TW457432B - Method to resolve the interrupt problem of data stream and the device thereof - Google Patents

Description

4 5 74 32 五、發明說明（1) 本發明是有關於一種解決資料流中斷的方法 置，且特別是有關於一種使用於電腦系統中，應用ς拄 性（Isochronous)資料流之解決資料流_斷的方法其寻吟 置 電腦令所傳送的資料包含了 聲音訊號，影像訊號等等。 兩者對於傳送時所要求的條 ，可以不必連續傳送只求資 言’由於人耳對於聲音連續 隨著多媒體時代的來臨， 很多種型態，例如文字資料， 以文字資料與聲音訊號為例， 件並不相同。文字資料傳送時 料正確性。但對於聲音資料而a ,由π八叩珂聆 性的感受很敏銳，所以聲音訊號必須連續傳輪，才^佶 聽者聽到不悦耳的聲音。此類訊號稱之為等時性資料漭 (Streaming data)，也就是指必須連續而不可 = 型態」例如是聲訊（Audi0)或視訊（Vide〇)f。斷的資料 3參2第1圖’其所繪示乃電腦中資料流 料流為例做說明，且資料流在硬體中的 ί =例如二、首先值應用程式將儲存在硬碟102令的聲傳 ㈢檔案（Wave File)，傳送至記憶體1〇4中，其军 體1 04係用以暫存聲音資料（Data)，以利於聲、音料之1 ，- =。接著，作業系統程式透過驅動程式控制數位資料 ^(Digital Controller，DC) 106。然後，數位資料和 器106將記憶體1〇4中的資料傳送至訊號處理器1〇8。^ 後，訊號處理器108將類比之聲音訊號傳送至播音器n〇， 用以播放聲音。如此便完成聲音訊號之傳送，而使得使 457432 五、發明說明（2) ~ ---- 腦所要播放的聲音。⑧中，記憶體…除 Iΐ ί f ί 土的聲音檔案之外’ φ可儲存從網路或外 界而來的聲音檔案。 = ϊ參ί第1圖及第2圖，其中第2圖所績示乃傳統 ί m 2 ί，程圖。f先’步驟202，，作業系統判斷 疋否有貧料要傳送，若否，則結束本流程；若是，則進入 = 業系統將儲存在硬碟102中的資料傳送至記憶 Ϊ蔣ίί:入步驟20 6，驅動程式控制數位資料控制 器106將資料從記憶體1〇4傳送至訊號處理器1〇8。然後， f驟2^08，由數位資料控制器1〇6判斷是否資料已經傳 这元畢，右否，則回到步驟2〇6，繼續傳送；若是，則進 ^步驟210，由數位資料控制器1〇6傳送一個中斷訊號 (nterrupt)給驅動程式，在告知驅動程式資料已傳送完 畢之後’再回到步驟2 〇 2。 ^ f針對數位資料處理器丨〇6將資料從記憶體1〇4傳送至 巩號處理器108之間的傳送過程做進一步的探討。在步驟 2 1 0驅動程式接收了數位資料控制器丨〇 6所傳送的中斷訊號 之後’方回到步驟202 ’並進入步驟2〇4，206 β然後，驅 動程式才再次命令數位資料控制器106抓取資料。在這段 期間中’數位資料控制器1 06若無法傳送任何資料至訊號 處理器108 ’則會有資料中斷的情形產生β如此，播音器 110所播放出來的聲音訊號也因此不連績，播音效果會因 此大打折扣。 所以’數位資料處理器106將第一筆資料傳送完畢一 ΙΜ

第5頁 中是 況約 狀大 的期 際斷 實令 在料 ，資 例此 為而 訊， 聲Ins 以10 。要 處期需 料斷約 資中大 们位料輸 奶數資傳 伽到段之 五直一料 第 送 傳 始 開 6 ο 1 器 理 間 之 料 資 有 會 資 irrt 0 S 每lm 此續 因連 ，不 1%號 的訊 料決 資解 筆統 每傳 為 約 了 入 加 中 6 出 先 入 先 個 10中 器器 制存 中控暫 圖料出)ί的 於資先0Ρ大 示位入(Ρ夠 未數先出量 c Dh)提容 器料US器存 存資(P存儲 暫存入暫的 給：：是 還 6 °ο 現制FI 出控， 訊料ut 雜資ο 有位St 會數ir ，在F 時，η 音是t 播法rs 在做F1 ，的 料 資 位 數 在 以 用 體 憶 記 從 將 處 號 訊 器 yL 33 話 在 中 料 資 將此這 再若的 > 。期 後08斷 然 申料先存數 6資入暫， 10的先出内 器取由先間 制讀料入期 控04資先段 暫 ο 器 a 處 號 訊 給 10送 器傳。 唪，鸯 控出問 料提的 資料續 將 以 推出器位 資連 的不 中號 器訊 存決 暫解 出可 先便 入此 先如 於， 存 暫 的’ 期者 斷再 中 〇 料形 資情 是的 或續 ，連 大不 夠流 不料 器資 存生 暫產 出^0 先然 入仍 先’ 若話 ，的 是長 但太 間 時 設 的 器 存 暫 出 先 入 先 a 10成 器完 制來 控e) 斗 t 制a 資g 位1C 數og %, IX 上閘 tt 設邏 體的 硬目〇 在數計 當 相 用 利 外 另 需 必 也 資及 決法 解算 一之 出式 提程 在動 是驅 就變 的改 目由 要藉 主， 的置 明裝 發其 本及 ，法 此方 於的 锻斷 有中 流 料 省 節 方 僅 的 不 斷 。 中 果 流 效。料 的定資 佳穩決 極當解 到相種 達統一 可系出 便且提 ，而， 計，的 設本目 之成的 器造明 理製發 處與本 料間據 資空根 位體 數硬 457432 五、發明說明（4) 法’係利用數位訊號控制器傳送儲存單元中之資料，該數 位訊號控制器包括基底記錄單元與觸發記錄器，該方法包 括：首今=當要傳送資料時’將資料之^始位址值寫入基 底s己錄早元中。接者，觸發數位資料控制器，更改觸發記 錄器之内容值’並同時回到本方法之起始步驟與下一梦 驟。然後’數位資料控制器傳送基底記錄單元中之起始位 址值所對應之資料’且當數位資料控制器將資料傳送完畢 時，進入下一步驟。最後’當觸發記錄器之内容值有改變 時，重複上一步驟。 根據本發明的另一目的，提出一種解決資料流中斷的 方法，該方法係利用數位訊號控制器傳送^存單元中之資 料’數位訊號控制器包括基底記錄單元與觸發記錄器，該 方法包括.（a)當有資料要傳送時’進入步驟（b)。（|))將 資料寫入儲存單元’並將資料之起始位址值寫入基底記錄 單元。（c)觸發數位資料控制器’若此時數位資料控、 正在傳送資料時’則更改觸發記錄器之内容值， 15 進入步驟（a)與步驟（d)。（d)當數位資料控制器判斷5時 值有5變時，進人步驟（e)。（6)數位資料 以及⑴當資料傳送完畢時，進入步驟（d=對應之資料。 懂 明如下 圖式之簡單說明 ，ΪΪίί明之上述"、特徵、和優點能更明顯县 下： 較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說

457432 資 決 程 。 解流 。圖 種 之 圖意 。 一 法意示 圖。的 方 示格 塊圖例 的 格表 方程施 斷 表述 之流實 中 述描 送之佳 流 描集 傳送較 料 集散 流傳一 資 散之 料流明 決 之時 資料發 解 中送 中資本。明 體傳 圖 腦統照發 憶料 電傳依本 記資 方 乃乃乃 _乃 乃乃 置 示示示I示 示示 t^t 裝 t t } 的 (5圖圖圖 圖 圖圖 断 明 123 塵 4 5 6 說第第第中第 第第S 流。 L'料 圖 標號說明： 102 :硬碟 1 0 6 :數位資料控制器 1 10 :播音器 304 :基底記錄單元 50 2 :散集描述表格 50 6 :基底欄 5 1 0 :位址1之記憶體 5 1 4 :位址3之記憶體 602，612 :散集描述表格 1 0 4 :記憶體 1 0 8 :訊號處理器 3 0 2 :數位資料控制器 3 0 6 :觸發記錄器 504 :散集描述基底值 508 :計數攔 5 1 2 :位址2之記憶體 5 1 6 :位址N之記憶體 604，614散集描述基底 例 施 實 佳 較 其 圖 3 第 考 參 請 流 料έ 資體 決憶 解記 種在 一存 的儲 斷 中 中 所：：將 例 施 實 佳 較 1 明 發 本 照 依 乃 示 繪 圖 塊 方 置 裝 的 先 首 器 處 號 訊 至 送 傳 要 將筆 式一 程第 動的 區 8 禊}

第8頁 457432 五、發明說明（6) 資料之基底位址（亦即是第一筆資料之起始位址）寫入數 位資料控制器（Digital Controller， DC) 302中的基底記 錄單元3 0 4。並觸發數位資料控制器3 〇 2，使數位資料控制 器302開始進行資料傳送。此時，不論第一筆資料是否已 經傳送完畢，驅動程式均可隨時將所要傳送的第二筆資料 寫入5己憶體104中，將位於記憶體中之第二筆資料的基 底位址寫入基底記錄單元3〇4，並觸發數位資料控制器 若數位資料控制器3〇2此時已將第一筆資料傳送完 畢’且驅動程式又同時觸發數位資料控制器3 〇 2，則數位 資料控制器302自然會讀取基底記錄單元3〇4之内容值，並 ί ΐ傳輸第二筆資料。但是，若數位資料控制器1 〇 6尚 第一筆資料傳送完畢，而驅動程式又在此時觸發數位 制器1 〇 6，則此動作將使得數位資料控制器丨〇 6中之 發§己錄器306的内容值改變。當第一筆資料傳送完畢之 ^向，為數位資料控制器3 0 2此時可判斷出觸發記錄器306 二=各值有改變，所以數位資料控制器30 2立即可進行第 ϋ 的傳輸動作6其令，將驅動程式觸發數位資料控 ^ _的動作依次記錄於觸發記錄器306中稱之為將觸發 勒作仔列（Queue)起來。 其中，基 的暫存器，或 位址的暫存器 址值依序地寫 底記錄單元3 0 4可以是記錄一個記憶體位址 者基底記錄單元304也可以是記錄j(個記憶體 而驅動程式則將所要傳送的資料之起始位 入基底記錄單元304中。 457432 五、發明說明（7) 而觸發記錄器3 06亦可例如為一個正反器 (nipm，/驅λ程式觸發數位資料控;〗器抓時，同 時觸ϊ Ϊ彳iL m β 3，位資料控制器3 02只要判斷此正反 器之輸出彳^疋^有改變，即可得知驅動程 否又再一 次地觸發了數位資料控制器3〇2。 *也：此2,己錄器306更可以為一個可計數到材的 計數# Μ # Μ 錄器306可以記錄诞次驅動程式觸發 數位資料控制器3 06動>f乍。此時基底記錄單元3〇4例如是可 以記錄Μ個記憶體位址的暫存器。 為了使說明更清楚起見，請參照第4圖其所繪示乃 本發明解決資料流中斷的方法之流程圖。首先ί、，步 4〇2，由驅動程式判斷是否中有一筆資料要傳送。若是， 則進入步=4;若否’則結束本方法。步驟似，驅動程 式將要傳送的該筆資料寫入記憶體104中。接著，進入步 驟406 ’驅動程式將該筆資料之起始位址值寫入數位資料 控制器中之基底δ己錄單元3〇4。然後，進入步驟Mg， 驅動程式觸發數位資料控制器302。在步驟4〇8之後，本方 法同時進入步驟402與步驟410。 在步騨410中，數位資料控制器302開始傳送該筆資 料，亦即是數位資料控制器302根據基底記錄單元304中所 記錄之資料起始位址值’找到該筆資料之記憶體104中的 起始位址’將該筆資料從記憶體104傳送至訊號處理器 108。接著’進入步驟412 ’數位資料控制器302判斷是否 該筆資料已傳送完畢。若是’則進入步驟414，若否，則

4 5 7 4 3 2 --—____ 五'發明說明（8) 回到步驟4 1 2。 f :驟414中’ #j斷是否觸發記錄器3。6 ^若否，則結束本方法；若有，則進人步驟值有改 3記錄器306之内容值有改變時 2 亦即是：動 資料寫入記憶體，°且驅動程式 Φ將資枓起始位址值記錄於基底記錄單元304 :"H二資時料控：器302。在驅動程式觸發數位資 粗工t ί 2 L的冋時’因為數位資料控制器3 0 2正在傳送資 Ϊ式將觸㈣發記錄器3〇6令’亦即是驅動 程式將觸發记錄15306之内容值改變。 料 值 中 畢 ，步，416中，數位資料控制器3〇2閗始傳送另一 將：錄單元304中所記錄之記憶體位址 Ξ ί ; Π 記憶體1〇4傳送至訊號處理器1〇8 Γ ΐ ，步稀418，判斷是否另—筆資料已傳穿办 m回到步驟418 :若是，則重複步驟^傳送& + 執仃步驟408之後，驅動程式由A路徑重福劲杆 芡驟402〜40J ,而數位資料控 行

4； V4111u 3〇2,1 ϊ J 402〜408時，數位警，驅動程式持續地執行步驟 414-418。驅動程六、，^制器302則持續地執行步驟 双位資料控制器302並沒有進行傳送資料的

第11頁 457432 五、發明說明（9) 一 ϊ ί資S ί ί J驟4貝:0此數：資料控制器1°2正進行 號控制器斷出觸行：步驟414時，數位訊 接著，行步驟4= 錄器3 06十之内容值有改變，則 地等；^ g ^ t f制器3 0 2傳送資料時’驅動程式不間斷 ίϊίΐ 义下一筆資料要傳送。若有，則在傳 傳送&裘 ，程式必須等到數位資料控制器3 0 2將資料 式ϊ —個中斷訊號給驅動程式之後，與動程 f出，^r=(Buffer)的設計，但如此則増加邏輯閘的數 4 令，驅動程式並不需要等到接收到中斷訊 號之後，才觸發數位資料控制器3〇 2來傳送下一 。 昭 1 ί 2要ί動程式判斷出有資料要傳，駆動程式便可立刻 =要傳的資料寫入記憶體104中，並將資料在記憶體1〇4中 $起始位址值寫入基底記錄單元3〇4，並更 30 6之内容值。而當數位資料控制謂2已將^—發筆己資錄料15傳 送完畢時’只要偵測到觸發記錄器3〇6被更改過馬 上接著傳送下一筆資料。如此，可連續地傳送資 而 決了資料流中斷的問題》 而記錄於記憶體中’所要傳送之資料的資料結構可以 有报多種。例如是以散集描述（Scatter-Gather Description’ SGD)表袼（table)的資料結構错存。請參 457432 五、發明說明（ίο) -- 示乃記憶體中之散集描述表格示意圖。-筆育料可以用一個散集描述表格來記錄之，例如是 ΐ i 集描述基底值504為散集描述表格5〇2在 、位址值。散集描述表格5G2中有兩個欄 位.基底(base)欄5 0 6與計數（c〇unt) 欄 )錄資=資ί ΐ 的存基放底於值Λ為一個記憶體:址 值，其中，基底值例各如項為貝基料底mf、體λι始^址 ，等、’且分別指向位址1之記憶體510'位之記;隱 欄5 0 8 ^ S+W憶體514、與位址Ν之記憶體51 6等。計數 ^ 〇\中〇· /數值則記錄此項資料的大小’其中，計數傕 ΐ 之义端=Ϊ2、計數3、與計數Ν等等而散集描述

0f L-t)mt|E〇L 記^ ί 1制器302要傳送資料時，首先讀取基底 ΐίί棚。1Ϊ之=到集散描述/底位址值。之後，讀 址（亦即位址If ft，而得到第1項資料存放之起始位 送完畢之後，再讀取接開始傳送此項資料。此項資料傳 料，如此重複動底攔506之基底2，而傳送下一項資 兹以表單結束：號為止。 記錄器30Θ可記錄驅動 可圯錄一個起始位址值，觸發 動作，且資料之咨制動程式一次觸發數位資料控制器302的 本實施例之操作J Ϊ結二i散集描述表格的形式為例說明 的需求》 滑形°在此條件下’通常便可滿足大部分

第13頁 457432 五、發明說明（11) 格-ΐ ί照Ϊ6;Λ’ W命示乃資料傳送時之散集描述表 Γ = 巧格6D2的資料結構寫二m。4 fii值6 04寫八基底記錄單元，。接 者，驅動程式觸發數位資料控制器30 2，使數位資料控制 】3 0 2讀取β基底記錄單元304。此時數位資料控制器3〇2所 續取到的^疋散集描述基底值6 04，接著開始將散集描述表 格6 0 2所圯錄的資料傳送至訊號處理器〗〇 8，直到讀取到散 集描述表格6 02之表單結束訊號E〇L為止。在傳送散集描述 表格602之資料的同時，若驅動程式判斷出有第二群資料 待傳’則將第二群資料以散集描述表格612之資料結構儲 存於記憶體104 ’、並將散集描述基底614寫入基底記錄單元 306中。驅動程式接著再次觸發數位資料控制器3〇2 ,亦即 疋更改觸發記錄器306之内容值。如此，一旦數位資料控 制器302讀取到散集描述表格6〇2之表單結束訊號E〇i/，且 又偵測到觸發記錄器3 0 6之内容值有改變時，數位資料處 理器302則接著讀取基底記錄單元3〇4之值，得到散集描述 基底614之值’而開始傳送散集描述表格612所記錄^資 料。如此可達到連績不中斷的資料流傳送。 兹再說明基底記錄單元304為一個可儲存Μ個位址值的 暫存器’而觸發記錄器例如是可計數至Μ的計數器之操作 情形。當驅動程式判斷出有資料要傳送時，不管數位資料 控制器302是否正在傳送資料’驅動程式可將待傳送的資 料依序寫入基底記錄單元304中，並依次觸發數位資料控

第14頁 4 5 74 32 五、發明說明（12) 制器302而改變觸發記錄器3〇6之值。而數位資料控 ^02則偵測觸發記錄器3 0 6之後’將儲存於基底記錄^元 3 04、中之記憶體位址所對應的資料依序傳送。如此可連 傳送Μ筆資料’而不會有資料中斷的情形產生。 .本方法亦可應用於通用串列匯流排（Universal = rial Bus’ USB)的資料傳輪中，以解決資料流中斷的問 ，二而且，本方法亦可同時在數位資料控制器中加入一小 型先入先出緩衝器，增強效果。 因此，本發明的特徵是：因為可以藉由驅動程式的控 制丄直接觸發數位資料控制器3〇2而改變觸發記錄器3〇 6之 ^容，’並由數位資料控制器3〇2判斷觸發記錄器3〇6之内 容值是否有改變。若有，則傳送下一筆資料。而不須經由 數位資料控制器302傳送十斷訊號後，驅動程式才觸發數 位資料控制器302來繼續傳送資料。故可用此方式達到與 使用先入先出緩衝器相同的功能，而且所使用的邏輯閘數 目大幅減少。本發明在數位資料控制器3〇2傳送資料時， 驅動程式繼續地將資料寫入記憶體丨〇 4，以善用時間來換 Τ硬體空間的節省。本發明之系統相當穩定而且易於維護 (Maintain)。 本發明並不僅適於等時性資料流，於非等時性資料流 =如般之文子資料）的傳送亦可使用，而達到更好的 資料傳送效果》 綜上所述，雖然本發明已以一較佳實施例揭露如上， 然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離

第15頁 4574 3 2

第16頁

Claims (1)

137432 六、申請專利範圍 1. —種解決資料流（Streaming Data)中斷的方法， 係利用一數位訊號控制器傳送一儲存單元中之一資料，該 數位訊號控制器包括一基底記錄單元與一觸發記錄器，該 方法包括： a. 當要傳送該資料時，將該資料之一起始位址值寫入 該基底記錄單元中； b. 改變該觸發記錄器之内容值，並同時進入步驟a與 步驟c ; C.該數位資料控制器傳送該基底記錄單元中之起始位 址值所對應之該資料，且當該數位資料控制器將該資料傳 送完畢時，進入步驟d ;以及 d.當該觸發記錄器之内容值有改變時，進入步驟c。 2. 如申請專利範圍第1項所述之方法，在該步驟a中， 當沒有資料待傳送時，結束該方法。 3. 如申請專利範圍第2項所述之方法，該步驟d中，當 該觸發記錄器之内容值沒有改變時，結束該方法。 4. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中，該儲存 單元係一記憶體。 5. 如申請專利範圍第4項所述之方法，其中，該資料 係以一散集描述（Scatter-Gather Description，SGD)表 格（Tab 1 e)的之資料結構儲存於該記憶體中。 6. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中，該資料 係傳送至一訊號處理器中。 7. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中，該觸發

第17頁 4 5 7 4 3 2 六、申請專利範圍 記錄器係一正反器（FI ip-Flop)。 8. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中，該觸發 記錄器係一可計數至Μ的計數器。 9. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中，該基底 記錄單元係一暫存器。 1 0.如申請專利範圍第1項所述之方法，其中，該資料 流係等時性（I s 〇 c h r ο η 〇 u s )資料流。 1 1 . 一種資料流（S t r e a m i n g D a t a )傳送的方法，係利 用一數位訊號控制器傳送一儲存單元中之一資料，該數位 訊號控制器包括一基底記錄單元與一觸發記錄器，該方法 包括： a. 當有一資料要傳送時，進入步驟b ; b. 將該資料寫入該儲存單元，並將該資料之一起始位 址值寫入該基底記錄單元； c. 觸發該數位資料控制器，更改該觸發記錄器之内容 值，接著同時進入步驟a與步驟d ; d. 當該觸發記錄器之内容值有改變時，進入步驟e ; e. 該數位資料控制器傳送該基底記錄單元中之起始位 址值所對應之該資料；以及 f. 當該資料傳送完畢時，進入步驟d。 12. 如申請專利範圍第11項所述之方法，在該步驟a 中，當沒有資料待傳送時，結束該方法。 13. 如申請專利範圍第11項所述之方法，該步驟f中， 當該觸發記錄器之内容值沒有改變時，結束該方法。

第18頁 457432 六、申請專利範圍 14‘如申請專利範圍第11項所述之方法，其令，該資 料係以一散集描述（Scatter-Gather Description, 表格（Table)之資料結構儲存於該儲存單元中。’ 15. 如申請專利範圍第11項所述之方法，其中，該 發記錄器係一正反器（FI ip-Fl〇p)。 、 以 16. 如申請專利範圍第11項所述之方法，其中，該資 料流係等時性（I s 〇 c h r ο η 〇 u s )資料流。 〆 17. —種資料流（Streaming Data)傳送的方法，係利 用一數位訊號控制器控制資料之傳送’該數位訊號控制器 包括一基底記錄單元與一觸發記錄器，該基底地記^ 包括Μ個暫存器’該方法包括： a. 當有一第I筆資料要傳送時，進入步驟b; b. 將該第I筆資料寫入一儲存單元，並將該第I筆資料 之起始位址值寫入該基底記錄單元中之第j個暫存器， 中J為大於等於1’小於等於Μ之正整數值； ' 六c•觸發該數位資料控制器，並更改該觸發記錄器之内 容值’將I值加1，J值加丨，接著同時進入步驟a與步驟d ; d. 當該觸發記錄器之内容值有改變時，進入步驟^ ; e. 該數位資料控制器傳送該基底記錄單元中之一第p 個暫存器記錄之起始位址值所對應之一第q筆資料；以及 f. 當該第Q筆資料傳送完畢時，P值加1，q值加1進入 步驟d ; 其中I、J、P、Q之初始值為1。 18_如申請專利範圍第17項所述之方法，該觸發記錄

第19頁 457432 六、申請專利範圍 器係一可計數至Μ的計數器。 19. 如申請專利範圍第17項所述之方法，在該步驟a 中，當沒有資料待傳送時，結束該方法。 20. 如申請專利範圍第17項所述之方法，該步驟e中 當該觸發記錄器之内容值沒有改變時，結束該方法。

第20頁