CN106326163A - 一种数据传送系统及传送方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种数据传送系统及传送方法。该系统包括主器件、从器件以及连接在主器件和从器件之间的时钟线、控制线、主数据线和从数据线；时钟线用于从主器件向从器件传送串行时钟信号；主数据线、从数据线用于从主器件向从器件以串行的方式传送数据信号；控制线用于传送指令/数据区分信号，其中，指令/区分信号用于区分主器件向从器件传送的数据信号的类型。通过上述方式，本发明能够提高串行接口的数据传输效率，从而能够支持高分辨率的显示屏。

Description

一种数据传送系统及传送方法

技术领域

本发明涉及通信领域，特别是涉及一种数据传送系统及传送方法。

背景技术

现在的手机中常使用微处理器(MCU)通过串行接口(Serial PeripheralInterface，SPI)来控制显示屏中的液晶模组来实现显示屏的显示。但是，现有的串行接口由于传输速率比较低，使得所能支持的显示屏的分辨率有限，以TFT显示屏为例最高支持的分辨率为128X160。

因此，如何提高串行接口的数据传输速率，从而提高对显示屏的分辨率的支持是个亟待解决的问题。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种数据传送系统及传送方法，能够提高串行接口的数据传输速率，从而能够支持高分辨率的显示屏。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种数据传送系统，该系统包括主器件、从器件以及连接在主器件和从器件之间的时钟线、控制线、主数据线和从数据线；时钟线用于从主器件向从器件传送串行时钟信号；主数据线、从数据线用于从主器件向从器件以串行的方式传送数据信号；控制线用于传送指令/数据区分信号，指令/区分信号用于区分主器件向从器件传送的数据信号的类型。

其中，主器件为微控制器，所处从器件为液晶模组。

为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种数据传送方法，该方法包括：主器件通过时钟线传送串行时钟信号，通过控制线传送指令/数据区分信号，通过主数据线和/或从数据线传送数据信号；其中，指令/数据区分信号用于区分主数据线和/或从数据线传送的数据信号的类型，串行时钟信号用于控制数据信号的传送。

其中，通过控制线传送指令/数据区分信号，通过主数据线和/或从数据线传送数据信号的步骤包括：主器件控制控制线传送对应第一状态的指令/数据区分信号后，控制主数据线传送对应指令信息的数据信号，控制控制线传送对应第二状态的指令/数据区分信号后，根据指令信息控制主数据线和/或从数据线传送对应数据信息的数据信号。

其中，根据指令信息控制主数据线和/或从数据线传送对应数据信息的数据信号的步骤为：当指令信息为写入寄存器指令时，控制主数据线传送对应寄存器内容的数据信号。

其中，根据指令信息控制主数据线和/或从数据线传送对应数据信息的数据信号的步骤为：当指令信息为写入存储器指令时，控制主数据线传送对应多个像素数据的奇数比特位的数据信号，控制从数据线传送对应多个像素数据的偶数比特位的数据信号。

为解决上述技术问题，本发明采用的再一个技术方案是：提供一种数据传送方法，该方法包括：从器件通过时钟线接收主器件传送的串行时钟信号，通过控制线接收指令/数据区分信号，通过主数据线和/或从数据线接收数据信号；根据串行时钟信号和指令/数据区分信号，从数据信号中提取指令信息和数据信息，并根据指令信息将数据信息存储至指令信息对应的存储空间；其中，指令/数据区分信号用于区分主数据线和/或从数据线传送的数据信号的类型，串行时钟信号用于控制数据信号的接收。

其中，根据串行时钟信号和指令/数据区分信号，从数据信号中提取指令信息和数据信息，并根据指令信息将数据信息存储至指令信息对应的存储空间的步骤包括：从器件确定指令/数据区分信号为第一状态时，根据串行时钟信号从主数据线传送的数据信号中提取指令信息，确定指令/数据区分信号为第二状态时，根据指令信息从主数据线和/或从数据线传送的数据信号中提取数据信息，并将数据信息存储至指令信息对应的存储空间。

其中，根据指令信息从主数据线和/或从数据线传送的数据信号中提取数据信息，并将数据信息存储至指令信息对应的存储空间的步骤包括：当指令信息为写入寄存器指令时，从器件从主数据线传送的数据信号中提取寄存器数据，并将寄存器数据存储至写入寄存器指令对应的寄存器中。

其中，根据指令信息从主数据线和/或从数据线传送的数据信号中提取数据信息，并将数据信息存储至指令信息对应的存储空间的步骤包括：当指令信息为写入存储器指令时，从器件从主数据线和从数据线传送的数据信号中提取多个像素数据，并将多个像素数据存储至写入存储器指令对应的多个地址空间中；其中，从器件从主数据线的数据信号中提取对应像素数据的奇数比特位，从从数据线的数据信号中提取对应像素数据的偶数比特位。

本发明的有益效果是：本发明的数据传送系统及传送方法通过在主器件和从器件之间设置时钟线、控制线、主数据线和从数据线，其中，主数据线和从数据线同时用于从主器件向从器件以串行的方式传送数据信号，从而能够大大提高数据传输的速率，进而能够支持高分辨率的显示屏。

附图说明

图1是本发明实施例的数据传送系统的结构示意图；

图2是本发明第一实施例的数据传送方法的流程图；

图3是本发明第二实施例的数据传送方法的流程图；

图4是图3所示数据传送方法中的信号时序图；

图5是本发明第三实施例的数据传送方法的流程图；

图6是图5所示数据传送方法中的信号时序图。

具体实施方式

在说明书及权利要求书当中使用了某些词汇来指称特定的组件，所属领域中的技术人员应可理解，制造商可能会用不同的名词来称呼同样的组件。本说明书及权利要求书并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的基准。下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。

图1是本发明实施例的数据传送系统的结构示意图。如图1所示，数据传送系统包括主器件10、从器件20以及连接在主器件10和从器件之间20的时钟线SCL、控制线CON、主数据线SDA1和从数据线SDA2；

时钟线SCL用于从主器件10向从器件20传送串行时钟信号SCLK；主数据线SDA1、从数据线SDA2用于从主器件10向从器件20以串行的方式分别传送数据信号DA1和DA2；控制线CON用于传送指令/数据区分信号D/C，指令/区分信号D/C用于区分主器件10向从器件20传送的数据信号Data的类型，其中，该类型用于指示数据信号DA1和/或DA2对应指令信息还是数据信息。

在本实施例中，主器件10为微控制器，从器件20为液晶模组。其中，时钟线SCL、控制线CON、主数据线SDA1和从数据线SDA2的一端分别与微控制器的四个GPIO口连接，另一端与液晶模组的SPI接口连接，其中，时钟线SCL与SPI接口中的时钟端连接，控制线CON与SPI接口中的片选端连接，主数据线SDA1与SPI接口中的数据输入端连接，从数据线SDA2与SPI接口中的数据输出端连接。

图2是本发明第一实施例的数据传送方法的流程图，本实施例的方法基于图1所示的数据传送系统。需注意的是，若有实质上相同的结果，本发明的方法并不以图2所示的流程顺序为限。如图2所示，该方法包括步骤：

步骤S101：主器件通过时钟线传送串行时钟信号，通过控制线传送指令/数据区分信号，通过主数据线和/或从数据线传送数据信号。

在步骤S101中，在主器件端，指令/数据区分信号用于区分主数据线和/或从数据线传送的数据信号的类型，串行时钟信号用于控制数据信号的传送。

数据信号的类型用于指示数据信号对应指令信息还是数据信息。其中，指令信息包括写入寄存器指令和写入存储器指令。数据信息与指令信息对应设置，具体来说，当指令信息为写入寄存器指令时，数据信息为寄存器内容。当指令信息为写入存储器指令时，数据信息为显示在显示屏上的多个像素数据，其中，像素数据的数量和显示屏的分辨率成正比，显示屏的分辨率越高，像素数据的数量越多。

步骤S102：从器件通过时钟线接收主器件传送的串行时钟信号，通过控制线接收指令/数据区分信号，通过主数据线和/或从数据线接收数据信号。

在步骤S102中，在从器件端，串行时钟信号用于控制数据信号的接收，其中，从器件可以在串行时钟信号的上升沿或下降沿锁存数据信号。

步骤S103：从器件根据串行时钟信号和指令/数据区分信号，从数据信号中提取指令信息和数据信息，并根据指令信息将数据信息存储至指令信息对应的存储空间。

在步骤S103中，在从器件端，当接收到的指令/数据区分信号为第一状态例如为低电平时，从数据信号中提取指令信息并判断指令信息是写入寄存器指令还是写入存储器指令。当指令信息是写入寄存器指令时，若接收到的指令/数据区分信号由第一状态变换为第二状态例如低电平变换为高电平时，则从数据信号中提取对应寄存器内容的数据信息并存储至对应的寄存器中。当指令信息是写入存储器指令时，若接收到的指令/数据区分信号由第一状态变换为第二状态例如低电平变换为高电平时，则从数据信号中提取对应多个像素数据的数据信息并存储至对应的存储空间中。

图3是本发明第二实施例的数据传送方法的流程图，本实施例的方法基于图1所示的数据传送系统。需注意的是，若有实质上相同的结果，本发明的方法并不以图3所示的流程顺序为限。如图3所示，该方法包括步骤：

步骤S201：主器件通过时钟线传送串行时钟信号，通过控制线传送指令/数据区分信号并控制指令/数据区分信号为第一状态，通过主数据线传送对应写入寄存器指令的指令信息的数据信号。

在步骤S201中，写入寄存器指令包括从器件中待写入的寄存器的地址。在本实施例中，写入寄存器指令为8bit的数据。在其它实施例中，也可以通过从数据线传送写入寄存器指令，本发明不以此为限制。

步骤S202：从器件通过时钟线接收主器件传送的串行时钟信号，通过控制线接收对应第一状态的指令/数据区分信号，通过主数据线接收对应写入寄存器指令的指令信息的数据信号。

在步骤S202中，从器件接收到指令/数据区分信号并确定指令/数据区分信号为第一状态例如低电平时，根据串行时钟信号从主数据线传送的数据信号中提取对应写入寄存器指令的指令信息。

步骤S203：主器件控制传送/数据区分信号为第二状态，控制主数据线传送对应寄存器内容的数据信息的数据信号。

在步骤S203中，寄存器内容为8bit的数据。

步骤S204：从器件通过控制线接收对应第二状态的指令/数据区分信号，通过主数据线根据指令信息接收对应寄存器内容的数据信息的数据信号。

在步骤S204中，从器件接收到指令/数据区分信号并确定指令/数据区分信号为第二状态例如高电平时，根据串行时钟信号和写入寄存器指令从主数据线传送的数据信号中提取对应寄存器内容的数据信息。

步骤S205：从器件根据写入寄存器指令将寄存器内容存储至写入寄存器指令对应的寄存器中。

在步骤S205中，从器件根据写入寄存器指令中提取出的寄存器地址，将寄存器内容存储至寄存器所在的地址中。

本领域的技术人员可以理解，上述实施例仅仅描述了主器件对从器件中一个寄存器的操作，若要对多个寄存器进行操作，则将上述步骤重复运行多次即可。当主器件为微处理器，从器件为液晶模组时，上述数据传送方法主要用于微处理器对液晶模组中的寄存器进行设置也即用于微处理器对液晶模组中对电压、效果、频率等参数进行设置。

图4是图3所示数据传送方法中的信号时序图。如图4所示，串行时钟信号SCLK为频率固定的方波信号，指令/数据区分信号D/C为低电平也即0时，主数据线SDA1上传送的8bit数据信号DA1(也即D0、D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7)为指令信息，指令/数据区分信号D/C为高电平也即1时，主数据线SDA1上传送的8bit数据信号DA1为数据信息。

具体来说，指令信息为写入寄存器指令，该指令包括了寄存器地址。数据信息为待写入寄存器的寄存器内容。其中，当指令信息为写入寄存器时，从数据线SDA2上传送任何内容不用关心。

当然，在其它实施例中，也可以选择从数据线SDA2传输寄存器指令和寄存器内容，本发明不以此为限。

另外，在本实施例中，从器件在串行时钟信号SCLK的每个上升沿锁存数据信号DA1，进而提取出指令信息和数据信息。在其它实施例中，从器件也可以在串行时钟信号SCLK的每个下将沿锁存数据信号，进而提取出指令信息和数据信息。

图5是本发明第三实施例的数据传送方法的流程图，本实施例的方法基于图1所示的数据传送系统。需注意的是，若有实质上相同的结果，本发明的方法并不以图5所示的流程顺序为限。如图5所示，该方法包括步骤：

步骤S301：主器件通过时钟线传送串行时钟信号，通过控制线传送指令/数据区分信号并控制传送/数据区分信号为第一状态，通过主数据线传送对应写入存储器指令的指令信息的数据信号。

在步骤S301中，写入存储器指令包括存储器初始地址，像素数据数量和像素数据字节数。在本实施例中，写入存储器指令为8bit的数据。在其它实施例中，也可以通过从数据线传送写入存储器指令，本发明不以此为限制。

步骤S302：从器件通过时钟线接收主器件传送的串行时钟信号，通过控制线接收对应第一状态的指令/数据区分信号，通过主数据线接收对应写入存储器指令的指令信息的数据信号。

在步骤S302中，从器件接收到指令/数据区分信号并确定指令/数据区分信号为第一状态例如低电平时，根据串行时钟信号从主数据线传送的数据信号中提取对应写入存储器的指令信息。

步骤S303：主器件控制指令/数据区分信号为第二状态，控制主数据线和从数据线传送对应多个像素数据的数据信息的数据信号。

在步骤S303中，像素数据的数量与显示屏的分辨率相对应，其中，每个像素数据可以为16bit的数据、也可以为24bit的数据。

具体来说，在本实施例中，主器件控制主数据线传送对应多个像素数据的奇数比特位的数据信号，控制从数据线传送对应多个像素数据的偶数比特位的数据信号。举例来说，当每个像素数据为16bit的数据也即D0、D1、D2…D15时，主数据线上传送像素数据的奇数比特位也即D1、D3、D5、D7、D9、D11、D13和D15，从数据线上传送像素数据的偶数比特位也即D0、D2、D4、D6、D8、D10、D12和D14。当主数据线上完成第一个像素数据的传送后，继续第二个像素数据的传送，直至完成对应写入存储器指令中像素数据数量的所有像素数据的传送。

在其它实施例中，主数据线上也可以传送多个像素数据的低字节数据，从数据线上传送多个像素数据的高字节数据等等，本发明不以此为限，只需满足主数据线上传送像素数据的部分比特位，从数据线上传送像素数据的剩下的比特位即可。

步骤S304：从器件通过控制线接收对应第二状态的指令/数据区分信号，通过主数据线根据指令信息接收对应多个像素数据的数据信号。

在步骤S304中，从器件接收到指令/数据区分信号并确定指令/数据区分信号为第二状态例如高电平时，根据串行时钟信号和写入存储器指令从主数据线和从数据线传送的数据信号中提取多个像素数据。

具体来说，从器件根据写入存储器指令中的像素数据数量和像素数据字节数从主数据线的数据信号中提取对应多个像素数据的奇数比特位，从数据线的数据信号中提取对应多个像素数据的偶数比特位，并将奇数比特位和偶数比特位拼凑出多个像素数据。

步骤S305：从器件根据写入存储器指令将多个像素数据存储至存储器对应的存储空间。

在步骤S305中，从器件根据写入存储器指令中提取出的存储器首地址，将数据信息也即多个像素数据存储至从存储器首地址之后的多个存储空间中。

本领域的技术人员可以理解，当需要传输显示在手机显示屏上的多个像素数据时，微处理器先输出写入存储器指令，进入批量传输数据的传输模式，液晶模组接受到此指令后，主数据线SDA1接收每一像素数据的部分比特位，从数据线SDA2接收每一像素数据的剩下比特位，液晶模组将主数据线SDA1和从数据线SDA2接收的内容依次合并为一个完整的像素数据并存储至液晶模组的RAM中。

图6是图5所示数据传送方法中的信号时序图。如图6所示，串行时钟信号SCLK为频率固定的方波信号，指令/数据区分信号D/C为低电平也即0时，主数据线SDA1上传送的8bit数据信号DA1(也即D0、D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7)为指令信息，指令/数据区分信号D/C为高电平也即1时，主数据线SDA1和从数据线SDA2上传送的数据信号DA1和DA2为多个像素数据，其中，主数据线SDA1上传送每一像素数据的奇数比特位也即(D1、D3、D5、D7、D9、D11、D13、D15)，从数据线SDA2上传送每一像素数据的偶数比特位也即(D0、D2、D4、D6、D8、D10、D12、D14)。

具体来说，指令信息为写入存储器指令，该指令包括了存储器初始地址，像素数据数量和像素数据字节数。

本领域的技术人员可以理解，图6所示的像素数据为16bit的数据，本发明不以此为限，例如当像素数据为24bit的数据时，主数据线SDA1上传送每一像素数据的12bit的奇数比特位，从数据线SDA2上传送每一像素数据的12bit的偶数比特位。

本领域的技术人员可以理解，采用主数据线SDA1和从数据线SDA2传输像素数据的速率可以两倍于传统串口的传输速率，从而可以成倍提高对显示屏分辨率的支持。如QVGA分辨率TFT显示屏原来只能优选用MCU8080-8bit并口传输，采用本发明可以使用串口传输也能满足刷新率要求。

本发明的有益效果是：本发明的数据传送系统及传送方法通过在主器件和从器件之间设置时钟线、控制线、主数据线和从数据线，其中，主数据线和从数据线用于从主器件向从器件以串行的方式传送数据信号，从而能够大大提高数据传输的速率，从而能够支持高分辨率的显示屏。

以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种数据传送系统，其特征在于，所述系统包括主器件、从器件以及连接在所述主器件和所述从器件之间的时钟线、控制线、主数据线和从数据线；

所述时钟线用于从所述主器件向所述从器件传送串行时钟信号；所述主数据线、所述从数据线用于从所述主器件向所述从器件以串行的方式传送数据信号；所述控制线用于传送指令/数据区分信号，所述指令/区分信号用于区分所述主器件向所述从器件传送的所述数据信号的类型。

2.根据权利要求1所述的传送系统，其特征在于，所述主器件为微控制器，所处从器件为液晶模组。

3.一种数据传送方法，其特征在于，所述方法包括：

主器件通过时钟线传送串行时钟信号，通过控制线传送指令/数据区分信号，通过主数据线和/或从数据线传送数据信号；

其中，所述指令/数据区分信号用于区分所述主数据线和/或从数据线传送的所述数据信号的类型，所述串行时钟信号用于控制所述数据信号的传送。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述通过控制线传送指令/数据区分信号，通过主数据线和/或从数据线传送数据信号的步骤包括：

所述主器件控制所述控制线传送对应第一状态的所述指令/数据区分信号后，控制所述主数据线传送对应指令信息的所述数据信号，控制所述控制线传送对应第二状态的所述指令/数据区分信号后，根据所述指令信息控制所述主数据线和/或所述从数据线传送对应数据信息的所述数据信号。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述指令信息控制所述主数据线和/或所述从数据线传送对应数据信息的所述数据信号的步骤为：

当所述指令信息为写入寄存器指令时，控制所述主数据线传送对应寄存器内容的数据信号。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述指令信息控制所述主数据线和/或所述从数据线传送对应数据信息的数据信号的步骤为：

当所述指令信息为写入存储器指令时，控制所述主数据线传送对应多个像素数据的奇数比特位的数据信号，控制所述从数据线传送对应多个像素数据的偶数比特位的数据信号。

7.一种数据传送方法，其特征在于，所述方法包括：

从器件通过时钟线接收主器件传送的串行时钟信号，通过控制线接收指令/数据区分信号，通过主数据线和/或从数据线接收数据信号；

根据所述串行时钟信号和所述指令/数据区分信号，从所述数据信号中提取指令信息和数据信息，并根据所述指令信息将所述数据信息存储至所述指令信息对应的存储空间；

其中，所述指令/数据区分信号用于区分所述主数据线和/或从数据线传送的所述数据信号的类型，所述串行时钟信号用于控制所述数据信号的接收。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据所述串行时钟信号和所述指令/数据区分信号，从所述数据信号中提取指令信息和数据信息，并根据所述指令信息将所述数据信息存储至所述指令信息对应的存储空间的步骤包括：

所述从器件确定所述指令/数据区分信号为第一状态时，根据所述串行时钟信号从所述主数据线传送的所述数据信号中提取指令信息，确定所述指令/数据区分信号为所述第二状态时，根据所述指令信息从所述主数据线和/或从数据线传送的所述数据信号中提取所述数据信息，并将所述数据信息存储至所述指令信息对应的存储空间。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述根据所述指令信息从所述主数据线和/或从数据线传送的所述数据信号中提取数据信息，并将所述数据信息存储至所述指令信息对应的存储空间的步骤包括：

当所述指令信息为写入寄存器指令时，所述从器件从所述主数据线传送的所述数据信号中提取寄存器数据，并将所述寄存器数据存储至所述写入寄存器指令对应的寄存器中。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述根据所述指令信息从所述主数据线和/或从数据线传送的所述数据信号中提取数据信息，并将所述数据信息存储至所述指令信息对应的存储空间的步骤包括：

当所述指令信息为写入存储器指令时，所述从器件从所述主数据线和所述从数据线传送的所述数据信号中提取多个像素数据，并将多个所述像素数据存储至所述写入存储器指令对应的多个地址空间中；

其中，所述从器件从所述主数据线的所述数据信号中提取对应像素数据的奇数比特位，从所述从数据线的所述数据信号中提取对应像素数据的偶数比特位。