CN112765065B - 主从系统及其数据传输方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种主从系统及其数据传输方法。主从系统包括从设备以及主控设备。主控设备经由电力线耦接从设备。主控设备经由电力线输出电压信号至从设备。在第一期间中，主控设备依据第一数据来经由电力线输出具有第一电压电平变化的电压信号至从设备，以使从设备依据第一电压电平变化来取得第一数据。在第二期间中，从设备依据第二数据来改变电力线的负载，以使电力线上的电压信号具有第二电压电平变化。主控设备依据第二电压电平变化来取得第二数据。

Description

主从系统及其数据传输方法

技术领域

本发明是有关于一种系统，且特别是有关于一种主从系统及其数据传输方法。

背景技术

在一般的主从系统的架构中，主控设备与从设备之间需要耦接多条信号线，例如电力线或信号传输线等，以便主控设备传输电力或数据至从设备。另外，习知已有为了件少配线复杂的问题，而主控设备仅通过电力线传输数据至从设备。然而，仅通过电力线传输数据的主从系统只能够允许主控设备传输数据至从设备，以致于主控设备无法知晓接收数据后的从设备的操作状态，例如主控设备无法知晓从设备是否已完整接收到数据，或从设备是否操作在可接收数据的状态。换言之，仅通过电力线传输数据主从系统的架构只能够实现单向传输的功能，且可能发生数据遗失的情况。有鉴于此，以下将提出几个实施例的解决方案。

发明内容

本发明提供一种主从系统及其数据传输方法，可使主控设备与从设备之间具有双向沟通功能。

本发明的主从系统包括从设备以及主控设备。主控设备经由电力线耦接从设备。主控设备用以经由电力线输出电压信号至从设备。在第一期间中，主控设备依据第一数据来经由电力线输出具有第一电压电平变化的电压信号至从设备，以使从设备依据第一电压电平变化来取得第一数据。在第二期间中，从设备依据第二数据来改变电力线的负载，以使电力线上的电压信号具有第二电压电平变化，并且主控设备依据第二电压电平变化来取得第二数据。

本发明的主从系统的数据传输方法适用于主控设备以及从设备。主控设备经由电力线耦接从设备，并且经由电力线输出电压信号至从设备。所述数据传输方法包括以下步骤：在第一期间中，通过主控设备依据第一数据来经由电力线输出具有第一电压电平变化的电压信号至从设备；在第一期间中，通过从设备依据第一电压电平变化来取得第一数据；在第二期间中，通过从设备依据第二数据来改变电力线的负载，以使电力线上的电压信号具有第二电压电平变化；以及在第二期间中，通过主控设备依据第二电压电平变化来取得第二数据。

基于上述，本发明的主从系统及其数据传输方法，可通过耦接在从设备以及主控设备之间的电力线，来实现双向沟通功能。

附图说明

图1是依照本发明的一实施例的主从系统的方块示意图。

图2是依照本发明的一实施例的电压信号的电压电平变化示意图。

图3是依照本发明的一实施例的数据传输方法的流程图。

符号说明：

100：主从系统

110：主控设备

111：控制器

112：电压电平调整器

113：电压电平检测器

120：从设备

121：从设备芯片

122：负载元件

CS：第一数据

Di、Vo：电压信号

FS：第二数据

Ld：负载

V+、V-、Vd：电压电平

S310～S340：步骤

具体实施方式

为了使本发明之内容可以被更容易明了，以下特举实施例做为本发明确实能够据以实施的范例。另外，凡可能之处，在图式及实施方式中使用相同标号的元件/构件/步骤，系代表相同或类似部件。

图1是依照本发明的一实施例的主从系统的方块示意图。参考图1，主从系统100包括主控设备(Master device)110以及从设备(Slave device)120。主控设备110经由电力线130耦接从设备120，并且经由电力线130提供电力至从设备120。在本实施例中，主控设备110包括控制器111、电压电平调整器112以及电压电平检测器113。控制器111耦接电压电平调整器112以及电压电平检测器113，并且电压电平调整器112以及电压电平检测器113经由电力线130耦接从设备120。在本实施例中，从设备120包括从设备芯片121以及负载元件122。从设备芯片121耦接负载元件122，并且经由电力线130耦接主控设备110的电压电平调整器112以及电压电平检测器113。

在本实施例中，电压电平调整器112可改变传输在电力线130上的电压信号的电压电平。电压电平检测器113可检测传输在电力线130上的电压信号的电压电平变化，以提供对应的数据至控制器111。在本实施例中，从设备芯片121可经由电力线130上的电压信号来驱动从设备120，并且可依据传输在电力线130上的电压信号的电压电平变化来取得对应的数据。值得注意的是，负载元件122挂载在电力线130上，因此负载元件122可改变电力线130的负载，以使传输在电力线130上的电压信号的电压电平可被对应地改变，而产生另一电压电平变化。

具体而言，主控设备110以及从设备120可通过电力线130来进行沟通。当主控设备110欲传输第一数据CS至从设备120时，主控设备110可经由电力线130输出具有对应于第一数据CS来的第一电压电平变化的电压信号至从设备120，以使从设备120可依据第一电压电平变化来对应地取得第一数据CS的数据内容。当从设备120欲回传第二数据FS至主控设备110时，从设备120可使电力线130所传输的电压信号具有对应于第二数据FS的第二电压电平变化，以使主控设备110可依据第二电压电平变化来取得第二数据FS的数据内容。因此，本实施例的主从系统100可通过单一条电力线130来实现双向数据传输的功能，并且以下将搭配图2来进一步具体说明主控设备110以及从设备120的数据传输方式。

图2是依照本发明的一实施例的电压信号的电压电平变化示意图。参考图1以及图2，在第一期间T1中，主控设备110通过电压电平调整器112依据控制器111提供的第一数据CS来改变传输在电力线130上的电压信号的电压电平。电压电平调整器112可例如输出如图2所示的具有第一电压电平变化的电压信号Vo至电力线130，接着，在第一期间T1中，从设备芯片121以及电压电平检测器113可例如接收到如图2所示的同样具有第一电压电平变化的电压信号Di。第一电压电平变化是指图2所示的电压信号Di具有高电压电平V+以及低电压电平V-的变化。因此，在第一期间T1中，从设备芯片121可通过解析传输在电力线130上的电压信号的第一电压电平变化，以获得相同于第一数据CS的数据内容。

在第二期间T2中，电压电平调整器112停止调整传输在电力线130上的电压信号的电压电平，并且从设备120可依据欲提供至主控设备110的第二数据来控制负载元件122是否将负载Ld挂载在电力线130上(On/Off)，以改变传输在电力线130上的电压信号的电压电平。对此，在第二期间T2中，电压电平检测器113可例如接收到如图2所示的具有第二电压电平变化的电压信号Di。第二电压电平变化是指图2所示的电压信号Di具有高电压电平V+以及参考电压电平Vd的变化。因此，在第二期间T2中，从设备芯片121可通过解析传输在电力线130上的电压信号的第二电压电平变化，以获得第二数据FS的数据内容。另外，值得注意的是，本发明的第一电压电平变化以及第二电压电平变化皆未超出从设备120的工作电压范围。并且，本实施例的电压电平V+、V-、Vd也不限于图2所示电平高低关系。

在本实施例中，第一数据以及第二数据可分别为数字数据(Digital data)，并且第一数据以及第二数据可分别由第一位数值以及第二位数值所组成。第一位数值可例如为0，并且第二位数值可例如为1。换言之，电力线130上的电压信号可包括第一电压电平变化以及第二电压电平变化作为两个电压电平变化态样来各自对应于第一位数值以及第二位数值。对此，上述的第一电压电平变化的两个电压电平变化态样可例如是在单位时间内具有不同的电压电平V+以及电压电平V-的分配比例或排列方式。上述的第二电压电平变化的两个电压电平变化态样可例如为在单位时间内具有不同的电压电平V+以及电压电平Vd的分配比例或排列方式，或者是在单位时间内具有不同电压脉冲数量或不同电压脉冲长度，本发明并不加以限制。主控设备110以及从设备120之间可制定特定的通信协定，以使双方可有效地通过解析传输在电力线130上的电压信号的电压电平变化结果来获得对应的数据信息。

在一实施例中，主控设备110可为编程器，例如快闪存储器编程器(Flash memorywriter)，并且从设备120可为存储装置芯片，例如快闪存储器(Flash memory)，但本发明并不限于此。因此，在此一实施例中，当主控设备110(快闪存储器编程器)欲将第一数据写入从设备120(快闪存储器)时，主控设备110可在第一期间T1(数据写入期间)，通过改变传输在电力线130上的电压信号的电压电平，使其具有第一电压电平变化。并且，从设备120的从设备芯片121可解析接收到的电压信号的第一电压电平变化来有效取得第一数据的数据内容。第一数据为用于写入从设备120的写入数据。接着，当主控设备110提供的第一数据传输结束后，从设备120可在第二期间T1(回应期间)，通过控制负载元件122来改变传输在电力线130上的电压信号的电压电平，使其具有第二电压电平变化。并且，主控设备110的电压电平检测器113可解析传输在电力线130上的电压信号的第二电压电平变化来有效取得第二数据的数据内容。第二数据为用于回应从设备120是否完整接收写入数据的回馈数据。因此，主控设备110以及从设备120可有效地进行双向沟通功能。

图3是依照本发明的一实施例的数据传输方法的流程图。参考图1以及图3，本实施例的数据传输方法可少适用于图1的主从系统100，以使主从系统100执行以下步骤S310～S340。在步骤S310，在第一期间中，主控设备110依据第一数据CS来经由电力线130输出具有第一电压电平变化的电压信号至从设备120。在步骤S320中，在第一期间中，从设备120依据第一电压电平变化来取得第一数据CS。在步骤S330中，在第二期间中，从设备120依据第二数据来改变电力线130的负载，以使电力线130上的电压信号具有第二电压电平变化。在步骤S340中，主控设备110依据第二电压电平变化来取得第二数据FS。因此，本实施例的数据传输方法以及主从系统100可有效地进行双向沟通功能。

另外，关于本实施例的主从系统100的详细设备细节、实施手段以及技术特征，可参照上述图1及图2实施例的说明而获致足够的教示、建议以及实施说明，因此在此不再赘述。

综上所述，本发明的主从系统及其数据传输方法可通过使传输在电力线上的电压信号的具有特定的电压电平变化，来实现双向数据传输的功能。并且，从另一角度而言，本发明的主从系统及其数据传输方法可通过单一条电力线同时进行电力信号以及数据信号的传输任务，进而有效地简化主控设备以及从设备之间的配线。

虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围当视上述的权利要求所界定者为准。

Claims (14)

1.一种主从系统，其特征在于，包括：

一从设备；以及

一主控设备，经由一电力线耦接所述从设备，并且用以经由所述电力线输出一电压信号至所述从设备，

其中在一第一期间中，所述主控设备依据一第一数据来经由所述电力线输出具有一第一电压电平变化的所述电压信号至所述从设备，以使所述从设备依据所述第一电压电平变化来取得所述第一数据，其中所述从设备未设置电源供应器，且所述主控设备通过电力线来同时传输电力与所述第一数据给所述从设备；

其中在一第二期间中，所述从设备依据一第二数据来改变所述电力线的负载，以使所述电力线上的所述电压信号具有一第二电压电平变化，并且所述主控设备依据所述第二电压电平变化来取得所述第二数据；

所述主控设备包括：

一控制器；

一电压电平调整器，耦接所述控制器以及所述电力线，并且用以在所述第一期间依据所述控制器提供的所述第一数据来改变所述电压信号的电压电平，以使所述电压信号在所述第一期间中具有所述第一电压电平变化；以及

一电压电平检测器，耦接所述控制器以及所述电力线，并且用以在所述第二期间中检测所述电压信号的所述第二电压电平的变化，以提供所述第二数据至所述控制器；

一从设备芯片，耦接所述电力线；以及

一负载元件，耦接所述从设备芯片，并且用以改变所述电力线的负载，以使所述电压信号在所述第二期间具有所述第二电压电平变化。

2.根据权利要求1所述的主从系统，其特征在于，所述第一电压电平变化以及所述第二电压电平变化介于所述从设备的一工作电压范围之间。

3.根据权利要求1所述的主从系统，其特征在于，所述第一数据以及所述第二数据分别为一数字数据，并且所述第一数据以及所述第二数据分别由一第一位数值以及一第二位数值所组成，

其中所述第一电压电平变化以及所述第二电压电平变化作为两个电压电平变化态样来各自对应于所述第一位数值以及所述第二位数值。

4.根据权利要求3所述的主从系统，其特征在于，所述第一位数值为0，并且所述第二位数值为1。

5.根据权利要求3所述的主从系统，其特征在于，所述第一电压电平变化的所述两个电压电平变化态样为在一单位时间内具有不同的一第一电压电平以及一第二电压电平的一分配比例、一排列方式，

其中所述第二电压电平变化的所述两个电压电平变化态样为在一单位时间内具有不同的一第三电压电平以及一第四电压电平的一分配比例或一排列方式。

6.根据权利要求3所述的主从系统，其特征在于，所述第一电压电平变化以及所述第二电压电平变化各别的所述两个电压电平变化态样为在一单位时间内具有不同电压脉冲数量或不同电压脉冲长度。

7.根据权利要求1所述的主从系统，其特征在于，所述主控设备为一编程器，并且所述从设备包括一存储装置芯片，

其中所述第一数据为用于写入所述从设备的一写入数据，并且所述第二数据为用于回应所述从设备是否完整接收所述写入数据的一回馈数据。

8.一种主从系统的数据传输方法，适用于一主控设备以及一从设备，其特征在于，所述主控设备经由一电力线耦接所述从设备，并且经由所述电力线输出一电压信号至所述从设备，其中所述数据传输方法包括：

在一第一期间中，通过所述主控设备依据一第一数据来经由所述电力线输出具有一第一电压电平变化的所述电压信号至所述从设备；

在所述第一期间中，通过所述从设备依据所述第一电压电平变化来取得所述第一数据；其中所述从设备未设置电源供应器，且所述主控设备通过所述电力线来同时传输电力与所述第一数据给所述从设备；

在一第二期间中，通过所述从设备依据一第二数据来改变所述电力线的负载，以使所述电力线上的所述电压信号具有一第二电压电平变化；以及

在所述第二期间中，通过所述主控设备依据所述第二电压电平变化来取得所述第二数据；

通过所述主控设备依据所述第一数据来经由所述电力线输出具有所述第一电压电平变化的所述电压信号至所述从设备的步骤包括：

通过所述主控设备的一电压电平调整器在所述第一期间依据所述第一数据来改变所述电压信号的所述电压电平，以使所述电压信号在所述第一期间中具有所述第一电压电平变化；

通过所述主控设备依据所述第二电压电平变化来取得所述第二数据的步骤包括：

通过所述主控设备的一电压电平检测器在所述第二期间中检测所述电压信号的所述第二电压电平的变化，以取得所述第二数据；

通过所述从设备依据所述第二数据来改变所述电力线的负载的步骤包括：

通过所述从设备的一负载元件改变所述电力线的负载，以使所述电压信号在所述第二期间具有所述第二电压电平变化。

9.根据权利要求8所述的数据传输方法，其特征在于，所述第一电压电平变化以及所述第二电压电平变化介于所述从设备的一工作电压范围之间。

10.根据权利要求8所述的数据传输方法，其特征在于，所述第一数据以及所述第二数据分别为一数字数据，并且所述第一数据以及所述第二数据分别由一第一位数值以及一第二位数值所组成，

其中所述第一电压电平变化以及所述第二电压电平变化作为两个电压电平变化态样来各自对应于所述第一位数值以及所述第二位数值。

11.根据权利要求10所述的数据传输方法，其特征在于，所述第一位数值为0，并且所述第二位数值为1。

12.根据权利要求10所述的数据传输方法，其特征在于，所述第一电压电平变化的所述两个电压电平变化态样为在一单位时间内具有不同的一第一电压电平以及一第二电压电平的一分配比例或一排列方式，

其中所述第二电压电平变化的所述两个电压电平变化态样为在一单位时间内具有不同的一第三电压电平以及一第四电压电平的一分配比例或一排列方式。

13.根据权利要求10所述的数据传输方法，其特征在于，所述第一电压电平变化以及所述第二电压电平变化各别的所述两个电压电平变化态样为在一单位时间内具有不同电压脉冲数量或不同电压脉冲长度。

14.根据权利要求8所述的数据传输方法，其特征在于，所述主控设备为一编程器，并且所述从设备包括一存储装置芯片，

其中所述第一数据为用于写入所述从设备的一写入数据，并且所述第二数据为用于回应所述从设备是否完整接收所述写入数据的一回馈数据。