TW565759B - Method of clock recovery in a TMDS repeater - Google Patents

Description

565759 案號 91108401 曰 修正 五、發明說明（1) I發明背景 1.技術範圍 概括而曰’此發明係關於電腦备 串列之影像資料，可經過長臂綠種、別是指以TMDS編碼 TMDS接收器之影像顯示器ί、、見線傳輸至數個内部整合有 2 ·相關之先前技術 I先前的高速串列影像訊號傳輪系 5, 9 74, 464，係由圖形控制哭’、、、、 美國之專利案號為 丨示器等所組合而成。其中傳輪器/TMDS線及顯 |脈線所合成，而顯示器則由$偾=二對貧斜線和一對時 I所組成。第一圖展示以上架=。收器與液晶顯示器面板 |現今具數個影像顯示器之電腦系統 腦系統可同日寺於數個影像顯上^乏，用。例如一電 腦系統即為-公開發表系統，能土：：：同：内容’此電 以公共資訊或商業用途為目的上^ :開事件上或 統，通常影像顯示器皆位於。此類公共廣播系 !方。 位於離衫像來源之電腦很遠的地

上述先前技術之奉姑a < A 配一台具TMDS傳輸哭的電f<< = 丁MDS接收态的顯示裝置搭 時脈線 ^ 包祜二對貧料線與一對 電腦，建一 為透過TMDS線將數個影像顯示器連接至同一個 第4頁 565759 108401__年 φ 月丨（ 五、發明說明（2) '^ 個由一個TMDS接收器與數個TMDS傳輸器所構成之中繼器 (repeater)是可能的。然而，數個上述之中繼器為延長 = MDS線長度或增加連接影像顯示器的數量而被串列連結， ^ f，不影像明顯失真，因纜線（cablM)、接收器及傳輸 裔毛生相位失真累積之現象。 發明概述 ί Ϊ : Ϊ目主的為提供最小躍遷變化差動此例（TMDS)數位傳 ^系=内，脈還原之方法。此方法允許建一個tmds中繼 ;路所構：：：可；個或數個·傳輸器、以及還原 積纔線；影像資料訊號，且不會累 队w得輸态所發生的相位失真。 此還原 收之時 接收器 要的， TMDS 接 TMDS 線 隔時間 號，不 的時間 列影像 盪器時 :法=於TMDS傳輸器以石英時脈取代透過TMDS線接 到進先出（FIF〇)記憶體用於緩衝由TMDS 因中專輸為之貧#。前述之先進先出記憶體是必 收哭t态上的石英振盪器產生之時脈不能完全與 為透過TMDS線接收到的時脈頻率與相位吻合。 的=:影像訊號在影像資料列之間有資料空白之間 日：”有低頻率垂直水平同步訊號和選擇控制訊 :::速影像資料被傳送。接收一列數位影像資料 =^決於接收到的TMDS時脈頻率，有別於傳送同一 脈：m、：因傳送影像資料之時間取決於石英振

第5頁 / 、資料工白間隔時間係用於補償上述時間差 ~-——___ 565759 ----案號91108401 f年斗月f f曰 你π： 五、發明說明' 1 * 異，而先進先出記憶體係用於緩衝一部份數位影像資料 列。原則上，上述的時間差異不得長於資料空白之間隔時 具體化之詳細說明 苐 圖係說明先前技術系統’包括圖形控制器1 1及TMDS傳 輸，12，兩者皆位於電腦21内，且TMDS接收器13與液晶顯 不器面板1 4位於數位顯示裝置23。通常以三對資料線及一 對時脈線構成的TMDS線24將數位影像資料由電腦2丨傳送至 數位顯示裝置2 3。 、、 T M D S傳輸器1 2在資料致能（ 貧料致能（DE)訊號1 6高電 制器1 1，透過2 4條或3 2條導 12 ’且此時再由TMDS傳輸器 空白（da t a d i sab 1 e)期間 低電位時，TMDS傳輸器i 2將 式輸出。而所有提及之訊號 脈1 0取樣。 data enable)期間，亦即當 位時，影像資料1 5將由圖形控 線平行傳輸資料至TMDS傳輸器 1 2串列影像資料輸出。在資料 ’即當資料致能（DE)訊號16 對控制訊號1 8編碼並以串列方 皆根據圖形控制器丨丨的像素時 在資料致能期間， 資料空白期間，將 1 3同時修復像素時 TMDS時脈1 7有訊號 進一步使用該時脈 TMDS接收器1 3平行輸 控制訊號解碼並平行 脈。然而相較於像素 跳動（j i 11 e r )及相位 時受限制。 出影像資料；而在 輸出。TMDS接收 時脈1 0，收到的 失真的現象，使得

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曰 修正 f f圖係說明需求之公開數位影像資料廣播系統範例，數 ☆ 4 ”員t衣置2 3顯示由電腦2 1透過TMDS線2 4取得之影像 、> 一中、板器22用於接收TMDS資料並再傳送資料至數個數 ^ Γ圖係無時脈還原電路之中繼器2 2 A之方塊圖。在此中 二内T M D S接收為1 3將資料並列輸出傳送至數個τ μ D $傳 剧广1 2。所有傳輸器丨2使用所接收到的具有訊號跳動及相 、立^真之TMDS時脈1 7，來產生十倍高的頻率為内部串列資 料日寸脈。由於纜線、接收器及傳輸器的相位失真累積之 故，進一步的TMDS時脈17傳輸及下一個中繼器22Α會導致 明顯的顯示影像失真。 f四圖係具時脈還原電路之中繼器22β方塊圖。tmds接收 器1 3透過TMDS線24接收串列數位影像資料。TMDS接收器i 3 平行輸出影像資料1 5、控制訊號！ 8、TMDS時脈1 7與資料致 能汛唬1 6。先進先出記憶體4丨用於緩衝影像資料。控制組 件44產生讀取致能（re)訊號45，做為先進先出記憶體41 的讀取致能訊號與TMDS傳輸器1 2輸出的資料致能訊號。石 英振盡器42提供石英時脈43，做為輸出的影像資料46、輸 出的控制訊號48以及讀取致能訊號45取樣依據。選擇性組 件4 9用於修復水平影像訊號同步。

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振盪器產生新的時脈。然而此簡單的時脈還原方法需要資 料緩衝區’因為輸入的脈與石英時脈之頻率及相位 有所差異。而控制組件4 4即是控制資料之緩衝。 控制組件44有三個輸入訊號：資料致能丨6，輸入的TMDS時 脈17以及石英時脈43。根據給定之訊號，控制組件44產生 讀取致能訊號45，該訊號被當作先進先出（Fif〇)記憶體 資料讀取致能（RE)之訊號，同時為TMDS傳輪器丨2之資料 致能（DE)訊號。 W 、

第五圖係控制組件44的運作流程圖。如圖所示，控制組 44僅在N個輸入的TMDS上升邊緣時脈後，才啟動料讀耳 致能（RE)從先進先出記憶體讀取資料。此刻先進先貝 憶體41儲存有效影像資料N個像素。在每個輸入的τμ]) 脈1 7上升邊緣時，將儲存一像素資料到先進先出記 、 41，同時控制組件44内的計數器計數加一。另外， 石英時脈43上升邊緣時，讀取先進先出記憶體仙^每 素，同時控制裝置44内之計數器計數減—。告—個

值等於零時’ RE訊號45降為低電位，此時不二1 :計 出記憶體41之寊料，也不能輸出T〇s資 ' 進 入D E訊號⑽上升邊緣及下—列影像緩衝了 ^像下素-個 異大 先進先 N的值取 小，而 *彌·八的 J ，▼訂出一最大需求頻率容忍值 出記憶體4 1之記憶體需求大^ N的值

565759 修正 案號 91108401 五、發明說明（6) 舉例來說，一般電腦螢幕常用解析度為1024x768，晝面更 新率6 0 Hz時，N值為4，且先進先出記憶體大小有8個像素 的緩衝，則足以還原1 0 0 kHz容忍限度之像素時脈。 現今多數數位顯示裝置只用資料致能訊號於同步用途，沒 有使用水平或垂直訊號。然而當需要一穩定的水平同步訊 號時，便需要使用選擇性組件4 9。 使用上述有時脈還原電路之TMDS中繼器能夠建立公開數位 影像資料廣播系統，且無顯示裝置數量及TMDS資料線長度 之原則限制。

第9頁 565759 SS 91108401 圖式簡單說明 圖示簡單說明 第一圖係先前技術系統之方塊圖。 第二圖係典型公開廣播系統之方塊圖。 第二圖係基於先前技術系統之中繼器方塊圖。 第四圖係有時脈還原電路之中繼器方塊圖。 第五圖係控制裝置運作之流程圖。 圖示元件符號說明

10·像素時脈（pixel clock)。 11·圖形控制器（graphic controller)。 1 2 ·· TMDS傳輪器（TMDS transmitter) 〇 1 3 · T M D S接收器（TMDS receiver)。 14.液晶顯示器面板（LCD panel)。 15·影像資料（video data)。 16·資料致能訊號（data enable signal)。 17:收到的 TMDS時脈（received TMDS clock)。 18:控制訊號（control signal)。 21:電腦（computer)。

22:中繼器（repeater)。 22A:無時脈還原電路之中繼器（repeater without clock recovery circuit) o 22B:具時脈還原電路之中繼器（repeater with clock recovery circuit) 0 23:數位顯示裝置（digital display device)。 24 ·· TMDS線（TMDS 1 ine)。

第10頁 565759 _案號91108401_个哗汁月1〈日 修正_ 圖式簡單說明 41:先進先出記憶體（FIFO memory)。 42:石英振盪器（quartz oscillator)。 43:石英時脈（quartz clock)。 4 4:控制組件(control unit) 〇 45:讀取致能訊號（read enable signal)。 46:輸出的影像資料（outgoing video data)。 48:輸出的控制訊號（outgoing control signal)。 49:選擇性組件（optional unit)。

Claims (1)

1. 565759 影像資 先出之 器，根 先出記 器； TMDS 傳 器讀取 接收到 制輸出 因石英 資料流 料中繼器 吕己憶體緩 據接收到 憶體緩衝 輸器，根 資料； 的TMDS資 的TMDS資 時脈與接 速度之差 -^S»_ill〇84〇l

   六、申請專利範圍 1·在TMDS數位傳輪系統内還原 接收器根據接收到的TMDS時脈 輸器則根據石英時脈傳送數位 記憶體則用於在影像列有效影 • 一 T M D S數位 一雙埠先進 一 TMDS接收 寫入雙璋先進 一石央振邊 一個或數個 出記憶體緩衝 •一電路根據 資料量，以控 間間隔以補償 造成輸入輸出 日守脈之方法，該系統内TMDS 接收數位影像資料，TMD^ 影像資料，而雙埠先進先出 像期間緩衝數位影像資料。 ’包括： 衝器； 的TMDS時脈 器； 將接收的資料 據石英時脈，從雙埠先進先 料流，並計算接收與傳送的 料流，且利用資料空白的日士 收到的TMDS時脈頻率令 異。 +冋所 3·二數t影像資料顯示系統，包括： 二電腦’做為數位影像資料來源； •第二點聲明之數個T〇s中繼器，用以 像資料·， 里復卫刀适數位影 數個數位顯示裝置，連接至第二點聲明 又顯示數位影像資料。 T ▲為，並用