CN104579325A - 数据接收装置与方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种数据接收装置与方法，用来识别一数据信号所属的一传输模式。该方法包含的步骤：依据一源时钟产生一第一参考时钟；依据该数据信号以及一数据恢复时钟产生一相位检测信号；依据该相位检测信号调整该第一参考时钟的相位以产生该数据恢复时钟；依据该相位检测信号与该第一参考时钟产生一第二参考时钟，该第二参考时钟与该数据恢复时钟频率相同并具有一相位差；依据该第二参考时钟以及该数据信号检测该传输模式，以产生一模式信号；以及依据该模式信号决定是否改变该第一参考时钟的频率。

Description

数据接收装置与方法

技术领域

本发明涉及数据接收装置与方法，尤其涉及高清晰多媒体接口的数据接收装置与方法。

背景技术

高清晰多媒体接口（High Definition Multimedia Interface，以下简称HDMI）为目前常见的影音传输接口。请参阅图1，其是现有应用于HDMI的接收端的数据接收装置100，包含相位检测器（Phase Detector,PD）110、相位内插器（Phase Interpolator,PI）120、锁相环（Phase Lock Loop,PLL）130以及数字环路滤波器（Digital Loop Filter）140。原始的HDMI信号通常包含HDMI数据信号与HDMI时钟。HDMI数据信号包含图像的色彩数据；HDMI时钟经过适当的处理后，即可被用来采样HDMI数据信号以还原该色彩数据。如图1所示，锁相环130参考HDMI时钟产生一个与HDMI时钟相位相同，但频率为其频率的数倍的参考时钟CK_PLL。参考时钟CK_PLL经过相位内插器120调整其相位后，产生数据恢复（data recovery）时钟CK_RCV，并输出给相位检测器110。相位检测器110比对HDMI数据信号与数据恢复时钟CK_RCV的相位，并输出可以指示两者相位关系的相位检测信号。相位内插器120即是依据该相位检测信号来调整参考时钟CK_PLL的相位。因为实施上通常不希望相位内插器在调整相位时会因为相位检测信号在时间上快速的改变而造成数据恢复时钟CK_RCV的不稳定，所以一般而言会使用数字环路滤波器140来滤除相位检测信号的高频部分，使其成为一个对时间的变化较为平缓的信号。

目前使用中或即将成为主流的HDMI传输模式有HDMI1.4与HDMI2.0两种，当HDMI数据信号的数据率（data rate）大于250Mbps小于3.4Gbps，即为HDMI1.4规范的内容，其所对应的HDMI时钟的频率介于25MHz～340MHz；如果HDMI数据信号的数据率是大于3.4Gbps小于6Gbps，则为HDMI2.0规范的内容，其所对应的HDMI时钟的频率介于85MHz～150MHz。请参阅图1，当数据接收装置100应用于仅支持HDMI1.4的设备时，锁相环130固定将HDMI时钟倍频10倍，也就是参考时钟CK_PLL的频率为HDMI时钟频率的10倍，亦即与HDMI数据信号的频率相同。因此将参考时钟CK_PLL经过适当的相位调整后所产生的数据恢复时钟CK_RCV即可用来采样HDMI数据信号，还原HDMI数据信号中的数据。同理，当数据接收装置100应用于仅支持HDMI2.0的设备时，锁相环130固定将HDMI时钟倍频40倍，以使得数据恢复时钟CK_RCV的频率与HDMI数据信号的频率相同，如此才能采样HDMI数据信号。当数据接收装置100应用于同时支持HDMI1.4与HDMI2.0的设备时，若通过检测HDMI时钟的频率来决定锁相环130的倍频倍数，例如测得HDMI时钟的频率是介于25MHz～85MHz或是150MHz～340MHz，数据接收装置100可得知此为HDMI1.4的传输模式，并决定倍频倍数为10倍；然而如果测得HDMI时钟的频率是介于85MHz～150MHz，则无法得知HDMI数据信号的传输模式为HDMI1.4或是HDMI2.0。

另一较为可行的做法为利用显示数据信道（Display Data Channel,DDC）来传送HDMI的版本规范，如此HDMI接收端可以在接收HDMI数据信号时便知道其所使用的HDMI传输模式。然而如果传送端与接收端没有约定好传送此信息，或是传送的过程中发生干扰或是数据遗漏，则数据接收装置100将无法正常工作，导致影音内容无法被正确显示。

发明内容

鉴于先前技术的不足，本发明的一目的在于提供一种数据接收装置与一种数据接收方法，以识别数据信号所属的传输模式。

本发明公开了一种数据接收装置用来识别一数据信号所属的一传输模式，包含时钟产生电路，用来依据一源时钟产生一第一参考时钟；一相位检测电路，用来依据该数据信号以及一数据恢复时钟产生一相位检测信号；一相位调整电路，耦接该时钟产生电路与该相位检测电路，用来依据该相位检测信号调整该第一参考时钟的相位以产生该数据恢复时钟，并输出该数据恢复时钟至该相位检测电路，并且依据该相位检测信号与该第一参考时钟产生一第二参考时钟，该第二参考时钟与该数据恢复时钟频率相同并具有一相位差；一模式检测电路，耦接该相位调整电路，用来依据该第二参考时钟以及该数据信号检测该传输模式，以产生一模式信号；以及一控制电路，耦接该模式检测电路以及该时钟产生电路，用来依据该模式信号决定是否控制该时钟产生电路改变该第一参考时钟的频率。

本发明还公开了一种数据接收方法，用来识别一数据信号所属的一传输模式，包含：依据一源时钟产生一第一参考时钟；依据该数据信号以及一数据恢复时钟产生一相位检测信号；依据该相位检测信号调整该第一参考时钟的相位以产生该数据恢复时钟；依据该相位检测信号与该第一参考时钟产生一第二参考时钟，该第二参考时钟与该数据恢复时钟频率相同并具有一相位差；依据该第二参考时钟以及该数据信号检测该传输模式，以产生一模式信号；以及依据该模式信号决定是否改变该第一参考时钟的频率。

本发明还公开了一种数据接收装置用来识别一数据信号所属的一传输模式，包含：一第一时钟产生电路，用来依据一源时钟产生一第一参考时钟；一第二时钟产生电路，耦接该第一时钟产生电路，用来依据该第一参考时钟及该数据信号产生一第二参考时钟；一延迟电路，耦接该第二时钟产生电路，用来延迟该第二参考时钟以产生一第三参考时钟，该第三参考时钟与该第二参考时钟具有一时间差；一模式检测电路，耦接该延迟电路，用来依据该第三参考时钟以及该数据信号检测该传输模式，以产生一模式信号；以及一控制电路，耦接该模式检测电路及该第一时钟产生电路，用来依据该模式信号决定是否控制该第一时钟产生电路改变该第一参考时钟的频率。

本发明还公开了一种数据接收方法，用来识别一数据信号所属的一传输模式，包含：依据一源时钟产生一第一参考时钟；依据该第一参考时钟及该数据信号产生一第二参考时钟；延迟该第二参考时钟以产生一第三参考时钟，该第三参考时钟与该第二参考时钟具有一时间差；依据该第三参考时钟以及该数据信号检测该传输模式，以产生一模式信号；以及依据该模式信号决定是否改变该第一参考时钟的频率。

本发明的数据接收装置与数据接收方法能够检测数据信号的传输模式，以便用正确的采样频率来还原数据。与现有技术相比，本发明数据的传送端与接收端不需要预先约定传输模式的沟通方式，因此本发明的数据接收装置适合与多种数据传送端互相配合。而且本发明可以避免通知传输模式的过程中发生干扰或是数据遗漏，而导致影音内容无法被正常显示。

有关本发明的特征、实施与功效，现配合示图对优选实施方式详细说明如下。

附图说明

〔图1〕为现有应用于HDMI的接收端的数据接收装置；

〔图2〕为本发明的数据接收装置的一实施方式的示意图；

〔图3〕为本发明的相位调整电路的一实施方式的示意图；

〔图4〕为本发明的模式检测电路的一实施方式的示意图；

〔图5〕为本发明以HDMI数据信号采样参考时钟CK_REF2的第一波形示意图；

〔图6〕为本发明以HDMI数据信号采样参考时钟CK_REF2的第二波形示意图；

〔图7〕为本发明的相位调整电路的另一实施方式的示意图；

〔图8〕为本发明的模式检测电路的另一实施方式的示意图；

〔图9〕为本发明的数据接收方法的一实施方式的流程图；

〔图10〕为本发明的数据接收装置应用于模拟电路的结构时的一实施方式的示意图；

〔图11〕为本发明的数据接收装置应用于模拟电路的结构时的另一实施方式的示意图；以及

〔图12〕为本发明的数据接收方法的另一实施方式的流程图。

[图的符号简单说明]：

200   数据接收装置         210   相位检测电路

220   数字环路滤波器       230   模式检测电路

240   相位调整电路         250   控制电路

260   时钟产生电路

具体实施方式

以下说明内容的技术用语是参照本技术领域的习惯用语，如本说明书对部分用语加以说明或定义，该部分用语的解释以本说明书的说明或定义为准。

本发明的公开内容包含数据接收装置与数据接收方法，能够得知数据信号的传输模式。该装置与方法可应用于高清晰多媒体接口的接收端，在有可能实施的前提下，本技术领域具有通常知识者能够依本说明书的公开内容来选择等效的组件或步骤来实现本发明，亦即本发明的实施并不限于后叙的实施方式。由于本发明的数据接收装置所包含的部分组件单独而言可能为已知组件，因此在不影响该装置发明的充分公开及可实施性的前提下，以下说明对于已知组件的细节将予以节略。此外，本发明的数据接收方法可通过本发明的数据接收装置或其等效装置来执行，在不影响该方法发明的充分公开及可实施性的前提下，以下方法发明的说明将着重于步骤内容而非硬件。

请参阅图2，其是本发明的数据接收装置的一实施方式的示意图。数据接收装置200的功能为接收数据信号与时钟，调整时钟的频率及相位后，利用时钟采样数据信号，以还原数据信号中所携带的数据。本发明的数据接收装置200可应用于HDMI的接收端，此时HDMI数据信号携带图像的色彩数据，例如RGB数据。HDMI时钟由时钟产生电路260接收后，倍频而产生参考时钟CK_REF1。如背景技术所述，HDMI1.4及HDMI2.0传输模式的规范中，HDMI数据信号与HDMI时钟的频率比值分别为10及40，因此控制电路250可以控制时钟产生电路260预设的倍频倍数为10倍或是40倍。如果数据接收装置200假设HDMI数据信号的传输模式为HDMI1.4，则时钟产生电路260预设的倍频倍数为10倍；如果数据接收装置200假设HDMI数据信号的传输模式为HDMI2.0，则时钟产生电路260预设的倍频倍数为40倍。时钟产生电路260主要功能为提升HDMI时钟的频率，因此具有此功能的电路皆可用来完成本发明。一般可以使用锁相环来实施。

相位调整电路240先依据预设值调整参考时钟CK_REF1的相位，而产生数据恢复时钟CK_RCV，因此数据恢复时钟CK_RCV与参考时钟CK_REF1具有相同的频率。相位调整电路240把数据恢复时钟CK_RCV传送至相位检测电路210。相位检测电路210比对HDMI数据信号与数据恢复时钟CK_RCV，而产生指示两信号的相位关系的相位检测信号UP/DN。相位调整电路240可以直接参考相位检测信号UP/DN来决定调整相位的方式，然而实施上相位检测信号UP/DN有可能变化太过剧烈而影响电路的稳定性，一般而言会使用滤波器来低通滤波相位检测信号UP/DN，使滤波后的相位检测信号UP/DN只留下低频的部分，因此随时间的变化变得较为平缓。能达成此目的的电路皆可用来作为此滤波器，本实施方式中采用数字环路滤波器220。然而若检测信号UP/DN的变化在可容忍的范围内，亦可以省略数字环路滤波器220。

相位调整电路240依据相位检测信号UP/DN来调整参考时钟CK_REF1的相位而产生数据恢复时钟CK_RCV，除了使数据恢复时钟CK_RCV与HDMI数据信号的相位能对齐（亦即数据恢复时钟CK_RCV能被用来正确采样HDMI数据信号）之外，另外还产生一个参考时钟CK_REF2。参考时钟CK_REF2与数据恢复时钟CK_RCV的频率相同，但相位可能不同。请参阅图3，其是本发明相位调整电路240的一实施方式的示意图。相位调整电路240包含相位内插器241与相位内插器242，两者皆参考相位检测信号UP/DN来调整参考时钟CK_REF1的相位。相位内插器241与相位内插器242通过内插参考时钟CK_REF1的相位产生数据恢复时钟CK_RCV与参考时钟CK_REF2，并使它们具有一相位差。在一个优选的实施方式中，此相位差大于0°且小于180°。一般而言相位内插器241与相位内插器242具有K阶的相位调整范围，如果数据恢复时钟CK_RCV的相位为Φ，则参考时钟CK_REF2的相位为（Φ±N×360°/K）,其中0<N<K/2。

请继续参阅图2，相位调整电路240产生的参考时钟CK_REF2输出至模式检测电路230。模式检测电路230主要的功能是检测HDMI数据信号的传输模式，亦即属于HDMI1.4的传输模式或是HDMI2.0的传输模式。模式检测电路230依据HDMI数据信号及参考时钟CK_REF2产生模式信号MODE。模式检测电路230的操作原理是利用HDMI数据信号采样参考时钟CK_REF2来产生模式信号MODE。请参阅图4，其是本发明模式检测电路230的一实施方式的示意图。模式检测电路230可以利用D型正反器231来完成，其时钟输入端接收HDMI数据信号，其数据输入端接收参考时钟CK_REF2，而输出端则输出模式信号MODE。然而模式检测电路230不限于使用D型正反器231来完成，只要能够执行以HDMI数据信号采样参考时钟CK_REF2的电路皆能够用来实施模式检测电路230。请参阅图5，其是本发明以HDMI数据信号采样参考时钟CK_REF2的第一波形示意图。参考时钟CK_REF2可能领先或落后数据恢复时钟CK_RCV，分别如图5中数据恢复时钟CK_RCV上面的波形及下面的波形所示。在这个例子中，数据恢复时钟CK_RCV与参考时钟CK_REF2相位差90°。如前面所述，数据恢复时钟CK_RCV与参考时钟CK_REF2的相位差优选为大于0°且小于180°，这是因为如果相位差刚好是这两个数值，则HDMI采样参考时钟CK_REF2时（图中的虚线部分），会采样在参考时钟CK_REF2的上升沿或下降沿，而造成不稳定的状态。如果图4中的D型正反器231是双沿触发，则如图5所示的波形会产生三个采样点S1、S2及S3。在本例中数据恢复时钟CK_RCV与HDMI数据信号对齐的情况下，对相位领先的参考时钟CK_REF2而言，三个采样点取得的数据皆为0（或低电压电平），而对相位落后的参考时钟CK_REF2而言，三个采样点取得的数据皆为1（或高电压电平）。因此模式信号MODE即为一个其值不随时间改变的稳定信号。如果图4中的D型正反器231是单沿触发，则图5的采样点只剩下S1及S3，但得到的结果依然相同。其值不随时间改变的模式信号MODE代表HDMI数据信号与数据恢复时钟CK_RCV有相同的频率。由于数据恢复时钟CK_RCV的频率（亦即参考时钟CK_REF1的频率）与HDMI时钟的频率的比值是一个特定的数值，即时钟产生电路260用来倍频HDMI时钟的预设倍数，因此其值不随时间改变的模式信号MODE亦代表HDMI数据信号的频率与HDMI时钟的频率的比值为同样的数值。例如，若数据接收装置200假设HDMI数据信号的传输模式为HDMI1.4，则时钟产生电路260用来倍频HDMI时钟的预设倍数设定为10倍，此时其值不随时间改变的模式信号MODE代表假设正确，测得的传输模式即为HDMI1.4；同理，假设HDMI数据信号的传输模式为HDMI2.0时情况类似，故不再赘述。

请参阅图6，其是本发明以HDMI数据信号采样参考时钟CK_REF2的第二波形示意图。这个例子显示数据恢复时钟CK_RCV与HDMI数据信号不对齐的情况。这个情况可能是控制电路250控制时钟产生电路260以预设10倍来倍频HDMI时钟，但HDMI数据信号却为HDMI2.0的传输模式，因此造成图6中所示HDMI数据信号的频率为数据恢复时钟CK_RCV或参考时钟CK_REF2的频率的4倍。此HDMI数据信号对参考时钟CK_REF2的采样结果显示，模式信号MODE将是在高低电压电平间跳动的周期性信号（例如对相位领先的参考时钟CK_REF2而言是001100110…，对相位落后的参考时钟CK_REF2而言是110011001…），而非数值不随时间改变的信号。这样的模式信号MODE代表HDMI数据信号的频率与HDMI时钟的频率的比值不是时钟产生电路260用来倍频HDMI时钟的预设倍数。例如，若数据接收装置200假设HDMI数据信号的传输模式为HDMI1.4，则时钟产生电路260用来倍频HDMI时钟的预设倍数设定为10倍，此时其值随时间改变的模式信号MODE代表假设不正确，因此测得的传输模式不为HDMI1.4，而是HDMI2.0；同理，假设HDMI数据信号的传输模式为HDMI2.0时情况类似，故不再赘述。图6的波形仍是以D型正反器231是双沿触发为例，如果是单沿触发，则图6的采样点将只剩下第奇数个或第偶数个，但不影响最后的结果。

请继续参阅图2，控制电路250依据模式信号MODE控制时钟产生电路260决定是否改变参考时钟CK_REF1的频率。当模式信号MODE的数值不随时间改变，表示时钟产生电路260倍频的倍率正确，也就是测得的传输模式与假设的传输模式相同，数据恢复时钟CK_RCV可以正确采样HDMI数据信号（如图5所示），因此控制电路250不需要控制时钟产生电路260改变参考时钟CK_REF1的频率；相反的，如果模式信号MODE的数值随时间改变，表示时钟产生电路260倍频的倍率不正确，也就是测得的传输模式与假设的传输模式不同，而是另一种传输模式，数据恢复时钟CK_RCV不能正确采样HDMI数据信号（如图6所示），因此控制电路250必须控制时钟产生电路260改变参考时钟CK_REF1的频率。

由上述可知，本发明可通过测得的模式信号MODE得知HDMI数据信号所属的传输模式（HDMI1.4或HDMI2.0）。例如时钟产生电路260预设的倍率为10倍，当模式信号MODE的数值不随时间改变，代表HDMI数据信号属于HDMI1.4所规范的传输模式，相反的，当模式信号MODE的数值随时间改变，则代表HDMI数据信号属于HDMI2.0所规范的传输模式。同理可证，若时钟产生电路260预设的倍率为40倍，则有相反的结果。

请参阅图7，其是本发明相位调整电路240的另一实施方式的示意图。在这个实施方式中，相位调整电路240包含三个相位内插器243、244及245，分别产生参考时钟CK_REF2、数据恢复时钟CK_RCV及参考时钟CK_REF3。参考时钟CK_REF2与参考时钟CK_REF3的相位分别领先及落后数据恢复时钟CK_RCV一个相位差值，这个相位差值优选为介于0°与180°之间。因此在这个实施方式中，模式检测电路230也必须跟着调整。请参阅图8，其是本发明模式检测电路230的另一实施方式的示意图。在这个实施方式中，模式检测电路230可以利用两个D型正反器232及233来实施，每个D型正反器的时钟输入端接收HDMI数据信号，数据输入端接收参考时钟CK_REF2或参考时钟CK_REF3，而D型正反器233的输出端直接耦接与门234的一个输入端，D型正反器232的输出端透过非门235耦接与门234的另一个输入端。图7及图8的实施方式与图3及图4的实施方式具有同样的结果，但可以带来信号更稳定的功效。

请参阅图9，其是本发明的数据接收方法的一实施方式的流程图。除前述的数据接收装置外，本发明亦相对应地公开了一种数据接收方法，应用于高清晰多媒体接口的接收端，能识别数据信号所属的传输模式。本方法由前述数据接收装置200或其等效装置来执行。如图9所示，本发明的一实施方式包含下列步骤：

步骤S910：依据HDMI时钟产生参考时钟CK_REF1。原始的HDMI信号通常包含HDMI数据信号与HDMI时钟。这个步骤通常先预设HDMI的传输模式为HDMI1.4或2.0的其中之一，并且以相对应的预设倍率（如果是HDMI1.4则为10倍，如果是HDMI2.0则为40倍）来倍频HDMI时钟，所以参考时钟CK_REF1的频率与HDMI时钟的比值为上述的预设倍率；

步骤S920：依据HDMI数据信号以及数据恢复时钟CK_RCV产生相位检测信号UP/DN。数据恢复时钟CK_RCV是用来采样HDMI数据信号以还原数据。相位检测信号UP/DN可以指示HDMI数据信号以及数据恢复时钟CK_RCV两者的相位关系；

步骤S930：低通滤波相位检测信号UP/DN，使滤波后的相位检测信号UP/DN仅保留低频的部分。一般而言实施上有可能遇到相位检测信号UP/DN变化太过剧烈而影响电路稳定性的情形，因此会低通滤波相位检测信号UP/DN，使其只留下低频的部分，因此随时间的变化变得较为平缓；然而若检测信号UP/DN的变化在可容忍的范围内，则可以选择略过此步骤；

步骤S940：依据相位检测信号UP/DN调整参考时钟CK_REF1的相位以产生数据恢复时钟CK_RCV。数据恢复时钟CK_RCV理想上应与HDMI数据信号对齐，才能正确的还原数据，所以此步骤调整数据恢复时钟CK_RCV的相位使两者对齐；

步骤S950：依据相位检测信号UP/DN与参考时钟CK_REF1产生参考时钟CK_REF2，参考时钟CK_REF2与数据恢复时钟CK_RCV频率相同并具有一相位差。在步骤S940中若以相位Φ调整参考时钟CK_REF1，则此步骤以（Φ+θ）或（Φ-θ）来调整参考时钟CK_REF1。因此参考时钟CK_REF2可以是领先或落后恢复时钟CK_RCV，且相位差θ的范围介于0°与180°之间；

步骤S960：依据参考时钟CK_REF2以及HDMI数据信号检测传输模式，以产生模式信号MODE。更详细的说，此步骤是以HDMI数据信号采样参考时钟CK_REF2来产生模式信号MODE。HDMI数据信号与参考时钟CK_REF2的频率关系不同，得到的模式信号MODE也不同。这个步骤可以利用一D型正反器，将HDMI数据信号输入至D型正反器的时钟输入端，将参考时钟CK_REF2输入至D型正反器的数据输入端，并且由D型正反器的输出端获取该模式信号MODE。详细的采样示例可以参考图5与图6的波形图及上述说明。例如，若步骤S910中预设HDMI数据信号的传输模式为HDMI1.4，则该步骤的预设倍率设定为10倍，此时若模式信号MODE的值不随时间改变，则代表步骤S910的假设正确，测得的传输模式即为HDMI1.4，而若模式信号MODE的值随时间改变，则代表步骤S910的假设不正确，测得的传输模式即为HDMI2.0。同理，步骤S910中预设HDMI数据信号的传输模式为HDMI2.0时的情况可以类推，故不再赘述；以及

步骤S970：依据模式信号MODE以决定是否改变参考时钟CK_REF1的频率。当模式信号MODE指示HDMI数据信号的频率与HDMI时钟的频率的比值与步骤S910中的预设倍率相等，则表示测得的传输模式与预设的传输模式相同，数据可以被正确还原，所以不需要改变数据恢复时钟CK_RCV的频率（等同于参考时钟CK_REF1的频率）；如果上述的比值与预设倍率不相等，则表示测得的传输模式与预设的传输模式不相同，数据无法被正确还原，所以应该改变参考时钟CK_REF1的频率。

本发明除了可以应用于上述的数字电路的结构之外，也可应用于模拟电路的结构。请参阅图10，其是本发明的数据接收装置应用于模拟电路的结构时的一实施方式的示意图。数据接收装置300包含时钟产生电路310、时钟产生电路320、延迟电路330、模式检测电路340以及控制电路350。时钟产生电路310及时钟产生电路320的功用在于产生一个与输入频率相位锁定的输出时钟，而输出时钟的频率可为输入时钟的频率的1倍至数倍。时钟产生电路310及时钟产生电路320实施上可以利用锁相环来完成。时钟产生电路310由锁相环来实施时，主要可包含相位频率检测电路312、电荷泵314、压控振荡器316及分频器318。时钟产生电路310可以预设将HDMI时钟倍频10倍或40倍以产生第一参考时钟。锁相环的工作原理为熟练掌握本领域的技术人员所熟知，故不再赘述。当时钟产生电路310完成相位锁定后，电荷泵314会输出一个稳定的电压，因此该电压与第一参考时钟相关。时钟产生电路320由锁相环来实施时，主要可包含相位检测电路322、电荷泵324、压控振荡器326及分频器328。此外，时钟产生电路320还包含电阻327及电容328，用来耦接时钟产生电路310及320。如图10所示，电荷泵314的输出电压被耦合至电阻327与电容328之间，如此一来，时钟产生电路320的压控振荡器326可参考该电压来产生第二参考时钟，也就是说，实际上第二参考时钟与第一参考时钟相关。电容328的另一端耦接至参考电平或接地。第二参考时钟在时钟产生电路320的动作下与HDMI数据信号的相位锁定，可以用来还原HDMI数据信号。为了判断时钟产生电路310是否将HDMI时钟倍频至正确的倍数，延迟电路330将第二参考时钟延迟一个预定时间，而形成第三参考时钟，而后再由模式检测电路340依据HDMI数据信号与第三参考时钟来检测HDMI数据信号的传输模式。延迟电路330可以由缓冲器来实施，例如是串接的非门。延迟的预定时间理想上为大于0，而且小于第二参考信号的周期的一半。模式检测电路340实施上可以是一个采样电路，例如可以利用上述数字电路结构中的D型正反器或其等效电路来完成，主要功用在于利用HDMI数据信号来采样第三参考时钟。其采样的波形图与数字电路结构下的图5及图6相似，故其细节便不再赘述。控制电路350依据模式检测电路340所产生的模式信号判断是否控制时钟产生电路310改变倍频的倍率。其详细动作原理可以由数字电路结构的操作细节类推得知，故不再赘述。

请参阅图11，其是本发明的数据接收装置应用于模拟电路的结构时的另一实施方式的示意图。数据接收装置400包含时钟产生电路410、时钟产生电路420、多任务器450、延迟电路460、模式检测电路470以及控制电路480。本实施方式与前一实施方式的差别在于，当时钟产生电路410与时钟产生电路420由锁相环实施时，两者共享电荷泵430及压控振荡器440，且时钟产生电路410尚包含相位频率检测电路412及分频器414，时钟产生电路420尚包含相位检测电路422及分频器424。时钟产生电路410与时钟产生电路420两者透过多任务器450切换。一开始控制电路480通过选择信号控制多任务器450，使相位频率检测电路412、电荷泵430、压控振荡器440及分频器414形成环路。待时钟产生电路410依据HDMI时钟完成锁相而产生第一参考时钟后，控制电路480以选择信号控制多任务器450，使相位检测电路422、电荷泵430、压控振荡器440及分频器424形成环路。因此时钟产生电路420可以依据已产生的第一参考时钟及HDMI数据信号来进行锁相程序，并产生第二参考时钟。其余组件的动作方式与上一实施方式中具有相同名称的组件的动作方式相同或相似，故不再赘述。

请参阅图12，其是本发明的数据接收方法的另一实施方式的流程图。除前述的应用于模拟电路结构的数据接收装置外，本发明亦相对应地公开了一种数据接收方法，应用于高清晰多媒体接口的接收端，能识别数据信号所属的传输模式。本方法由前述数据接收装置300、400或其等效装置来执行。如图12所示，本发明的一实施方式包含下列步骤：

步骤S510：依据HDMI时钟产生第一参考时钟。这个步骤通常先预设HDMI的传输模式为HDMI1.4或2.0的其中之一，并且以相对应的预设倍率（如果是HDMI1.4则为10倍，如果是HDMI2.0则为40倍）来倍频HDMI时钟，所以第一参考时钟的频率与HDMI时钟的比值为上述的预设倍率；

步骤S520：依据第一参考时钟及HDMI数据信号产生第二参考时钟。第二参考时钟的频率可以通过参考第一参考时钟的频率来决定，一般可以设为相等。第二参考时钟的相位可以调整成与HDMI数据信号的相位对齐，以还原HDMI数据信号。

步骤S530：延迟第二参考时钟以产生第三参考时钟，第三参考时钟与第二参考时钟具有一时间差。该时间差优选为大于0，并且小于第二参考时钟的周期的一半。

步骤S540：依据第三参考时钟以及HDMI数据信号检测传输模式，以产生模式信号。实施上可以利用HDMI数据信号采样第三参考时钟来产生模式信号。其采样的波形图与数字电路结构下的图5及图6相似，故不再赘述。

步骤S550：依据模式信号决定是否改变第一参考时钟的频率。当模式信号指示HDMI数据信号的频率与HDMI时钟的频率的比值与步骤S510中的预设倍率相等，则表示测得的传输模式与预设的传输模式相同，数据可以被正确还原，所以不需要改变第一参考时钟的频率；如果上述的比值与预设倍率不相等，则表示测得的传输模式与预设的传输模式不相同，数据无法被正确还原，所以应该改变第一参考时钟的频率。

由于本技术领域具有通常知识者可通过图2至图8的装置发明的公开内容来了解图9的方法发明的实施细节与变化，以及由图10至图11的装置发明的公开内容来了解图12的方法发明的实施细节与变化。因此，为避免赘文，在不影响该方法发明的公开要求及可实施性的前提下，重复的说明在此予以省略。请注意，之前所示的图标中，元件的形状、尺寸、比例以及步骤的顺序等仅为示意，是用来供本技术领域具有通常知识者了解本发明，并非用以限制本发明。另外，本技术领域人员可依本发明的公开内容及自身的需求选择性地实施任一实施方式的部分或全部技术特征，或者选择性地实施多个实施方式的部分或全部技术特征的组合，以便增加本发明实施时的弹性。再者，前述实施方式虽以高清晰多媒体接口的接收端为例，然此并非对本发明的限制，本技术领域人员可依本发明的公开适当地将本发明应用于其它类型的数据接收装置。

虽然本发明的实施方式如上所述，然而这些实施方式并非用来限定本发明，本技术领域具有通常知识者可依据本发明的明示或隐含的内容对本发明的技术特征施以变化，凡此种种变化均可能属于本发明所寻求的专利保护范畴，换言之，本发明的专利保护范围须视本说明书的权利要求所界定为准。

[符号说明]

100、200、300、400  数据接收装置

110   相位检测器                120   相位内插器

130   锁相环                    140   数字环路滤波器

210、322、422   相位检测电路    220   数字环路滤波器

230、340、470   模式检测电路    231、232、233   D型正反器

240   相位调整电路

241、242、243、244、245   相位内插器

250、350、480   控制电路

260、310、320、410、420   时钟产生电路

S910～S970、S510～S550   步骤

312、412   相位频率检测电路   314、324、430   电荷泵

316、326、440   压控振荡器    318、328、414、424   分频器

330、460   延迟电路           450   多任务器

Claims (20)

1.一种数据接收装置，用来识别一数据信号所属的一传输模式，包含：

一时钟产生电路，用来依据一源时钟产生一第一参考时钟；

一相位检测电路，用来依据所述数据信号以及一数据恢复时钟产生一相位检测信号；

一相位调整电路，耦接所述时钟产生电路与所述相位检测电路，用来依据所述相位检测信号调整所述第一参考时钟的相位以产生所述数据恢复时钟，并输出所述数据恢复时钟至所述相位检测电路，并且依据所述相位检测信号与所述第一参考时钟产生一第二参考时钟，所述第二参考时钟与所述数据恢复时钟频率相同并具有一相位差；

一模式检测电路，耦接所述相位调整电路，用来依据所述第二参考时钟以及所述数据信号检测所述传输模式，以产生一模式信号；以及

一控制电路，耦接所述模式检测电路以及所述时钟产生电路，用来依据所述模式信号决定是否控制所述时钟产生电路改变所述第一参考时钟的频率。

2.如权利要求1所述的数据接收装置，还包含：

一滤波电路，耦接于所述相位检测电路与所述相位调整电路，用来低通滤波所述相位检测信号，使滤波后的相位检测信号仅保留低频的部分；

其中，所述相位调整电路依据滤波后的相位检测信号运作。

3.如权利要求1所述的数据接收装置，其中所述模式检测电路是以所述数据信号采样所述第二参考时钟来产生所述模式信号。

4.如权利要求3所述的数据接收装置，其中所述模式检测电路包含一D型正反器，所述D型正反器的时钟输入端接收所述数据信号，数据输入端接收所述第二参考时钟，输出端输出所述模式信号。

5.如权利要求1所述的数据接收装置，其中所述模式信号指示所述传输模式符合一第一传输模式或一第二传输模式，若所述传输模式符合所述第一传输模式，所述数据信号的频率为所述源时钟的频率的N倍，若所述模式信号指示所述传输模式符合所述第二传输模式，所述数据信号的频率为所述源时钟的频率的M倍，其中所述M与所述N均为正数，且所述M大于所述N。

6.如权利要求5所述的数据接收装置，其中若所述模式信号指示所述传输模式符合所述第一传输模式，且所述第一参考时钟的频率与所述源时钟的频率的比值不是所述N，或是若所述模式信号指示所述传输模式符合所述第二传输模式，且所述第一参考时钟的频率与所述源时钟的频率的比值不是所述M，则所述控制电路控制所述时钟产生电路改变所述第一参考时钟的频率。

7.如权利要求5所述的数据接收装置，其中所述时钟产生电路为一锁相环，用来将所述源时钟的频率倍频所述M倍或所述N倍以产生所述第一参考时钟。

8.如权利要求5所述的数据接收装置，其中所述第一传输模式及所述第二传输模式是对应高清晰多媒体接口的不同的传输模式。

9.如权利要求1所述的数据接收装置，其中所述相位调整电路包含一第一相位内插器与一第二相位内插器，所述第一相位内插器是依据所述第一参考时钟与所述相位检测信号来产生所述数据恢复时钟，所述第二相位内插器是依据所述第一参考时钟与所述相位检测信号来产生所述第二参考时钟。

10.一种数据接收方法，用来识别一数据信号所属的一传输模式，通过一数据接收装置来执行，包含：

依据一源时钟产生一第一参考时钟；

依据所述数据信号以及一数据恢复时钟产生一相位检测信号；

依据所述相位检测信号调整所述第一参考时钟的相位以产生所述数据恢复时钟；

依据所述相位检测信号与所述第一参考时钟产生一第二参考时钟，所述第二参考时钟与所述数据恢复时钟频率相同并具有一相位差；

依据所述第二参考时钟以及所述数据信号检测所述传输模式，以产生一模式信号；以及

依据所述模式信号决定是否改变所述第一参考时钟的频率。

11.如权利要求10所述的数据接收方法，其中所述模式信号指示所述传输模式符合一第一传输模式或一第二传输模式，若所述传输模式符合所述第一传输模式，所述数据信号的频率为所述源时钟的频率的N倍，若所述模式信号指示所述传输模式符合所述第二传输模式，所述数据信号的频率为所述源时钟的频率的M倍，其中所述M与所述N均为正数，且所述M大于所述N。

12.如权利要求11所述的数据接收方法，其中若所述模式信号指示所述传输模式符合所述第一传输模式，且所述第一参考时钟的频率与所述源时钟的频率的比值不为所述N，或是若所述模式信号指示所述传输模式符合所述第二传输模式，且所述第一参考时钟的频率与所述源时钟的频率的比值不为所述M，依据所述模式信号以决定是否改变所述第一参考时钟的频率的步骤包含：

改变所述第一参考时钟的频率。

13.如权利要求11所述的数据接收方法，其中依据所述源时钟产生所述第一参考时钟的步骤包含：

将所述源时钟的频率倍频所述M倍或所述N倍以产生所述第一参考时钟。

14.一种数据接收装置，用来识别一数据信号所属的一传输模式，包含：

一第一时钟产生电路，用来依据一源时钟产生一第一参考时钟；

一第二时钟产生电路，耦接所述第一时钟产生电路，用来依据所述第一参考时钟及所述数据信号产生一第二参考时钟；

一延迟电路，耦接所述第二时钟产生电路，用来延迟所述第二参考时钟以产生一第三参考时钟，所述第三参考时钟与所述第二参考时钟具有一时间差；

一模式检测电路，耦接所述延迟电路，用来依据所述第三参考时钟以及所述数据信号检测所述传输模式，以产生一模式信号；以及

一控制电路，耦接所述模式检测电路及所述第一时钟产生电路，用来依据所述模式信号决定是否控制所述第一时钟产生电路改变所述第一参考时钟的频率。

15.如权利要求14所述的数据接收装置，其中所述模式检测电路是以所述数据信号采样所述第三参考时钟来产生所述模式信号。

16.如权利要求14所述的数据接收装置，其中所述模式信号指示所述传输模式符合一第一传输模式或一第二传输模式，若所述传输模式符合所述第一传输模式，所述数据信号的频率为所述源时钟的频率的N倍，若所述模式信号指示所述传输模式符合所述第二传输模式，所述数据信号的频率为所述源时钟的频率的M倍，其中所述M与所述N均为正数，且所述M大于所述N。

17.如权利要求16所述的数据接收装置，其中若所述模式信号指示所述传输模式符合所述第一传输模式，且所述第一参考时钟的频率与所述源时钟的频率的比值不为所述N，或是若所述模式信号指示所述传输模式符合所述第二传输模式，且所述第一参考时钟的频率与所述源时钟的频率的比值不为所述M，则所述控制电路控制所述第一时钟产生电路改变所述第一参考时钟的频率。

18.一种数据接收方法，用来识别一数据信号所属的一传输模式，通过一数据接收装置来执行，包含：

依据一源时钟产生一第一参考时钟；

依据所述第一参考时钟及所述数据信号产生一第二参考时钟；

延迟所述第二参考时钟以产生一第三参考时钟，所述第三参考时钟与所述第二参考时钟具有一时间差；

依据所述第三参考时钟以及所述数据信号检测所述传输模式，以产生一模式信号；以及

依据所述模式信号决定是否改变所述第一参考时钟的频率。

19.如权利要求18所述的数据接收方法，其中所述模式信号指示所述传输模式符合一第一传输模式或一第二传输模式，若所述传输模式符合所述第一传输模式，所述数据信号的频率为所述源时钟的频率的N倍，若所述模式信号指示所述传输模式符合所述第二传输模式，所述数据信号的频率为所述源时钟的频率的M倍，其中所述M与所述N均为正数，且所述M大于所述N。

20.如权利要求19所述的数据接收方法，其中若所述模式信号指示所述传输模式符合所述第一传输模式，且所述第一参考时钟的频率与所述源时钟的频率的比值不为所述N，或是若所述模式信号指示所述传输模式符合所述第二传输模式，且所述第一参考时钟的频率与所述源时钟的频率的比值不为所述M，依据所述模式信号决定是否改变所述第一参考时钟的频率的步骤包含：

改变所述第一参考时钟的频率。