ES2247678T3 - Sistema para intercambiar datos asincronos a traves de una interfaz de comunicacion sincrona entre un dispositivo de comunicacion y un accesorio externo. - Google Patents
Sistema para intercambiar datos asincronos a traves de una interfaz de comunicacion sincrona entre un dispositivo de comunicacion y un accesorio externo.Info
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Abstract
UN DISPOSITIVO DE COMUNICACIONES PORTATIL (200) Y UN SISTEMA DE ACCESORIOS QUE PROPORCIONA COMUNICACIONES ASINCRONAS BILATERALES ENTRE UN DISPOSITIVO DE COMUNICACION PORTATIL (200) Y LOS ACCESORIOS EXTERNOS (214) A TRAVES DE UN INTERFAZ DIGITAL SINCRONO (215). EL SISTEMA INCLUYE UN PROCESADOR DE SEÑALES DIGITALES (208) PARA GENERAR UNA PRIMERA SEÑAL DE VOZ DIGITAL SINCRONA, UNA UNIDAD UART (232) PARA GENERAR UNA PRIMERA SEÑAL DE DATOS ASINCRONOS, Y UN MICROPROCESADOR (210) PARA GENERAR UNA SEÑAL DE ORDEN DE CONTROL SINCRONA. EL SISTEMA INCLUYE ADEMAS UN PRIMER MULTIPLEXOR (236) PARA MULTIPLEXAR LA PRIMERA SEÑAL DE VOZ DIGITAL SINCRONA Y LA PRIMERA SEÑAL DE DATOS ASINCRONOS Y LA SEÑAL DE ORDEN DE CONTROL SINCRONA EN UNA LINEA DE INTERFAZ (215). LA LINEA DE INTERFAZ ACOPLA EL DISPOSITIVO DE COMUNICACION AL MENOS A UN ACCESORIO EXTERNO (214). UN SEGUNDO MULTIPLEXOR (242) ESTA ACOPLADO A LA LINEA DE INTERFAZ (215) PARA ENRUTAR LA PRIMERA SEÑAL DE VOZ DIGITAL SINCRONA Y LA SEÑAL DE CONTROL SINCRONA AL MENOS A UN DISPOSITIVO INTERNO SINCRONO (217), Y PARA ENRUTAR LA PRIMERA SEÑAL DIGITAL DE DATOS ASINCRONOS AL DISPOSITIVO INTERNO ASINCRONO (230).
Description
Sistema para intercambiar datos asíncronos a
través de una interfaz de comunicación síncrona entre un dispositivo
de comunicación y un accesorio externo.
La presente invención se refiere en general a un
sistema para intercambiar datos asíncronos a través de una interfaz
de comunicación síncrona entre un dispositivo de comunicación y un
accesorio externo.
Actualmente, existen varios tipos de sistemas
radiotelefónicos celulares en funcionamiento. Estos sistemas
incluyen el sistema telefónico móvil avanzado (AMPS) de frecuencia
modulada (FM) y dos sistemas celulares digitales: el de acceso
múltiple por división del tiempo (TDMA y GSM) y el de acceso
múltiple por división del código (CDMA). Los sistemas celulares
digitales están siendo implementados para hacer frente a los
problemas de capacidad experimentados por el AMPS. Existen
radioteléfonos de modalidad doble CDMA/FM que funcionan
selectivamente, ya sea o bien en modalidad FM o bien en modalidad
CDMA. La regla provisional de "Telecommunications Industry
Association/Electronic Industries Association" TIA/EIA
IS-95, titulada "Mobile
Station-Base Station Compatibility Standard for
Dual-Mode Wideband Spread Spectrum Cellular
System" establece los requisitos y reglas para un radioteléfono
de modalidad doble que funciona selectivamente, ya sea o bien en
modalidad FM o bien en modalidad CDMA.
Un radioteléfono celular portátil común puede
interconectarse con uno o más accesorios externos. Por ejemplo, el
usuario del teléfono móvil tal vez desee utilizar el radioteléfono
portátil mientras está conduciendo su coche y, por consiguiente,
interconectar éste con un altavoz manos libres, un amplificador de
potencia o un marcador accionado por voz. El altavoz manos libres (o
equipo de manos libres) permite al usuario efectuar llamadas
telefónicas, por medio de un altavoz y un micrófono externo, sin
tener que sujetar el teléfono. El amplificador de potencia acopla la
señal de radiofrecuencia (RF) que sale o entra por la antena del
radioteléfono, amplificando la señal RF para llevar a cabo una
transmisión y una recepción de alta potencia que son deseables
cuando se opera con la batería de un coche. Un marcador por voz
responde a las órdenes verbales del usuario, marcando uno de los
números de un grupo de números telefónicos preprogramados según las
órdenes de voz recibidas. A menudo, estos accesorios se utilizan al
mismo tiempo como una parte de un equipo adaptador para coche.
En la técnica anterior, cada uno de estos
accesorios externos requiere por lo menos una interfaz separada con
el radioteléfono portátil. A continuación, se tomará como ejemplo un
sistema de accesorios habitual para radioteléfonos portátiles de
técnica anterior que se ilustra en la Figura 1. El dispositivo
portátil 100, que puede ser un teléfono celular, un teléfono de
servicios de comunicaciones personales (PCS) o un dispositivo
similar, comprende un micrófono y un altavoz 106, un multiplexor
104, un codificador/decodificador (CODEC) 102, un procesador de
señales digitales (DSP) 108, un microprocesador 110, una UART 126,
un transceptor 112 y una antena 111.
En funcionamiento, la antena 111 recibe una señal
RF que, a continuación, es sometida a reducción de frecuencia y
demodulación por el transceptor 112. La señal digital demodulada se
pasa al DSP 108, donde es sometida a procesamiento de banda de audio
y, finalmente, al CODEC 102, donde es convertida en una señal de voz
analógica. Para la transmisión, se sigue la trayectoria inversa, es
decir, la señal de voz analógica es convertida en una señal digital
por el CODEC 102, procesada por el DSP 108 y pasada al transceptor
112 para su aumento de frecuencia y modulación antes de ser
transmitida por la antena 111. Cuando el dispositivo portátil 100
funciona en modalidad portátil (es decir, cuando no está conectado a
ningún accesorio externo), el microprocesador 110 configura el
multiplexor 104 para que pase la señal de voz analógica del
micrófono al altavoz 106 y viceversa, estando situados el micrófono
y el altavoz 106 dentro del dispositivo portátil 100. No obstante,
cuando el dispositivo portátil 100 está interconectado con el equipo
de manos libres 114, el microprocesador 110 configura el multiplexor
104 para que pase la señal de voz analógica, a través de la interfaz
analógica 113, del micrófono auxiliar al altavoz 116 y viceversa,
estando situados el micrófono auxiliar y el altavoz 116 dentro del
equipo de manos libres 114. Además, cuando el dispositivo portátil
100 está interconectado con el amplificador de potencia 118, la
antena externa 120 recibe y transmite señales RF, que son
amplificadas por el amplificador de potencia 118 y acopladas al
entrar o salir por la antena 111 del dispositivo portátil 100.
Uno de los inconvenientes de la técnica anterior
surge cuando se desean pasar mandatos de control al equipo de manos
libres 114 o al amplificador de potencia 118, o controlar otros
accesorios externos, tales como el marcador por voz 122. Puesto que
la interfaz analógica 113 transmite señales de voz analógicas, no
resulta adecuada para transmitir mandatos de control digitales a los
accesorios externos. Así pues, se necesitan interfaces de mandatos
separadas 115 y 117 para pasar mandatos de control al equipo de
manos libres 114 y al amplificador de potencia 118, respectivamente.
Los mandatos para el equipo de manos libres 114 pueden incluir
instrucciones para encender y apagar automáticamente el micrófono y
el altavoz auxiliar 116, o para silenciar automáticamente el equipo
estéreo instalado en el coche durante una llamada de manos libres.
Los mandatos para el amplificador de potencia 118 pueden incluir la
transmisión y la recepción de mandatos de control de potencia.
Además, las interfaces de mandatos 115 y 117 generalmente son
interfaces de entrada/salida (E/S) síncronas en serie. Puesto que el
marcador por voz 122 (y, de hecho, otros accesorios posibles) tal
vez necesite una interfaz de comunicaciones asíncrona en serie con
la UART 126 y las interfaces de mandatos 115 y 117 por lo general no
resultan adecuadas para las comunicaciones asíncronas, la interfaz
asíncrona 124 deberá ser una interfaz independiente de las otras.
Por lo tanto, como puede observarse en la Figura 1, deberá
utilizarse por lo menos una interfaz separada 113, 115, 117 ó 124
para interconectar el dispositivo portátil 100 con cada uno de los
accesorios externos deseados 114, 118 y 122, aumentando de ese modo
el coste y la complejidad del sistema.
Otro de los inconvenientes del sistema de técnica
anterior de la Figura 1 es que, cuando el dispositivo portátil 100
se interconecta con el equipo de manos libres 114 (es decir, cuando
funciona en modalidad de manos libres), el funcionamiento dúplex
completo normal de conversación y escucha simultáneas se suspende.
Esto es necesario para prevenir la retroalimentación no deseada
entre el altavoz y el micrófono auxiliar 116. Habitualmente, la
modalidad de funcionamiento de manos libres es controlada por un
conmutador activado por voz (VOX) que conmuta entre la trayectoria
de conversación y la de escucha según el nivel de actividad de la
trayectoria. Si el dispositivo portátil 100 funciona en modalidad
FM, las trayectorias de conversación y de escucha están habilitadas
ambas durante el funcionamiento de manos libres, sin embargo, la
trayectoria inactiva siempre es atenuada para prevenir la oscilación
acústica. Si el dispositivo portátil 100 funciona en modalidad
digital, la trayectoria inactiva se silencia siempre que llegan
tramas de voz activa desde la estación base. Desgraciadamente, la
conmutación mediante VOX sólo resulta satisfactoria cuando el
dispositivo portátil 100 y la unidad llamante se hallan en entornos
relativamente silenciosos. Por ejemplo, si la persona que llama está
situada en un lugar público ruidoso y el usuario del dispositivo
portátil 100 utiliza la modalidad de manos libres en el entorno
relativamente silencioso del interior de un coche, la persona que
llama probablemente oiga sólo partes entrecortadas de la
conversación, debido a que el VOX favorece el ruido de fondo de la
persona que llama sobre la conversación del usuario del dispositivo
portátil 100.
Sería deseable, por tanto, proporcionar un
dispositivo de comunicación portátil y de accesorios que
transmitieran tanto voz como datos de mandatos a través de una única
interfaz flexible, y que permitieran asimismo la comunicación dúplex
completa entre el dispositivo portátil y los accesorios.
La atención se centrará ahora en el documento
US-A-5 007 050, que describe un
sistema de interfaces digitales en serie para transmitir señales
digitales, que incluyen audio digitalizado, entre las unidades de
control y transceptor basadas en un microprocesador de un equipo de
comunicaciones de radio bidireccionales. El sistema comprende en
esencia tres subsistemas: una interfaz en la unidad de control
basada en microprocesador, una interfaz en la unidad de transceptor
basada en microprocesador y unos medios bidireccionales para enlazar
las dos unidades. Las diversas señales y el audio de la unidad de
control interactúan con un microprocesador controlado por software
de la unidad de control, son digitalizados, convertidos en un
formato en serie y transmitidos en tramas a través de unos medios
bidireccionales hasta la unidad de transceptor, que también se basa
en un microprocesador e incluye una interfaz similar. Los datos
digitales transmitidos a la unidad de transceptor son sometidos, a
continuación, a un procedimiento inverso. El sistema de interfaz es
dúplex. En el documento, se indica que el sistema de interfaces
digitales en serie para el equipo de radio bidireccional incluye un
modelo de estructura TDM/PCM de tres canales que funciona en
modalidad dúplex completa síncrona utilizando el formato Manchester
II (Biphase-L).
Se hará referencia ahora al documento WO
90 09065 A, que da a conocer un bus de datos síncronos/asíncronos multiplexados, en el que se utilizan tres líneas de bus para transmitir datos síncronos bidireccionales entre por lo menos dos dispositivos de datos a una velocidad de transmisión de datos relativamente baja. Se aplican datos asíncronos semidúplex a una velocidad de transmisión de datos superior a una de las tres líneas de bus cuando otra de las líneas de bus permanece en un estado lógico alto.
90 09065 A, que da a conocer un bus de datos síncronos/asíncronos multiplexados, en el que se utilizan tres líneas de bus para transmitir datos síncronos bidireccionales entre por lo menos dos dispositivos de datos a una velocidad de transmisión de datos relativamente baja. Se aplican datos asíncronos semidúplex a una velocidad de transmisión de datos superior a una de las tres líneas de bus cuando otra de las líneas de bus permanece en un estado lógico alto.
Por último, cabe mencionar también el documento
WO-A-97/41700, publicado después de
la fecha de prioridad y antes de la fecha de presentación de la
presente solicitud. El documento
WO-A-97/41700 describe un teléfono
celular que incluye un sistema concentrador de señales para conectar
un accesorio asociado por medio de un enlace de dos hilos, a través
del cual se transmite una pluralidad de tipos de señales diferentes,
que incluyen datos de audio digital, datos asíncronos y datos de
control de aplicación general.
Según la presente invención, se proporciona un
sistema para intercambiar datos asíncronos según la reivindicación
1, un dispositivo de comunicación portátil según la reivindicación
10 y un dispositivo auxiliar según la reivindicación 11. Las formas
de realización preferidas de la presente invención se especifican en
las reivindicaciones subordinadas.
La presente invención tiene como objetivo
proporcionar un dispositivo de comunicaciones portátil y un sistema
de accesorios que permite la comunicación dúplex completa asíncrona
entre un dispositivo de comunicación portátil y los accesorios
externos, a través de una interfaz digital síncrona.
En un aspecto, la presente invención proporciona
un sistema para intercambiar datos asíncronos a través de una
interfaz de comunicación síncrona, entre un dispositivo de
comunicación y un accesorio externo, en el que dicho accesorio
externo incluye por lo menos un dispositivo asíncrono interno y por
lo menos un dispositivo síncrono interno, comprendiendo el sistema:
un procesador de señales digitales para generar una primera señal de
voz digital síncrona; una UART para generar una primera señal de
datos asíncronos; un microprocesador para generar una señal de
mandato de control síncrona; un primer multiplexor para multiplexar
dicha primera señal de voz digital síncrona, dicha primera señal de
datos asíncronos y dicha primera señal de mandato de control
síncrona en una línea de interfaz, acoplando dicha línea de interfaz
dicho dispositivo de comunicación a dicho accesorio externo por lo
menos y un segundo multiplexor, acoplado a dicha línea de interfaz,
para encaminar dicha primera señal de voz digital síncrona y dicha
señal de mandato de control síncrona hacia dicho dispositivo
síncrono interno por lo menos y para encaminar dicha primera señal
de datos asíncronos hacia dicho dispositivo asíncrono interno.
En otro aspecto de la presente invención, se
proporciona un Dispositivo de comunicación portátil que comprende:
un convertidor para efectuar una conversión entre señales de audio
analógico y datos de audio digital; un transceptor para
transmitir-recibir señales de transmisión que
representan datos de audio digital, y efectuar una conversión entre
las señales de transmisión y los datos de audio digital, un
procesador de señales entre el convertidor y el transceptor para
procesar datos de audio digital a partir de dichas señales; un
procesador de control para controlar el funcionamiento y la
transferencia de datos de audio digital entre el convertidor y el
transceptor y un bus de datos para transferir datos entre el
dispositivo portátil y un dispositivo auxiliar, pudiéndose utilizar
el dispositivo portátil en una modalidad portátil, en la que el
procesador de control provoca la transferencia de los datos
digitales entre el procesador de señales y el convertidor, y en una
modalidad auxiliar, en la que el procesador de control provoca la
transferencia de los datos digitales entre el procesador de señales
y el bus de datos, siendo los datos de audio digital multiplexados
en el bus de datos junto con señales de control para ser utilizados
por el convertidor, y junto con señales de control asíncronas para
ser utilizados por una unidad asíncrona en el dispositivo
auxiliar.
En otro aspecto de la presente invención, se
proporciona un dispositivo auxiliar para ser utilizado con un
dispositivo de comunicación portátil, comprendiendo dicho
dispositivo auxiliar: un bus de datos para transferir datos entre el
dispositivo auxiliar y un dispositivo de comunicación portátil; un
convertidor para efectuar una conversión entre señales de audio
analógico y datos de audio digital; una unidad asíncrona; y un
multiplexor para multiplexar datos de audio digital y datos de
control entre el convertidor y el bus de datos, y datos de control
asíncronos entre la unidad asíncrona y el bus de datos.
El sistema es útil para intercambiar datos
asíncronos a través de una interfaz de comunicación síncrona entre
un dispositivo de comunicación y un accesorio externo, presentando
el accesorio externo por lo menos un dispositivo asíncrono interno y
por lo menos un dispositivo síncrono interno. El sistema incluye un
procesador de señales digitales para generar una primera señal de
voz digital síncrona, una UART para generar una primera señal de
datos asíncronos y un microprocesador para generar una señal de
mandato de control síncrona. El sistema incluye además un primer
multiplexor para multiplexar la primera señal de voz digital
síncrona, la primera señal de datos asíncronos y la señal de mandato
de control síncrona en una línea de interfaz. La línea de interfaz
acopla el dispositivo de comunicación a por lo menos un accesorio
externo. Un segundo multiplexor está acoplado a la línea de interfaz
para encaminar la primera señal de voz digital síncrona y la señal
de mandato de control síncrona a por lo menos un dispositivo
síncrono interno, y para encaminar la primera señal de datos
asíncronos al dispositivo asíncrono interno.
En la forma de realización preferida, el
accesorio externo es un equipo de manos libres y el dispositivo
asíncrono interno por lo menos puede ser un marcador por voz u otro
dispositivo asíncrono. Asimismo, los dispositivos síncronos del
equipo de manos libres puede ser un CODEC auxiliar para decodificar
la primera señal de voz digital síncrona, un micrófono auxiliar para
recibir la señal de mandato de control síncrona y un altavoz
auxiliar para recibir la señal de mandato de control síncrona. El
sistema puede incluir también un amplificador de potencia acoplado a
la línea de interfaz, para recibir la señal de mandato de control
síncrona.
El sistema funciona en modalidad dúplex completa.
Así pues, el dispositivo asíncrono interno está destinado además a
generar una segunda señal de datos asíncronos, y el dispositivo
síncrono interno por lo menos está destinado además a generar una
segunda señal de voz digital síncrona y una señal de indicación de
estado síncrona. El segundo multiplexor multiplexa también la
segunda señal de datos asíncronos y la señal de indicación de estado
síncrona en la línea de interfaz. Además, el primer multiplexor
encamina la segunda señal de datos asíncronos hacia la UART y la
señal de indicación de estado síncrona hacia el microprocesador.
En la forma de realización preferida, la señal de
datos transmitida a través de la línea de interfaz presenta un
formato de trama de datos. Tanto el primer como el segundo
multiplexor generan una trama de datos que presenta un número
predeterminado de bits de audio digital y un número predeterminado
de bits de relleno. La primera y la segunda señal de datos
asíncronos se multiplexan en por lo menos uno de los bits de
relleno. La primera y la segunda señal de voz digital síncrona se
multiplexan en por lo menos uno de los bits de audio digital. Y la
señal de mandato de control síncrona y la señal de indicación de
estado síncrona se multiplexan en por lo menos uno de dichos bits de
relleno.
Las características, los objetivos y las ventajas
de la presente invención se pondrán más claramente de manifiesto a
partir de la descripción detallada siguiente, considerada
conjuntamente con los dibujos, en los que se utilizan caracteres de
referencia equivalentes para efectuar identificaciones equivalentes
y en los que:
la Figura 1 es un diagrama de bloques de un
dispositivo de comunicación portátil y un sistema de accesorios de
técnica anterior;
la Figura 2 es un diagrama de bloques de un
dispositivo de comunicación portátil y un sistema de accesorios de
la presente invención;
la Figura 3A es un diagrama del formato de una
trama de datos individual de la trayectoria directa desde el
dispositivo de comunicación portátil hasta el equipo de manos libres
y
la Figura 3B es un diagrama del formato de una
trama de datos individual de la trayectoria inversa desde el equipo
de manos libres hasta el dispositivo de comunicación portátil.
La Figura 2 ilustra un diagrama de bloques del
dispositivo de comunicación portátil y el sistema de accesorios de
la presente invención. En la forma de realización preferida, el
equipo de manos libres 214 sirve de soporte físico para alojar el
dispositivo portátil 200, y presenta un gancho conmutador mecánico
(no representado) para determinar cuándo el dispositivo portátil 200
está colocado en el soporte (condición de "colgado") y cuándo
el dispositivo portátil 200 ha sido retirado del soporte (condición
de "descolgado"). Cuando el dispositivo portátil 200 está
conectado al equipo de manos libres 214 y colocado en el soporte,
cambia a la modalidad de funcionamiento de manos libres. Siempre que
el dispositivo portátil 200 esté fuera de su soporte, funcionará en
modalidad portátil. El dispositivo portátil 200 también puede
interconectarse con el equipo de manos libres 214, aunque esté fuera
del soporte (es decir, descolgado).
La antena 111, el transceptor 112, el CODEC 102 y
el micrófono y el altavoz 106 de la Figura 2 funcionan de la forma
descrita en relación con la Figura 1. No obstante, cuando el
dispositivo portátil 200 funciona en modalidad portátil (es decir,
cuando no está conectado al equipo de manos libres 214 o cuando está
conectado al equipo de manos libres 214 pero fuera del soporte), el
microprocesador 210 configura el multiplexor de bus de comunicación
en serie 204 para transmitir datos de voz digital entre el DSP 208 y
el CODEC 102. Cuando el dispositivo portátil 200 está funcionando en
modalidad de manos libres (es decir, cuando está conectado a un
equipo de manos libres 214 y está colocado en su soporte), el
microprocesador 210 configura el multiplexor de bus de comunicación
en serie 204 para transmitir datos de voz digital desde el DSP 208,
mandatos de control síncronos desde el microprocesador 210 y datos
asíncronos desde la UART 232 hasta el equipo de manos libres 214, a
través de la interfaz digital 215. Debe observarse que el equipo de
manos libres 214 puede contener otros bloques funcionales no
ilustrados en la Figura 2.
Para llevar a cabo el multiplexado de estas tres
señales (es decir, los datos de voz digital, los mandatos de control
síncronos y los datos asíncronos) en una sola interfaz digital 215,
el microprocesador 210 controla el multiplexor 236. En particular,
en la trayectoria directa desde el dispositivo portátil 200 hasta el
equipo de manos libres 214, el microprocesador 210 controla el
multiplexor 236 para conmutar entre los mandatos de control
síncronos generados por el microprocesador 210, los datos síncronos
generados por la UART 232 y los datos de voz digital generados por
el DSP 208. Por lo tanto, la señal presentada al multiplexor 204 por
la línea 240 es una señal multiplexada que puede contener datos de
voz digital, datos asíncronos y mandatos de control síncronos.
Esta señal de la trayectoria directa es conmutada
por el multiplexor 204 hacia la interfaz digital 215, donde cada
componente de la señal es encaminado por el multiplexor 242 hacia su
respectivo destino. Es decir, los datos de voz digital del DSP 208
se encaminan hacia el CODEC auxiliar 217, los mandatos de control
síncronos generados por el microprocesador 210 pueden ser
encaminados hacia el micrófono y el altavoz auxiliar 116, el
marcador por voz 230 o el amplificador de potencia 218, que
amplifica las señales RF recibidas y transmitidas por la antena 120,
y los datos asíncronos son encaminados hacia el marcador por voz
230. Debe observarse que cuando el dispositivo portátil 200 se halla
en modalidad portátil, no es necesario multiplexar los datos
asíncronos y los mandatos de control síncronos en la línea 240,
porque el microprocesador 210 configura el multiplexor 204 para
encaminar las señales hacia y desde el CODEC interno 102 cuando el
dispositivo portátil 200 se halla en modalidad portátil.
En la trayectoria inversa desde el equipo de
manos libres 214 hasta el dispositivo portátil 200, las indicaciones
de estado generadas por el marcador por voz 230, el CODEC auxiliar
217, el amplificador de potencia 218 o el micrófono y el altavoz
auxiliar 116 son multiplexadas por el multiplexor 242 con datos de
voz digital del CODEC auxiliar 217 y datos asíncronos del marcador
por voz 230. La señal multiplexada es enviada a continuación al
multiplexor 204, a través de la interfaz digital 215. El multiplexor
204 encamina la señal multiplexada desde la interfaz digital 215
hasta el multiplexor 206 a través de la línea 240. A continuación,
el multiplexor 236 encamina los componentes de la señal hacia sus
respectivos destinos. Es decir, los datos de voz digital del CODEC
auxiliar 217 se encaminan hacia el DSP 208, las indicaciones de
estado del marcador por voz 230, del CODEC auxiliar 217, del
micrófono y el altavoz auxiliar 116 o del amplificador de potencia
218 son encaminadas hacia el microprocesador 210, y los datos
asíncronos del marcador por voz 230 son encaminados hacia la UART
232.
De esta manera, es posible obtener una interfaz
flexible única entre el dispositivo de comunicación portátil 200 y
los accesorios externos 214 y 218, que reduce la complejidad de la
interfaz de la técnica anterior ilustrada en la Figura 1. Debe
observarse que cada uno de los multiplexores 236, 204 y 242 puede
consistir en uno o más dispositivos de multiplexación y
demultiplexación individuales, pero para simplificar se representan
como bloques únicos en la Figura 2. Se da a conocer una interfaz en
serie adecuada para utilizar con la presente invención en la
solicitud de patente US nº de serie 08/593.305, presentada el 31 de
enero de 1996, titulada "PORTABLE COMMUNICATION DEVICE AND
ACCESSORY SISTEM", cedida al cesionario de la presente invención
e incluida aquí a título de referencia.
En la forma de realización preferida, el CODEC
102 y el CODEC auxiliar 217 convierten una señal de voz analógica en
un formato digital de modulación por impulsos codificados (PCM).
Opcionalmente, el formato PCM puede ser un formato comprimido de ley
\mu o ley a o un formato lineal de complemento a dos. Las Figuras
3A y 3B ilustran la forma de realización preferida del formato de
datos en serie creado por los multiplexores 236 y 242,
respectivamente, en la línea 240 y la interfaz digital 215.
Haciendo referencia a la Figura 3A, en la forma
de realización preferida, el enlace de comunicación en serie a lo
largo de la trayectoria directa desde el dispositivo portátil 200
hasta el equipo de manos libres 214, a través de la interfaz digital
215, proporciona un formato de trama de datos de 128 kbit/s en
modalidad dúplex completa, asignándose 64 kbit/s para el audio PCM
(datos de voz digital) representado por la parte de trama 304, y 64
kbit/s para los mandatos de control o los datos asíncronos para los
accesorios representados por la parte de trama 302. En la forma de
realización preferida de la Figura 3A, cada trama contiene dieciséis
bits. El bit "S" de la parte de trama 304 es un bit de inicio
que indica el principio de la trama. Cada uno de los bits "A",
"B", "C", "W", "X", "Y" y "Z"
representa una muestra de audio PCM del DSP 208 destinada para el
CODEC auxiliar 217 (véase la Figura 2). Cada uno de los bits
"0" a "7" representa un mandato de control para uno de los
accesorios, datos asíncronos generados por la UART 232 destinados
para el marcador por voz 230 (véase la Figura 2), o bien bits de
relleno que no contienen información, sino que simplemente
"rellenan" la trama para que tenga una longitud de dieciséis
bits.
Por ejemplo, en una forma de realización, los
bits "7", "6" y "5" de la parte de trama 302 pueden
representar mandatos de volumen (de elevación o descenso) del
microprocesador 210 para el altavoz auxiliar 116, los bits "4",
"3", "2" y "1" pueden representar bits de relleno
insertados por el microprocesador 210 y el bit "0" puede
representar los datos asíncronos generados por la UART 232 y
destinados para el marcador por voz 230.
En el ejemplo que se acaba de describir, la
frecuencia de trama es de 8 kbit/s (es decir, 128 kbit/
s/16). Por lo tanto, la señal de datos asíncronos del bit "0" de la parte de trama 302 se muestrea a una frecuencia de 8 kbit/s. Así pues, una señal de datos asíncronos de frecuencia relativamente baja de 1200 bit/s generada por la UART 232 puede ser muestreada en el bit "0" a 8 kbit/s con una fluctuación de alrededor del 15% (es decir, 1200 bit/s/8000 bit/s). Como es obvio, es posible utilizar otros formatos de trama de datos con mayor o menor número de bits y con una mayor o menor velocidad de transmisión de datos sin apartarse del alcance de la presente invención.
s/16). Por lo tanto, la señal de datos asíncronos del bit "0" de la parte de trama 302 se muestrea a una frecuencia de 8 kbit/s. Así pues, una señal de datos asíncronos de frecuencia relativamente baja de 1200 bit/s generada por la UART 232 puede ser muestreada en el bit "0" a 8 kbit/s con una fluctuación de alrededor del 15% (es decir, 1200 bit/s/8000 bit/s). Como es obvio, es posible utilizar otros formatos de trama de datos con mayor o menor número de bits y con una mayor o menor velocidad de transmisión de datos sin apartarse del alcance de la presente invención.
La Figura 3B representa el formato de trama de
datos de la trayectoria inversa desde el equipo de manos libres 214
hasta el dispositivo portátil 200. En la forma de realización
preferida, este enlace de comunicación en serie a lo largo de la
trayectoria inversa también proporciona un formato de trama de datos
de 128 kbit/s, asignándose 64 kbit/s para el audio PCM (datos de voz
digital) representado por la parte de trama 306, y 64 kbit/s para
las indicaciones de estado o los datos asíncronos de los accesorios
representados por la parte de trama 308. En la forma de realización
preferida de la Figura 3B, cada trama contiene también dieciséis
bits con una estructura similar a la de la Figura 3A.
Por ejemplo, la señal de datos asíncronos del bit
"0" de la parte de trama 308 puede muestrearse a una frecuencia
de 8 kbit/s (es decir, a la frecuencia de trama). Así pues, una
señal de datos asíncronos de una frecuencia relativamente baja de
1200 bit/s generada por el marcador por voz 230 y destinada para la
UART 232 puede muestrearse a partir del bit "0" a 8 kbit/s con
una fluctuación de alrededor del 15% (es decir, 1200 bit/s/8000
bit/s).
Por lo tanto, la presente invención proporciona
un enlace de comunicación en serie
asíncrono-síncrono dúplex completo entre un
dispositivo portátil 200 y un equipo de accesorios externos, tal
como un equipo de manos libres 214, a través de una sola interfaz
digital flexible.
La descripción anterior de las formas de
realización preferidas se proporciona para permitir a cualquier
experto en la materia fabricar o utilizar la presente invención. Los
expertos en la materia apreciarán claramente que pueden realizarse
diversas modificaciones a estas formas de realización, pudiendo ser
aplicados los principios genéricos definidos aquí a otras formas de
realización sin necesidad de utilizar la actividad inventiva. Por
lo tanto, la presente invención no pretende limitarse a las formas
de realización aquí descritas, sino abarcar el alcance más amplio de
conformidad con los principios y nuevas características dados a
conocer en la presente memoria.
Claims (11)
1. Sistema para intercambiar datos asíncronos a
través de una interfaz de comunicación síncrona entre un dispositivo
de comunicación (200) y un accesorio externo (214), en el que dicho
accesorio externo (214) presenta por lo menos un dispositivo interno
(230) para procesar señales asíncronas y por lo menos un dispositivo
interno (217) para procesar señales síncronas, comprendiendo el
sistema:
un procesador de señales digitales (208) para
generar una primera señal de voz digital síncrona;
una UART (232) para generar una primera señal de
datos asíncronos;
un microprocesador (210) para generar una señal
de mandato de control síncrona;
un primer multiplexor (236) para multiplexar
dicha primera señal de voz digital síncrona, dicha primera señal de
datos asíncronos y dicha primera señal de mandato de control
síncrona en una línea de interfaz (215), acoplando dicha línea de
interfaz (215) dicho dispositivo de comunicación (200) a dicho
accesorio externo (214) por lo menos, y
un segundo multiplexor (242), acoplado a dicha
línea de interfaz (215), para encaminar dicha primera señal de voz
digital síncrona y dicha señal de mandato de control síncrona hacia
dicho por lo menos un dispositivo interno (217) para procesar las
señales síncronas, y para encaminar dicha primera señal de datos
asíncronos hacia dicho dispositivo interno (230) para procesar
señales asíncronas.
2. Sistema según la reivindicación 1, en el que
dicho accesorio externo (214) es un equipo de manos libres y dicho
dispositivo interno (230) para procesar señales asíncronas es un
marcador por voz que está destinado a recibir dicha primera señal de
datos asíncrona.
3. Sistema según la reivindicación 2, en el que
dicho por lo menos un dispositivo interno (217), para procesar
señales síncronas comprende:
un CODEC auxiliar para decodificar dicha primera
señal de voz digital síncrona;
un micrófono auxiliar (116) para recibir dicha
señal de mandato de control síncrona y
un altavoz auxiliar (116) para recibir dicha
señal de mandato de control síncrona.
4. Sistema según la reivindicación 2, que
comprende además un amplificador de potencia (218) acoplado a dicha
línea de interfaz (215), para recibir dicha señal de mandato de
control síncrona.
5. Sistema según la reivindicación 1, en el que
dicho dispositivo interno (230) para procesar señales asíncronas
está previsto además para generar una segunda señal de datos
asíncronos, y en el que dicho por lo menos un dispositivo interno
(217), para procesar señales síncronas está previsto además para
generar una segunda señal de voz digital síncrona y una señal de
indicación de estado síncrona, y en el que dicho segundo multiplexor
(247) está previsto además para multiplexar dicha segunda señal de
datos asíncronos y dicha señal de indicación de estado síncrona en
dicha línea de interfaz (215), y en el que dicho primer multiplexor
(236) está previsto además para encaminar dicha segunda señal de
datos asíncronos hacia dicha UART (232) y para encaminar dicha señal
de indicación síncrona hacia dicho microprocesador (210).
6. Sistema según la reivindicación 5, en el que
dicho accesorio externo (214) es un equipo de manos libres y dicho
dispositivo interno (230) para procesar señales asíncronas es un
marcador por voz, estando previsto dicho marcador por voz para
generar dicha segunda señal de datos asíncrona.
7. Sistema según la reivindicación 6, en el que
dicho por lo menos un dispositivo interno (217), para procesar
señales síncronas comprende:
un CODEC auxiliar (217) para generar dicha
segunda señal de voz digital síncrona y
un micrófono auxiliar (116) para generar dicha
señal de indicación de estado síncrona.
8. Sistema según la reivindicación 6, que
comprende además un amplificador de potencia (218) acoplado a dicha
línea de interfaz (215) para generar dicha señal de indicación de
estado síncrona.
9. Sistema según la reivindicación 5, en el que
dicho primer multiplexor y dicho segundo multiplexor (236, 242)
están adaptados para generar una trama de datos que presenta un
número predeterminado de bits de audio digital y un número
predeterminado de bits de relleno, siendo multiplexadas dicha
primera y dicha segunda señal de datos asíncronos en por lo menos
uno de dichos bits de relleno, siendo multiplexadas dicha primera y
dicha segunda señal de voz digital síncrona en por lo menos uno de
dichos bits de audio digital, y siendo multiplexada dicha señal de
mandato de control síncrona y dicha señal de indicación de estado
síncrona en por lo menos uno de dichos bits de relleno.
10. Dispositivo de comunicación portátil (200),
que comprende:
un convertidor (102) para efectuar una conversión
entre señales de audio analógico y datos de audio digital;
un transceptor (112) para
transmitir-recibir señales de transmisión que
representan datos de audio digital, y realizar una conversión entre
las señales de transmisión y los datos de audio digital,
un procesador de señales (208) entre el
convertidor y el transceptor (112) para procesar datos de audio
digital a partir de dichas señales;
un procesador de control (210) para controlar el
funcionamiento y la transferencia de datos de audio digital entre el
convertidor y el transceptor (112); y
un bus de datos (215) para transferir datos entre
el dispositivo portátil (200) y un dispositivo auxiliar (214),
pudiéndose utilizar el dispositivo portátil en una modalidad
portátil, en el que el procesador de control (210) está adaptado
para determinar la transferencia de los datos de audio digital entre
el procesador de señales (208) y el convertidor, y en una modalidad
auxiliar, en el que el procesador de control (210) está adaptado
para determinar la transferencia de los datos de audio digital entre
el procesador de señales (208) y el bus de datos (215), siendo los
datos de audio digital multiplexados en el bus de datos junto con
señales de control síncronas para ser utilizadas por el convertidor,
y junto con señales de control asíncronas para ser utilizadas por
una unidad (230) para procesar las señales asíncronas en el
dispositivo auxiliar
(214).
(214).
11. Dispositivo auxiliar (214) para ser utilizado
con un dispositivo de comunicación portátil (200), comprendiendo
dicho dispositivo auxiliar (214):
un bus de datos (215) para transferir datos entre
el dispositivo auxiliar (214) y el dispositivo de comunicación
portátil (200);
un convertidor para efectuar una conversión entre
señales de audio analógico y datos de audio digital;
una unidad (230) para procesar señales
asíncronas, y
un multiplexor (247) para multiplexar datos de
audio digital y datos de control síncronos entre el convertidor y el
bus de datos (215), y datos de control asíncronos entre la unidad
(230) para procesar señales asíncronas y el bus de datos (215).
Applications Claiming Priority (2)
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