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TWI692235B - 半雙工數據傳輸方法及利用其之通信系統 - Google Patents

半雙工數據傳輸方法及利用其之通信系統 Download PDF

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TWI692235B
TWI692235B TW108107920A TW108107920A TWI692235B TW I692235 B TWI692235 B TW I692235B TW 108107920 A TW108107920 A TW 108107920A TW 108107920 A TW108107920 A TW 108107920A TW I692235 B TWI692235 B TW I692235B
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雍尚剛
婁新磊
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Abstract

一種半雙工數據傳輸方法，用以在一主設備和一從設備之間進行一正向數據傳輸程序及一反向數據傳輸程序，所述正向數據傳輸程序係用以傳輸至少一幀圖像數據，其特徵在於，所述的反向數據傳輸程序包含以下步驟：該主設備通過一TMDS時鐘通道提供一時鐘信號並通過一第一TMDS數據通道提供一幀同步信號；該從設備在偵測到該幀同步信號呈現一作用狀態時，轉入一發送狀態，然後在該時鐘信號的控制下，由一第二TMDS數據通道及/或一第三TMDS數據通道傳送反向數據；以及該主設備依該時鐘信號對所述反向數據進行採樣。

Description

半雙工數據傳輸方法及利用其之通信系統
本發明係有關於一種高速數據傳輸方法，特別是關於一種半雙工的高速數據傳輸方法。
TMDS（transition minimized differential signaling）又稱為最小化傳輸差動信號，是指通過互斥或等邏輯運算對原始信號數據進行轉換以產生10位元的數據，其中第9位元是用來指示運算的方式，而第10位元則是用來確保直流平衡（指在編碼過程中保證通道中直流偏移為零），且轉換後的數據是以差動的方式傳送，以降低電磁干擾並提高信號傳輸的速度和可靠性。
就一般的HDMI（high definition multimedia interface；高畫質多媒體介面）或DVI(digital visual interface；數位視訊介面)裝置而言，其可為一TMDS輸入設備或一TMDS輸出設備，而一般的TMDS輸出設備和TMDS輸入設備之間是藉由三個不同的TMDS數據資訊通道和一個時鐘通道單向傳輸視頻、音訊數據和附加資訊。
然而，現有的TMDS輸出設備和TMDS輸入設備之間只能單向傳輸數據，此乃其不足之處。
為解決上述問題，本領域亟需一新穎的TMDS數據傳輸方案。
本發明之一目的在於揭露一種半雙工數據傳輸方法，其可藉由TMDS圖像數據的傳輸空檔，利用既有的通道進行反向數據傳輸。
本發明之另一目的在於揭露一種通信系統，其可藉由TMDS圖像數據的傳輸空檔，利用既有的通道進行反向數據傳輸。
為達前述目的，一種半雙工數據傳輸方法乃被提出，用以在一主設備和一從設備之間進行一正向數據傳輸程序及一反向數據傳輸程序，所述正向數據傳輸程序係用以傳輸至少一幀圖像數據，其包含利用一TMDS時鐘通道傳輸一時鐘信號，利用一第一TMDS數據通道傳輸一幀同步信號，及利用由該第一TMDS數據通道、一第二TMDS數據通道和一第三TMDS數據通道所組成的群組所選擇的至少一個數據通道傳輸所述至少一幀圖像數據，其特徵在於，所述的反向數據傳輸程序包含以下步驟：
該主設備通過該TMDS時鐘通道輸出該時鐘信號並通過該第一TMDS數據通道輸出該幀同步信號；
該從設備在由該第一TMDS數據通道偵測到該幀同步信號呈現一作用狀態時，轉入一發送狀態，然後在該TMDS時鐘信號的控制下，由該第二TMDS數據通道及/或該第三TMDS通道傳送反向數據；以及
該主設備依該時鐘信號對所述反向數據進行採樣，其中，所述反向數據具有同步頭以供該主設備正確解析出所述的反向數據。
在一實施例中，所述的反向數據傳輸程序係發生在至少一垂直消隱期間。
在一實施例中，所述的反向數據傳輸程序進一步包含一反向傳輸停止步驟，其係通過該主設備下達一命令給該從設備而使該從設備停止傳輸所述的反向數據。
在一實施例中，所述的反向數據傳輸程序進一步包含一反向傳輸停止步驟，其係在該幀同步信號傳輸達一指定次數後使該從設備停止傳輸所述的反向數據。
在可能的實施例中，該從設備係由該主設備下達的一命令中獲得所述的指定次數，或所述的指定次數係預設在該從設備中。
在一實施例中，所述反向數據具有數據尾以供該主設備結束所述的接收模式。
在一實施例中，所述反向數據具有校驗碼以供該主設備驗證所述反向數據的正確性。
另外，本發明進一步提出一種通信系統，其具有一主設備及一從設備，且能夠在該主設備和該從設備之間進行一正向數據傳輸程序及一反向數據傳輸程序，所述正向數據傳輸程序係用以傳輸至少一幀圖像數據，其包含利用一TMDS時鐘通道傳輸一時鐘信號，利用一第一TMDS數據通道傳輸一幀同步信號，及利用由該第一TMDS數據通道、一第二TMDS數據通道和一第三TMDS數據通道所組成的群組所選擇的至少一個數據通道傳輸所述至少一幀圖像數據，其特徵在於，所述的反向數據傳輸程序包含以下步驟：
該主設備通過該TMDS時鐘通道輸出該時鐘信號並通過該第一TMDS數據通道輸出該幀同步信號；
該從設備在由該第一TMDS數據通道偵測到該幀同步信號呈現一作用狀態時，轉入一發送狀態，然後在該TMDS時鐘信號的控制下，由該第二TMDS數據通道及/或該第三TMDS數據通道傳送反向數據；以及
該主設備依該時鐘信號對所述反向數據進行採樣，其中，所述反向數據具有同步頭以供該主設備正確解析出所述的反向數據。
在可能的實施例中，所述的反向數據傳輸程序係發生在至少一垂直消隱期間；所述的反向數據傳輸程序進一步包含一反向傳輸停止步驟，其係通過該主設備下達一命令給該從設備而使該從設備停止傳輸所述的反向數據，或係在該幀同步信號傳輸達一指定次數後使該從設備停止傳輸所述的反向數據，其中，該從設備係由該主設備下達的一命令中獲得所述的指定次數，或所述的指定次數係預設在該從設備中。
在可能的實施例中，所述反向數據具有數據尾以供該主設備結束所述的接收模式，及/或所述反向數據具有校驗碼以供該主設備驗證所述反向數據的正確性。
另外，本發明進一步提出一種顯示裝置，其具有如前述之通信系統，且其可為陰極射線管顯示裝置、數位光處理顯示裝置、液晶顯示器、發光二極體顯示裝置、有機發光二極體顯示裝置、量子點發光二極體顯示裝置、Mirco-LED顯示裝置或Mini-LED顯示裝置。
為使　貴審查委員能進一步瞭解本發明之結構、特徵及其目的，茲附以圖式及較佳具體實施例之詳細說明如後。
請參照圖1，其繪示本發明半雙工數據傳輸方法之一實施例流程圖，其中，該方法係用以在一主設備和一從設備之間進行一正向數據傳輸程序及一反向數據傳輸程序，所述正向數據傳輸程序係用以傳輸至少一幀圖像數據，其包含利用一TMDS時鐘通道傳輸一時鐘信號，利用一第一TMDS數據通道傳輸一幀同步信號，及利用由該第一TMDS數據通道、一第二TMDS數據通道和一第三TMDS數據通道所組成的群組所選擇的至少一個數據通道傳輸所述至少一幀圖像數據，其特徵在於，所述的反向數據傳輸程序包含以下步驟：該主設備通過該TMDS時鐘通道輸出該時鐘信號並通過該第一TMDS數據通道輸出該幀同步信號(步驟a)；該從設備在由該第一TMDS數據通道偵測到該幀同步信號呈現一作用狀態時，轉入一發送狀態，然後在該TMDS時鐘信號的控制下，由該第二TMDS數據通道及/或該第三TMDS數據通道傳送反向數據(步驟b)；以及該主設備依該時鐘信號對所述反向數據進行採樣，其中，所述反向數據具有同步頭以供該主設備正確解析出所述的反向數據(步驟c)。
另外，所述的反向數據傳輸程序係發生在至少一垂直消隱期間(vertical blanking interval)。
較佳地，所述的反向數據傳輸程序進一步包含一反向傳輸停止步驟，而該反向傳輸停止步驟可為：通過該主設備下達一命令給該從設備而使該從設備停止傳輸所述的反向數據；或在該幀同步信號傳輸達一指定次數後使該從設備停止傳輸所述的反向數據，其中，該從設備係由該主設備下達的一命令中獲得所述的指定次數，或所述的指定次數係預設在該從設備中。
較佳地，所述反向數據具有數據尾以供該主設備結束所述的接收模式。
較佳地，所述反向數據具有校驗碼(例如(但不限於)數據的互斥或運算結果)以供該主設備驗證所述反向數據的正確性。
另外，考慮到該主設備和該從設備的狀態翻轉速度，在完成所述反向數據的傳輸後，該從設備必須先停止發送狀態並立即切換到接收狀態，且該從設備在該接收狀態下會將非視頻數據全部丟棄，以準備正常接收下一幀圖像數據。
另外，雖然該從設備是按該主設備提供的該時鐘信號的頻率發送所述的反向數據，其數據傳輸速率可低於或等於該時鐘信號的頻率。
請參照圖2，其繪示圖1所示方法之一操作示意圖。如圖2所示，在第一步中，一主設備100向一從設備110進行一正向數據傳輸程序以傳輸一幀圖像數據，其包含利用一TMDS時鐘通道傳輸一時鐘信號，利用一TMDS數據通道0傳輸一幀同步信號，及利用TMDS數據通道0、一TMDS數據通道1和一TMDS數據通道2等三個數據通道中之至少一數據通道傳輸該幀圖像數據；在第二步中，主設備100在將該幀圖像數據傳輸完畢後，轉成接收模式，且主設備100通過TMDS時鐘通道輸出該時鐘信號並通過TMDS數據通道0輸出該幀同步信號；在第三步中，從設備110在接收完該幀圖像數據後停止接收數據，並在由TMDS數據通道0偵測到該幀同步信號呈現一作用狀態(例如為高電位)時，轉入一發送狀態，然後在該TMDS時鐘信號的控制下，由TMDS數據通道1及/或TMDS數據通道2傳送反向數據，且主設備100依該時鐘信號對所述反向數據進行採樣；在第四步中，從設備110執行一反向傳輸停止步驟，而該反向傳輸停止步驟可為：通過主設備100下達一命令給從設備110而使從設備110停止傳輸所述的反向數據；或在該幀同步信號傳輸達一指定次數後使從設備110停止傳輸所述的反向數據，其中，從設備110係由主設備100下達的一命令中獲得所述的指定次數，或所述的指定次數係預設在從設備110中；以及在第五步中，主設備100恢復向從設備110進行所述的正向數據傳輸程序。
另外，依上述的說明，本發明進一步揭示一種通信系統。
請參照圖3，其繪示一種採用圖1之半雙工數據傳輸方法之通信系統之方塊圖。如圖3所示，一通信系統200包括一主設備210及一從設備220，且能夠在主設備210和從設備220之間進行一正向數據傳輸程序及一反向數據傳輸程序，所述正向數據傳輸程序係用以傳輸至少一幀圖像數據，其包含利用一TMDS時鐘通道傳輸一時鐘信號，利用一TMDS數據通道0傳輸一幀同步信號，及利用TMDS數據通道0、一TMDS數據通道1及一TMDS數據通道2中之至少一個數據通道傳輸所述至少一幀圖像數據，其特徵在於，所述的反向數據傳輸程序包含以下步驟：主設備210通過該TMDS時鐘通道輸出該時鐘信號並通過TMDS數據通道0輸出該幀同步信號；從設備220在由TMDS數據通道0偵測到該幀同步信號呈現一作用狀態(例如為高電位)時，轉入一發送狀態，然後在該TMDS時鐘信號的控制下，由TMDS數據通道1及/或TMDS數據通道2傳送反向數據；以及主設備210依該時鐘信號對所述反向數據進行採樣，其中，所述反向數據具有同步頭以供主設備210正確解析出所述的反向數據。
另外，所述的反向數據傳輸程序係發生在至少一垂直消隱期間(vertical blanking interval)。
較佳地，所述的反向數據傳輸程序進一步包含一反向傳輸停止步驟，而該反向傳輸停止步驟可為：通過主設備210下達一命令給從設備220而使從設備220停止傳輸所述的反向數據；或在該幀同步信號傳輸達一指定次數後使從設備220停止傳輸所述的反向數據，其中，從設備220係由主設備210下達的一命令中獲得所述的指定次數，或所述的指定次數係預設在從設備220中。
較佳地，所述反向數據具有數據尾以供主設備210結束所述的接收模式。
較佳地，所述反向數據具有校驗碼(例如(但不限於)數據的互斥或運算結果)以供主設備210驗證所述反向數據的正確性。
另外，考慮到主設備210和從設備220的狀態翻轉速度，在完成所述反向數據的傳輸後，從設備220必須先停止發送狀態並立即切換到接收狀態，且從設備220在該接收狀態下會將非視頻數據全部丟棄，以準備正常接收下一幀圖像數據。
另外，雖然從設備220是按主設備210提供的該時鐘信號的頻率發送所述的反向數據，其數據傳輸速率可低於或等於該時鐘信號的頻率。
另外，依上述的說明，本發明進一步提出一種顯示裝置，其具有如前述之通信系統200，且其可為陰極射線管顯示裝置、數位光處理顯示裝置、液晶顯示器、發光二極體顯示裝置、有機發光二極體顯示裝置、量子點發光二極體顯示裝置、Mirco-LED顯示裝置或Mini-LED顯示裝置。
藉由前述所揭露的設計，本發明乃具有以下的優點：
1.本發明之半雙工數據傳輸方法可藉由TMDS圖像數據的傳輸空檔，利用既有的通道進行反向數據傳輸，以在不增加硬體成本的情況下擴增資訊傳輸量。
2.本發明之種通信系統可在不增加硬體成本的情況下，藉由TMDS圖像數據的傳輸空檔，利用既有的通道進行反向數據傳輸以擴增資訊傳輸量。
本案所揭示者，乃較佳實施例，舉凡局部之變更或修飾而源於本案之技術思想而為熟習該項技藝之人所易於推知者，俱不脫本案之專利權範疇。
綜上所陳，本案無論目的、手段與功效，皆顯示其迥異於習知技術，且其首先發明合於實用，確實符合發明之專利要件，懇請 貴審查委員明察，並早日賜予專利俾嘉惠社會，是為至禱。
100、210:主設備
110、220:從設備
200:通信系統
步驟a:該主設備通過該TMDS時鐘通道輸出該時鐘信號並通過該第一TMDS數據通道輸出該幀同步信號
步驟b:該從設備在由該第一TMDS數據通道偵測到該幀同步信號呈現一作用狀態時，轉入一發送狀態，然後在該TMDS時鐘信號的控制下，由該第二TMDS數據通道及/或該第三TMDS數據通道傳送反向數據
步驟c:該主設備依該時鐘信號對所述反向數據進行採樣，其中，所述反向數據具有同步頭以供該主設備正確解析出所述的反向數據
圖1繪示本發明半雙工數據傳輸方法之一實施例流程圖。 圖2繪示圖1所示方法之一操作示意圖。 圖3繪示一種採用圖1之半雙工數據傳輸方法之通信系統之方塊圖。
步驟a:該主設備通過該TMDS時鐘通道輸出該時鐘信號並通過該第一TMDS數據通道輸出該幀同步信號
步驟b:該從設備在由該第一TMDS數據通道偵測到該幀同步信號呈現一作用狀態時，轉入一發送狀態，然後在該TMDS時鐘信號的控制下，由該第二TMDS數據通道及/或該第三TMDS數據通道傳送反向數據
步驟c:該主設備依該時鐘信號對所述反向數據進行採樣，其中，所述反向數據具有同步頭以供該主設備正確解析出所述的反向數據

Claims (11)

  1. 一種半雙工數據傳輸方法，用以在一主設備和一從設備之間進行一正向數據傳輸程序及一反向數據傳輸程序，所述正向數據傳輸程序係用以傳輸至少一幀圖像數據，其包含利用一TMDS時鐘通道傳輸一時鐘信號，利用一第一TMDS數據通道傳輸一幀同步信號，及利用由該第一TMDS數據通道、一第二TMDS數據通道和一第三TMDS數據通道所組成的群組所選擇的至少一個數據通道傳輸所述至少一幀圖像數據，其特徵在於，所述的反向數據傳輸程序包含以下步驟：     該主設備通過該TMDS時鐘通道輸出該時鐘信號並通過該第一TMDS數據通道輸出該幀同步信號；  該從設備在由該第一TMDS數據通道偵測到該幀同步信號呈現一作用狀態時，轉入一發送狀態，然後在該TMDS時鐘信號的控制下，由該第二TMDS數據通道及/或該第三TMDS數據通道傳送反向數據；以及  該主設備依該時鐘信號對所述反向數據進行採樣，其中，所述反向數據具有同步頭以供該主設備正確解析出所述的反向數據。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之半雙工數據傳輸方法，其中，所述的反向數據傳輸程序係發生在至少一垂直消隱期間。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之半雙工數據傳輸方法，其中，所述的反向數據傳輸程序進一步包含一反向傳輸停止步驟，其係通過該主設備下達一命令給該從設備而使該從設備停止傳輸所述的反向數據。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之半雙工數據傳輸方法，其中，所述的反向數據傳輸程序進一步包含一反向傳輸停止步驟，其係在該幀同步信號傳輸達一指定次數後使該從設備停止傳輸所述的反向數據。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之半雙工數據傳輸方法，其中，該從設備係由該主設備下達的一命令中獲得所述的指定次數，或所述的指定次數係預設在該從設備中。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之半雙工數據傳輸方法，其中，所述反向數據具有數據尾以供該主設備結束所述的接收模式。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之半雙工數據傳輸方法，其中，所述反向數據具有校驗碼以供該主設備驗證所述反向數據的正確性。
  8. 一種通信系統，具有一主設備及一從設備，且能夠在該主設備和該從設備之間進行一正向數據傳輸程序及一反向數據傳輸程序，所述正向數據傳輸程序係用以傳輸至少一幀圖像數據，其包含利用一TMDS時鐘通道傳輸一時鐘信號，利用一第一TMDS數據通道傳輸一幀同步信號，及利用由該第一TMDS數據通道、一第二TMDS數據通道和一第三TMDS數據通道所組成的群組所選擇的至少一個數據通道傳輸所述至少一幀圖像數據，其特徵在於，所述的反向數據傳輸程序包含以下步驟：     該主設備通過該TMDS時鐘通道輸出該時鐘信號並通過該第一TMDS數據通道輸出該幀同步信號；  該從設備在由該第一TMDS數據通道偵測到該幀同步信號呈現一作用狀態時，轉入一發送狀態，然後在該TMDS時鐘信號的控制下，由該第二TMDS數據通道及/或該第三TMDS數據通道傳送反向數據；以及  該主設備依該時鐘信號對所述反向數據進行採樣，其中，所述反向數據具有同步頭以供該主設備正確解析出所述的反向數據。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之通信系統，其中，所述的反向數據傳輸程序係發生在至少一垂直消隱期間；所述的反向數據傳輸程序進一步包含一反向傳輸停止步驟，其係通過該主設備下達一命令給該從設備而使該從設備停止傳輸所述的反向數據，或係在該幀同步信號傳輸達一指定次數後使該從設備停止傳輸所述的反向數據，其中，該從設備係由該主設備下達的一命令中獲得所述的指定次數，或所述的指定次數係預設在該從設備中。
  10. 如申請專利範圍第8項所述之通信系統，其中，所述反向數據具有數據尾以供該主設備結束所述的接收模式，及/或所述反向數據具有校驗碼以供該主設備驗證所述反向數據的正確性。
  11. 一種顯示裝置，其具有如申請專利範圍第8-10項中任一項所述之通信系統，且其係由陰極射線管顯示裝置、數位光處理顯示裝置、液晶顯示器、發光二極體顯示裝置、有機發光二極體顯示裝置、量子點發光二極體顯示裝置、Mirco-LED顯示裝置和Mini-LED顯示裝置所組成的群組所選擇的一種顯示裝置。
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