CN102739315B

CN102739315B - 传输不同方向性信号的混合式传输系统

Info

Publication number: CN102739315B
Application number: CN201110084341.8A
Authority: CN
Inventors: 林约翰
Original assignee: KUANG HSING INTERNATIONAL Inc; NATEGARMI SYSTEM CO Ltd; Simula Technology Inc
Current assignee: KUANG HSING INTERNATIONAL Inc; NATEGARMI SYSTEM CO Ltd; Simula Technology Inc
Priority date: 2011-04-02
Filing date: 2011-04-02
Publication date: 2015-04-15
Anticipated expiration: 2031-04-02
Also published as: CN102739315A

Abstract

本发明提供一种传输不同方向性信号的混合式传输系统，尤指一种利用光纤及电气传输线传输不同方向性信号的混合式传输系统。该系统包括一主系统及一从系统，主系统通过第一电气传输线及第一光纤与混合式连接器相连，从系统通过第二电气传输线及第二光纤与混合式连接器相连，使主系统及从系统能通过混合式连接器在其间传输信号，第一及第二电气传输线负责传输主系统及从系统间的双向控制信号，第一及第二光纤负责传输由主系统传送至从系统的单向数据信号，双向控制信号包括主系统所产生的第一控制信号及从系统所产生的第二控制信号，第一控制信号由主系统传送至从系统，以控制从系统的动作，第二控制信号由从系统传送至主系统，以控制主系统的动作。

Description

传输不同方向性信号的混合式传输系统

技术领域

本发明是关于一种信号传输系统，尤指一种利用光纤及电气传输线传输不同方向性信号的混合式传输系统(hybrid transmission system)，该混合式传输系统利用电气传输线，传输一主系统(master system)及一从系统(slave system)间的双向控制信号(bi-directional controlsignal)，且利用光纤，传输由该主系统传送至该从系统的单向数据信号(uni-directional datasignal)。如此，不仅能轻易地将该混合式传输系统实现在传统的手持式电子装置上，且能大幅提高所述这些手持式电子装置的影像传输速率及品质，并大幅缩小该主系统及从系统间所使用的一混合式连接器(hybrid connector)的体积及复杂度。

背景技术

近年来，由于影像显示技术的不断进步，各式影音设备已为人们带来了前所未有的高画质视觉享受，基于消费者对高画质视频的强烈需求，及其所隐含的庞大商机，业者亦不断开发出各式先进的影音接口，用以连接一影音源(如：桌上型电脑、蓝光播放器等)及一显示设备(如：电脑显示器、液晶电视等)，其中尤以数字视频接口(Digital Visual Interface，以下简称DVI)及高清晰度多媒体接口(High Definition Multimedia Interface，以下简称HDMI)最受瞩目，且已逐渐成为市场主流，兹仅扼要介绍此二接口的特性及规格如下：

(1)数字视频接口(DVI)：是由Digital Display Working Group数码显示工作小组所制订一种视频接口标准，以期通过数字化的传送方式，提升电脑显示器的影像画面品质，目前已被广泛应用于液晶电视、数码投影机等显示设备上。一般言，DVI显示系统包括一传送器及一接收器，其中该传送器内建在一影像源(如：桌上型电脑、蓝光播放器等)的显示卡芯片中，该接收器则是一显示设备(如：电脑显示器、液晶电视等)上的一块电路，用以接受该传送器传来的数字影像信号，且对其进行解码后，再由该显示设备播放出来。DVI接口全部采用数字格式传输影像，以确保由一影像源传输到一显示设备的数字影像信号不易受到噪声干扰，进而能维持数字影像信号的完整性，以在该显示设备上呈现出更清晰的影像；反之，传统VGA接口(即传统15pin D型接头)先将一影像源产生的数字影像信号转换为模拟信号，再将模拟信号传送至一显示设备，最后，再通过该显示设备转换为数字影像信号，始予呈现出来，故传统VGA接口传送的影像信号不仅极易受到噪声干扰，亦会造成信号衰减，致其影像品质远较DVI接口为差。查，DVI接口连接器(connector)的端子(Pin)数，依单通道及双通道的不同，可为19～29支端子，且DVI接口的最大传输速率介于每秒3.7～7.4个亿位(Giga bit per second，以下简称Gbps)。

(2)高解晰度多媒体接口(HDMI)：是一种全数字化影像/声音传送接口，用以传送无压缩的音频信号及视频信号，且已被广泛应用于机上盒、DVD播放机、个人电脑、电视游乐器、综合扩大机、数字音响等影音源上，以作为所述这些影音源与电视机间的一共通的数据传输通道。HDMI接口的最大特色是整合影音信号一起传输，与传统影音分离传输不同，此外，它采用了非压缩式的数字数据传输，以有效降低数字与模拟转换中所造成的信号干扰与衰减，故与DVI接口相较，DVI接口的特性较适用于电脑显示器，HDMI接口则因结合了音频传输功能，更适宜于作为新一世代多媒体影音设备的传输接口。HDMI接口连接器的端子(Pin)数，依其连接器的规格(A-Type及B-Type)不同，可为19～29支端子，且HDMI接口的最大传输速率已超过每秒10个亿位(Gbps)以上。

据上所述可知，随着高画质数字影像技术的不断提升，各式影像源(或影音源)与显示设备间传输的数字影像(或影音)信号的数据流(streamline)数量已大幅增加，因此，若影像源(或影音源)与显示设备间的传输接口无法提供每秒1个亿位(Gbps)以上的传输速率，该显示设备上所呈现的影像品质及解晰度，势必将无法满足一般消费者对高画质影像的基本要求。

然而，由于前述DVI或HDMI接口均是应用至两个独立的影像源(或影音源)与显示设备间，作为传输数字影像(或影音)信号的接口，故DVI或HDMI接口连接器本身尺寸的大小、结构的复杂度及其内端子数量的多寡，对二独立的影像源(如：桌上型电脑、蓝光播放器等)与显示设备(如：电脑显示器、液晶电视等)的设计并无太大影响，惟，所述这些接口却因尺寸较大、结构较复杂且端子数量较多，而无法被应用至轻薄短小的各式手持式电子装置(如：笔记本电脑、移动电话及影音播放器等)中，以作为所述这些手持式电子装置中控制电路与显示电路间传输数字影像(或影音)信号的接口。

目前，各式手持式电子装置(如：笔记本电脑、移动电话及影音播放器等)几乎已成为人们日常生活及工作中不可或缺的工具，所述这些手持式电子装置中控制电路与显示电路间，用以传输数字影像(或影音)信号的接口，仍普遍使用传统RS-232或I²C接口，其中RS-232接口是美国电子工业联盟(EIA)制定的序列数据通讯的接口标准，被广泛应用于电脑串行端口的外设连线，其接口的最大传输速率原则上不超过每秒20,000位(bps)，I²C接口则是飞利浦公司为了让主机板、嵌入式系统或手机能连接至低速周边装置，而在1980年代发展出的内部电路整合接口，是一种串行通讯总线，使用多主从(master and slave)架构，目前I²C接口的最大传输速率可达每秒3.4个百万位(Mega bit per second，以下简称Mbps)。由以上所述可知，在传统手持式电子装置中，用以在控制电路与显示电路间传输数字影像(或影音)信号的接口，无论采用RS-232或I²C接口，均已无法胜任传输高画质数字影像(或影音)信号(至少需每秒1个Gbps以上的传输速率)的重责大任。

故，如何设计出一种新颖的信号传输系统，不仅能轻易地被实现在前述传统的各式手持式电子装置上，且能大幅提高所述这些手持式电子装置的影像传输速率及品质，并大幅缩小所述这些手持式电子装置的控制电路与显示电路间所使用的一连接器的体积及复杂度，进而有效免除传统连接器因使用高频电气信号传输影像数据所造成的高频噪声干扰问题，即成为本发明在此亟欲解决的重要课题。

发明内容

有鉴于此，发明人依多年实务经验，并经过多次的实验及测试后，终于设计出本发明的一种利用光纤及电气传输线传输不同方向性信号的混合式传输系统(hybrid transmissionsystem)。

本发明的一目的，是将该混合式传输系统应用至一手持式电子装置(如：笔记本电脑、移动电话及影音播放器等)，该混合式传输系统包括一主系统(master system)及一从系统(slave system)，该主系统相当于手持式电子装置的一控制电路，该从系统相当于手持式电子装置的一显示电路，该主系统通过一第一电气传输线及一第一光纤，与一混合式连接器(hybrid connector)相连接，该从系统通过一第二电气传输线及一第二光纤，与该混合式连接器相连接，使得该主系统及从系统间能通过该混合式连接器，传输信号，其中该第一及第二电气传输线负责传输该主系统及从系统间的双向控制信号(bi-directional control signal)，该第一及第二光纤负责传输由该主系统传送至该从系统的单向数据信号(uni-directionaldata signal)。如此，由于该主系统能通过所述这些光纤，将大量的单向数据信号(如：影像或影音数据信号)，以极高的速率，传送至该从系统，但该主系统与从系统间仍通过传统的电气传输线，传输低速率的双向控制信号，故，业者仅需小幅变更该主系统与从系统间连接接口的规格，而无需大幅变动整个系统的设计，即能轻易地将该混合式传输系统实现在传统的手持式电子装置上，使得所述这些手持式电子装置不仅能具备极高的影像传输速率及品质，且因所述这些光纤取代了传统连接器中用以传输影像数据的大多数电气传输线及其对应的端子，不仅使该混合式连接器本身的结构复杂度得以大幅简化，进而大幅缩小该混合式连接器的体积，尚能有效免除传统连接器因使用高频电气信号传输影像数据所造成的高频噪声干扰问题。

本发明的另一目的，是该双向控制信号包括该主系统所产生的一第一控制信号及该从系统所产生的一第二控制信号，其中该第一控制信号是由该主系统传送至该从系统，用以控制该从系统的动作，该第二控制信号是由该从系统传送至该主系统，用以控制该主系统的动作。

本发明的又一目的，是该第一及第二控制信号的传输速率为每秒十个百万位(即，10Mbps以下)，该单向数据信号是一高速数据信号，该高速数据信号的传输速率为每秒一个亿位以上(即，1Gbps以上)。

本发明的又另一目的，是该主系统包括一主电路(master circuit)、一时脉控制芯片(clock)、一主串行接口控制器(Master Serial Interface Controller)、一串化芯片(Serializer)及一光信号发射芯片(Optical Transmitter)，其中该主电路除能产生该第一控制信号外，尚能分别产生一参考时脉信号及该高速数据信号；该时脉控制芯片是与该主电路相连接，以接收该主电路传来的该参考时脉信号，且据以分别产生一低速时脉信号及一高速时脉信号；该主串行接口控制器，是分别与该时脉控制芯片及该主电路相连接，以接收该时脉控制芯片传来的该低速时脉信号，且根据该低速时脉信号，将该主电路传来的该第一控制信号转换成能通过电气传输线传输的格式，且通过该第一电气传输线传输至该混合式连接器；该串化芯片分别与该时脉控制芯片及该主电路相连接，以接收该时脉控制芯片传来的该高速时脉信号，且根据该高速时脉信号，将该主电路传来的该高速数据信号转换成能通过光纤传输的格式；及该光信号发射芯片，与该串化芯片相连接，以接收该串化芯片传来的高速数据信号，且通过该第一光纤发射至该混合式连接器。

本发明的又另一目的，是该从系统包括一光信号接收芯片(Optical receiver)、一时脉及数据回复芯片(clock and data recovery，简称CDR)、一解串化芯片(Deserializer)、一从串行接口控制器(Slave Serial Interface Controller)及一从电路(slave circuit)所组成，其中该光信号接收芯片通过该第二光纤，与该混合式连接器相连接，以接收该主系统传来的高速数据信号；该时脉及数据回复芯片与该光信号接收芯片相连接，以接收该光信号接收芯片传来的高速数据信号，且据以产生一回复时脉信号；该解串化芯片与该时脉及数据回复芯片相连接，以接收该时脉及数据回复芯片传来的高速数据信号，且根据该时脉及数据回复芯片所产生的该回复时脉信号，将该高速数据信号转换成该从系统能使用的格式；该从串行接口控制器通过该第二电气传输线，与该混合式连接器相连接，以接收该主系统传来的该第一控制信号，且将该第一控制信号转换成该从系统能使用的格式；及该从电路与该解串化芯片相连接，以接收该解串化芯片传来的该高速数据信号，且与该从串行接口控制器相连接，以接收该从串行接口控制器传来的该第一控制信号，或将所产生的该第二控制信号，依序通过该从串行接口控制器、该第二电气传输线及该混合式连接器，传输至该主系统。

本发明的又另一目的，是该主电路尚能产生一低速数据信号(如：音频数据信号)，且将该低速数据信号传送至该主串行接口控制器，该主串行接口控制器能根据该低速时脉信号，将该主电路传来的该低速数据信号转换成能通过电气传输线传输的格式，且通过该第一电气传输线传输至该混合式连接器，使得该从串行接口控制器能通过该第二电气传输线，接收该混合式连接器传来的该低速数据信号，且将该低速数据信号转换成该从系统能使用的格式，并传送至该从电路，其中该低速数据信号的传输速率为每秒十个百万位以下(即，10Mbps以下)。

本发明的又另一目的，是该从系统尚包括一电压控制振荡芯片(voltage-controlledoscillator，以下简称VCO)，与该从串行接口控制器相连接，以根据该从串行接口控制器自该低速数据信号所获得的该低速时脉信号，计算且产生该高速时脉信号，以令该时脉及数据回复芯片能根据该电压控制振荡芯片传来的该高速时脉信号，产生一回复时脉信号，使得该解串化芯片根据该回复时脉信号，将该时脉及数据回复芯片传来的高速数据信号转换成该从系统能使用的格式。

当业内人员将本发明提供的混合式传输系统应用至一手持式电子装置(如：笔记本电脑、移动电话及影音播放器等)时，由于该主系统(相当于手持式电子装置的一控制电路)能通过所述这些光纤，将大量的单向数据信号(如：影像或影音数据信号)，以极高的速率，传送至该从系统(相当于手持式电子装置的一显示电路)，但该主系统与从系统间仍通过传统的所述这些电气传输线，传输低速率的双向控制信号(或单向的音频数据信号)，故，业者仅需小幅变更该主系统与从系统间连接接口的规格，而无需大幅变动整个系统的设计，即能轻易地将该混合式传输系统实现在传统的手持式电子装置上，使得所述这些手持式电子装置不仅能具备极高的影像传输速率及品质，且因所述这些光纤取代了传统连接器中用以传输影像数据的大多数电气传输线及其对应的端子，不仅使该混合式连接器本身的结构复杂度得以大幅简化，进而大幅缩小了该混合式连接器的体积，尚能有效免除传统连接器因使用高频电气信号传输影像数据所造成的高频噪声干扰问题。

附图说明

图1是本发明的第一个较佳实施例的系统架构示意图；

图2是本发明的第二个较佳实施例的系统架构示意图；

图3是本发明的第三个较佳实施例的系统架构示意图；

图4是图1所示的第一个较佳实施例的电路方块示意图；

图5是本发明的第四个较佳实施例的电路方块示意图；

图6是本发明的前述实施例中主串行接口控制器及从串行接口控制器间采用传统RS-232接口连线的电路方块示意图；

图7是本发明的前述实施例中主串行接口控制器及从串行接口控制器间采用传统I²C接口连线的电路方块示意图；

图8是本发明的前述实施例中混合式连接器采用传统RS-232接口规格的实施态样示意图；

图9是本发明的前述实施例中混合式连接器采用传统第一种I²C接口规格的实施态样示意图；及

图10是本发明的前述实施例中混合式连接器采用传统第二种I²C接口规格的实施态样。

附图标号：

混合式传输系统 ……10、50

主系统 ……20

主电路 ……201

时脉控制芯片 ……202

主串行接口控制器 ……203

串化芯片 ……204

光信号发射芯片 ……205

第一电气传输线 ……21、21’、21”

第一光纤 ……22

从系统 ……30

从电路 ……301

从串行接口控制器 ……303

解串化芯片 ……304

光信号接收芯片 ……305

时脉及数据回复芯片……306

电压控制振荡芯片 ……307

第二电气传输线 ……31、31’、31”

第二光纤 ……32

混合式连接器 ……40、80、90、100

公连接器 ……41

母连接器 ……42

第一混合式连接器 ……43

第二混合式连接器 ……44

第三光纤 ……52

第三电气传输线 ……51

混合式缆线 ……70

第四电气传输线 ……71

第四光纤 ……72

脚位 ……801～805、901～915、101～108

第一时脉线 ……C₁

第二时脉线 ……C₂

第三时脉线 ……C₃

第四时脉线 ……C₄

第五时脉线 ……C₅

第六时脉线 ……C₆

第一主总线 ……M₁

第二主总线 ……M₂

第三主总线 ……M₃

第一从总线 ……S₁

第二从总线 ……S₂

第三从总线 ……S₃

具体实施方式

为便于对本发明的目的、电路架构及其功效，能有更进一步的认识与了解，兹列举若干实施例且配合附图，详细说明如下：

本发明是一种利用光纤及电气传输线传输不同方向性信号的混合式传输系统(hybridtransmission system)，请参阅图1所示的第一个较佳实施例，该混合式传输系统10应用至一手持式电子装置(如：笔记本电脑、移动电话及影音播放器等)，包括一主系统(mastersystem)20及一从系统(slave system)30，该主系统20相当于手持式电子装置的一控制电路，该从系统30相当于手持式电子装置的一显示电路，该主系统20通过一第一电气传输线21及一第一光纤22，与一混合式连接器40(hybrid connector)相连接，该从系统30通过一第二电气传输线31及一第二光纤32，与该混合式连接器40相连接，使得该主系统20及从系统30间能通过该混合式连接器40，传输信号，其中该混合式连接器40是由一公连接器(或母连接器)41及一母连接器42(或公连接器)相互插接而成一体，使得该第一及第二电气传输线21、31能彼此连接，共同负责传输该主系统20及从系统30间的双向控制信号(bi-directional control signal)，且使该第一及第二光纤22、32能彼此连接，以共同负责传输由该主系统20传送至该从系统30的单向数据信号(uni-directional data signal)。

在第一个较佳实施例中，再请参阅图1所示，该双向控制信号包括该主系统20所产生的一第一控制信号及该从系统30所产生的一第二控制信号，其中该第一控制信号是由该主系统20传送至该从系统30，用以控制该从系统30的动作，该第二控制信号是由该从系统30传送至该主系统20，用以控制该主系统20的动作，该第一及第二控制信号的传输速率为每秒十个百万位以下，该单向数据信号则是一高速数据信号，该高速数据信号的传输速率为每秒一个亿位以上。

如此，由于该主系统20能通过所述这些光纤22、32，将大量的单向数据信号(如：影像或影音数据信号)，以极高的速率，传送至该从系统30，故能大幅提高该主系统20及从系统30间的影像数据信号的传输速率及品质，进而使手持式电子装置能具备呈现高画质影像的能力。另，由于，该主系统20与从系统30间仍通过传统的电气传输线21、31，传输低速率的双向控制信号，故，业者仅需小幅变更该主系统20与从系统30间连接接口的规格，而无需大幅变动整个系统的设计，即能轻易地将该混合式传输系统10实现在传统的手持式电子装置上。此外，由于所述这些光纤22、32取代了传统RS-232或I²C接口中用以传输影像数据的大多数电气传输线及其对应的端子，不仅使该混合式连接器40本身的结构复杂度得以大幅简化，进而大幅缩小了该混合式连接器40的体积，尚能有效免除传统RS-232或I²C连接器因需使用高频电气信号传输影像数据所造成的高频噪声干扰问题。

为了更进一步简化图1所示的该混合式传输系统10，在本发明的第二个较佳实施例中，请参阅图2所示，该混合式传输系统50的该主系统20及从系统30间直接通过一第三电气传输线51相连接，以传输由该主系统20传送至该从系统30的单向数据信号，且直接通过一第三光纤52，传输该主系统20及从系统30间的双向控制信号，如此，即能完全省略图1所示的该混合式连接器40的设置成本及占用空间，以达成简化图1所示的该混合式传输系统10的目的。

在本发明的第三个较佳实施例中，请参阅图1及图3所示，亦可依系统中各元件的实际配置需求，使图1所示的该主系统20的第一电气传输线21及第一光纤22，与一第一混合式连接器43(包括公连接器及母连接器)相连接，并使图1所示的该从系统30的第二电气传输线31及第二光纤32，与一第二混合式连接器44(包括母连接器及公连接器)相连接，且该第一及第二混合式连接器43、44间是通过一混合式缆线(hybrid cable)70相连接，以通过该混合式缆线70内的一第四电气传输线71及一第四光纤72，分别使该第一及第二混合式连接器43、44彼此连接，以使该第一及第二电气传输线21、31彼此连接，共同负责传输该主系统20及从系统30间的双向控制信号，且使该第一及第二光纤22、32彼此连接，共同负责传输由该主系统20传送至该从系统30的单向数据信号。如此，即能通过该混合式缆线70的设计，大幅增加该主系统20及从系统30间相对位置的设计弹性。

兹仅以图1所示的第一个较佳实施例为例，揭示其细部构成如图4所示，至于，第二及三个较佳实施例的细部构成则参照图4所示，而不再逐一赘述。请参阅图4所示，该主系统20包括一主电路201(master circuit)、一时脉控制芯片202(clock)、一主串行接口控制器203(Master Serial Interface Controller)、一串化芯片204(Serializer)及一光信号发射芯片205(Optical Transmitter)，其中该主电路201不仅能产生该第一控制信号，尚能分别产生一参考时脉信号及该高速数据信号(如：影像或影音数据信号)；该时脉控制芯片202通过一第一时脉线C₁，与该主电路201相连接，以接收该主电路201传来的该参考时脉信号，且据以分别产生一低速时脉信号及一高速时脉信号；该主串行接口控制器203通过一第二时脉线C₂及一第一主总线M₁，分别与该时脉控制芯片202及该主电路201相连接，以接收该时脉控制芯片202传来的该低速时脉信号，且根据该低速时脉信号，将该主电路201传来的该第一控制信号转换成能通过电气传输线传输的格式，且通过该第一电气传输线21’传输至该混合式连接器40；该串化芯片204通过一第三时脉线C₃及一第三主总线M₃，分别与该时脉控制芯片202及该主电路201相连接，以接收该时脉控制芯片202传来的该高速时脉信号，且根据该高速时脉信号，将该主电路201传来的该高速数据信号转换成能通过光纤传输的格式；该光信号发射芯片205与该串化芯片204相连接，以将该串化芯片204传来的高速数据信号转换成光信号，且通过该第一光纤22发射至该混合式连接器40。

再参阅图4所示，该从系统30包括一光信号接收芯片305(Optical receiver)、一时脉及数据回复芯片306(clock and data recovery，以下简称CDR)、一解串化芯片304(Deserializer)、一从串行接口控制器303(Slave Serial Interface Controller)及一从电路301(slave circuit)所组成，其中该光信号接收芯片305通过该第二光纤32，与该混合式连接器40相连接，以将该主系统20传来的高速数据信号转换成电气信号；该时脉及数据回复芯片306与该光信号接收芯片305相连接，以接收该光信号接收芯片305传来的高速数据信号，且据以产生一回复时脉信号；该解串化芯片304与该时脉及数据回复芯片306相连接，以接收该时脉及数据回复芯片306传来的高速数据信号，且通过一第四时脉线C₄，接收该时脉及数据回复芯片306所产生的该回复时脉信号，并根据该回复时脉信号，将该高速数据信号转换成该从电路301能使用的格式；该从串行接口控制器303通过该第二电气传输线31’，与该混合式连接器40相连接，以接收该主系统20传来的该第一控制信号，且将该第一控制信号转换成该从电路301能使用的格式；该从电路301通过一第一从总线S₁，与该从串行接口控制器303相连接，以接收该从串行接口控制器303传来的该第一控制信号，或将所产生的该第二控制信号，依序通过该从串行接口控制器303、该第二电气传输线31’及该混合式连接器40，传输至该主系统20；该从电路301并通过一第三从总线S₃，与该解串化芯片304相连接，以接收该解串化芯片304传来的该高速数据信号。

在本发明的第一个较佳实施例中，若该高速数据信号仅为一影像数据信号(不包括音频数据信号)，再参阅图4所示，则该主电路201尚能产生一单向(uni-directional)的低速数据信号(即，音频数据信号)，且通过一第二主总线M₂，将该低速数据信号传送至该主串行接口控制器203，该主串行接口控制器203会根据该时脉控制芯片202所产生的该低速时脉信号，将该主电路201传来的该低速数据信号转换成能通过电气传输线传输的格式，且通过该第一电气传输线21”传输至该混合式连接器40，使得该从串行接口控制器303能通过该第二电气传输线31”，接收该混合式连接器40传来的该低速数据信号，且将该低速数据信号转换成该从系统30能使用的格式，并且通过一第二从总线S₂，传送至该从电路301，其中该低速数据信号的传输速率亦为每秒十个百万位以下。

参阅图5所示，是本发明的第四个较佳实施例，其中该从系统30尚包括一电压控制振荡芯片307(voltage-controlled oscillator，简称VCO)，该电压控制振荡芯片307通过一第五时脉线C₅，与该从串行接口控制器303相连接，以根据该从串行接口控制器303自该低速数据信号所获得的该低速时脉信号，计算且产生该高速时脉信号，该电压控制振荡芯片307并通过一第六时脉线C₆，与该时脉及数据回复芯片306相连接，以令该时脉及数据回复芯片306能根据该电压控制振荡芯片307传来的该高速时脉信号，产生一回复时脉信号，再通过该第四时脉线C₄，传送至该解串化芯片304，以使该解串化芯片304能根据该时脉及数据回复芯片306传来的高速数据信号及其所产生的该回复时脉信号，将该高速数据信号转换成该从电路301能使用的格式，并通过该第三从总线S₃，传送至该从电路301。

本发明为了使前述实施例的该混合式传输系统10能被轻易地实现在传统的手持式电子装置上，而无需大幅变动整个系统的设计，再参阅图4及图5所示，该主系统20及从系统30中该主串行接口控制器203及从串行接口控制器303间的连线接口，仍可采用传统的RS-232或I²C接口规格，以通过传统的电气传输线及端子，传输该双向控制信号(及单向的该低速数据信号)。

当本发明采用传统RS-232接口时，参阅图6所示可知，该主串行接口控制器203及从串行接口控制器303间，仅有三种信号接脚相连接，也就是，该主串行接口控制器203的信号传送脚TX连接至该从串行接口控制器303的信号接收脚RX，以将前述实施例中由该主系统20所产生的该第一控制信号(及单向的该低速数据信号)传送至该从系统30；该主串行接口控制器203的信号接收脚RX连接至该从串行接口控制器303的信号传送脚TX，以将前述实施例中由该从系统30所产生的该第二控制信号传送至该主系统20；该主串行接口控制器203的接地脚GROUND则连接至该从串行接口控制器303的接地脚GROUND。

当本发明采用传统I²C接口时，参阅图7所示可知，该主串行接口控制器203及从串行接口控制器303间，最多仅有六种信号接脚相连接，也就是，二者的SD、SCLK、CS、INT、SOUND_ID及GROUND等对应接脚，彼此相连，其中该SD接脚根据SCLK接脚所产生的同步时脉(synchronized clock)，进行串行双向信号(Serial bi-directional signal)的同步(sychronized)传输，以将前述实施例中由该主系统20所产生的第一控制信号(及单向的该低速数据信号)传送至该从系统30，或将由该从系统30所产生的第二控制信号传送至该主系统20；该CS、INT及SOUND_ID等接脚可选择使用(optional)的接脚，其中该CS接脚传送的信号表示该主系统20准备传送该第一控制信号(及单向的该低速数据信号)至该从系统30，或表示该主系统20准备接收该从系统30传来的该第二控制信号，该INT接脚表示该从系统30欲传送该第二控制信号至该主系统20，该SOUND_ID接脚表示音频数据信号(即，单向的该低速数据信号)的传输速率，可为SCLK接脚所产生的同步时脉频率的1/n，也就是，每n个同步时脉信号，将产生一个音频数据信号，以执行由该主系统20传送该低速数据信号至该从系统30的单向传输。

据上所述，无论本发明采用传统RS-232或I²C接口，再参阅图6及图7所示，执行该主串行接口控制器203及从串行接口控制器303间控制信号的双向传输(及低速数据信号的单向传输)所使用的电气传输线21、31及其对应的端子数量，实极为有限，另，由于本发明的前述光纤22、32已取代了传统RS-232或I²C接口中用以执行该主串行接口控制器203及从串行接口控制器303间高速数据信号(如：影像或影音数据信号)单向传输所使用的大量电气传输线及其对应的端子数量，故本发明确实能大幅简化前述实施例中该混合式连接器40的结构复杂度，进而大幅缩小该混合式连接器40的体积，使得本发明的该混合式传输系统能更轻易地被实现在轻薄短小的手持式电子装置上。为能清楚揭示该混合式连接器的结构，特针对本发明采用传统RS-232或I²C接口时各该混合式连接器的实施态样详细说明如下：

(1)RS-232规格的混合式连接器：参阅图8所示，该混合式连接器80仅有五个信号脚位，其中第一脚位801是供图1及图3所示光纤22及32相连接的对应脚位，第二及三脚位802及803供图6所示该主串行接口控制器203的接地脚GROUND与该从串行接口控制器303的接地脚GROUND相连接的对应脚位，第四及五脚位804及805是供图6所示该主串行接口控制器203的信号传送脚TX与该从串行接口控制器303的信号接收脚RX，及该主串行接口控制器203的信号接收脚RX与该从串行接口控制器303的信号传送脚TX，相互连接的对应脚位。

(2)第一种I²C接口规格的混合式连接器：参阅图9所示，该混合式连接器90仅有十五个信号脚位，其中第一脚位901是供第1及3图所示光纤22及32相连接的对应脚位，其它电气传输线所对应的脚位用以传送差动信号(differential signal)，其中第二及三脚位902及903是供图7所示该主串行接口控制器203的第一组接地脚GROUND与该从串行接口控制器303的第一组接地脚GROUND相连接的对应脚位，第四及五脚位904及905是供图7所示该主串行接口控制器203的SD接脚(接收SD+及SD-差动信号)与该从串行接口控制器303的SD接脚(传送SD+及SD-差动信号)相连接的对应脚位，第六及七脚位906及907是供图7所示该主串行接口控制器203的SCLK接脚(传送SCLK+及SCLK-差动信号)与该从串行接口控制器303的SCLK接脚(接收SCLK+及SCLK-差动信号)相连接的对应脚位，第八及九脚位908及909是供该主串行接口控制器203的第二组接地脚GROUND与该从串行接口控制器303的第二组接地脚GROUND相连接的对应脚位，第十及十一脚位910及911是供图7所示该主串行接口控制器203的CS接脚(传送CS+及CS-差动信号)与该从串行接口控制器303的CS接脚(接收CS+及CS-差动信号)相连接的对应脚位，第十二及十三脚位912及913是供图7所示该主串行接口控制器203的INT接脚(接收INT+及INT-差动信号)与该从串行接口控制器303的INT接脚(传送INT+及INT-差动信号)相连接的对应脚位，第十四及十五脚位914及915是供图7所示该主串行接口控制器203的SOUND_ID接脚(传送SOUND_ID+及SOUND_ID-差动信号)与该从串行接口控制器303的SOUND_ID接脚(接收SOUND_ID+及SOUND_ID-差动信号)相连接的对应脚位。

(3)第二种I²C接口规格的混合式连接器：参阅图10所示，该混合式连接器100仅有八个信号脚位，其中第一脚位101是供图1及图3所示光纤22及32相连接的对应脚位，其它电气传输线所对应的脚位用以传送逻辑电位信号(logical level signal)，其中第二脚位102是供图7所示该主串行接口控制器203的第一组接地脚GROUND与该从串行接口控制器303的第一组接地脚GROUND相连接的对应脚位，第三脚位103是供图7所示该主串行接口控制器203的SD接脚(接收SD逻辑电位信号)与该从串行接口控制器303的SD接脚(传送SD逻辑电位信号)相连接的对应脚位，第四脚位104是供图7所示该主串行接口控制器203的SCLK接脚(传送SCLK逻辑电位信号)与该从串行接口控制器303的SCLK接脚(接收SCLK逻辑电位信号)相连接的对应脚位，第五脚位105是供该主串行接口控制器203的第二组接地脚GROUND与该从串行接口控制器303的第二组接地脚GROUND相连接的对应脚位，第六脚位106是供图7所示该主串行接口控制器203的CS接脚(传送CS逻辑电位信号)与该从串行接口控制器303的CS接脚(接收CS逻辑电位信号)相连接的对应脚位，第七脚位107是供图7所示该主串行接口控制器203的INT接脚(接收INT逻辑电位信号)与该从串行接口控制器303的INT接脚(传送INT逻辑电位信号)相连接的对应脚位，第八脚位108是供图7所示该主串行接口控制器203的SOUND_ID接脚(传送SOUND_ID逻辑电位信号)与该从串行接口控制器303的SOUND_ID接脚(接收SOUND_ID逻辑电位信号)相连接的对应脚位。

据上所述，再请参阅图1及图3所示，当本发明的该混合式传输系统10被应用至一手持式电子装置(如：笔记本电脑、移动电话及影音播放器等)时，由于该主系统20(相当于手持式电子装置的控制电路)能通过所述这些光纤22、32，将大量的单向数据信号(如：影像数据信号)，以极高的速率，传送至该从系统30(相当于手持式电子装置的显示电路)，但该主系统20与从系统30间仍通过传统的电气传输线21、31，传输低速率的双向控制信号，故，业者仅需小幅变更该主系统20与从系统30间的接口规格如上述，而无需大幅变动整个系统的设计，即能轻易地将该混合式传输系统10实现在传统的手持式电子装置上，使得所述这些手持式电子装置不仅能具备极高的影像传输速率及品质，尚因所述这些光纤22、32取代了传统RS-232或I²C接口中大部份的电气端子及传输线，再请参阅图6～图10所示，故本发明亦大幅地简化了前述实施例中该混合式连接器40、43、44及混合式缆线70的结构复杂度，进而使该混合式连接器40、43、44本身的体积得以大幅缩小，以有效免除传统连接器因需使用高频电气信号传输前述影像数据所造成的高频噪声干扰问题。

以上所述，仅为本发明的若干较佳实施例，本发明所主张的权利范围，并不局限于此。本领域的技术人员，依据本发明所揭露的技术内容，可轻易思及的等效变化，均不脱离本发明所保护的范畴。

Claims

1.一种利用光纤及电气传输线传输不同方向性信号的混合式传输系统，其特征在于，所述混合式传输系统包括一主系统及一从系统，所述主系统通过一第一电气传输线及一第一光纤，与一混合式连接器相连接，所述从系统通过一第二电气传输线及一第二光纤，与所述混合式连接器相连接，使得所述主系统及从系统间能通过所述混合式连接器，在其间传输信号，其中所述第一及第二电气传输线负责传输所述主系统及从系统间的双向控制信号，所述第一及第二光纤负责传输由所述主系统传送至所述从系统的单向数据信号，所述双向控制信号包括所述主系统所产生的一第一控制信号及所述从系统所产生的一第二控制信号，所述第一控制信号由所述主系统传送至所述从系统，用以控制所述从系统的动作，所述第二控制信号是由所述从系统传送至所述主系统，用以控制所述主系统的动作。

2.如权利要求1所述的混合式传输系统，其特征在于，所述第一及第二控制信号的传输速率为每秒十个百万位以下。

3.如权利要求2所述的混合式传输系统，其特征在于，所述单向数据信号是一高速数据信号，所述高速数据信号的传输速率为每秒一个亿位以上。

4.如权利要求3所述的混合式传输系统，其特征在于，所述主系统包括：

一主电路，能产生所述第一控制信号，所述主电路尚能分别产生一参考时脉信号及所述高速数据信号；

一时脉控制芯片，与所述主电路相连接，以接收所述主电路传来的所述参考时脉信号，且据以分别产生一低速时脉信号及一高速时脉信号；

一主串行接口控制器，分别与所述时脉控制芯片及所述主电路相连接，以接收所述时脉控制芯片传来的所述低速时脉信号，且根据所述低速时脉信号，将所述主电路传来的所述第一控制信号转换成能通过电气传输线传输的格式，且通过所述第一电气传输线传输至所述混合式连接器；

一串化芯片，分别与所述时脉控制芯片及所述主电路相连接，以接收所述时脉控制芯片传来的所述高速时脉信号，且根据所述高速时脉信号，将所述主电路传来的所述高速数据信号转换成能通过光纤传输的格式；及

一光信号发射芯片，与所述串化芯片相连接，以接收所述串化芯片传来的高速数据信号，且通过所述第一光纤，发射至所述混合式连接器。

5.如权利要求4所述的混合式传输系统，其特征在于，所述从系统包括：

一光信号接收芯片，通过所述第二光纤，与所述混合式连接器相连接，以接收所述主系统传来的高速数据信号；

一时脉及数据回复芯片，与所述光信号接收芯片相连接，以接收所述光信号接收芯片传来的高速数据信号，且据以产生一回复时脉信号；

一解串化芯片，与所述时脉及数据回复芯片相连接，以接收所述时脉及数据回复芯片传来的高速数据信号，且根据所述时脉及数据回复芯片所产生的所述回复时脉信号，将所述高速数据信号转换成所述从系统能使用的格式；

一从串行接口控制器，通过所述第二电气传输线，与所述混合式连接器相连接，以接收所述主系统传来的所述第一控制信号，且将所述第一控制信号转换成所述从系统能使用的格式；及

一从电路，与所述解串化芯片相连接，以接收所述解串化芯片传来的所述高速数据信号，且与所述从串行接口控制器相连接，以接收所述从串行接口控制器传来的第一控制信号，或将所产生的所述第二控制信号，依序通过所述从串行接口控制器、所述第二电气传输线、所述混合式连接器及所述主串行接口控制器，传输至所述主电路。

6.如权利要求5所述的混合式传输系统，其特征在于，所述主电路尚能产生一低速数据信号，且将所述低速数据信号传送至所述主串行接口控制器，所述主串行接口控制器能根据所述低速时脉信号，将所述主电路传来的所述低速数据信号转换成能通过电气传输线传输的格式，且通过所述第一电气传输线传输至所述混合式连接器，使得所述从串行接口控制器能通过所述第二电气传输线，接收所述混合式连接器传来的所述低速数据信号，且将所述低速数据信号转换成所述从系统能使用的格式，并传送至所述从电路，其中所述低速数据信号的传输速率为每秒十个百万位以下。

7.如权利要求4所述的混合式传输系统，其特征在于，所述主电路尚能产生一低速数据信号，且将所述低速数据信号传送至所述主串行接口控制器，所述主串行接口控制器能根据所述低速时脉信号，将所述主电路传来的所述低速数据信号转换成能通过电气传输线传输的格式，且通过所述第一电气传输线传输至所述混合式连接器，其中所述低速数据信号的传输速率为每秒十个百万位以下。

8.如权利要求7所述的混合式传输系统，其特征在于，所述从系统包括：

一从串行接口控制器，通过所述第二电气传输线，与所述混合式连接器相连接，以接收所述主系统传来的所述第一控制信号及低速数据信号，且将所述第一控制信号及低速数据信号转换成所述从系统能使用的格式；

一电压控制振荡芯片，与所述从串行接口控制器相连接，以根据所述从串行接口控制器自所述低速数据信号所获得的所述低速时脉信号，计算且产生所述高速时脉信号；

一时脉及数据回复芯片，分别与所述光信号接收芯片及所述电压控制振荡芯片相连接，以接收所述光信号接收芯片传来的高速数据信号，且根据所述电压控制振荡芯片传来的所述高速时脉信号，产生一回复时脉信号；

一解串化芯片，与所述时脉及数据回复芯片相连接，以接收所述时脉及数据回复芯片传来的高速数据信号，且根据所述时脉及数据回复芯片所产生的所述回复时脉信号，将所述高速数据信号转换成所述从系统能使用的格式；及

一从电路，与所述解串化芯片相连接，以接收所述解串化芯片传来的所述高速数据信号，且与所述从串行接口控制器相连接，以接收所述从串行接口控制器传来的第一控制信号及低速数据信号，或将所产生的所述第二控制信号，依序通过所述从串行接口控制器、所述第二电气传输线、所述混合式连接器及所述主串行接口控制器，传输至所述主电路。

9.如权利要求6或8所述的混合式传输系统，其特征在于，所述高速数据信号是一影像数据信号。

10.如权利要求9所述的混合式传输系统，其特征在于，所述低速数据信号是一声音数据信号。

11.如权利要求10所述的混合式传输系统，其特征在于，设置在一手持式电子装置中。

12.一种利用光纤及电气传输线传输不同方向性信号的混合式传输系统，其特征在于，所述混合式传输系统包括一主系统及一从系统，所述主系统分别通过一电气传输线及一光纤，与所述从系统相连接，其中所述电气传输线负责传输所述主系统及从系统间的双向控制信号，所述光纤负责传输由所述主系统传送至所述从系统的单向数据信号，所述双向控制信号包括所述主系统所产生的一第一控制信号及所述从系统所产生的一第二控制信号，所述第一控制信号是由所述主系统传送至所述从系统，用以控制所述从系统的动作，所述第二控制信号是由所述从系统传送至所述主系统，用以控制所述主系统的动作。

13.如权利要求12所述的混合式传输系统，其特征在于，所述第一及第二控制信号的传输速率为每秒十个百万位以下。

14.如权利要求13所述的混合式传输系统，其特征在于，所述单向数据信号是一高速数据信号，所述高速数据信号的传输速率为每秒一个亿位以上。

15.如权利要求14所述的混合式传输系统，其特征在于，所述主系统包括：

一主串行接口控制器，分别与所述时脉控制芯片及所述主电路相连接，以接收所述时脉控制芯片传来的所述低速时脉信号，且根据所述低速时脉信号，将所述主电路传来的所述第一控制信号转换成能通过电气传输线传输的格式，且通过所述电气传输线传输至所述从系统；

一光信号发射芯片，与所述串化芯片相连接，以接收所述串化芯片传来的高速数据信号，且通过所述光纤，发射至所述从系统。

16.如权利要求15所述的混合式传输系统，其特征在于，所述从系统包括：

一光信号接收芯片，通过所述光纤，接收所述主系统传来的高速数据信号；

一从串行接口控制器，通过所述电气传输线，接收所述主系统传来的所述第一控制信号，且将所述第一控制信号转换成所述从系统能使用的格式；及

一从电路，与所述解串化芯片相连接，以接收所述解串化芯片传来的所述高速数据信号，且与所述从串行接口控制器相连接，以接收所述从串行接口控制器传来的第一控制信号，或将所产生的所述第二控制信号，依序通过所述从串行接口控制器、所述电气传输线及所述主串行接口控制器，传输至所述主电路。

17.如权利要求16所述的混合式传输系统，其特征在于，所述主电路尚能产生一低速数据信号，且将所述低速数据信号传送至所述主串行接口控制器，所述主串行接口控制器能根据所述低速时脉信号，将所述主电路传来的所述低速数据信号转换成能通过电气传输线传输的格式，且通过所述电气传输线传输至所述从系统，使得所述从串行接口控制器能通过所述电气传输线，接收所述主系统传来的所述低速数据信号，且将所述低速数据信号转换成所述从系统能使用的格式，并传送至所述从电路，其中所述低速数据信号的传输速率为每秒十个百万位以下。

18.如权利要求15所述的混合式传输系统，其特征在于，所述主电路尚能产生一低速数据信号，且将所述低速数据信号传送至所述主串行接口控制器，所述主串行接口控制器能根据所述低速时脉信号，将所述主电路传来的所述低速数据信号转换成能通过电气传输线传输的格式，且通过所述电气传输线传输至所述从系统，其中所述低速数据信号的传输速率为每秒十个百万位以下。

19.如权利要求18所述的混合式传输系统，其特征在于，所述从系统包括：

一从串行接口控制器，通过所述电气传输线，接收所述主系统传来的所述第一控制信号及低速数据信号，且将所述第一控制信号及低速数据信号转换成所述从系统能使用的格式；

一从电路，与所述解串化芯片相连接，以接收所述解串化芯片传来的所述高速数据信号，且与所述从串行接口控制器相连接，以接收所述从串行接口控制器传来的第一控制信号及低速数据信号，或将所产生的所述第二控制信号，依序通过所述从串行接口控制器、所述电气传输线及所述主串行接口控制器，传输至所述主电路。

20.如权利要求17或19所述的混合式传输系统，其特征在于，所述高速数据信号是一影像数据信号。

21.如权利要求20所述的混合式传输系统，其特征在于，所述低速数据信号是一声音数据信号。

22.如权利要求21所述的混合式传输系统，其特征在于，设置在一手持式电子装置中。

23.一种利用光纤及电气传输线传输不同方向性信号的混合式传输系统，其特征在于，所述混合式传输系统包括一主系统及一从系统，所述主系统通过一第一电气传输线及一第一光纤，与一第一混合式连接器相连接，所述从系统通过一第二电气传输线及一第二光纤，与一第二混合式连接器相连接，所述第一混合式连接器及所述第二混合式连接器间是通过一混合式缆线相连接，以通过所述混合式缆线内的一第三电气传输线及一第三光纤，分别使所述第一及第二电气传输线彼此连接，以传输所述主系统及从系统间的双向控制信号，且使所述第一及第二光纤彼此连接，以传输由所述主系统传送至所述从系统的单向数据信号，其中所述双向控制信号包括所述主系统所产生的一第一控制信号及所述从系统所产生的一第二控制信号，所述第一控制信号是由所述主系统传送至所述从系统，用以控制所述从系统的动作，所述第二控制信号是由所述从系统传送至所述主系统，用以控制所述主系统的动作。

24.如权利要求23所述的混合式传输系统，其特征在于，所述第一及第二控制信号的传输速率为每秒十个百万位以下。

25.如权利要求24所述的混合式传输系统，其特征在于，所述单向数据信号是一高速数据信号，所述高速数据信号的传输速率为每秒一个亿位以上。

26.如权利要求25所述的混合式传输系统，其特征在于，所述主系统包括：

一主串行接口控制器，分别与所述时脉控制芯片及所述主电路相连接，以接收所述时脉控制芯片传来的所述低速时脉信号，且根据所述低速时脉信号，将所述主电路传来的所述第一控制信号转换成能通过电气传输线传输的格式，且通过所述第一电气传输线传输至所述第一混合式连接器；

一光信号发射芯片，与所述串化芯片相连接，以接收所述串化芯片传来的高速数据信号，且通过所述第一光纤，发射至所述第一混合式连接器。

27.如权利要求26所述的混合式传输系统，其特征在于，所述从系统包括：

一光信号接收芯片，通过所述第二光纤，与所述第二混合式连接器相连接，以接收所述主系统传来的高速数据信号；

一从串行接口控制器，通过所述第二电气传输线，与所述第二混合式连接器相连接，以接收所述主系统传来的所述第一控制信号，且将所述第一控制信号转换成所述从系统能使用的格式；及

一从电路，与所述解串化芯片相连接，以接收所述解串化芯片传来的所述高速数据信号，且与所述从串行接口控制器相连接，以接收所述从串行接口控制器传来的第一控制信号，或将所产生的所述第二控制信号，依序通过所述从串行接口控制器、所述第二电气传输线、所述第二混合式连接器、所述混合式缆线、所述第一混合式连接器及所述主串行接口控制器，传输至所述主电路。

28.如权利要求27所述的混合式传输系统，其特征在于，所述主电路尚能产生一低速数据信号，且将所述低速数据信号传送至所述主串行接口控制器，所述主串行接口控制器能根据所述低速时脉信号，将所述主电路传来的所述低速数据信号转换成能通过电气传输线传输的格式，且通过所述第一电气传输线传输至所述第一混合式连接器，使得所述从串行接口控制器能通过所述第二电气传输线，接收所述第二混合式连接器传来的所述低速数据信号，且将所述低速数据信号转换成所述从系统能使用的格式，并传送至所述从电路，其中所述低速数据信号的传输速率为每秒十个百万位以下。

29.如权利要求26所述的混合式传输系统，其特征在于，所述主电路尚能产生一低速数据信号，且将所述低速数据信号传送至所述主串行接口控制器，所述主串行接口控制器能根据所述低速时脉信号，将所述主电路传来的所述低速数据信号转换成能通过电气传输线传输的格式，且通过所述第一电气传输线传输至所述第一混合式连接器，其中所述低速数据信号的传输速率为每秒十个百万位以下。

30.如权利要求29所述的混合式传输系统，其特征在于，所述从系统包括：

一从串行接口控制器，通过所述第二电气传输线，与所述第二混合式连接器相连接，以接收所述主系统传来的所述第一控制信号及低速数据信号，且将所述第一控制信号及低速数据信号转换成所述从系统能使用的格式；

一从电路，与所述解串化芯片相连接，以接收所述解串化芯片传来的所述高速数据信号，且与所述从串行接口控制器相连接，以接收所述从串行接口控制器传来的第一控制信号及低速数据信号，或将所产生的所述第二控制信号，依序通过所述从串行接口控制器、所述第二电气传输线、所述第二混合式连接器、所述混合式缆线、所述第一混合式连接器及所述主串行接口控制器，传输至所述主电路。

31.如权利要求28或30所述的混合式传输系统，其特征在于，所述高速数据信号是一影像数据信号。

32.如权利要求31所述的混合式传输系统，其特征在于，所述低速数据信号是一声音数据信号。

33.如权利要求32所述的混合式传输系统，其特征在于，设置在一手持式电子装置中。