CN102684724A - 信号传输装置及其传送器与接收器 - Google Patents
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Abstract
一种信号传输装置，其传送器将第一对差动数据信号与第一时脉信号合成为第一对合成信号、将第二对差动数据信号与第二时脉信号合成为第二对合成信号、及对第一数字信号进行采样以产生第一采样差动信号或对第二采样差动信号进行反采样以产生第二数字信号。其接收器将第一对合成信号分离成第一对差动数据信号及第一时脉信号、将第二对合成信号分离成第二对差动数据信号及第二时脉信号、将第一时脉信号与第二时脉信号合成为一对差动时脉信号、对第一采样差动信号进行反采样以产生第一数字信号或对第二数字信号进行采样以产生第二采样差动信号。
Description
技术领域
本发明与信号传输有关，特别是关于一种应用于高解析度影音信号的传输的信号传输装置及其传送器与接收器。
背景技术
近年来，随着科技不断地演进，多媒体影音技术发展得相当迅速。举例而言，能够整合声音及影像一起传输的高解析度多媒体接口(High-Definition MultimediaInterface，HDMI)或数字视讯接口(Digital Visual Interface，DVI)，由于其通过同一缆线传递无压缩的音频信号及具有高分辨率的视频信号，不需进行模拟信号转换成数字信号(A/D)或是数字信号转换成模拟信号(D/A)的程序，故可达到无失真输出的目标。
以HDMI的影音信号为例，假设高解析度多媒体接口的信号延伸器所采用的缆线是CAT-5双绞线(category 5cable)，若以1080P的最小化传输差分信号(Transition Minimized Differential Signaling，TMDS)为例，由于1080P是代表画面的垂直方向共有1080条水平扫描线，其画面解析度为相当高的1920×1080，故其传输时所需的频宽较大，约为1.65Gbps。因此，当频率1650MHz的最小化传输差分信号通过CAT-5双绞线传输时，仅能传递约40公尺的远，一旦高解析度多媒体接口的影音输入端与影音输出端之间的传输距离较长时，设置于影音输入端与影音输出端之间的信号延伸器通常需要重复器(repeater)的设计。
由于HDMI信号特性在高画质的影像输出下并无法传输较长的距离，并且HDMI专用的信号线价格上相当昂贵，因此，如何使用价格较为便宜的线材进行长距离的HDMI信号传输，便成为亟待克服的难题。
传统上，由于一条CAT-5双绞线仅包含有四对差动传输线，但最小化传输差分信号TMDS本身即需要通过四对差动传输线进行传输，而其他数字信号I2C、CEC、HPD及VDD亦需载于四对差动传输线上，因此，为了实现仅在信号延伸器的传送器及接收器之间设置一条CAT-5双绞线的目标，一般大多采用将双向的I2C数字信号载到单向的最小化传输差分信号TMDS上的作法，然而，此种将单向信号与双向信号混包的作法却容易造成HDMI信号受到干扰。
发明内容
因此，本发明提出一种信号传输装置及其传送器与接收器，以解决先前技术所遭遇到的上述种种问题。本发明提出一种可以将数据信号与时脉信号合成的技术，以减少使用传输线的数量。此外，本发明也提供一种可以将多个信号通过取样的方式整合在单一数据封包内，以减少传输线使用的数量。
于一具体实施例中，信号传输装置包含传送器、多对差动传输线及接收器。该多对差动传输线包含第一对差动传输线、第二对差动传输线、第三对差动传输线及第四对差动传输线。传送器用以接收多对差动数据信号、一对差动时脉信号、至少一第一数字信号及第二采样差动信号。该对差动时脉信号包含第一时脉信号及第二时脉信号。传送器将该多对差动数据信号中的第一对差动数据信号与第一时脉信号合成以形成第一对合成信号，并将该多对差动数据信号中的第二对差动数据信号与第二时脉信号合成以形成第二对合成信号。传送器亦对至少一第一数字信号进行采样以产生并输出第一采样差动信号，或接收第二采样差动信号并对第二采样差动信号进行反采样以产生至少一第二数字信号。
第一对差动传输线用以传输第一对合成信号，第二对差动传输线用以传输第二对合成信号，第三对差动传输线用以传输该多对差动数据信号中的第三对差动数据信号，第四对差动传输线用以传输第一采样差动信号或第二采样差动信号。
接收器通过第一对差动传输线接收第一对合成信号、通过第二对差动传输线接收第二对合成信号、通过第三对差动传输线接收第三对差动数据信号、以及通过第四对差动传输线接收第一采样差动信号。接收器将第一对合成信号分离成第一对差动数据信号及第一时脉信号、将第二对合成信号分离成第二对差动数据信号及第二时脉信号、并将第一时脉信号与第二时脉信号合成以形成该对差动时脉信号。接收器对第一采样差动信号进行反采样以产生该至少一第一数字信号，或对该至少一第二数字信号进行采样以产生第二采样差动信号。
于另一具体实施例中，传送器包含差动信号处理模块、信号采样/反采样模块及双向传输模块。差动信号处理模块接收多对差动数据信号及一对差动时脉信号，该对差动时脉信号包含第一时脉信号及第二时脉信号。差动信号处理模块是将该多对差动数据信号中的第一对差动数据信号与第一时脉信号合成以形成第一对合成信号，并将该多对差动数据信号中的第二对差动数据信号与第二时脉信号合成以形成第二对合成信号。信号采样/反采样模块对至少一第一数字信号进行采样以产生第一采样差动信号，或对第二采样差动信号进行反采样以产生至少一第二数字信号。双向传输模块输出第一采样差动信号，或将接收到的第二采样差动信号传给信号采样/反采样模块。
于另一具体实施例中，接收器包含差动信号处理模块、信号采样/反采样模块及双向传输模块。差动信号处理模块接收第一对合成信号、第二对合成信号及第三对差动数据信号。差动信号处理模块将第一对合成信号分离成第一对差动数据信号及第一时脉信号、将第二对合成信号分离成第二对差动数据信号及第二时脉信号，以及将第一时脉信号与第二时脉信号合成以形成一对差动时脉信号。信号采样/反采样模块对第一采样差动信号进行反采样以产生至少一第一数字信号，或对至少一第二数字信号进行采样以产生第二采样差动信号。双向传输模块将接收到的第一采样差动信号输出给信号采样/反采样模块，或由信号采样/反采样模块接收并输出第二采样差动信号。
相较于先前技术，根据本发明的信号传输装置的传送器与接收器之间仅需通过一CAT-5双绞线(category 5cable)中的三对差动传输线即可顺利地传输HDMI的TMDS差动信号，并且由于双向传输的数字信号(例如I2C、CEC、HPD或VDD)通过该CAT-5双绞线中的第四对差动传输线进行传输，使得单向传输的TMDS差动信号并不会与双向传输的数字信号混包，故可有效避免HDMI的TMDS信号在CAT-5双绞线传输时受到干扰，进而提升信号传输装置的信号传输品质。
关于本发明的优点与精神可以通过以下的发明详述及所附图式得到进一步的了解。
附图说明
图1是绘示根据本发明的一实施例的信号传输装置的示意图。
图2是绘示图1中的信号传输装置3的传送器TX的功能方块图。
图3A是绘示第一对合成信号D0+CLK+与D0-CLK+的示意图。
图3B是绘示第二对合成信号D1+CLK-与D1-CLK-的示意图。
图4是绘示图1中的信号传输装置3的接收器RX的功能方块图。
图5是绘示第四对差动传输线L4交替地传输不同方向的第一采样差动信号S1与第二采样差动信号S2的时序图。
【主要元件符号说明】
1：第一电子装置 2：第二电子装置
TX：传送器 RX：接收器
L1：第一对差动传输线 L2：第二对差动传输线
L3：第三对差动传输线 L4：第四对差动传输线
3：信号传输装置 D0±：第一对差动数据信号
D1±：第二对差动数据信号 D2±：第三对差动数据信号
CLK±：一对差动时脉信号 32、35：双向传输模块
I2C、HPD、VDD、CEC、SCLK、SDA：数字信号
S1：第一采样差动信号 S2：第二采样差动信号
D0±CLK+：第一对合成信号 D1±CLK-：第二对合成信号
CLK+：第一时脉信号 CLK-：第二时脉信号
30、33：差动信号处理模块 334：第四运算单元
31、34：信号采样/反采样模块
301：第一增益单元 302：第二增益单元
303：第一合成单元 304：第二合成单元
305：第一放大单元 306：第二放大单元
307：第三放大单元 331：第一运算单元
332：第二运算单元 333：第三运算单元
335：第一加法单元 336：第二加法单元
337：增益单元 338：信号补偿单元
t0～t22：第一时间点～第二十二时间点
B0～B7：第一位元～第八位元
D2+、D2-：第三对差动数据信号的两差动数据信号
START：封包的开始 END：封包的结束
ACK：确认位元
具体实施方式
根据本发明的一较佳具体实施例为一种信号传输装置。实际上，信号传输装置可以是信号延伸器，并应用于能够整合声音及影像一起传输的高解析度多媒体接口，但不以此为限。由于高解析度多媒体接口通过同一缆线传递无压缩的音频信号及具有高分辨率的视频信号，不需进行模拟信号转换成数字信号(A/D)或是数字信号转换成模拟信号(D/A)的程序，故可达到无失真输出的目标。
请参照图1，图1绘示此实施例中的信号传输装置的示意图。如图1所示，信号传输装置3耦接于第一电子装置1与第二电子装置2之间。其中，第一电子装置1为具有高解析度多媒体接口的影音输出装置，例如蓝光DVD播放器或者是具有数字影像HDMI或DVI输出的电脑或伺服器等，但不以此为限；第二电子装置2为具有高解析度多媒体接口的影音显示装置，例如具有高画质的数字电视或者是投影显示装置，但亦不以此为限。
信号传输装置3包含传送器TX、接收器RX及多对差动传输线L1～L4。其中，传送器TX耦接第一电子装置1；接收器RX耦接第二电子装置2；该多对差动传输线L1～L4耦接于传送器TX与接收器RX之间，在本实施例中，该多对差动传输线由CAT-5双绞线(category 5 cable)所构成，但不以此为限制，例如：Cat-5e，Cat-6，Cat-6e等。实际上，传送器TX与第一电子装置1之间以及接收器RX与第二电子装置2之间可通过高解析多媒体接口(HDMI)或数字视讯接口(DVI)或者是其他具有多个差动信号与单向信号组合的数字信号进行信号的传输。本实施例是以HDMI信号来作说明。
传送器TX接收多对差动数据信号及一对差动时脉信号与至少一第一数字信号至信号传输装置3的传送器TX，并且传送器TX接收信号传输装置3的传送器TX所输出的至少一第二数字信号。本实施例中，传送器所接收的信号来源由该第一电子装置提供。如图1所示，于此实施例中，该多对差动数据信号包括有第一对差动数据信号D0±、第二对差动数据信号D1±、第三对差动数据信号D2±、一对差动时脉信号CLK±(包含第一时脉信号CLK+与第二时脉信号CLK-)，其对数并不以本实施例为限制。该第一数字信号包括由该第一电子装置所产生的VDD、CEC或者是I2C信号，而该第二数字信号则为第二电子装置所回传，由传送器TX输出至第一电子装置1的数字信号，第二数字信号可以是双向传输的I2C信号或单向传输的HPD信号。
接着，请参照图2，图2绘示图1中的信号传输装置3的传送器TX的功能方块图。如图2所示，传送器TX包含差动信号处理模块30、信号采样(sampling)/反采样(desampling)模块31及双向传输模块32。其中，差动信号处理模块30耦接于第一电子装置1与第一对差动传输线L1～第三对差动传输线L3之间；信号采样/反采样模块31耦接于第一电子装置1与双向传输模块32之间；双向传输模块32耦接于信号采样/反采样模块31与第四对差动传输线L4之间。
实际上，信号采样/反采样模块31可以是任何具有高速信号采样功能及高速信号反采样功能的装置，并无特定的限制。至于双向传输模块32则可以是遵守RS485或RS422双向信号传输协定或其他类似的双向信号传输协定的双向信号传输器，亦无特定的限制。
首先，将先就传送器TX的差动信号处理模块30进行介绍。如图2所示，当差动信号处理模块30从第一电子装置1接收到多对差动数据信号，本实施例为第一对差动数据信号D0±、第二对差动数据信号D1±、第三对差动数据信号D2±及一对差动时脉信号CLK±后，差动信号处理模块30将第一对差动数据信号D0±与第一时脉信号CLK+合成以形成第一对合成信号D0±CLK+，并将该多对差动数据信号中的第二对差动数据信号D1±与第二时脉信号CLK-合成以形成第二对合成信号D1±CLK-。通过上述信号合成的方式，可以减少传输一对差动信号所需的传输线。
于此实施例中，差动信号处理模块30包含有第一增益单元301、第二增益单元302、第一合成单元303、第二合成单元304。其中，第一增益单元301及第二增益单元302耦接至第一电子装置1；第一合成单元303耦接至第一电子装置1及第一增益单元301；第二合成单元304耦接至第一电子装置1及第二增益单元302。
第一增益单元301用以接收并增益第一时脉信号CLK+；第二增益单元302用以接收并增益第二时脉信号CLK-；第一合成单元303用以将第一对差动数据信号D0±与增益后的第一时脉信号CLK+合成为第一对合成信号D0+CLK+与D0-CLK+，如图3A所示。在图3A中，第一时脉信号CLK+为载波来传输第一对差动数据信号D0±。第二合成单元304用以将第二对差动数据信号D1±与增益后的第二时脉信号CLK-合成为第二对合成信号D1+CLK-与D1-CLK-，如图3B所示。在图3B中，第二时脉信号CLK-为载波来传输第二对差动数据信号D1±。
此外，为了加强信号强度以利远距离传输，本实施例更可以设置第一放大单元305、第二放大单元306及第三放大单元307。第一放大单元305耦接至第一合成单元303及第一对差动传输线L1；第二放大单元306耦接至第二合成单元304及第二对差动传输线L2。第一放大单元305用以放大第一对合成信号D0±CLK+，并将放大后的第一对合成信号D0±CLK+输出至第一对差动传输线L1；第二放大单元306用以放大第二对合成信号D1±CLK-，并将放大后的第二对合成信号D1±CLK-输出至第二对差动传输线L2；第三放大单元307用以放大该多对差动数据信号中未受合成处理的第三对差动数据信号D2±，并将放大后的第三对差动数据信号D2±输出至第三对差动传输线L3。
需说明的是，差动信号处理模块30中的所以设置有第一放大单元305、第二放大单元306及第三放大单元307，为了避免由于第一对合成信号D0±CLK+、第二对合成信号D1±CLK-及第三对差动数据信号D2±的强度太弱而无法通过第一对差动传输线L1、第二对差动传输线L2及第三对差动传输线L3远距离传送至接收器RX。
接着，将就传送器TX的信号采样/反采样模块31及双向传输模块32进行介绍。于此实施例中，信号采样/反采样模块31用以从第一电子装置1接收至少一第一数字信号(例如I2C、VDD或CEC)并对该至少一第一数字信号进行采样，以产生第一采样差动信号S1，或是从双向传输模块32接收第二采样差动信号S2并对第二采样差动信号S2进行反采样，以将第二采样差动信号S2还原成至少一第二数字信号(例如I2C或HPD)。双向传输模块32用以从信号采样/反采样模块31接收第一采样差动信号S1，并将第一采样差动信号S1输出至第四对差动传输线L4，或是从第四对差动传输线L4接收第二采样差动信号S2，并将第二采样差动信号S2传送至信号采样/反采样模块31。由于第一采样差动信号S1的传输方向与第二采样差动信号S2的传输方向相反，因此，双向传输模块32可采取第一采样差动信号S1与第二采样差动信号S2交替接收与传输的方式，但不以此为限。
由上述可知，第一对差动传输线L1用以将传送器TX所输出的第一对合成信号D0±CLK+传送至接收器RX；第二对差动传输线L2用以将传送器TX所输出的第二对合成信号D1±CLK-传送至接收器RX；第三对差动传输线L3用以将传送器TX所输出的未受合成处理的第三对差动数据信号D2±传送至接收器RX；至于第四对差动传输线L4用以将传送器TX所输出的第一采样差动信号S1传送至接收器RX，或是将接收器RX所输出的第二采样差动信号S2传送至传送器TX。
接着，请参照图4，图4绘示图1中的信号传输装置3的接收器RX的功能方块图。如图4所示，接收器RX包含差动信号处理模块33、信号采样/反采样模块34及双向传输模块35。其中，差动信号处理模块33耦接于第二电子装置2与第一对差动传输线L1～第三对差动传输线L3之间；信号采样/反采样模块31耦接于第二电子装置2与双向传输模块35之间；双向传输模块35耦接于信号采样/反采样模块34与第四对差动传输线L4之间。
实际上，信号采样/反采样模块34可以是任何具有高速信号采样功能及高速信号反采样功能的装置，并无特定的限制。至于双向传输模块35则可以是遵守RS485或RS422双向信号传输协定或其他类似的双向信号传输协定的双向信号传输器，亦无特定的限制。
首先，将先就接收器RX的差动信号处理模块33进行介绍。如图4所示，差动信号处理模块33由第一对差动传输线L1接收到第一对合成信号D0±CLK+、由第二对差动传输线L2接收到第二对合成信号D1±CLK-以及由第三对差动传输线L3接收到第三对差动数据信号D2±。差动信号处理模块33将第一对合成信号D0±CLK+分离成第一对差动数据信号D0±及第一时脉信号CLK+、将第二对合成信号D1±CLK-分离成第二对差动数据信号D1±及第二时脉信号CLK-，以及将第一时脉信号CLK+与第二时脉信号CLK-合成，以形成一对差动时脉信号CLK±。
于此实施例中，差动信号处理模块33包含有第一运算单元331、第二运算单元332、第三运算单元333、第四运算单元334、第一加法单元335、第二加法单元336、增益单元337及信号补偿单元338。其中，第一运算单元331耦接于第一对差动传输线L1与信号补偿单元338之间；第二运算单元332耦接于第二对差动传输线L2与信号补偿单元338之间；第三运算单元333耦接于第三对差动传输线L3与信号补偿单元338之间；第一加法单元335耦接至第一对差动传输线L1；第二加法单元336耦接至第二对差动传输线L2；第四放大单元334耦接至第一加法单元335及第二加法单元336；增益单元337耦接于第四放大单元334与信号补偿单元338之间；信号补偿单元338耦接至第二电子装置2。
如图4所示，第一运算单元331用以接收第一对差动传输线L1所传送的第一对合成信号D0±CLK+，并将第一对合成信号中的D0+CLK+与D0-CLK+进行运算处理以去除CLK+，而还原成第一对差动数据信号D0±，然后传送至信号补偿单元338；第二运算单元332用以接收第二对差动传输线L2所传送的第二对合成信号D1±CLK-，并将第二对合成信号中的D1+CLK-与D1-CLK-进行运算处理以去除CLK-，而还原成第一对差动数据信号D1±，然后传送至信号补偿单元338；第三运算单元333用以接收第三对差动传输线L3所传送的第三对差动数据信号D2±，并将第三对差动数据信号D2±放大后传送至信号补偿单元338。要说明的是，该第三运算单元333并非为必要的元件，其可以根据需要而设。
第一加法单元335用以将第一对差动传输线L1所传送的第一对合成信号D0±CLK+中的两合成信号D0+CLK+与D0-CLK+相加以还原为第一时脉信号CLK+后，将第一时脉信号CLK+输出至第四运算单元334的一输入端；第二加法单元336用以将第二对合成信号D1±CLK-中的两合成信号D1+CLK-与D1-CLK-相加以还原为第二时脉信号CLK-后，将第二时脉信号CLK-输出至第四运算单元334的另一输入端。当第四运算单元334接收到第一时脉信号CLK+与第二时脉信号CLK-后，第四运算单元334将第一时脉信号CLK+与第二时脉信号CLK-合成为该对差动时脉信号CLK±，后输出至增益单元337。接着，增益单元337调整该对差动时脉信号CLK±的增益值，本实施例中是为缩小该差动时脉信号CLK±的增益值，然后再将该对差动时脉信号CLK±后输出至信号补偿单元338。
当信号补偿单元338接收到还原的第一对差动数据信号D0±、第二对差动数据信号D1±、第三对差动数据信号D2±及该对差动时脉信号CLK±之后，信号补偿单元338将会对第一对差动数据信号D0±、第二对差动数据信号D0±、第三对差动数据信号D2±及该对差动时脉信号CLK±进行信号补偿，以使第一对差动数据信号D0±、第二对差动数据信号D1±、第三对差动数据信号D2±及该对差动时脉信号CLK±的信号强度与该传送器TX所接收的多对差动数据信号的信号强度接近或相同后，将第一对差动数据信号D0±、第二对差动数据信号D1±、第三对差动数据信号D2±及该对差动时脉信号CLK±输出至第二电子装置2。
接着，将就接收器RX的信号采样/反采样模决34及双向传输模块35进行介绍。信号采样/反采样模块34用以接收双向传输模块35所传送的第一采样差动信号S1，并对第一采样差动信号S1进行反采样以还原该至少一第一数字信号(例如I2C、VDD或CEC)后输出至第二电子装置2，或是信号采样/反采样模块34接收第二电子装置2所传送的该至少一第二数字信号(例如I2C或HPD)，并对该至少一第二数字信号进行采样以产生第二采样差动信号S2后，再将第二采样差动信号S2传送至双向传输模块35。至于双向传输模块35则用以自第四对差动传输线L4接收第一采样差动信号S1，并将第一采样差动信号S1输出给信号采样/反采样模块34，或是双向传输模块35接收信号采样/反采样模块34所传送的第二采样差动信号S2，并将第二采样差动信号S2输出至第四对差动传输线L4。
需说明的是，第四对差动传输线L4用以传输第一采样差动信号S1与第二采样差动信号S2，由于第一采样差动信号S1的传输方向与第二采样差动信号S2的传输方向相反，因此，双向传输模块35可采取第一采样差动信号S1与第二采样差动信号S2交替接收与传输的方式，但并不以此为限。请参照图5，图5绘示第四对差动传输线L4交替地传输第一采样差动信号S 1与第二采样差动信号S2的时序图。所谓交替接收与传输的方式在本实施例中是当双向传输模块32为传输时，双向传输模块35则为接收模式，反之在下一个时间点时，双向传输模块32切换到接收模式时，双向传输模块35则为传输模式。通过双向传输模块32与35的交替接换，各个双向传输模块32与35可以传输与接收第一采样差动信号S1与第二采样差动信号S2。
如图5所示，其说明本发明取样的运作方式，在本发明的实施例中主要是通过定义的数据传输封包格式，来放置每一个时间点下所对每一个数字信号索取样得到的值。在图5中，每一个数据封包包括有一开始位元以及一结束位元，两者中间则可以分别放置对应不同数字信号(例如I2C(SCLK与SDA的合称)、HPD、VDD、CEC等)至于每一个取样信号的存放位置则根据使用者自行定义的结构来存放，并无特定的限制。在图5中，于第一时间点t0，第四对差动传输线L4将传送器TX所输出的第一采样差动信号S1传送至接收器RX；于第二时间点t1，第四对差动传输线L4是将接收器RX所输出的第二采样差动信号S2传送至传送器TX；于第三时间点t2，第四对差动传输线L4将传送器TX所输出的第一采样差动信号S1传送至接收器RX；于第四时间点t3，第四对差动传输线L4将接收器RX所输出的第二采样差动信号S2传送至传送器TX；其余依此类推。本实施例的传输方式是为S1与S2交替传输，但其传输方式并不以此为限。
试以第七时间点t6为例进行说明，于第七时间点t6，第四对差动传输线L4所传输的第一采样差动信号S1由传送器TX传送至接收器RX，因此，第一采样差动信号S1通过对从传送器TX传送至接收器RX的数字信号SCLK、SDA(SCLK与SDA合称I2C)、VDD及CEC进行采样而得。于此例中，第一采样差动信号S1的封包中包含了八个位元，其中第一位元B0与第八位元B7分别用以辨识封包的开始(START)与结束(END)；第二位元B1的数值代表的是数字信号SCLK的取样值；第三位元B2代表的是数字信号SDA的取样值；第五位元B4代表的是数字信号VDD的取样值，本实施例中，该取样值处于低电平(low)；第六位元B5代表的是数字信号CEC的取样值，本实施例中，该取样值处于高电平(high)。
于第十九时间点t19，第四对差动传输线L4所传输的第二采样差动信号S2由接收器RX传送至传送器TX，因此，第二采样差动信号S2通过对从接收器RX传送至传送器TX的数字信号SCLK、SDA(SCLK与SDA合称I2C)、VDD及CEC进行采样而得。于此例中，第二采样差动信号S2的封包中亦包含了八个位元，其中第一位元B0与第八位元B7分别用以辨识封包的开始(START)与结束(END)；第二位元B1代表的是数字信号SCLK；第三位元B2代表的是数字信号SDA；第五位元B4代表的是数字信号VDD，本实施例中，VDD处于低电平(low)；第六位元B5代表的是数字信号CEC，本实施例中，CEC处于低电平(low)。至于其余时间点的采样差动信号亦可依此类推，于此不另行赘述。由于本实施例中的信号采样/反采样模块的采样速度很高，因此，在反采样时可以还原成几近原来数字信号的状态，而不会失真。要说明的是，虽然本实施例的第一采样差动信号S1与第二采样差动信号S2为交替传输，但是其交替方式并不以图中S1与S2一次交替的方式为限制，例如亦可以传S1两次，再传S2两次(S1，S1，S2，S2)，此类推或者是传S1两次，再传S2一次(S1，S1，S2)的交替方式来传输。其交替方式可视使用者需要自行调整。
相较于先前技术，根据本发明的信号传输装置的传送器与接收器之间仅需通过一CAT-5双绞线(category 5cable)中的三对差动传输线即可顺利地传输HDMI的TMDS差动信号，并且由于双向传输的数字信号(例如I2C、CEC、HPD或VDD)通过该CAT-5双绞线中的第四对差动传输线进行传输，使得单向传输的TMDS差动信号并不会与双向传输的数字信号混包，故可有效避免HDMI的TMDS信号在CAT-5双绞线传输时受到干扰，进而提升信号传输装置的信号传输品质。
通过以上较佳具体实施例的详述，希望能更加清楚描述本发明的特征与精神，而并非以上述所揭露的较佳具体实施例来对本发明的范畴加以限制。相反地，其目的是希望能涵盖各种改变及具相等性的安排于本发明所欲申请的专利范围的范畴内。
Claims (20)
1.一种传送器，包含：
一差动信号处理模块，用以接收多对差动数据信号及一对差动时脉信号，该对差动时脉信号包含一第一时脉信号及一第二时脉信号，该差动信号处理模块将该多对差动数据信号中的一第一对差动数据信号与该第一时脉信号合成以形成一第一对合成信号，并将该多对差动数据信号中的一第二对差动数据信号与该第二时脉信号合成以形成一第二对合成信号，该差动信号处理模块输出该第一对合成信号以及该第二对合成信号；
一信号采样/反采样模块，用以对至少一第一数字信号进行采样以产生一第一采样差动信号，或对一第二采样差动信号进行反采样以产生至少一第二数字信号；以及
一双向传输模块，耦接该信号采样/反采样模块，用以输出该第一采样差动信号，或将接收到的该第二采样差动信号传给该信号采样/反采样模块。
2.如权利要求1所述的传送器，其特征在于，该多对差动数据信号中更具有一第三对差动数据信号，该差动信号处理模块输出该第一对合成信号于一第一对差动传输线上、输出该第二对合成信号于一第二对差动传输线上、以及输出该第三对差动数据信号于一第三对差动传输线上，该双向传输模块亦耦接至一第四对差动传输线，并通过该第四对差动传输线输出该第一采样差动信号以及接收该第二采样差动信号。
3.如权利要求1所述的传送器，其特征在于，其耦接至一电子装置，该电子装置用以提供该多对差动数据信号及该对差动时脉信号与该至少一第一数字信号，并接收该至少一第二数字信号。
4.如权利要求1所述的传送器，其特征在于，该差动信号处理模块包含：
一第一增益单元，用以接收并增益该第一时脉信号；以及
一第二增益单元，用以接收并增益该第二时脉信号。
5.如权利要求4所述的传送器，其特征在于，该差动信号处理模块更包含：
一第一合成单元，耦接至该第一增益单元，用以将该第一对差动数据信号与该增益后的第一时脉信号合成为该第一对合成信号；以及
一第二合成单元，耦接至该第二增益单元，用以将该第二对差动数据信号与该增益后的第二时脉信号合成为该第二对合成信号。
6.如权利要求5所述的传送器，其特征在于，该差动信号处理模块更包含：
一第一放大单元，耦接至该第一合成单元，用以放大该第一对合成信号；
一第二放大单元，耦接至该第二合成单元，用以放大该第二对合成信号；以及
一第三放大单元，用以放大该多对差动数据信号中未受合成处理的至少一对差动数据信号。
7.一种接收器，包含：
一差动信号处理模块，其接收一第一对合成信号以及一第二对合成信号，该差动信号处理模块将该第一对合成信号分离成一第一对差动数据信号以及一第一时脉信号、将该第二对合成信号分离成一第二对差动数据信号以及一第二时脉信号，以及将该第一时脉信号与第二时脉信号合成以形成一对差动时脉信号；
一信号采样/反采样模块，用以对一第一采样差动信号进行反采样以产生至少一第一数字信号，或对至少一第二数字信号进行采样以产生一第二采样差动信号；以及
一双向传输模块，其与该信号采样/反采样模块相耦接，用以将接收到的该第一采样差动信号输出给该信号采样/反采样模块，或由该信号采样/反采样模块接收并输出该第二采样差动信号。
8.如权利要求7所述的接收器，其特征在于，该差动信号处理模块由一第一对差动传输线接收该第一对合成信号、由一第二对差动传输线接收该第二对合成信号以及由一第三对差动传输线接收出一第三对差动数据信号，该双向传输模块耦接至一第四对差动传输线，并通过该第四对差动传输线接收该第一采样差动信号及输出该第二采样差动信号。
9.如权利要求8所述的接收器，其特征在于，其是耦接至一电子装置，该电子装置用以接收该差动信号处理模块输出的该第一对差动数据信号、该第二对差动数据信号、该第三对差动数据信号、该对差动时脉信号以及该信号采样/反采样模块输出的该至少一第一数字信号，该电子装置更输出该至少一第二数字信号给该信号采样/反采样模块。
10.如权利要求7所述的接收器，其特征在于，该差动信号处理模块包含：
一第一运算单元，用以运算处理该第一对合成信号以形成该第一对差动数据信号；以及
一第二运算单元，用以运算处理该第二对合成信号以形成该第二对差动数据信号。
11.如权利要求7所述的接收器，其特征在于，该差动信号处理模块包含：
一第一加法单元，用以将该第一对合成信号彼此运算，以还原为该第一时脉信号；
一第二加法单元，用以将该第二对合成信号彼此运算，以还原为该第二时脉信号；
一第三运算单元，耦接至该第一加法单元与该第二加法单元，用以将该第一时脉信号以及该第二时脉信号合成该对差动时脉信号；以及
一增益单元，耦接至该第三运算单元，用以调整该对差动时脉信号的增益值。
12.如权利要求7所述的接收器，其特征在于，该差动信号处理模块更包含：
一信号补偿单元，用以对该第一对差动数据信号、该第二对差动数据信号及该对差动时脉信号进行信号补偿。
13.一种信号传输装置，包含：
一传送器，其是具有一第一差动信号处理模块、一第一信号采样/反采样模块以及一第一双向传输模块，该传送器用以接收多对差动数据信号、一对差动时脉信号、至少一第一数字信号及一第二采样差动信号，该对差动时脉信号包含一第一时脉信号及一第二时脉信号，该第一差动信号处理模块将该多对差动数据信号中的一第一对差动数据信号与该第一时脉信号合成以形成一第一对合成信号，并将该多对差动数据信号中的一第二对差动数据信号与该第二时脉信号合成以形成一第二对合成信号，该第一信号采样/反采样模块亦对至少一第一数字信号进行采样以产生并输出一第一采样差动信号，或接收一第二采样差动信号并对该第二采样差动信号进行反采样以产生至少一第二数字信号，该第一双向传输模块输出该第一采样差动信号，或将接收到的该第二采样差动信号传给该信号采样/反采样模块；
多对差动传输线，耦接至该传送器，该多对差动传输线包含一第一对差动传输线、一第二对差动传输线、一第三对差动传输线及一第四对差动传输线，该第一对差动传输线用以传输该第一对合成信号，该第二对差动传输线用以传输该第二对合成信号，该第三对差动传输线用以传输该多对差动数据信号中的一第三对差动数据信号，该第四对差动传输线用以传输该第一采样差动信号或该第二采样差动信号；以及
一接收器，其具有一第二差动信号处理模块、一第二信号采样/反采样模块以及一第二双向传输模块，该接收器耦接至该多对差动传输线，用以接收该第一对合成信号、该第二对合成信号、该第三对差动数据信号、以及该第一采样差动信号，该第二差动信号处理模块将该第一对合成信号分离成该第一对差动数据信号及该第一时脉信号、将该第二对合成信号分离成该第二对差动数据信号及该第二时脉信号、并将该第一时脉信号与第二时脉信号合成以形成该对差动时脉信号，该第二信号采样/反采样模块对该第一采样差动信号进行反采样以产生该至少一第一数字信号，或对该至少一第二数字信号进行采样以产生该第二采样差动信号，该第二双向传输模块将接收到的该第一采样差动信号输出给该信号采样/反采样模块，或由该信号采样/反采样模块接收并输出该第二采样差动信号给该第四对差动传输线。
14.如权利要求13所述的信号传输装置，其特征在于，该第一差动信号处理模块包含：
一第一合成单元，耦接至用以将第一时脉信号增益的一第一增益单元，该第一合成单元用以将该第一对差动数据信号与该增益后的第一时脉信号合成为该第一对合成信号；以及
一第二合成单元，耦接至用以将第二时脉信号增益的一第二增益单元，该第二合成单元用以将该第二对差动数据信号与该增益后的第二时脉信号合成为该第二对合成信号。
15.如权利要求14所述的信号传输装置，其特征在于，该第一差动信号处理模块更包含：
一第一放大单元，耦接至该第一合成单元，用以放大该第一对合成信号；
一第二放大单元，耦接至该第二合成单元，用以放大该第二对合成信号；以及
一第三放大单元，用以放大该多对差动数据信号中未受合成处理的至少一对差动数据信号。
16.如权利要求13所述的信号传输装置，其特征在于，该第二差动信号处理模块包含：
一第一运算单元，用以运算处理该第一对合成信号以形成该第一对差动数据信号；以及
一第二运算单元，用以运算处理该第二对合成信号以形成该第二对差动数据信号。
17.如权利要求13所述的信号传输装置，其特征在于，该第二差动信号处理模块包含：
一第一加法单元，用以将该第一对合成信号彼此运算，以还原为该第一时脉信号；
一第二加法单元，用以将该第二对合成信号彼此运算，以还原为该第二时脉信号；
一第三运算单元，耦接至该第一加法单元与该第二加法单元，用以将该第一时脉信号以及该第二时脉信号合成该对差动时脉信号；以及
一增益单元，耦接至该第三运算单元，用以调整该对差动时脉信号的增益值。
18.如权利要求13所述的信号传输装置，其特征在于，该多对差动传输线是由一CAT-5双绞线所构成。
19.如权利要求13所述的信号传输装置，其特征在于，该传送器耦接至一第一电子装置且该接收器耦接至一第二电子装置，该第一电子装置输出该多对差动数据信号及该对差动时脉信号与该至少一第一数字信号至该传送器，并从该传送器接收该至少一第二数字信号，该第二电子装置从该接收器接收该第一对差动数据信号、该第二对差动数据信号、该第三对差动数据信号、该对差动时脉信号以及该至少一第一数字信号，该第二电子装置输出该至少一第二数字信号给该接收器。
20.如权利要求19所述的信号传输装置，其特征在于，该传送器与该第一电子装置之间以及该接收器与该第二电子装置之间是通过一高解析多媒体接口或一数字视讯接口进行信号的传输。
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