例的具体细节。然而，可以在并没有这些具体细节的全部细节的情况下实施一些实施例。在其它情况下，为了简洁和清晰起见，除了能够启用本发明的各种实施例的之外不再详细描述某些方法、操作步骤、组件、结构和/或功能。

虽然以特定次序示出和描述了本文中的方法的操作，但是可以更改每个方法的操作次序，使得可以逆序执行某些操作，或使得可以至少部分地与其它操作同时执行某些操作。在另一实施例中，可以间断的和/或交替的方式实施不同操作的指令或子操作。

还应注意，本文中所描述的方法的至少一些操作可以使用存储在计算机可用存储媒体上的软件指令来实施，以供计算机执行。作为一实例，计算机程序产品的实施例包括用于存储计算机可读程序的计算机可使用的存储媒体。所述计算机可用或计算机可读存储媒体可以是电子、磁性、光学、电磁、红外线或半导体系统(或设备或装置)。非暂时性计算机可使用的存储媒体和计算机可读存储媒体的例子包括半导体或固态存储器、磁带、可拆卸计算机磁盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、刚性磁盘和光盘。光盘的当前实例包括具有只读存储器的高密度磁盘(CD-ROM)、具有读//写的高密度磁盘(CD-R/W)以及数字视频光盘(DVD)。

可替换的是，本发明的实施例可以完全实施于硬件中或实施于包含硬件元件和软件元件两者的实施方案中。在使用软件的实施例中，软件可以包括但不限于固件、常驻软件、微码等。

虽然已描述和示出本发明的具体实施例，但本发明不限于如此描述和示出的部件的具体形式或布置。本发明的范围将由在此所附的权利要求书及其等效物限定。