SLIMbus的主要特点.doc

SLIMbus的主要特点以下列举SLIMbus典型的特点： 音频、数据、总线和单条总线上的设备控制器； 减少引脚数以降低产品消耗； 支持高质量音频多信道； 单条总线上多重并发采样率； 高效、不受主机控制的、对等通用数据通信； 提高软件重用性和协同工作能力的标准消息集； 使用普通数字音频时钟，也同使使用已经建立的系统时钟； 为优化总线功率消耗而采用动态时钟频率。图1. SLIMbus总线接口设备和功能设备的一部分。通过提供支持单总线结构上许多部件和数字音频信道的可扩展多重结构，SLIMbus总线地址局限于现有的数字音频接口，如I2S和PCM（它们都是单部件间点对点连接，只支持一个或两个数字音频信道）。为了具有更大的灵活性和易用性，SLIMbus总线取消了控制总线，如： I2C、SPI、microWireTM，UART 或 数字音频部件上的GPIO引脚。另外，它或许也减少（或消除）了其它类型的移动终端低带宽部件上这些总线结构中的控制总线。SLIMbus总线采用如下机制实现通信：同步双向通信、灵活的TDM框架结构、总线仲裁机制和消息结构，这些机制共同建立起SLIMbus设备间灵活、稳固的数据连接。尽管SLIMbus总线对常速率媒体流的传输做了优化，但是，它仍可以传输各种异步数据和控制数据。SLIMbus总线的物理层介绍从物理意义上来说，SLIMbus总线包括两个终端、连接多个SLIMbus总线设备的数据线（DATA）和时钟线（CLK）。SLIMbus总线使用多支路总线的拓扑结构，所有总线信号对总线上的所有设备都是相同的。同样，总线上的所有设备必须使用相同的协议进行通信。选择使用这种总线是因为它大大减少了设备间互相连接的连线数目，同时允许将各种各样的设备连接到总线上。多支路连接要求，在任意一个给定时刻，总线上只允许一个设备向其它一台或多台接收设备发送数据。SLIMbus总线设备需通过仲裁程序访问总线。SLIMbus总线使用时分多用（TDM）的体系结构，这种结构允许多个接收设备和发射设备驻留在总线上，以允许所有设备在分配的信道和时间片内互相通信。SLIMbus总线支持设备间的点对点的通信及一台设备向其它设备发起的广播式通信。SLIMbus总线不是为提高热插拔容量而设计的，其目的是在如移动电话等单个客户终端内完成通信。然而，根据SLIMbus总线规范中适当协议而产生的系统使用需求，SLIMbus总线设备允许动态的“掉线”和“重新接入”总线。SLIMbus总线设备和设备类SLIMbus总线设备是系统功能的逻辑实现。一个设备类别目录中的设备拥有相同的特性和功能。SLIMbus总线设备被划分为许多设备类，每一设备类别的定义描述了属于它的设备的最小需求信息，如：设备控制信息、设备行为、支持的数据传输协议、实现设备功能的最小数据存储需求。所有设备类别的需求包括： 设备类别代码，指定设备的类型； 设备类别的版本代码； 支持传输的需求，即：端口数目、需要的设备属性、定向性、以及这些端口所支持的传输协议。 消息支持需求，确认除了核心消息外还有哪些设备支持的消息； 信息支持，确认核心信息元素及其被设备支持的关联代码； 操作需求，描述了属于特定设备类别设备操作所需的其它所有设备行为。在发行的第一版SLIMbus总线规范中，定义了四类SLIMbus总线设备：管理类、设计类、接口类和通用类。这些设备类可以完成要设计和实现的SLIMbus总线系统而无需添加其它设备类。然而，如果需要，设备类别集合是可以扩展的。当其它的设备类别被定义后，这些设备类别代码将会由MIPI联盟分配。管理类设备管理类设备负责引导SLIMbus总线，并且完成总线管理功能（部件和设备列表、总线配置、以及动态信道分配）。在典型的SLIMbus总线系统中，管理类设备应该位于基带或应用处理器中，而不是位于外设部件中。如果一个系统中有两个管理设备，那么，任意给定时刻只允许其中一个处于激活状态。设计类设备设计类设备在时钟线（CLK）上向所有SLIMbus总线部件传递时钟信号，为了建立总线和通信的最高水平的TDM帧结构，设计类设备也在数据线上传送引导信号和帧信道（帧信息）到其它SLIMbus总线设备，以便于建立异步通信。也可以使用用于音频解码和数字/模拟转换的高质量时钟。使系统内不需要产生附加时钟。接口类设备接口类设备的每一部件提供总线管理服务，控制结构层次、接口部件实现监控消息协议、报告部件的当前状态、管理部件的初始化以便于部件能够适当的驱动它的设备。 图2. 简单的SLIMbus总线部件。通用类设备（功能）通用类设备不是管理者、设计者和接口，通用设备通常被认为是提高特定应用功能的设备，这些特定功能如将数字音频转换为模拟音频（DAC）或者将模拟音频转换为数字音频（ADC）。基于这一原因，通用类设备在方块图中被标为“功能设备”。如果对于现有的应用功能没有其它指定的设备类描述，将会规划为通用设备类。如：如果存在移动电话设备类，将不能使用通用设备类来定义移动电话功能。为了使用功能型SLIMbus总线设备，也需要使用SLIMbus总线接口设备、相关联的其它设备和逻辑地址（EA和LA）、信息和取值元素（IE和VE）、每个设备的端口（P），所有这些用来建立总线连接、控制和状态信息流、以及数字音频（或其它数据）流。下面的图1给了一个示例，显示了接口设备和功能设备的各一部分，以及相关联的元素。详细信息请参见下面的图2所示。设备信息和评价元素信息元素（IE）和评价元素（VE）是用来保存设备需要的状态、配置或其它重要信息的数据存储元素。数据存储可能是布尔型的、或有许多取值，取决于设备的类型。这些IE和VE元素有效的替换了诸如I2C或SPI传统控制接口需要的注册表。信息元素是驻留在设备中的一个特定的数据片，其它设备可以通过消息进行访问。信息元素列表如下： 对所有设备类中所有设备来说都有相同的核心信息元素； 设备类描述信息元素对某一特定设备类的所有设备都相同，但是对不同类别中的所有设备来说可能不同； 用户信息元素越来描述特定产品和产品家族。评价元素提供了读取和更新设备参数的标准方法。不同于信息元素，可以根据目的使用特定消息将评价元素设为特定的取值。设备地址SLIMbus总线使用48为枚举型地址（EA）来识别设备，这些设备可以在总线上宣布它们的存在。每一设备都有一个EA地址，它包括制造序号ID、产品代码、设备索引、以及设备实例值。制造序号ID代码由MIPI联盟提供，唯一识别制造的设备，就像PCI总线部件使用的制造序列号一样。设备索引代码在单个部件内唯一识别多重设备，实例值代码适用于如下情况：统一型号或类别的多重设备连接到总线上。枚举后，处于激活状态的管理者为设备分配一8位逻辑地址（LA），加速设备间的通信，并且一直使用到总线掉电。另一总线加电时，或设备掉线后又重新连接上后，设备可能被分配了一个完全不同的逻辑地址。端口端口设备提供设备之间的数据连接信道，某一特定设备最多可以有64个端口。端口能力取决于设备，并且在部件数据表里有专门的定义。典型的端口属性包括数据的方向性，如：只输入（sink）、只输出（资源）、或既可输入也可输出；端口属性还包括支持的传输协议、数据宽度等。例如，MEMS移动电话的端口属性可能是只输出、异步传输协议、16位数据宽度。数据传输后端口的状态会发生变化。 图3. 复杂的SLIMbus总线部件。当开启电源或重新启动后，端口状态处于非连接状态，此时，端口不产生和使用任何数据。当端口被连接到数据信道后，它变化到非配置状态，也不产生和使用任何数据。一旦处于非配置状态，端口便会接收信道配置消息，并根据这一消息做相应的配置。在收到所有需要的配置参数后，端口状态变化为已配置状态，此时，端口已经做好数据传输的准备。SLIMbus总线部件SLIMbus总线部件包括两个或多个SLIMbus总线设备。一个SLIMbus总线部件必须含有一个SLIMbus总线接口设备。此外，可以含有一个或多个其它类型的SLIMbus总线设备。图2（见18页）给出了一个简单的SLIMbus总线部件示例，图3给出了一个复杂的SLIMbus总线部件示例。正如图3所示，数据和控制信息由设备