CN101057204B - 数据接收装置及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

提供一种数据接收装置以及控制方法。所述装置包括：确定部件，当通过I2C总线从外部装置接收的时钟信号和数据信号的电压分别高于标准电平的预定值时，分别确定所述时钟信号和所述数据信号处于高状态；否则，分别确定所述时钟信号和数据信号处于低状态，其中所述标准电平的预定值低于高状态的电平并且高于低状态的电平；以及控制器，确定与在所述确定部件中所确定的所述时钟信号和所述数据信号的高状态和/或低状态的组合对应的数据通信状态。

Description

数据接收装置及其控制方法 
技术领域
符合本发明的装置和方法涉及数据接收装置及其控制方法，更具体地，涉及通过I2C(集成电路间)总线通信的数据接收装置及其控制方法。 
背景技术
通常，其类型为接收诸如视频信号、音频信号等数据的数据接收装置通过I2C总线、UART(通用异步收发机)总线等进行通信来交换数据。 
I2C通信，其利用I2C总线在设备之间进行通信，包括时钟信号和数据信号线。例如，可以使用I2C通信在CPU、存储器、以及I/O设备之间发送和接收信息。进一步，I2C通信使用两线串行总线，其中一条线用于发送/接收所述时钟信号而另一条用于所述数据信号。 
作为仅使用两条线的结果，I2C通信提供了所述数据接收装置的简化的结构。此外，设备之间的通信方法也可以被简化。因而I2C通信被广泛使用。 
例如，可以如表1中所示设置I2C通信方法，其中通过使用所述时钟信号线和所述数据信号线进行信号传输在设备之间发生通信。 
Figure 2005800391042A00800011
可将所述I2C总线的每条线连接到多个设备。当用户控制所述多个设备时，所述数据接收装置可以在以下过程中读取并存储所述数据到所述设备中。控制所述设备的控制器向该I2C总线输出开始信号。进一步，该控制器向所述I2C总线输出从属设备地址。所述从属设备地址可以为每个设备预先确定，以便用相应的从属设备地址识别该控制器要控制的每个设备。当接收到该从属设备地址时，由该从属设备地址识别的所述设备可以处于待机。该设备向所述I2C总线输出应答(ACK)信号。所述ACK信号通知由该从属 设备地址识别的所述设备已经正常地接收到来自所述控制器的信号。所述子地址与所述设备中预定的功能对应。此外，所述设备可以通过所述I2C总线与其它设备通信。所述控制器向处于待机的设备输出所述子地址。当所述设备接收该子地址时，该设备通过所述I2C总线输出所述ACK信号和所述数据信号。该设备在该数据信号之后再次输出该ACK信号。接着，所述控制器输出停止信号以通知所述设备所述I2C通信结束。 
在I2C通信期间，根据下面方法对所述开始信号、所述停止信号等进行分类。 
Figure 2005800391042A00800021
例如，五伏(5V)分别表示所述时钟信号和所述数据信号的高状态。进一步，零伏(0V)表示所述时钟信号和所述数据信号分别处于低状态。当所述时钟信号的状态为高时，如果处于高状态的所述数据信号过渡为低状态数据信号，则通过所述I2C总线通信的所述设备将该信号识别为开始信号。 
当所述时钟信号的状态为高时，如果处于低状态的所述数据信号过渡为高状态数据信号，则通过所述I2C总线通信的所述设备将该信号识别为停止信号。当所述数据信号的状态为低时，如果处于低状态的所述时钟信号过渡为高状态时钟信号，则所述设备将该数据识别为0。当所述数据信号的状态为高时，如果处于低状态的所述时钟信号过渡为高状态时钟信号，则所述设备将该数据识别为1。 
但是，当所述时钟信号和所述数据信号均低于5V并高于0V时，所述时钟信号和所述数据信号不处于所述高和低状态。这时，所述时钟信号和所述数据信号可以分别用表2的方式表示，如：↑↑、↑↓、↓↑、↓↓。 
然而，↑↑、↑↓、↓↑、↓↓并不与表2中描述的状态对应，因而通过所述I2C总线通信的所述设备将该时钟/数据信号识别为错误。 
换句话说，通过所述I2C总线通信的所述设备通过每条线发送和/或接收多个信号。当几乎同时转换所述时钟信号和数据信号的输入状态时，所述时钟信号和所述数据信号中的每一个可能不处于所述高状态和所述低状态从而可能发生错误。进一步，在其中包含HDCP(高带宽数字内容保护)功能 的数据接收装置通过所述I2C总线接收不处于高状态或低状态的信号的情况下，可能无法正确地处理所述信号。 
发明内容
从而，本发明的一个方面是，提供一种减少I2C通信中发生的错误的数据接收装置。 
还可以通过提供一种数据接收装置而实现本发明一般概念的前述和/或其它方面和优点，该数据接收装置包括：确定部件，当通过I2C总线从外部装置接收的时钟信号和数据信号的电压分别高于标准电平的预定值时，分别确定所述时钟信号和数据信号处于高状态；否则，分别确定所述时钟信号和数据信号处于低状态，其中所述标准电平的预定值低于高状态的电平并且高于低状态的电平；以及控制器，确定与在所述确定部件中所确定的所述时钟信号和所述数据信号的高状态或低状态的组合对应的数据通信状态。 
根据本发明一般概念的实施例，所述数据接收装置进一步包括存储所述标准电平的至少一个值的存储器，其中，所述控制器基于存储在该存储器中的所述标准电平的该值而控制所述确定部件中的所述标准电平的预定值。 
根据本发明一般概念的实施例，通过I2C总线输入所述时钟信号和所述数据信号。 
根据本发明一般概念的实施例，所述数据接收装置进一步包括输出第一认证密钥的认证部件，其中，所述数据信号包含第二认证密钥，而且所述控制器基于所述时钟信号和所述数据信号的数据通信状态确定所述第一认证密钥是否与所述第二认证密钥相同，如果所述第一认证密钥与所述第二认证密钥相同，则向外部装置输出所述第一认证密钥并从该外部装置接收视频信号。 
根据本发明一般概念的实施例，定期更新所述第一认证密钥。 
根据本发明一般概念的实施例，通过I2C总线输入所述时钟信号和所述数据信号。 
根据本发明一般概念的实施例，所述数据接收装置进一步包括输出第一认证密钥的认证部件，其中，所述数据信号包含第二认证密钥，而且所述控制器基于所述时钟信号和所述数据信号的数据通信状态确定所述第一认证密钥是否与所述第二认证密钥相同，如果所述第一认证密钥与所述第二认证密钥相同，则向外部装置输出所述第一认证密钥并从该外部装置接收视频信号。 
根据本发明一般概念的实施例，定期更新所述第一认证密钥。 
还可以通过提供一种用于控制数据接收装置的方法而实现本发明一般概念的前述和/或其它方面和优点，该方法包括：通过I2C总线来接收时钟信号和数据信号；当所述时钟信号和所述数据信号的电压分别高于标准电平的预定值时，分别确定所述时钟信号和数据信号处于高状态；否则，分别确定所述时钟信号和数据信号处于低状态，其中所述标准电平的预定值低于高状态的电平并且高于低状态的电平；以及确定与所述时钟信号和所述数据信号的高状态或低状态的组合对应的数据通信状态。 
根据本发明一般概念的实施例，所述用于控制数据接收装置的方法进一步包括控制所述标准电平的预定值。 
根据本发明一般概念的实施例，所述用于控制数据接收装置的方法进一步包括对在所述数据接收装置中提供的第一认证密钥与在所述数据信号中提供的第二认证密钥进行比较，而且如果所述第一认证密钥与所述第二认证密钥相同，则从外部装置接收视频信号。 
根据本发明一般概念的实施例，所述用于控制数据接收装置的方法进一步包括对在所述数据接收装置中提供的第一认证密钥与在所述数据信号中提供的第二认证密钥进行比较，而且如果所述第一认证密钥与所述第二认证密钥对应，则从外部装置接收视频信号。 
附图说明
通过下面结合附图对所述示范性实施例的描述，本发明一般概念的这些和其它方面将变得显而易见和更加易于理解，其中： 
图1是根据本发明的示范性实施例的数据接收装置的控制框图； 
图2示出根据本发明的示范性实施例的时钟信号和数据信号的波形； 
图3是根据本发明的示范性实施例的具有HDCP功能的数据接收装置的控制框图； 
图4是根据本发明的示范性实施例的数据接收装置的流程图；以及 
图5是根据本发明的示范性实施例的具有HDCP功能的数据接收装置的流程图。 
具体实施方式
现在将对本发明的所述示范性实施例进行详细的描述，其示例在附图中示出，其中全部附图中类似的引用数字代表类似的元素。 
如图1中所示，根据本发明的示范性实施例的数据接收装置包括：确定部件10，根据具有预定值的标准电平而确定输入信号的输入状态(即，高状态和低状态)，其中，所述预定值低于时钟信号和数据信号的最大电压而且高于所述时钟信号和所述数据信号的最小电压；存储器30，存储所述标准电平的至少一个值；以及控制器50，基于存储在存储器30中的所述标准电平的值控制确定部件10中的所述标准电平的预定值。 
当通过I2C总线输入所述时钟信号和所述数据信号时，确定部件10确定所述时钟信号和所述数据信号的输入状态。确定部件10在所述时钟信号的电压高于所述标准电平的值时输出高信号，并在所述时钟信号的电压低于所述标准电平的值时输出低信号。同样，确定部件10在所述数据信号的电压高于所述标准电平的值时输出高信号，并在所述数据信号的电压低于所述标准电平的值时输出低信号。确定部件10可以实现为锁存器。 
存储器30可以包含所述标准电平的至少一个值。存储器30还可以包括用于控制所述标准电平的值的命令数据。存储器30可以提供为寄存器，但并不限于寄存器。可选择地，存储器30可以提供为各种设备，只要所述设备存储所述标准电平。 
控制器50确定与从确定部件10输入的所述时钟信号和所述数据信号的输入状态的组合对应的数据通信状态，以便控制器50基于该数据通信状态执行操作。 
控制器50可以将存储在存储器30中的所述标准电平的值输入到确定部件10中。接着，将确定部件10中的所述标准电平的预定值转换到从存储器30输出的所述值。 
当用户将所述标准电平的预定值更改为A-值时，其中该预定值被改变，控制器50可以将存储在存储器30中的所述标准电平的A-值输出到确定部件10中。于是，控制器50控制确定部件10基于输入于其中的所述标准电平的已更新的A-值而确定所述数据通信状态。从而，确定部件10基于作为所述标准电平的A-值而确定所述时钟信号和所述数据信号的输入状态。具体地，输入的时钟信号的电压高于A-值，则确定其输入状态处于高状态，其电压低于A-值，则确定其输入状态处于低状态。与所述时钟信号一样地对所述数据信号施加该处理。 
如图2中所示，将作为示例描述如下状态，其中所述时钟信号和所述数 据信号的最大值为5V而其最小值为0V。其中，该5V信号处于高状态而该0V信号处于低状态。进一步可在确定部件10中将所述标准电平的值预定为1.8V。从而，确定部件10可以在所述输入信号高于1.8V时确定该输入信号处于高状态，并在所述输入信号低于1.8V时确定该输入信号处于低状态。 
参照图2，所述时钟信号和所述数据信号的电压的高状态和低状态分别为5V和0V。但是，如果相应的时钟信号和数据信号不处于高状态和低状态，结果会发生错误。与之对照，根据本发明的一个方面的所述数据接收装置包括所述标准电平的预定值，其低于5V而且高于0V。因此，根据本发明的一个方面的所述数据接收装置基于所述标准电平的预定值识别所述输入信号的高/低状态，从而可以纠正该错误。 
如图3中所示，当包含HDCP功能的数据接收装置使用数字视频接口(DVI)发送/接收数字信号时，所述数据接收装置从诸如PC、机顶盒等的外部装置接收已编码的视频信号。 
所述数据接收装置包括：确定部件10，确定输入到其的时钟信号和数据信号的输入状态；认证部件70，基于通过确定部件10确定的所述输入状态的组合对所述输入的数据信号进行认证；TMDS解码器90，当所述时钟信号和所述数据信号被正常地认证时对来自所述外部装置的所述数字时钟信号和数据信号进行解码。 
认证部件70包括用于对所述输入的数据信号进行认证的第一认证密钥。当所述外部装置通过I2C总线向所述数据接收装置输出第二认证密钥时，所述数据接收装置确定包含所述第二认证密钥的所述数据信号。当所述第二认证密钥与所述数据接收装置中的所述第一认证密钥相同时，认证部件70对所述数据信号正常地进行认证。在所述数据信号被正常地认证之后，所述数据接收装置向所述外部装置输出所述第一认证密钥。于是，所述外部装置将所述已编码的视频信号输出到所述数据接收装置。当所述第一认证密钥与所述第二认证密钥彼此不相同时，所述数据接收装置确定所述数据信号未被认证，因而所述数据接收装置不接收来自所述外部装置的所述数据信号。 
如上所述，确定部件10确定所述时钟信号和所述数据信号的值是否高于和/或低于标准电平的预定值，以确定所述时钟信号和所述数据信号的输入状态。 
认证部件70包含多个第一认证密钥。当所述第一认证密钥与所述第二 认证密钥相同从而使得所述数据信号被认证时，所述数据接收装置向所述外部装置输出所述第一认证密钥。此外，认证部件70可以向所述外部装置输出与所述第二认证密钥对应的所述第一认证密钥。所述第一认证密钥可以被更新。可以定期更新存储在认证部件70中的多个第一认证密钥。 
控制器50基于在确定部件10中确定的所述时钟信号和所述数据信号相应的输入状态的组合而确定数据通信状态。控制器50基于在确定部件10中确定的所述输入状态的组合而确定所述第二认证密钥。当控制器50对所述第一认证密钥和所述第二认证密钥进行比较并确定两个密钥彼此相同时，控制器50控制认证部件70向所述外部装置输出所述第一认证密钥。于是，所述外部装置将所述视频信号输出到所述数据接收装置的TMDS解码器90。 
TMDS解码器90对通过TMDS线输入的所述已编码的视频信号进行解码。例如，TMDS解码器90将所述已编码的视频信号转换为数字视频信号、H/V同步信号等等，接着将所述视频信号输出到显示器。 
如图4中所示，在操作S1，在根据本发明的示范性实施例的所述数据接收装置中可以控制所述标准电平的预定值，其为用于确定所述输入时钟信号和所述输入数据信号的输入状态的标准。控制器50控制存储器30将其中存储的所述值输出到确定部件10，以便对确定部件10中的所述标准电平的预定值进行转换。当在操作S3将所述时钟信号和所述数据信号从所述外部装置输入到所述数据接收装置时，基于所述标准电平的预定值分别确定所述时钟信号和所述数据信号的输入状态。具体地，在操作S5，当所述时钟信号的值高于所述标准电平的预定值时，确定所述时钟信号处于高状态，而当其电压低于所述标准电平的预定值时，确定所述时钟信号处于低状态。同样，在操作S5，以与所述时钟信号相同的方式对所述数据信号施加处理。在确定所述时钟信号的输入状态和所述数据信号的输入状态之后，控制器50确定与所述时钟信号的输入状态和所述数据信号的输入状态的组合对应的数据通信状态。换句话说，控制器50确定所述通信状态是否是：开始、停止、数据等等。从而，在操作S7，控制器50可以执行与所述通信状态对应的操作。 
如图5中所示，在操作S11，与图4中所述的示范性实施例中一样，包含HDCP功能的所述数据接收装置可以控制所述标准电平的预定值。在操作S12，所述数据接收装置通过所述I2C总线从所述外部装置接收所述时钟信 号以及包含所述第二认证密钥的所述数据信号。当所述时钟信号和所述数据信号被输入到所述数据接收装置时，在操作S13，确定部件10基于所述标准电平的预定值确定每个信号的输入状态，即处于高状态还是处于低状态。同样，控制器50确定与所述输入状态对应的数据通信状态。所述数据信号包含所述第二认证密钥，使得在操作S14，控制器50可以确定所述第二认证密钥。在操作S15，控制器50将认证部件70中的所述第一认证密钥与所述第二认证密钥进行比较。当所述第一认证密钥与所述第二认证密钥彼此相同时，控制器50确定认证成功。从而在操作S16，所述数据接收装置向所述外部装置输出所述第一认证密钥。所述外部装置将所述已编码的视频信号输出到所述数据接收装置。在操作S17，所述数据接收装置接收所述已编码的视频信号并将图像显示在所述显示器上。当所述第一认证密钥与所述第二认证密钥不相同时，认证不成功，因而在操作S18，所述数据接收装置不向所述外部装置输出所述第一认证密钥，而且不接收来自所述外部装置的所述视频信号。 
当传统数据接收装置通过所述I2C总线接收多个信号时，在处于高状态和处于低状态之间几乎同时对所述时钟信号的输入状态和所述数据信号的输入状态进行转换。从而，确定部件10可能无法确定所述信号是否处于高状态和/或处于低状态。当所述时钟信号和所述数据信号均不处于高状态和低状态时，所述数据接收装置可能无法确定所述输入状态以及其数据通信状态，因而会发生错误。 
然而，如上所述，根据本发明的示范性实施例的所述数据接收装置基于所述标准电平的预定值而确定所述输入状态(即，高状态和低状态)，使得可以纠正该错误。具体地，具有HDCP功能的所述数据接收装置通过所述I2C总线接收所述多个信号，从而可以在具有HDCP功能的所述数据接收装置中有效地纠正该错误。 
尽管已经展示和描述了本发明的示范性实施例，本领域技术人员应当理解，在不背离由所附权利要求书及其等价物定义其范围的本发明的原理和精神的前提下，可以在这些示范性实施例中做出改变。 

Claims (10)

1.一种数据接收装置，包括：
确定单元，当通过I2C总线从外部装置接收的时钟信号和数据信号的电压分别高于标准电平的预定值时，分别确定所述时钟信号和数据信号处于高状态；否则，分别确定所述时钟信号和数据信号处于低状态，其中所述标准电平的预定值低于高状态的电平并且高于低状态的电平；以及
控制器，确定与在所述确定单元中所确定的所述时钟信号和所述数据信号的高状态或低状态的组合对应的数据通信状态。
2.根据权利要求1所述的数据接收装置，进一步包括存储所述标准电平的至少一个值的存储器，
其中，所述控制器基于存储在该存储器中的所述标准电平的该值而控制所述确定单元中的所述标准电平的预定值。
3.根据权利要求1所述的数据接收装置，进一步包括输出第一认证密钥的认证部件，
其中，所述数据信号包含第二认证密钥，而且
所述控制器基于所述时钟信号和所述数据信号的数据通信状态确定所述第一认证密钥是否与所述第二认证密钥相同，如果所述第一认证密钥与所述第二认证密钥相同，则向外部装置输出所述第一认证密钥并从该外部装置接收视频信号。
4.根据权利要求3所述的数据接收装置，其中，定期更新所述第一认证密钥。
5.根据权利要求2所述的数据接收装置，进一步包括输出第一认证密钥的认证部件，
其中，所述数据信号包含第二认证密钥，而且
所述控制器基于所述时钟信号和所述数据信号的数据通信状态确定所述第一认证密钥是否与所述第二认证密钥相同，如果所述第一认证密钥与所述第二认证密钥相同，则向外部装置输出所述第一认证密钥并从该外部装置接收视频信号。
6.根据权利要求5所述的数据接收装置，其中，定期更新所述第一认证密钥。
7.一种用于控制数据接收装置的方法，该方法包括：
通过I2C总线来接收时钟信号和数据信号；
当所述时钟信号和所述数据信号的电压分别高于标准电平的预定值时，分别确定所述时钟信号和数据信号处于高状态；否则，分别确定所述时钟信号和数据信号处于低状态，其中所述标准电平的预定值低于高状态的电平并且高于低状态的电平；以及
确定与所述时钟信号和所述数据信号的高状态或低状态的组合对应的数据通信状态。
8.根据权利要求7所述的方法，进一步包括控制所述标准电平的预定值。
9.根据权利要求7所述的方法，进一步包括对在所述数据接收装置中提供的第一认证密钥与在所述数据信号中提供的第二认证密钥进行比较，而且如果所述第一认证密钥与所述第二认证密钥相同，则从外部装置接收视频信号。
10.根据权利要求8所述的方法，进一步包括对在所述数据接收装置中提供的第一认证密钥与在所述数据信号中提供的第二认证密钥进行比较，而且如果所述第一认证密钥与所述第二认证密钥对应，则从外部装置接收视频信号。
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