CN103916701A - 多级模块扩充系统及多级模块通讯方法 - Google Patents

多级模块扩充系统及多级模块通讯方法 Download PDF

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Abstract

一种多级模块扩充系统及通讯方法，应用于视频转换盒，该系统包含主控模块、至少一个前级扩充模块与至少一个后级扩充模块。其中，该主控模块产生控制指令并将该控制指令传送至该前级扩充模块与该后级扩充模块，且该前级扩充模块与该后级扩充模块分别地判断该控制指令是否属于自身模块所能执行的指令类型，若该控制指令属于可被该自身模块所执行的该指令类型，则该前级扩充模块产生前级数据封包并将该前级数据封包传送至该主控模块，以及该后级扩充模块产生后级数据封包并将该后级数据封包传送至该前级扩充模块，使得该前级扩充模块将该后级数据封包传送至该主控模块。

Description

多级模块扩充系统及多级模块通讯方法
技术领域
本发明涉及一种扩充模块的扩充系统及通讯方法，特别涉及一种具有前级扩充模块与后级扩充模块的多级模块扩充系统及多级模块通讯方法。
背景技术
在现有技术中，视频转换盒(Set-Top Box)(亦称为机顶盒)仅单纯地接收数字视频信号，并且在该数字视频信号经解调变、解压缩、数字/类比转换之后，形成可供使用者观看的视频影像。
随着数字信息的来源日亦增多，传统的视频转换盒还延伸着许多的应用，例如通过该视频转换盒接收数字广播，以及该视频转换盒译码与播放外部储存装置所储存的媒体数字数据等应用。
一般而言，传统的视频转换盒内建一个或多个扩充插槽，让该用户可弹性地增加一个或多个扩充模块，例如数字广播接收扩充模块。然而，每增加一个扩充插槽，除了会增加该视频转换盒的制作成本之外，更加地无法缩小该视频转换盒的体积。此外，由于该扩充插槽的线材规格受到该视频转换盒的制造厂商的限制，使得使用者仅能购买符合该线材规格的专用扩充模块。
故有必要提出一种可用以解决上述缺陷的系统与方法。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种多级模块扩充系统，在前级扩充模块与后级扩充模块串接之后，该前级扩充模块所产生的前级数据封包及该后级扩充模块所产生的后级数据封包，皆会从该前级扩充模块传送至主控模块，用以达到让该主控模块可通过该前级扩充模块接收该前级数据封包与该后级数据封包的目的。
本发明的另一目的是根据上述的多级模块扩充系统，将该主控模块产生的控制指令分别地传送至该前级扩充模块与后级扩充模块，而该前级扩充模块会判断该控制指令是否属于该前级扩充模块所能执行的前级指令类型，才决定是否根据该控制指令产生前级数据封包，以及该后级扩充模块会判断该控制指令是否属于该前级扩充模块所能执行的后级指令类型，才决定是否根据该控制指令产生后级数据封包，用以达到该主控模块以该控制指令分别地操作该前级扩充模块与后级扩充模块的目的。
本发明的又一目的是根据上述的多级模块扩充系统，可通过具有多个连接端(例如本发明中所定义的主控端、前级端、前级扩充端、后级端与后级扩充端)的多个扩充模块传输多个数据封包，且由于这些连接端采用足够频带宽度(例如5Gbps、480Mbps或4.8Gbps等)的通讯协议(例如PCI-E与USB2.0/3.0等)，使得这些连接端不管是以串连连接及/或并联连接的型态，仍然能够维持这些数据封包的传输。
本发明的再一目的是提供一种多级模块通讯方法，让主控模块产生的控制指令可通过至少一个前级扩充模块传送给至少一个后级扩充模块，且在该至少一个前级扩充模块与该至少一个后级扩充模块接收该控制指令之后，若该至少一个前级扩充模块判断该控制指令属于前级指令类型，则该至少一个前级扩充模块会产生前级数据封包，以及若该至少一个后级扩充模块判断该控制指令属于后级指令类型，则至少一个后级扩充模块会产生后级数据封包。该前级数据封包会直接地传送至该主控模块，以及该后级数据封包会先传送至该至少一个前级扩充模块，使得该后级数据封包从该至少一个前级扩充模块被传送至该主控模块。
为达到上述目的与其它目的，本发明提供一种多级模块扩充系统，包含主控模块、至少一个前级扩充模块与至少一个后级扩充模块。其中，该主控模块具有主控处理单元及与该主控处理单元连接的主控端，该主控处理单元产生控制指令，且该主控处理单元将该控制指令输出至该主控端；该至少一个前级扩充模块，具有前级端、前级处理单元与前级扩充端，该前级端连接该主控端、该前级处理单元与该前级扩充端，该前级处理单元供判断该控制指令属于该前级处理单元所执行的前级指令类型，而让该前级处理单元执行该控制指令并产生前级数据封包，且该前级处理单元将该前级数据封包从该前级端传送至该主控端；以及该至少一个后级扩充模块，具有后级端与后级处理单元，该后级端连接该后级处理单元与该前级扩充端，该后级处理单元供判断该控制指令属于该后级处理单元所执行的后级指令类型，使该后级处理单元执行该控制指令以产生后级数据封包，且该后级处理单元将该后级数据封包传送至该后级端，以让该后级数据封包经由该前级扩充端及该前级端传送至该主控端。
为达到上述目的与其它目的，本发明提供一种多级模块通讯方法，供在主控模块与至少一个前级扩充模块之间传输前级数据封包、后级数据封包与控制指令，以及在该至少一个前级扩充模块与至少一个后级扩充模块之间传输该后级数据封包与该控制指令，该多级模块扩充通讯方法包含步骤(a)，该主控模块产生该控制指令，其中该控制指令为供该前级扩充模块所能执行的前级指令类型或该后级扩充模块所能执行的后级指令类型；步骤(b)，该前级扩充模块接收该控制指令，以及该后级扩充模块通过该前级扩充模块接收该控制指令；步骤(c)，该前级扩充模块判断该控制指令是否属于该前级指令类型及该后级扩充模块判断该控制指令是否属于该后级指令类型，以在该前级扩充模块确定该控制指令属于该前级指令类型之后产生该前级数据封包与在该后级扩充模块确定该控制指令属于该后级指令类型之后产生该后级数据封包的至少其中之一；步骤(d)，该前级扩充模块将该前级数据封包与该后级数据封包的至少其中之一传送至该主控模块，其中该后级扩充模块先将该后级数据封包传送至该前级扩充模块，使得该前级扩充模块能将该后级数据封包传送至该主控模块。
与现有技术相较，本发明的多级模块扩充系统及多级模块通讯方法能够在传统视频转换盒有限的扩充连接端之下，能够通过多个扩充模块之间以串连连接及/或并联连接型态，让这些扩充模块的数量可不受到该扩充连接端的数量限制。
再者，该视频转换盒可对这些扩充模块下达控制指令，并且在这些扩充模块的任意其中之一接收到属于自身扩充模块所能执行的指令类型之后，每一这些扩充模块能够根据该控制指令产生相对应的数据封包。在本发明中，每一这些扩充模块除可接收控制指令与根据该控制指令产生该数据封包之外，还可作为其它这些扩充模块传送该控制指令与该数据封包的中继介质。
附图说明
图1为本发明第一实施例中的多级模块扩充系统的方块示意图；
图2为说明图1中前级数据封包与后级数据封包的封包结构示意图；
图3为本发明第二实施例中的多级模块扩充系统的方块示意图；
图4为本发明第三实施例中的多级模块扩充系统的方块示意图；以及
图5为本发明一实施例中的多级模块通讯方法的流程示意图。
主要部件附图标记：
10、10’、10’’              多级模块扩充系统
12                            主控模块
122                           主控处理单元
124                           主控端
14                            前级扩充模块
142                           前级端
144                           前级处理单元
146                           前级扩充端
16、16’、16’’              后级扩充模块
162                           后级端
164                           后级处理单元
166                           后级扩充端
CI、CI’                      控制指令
PDP                           前级数据封包
SDP                           后级数据封包
DP                            数据封包
具体实施方式
为充分了解本发明的目的、特征及技术效果，这里通过下述具体的实施例，并结合附图，对本发明做详细说明，说明如下：
参照图1，其为本发明第一实施例中的多级模块扩充系统的方块示意图。在图1中，该多级模块扩充系统10包含主控模块12、前级扩充模块14与后级扩充模块16。
该主控模块12具有主控处理单元122与主控端124。该主控处理单元122与该主控端124连接，且该主控模块12通过该主控处理单元122产生控制指令CI(control  instruction)，以及该主控模块12将该控制指令CI输出至该主控端124。该控制指令CI进一步可区分为可供该前级扩充模块14所能执行的前级指令类型与该后级扩充模块16所能执行的后级指令类型，使得例如在该前级扩充模块14接收到属于该前级指令类型的该控制指令CI之后，该前级扩充模块14执行与该控制指令CI相关的特定功能(例如若该前级扩充模块为数字电视广播模块，则该特定功能可为频道选择功能与音量增减功能等)；依此类推，该后级扩充模块的运作也与该前级扩充模块相同。
在该前级扩充模块14与该后级扩充模块16接收到该控制指令CI之后，该前级扩充模块14会判断该控制指令CI是否属于该前级指令类型，以及该后级扩充模块16也会判断该控制指令CI是否属于该后级指令类型。
若该前级扩充模块14确认该控制指令CI属于该前级指令类型，则该前级扩充模块14会根据该控制指令CI产生前级数据封包PDP(preceding datapacket)；反之，若该前级扩充模块14确认该控制指令CI不属于该前级指令类型，则该前级扩充模块14会等待下一个控制指令CI’。
若该后级扩充模块16确认该控制指令CI属于该后级指令类型，则该后级扩充模块16会产生后级数据封包SDP(succeeding data packet)；反之，若该后级扩充模块16确认该控制指令CI不属于该后级指令类型，则该后级扩充模块16会等待下一个控制指令CI’。
该前级数据封包PDP与该后级数据封包SDP的封包示意图可一并参照图2，该前级数据封包PDP与该后级数据封包SDP的格式包含模块字段(modulefield)与数据字段(data field)，例如该模块字段记载模块身份辨识码，以供该主控模块12可通过该模块字段判断该前级数据封包PDP属于该前级扩充模块14，以及判断该后级数据封包SDP属于该后级扩充模块16；该数据字段储存例如数字电视数据、数字广播数据与多媒体数据等内容。
回到图1，该主控端124可为符合以太网(Ethernet)、快速个人计算机接口(Personal Computer Interface Express，PCI-E)、通用串行总线(Universal SerialBus，USB)的其中之一的通讯规范。值得注意的是，上述该主控端124的类型不仅可为上述中所列举的通讯规范，只要该主控端124的电气特性能够满足同时地传输该前级数据封包PDP与该后级数据封包SDP所需的频带宽度(bandwidth)，即属于本发明的该主控端124所述的范畴。例如该以太网传输数据的频带宽度可为10M/100Mbps、PCI-E传输数据的频带宽度可为5Gbps、USB2.0传输数据的频带宽度可为480Mbps以及USB3.0传输数据的频带宽度可为4.8Gbps。
该前级数据封包PDP与该后级数据封包SDP可包含数字电视数据、数字广播数据与多媒体数据等，且该前级数据封包PDP与该后级数据封包SDP中该数据字段的内容，取决于该前级扩充模块14与该后级扩充模块16为何种功能的扩充模块，例如该前级扩充模块14与该后级扩充模块16分别地可为数字电视模块、数字广播模块与硬盘模块的其中之一。
举例而言，若该前级扩充模块14与该后级扩充模块16皆采用数字电视模块，则该前级数据封包与该后级数据封包的该数据字段会包含该数字电视数据；依此类推，在此不再赘述。
一般而言，该主控模块12设置在例如视频转换盒中。在该主控模块12接收到该前级数据封包PDP与该后级数据封包SDP之后，该主控模块12的该主控处理单元122会对该前级数据封包PDP与该后级数据封包SDP进行例如译码、解调变或解压缩等的数字信号的处理程序，以供用户观看的影像或收听的声音。
该前级扩充模块14具有前级端142、前级处理单元144与前级扩充端146，例如该前级扩充模块14可为数字电视模块、数字广播模块与硬盘模块等的其中之一。该前级端142连接该前级处理单元144与该前级扩充端146。在该前级处理单元144接收该控制指令CI之后，该前级处理单元144判断该控制指令CI是否属于该前级处理单元144的该前级指令类型，若该控制指令CI属于前级指令类型，则该前级处理单元144根据该控制指令CI产生该前级数据封包PDP并自该前级端142传送至该主控端124。在本实施例中，该控制指令CI自该主控模块12通过该主控端124传送至该前级扩充模块14的前级端142，而该前级端142又将该控制指令CI分别地传送至该前级处理单元144与该前级扩充端146。
值得注意的是，该前级端142与前级扩充端146采用与该主控端124相同的通讯规范，使得该前级端142可轻易地与该主控端124连接，以及该前级扩充端146又可供与该后级扩充模块16连接。
该前级扩充端146除了将该控制指令CI传送给该后级扩充模块16之外，该后级扩充模块16所产生的该后级数据封包SDP亦会经由该前级扩充端146传送至该前级端142，通过封包传送方式，使得该前级扩充模块14的该前级端142不仅包含该前级处理单元144所产生的该前级数据封包PDP之外，还包含该后级扩充模块16所产生的该后级数据封包SDP。
该后级扩充模块16具有后级端162与后级处理单元164，例如该后级扩充模块16亦可为数字电视模块、数字广播模块与硬盘模块的其中之一，以及该后级端162可采用与该前级扩充端146相同的通讯规范。该后级端162连接该后级处理单元164与该前级扩充端146，并在该后级处理单元164接收来自于位于该前级扩充端146的该控制指令CI之后，该后级处理单元16判断该控制指令CI是否属于该后级处理单元164的后级指令类型。若该后级处理单元164确认该控制指令CI属于该后级指令类，则该后级处理单元164根据该控制指令CI产生后级数据封包SDP，且该后级数据封包SDP会经由该后级端162传送至该前级扩充端146，又该前级扩充端146会将该后级数据封包SDP传送至该前级端142，最后使得该后级数据封包SDP传送至该主控端124。
在本实施例中，仅以一个后级扩充模块16为例说明。在其它实施例中，该后级扩充模块16可为多个，而多个该后级扩充模块16的运作方式，如同该前级扩充模块14与该后级扩充模块16的操作。换言之，多个扩充模块会依照电性连接的顺序，将位于后一级的扩充模块所产生的数据封包传送至位于前一级的扩充模块。
此外，本实施例中的该后级扩充模块16由于未具有类似该前级扩充模块14的该前级扩充端146，使得该后级扩充模块16并无法与其它的扩充模块连接。因此，该后级扩充模块16亦可被称为终端模块，而该终端模块的作用可防止电磁波的干扰，用以维持或提高该前级数据封包PDP与该后级数据封包SDP的成功传输率。举例而言，若该前级扩充端146未与其它后级扩充模块连接，将容易受到该电磁波的干扰，因而使得该前级数据封包PDP与该后级数据封包SDP产生错误。
参照图3，其为本发明第二实施例中的多级模块扩充系统的方块示意图。在图3中，该多级模块扩充系统10’除包含第一实施例中的该主控模块12与该前级扩充模块14之外，还包含该后级扩充模块16’。
该后级扩充模块16’包含后级端162、后级处理单元164与后级扩充端166。其中，该后级端162连接该后级处理单元164与该后级扩充端166，又，该后级端162接收来自于位于该前级扩充端146的该控制指令CI，且该后级端162将该控制指令CI传送至该后级处理单元164与该后级扩充端166。该后级处理单元164接收到该控制指令CI之后，会判断该控制指令CI是否属于该后级处理单元164所能执行的后级指令类型。若该控制指令CI属于该后级指令类型，则该后级处理单元164产生该后级数据封包SDP并经由该后级端162输出至该前级扩充端146。
该后级扩充端166除了供与其它的后级扩充模块(图未示)连接之外，该控制指令CI也通过该后级扩充端166传送至其它的后级扩充模块，以及在该后级扩充端166接收其它的后级扩充模块所产生的数据封包DP。
参照图4，其为本发明第三实施例中的多级模块扩充系统的方块示意图。在图4中，该多级模块扩充系统10”除包含第二实施例中的该主控模块12与该前级扩充模块14之外，还包含后级扩充模块16”。该后级扩充模块16”具有多个后级扩充端166，这些后级扩充端166接收多个其它的扩充模块(图未示)所产生的多个数据封包DP，以及将该控制指令CI传送至其它后级的扩充模块。
参照图5，其为本发明一实施例中的多级模块通讯方法的流程示意图。在图5中，该多级模块通讯方法供在主控模块与至少一个前级扩充模块之间传输前级数据封包、后级数据封包与控制指令，以及在该至少一个前级扩充模块与至少一个后级扩充模块之间传输该后级数据封包与该控制指令。
该多级模块通讯方法起始于步骤S51，该主控模块产生该控制指令，其中该控制指令为供该前级扩充模块所能执行的前级指令类型或该后级扩充模块所能执行的后级指令类型。
接着步骤S52，该前级扩充模块接收该控制指令，以及步骤S53，该后级扩充模块通过该前级扩充模块接收该控制指令。
在步骤S52之后，接着步骤S521，该前级扩充模块判断该控制指令是否属于该前级指令类型。若“是”则执行步骤S522，反之则执行步骤S523。
步骤S522，该前级扩充模块确定该控制指令是属于该前级指令类型，而在该前级扩充模块执行该控制指令之后，该前级扩充模块产生该前级数据封包，并将该前级数据封包传送至该主控模块。
步骤S523，由于该前级扩充模块判断该控制指令并非属于该前级指令类型，则该前级扩充模块等待另一控制指令。
在步骤S53之后，接着步骤S531中，该后级扩充模块判断该控制指令是否属于该后级指令类型，若“是”则执行步骤S532，反之则执行步骤S533。
步骤S532，该后级扩充模块确定该控制指令是属于该后级指令类型，而在该后级扩充模块执行该控制指令之后，该后级扩充模块产生该后级数据封包，并且该后级数据封包通过该前级扩充模块而被传送至该主控模块。
步骤S533，由于该后级扩充模块判断该控制指令并非属于该后级指令类型，则该后级扩充模块等待另一控制指令。
本发明在上文中已以较佳实施例揭露，然而本领域技术人员应理解的是，该实施例仅用于描绘本发明，而不应解读为限制本发明的范围。应注意的是，凡是与该实施例等效的变化与置换，均应视为涵盖于本发明的范畴内。因此，本发明的保护范围当以权利要求书所限定的内容为准。

Claims (9)

1.一种多级模块扩充系统，其特征在于，包含：
主控模块，具有主控处理单元及与该主控处理单元连接的主控端，该主控处理单元产生控制指令，且该主控处理单元将该控制指令输出至该主控端；
至少一个前级扩充模块，具有前级端、前级处理单元与前级扩充端，该前级端连接该主控端、该前级处理单元与该前级扩充端，该前级处理单元供判断该控制指令属于该前级处理单元所执行的前级指令类型，而让该前级处理单元执行该控制指令并产生前级数据封包，且该前级处理单元将该前级数据封包从该前级端传送至该主控端；以及
至少一个后级扩充模块，具有后级端与后级处理单元，该后级端连接该后级处理单元与该前级扩充端，该后级处理单元供判断该控制指令属于该后级处理单元所执行的后级指令类型，而让该后级处理单元执行该控制指令并产生后级数据封包，且该后级处理单元将该后级数据封包传送至该后级端，使该后级数据封包经由该前级扩充端及该前级端传送至该主控端。
2.如权利要求1所述的多级模块扩充系统，其特征在于，该至少一个后级扩充模块还包含至少一个后级扩充端，该至少一个后级扩充端连接该后级端，该后级扩充模块供通过该后级扩充端连接另一个后级扩充模块。
3.如权利要求1所述的多级模块扩充系统，其特征在于，该至少一个后级扩充模块还包含多个后级扩充端，该至少一个后级扩充模块通过这些后级扩充端连接多个另一后级扩充模块。
4.如权利要求1所述的多级模块扩充系统，其特征在于，该至少一个前级扩充模块为数字电视模块、数字广播模块与硬盘模块的其中之一，以及该至少一个后级扩充模块为数字电视模块、数字广播模块与硬盘模块的其中之一。
5.如权利要求1所述的多级模块扩充系统，其特征在于，该前级数据封包包含前级模块字段与前级数据字段，以及该后级数据封包包含后级模块字段与后级数据字段。
6.如权利要求1所述的多级模块扩充系统，其特征在于，该主控端、该前级端与该后级端采用以太网、快速个人计算机接口或通用串行总线的通讯协议。
7.一种多级模块通讯方法，其特征在于，供在主控模块与至少一个前级扩充模块之间传输前级数据封包、后级数据封包与控制指令，以及在该至少一个前级扩充模块与至少一个后级扩充模块之间传输该后级数据封包与该控制指令，该多级模块通讯方法包含：
(a)该主控模块产生该控制指令，其中该控制指令为供该前级扩充模块所能执行的前级指令类型或该后级扩充模块所能执行的后级指令类型；
(b)该前级扩充模块接收该控制指令，以及该后级扩充模块通过该前级扩充模块接收该控制指令；
(c)该前级扩充模块判断该控制指令是否属于该前级指令类型及该后级扩充模块判断该控制指令是否属于该后级指令类型，在该前级扩充模块确定该控制指令属于该前级指令类型之后产生该前级数据封包与在该后级扩充模块确定该控制指令属于该后级指令类型之后产生该后级数据封包的至少其中之一；
(d)该前级扩充模块将该前级数据封包与该后级数据封包的至少其中之一传送至该主控模块，其中该后级扩充模块先将该后级数据封包传送至该前级扩充模块，使得该前级扩充模块能将该后级数据封包传送至该主控模块。
8.如权利要求7所述的多级模块扩充通讯方法，其特征在于，在步骤(c)中还包含在该前级扩充模块确定该控制指令不属于该前级指令类型之后等待另一个控制指令，以及在该后级扩充模块确定该控制指令不属于该后级指令类型之后等待另一个控制指令。
9.如权利要求7所述的多级模块扩充通讯方法，其特征在于，还包含步骤(e)，该主控模块分别地分析该前级数据封包与该后级数据封包，以确定该前级数据封包属于该前级扩充模块，以及确定该后级数据封包属于该后级扩充模块。
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