专利名称：具有后向兼容性的接口系统和方法
具有后向兼容性的接口系统和方法技术领域
本发明总体上涉及电子接口，更特别地，涉及具有后向兼容性的在不同传输协议 之间的接口系统和方法。
背景技术：
实践中，配置为用于多用途或根据实际标准实现的一些传统电子器件或电路接口 可能没有足够的带宽来满足当前或新的用途。例如，根据IEEE 1149.1标准的联合测试行 动组(JTAG)边界扫描是一种这样的实际标准，其被用于各种目的，例如调试(例如，软件调 试)、测试(例如，内置自我测试程序)、机电校准、边界扫描等。传统JTAG接口采用以较小 带宽操作的较高单端电压电平信号，例如约25兆赫兹(MHz)。大多数低成本工具使用传统 JTAG 接口。发明内容
本发明的一个方面提供一种接口，包括物理接口，包括第一类型物理接口和不同 的第二类型物理接口，二者被选择性启动以连接一组公共焊盘；第一传输协议电路，以第一 操作模式与所述第一类型物理接口一起操作；第二传输协议电路，以第二操作模式与所述 第二类型物理接口一起操作；存储器，存储指示所述第一和第二操作模式之一的模式值； 以及模式控制器，在加电或重置时启动所述第一类型物理接口以按所述第一操作模式与所 述第一传输协议电路一起操作，并且当所述模式值指示所述第二操作模式时，通过禁用所 述第一类型物理接口并启动所述第二类型物理接口以与所述第二传输协议电路一起操作， 来动态地转换到所述第二操作模式。
本发明的另一方面提供一种操作接口的方法，包括最初通过启用耦接到一组公 共焊盘的第一类型物理接口以根据第一传输协议进行操作，而以第一操作模式操作；监视 示出所述第一操作模式和第二操作模式之一的模式值；以及当所述模式值指示该第二操作 模式时，通过启动耦接到该组公共焊盘的第二类型物理接口以根据第二传输协议操作，来 动态地转换到所述第二操作模式。
本发明的又一方面提供一种操作接口的方法，包括监视指示第一传输协议和第 二传输协议之一的模式值；当所述第一传输协议被所述模式值指示时，启动耦接到多个焊 盘的第一类型物理接口以根据所述第一传输协议进行操作；当所述第二传输协议被所述模 式值指示时，启动耦接到该多个焊盘的第二类型物理接口以根据所述传输协议进行操作； 以及当根据所述第二传输协议进行操作时，当在所述多个焊盘中的至少一个上检测到超出 范围条件时，动态地切换回到根据该第一传输协议的操作。
本发明的益处、特征和优点将关于下面的描述和附图得到更好的理解，附图中
图1是根据一实施例包括物理接口的接口系统的简化框图2是根据图1的器件的一实施例实现的器件的更详细框图3是根据一实施例实现的图1和图2的模式控制器的简化框图4是图2的物理接口的代表性部分的简化框图，包括一部分焊盘和相应部分的 焊盘IF电路；
图5是表，示出在从标准模式转换到高速模式期间图2的器件的ESC指示 (indication)检测的状态和图2的焊盘的状态；
图6是表，示出在从高速模式转换到标准模式期间图2的器件的ESC指示检测的 状态和图2的焊盘的状态；
图7是简化状态图，示出用于在标准和高速模式之间转换的图2的器件的操作状 态。
具体实施方式
给出以下描述以使本领域普通技术人员能够制作和使用在特定应用环境及其要 求内提供的本发明。然而，对优选实施例进行的各种修改将对本领域技术人员来说是明显 的，并且这里定义的一般原理可应用于其他实施例。因此，本发明无意局限于这里显示和描 述的特定实施例，而将具有与这里公开的原理和新颖特征一致的最宽范围。
期望提供一种更高速的改善协议接口，其提供更大带宽，诸如用于集成电路(IC) 内部数据变量的运行时间可见性。设计更新的协议接口以用提供显著更大带宽的低电压差 分信号进行操作，例如高达300MHz或更高。期望利用更高速的改善协议接口，同时维持与 现有或传统协议的后向兼容性。还期望在处理或运行的同时较低速度模式和较高速度模式 之间的转换。现有接口太慢、太静态或在其它方面与现有的配置不兼容。
图1是根据一实施例包括物理接口的接口系统100的简化框图。物理接口可以是 输入和输出接口，尽管应理解物理接口可以是单独的输入接口或单独的输出接口。接口系 统100包括通过通信链路106耦接到主机(host)104的器件102。在一实施例中，器件102 和主机104每个实现为集成电路(IC)并且每个可以根据芯片上系统(SOC)配置来构造。主 机104和器件102之间的接口可以用于多种功能或用途中的任何一种，诸如调试、测试、校 准、边界扫描等。通信链路106以任何合适方式实现，例如连接器、电缆、导电线路等，包括 多个导电通路、电线、线路等，用于在器件102和主机104之间传送相应的信号。器件102包 括物理接口(IF) 108且主机104包括相似的物理接口 110以用于物理和电耦接到链路106 以实现器件102和主机104之间的通信。
在简化配置中，主机104示为包括一组接口或将接口 110耦接到模式控制器114、 标准(STD)传输协议电路116、以及高速(HS)传输协议电路118的总线112。可包括主机逻 辑器120以用于设立和控制主机104和器件102之间的通信，尽管可以构思替选实现。主 机逻辑器120可耦接到总线112，或者可单独耦接到模式控制器114、STD传输协议电路116 和/或HS传输协议电路118中的一个或更多。总线112可以用多个导电线路等以常规方 式实现以用于传送数据和/或控制信号。总线112可以根据替选方法实现，还可包括本领 域技术人员所了解的接口和/或控制器件。
模式控制器114向STD传输协议电路116提供启动信号STD_EN且向HS传输协议 电路118提供另一启动信号HS_EN。一般情况下，模式控制器114独立或在主机逻辑器120的控制下，启动TD传输协议电路116或HS传输协议电路118以用于与器件102相通。模 式控制器114根据STD传输协议电路116或HS传输协议电路118中运行的一个提供一个 或更多控制(CTL)信号以控制和/或启动物理接口 110。
器件102示出为以类似方式配置，包括一组接口或将物理接口 108耦接到模式控 制器124、STD传输协议电路126、以及HS传输协议电路128的总线122。STD传输协议电 路126和HS传输协议电路128每个还经由包括数据和控制信号的总线130耦接到一个或 多个调试块132。以与主机104相似的方式，模式控制器124给STD传输协议电路126提 供启动信号STD EN且给HS传输协议电路128提供另一启动信号HS_EN。模式控制器124 启动STD传输协议电路126或HS传输协议电路128以用于与主机104通信。模式控制器 124根据STD传输协议电路126或HS传输协议电路128中运行的一个提供一个或多个控制 (CTL)信号以控制和/或启动物理接口 108。
如这里进一步描述的那样，物理接口 108和110中的每个包括一组焊盘(例如，图2 的202)以用于与外部设置的链路106进行物理和电连接。接口 108和110中的每个还包 括相应的焊盘接口(IF)电路(例如，图2的204)以用于将焊盘经由对应的内部连接(例如， 112、122)与STD传输协议或HS传输协议中启动的一个连接。
在一实施例中，在通电或重置(POR)时，器件102和主机104最初以“标准”模式 操作，其中主机104的STD传输协议电路116和器件102的STD传输协议电路126最初被 启动以建立通信。主机104给器件102发送命令和/或通信参数以用于动态地将“在飞行 中”或“运行中”转换到高速模式，在该模式下，模式控制器124通过启动器件102内的HS 传输协议电路128将操作转换到HS模式。类似地，模式控制器114通过启动主机104内的 HS传输协议电路118将操作转换到HS模式。转换完成后，器件102和主机104可根据显著 更高带宽性能的高速操作以高得多的速率交流信息。
主机104可给器件102发送另一命令和/或通信参数以用于动态地转换回到低速 标准模式。以这种方式，器件102和主机104都配置为高速操作，并且最初都配置为与标准 模式后向兼容。
在一实施例中，启动退出指示的检测允许避免由于外界干扰等在较高通信速度模 式下丢失通信的可能性。在高速模式期间，如果主机104检测到由于任何原因与器件102 的通信丢失，则它可断言退出指示等以使器件102转换回标准模式以重新建立通信。在一 实施例中，主机104配置为驱动物理接口 108的一个或多个焊盘202脱离差分共模范围，例 如迫使信号到O伏特(V)或接地等，物理接口 108配置为检测差分范围信号的脱离并且内 部地断言退出信号等。模式控制器124检测所断言的退出信号并且将操作转换回到标准模 式。
在一实施例中，物理接口 108从第一类型物理接口(标准模式)动态地转换到第二 类型物理接口(高速模式)并且根据需要或期望再转换回来。在一实施例中，第一类型物理 接口采用单端信号，而第二类型物理接口采用低电压差分信号以获得更高带宽性能。在一 更特定的实施例中，第一类型物理接口可以根据JTAG IEEE 1149.1标准实现，尽管可考虑 其它类型的标准，例如串行外设接口(SPI)等。JTAG以约10-30兆赫的通信带宽操作。第二 类型物理接口可以根据低电压差分信号传输(LVDS)实现以获得更高带宽性能。LVDS是带 有约1. 2V共模电压的电数字信号系统并且能以高达300MHz或甚至更大的通信带宽运行。
在一实施例中，主机104发送命令包等，使器件102在寄存器等中设置高速启动 位，这导致模式控制器124转换到高速模式。主机104还可传输一个或多个可编程定时值， 其由器件102使用以建立相应的时段(S)以解决开关电路延迟和信号安置，如这里进一步 描述的那样。
图2是根据器件102的一实施例实现的器件200的更详细框图。物理接口 108包 括一组焊盘202以用于耦接到链路106以及相应的焊盘IF电路204耦接到焊盘202。焊 盘IF电路204被选择性配置以通过一组信号线203和选择逻辑器206连接到STD传输协 议电路126，或通过一组信号线205连接到HS传输协议电路128。焊盘IF电路204还向模 式控制器124提供至少一个退出(ESC)信号，模式控制器124提供CTL信号以根据操作模 式控制焊盘IF电路204的配置。
在该配置中，STD传输协议电路126通过单独接口 208耦接到调试块132。调试逻 辑器132还耦接到器件200的中央处理器(CPU)210。CPU 210通过系统总线212进一步耦 接到存储器214和一个或多个外设216。调试逻辑器132也可以耦接到系统总线212以进 行内存操作。在一实施例中，调试块132监视CPU 210的操作。STD传输协议电路126可经 由调试块132执行CPU 210的边界扫描操作、调试操作、校准操作等。
HS传输协议电路128可以按与STD传输协议电路126类似的方式耦接到调试逻 辑器132,其中根据操作模式而一次启动一个。在所不实施例中，STD运输协议电路126内 部以足够高的速度操作从而处理HS电路传输协议电路128的高速操作。然而，当在标准模 式下操作时，物理接口 108在为标准通信配置的低得多的带宽上操作。在高速操作模式下， HS传输协议电路128通过针对高速通信配置的物理接口 108与主机104通信，并且提供转 化逻辑器218用于将通信转化为与STD传输协议电路126兼容。转化逻辑器218通过选择 逻辑器206的一个输入耦接到STD传输协议电路126的输入。在所示实施例中，选择逻辑 器206实现为多路复用器(MUX)以用于根据模式控制器124提供的选择信号HS_SEL所指 示的操作模式选择信号线203或者转化逻辑器218。
POR时，器件200默认置于标准操作模式。模式控制器124断言CTL信号以控制 焊盘204用于标准模式。这允许主机的后向兼容性，主机可以仅支持标准协议。模式控制 器124断言HS_EN信号低(或被否定地低)以禁用HS传输协议电路128和转化逻辑器218， 并断言HS_SEL信号以控制选择逻辑器206以选择信号线203。于是，焊盘202通过焊盘IF 电路204、选择逻辑器206耦接到STD传输协议电路126。主机104也配置在标准模式下并 且以与常规配置类似的方式使用STD传输协议电路116进行通信。
主机104发送命令等到器件200的STD传输协议电路126以转换到高速模式。STD 传输协议电路126编程模式控制器124中的控制寄存器(例如，图3的302，)以通过读/写 寄存器(R/W REG)路径设置模式值M0DE_HS (图3)，并且还可发送一个或多个定时值，其被 编程到选定值以促成转换。R/W REG路径包括一个或多个信号以促成STD传输协议电路126 和模式控制器124之间的通信。模式控制器124通过为信号线205断言转换焊盘IF电路 204的CTL信号来作出响应。模式控制器124断言HS_EN信号高以启动HS传输协议电路 128，并且断言HS_SEL以切换选择逻辑器206从而选择转化逻辑器218。当转换完成时，也 已经转换到高速模式的主机200通过焊盘IF电路204和信号线205与HS传输协议电路 128通信。通信由转化逻辑器218进行转化，从而主机104间接地与STD传输协议电路126通信。应注意，经由配置为高速模式的焊盘IF电路204、信号线205、HS传输协议电路128 和转化逻辑器218的高速通信路径实质上比通过配置为标准模式的焊盘IF电路204和信号线203的标准通信路径更快。
图3是根据一实施例实现的模式控制器124的简化框图。模式控制器124包括控制寄存器302、一个或多个计数器304，切换逻辑器306和焊盘控制器308。控制寄存器302 使用任何合适类型的可编程存储器件实现。切换逻辑器306和计数器304通过总线310(或一组合适的信号线)耦接到控制寄存器302，计数器304、切换逻辑器306和焊盘控制器308 示为彼此耦接以用于操作模式之间的控制和转换。R/W REG路径连接控制寄存器302。ESC 信号被提供给切换逻辑器306，切换逻辑器306提供HS_EN和HS_SEL信号。焊盘控制器308 提供CTL信号以用于控制焊盘IF电路204。
控制寄存器302存储若干二进制通信参数以用于操作模式之间的控制和转换。如所示，控制寄存器302存储模式控制值M0DE_HS和两个定时器值HMERl和IlMEI^tjMODEJlS 可以是单个位，针对标准模式其被清除(低)且针对高速模式被设置(高)，反之亦可。TMERl 值加载到计数器304以确定由第一超时I1ME0UT1所指示的第一时段，TIMER2值加载到计数器304以确定由第二超时HME0UT2所指示的第二时段。
POR时，M0DE_HS值最初被清除低以指示标准模式。主机104发送一个或多个通信或命令以进一步将值存储到HMERl和HMER2以编程第一和第二时段，并且设置M0DE_ HS为高以转换到高速模式。切换逻辑器306检测到M0DE_HS设置为高并且指示焊盘控制器 308转换到高速模式。焊盘控制器308的响应是断言CTL信号以控制焊盘IF电路204将接口 108置于中间安全模式，如下面进一步描述的那样。切换逻辑器306还断言HS_EN信号高以启动HS传输协议电路128并且开始转换到高速模式。HMERl值被载入到计数器304 中以开始第一时段。
在第一时段之后(HME0UT1时)，切换逻辑器306指示焊盘控制器308使焊盘IF电路204能启动高速接口。切换逻辑器306还断言HS SEL信号以选择转化逻辑器218。计数器304被重置且HMER2值被载入到计数器304以开始第二时段。在第二时段期满之后 (HME0UT2时)，切换逻辑器306通过焊盘IF电路204启动退出指示的检测。当退出指示被检测到时，焊盘IF电路204断言ESC信号以开始转换回标准模式。所述时段允许器件102 和主机104 二者都居于高速模式。
在高速模 式期间，如果M0DE_HS值被清除，或如果检测到切换逻辑器306断言的 ESC信号，则焊盘控制器308将焊盘IF电路204转换到中间安全模式，TIMERl被载入到计数器304中以开始第一时段。ESC指示检测被禁止，并且HS_EN被否定以转换回标准模式。 在第一时段之后(HME0UT1时)，焊盘控制器308断言CTL信号以使接口 108进入标准模式， 并且HS_SEL被断言以选择信号线203。
图4是物理接口 108的代表性部分的简化框图，包括一部分焊盘202和相应部分的焊盘IF电路204。额外焊盘和相应电路可以被包括但没有示出。焊盘202包括焊盘P1-P4 以用于连接外部器件，例如通过通信链路106等。焊盘IF电路204分成第一类型物理接口 401和第二类型物理接口 411，它们共享公共焊盘202组。第一类型物理接口 401包括在标准模式下(分别是STD1，STD2，STD3和STD4)操作的四个焊盘IF块402、404、406和408。第二类型物理接口 411包括一对焊盘IF块412和414(分别是HSl和HS2)。CTL信号被提供以控制每个焊盘IF块402、404、406、408、412和414，例如包括启动信号、安全模式信号等。
在标准模式下，第二类型物理接口 411的焊盘IF块412和414被禁用，第一类型 物理接口 401的焊盘IF块402、404、406和408被启动。当被启动时，焊盘IF块402和408 配置为输入焊盘，用于接收外部单端信号SI和S4并通过信号线203将SI和S4传送到STD 传输协议电路126。当被启动时，焊盘IF块404和406配置为输出焊盘，用于将来自STD传 输协议电路126的内部单端信号S2和S3通过相应的焊盘P2和P3传送到外部器件。根据 特定实现，针对额外输入、输出或输入和输出(I/O)信号可包括额外的焊盘和相应的电路。
在高速模式下，焊盘IF块412和414被启动，焊盘IF块402、404、406和408被禁 用。当被启动时，焊盘IF块412配置为差分输入焊盘IF块，用于接收并且将提供给焊盘Pl 和P2的差分信号S5通过信号线205传送到HS传输协议电路128。如所示，焊盘Pl配置为 差分输入信号S5的正(+ )极性，焊盘P2配置为负(-)极性。当被启动时，焊盘IF块414配 置为差分输出焊盘，用于将来自HS传输协议电路128的差分信号S6传送到焊盘P3和P4。 如所示，焊盘P3配置为差分输出信号S6的正(+ )极性，焊盘P4配置为其负(-)极性。再次 地，针对额外输入、输出或I/O信号可包括额外焊盘和电路。在高速模式下，额外信号可以 是差分信号或单端信号。例如，高速时钟信号可以在额外HS焊盘和相应焊盘上被传送。
焊盘IF块412和414每个示为提供ESC信号。ESC信号可由多个焊盘IF块中的 任一个提供，或者可以由一个选定焊盘IF块提供。在标准模式下，焊盘IF块412和414被 禁用，有效地抑制了 ESC信号具有任何操作效果。在高速模式下，ESC信号在器件102和主 机104之间的正常通信操作期间被断言为低(或被否定)。如果由于任何原因而在高速模式 期间器件102和主机104之间的通信丢失，例如由于外部干扰等，则主机104向焊盘Pl和 P2其中之一或二者提供退出指示，其被焊盘IF块412检测到。替选地或额外地，主机104 向焊盘P3和P4其中之一或二者提供退出指示，其被焊盘IF块414检测到。
作为例子，焊盘IF块412和414都在差分共模电压内以差分模式操作，该差分共 模电压具有已知或在其它方面可接受的差分共模电压范围，其中耦接到焊盘P3和P4的信 号也具有差分共模电压范围。主机104可在提供给焊盘Pl或P2 (或者P3或P4)的任一信 号上生成单端信号，或者在二者上生成脱离正常共模范围的差分信号。作为例子，主机104 可迫使提供给焊盘Pl和P2的信号到O伏特(或接地)，从而有效地违反正常共模电压规格。 焊盘IF块412检测共模电压范围违反情况并断言ESC信号到模式控制器124，模式控制器 124将操作转换出高速模式并且返回到标准操作模式。
在标准和高速模式之间的转换时段期间，焊盘IF电路204的一个或多个IF块以 及相应的焊盘202可被置于“安全”模式等中以促进转换。因此，焊盘IF块可将外部信号 (通过相应的焊盘)和内部信号之一或二者置于称为“H1-Z”状态的高阻抗状态下。此外或 替代地，外部信号(和焊盘)和内部信号之一或二者可置于已知状态或信号电平，例如逻辑 O或逻辑I。作为例子，在从标准模式转换到高速模式期间，焊盘IF块402可将焊盘Pl置 于H1-Z状态，例如通过禁用内部缓冲器等，并且可断言信号SI到任何合适的或另外预定的 值，例如逻辑1、逻辑O或H1-Z。这种转换操作抑制或在其它方面减少伪信号或电压/电流 尖峰，并且促进操作模式之间的平滑转换。
图5是表500，示出从标准模式转换到高速模式期间器件102的ESC指示检测状态 和焊盘202的状态。当在第一类型物理接口 401和第二类型物理接口 411之间转换时，每个焊盘202的状态通过焊盘IF电路204的状态来检测或反映了焊盘IF电路204的状态。 在这种情况下，标准模式定义为JTAG，第一种类型物理接口 401包括根据JTAG的信号，高速 模式使用带有高速时钟输出HSCLK的LVDS信号来定义。在一实施例中，HSCLK在器件200 上生成并且在高速模式期间提供给焊盘202。
表500包括列501-505，其中第一列501列出示范焊盘P1-P5和ESC。第二列502 列出标准状态下焊盘P1-P5的功能，这在所示实施例中特定为JTAG定义，尽管应注意也 可考虑其它标准接口方法。在这种情况下，第一类型物理接口 401被启动(启动焊盘IF块 402，404等)并且器件102的焊盘P1-P5分别被定义为测试数据输入(TDI)、测试模式选择 (TMS)、测试数据输出(TD0)、测试重置(TRST)和测试时钟(TCLK)。TCLK定义为器件102的 输入，而主机104的相应焊盘是输出，因为主机104在标准模式期间为接口提供测试时钟信 号。在标准模式下，ESC指示检测被抑制从而ESC信号的状态被忽略。
第三列503是当模式控制器124检测到控制寄存器302内的M0DE-HS值(或位)被 设定或在其它方面检测为被设定时进入的标准安全(STD_SAFE)模式。模式控制器124断 言CTL信号以将第一类型物理接401置于安全模式，其中焊盘P1-P5置于H1-Z (高阻抗)状 态。ESC指示检测保持被抑制。HMERl值被载入计数器304中并且开始第一时段(诸如通 过开始可应用的计数器304)。
第四列504是第一时段完成之后(例如，完成计数器304的HMER1计数)的 TIME0UT1时进入的切换模式。HS传输逻辑器128被启动并且CTL信号被断言以启动第二类 型物理接口 411，从而焊盘202被定义为高速模式。焊盘Pl和P2—起被定义为差分LVDS 传输信号，包括Pl上的正极TXP和P2上的负极TXN。应注意，在转换期间，差分LVDS传输 信号可以不被使用以便这些焊盘可交替地保持在H1-Z状态。焊盘P3和P4 —起被定义为 差分LVDS接收信号，包括P3上的正极RXP和P4上的负极RXN。P5提供高速时钟HSCLK，其 从器件102输出到主机104以控制高速操作的定时。ESC指示检测保持被抑制。HMER2值 被载入到计数器304中并且开始第二时段。
第五列505是在第二时段完成之后的HME0UT2时进入的高速模式。这时ESC指 示检测被启动并且全面用作保险机制，焊盘202为高速模式全面运行。
图6是表600，示出从高速模式转换到标准模式期间焊盘202的状态以及器件102 的ESC指示检测的状态。第一列601和列501相同，列出焊盘和ESC指示检测的状态。第 二列602和列505相同，表明HS模式是可操作的和启动的。第三列603是高速安全模式 (HS_SAFE)，用于当M0DE_HS值被清除或ESC信号被断言时转换到标准模式。在HS_SAFE模 式下，第二类型物理接口 411置于安全模式从而焊盘P1-P5置于H1-Z状态中并且ESC指示 检测被抑制。此外，TMERl值被载入到计数器304中并且开始第一时段。第四列604是标 准模式，在第一时段期满时的I1ME0UT1时重新进入该模式。在标准操作模式下，ESC指示 检测保持被抑制。
图7是简化状态图，示出用于在标准和高速模式之间转换的器件102的操作状态。 POR时，操作最初在标准模式下，如状态702 (表500的列502)所示。操作将保持在标准状 态直到M0DE_HS值被设置。
当M0DE_HS检测为被设置时，操作最终前进到STD_SAFE模式，如状态704所示(且 如表500的列503所示)，以用于转换到HS模式。HS_EN信号被断言以启动HS传输协议电路128和转化逻辑器218。TIMERl值被载入到计数器304中并且开始第一时段。
TIMEOUTI时(第一时段期满)，操作最终进展到SWITCH模式，如状态706(表500的 列504)所示。HS传输协议电路128和转化逻辑器218被启动并执行。第二类型物理接口 411被启动且执行，HS_SEL信号被断言以启动高速操作。HMER2值被载入到计数器304中 并且开始第二时段。
TIME0UT2时，操作最终转换到高速运行模式，如状态708所示，且如表500的列 505和表600的列602所示。退出指示被启动以通过ESC信号检测退出指示。操作保持在 高速模式，同时M0DE_HS保持在被设置状态并且ESC信号保持在被否定状态，如所示。
每当M0DE_HS值检测为清除或ESC信号被断言为高时，操作转换到HS_SAFE模式， 如状态710所示且如表600的列603所示，用于转换回标准模式。HMERl值被载入到计数 器304中并且开始第一时段。I1ME0UT1时，操作在状态702返回到标准模式，如表600的列 604所示。
—种接口，包括物理接口、第一和第二传输协议电路、存储器和模式控制器。物理 接口包括第一类型物理接口和不同的第二类型物理接口，二者被选择性启动以连接一组公 共焊盘。第一传输协议电路以第一操作模式与第一类型物理接口一起操作，第二传输协议 以第二操作模式与第二类型物理接口一起操作。存储器存储指示第一和第二操作模式之一 的模式值。模式控制器在加电或重置时启动第一类型物理接口以按第一操作模式与第一传 输协议一起操作，并且当模式值指示第二操作模式时，通过禁用第一类型物理接口并启动 第二类型物理接口以与第二传输协议一起操作，来动态地转换到第二操作模式。
在各种实施例中，当模式值指示第一操作模式时，模式控制器可通过禁用第二类 型物理接口并启动第一类型物理接口以与第一传输协议一起操作，来动态地转换回到第一 操作模式。可编程时间值可用于第一和第二操作模式之间的转换。模式值和一个或更多可 编程时间值可存储在存储器中用于提供可编程时段。
可提供退出指示以实现转变回到第一操作模式，诸如在丢失通信时。在一实施例 中，例如，第二类型物理接口可以在预定电压范围内操作，且配置为当超出预定电压范围时 断言或另外地提供退出信号。退出特征在第一操作模式中被抑制且在第二操作模式中被启 用。
在一实施例中，安全模式用于操作模式之间的转换。例如，在一实施例中，当在操 作模式之间进行转换时，第一和第二物理接口可以配置为将一组公共焊盘置于高阻抗状态 或另外已知逻辑状态。在更特定的实施例中，模式控制器动态地将物理接口置于安全模式， 开始第一时段，在第一时段期满时启动第二类型物理接口以与第二传输协议一起操作，开 始第二时段，并且在第二时段期满时启动退出信号的检测。
在模式值指示第一操作模式时或者通过退出信号，模式控制器可以通过禁用第二 类型物理接口并且启动第一类型物理接口以与第一传输协议一起操作，来动态地将操作转 换回到第一操作模式。
第一类型物理接口可以配置为通过该组公共焊盘用于第一带宽的单端信号，第二 类型物理接口可以配置为通过该组公共焊盘用于第二较高带宽的低电压差分信号。第一操 作模式可以根据实际标准，例如JTAG等。
根据一实施例，一种操作接口的方法包括最初通过启用耦接到一组公共焊盘的第一类型物理接口以根据第一传输协议进行操作，而以第一操作模式操作；监视示出所述 第一操作模式和第二操作模式之一的模式值；以及当所述模式值指示该第二操作模式时， 通过启动耦接到该组公共焊盘的第二类型物理接口以根据第二传输协议操作，来动态地转 换到所述第二操作模式。
该方法可包括当模式值指示第一操作模式时，通过启动第一类型物理接口以与第 一传输协议一起操作，来动态地转换回到第一操作模式。
动态地转换到第二操作模式可以包括将第一类型物理接口置于安全模式；启动 根据第二传输协议进行的操作；以及当第二传输协议操作被启动时将操作切换到使用第二 类型物理接口的第二传输协议。
所述方法还可包括当在安全模式中时开始一时段；且在所述时段期满后将操作 切换到使用第二类型物理接口的第二传输协议。所述方法还可包括当以第一操作模式操作 时接收指示转换到第二操作模式的命令，其中所述命令包括指示所述时段的时间值。
所述方法还可包括当在安全模式中时开始一第一时段；在第一时段期满后将操 作切换到使用第二类型物理接口的第二传输协议；在第二类型物理接口启动时通过其监视 范围条件的超出，并且当检测到范围条件的超出时提供退出信号；在第一时段期满后开始 一第二时段；以及在第二时段期满后启动退出信号的检测。
所述方法还可包括当以第一操作模式操作时接收指示转换到第二操作模式的命 令，其中所述命令包括指示第一时段的第一时间值以及指示第二时段的第二时间值。
所述方法还可包括当模式值指示第一操作模式时或者当检测到退出信号时，通过 启动第一类型物理接口以根据第一传输协议操作，而动态地转换回到第一操作模式。所述 方法还可包括在第二操作模式中时转化第一和第二传输协议之间的操作。
根据另一实施例的一种操作接口的方法包括监视指示第一传输协议和第二传输 协议之一的模式值；当第一传输协议被模式值指示时，启动耦接到焊盘的第一类型物理接 口以根据第一传输协议进行操作；当第二传输协议被模式值指示时，启动耦接到焊盘的第 二类型物理接口以根据传输协议进行操作；以及当根据第二传输协议进行操作时，当在焊 盘上检测到超出范围条件时，动态地切换回到根据第一传输协议的操作。
虽然已经参考本发明的某些优选形式相当详细地对本发明进行了描述，但是其他 形式和变型是可行且考虑中的。本领域技术人员应理解，他们可以容易地使用所公开的概 念和特定实施例作为设计或修改其他结构以用于实现与本发明相同的目的，而不偏离所附 权利要求定义的本发明的思想和范围。
权利要求
1.一种接口，包括 物理接口，包括第一类型物理接口和不同的第二类型物理接口，二者被选择性启动以连接一组公共焊盘； 第一传输协议电路，以第一操作模式与所述第一类型物理接口一起操作； 第二传输协议电路，以第二操作模式与所述第二类型物理接口一起操作； 存储器，存储指示所述第一和第二操作模式之一的模式值；以及 模式控制器，在加电或重置时启动所述第一类型物理接口以按所述第一操作模式与所述第一传输协议电路一起操作，并且当所述模式值指示所述第二操作模式时，通过禁用所述第一类型物理接口并启动所述第二类型物理接口以与所述第二传输协议电路一起操作，来动态地转换到所述第二操作模式。
2.根据权利要求1所述的接口，其中，当所述模式值指示所述第一操作模式时，所述模式控制器通过禁用所述第二类型物理接口并启动所述第一类型物理接口以与所述第一传输协议电路一起操作，来动态地转换回到所述第一操作模式。
3.根据权利要求2所述的接口，其中，所述存储器存储可编程时间值；且 其中，在基于所述可编程时间值的时段期满时，所述模式控制器通过将所述物理接口置于安全模式，并通过启动所述第一类型物理接口以与所述第一传输协议电路一起操作，来动态地转换回到所述第一操作模式。
4.根据权利要求1所述的接口，其中，所述存储器存储可编程时间值；且 其中，在基于所述可编程时间值的时段期满时，所述模式控制器通过将所述物理接口置于安全模式，并通过启动所述第二类型物理接口以与所述第二传输协议电路一起操作，来动态地转换到所述第二操作模式。
5.根据权利要求1所述的接口，其中，所述存储器存储可编程时间值； 其中，在启动所述第二类型物理接口时所述模式控制器动态地转换到所述第二操作模式以开始基于所述可编程时间值的至少一个时段，并在所述至少一个时段期满时启动退出信号的检测；且 其中，所述退出信号配置为指示转换回到所述第一操作模式。
6.根据权利要求1所述的接口，其中，所述存储器还存储第一可编程时间值和第二可编程时间值； 其中，所述第二类型物理接口在预定电压范围内操作并且当所述预定电压范围被超出时断言退出信号； 其中，所述模式控制器通过将所述物理接口置于安全模式，通过基于所述第一可编程时间值开始第一时段，通过在所述第一时段期满时启动所述第二类型物理接口以与所述第二传输协议电路一起操作，通过基于所述第二可编程时间段开始第二时段，以及通过在所述第二时段期满时启动所述退出信号的检测，而动态地转换到所述第二操作模式。
7.根据权利要求6所述的接口，其中，当所述第一操作模式被所述模式值指示时或者通过所述退出信号，所述模式控制器通过禁用所述第二类型物理接口并且启动所述第一类型物理接口以与所述第一传输协议电路一起操作，来动态地转换回到所述第一操作模式。
8.根据权利要求1所述的接口，其中，所述第一类型物理接口和所述第一类型传输协议电路根据在第一带宽处带有单端信号的JTAG进行操作，并且其中，所述第二类型物理接口和所述第二传输协议电路在大于所述第一带宽的第二带宽处使用低电压差分信号进行操作。
9.根据权利要求1所述的接口，其中，所述第一类型物理接口包括第一组块，该第一组块配置为通过该组公共焊盘用于第一带宽的单端信号，并且其中，所述第二类型物理接口包括第二组块，该第二组块配置为通过该组公共焊盘用于比所述第一带宽大的第二带宽的低电压差分信号。
10.根据权利要求1所述的接口，还包括转化逻辑器，其在所述第二操作模式期间在所述第一传输协议电路和所述第二传输协议电路之间进行转变。
11.一种操作接口的方法，包括 最初通过启用耦接到一组公共焊盘的第一类型物理接口以根据第一传输协议进行操作，而以第一操作模式操作； 监视示出所述第一操作模式和第二操作模式之一的模式值；以及当所述模式值指示该第二操作模式时，通过启动耦接到该组公共焊盘的第二类型物理接口以根据第二传输协议操作，来动态地转换到所述第二操作模式。
12.根据权利要求11所述的方法，还包括当所述模式值指示该第一操作模式时，通过启动该第一类型物理接口以根据该第一传输协议操作，来动态地转换回到所述第一操作模式。
13.根据权利要求11所述的方法，其中，所述动态地转换到所述第二操作模式包括 将所述第一类型物理接口置于安全模式； 启动根据所述第二传输协议进行的操作；以及 当所述第二传输协议操作被启动时将操作切换到使用所述第二类型物理接口的第二传输协议。
14.根据权利要求13所述的方法，还包括 当在所述安全模式中时开始一时段；且 所述切换包括在所述时段期满后将操作切换到使用所述第二类型物理接口的所述第二传输协议。
15.根据权利要求14所述的方法，还包括当以所述第一操作模式操作时接收指示转换到所述第二操作模式的命令，其中所述命令包括指示所述时段的时间值。
16.根据权利要求13所述的方法，还包括 当在所述安全模式中时开始一第一时段； 所述切换包括在所述第一时段期满之后将操作切换到使用所述第二类型物理接口的所述第二传输协议； 通过所述第二类型物理接口监视范围条件的超出，并且当检测到范围条件的超出时提供一退出信号； 在所述第一时段期满之后开始一第二时段；以及 在所述第二时段期满之后启动所述退出信号的检测。
17.根据权利要求16所述的方法，还包括当以所述第一操作模式操作时接收指示转换到所述第二操作模式的命令，其中所述命令包括指示所述第一时段的第一时间值以及指示所述第二时段的第二时间值。
18.根据权利要求16所述的方法，还包括当所述模式值指示所述第一操作模式时或者当检测到退出信号时，通过启动所述第一类型物理接口以根据所述第一传输协议操作，而动态地转换回到所述第一操作模式。
19.根据权利要求11所述的方法，还包括在所述第二操作模式中时在所述第一和第二传输协议之间转化操作。
20.一种操作接口的方法，包括 监视指示第一传输协议和第二传输协议之一的模式值； 当所述第一传输协议被所述模式值指示时，启动耦接到多个焊盘的第一类型物理接口以根据所述第一传输协议进行操作； 当所述第二传输协议被所述模式值指示时，启动耦接到该多个焊盘的第二类型物理接口以根据所述传输协议进行操作；以及 当根据所述第二传输协议进行操作时，当在所述多个焊盘中的至少一个上检测到超出范围条件时，动态地切换回到根据该第一传输协议的操作。
21.根据权利要求20所述的方法，还包括当根据所述第二传输协议进行操作时，根据共模电压范围操作所述多个焊盘中的至少一个，并且检测什么时候所述多个焊盘中的该至少一个的电压在所述共模电压范围外。
全文摘要
一种接口，包括第一和第二传输协议电路、存储器和模式控制器。所述接口包括第一和第二物理接口类型，二者选择性启动以连接一组焊盘。第一传输协议电路在第一模式下与第一类型物理接口一起操作，第二传输协议电路在第二模式下与第二类型物理接口一起操作。存储器存储指示操作模式的模式值。模式控制器基于模式值启动物理接口类型之一和相应的传输协议。第一模式是默认模式，模式控制器能动态地转换到第二模式。在第二模式期间可启动退出指示以动态转换回到第一模式。可编程时间值可用于促进模式转换。
文档编号G06F13/40GK103034606SQ201210350088
公开日2013年4月10日 申请日期2012年9月19日 优先权日2011年9月29日
发明者G·L·米勒, R·C·玛尔沙尔, J·佩法尔利 申请人:飞思卡尔半导体公司