CN102469056A - 低频交握信号的侦测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种低频交握信号的侦测方法，主要包括下列步骤：(a)当该主机装置启动之后进行第一阻抗校准，且依据该第一阻抗校准发出一第一低频信号，该受控装置启动之后进行第二阻抗校准，且依据该第二阻抗校准发出一第二低频信号；(b)当该第二低频信号以及该第一低频信号到达一预定条件之后，该主机装置传送第一高频训练信号至该受控装置的该第二接收器；以及(c)该受控装置传送第二高频训练信号至该主机装置的该第一接收器，其中该第一低频信号以及该第二低频信号的频率小于该第一高频训练信号及该第二高频训练信号的频率。
Description
技术领域
本发明关于一种信号侦测方法，特别是有关于一种低频交握信号的侦测方法，该侦测方法兼容于通用串行总线协议以及快速外围元件连接接口(Peripheral Component Interconnect Express, PCI-E)协议。
背景技术
随着信息技术的快速发展与进步，可携式存储装置、影音媒体等电子装置广泛被应用于数据存取与视频影像的领域，其中通用串行总线(Universal Serial Bus, USB)协议是一种常用的通信总线，作为该电子装置与主机装置(Host)之间的通信接口。为了加速电子装置的数据流(data stream)的读取与写入，通用串行总线(Universal Serial Bus, USB)协议的规范从早期的USB 1.0持续推陈出新至目前的USB 3.0规范，该USB 3.0规范逐渐使用于需要高速传送数据的电子装置，可以有效提高资料的存取效率。
该电子装置的接收器依据USB 3.0的规范以接收来自主机装置(Host)(例如电脑系统)的信息或是传送信息至该主机装置，在传送高速的串行信号之前，需要先侦测主机装置与电子装置之间的电路阻抗是否匹配，阻抗匹配之后才会开始传送该高速串行信号。其中，阻抗匹配过程包括于接受端侦测(Rx Detect)阶段，利用一端点侦测电路(Terminal Detection Circuit)来侦测接受端的电路阻抗，然而该阻抗匹配的端点侦测电路非常复杂，成本较高，且各厂商设计的电路及侦测方式不相同，例如英特尔公司提出的美国第US 7,161,388号专利揭示一种端点侦测系统，虽然可侦测阻抗匹配，但是其阻抗侦测电路容易因各厂商设计的电子装置电路的不同，造成兼容性的问题，以致于信号发射端与接受端彼此之间无法正确地传送信号。有鉴于此，需要发展一种新式的侦测方法，以解决上述的问题。
发明内容
本发明提供一种低频交握信号的侦测方法，兼容于通用串行总线协议以及快速外围元件连接接口(Peripheral Component Interconnect Express, PCI-E)协议，以节省主机装置以及受控装置的端点侦测电路的设计成本，并解决主机装置与受控装置之间对于阻抗匹配的兼容性，且利用低频交握信号作为主机装置与受控装置之间的交握通信，以节省电力消耗。
本发明的低频交握信号的侦测方法，适用于一侦测系统，该侦测系统包括一主机装置以及一受控装置，该主机装置包括一第一接收器以及一第一发射器，该受控装置包括一第二接收器、一第二发射器以及一时脉/数据回复装置，该低频交握信号的侦测方法包括下列步骤：
(a) 当该主机装置启动之后进行第一阻抗校准，且依据该第一阻抗校准发出一第一低频信号，该受控装置启动之后进行第二阻抗校准，且依据该第二阻抗校准发出一第二低频信号；
(b) 当该第二低频信号以及该第一低频信号到达一预定条件之后，该主机装置传送一第一高频训练信号至该受控装置的该第二接收器；以及
(c) 该受控装置传送一第二高频训练信号至该主机装置的该第一接收器，其中该第二低频信号以及该第一低频信号的频率小于该第一高频训练信号及该第二高频训练信号的频率。
相较于现有技术，本发明只需要确认本身的接收器就绪之后，即可传送低频交握信号，而不需要确认对方的接收器处于阻抗匹配状态才能传送低频交握信号；亦即该主机装置的第一发射器不需要与该受控装置的第二接收器阻抗匹配，该受控装置的第二发射器不需要与该主机装置的第一接收器阻抗匹配，即可传送低频交握信号，因此可解决该主机装置与受控装置之间对于阻抗匹配的兼容性的问题，亦即受控装置阻抗匹配值不同于一标准阻抗匹配值时，仍可传送后续的高频训练信号。而且，即使本发明省略接受端侦测(Rx Detect)阶段的阻抗匹配侦测，仍可在后续的高频训练信号的阶段获知阻抗不匹配，而不会影响侦测系统的运作。此外，本发明的低频交握信号的侦测方法可省略或是简化端点侦测电路的设计，大幅降低成本。
为让本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。
附图说明
图1A绘示依据本发明实施例中低频交握信号的侦测系统的示意图。
图1B绘示依据本发明实施例中侦测低频交握信号的流程图。
图2A绘示依据本发明图1A的第一实施例中兼容于通用串行总线协议的低频交握信号的侦测系统的示意图。
图2B绘示依据本发明图2A中执行低频交握信号的侦测方法的流程图。
图2C绘示依据本发明图2A中另一执行低频交握信号的侦测方法的流程图。
图3A绘示依据本发明图1A的第二实施例中兼容于快速外围元件连接接口(PCI-E)的低频交握信号的侦测系统的示意图。
图3B绘示依据本发明图3A中执行低频交握信号的侦测方法的流程图。
具体实施方式
本发明的较佳实施例通过所附图式与下面的说明作详细描述，在不同的图式中，相同的元件符号表示相同或相似的元件。
参考图1A以及图1B，图1A绘示依据本发明实施例中低频交握信号的侦测系统100的示意图；图1B绘示依据本发明实施例中侦测低频交握信号的流程图。该侦测方法适用于该侦测系统100，该侦测系统100包括主机装置102以及受控装置104，该主机装置102包括第一发射器102a以及第一接收器102b，该受控装置104包括第二发射器104a、第二接收器104b、时脉/数据回复装置106、序列/解序列装置108以及参考时脉装置112，该主机装置102耦接于该受控装置104，该第一接收器102b耦接于该第二发射器104a，该第二接收器104b耦接于该第一发射器102a，该时脉/数据回复装置106分别耦接第二接收器104b、该第二发射器102a以及序列/解序列装置108，本发明的低频交握信号的侦测方法包括下列步骤：
在步骤S100中，当该主机装置102启动之后进行第一阻抗校准，且依据该第一阻抗校准发出一第一低频信号，该受控装置104启动之后进行第二阻抗校准，且依据该第二阻抗校准发出一第二低频信号。换言之，该第一阻抗校准表示该主机装置102的第一接收器102b准备就绪(ready)，该主机装置102的发射器102a可发出该第一低频信号；同样地，该第二阻抗校准表示该受控装置104的第二接收器104b准备就绪，该受控装置104的第二发射器104a可发出该第二低频信号。
在步骤S102中，当该第二低频信号以及该第一低频信号到达一预定条件之后，该主机装置102传送第一高频训练信号至该受控装置104的第二接收器104b。在一实施例中，该预定条件例如是发射器送出至少16个连续周期信号、接收器接收至少两个连续周期信号、以及接收器接收1个周期信号之后发射器送出4个连续周期信号，例如该第一发射器102a送出至少16个连续周期信号、该第二接收器104b收至少两个连续周期信号、该第二接收器104b接收1个周期信号之后该第二发射器104a送出4个连续周期信号。
在步骤S104中，该受控装置104传送一第二高频训练信号至该主机装置102的第一接收器102b，其中该第二低频信号以及该第一低频信号的频率小于该第一高频训练信号及该第二高频训练信号的频率。该第一、第二高频训练信号例如是等化训练序列(training sequence for equalization, TSEQ)、第一训练序列(first training sequence, TS1)以及第二训练序列(second training sequence, TS2)。在一实施例中，该第一高频训练信号以及该第二高频训练信号的频率大于1 GHz。
在步骤S106中，该主机装置102与该受控装置104之间完成交握程序，使该受控装置104处于待命(standby)状态。
在一实施例中，该第一低频信号以及该第二低频信号依据通用串行总线(USB) 3.0规范标准、快速外围元件连接接口(Peripheral Component Interconnect Express, PCI-E)的总线规范标准、以及串行/解串行总线规范标准，USB 3.0规范标准例如是超高速(SuperSpeed)规范，其操作频率为5 Gbps (Giga bits per second)。该第一低频信号以及该第二低频信号的频率介于10 MHz至100 MHz之间。该第一低频信号以及该第二低频信号为低频周期信号(low frequency periodic signal, LFPS)，以作为该受控装置104与该主机装置102之间的交握(handshaking)通信信号。此外，该参考时脉装置112提供参考时脉以驱动该时脉/数据回复装置106以及该序列/解序列装置108，以使该时脉/数据回复装置106解析由该主机装置102传送至该受控装置104的一高频信号，以产生一时脉信号以及一数据信号，该序列/解序列装置108转换来自该时脉/数据回复装置106的数据信号的格式。
根据上述，本发明的低频交握信号的侦测方法利用该主机装置102以及受控装置104本身的阻抗校准，以节省主机装置102以及受控装置104的端点侦测电路的设计成本，并解决主机装置102与受控装置104之间对于阻抗匹配的兼容性；进一步地，由于本发明的侦测系统100以低频交握信号作为主机装置102与受控装置104之间的交握通信，由于该低频交握信号的频率较低，故可以节省电力消耗。
参考图2A以及图2B，图2A绘示依据本发明图1A的第一实施例中兼容于通用串行总线协议的低频交握信号的侦测系统100的示意图；图2B绘示依据本发明图2A中执行低频交握信号的侦测方法的流程图。具体来说，上述的图1B的步骤S100中，还包括下列步骤：
在步骤S11中，当该受控装置104电性连接于该主机装置102且侦测到该主机装置102的一电源信号时，例如当该受控装置104插入至该主机装置102之后，该主机装置102提供电源给该受控装置104，以使该第二接收器104b进行第二阻抗校准。
在步骤S12中，当该第二接收器104b完成第二阻抗校准之后，该受控装置104控制该第二发射器104a发出该第二低频信号至该第一接收器102b。
在步骤S13中，当该第一接收器102b侦测到该第二低频信号之后，该第一接收器102b进行第一阻抗校准。
在步骤S14中，当该第一接收器102b完成第一阻抗校准之后，该主机装置102控制该第一发射器102a发出该第一低频信号至该第二接收器104b。
参考图2A以及图2C，图2C绘示依据本发明图2A中另一执行低频交握信号的侦测方法的流程图。具体来说，在图1B的步骤S100中，还包括下列步骤：
在步骤S21中，当该主机装置102启动之后，该第一接收器102b进行第一阻抗校准且该主机装置102提供一电源信号。
在步骤S22中，当该第一接收器102b完成第一阻抗校准之后，该主机装置102控制该第一发射器102a发出该第一低频信号至该第二接收器104b。
在步骤S23中，当该受控装置104电性连接于该主机装置102时，该受控装置104接收到该第一低频信号以及该电源信号，该受控装置104依据该第一低频信号或是该电源信号两者其中之一，以使该第二接收器104b进行第二阻抗校准。
在步骤S24中，当该第二接收器104b完成第二阻抗校准之后，该受控装置104控制该第二发射器104a发出该第二低频信号至该第一接收器102b。
根据上述的图2A-2C，本发明的低频交握信号的侦测方法利用第一低频信号以及第二低频信号的交握通信，以省略阻抗匹配侦测的步骤，例如在USB 3.0 SuperSpeed中省略接受端侦测(Rx Detect)阶段的阻抗匹配的侦测，通过在主机装置102与受控装置104之间直接传送第一低频信号以及第二低频信号，如此可节省阻抗侦测电路的设计及制造成本。
参考图3A以及图3B，图3A绘示依据本发明图1A的第二实施例中兼容于快速外围元件连接接口(PCI-E)的低频交握信号的侦测系统100的示意图；图3B绘示依据本发明图3A中执行低频交握信号的侦测方法的流程图。其中图3A的侦测系统100类似于图2A的侦测系统100，其差异在于该主机装置102与该受控装置104之间无该电源总线110，而是在受控装置104中内建独立的电源116，以提供电力给该受控装置104使用，以启动该受控装置104。具体来说，在图1B的步骤S100中，还包括下列步骤：
在步骤S31中，当该主机装置102启动之后，该第一接收器104b进行第一阻抗校准。
在步骤S32中，当该第一接收器102b完成第一阻抗校准之后，该主机装置102控制该第一发射器102a发出该第一低频信号至该第二接收器104b。
在步骤S33中，当该受控装置104启动之后，该第二接收器104b进行第二阻抗校准。
在步骤S34中，当该第二接收器104b完成第二阻抗校准之后，该受控装置104控制该第二发射器104a发出该第二低频信号至该第一接收器102b。
在步骤S35中，当该受控装置104b电性连接于该主机装置102时，该主机装置102与该受控装置104分别接收该第二低频信号以及该第一低频信号。
在现有技术中，主机装置与受控装置之间的发射器与接收器会有兼容性的问题，且端点侦测电路的设计较为复杂。根据上述的图2B、图2C以及图3B的低频交握信号的侦测方法，本发明只需要确认本身的接收器准备就绪之后，即可传送低频交握信号，而不需要确认对方的接收器是否处于阻抗匹配状态才能传送低频交握信号；亦即该主机装置102的第一发射器102a不需要与该受控装置104的第二接收器104b阻抗匹配，该受控装置104的第二发射器104a不需要与该主机装置102的第一接收器102b阻抗匹配，即可传送低频交握信号。因此本发明的侦测系统100可解决该主机装置102与受控装置104之间对于阻抗匹配的兼容性的问题，亦即受控装置104阻抗匹配值不同于一标准阻抗匹配值(例如45奥姆)时，仍可传送后续的高频训练信号。而且，即使本发明省略接受端侦测(Rx Detect)阶段的阻抗匹配侦测，仍可在后续的高频训练信号的阶段获知阻抗不匹配，而始终不会影响侦测系统100的运作。进一步地，本发明的低频交握信号的侦测方法可省略或是简化端点侦测电路的设计，大幅降低成本。
综上所述，本发明提供一种低频交握信号的侦测方法，可节省主机装置以及受控装置的端点侦测电路的设计成本，并解决主机装置与受控装置之间对于阻抗匹配的兼容性，且利用低频交握信号作为主机装置与受控装置之间的交握通信，以节省电力消耗。
Claims (10)
1.一种低频交握信号的侦测方法，适用于一侦测系统，该侦测系统包括一主机装置以及一受控装置，该主机装置包括一第一接收器以及一第一发射器，该受控装置包括一第二接收器、一第二发射器以及一时脉/数据回复装置，其特征在于，该低频交握信号的侦测方法包括下列步骤：
(a) 当该主机装置启动之后进行第一阻抗校准，且依据该第一阻抗校准发出一第一低频信号，该受控装置启动之后进行第二阻抗校准，且依据该第二阻抗校准发出一第二低频信号；
(b) 当该第一低频信号以及该第二低频信号到达一预定条件之后，该主机装置传送一第一高频训练信号至该受控装置的该第二接收器；以及
(c) 该受控装置传送一第二高频训练信号至该主机装置的该第一接收器，其中该第一低频信号以及该第二低频信号的频率小于该第一高频训练信号及该第二高频训练信号的频率。
2.如权利要求1所述的侦测方法，其特征在于，步骤(a)更包括下列步骤：
(a11) 当该受控装置电性连接于该主机装置且侦测到该主机装置的一电源信号时，该第二接收器进行第二阻抗校准；
(a12) 当该第二接收器完成该第二阻抗校准之后，该受控装置控制该第二发射器发出该第二低频信号至该第一接收器；
(a13) 当该第一接收器侦测到该第二低频信号之后，该第一接收器进行第一阻抗校准；以及
(a14) 当该第一接收器完成该第一阻抗校准之后，该主机装置控制该第一发射器发出该第一低频信号至该第二接收器。
3.如权利要求1所述的侦测方法，其特征在于，步骤(a)更包括下列步骤：
(a21) 当该主机装置启动之后，该第一接收器进行该第一阻抗校准且该主机装置提供一电源信号；
(a22) 当该第一接收器完成该第一阻抗校准之后，该主机装置控制该第一发射器发出该第一低频信号至该第二接收器；
(a23) 当该受控装置电性连接于该主机装置时，该受控装置接收到该第一低频信号以及该电源信号，该受控装置依据该第一低频信号或是该电源信号两者其中之一，以使该第二接收器进行该第二阻抗校准；以及
(a24) 当该第二接收器完成该第二阻抗校准之后，该受控装置控制该第二发射器发出该第二低频信号至该第一接收器。
4.如权利要求1所述的侦测方法，其特征在于，步骤(a)更包括下列步骤：
(a31) 当该主机装置启动之后，该第一接收器进行该第一阻抗校准；
(a32) 当该第一接收器完成该第一阻抗校准之后，该主机装置控制该第一发射器发出该第一低频信号至该第二接收器；
(a33) 当该受控装置启动之后，该第二接收器进行该第二阻抗校准；
(a34) 当该第二接收器完成该第二阻抗校准之后，该受控装置控制该第二发射器发出该第二低频信号至该第一接收器；以及
(a35) 当该受控装置电性连接于该主机装置时，该主机装置与该受控装置分别接收该第二低频信号以及该第一低频信号。
5.如权利要求1所述的侦测方法，其特征在于，该第一低频信号以及该第二低频信号是依据通用串行总线3.0规范标准。
6.如权利要求1所述的侦测方法，其特征在于，该第一低频信号以及该第二低频信号是依据快速外围元件连接接口的总线规范标准。
7.如权利要求1所述的侦测方法，其特征在于，该第一低频信号以及该第二低频信号是依据串行/解串行总线规范标准。
8.如权利要求1所述的侦测方法，其特征在于，该第一低频信号以及该第二低频信号的频率介于10 MHz至100 MHz之间。
9.如权利要求1所述的侦测方法，其特征在于，该第一低频信号以及该第二低频信号为低频周期信号。
10.如权利要求1所述的侦测方法，其特征在于，该第一高频训练信号以及该第二高频训练信号的频率大于1 GHz。
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