TWI393011B - 利用控制匯流排發現電子裝置之方法及裝置 - Google Patents

利用控制匯流排發現電子裝置之方法及裝置 Download PDF

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Description

利用控制匯流排發現電子裝置之方法及裝置
本發明之實施例大體上是關於網路領域，更具體而言，是關於一種利用控制匯流排發現電子裝置之方法及裝置。
為了溝通而將各式電子裝置彼此互連的趨勢已然增加。譬如，將娛樂及多媒體裝置互連可以傳送或共享數位資訊。為了使這些裝置彼此之間容易連接與溝通，連接這些裝置時一般需要使用某些形式的標準匯流排或介面。
舉例而言，高清晰度多媒體介面(High-Definition Multimedia Interface，HDMITM )提供一種介面，其可傳送未經壓縮之數位高清晰度視頻及音頻訊號，以及相關控制訊號。(「HDMI」是「HDMI Licensing，LLC」之商標)。HDMI包含「高清晰度多媒體介面1.3版」(Hitachi,Ltd,Matsushita Electric Industrial Co.,Ltd.,Philips Consumer Electronics,International B.V.,Silicon Image,Inc.,Sony Corporation,Thomson Inc.,及Toshiba Corporation)(西元二千零六年六月二十二日),亦包含較早期之HDMI版本。多媒體裝置包含任何能提供、儲存或顯示多媒體資料之裝置,包含電視監視器、有線及衛星機上盒(Set-Top Box)、視頻播放器(包含多樣化數位光碟(Digital Versatile Disk，DVD)、高清晰度多樣化數位光碟(High-Definition Digital Versatile Disk，HD DVD)以及藍光播放器(Blu-Ray Player))、音頻播放器、數位視頻記錄器(Digital Video Recorder)及其他類似裝置等。HDMI裝置係應用最小化傳輸差分訊號(Transition Minimized Differential Signaling，TMDSTM )技術。TMDS編碼將各TMDS資料通道每八位元轉換為十位元直流且平衡的最小化傳輸順序(Transition Minimized Sequence)，並接著以各TMDS時脈週期十位元之速率進行串列式傳輸。HDMI連接中可包含顯示資料通道(Display Data Channel，DDC)，用以交換來源端裝置(Source Device)及接收裝置(Sink Device)之間的設定及狀態；亦可選擇性包含消費者電子控制(Consumer Electronics Control，CEC)協定，以於使用者環境中視聽產品之間提供高階控制功能。
然而，隨著裝置中記憶容量及處理效能之提昇，能夠包含及利用大量數位資料的電子產品形式也跟著增加。這些媒體裝置可為譬如移動式或手持式。然而，移動式裝置因為實體尺寸較小，可能需要使用非標準裝置使用之連接形式。若各種不同形式之裝置需要交換資料時(譬如媒體資料)，傳送或接收這些資料的裝置將需要辨認資料傳輸中一個或多個相關裝置之形式。
本發明提供一種利用控制匯流排發現電子裝置之方法及裝置。
在本發明的第一觀點中，本發明之實施例係關於一種方法，此方法包含將一接收裝置連接一線材，其中此線材包含一控制匯流排(Control Bus)。若此接收裝置是處於非連接狀態(Disconnect State)，且在控制匯流排上偵測到來自發送裝置之訊號，則將此裝置轉換為第一形式傳送裝置之狀態。若此裝置是處於非連接狀態或第一形式傳送裝置之狀態，且從發送裝置接收到預定之電壓訊號，則將此接收裝置轉換為第二形式傳送裝置之狀態。
在本發明的第二觀點中，本發明之實施例係關於一種方法，此方法包含將一發送裝置連接一線材，其中此線材包含一單一控制匯流排及一電源匯流排(Power Bus)。若此發送裝置是處於非連接狀態，且在電源匯流排上偵測到預定之電壓，則將此發送裝置轉換為一種未決狀態(Pending State)，且控制管線是藉由一訊號脈衝所驅動。若此發送裝置是處於未決狀態，且當未驅動訊號而在控制匯流排上偵測到訊號脈衝值時，則將此發送裝置轉換為一種已發現狀態(Discovered State)。已發現狀態係表示此發送裝置已經被一個接收裝置所發現。
本發明之實施例大體上是針對利用控制及電源匯流排發現電子裝置之方法及裝置。此中所述之「可攜(或移動)式裝置(Mobile Device)」係指任何移動式電子裝置。「可攜(或移動)式裝置」這個術語包含但不限於行動電話、智慧型行動電話(Smartphone)、個人數位助理(Personal Digital Device，PDA)、「MP3」或其他格式之音樂播放器、數位攝影機、視頻記錄器、數位儲存裝置及其他類似裝置等。
在本發明一些實施例中係提供一種系統，其中包含一介面以將一可攜(或移動)式裝置連接於其他裝置。在一些實施例中，一可攜(或移動)式裝置係利用一改良式協定以與其他裝置相連接，其中亦可利用標準協定。在一些實施例中，一標準裝置係為一種雙模(Dual-Mode)或多模(Multiple-Mode)裝置，其可利用一控制匯流排以發現至少一部分連接於此標準裝置之裝置形式。
在一特定實施例中，裝置之間傳送之資料可為多媒體資料及相關命令，其中包含HDMI資料及命令。舉例而言，一個包含高清晰度視頻資料及相關命令之移動式裝置可連接至一標準HDMI裝置(譬如一電視或螢幕)。然而，本發明之實施例並不限於任何特定形式之資料或裝置。此中所述之「HDMI-M」裝置係用以表示一種利用改良式協定的移動式裝置。HDMI-M裝置可包含使用通用串列匯流排(Universal Serial Bus，USB)協定之資料，並使用「USB On-The-Go(USB-OTG)」(一種用於移動式裝置之標準，其可允許裝置於連接個人電腦或其他移動式裝置時進行雙模運作)。此中所述之「HDMI-E」係用以表示一種可與使用改良式協定之移動式裝置或使用標準協定之裝置相連接之雙模裝置。
在一實施例中，本發明揭露一種控制匯流排，其提供一種機制以發現連接於雙模接收器之來源端的形式，其中來源端可為譬如標準HDMI裝置或HDMI-M裝置。在一些實施例中，此控制匯流排係為一種單管線(一位元)之雙向控制匯流排。在一些實施例中，此控制匯流排更提供用於來源端之熱插拔(Hot-Plug)機制，其中來源端可為譬如一HDMI-M來源端。在一些實施例中，此控制匯流排係用以提供一身分辨識代碼(ID Bit)予來源端裝置的「USB-OTG」伴隨之實體層(Physical Layer)。在一實施例中，發送裝置及接收裝置在控制匯流排上各自包含用以偵測訊號之邏輯單元。在一實施例中，發送裝置及接收裝置各自更包含用以偵測所接收功率訊號之邏輯單元。
在一些實施例中，雙模HDMI裝置可面對兩種可能運作模式，其中可使用不同之線材：
(1)HDMI-M來源端(提供資料之裝置)可經由「M」形式(表示一種連接至HDMI-M裝置之連接形式)至「E」形式(表示一種連接至雙模HDMI-E裝置之連接形式)之線材以連接至雙模接收端(資料接收裝置)，其中HDMI及USB協定皆可運作。在一些實施例中，此控制匯流排先於接收端開始發現步驟，接著於來源端偵測熱插拔。在一實施例中，此控制匯流排亦於來源端之「USB-OTG」實體層上提供身分辨識任務。
(2)HDMI來源端可經由標準HDMI線材以連接雙模接收端。在一些實施例中，可利用標準HDMI運作。
此外，兩個HDMI-M來源裝置可經由一個M形式至M形式之線材彼此連接。在此範例中，僅「USB-OTG」可運作。在一實施例中，M形式至M形式之線材並無任何實體上之線路用以連接TMDS時脈、資料及控制匯流排線材。在一實施例中，此線材一端的控制匯流排插針(Pin)係短路接地(Shorted to Ground)。在此範例中，此控制匯流排插針僅用於「USB-OTG」實體層上任一端，以提供身分辨識功能。
在一些實施例中，係經由主動式上拉電路(Active Pull-Up Circuit)於發送器晶片上將HDMI-M控制匯流排上拉為高位準(其中可利用譬如約一萬歐姆之阻抗(10kΩ))。此外，可利用一極弱之主動式下拉電路(Active Pull-Down Circuit)於接收器晶片上將此控制匯流排下拉至低位準(其中可利用譬如約十萬歐姆之阻抗(100kΩ))。當沒有電源至接收器時，此主動式下拉電路將不作用(即緩衝器(Pad)係為三態(Tristated))。
在一些實施例中，在接收裝置中用於控制匯流排的緩衝器係結合於用於熱插拔的緩衝器，且此控制匯流排係映射至位於接收器端上之「HTPLG」插針。在此模式中，控制匯流排在發送器及接收器之運作下可用於多重目的。
在一些實施例中，HDMI-M發送器晶片提供一身分辨識輸出(ID Output)至USB實體層(USB PHY)。即使在低電源狀態下，一般仍將其驅動為高位準。而HDMI-M接收器晶片無需提供身分辨識輸出至接收器端上之USBPHY-此裝置將通常被設置為主機。
在一實施例中，當移動式發送裝置連接至雙模接收裝置時，其發現及熱插拔之順序係如下：
1.在一控制匯流排上，發送器具有上拉電路且接收器具有下拉電路。初始時，發送器之身分辨識插針被驅動為高位準。而兩裝置皆是處於線材非連接狀態。
2.線材(譬如M形式至E形式之線材)係連接於此發送器及雙模接收器之間。發送器若於一個立伏特(5V)電源插針上從接收器偵測到正五伏特(＋5V)功率訊號之存在，則將被轉換為未決狀態。因為此控制匯流排係與熱插拔插針共享，因此其被接收器驅動為低位準。
3.當發送器係處於未決狀態時，其重複發出脈衝使控制匯流排處於高位準並維持一毫秒(1ms)，且使控制匯流排處於三態(Tristate)並維持一毫秒(1ms)。當發送器未趨動控制匯流排時，發送器會確認接收器是否已停止驅動控制匯流排於低位準。
4.接收器於控制匯流排上偵測到高位準值。對接收器而言這表示發送器是一種移動式發送器(譬如一種HDMI-M發送器)，並將控制匯流排驅動為高位準。標準的HDMI發送器並不會使管線成為高位準。反應結果是接收器使其熱插拔功能失效，並於控制匯流排上啟動十萬歐姆(100KΩ)下拉電路。此時接收器係處於移動式裝置連接狀態。
5.當發送器未趨動控制匯流排時，若發送器偵測到控制匯流排處於低位準，則將發送器轉換為已發現狀態，並停止發出脈衝予控制匯流排。
6.此時，發送器及接收器皆已準備好開始經由控制匯流排進行溝通。任一端皆可於控制匯流排上進行仲裁(Arbitrate)。
7.若發送器失去從接收器接收之正五伏特(＋5V)訊號，則發送器將轉換為線材非連接狀態。
8.若接收器偵測到匯流排上係長期處於低位準，則將接收器轉換為線材非連接狀態，即表示此線材之連接已被切斷。
在一實施例中，若接收器被切斷電源，則其應不會下拉控制匯流排。此將可避免來自發送器上之漏電流(Draining Current)(在十二萬歐姆(120KΩ)及一點二伏特(1.2V)時其為約十微安培(10μA))。
在一實施例中，兩連接之移動式發送裝置(譬如HDMI-M來源裝置)之間的發現及熱插拔順序係為如下：
1.以一線材(譬如M形式至M形式之線材)連接兩發送器。
2.於控制匯流排短路接地的線材一端，發送器偵測到訊號從高位準至低位準之改變。此將暫時性地喚醒此發送器控制匯流排狀態機器。
3.發送器於控制匯流排上偵測到持續存在之低位準。此僅會發生於連接至一線材之主機端時。
4.發送器驅動其身分辨識輸出為低位準，此將標記其USB PHY為主機裝置。
5.USB PHY開始驅動正五伏特(+5V)至一電源匯流排，其將提供一熱插拔訊號至線材周邊設備端上之發送器。
6.周邊發送器持續驅動其身分辨識插針於高位準。此將標記其USB PHY為一周邊裝置。
7.周邊發送器嘗試於控制匯流排上開始仲裁，並將於嘗試數次之後放棄。
8.在暫停之後，主機及周邊發送器皆轉換為低功率模式，並於身分辨識輸出上維持其個別之低位準及高位準值。
在一實施例中，一個M形式至M形式之線材持續地取出主機發送器之電流(兩萬歐姆(20KΩ)至接地及一點二伏特(1.2V)時其為約六十微安培(60μA))。此與「USB-OTG」線材之主機端情形相似。在一實施例中，這可能為可藉由設置一萬歐姆(10KΩ)上拉電路於晶片上而減少之電流，且當晶片驅動一身分辨識為零(0)時其值將增加至十萬歐姆(100KΩ)。如此，電流將減低至約十二微安培(12μA)。
圖一為本發明實施例中電子裝置之間連接情形之示意圖。在圖式中，兩電子裝置係經由一線材相連接。更具體而言，HDMI來源端102(提供HDMI輸出)係經由線材106與HDMI接收端104(接收HDMI輸入)相耦合。HDMI來源端102包含發送器120，其接收視頻資料122及音頻資料124，並傳送控制及狀態資料126。相似地，HDMI接收端104包含接收器130，其提供視頻資料132及音頻資料134，並傳送控制及狀態資料136。
線材106包含三個資料通道108(TMDS通道零(0)、一(1)及二(2))，以及一個TMDS時脈通道110，其係從HDMI來源端102至HDMI接收端104，且伴隨DDC通道112，並於HDMI接收端104中耦合至擴充顯示器識別資料(Extended Display Identification，EDID)唯讀記憶體(Read Only Memory，ROM)138，以及一CEC線材114。在一些實施例中，經由線材106攜帶之通道係被結合以提供移動式之運作。更具體而言，資料通道108被結合成為一單資料通道，且DDC通道及CEC通道可被結合成為一單控制通道。在一些實施例中這些通道被結合的情形係顯示於圖二。
圖二為本發明實施例中資料發送器及資料接收器之間連接情形之示意圖。在圖式中，兩電子裝置係經由一線材相連接。更具體而言，HDMI-M發送裝置202經由線材206與HDMI-M接收裝置相耦合。此HDMI-M發送裝置202包含發送器220，其接收視頻資料222及音頻資料224，並傳送控制及狀態資料226。相似地，HDMI-M接收裝置204包含接收器230，其提供視頻資料232及音頻資料234，並傳送控制及狀態資料236。
線材206包含一單資料通道208(TMDS通道)及一TMDS時脈通道210，其係從HDMI-M發送裝置202至HDMI-M接收裝置204，並且伴隨一單控制匯流排212及一USB匯流排214。在一實施例中，在HDMI-M接收裝置204中EDID ROM 238係耦合至接收器230。在一些實施例中，單TMDS資料通道208係攜帶所有視頻及音頻資料，且單控制匯流排212攜帶所有控制資料。在一些實施例中揭露一種發現過程，其更利用單控制匯流排212，以確認被利用作為發送器202之裝置為何種形式之裝置。
圖三為本發明實施例中發送裝置耦合至接收裝置之示意圖。在此圖式中，發送器302係經由線材320耦合至接收器310。在此圖式中，接收器310可為使用標準協定之裝置312，其可包含一雙模HDMI接收裝置。在一些實施例中，此雙模HDMI接收裝置可與HDMI發送器或HDMI-M發送器進行溝通。在一些實施例中，發送器302可為複數種形式的裝置之一。在圖式中，此發送器可為一種第一形式之發送裝置，如圖顯示之使用標準協定之裝置304(譬如HDMI發送裝置)，亦或是一種第二形式之裝置，如圖顯示之使用移動式協定之裝置306。使用移動式協定之裝置306可為一種HDMI-M發送裝置，譬如手持式或其他移動式媒體裝置。在一些實施例中，線材320可為一種標準協定線材322以連接使用標準協定之裝置(譬如與HDMI相容之線材)，或可為一種包含單控制線材及電源線材之移動式協定線材324(譬如與HDMI-M相容之線材)。在一些實施例中，接收器310利用線材320上接收到之訊號來發現與發送器302之連接情形。且發送器利用線材320上之訊號以協助接收器310建立連接(譬如熱插拔連接)。
圖四為本發明實施例中接收器在發現裝置步驟中於狀態之間轉換之示意圖。在此實施範例中，接收器可提供功能以發現與接收器相連接之發送器為何種形式。此接收器可與包含一個以上控制匯流排之線材相耦合。此外，此線材可包含一個以上管線以傳送電源。這些匯流排之性質係視連接至接收器之發送裝置之性質而定。在一些實施例中，此控制匯流排提供一種機制，使多模接收器可確認經由此控制匯流排耦合至接收器之發送器為何種形式。譬如，控制匯流排可提供一種機制，以發現連接至發送器者為HDMI發送器(一種使用標準協定之裝置)亦或HDMI-M發送器(一種使用移動式協定之裝置)。在一些實施例中，此控制管線更提供一種用於HDMI-M(移動式裝置)發送器之熱插拔機制。在一些實施例中，此控制匯流排更可提供身分辨識碼予一「USB-OTG」之伴隨實體層。在一些實施例中，電源匯流排「VBUS」從接收器提供電源至移動式發送器(譬如從HDMI接收裝置至HDMI-M發送裝置)，且建立連接時亦可利用此電源匯流排。在一些實施例中，發送裝置可於裝置發現過程中偵測接收器功率訊號之存在(譬如五伏特(5V)功率訊號)。
在圖式中，一雙模接收器一開始可能處於一種線材非連接狀態402，在任何重置(Reset)動作下，此接收器將轉換為非連接狀態。接收器可從線材非連接狀態402轉換為標準裝置連接狀態406，其可對應於標準HDMI模式中之運作，亦可轉換為移動式裝置連接狀態404，其可對應於在HDMI-M模式下之運作。在一些實施例中，只要控制匯流排是處於低位準且未有電源供應於「VBUS」，則此接收器係維持於線材非連接狀態402。在此狀態中，HDMI接收器可驅動熱插拔(其為用於HDMI-M線材控制管線的同一管線)至低位準，如同HDMI規格中對於熱插拔偵測所提供者。在此狀態中，此控制匯流排下拉電路係為失效的。
在一些實施例中，當接收器從發送器偵測到一個正五伏特(＋5V)功率訊號時(步驟408)，接收器將從線材非連接狀態402轉換為標準裝置連接狀態。這暗示接收器係耦合於標準協定裝置(譬如HDMI發送器)，因為訊號並非連接於HDMI-M裝置。在此狀態中，接收器將驅動熱插拔降至低位準，以符合HDMI對於熱插拔偵測之規格(伴隨電壓在一千歐姆之下處於二點四伏特至五點三伏特之間(2.4V~5.3V/1KΩ))。在此狀態中，控制匯流排下拉將失效。此外，當接收器從發送器偵測到一功率訊號時(步驟416)，接收器將從移動式裝置連接狀態404轉換為標準裝置連接狀態406。因此，當接收器從發送器偵測到正五伏特(＋5V)功率訊號時，接收器將從任何狀態(譬如線材非連接狀態402或移動式裝置連接狀態404)轉換為標準裝置連接狀態406。
在一些實施例中，當接收器於控制匯流排上偵測到一脈衝(舉例而言，此脈衝可為譬如一百微秒(100μs)之高位準及一百微秒(100μs)之低位準)時(步驟412)，接收器將從線材非連接狀態402轉換為移動式裝置連接狀態404。在一實施例中，此訊號脈衝係表示訊號被HDMI-M發送器所驅動。在一實施例中，當轉換至移動式裝置連接狀態404時，此接收器將使其熱插拔緩衝器處於三態，且啟動控制匯流排下拉電路。在一實施例中，因為伴隨一個範圍在十萬歐姆(100KΩ)之電阻，因此下拉電路相對之下較微弱。在一實施例中，接收器驅動其模式於控制匯流排上輸出高位準，且以正五伏特(＋5V)驅動其電源匯流排。
在一實施例中，當接收器從發送器偵測到零伏特(0V)功率訊號時(步驟410)，接收器將從標準裝置連接狀態406轉換為線材非連接狀態402，此即表示線材非連接或發送器停止運作。在一實施例中，當接收器偵測到控制匯流排長期(持續特定循環數量)處於低位準值時(步驟414)，接收器將從移動式裝置連接狀態404轉換為線材非連接狀態402。此即表示線材係為非連接且被接收器之下拉電路下拉至低準位，或此移動式裝置停止運作。
圖五為本發明實施例中在裝置發現步驟中發送器於狀態之間轉換之示意圖。在此圖式中，當發送器正等待確認接收器之發現時，發送器可於線材非連接狀態502及未決狀態504之間轉換，且在被發現之後則為已發現狀態506以供運作。當重置時，發送器係處於線材非連接狀態，且當電源匯流排係處於低位準時，發送器將維持於此狀態。在此狀態中，一個上拉電路將被啟動，且在一實施例中，其係為一萬歐姆(10KΩ)之上拉電路。
在一些實施例中，當「VBUS」之上偵測到邏輯一(正五伏特(＋5V))時(步驟508)，則將發送器轉換為未決狀態504。此訊號暗示發送器係連接於HDMI接收器，但是因為接收器仍驅動低位準訊號至「CBUS」(其為接收器之「HTPLG」的雙倍)之上，因此發送器尚未被接收器所發現。在此狀態中，發送器將發出脈衝予「CBUS」，其訊號脈衝可為例如大約一百微秒驅動高度(100μs Drive High)及一百微秒浮動(100μs Float)。
在一些實施例中，當「CBUS」不被發送器驅動的時間內，且發送器係處於未決狀態504時，其將監視「CBUS」之值。若發送器未趨動高位準訊號而在「CBUS」上偵測到一個高位準值時(步驟512)，則表示接收器已發現發送器的存在，且已經使其「HTPLG」緩衝器處於三態。接著將發送器轉換至已發現狀態506，並啟動「CBUS」上之一萬歐姆(10KΩ)上拉電路。在一些實施例中，若「VBUS」在未決狀態504或已發現狀態506中回復至零伏特(0V)(步驟510及步驟516)，則表示接收器將不再連接或運作，且發送器將轉換回線材非連接狀態502。此外，若發送器係處於已發現狀態而在「CBUS」之上偵測到一長期低位準訊號時(步驟514)，則發送器將轉換回未決狀態504。
圖六及圖七顯示本發明實施例中用於連接裝置之發現步驟流程示意圖。在此圖式中顯示發送器經由管線連接於雙模接收器(步驟602)。發送器裝置可為兩種形式裝置之一，譬如標準裝置或移動式裝置(步驟604)。譬如，發送裝置可為一種標準HDMI裝置或一種HDMI-M裝置之一。若此裝置為一種移動式裝置(步驟606)，則步驟將於圖七加以描述。若此裝置係為一種標準裝置(步驟608)，則此發送器將從發送器管線之正五伏特(＋5V)處提供正五伏特(＋5V)值(步驟610)，且發送器將不會驅動訊號至控制管線上(步驟612)(其可為用於標準裝置之熱插拔管線)。
在一實施例中，接收器並不會從發送器接收訊號脈衝(步驟614)。接收器將偵測正五伏特(＋5V)之功率訊號，且接收器將因此確認發送器為一種譬如HDMI裝置之使用標準協定之裝置(步驟616)。然後這些裝置將進行標準運作(步驟618)，譬如與HDMI裝置之間的標準連接。如此之標準運作將持續進行，直到譬如接收器確認此正五伏特(＋5V)功率訊號已消失(步驟620)，或發送器確認「VBUS」上正五伏特(＋5V)電源已消失(步驟622)，此即表示一種線材非連接狀態(步驟624)。
接著，圖七顯示用於移動式裝置發送器606(譬如一種HDMI-M發送裝置)之步驟。在一實施例中，雙模接收器於「VBUS」上提供正五伏特(＋5V)之訊號(步驟702)。此控制匯流排接著被接收器驅動為低位準，因為其與一熱插拔功能共享「CBUS」(步驟704)。發送器於「VBUS」上偵測到正五伏特(＋5V)之訊號，反應結果是發送器在控制匯流排上驅動一個訊號脈衝(步驟706)。接收器於「CBUS」上偵測高位準值，反應結果是接收器確認發送器為一種移動式裝置，且接收器切斷熱插拔功能並於「CBUS」上啟動一下拉電路(步驟708)。由下拉電路造成之結果，當發送器並未於控制匯流排上驅動一脈衝時，發送器將偵測「CBUS」訊號為低位準，且因此接收器將確認發送器已經被接收器發現，接收器並將停止於控制匯流排之上發出脈衝(步驟712)。這些裝置準備好開始進行溝通(步驟714)，且發送器及接收器利用控制匯流排進行溝通(步驟716)。此步驟將可持續到譬如發送器確認從發送器供應之之正五伏特(＋5V)電源已失去(步驟718)，或接收器確認控制匯流排已長期位於低位準(步驟720)，此即表示一種線材非連接狀態722。
圖八顯示本發明實施例中移動式裝置經由控制匯流排與標準裝置相耦合之示意圖。在一些實施例中，發送器係為一種HDMI-M發送器機板(Transmitter Board)810，且接收器係為一種HDMI-E(雙模)接收器機板(Receiver Board)830。HDMI-M發送器機板810包含一種HDMI-M發送器晶片812，且HDMI-E接收器機板830包含一種HDMI-E接收器晶片832。發送器及接收器之間連接線材包含一控制匯流排「CBUS」802，其與一熱插拔插針(HTPLG)834共享緩衝器；一電源匯流排「VBUS」804，藉此接收器830經由一電源開關838提供一正五伏特(＋5V)之訊號至發送器810；以及一USB連接806(在USB PHY周邊818及USB PHY主機840之間)。在一些實施例中，HDMI-M發送器晶片812及HDMI-E接收器晶片832包含邏輯單元以偵測控制匯流排802上之訊號，亦包含邏輯單元以偵測經由「VBUS」804或其他電源連接所傳送之功率訊號。在「CBUS」802上，發送器810包含一可切換式上拉電路814(圖式中顯示一個連接於一點二伏特(1.2V)電源之一萬歐姆(10KΩ)阻抗)，且接收器包含一可切換式下拉電路836(圖式中顯示一個接地之十萬歐姆(100KΩ)阻抗)。在運作時，初始時發送器具有一個身分辨識插針817被驅動為高位準，且兩裝置皆處於線材非連接狀態。一種「M」形式至「E」形式之線材連接於HDMI-M發送器810及多模接收器830之間。發送器810於發送器之電源/喚醒起動(Power/Wake Enable，PWR/WAKE_EN)插針816上偵測接收器之正五伏特(＋5V)電源之存在時，則將發送器810轉換為未決狀態。在此情況下，因為「CBUS」係共享於「HTPLG」插針834，故「CBUS」802係從接收器830被驅動為低位準。
當處於未決狀態時，發送器810重覆地發出脈衝使「CBUS」802處於高位準並持續一百微秒(100μs)，且使此匯流排處於三態並持續一百微秒(100μs)。當發送器810未被「CBUS」802驅動為高位準時，發送器810將確認「CBUS」802之狀態，藉以確認接收器830是否已經停止驅動「CBUS」於低位準。
在一實施例中，接收器830係於「CBUS」802上偵測高位準值。這對接收器830而言表示發送器係為一種HDMI-M發送器且驅動「CBUS」為高位準。標準HDMI發送器將不會驅動此線路為高位準。回應結果是接收器830將使其「HTPLG」功能失效，且將啟動「CBUS」上之十萬歐姆(100KΩ)下拉電路。此時接收器係處於HDMI-M連接狀態。
當發送器810未驅動「CBUS」802而偵測到其處於低位準時，將發送器810轉換為已發現狀態且停止發送脈衝予「CBUS」。在此時，發送器810及接收器830皆準備好開始經由「CBUS」802進行溝通。兩端皆可利用「CBUS」802進行仲裁。
若發送器810失去接收器之正五伏特(＋5V)功率訊號，則將發送器810轉換為線材非連接狀態。若接收器830發現「CBUS」802上長期處於低位準，則將接收器830轉換為線材非連接狀態，並表示線材已經被切斷連接。在一實施例中，若接收器830被切斷電源，接收器830並不會於控制匯流排802上產生下拉。此步驟有助於預防來自發送器之漏電流(其在十二萬歐姆(120KΩ)及一點二伏特(1.2V)時為約十微安培(10μA))。
圖九顯示用以連接發送器及接收器之線材示意圖。在圖式中，一種用於標準裝置之線材(譬如一HDMI線材910)可包含一時脈通道912以用於訊號時序，以及複數個資料通道(在此範例中為藍916、綠918及紅914)。HDMI線材910可更包含控制通道，其包含DDC通道922(DDC通道包含兩線路)及CEC通道920(CEC通道包含一單線路)(此線材可包含其他線路，譬如一個正五伏特(＋5V)功率訊號線路)、一熱插拔偵測線路及一USB資料通道，這些未顯示於圖式中)。對於一移動式裝置而言，可藉由結合訊號來減少線材之線路數量。舉例而言，一HDMI-M線材930可能僅包含時脈通道932、用於結合資料之單資料通道(譬如藍-綠-紅線路934)，以及用於結合控制資料之單控制通道940。在一實施例中，可利用線材從標準HDMI發送器或HDMI-M移動式發送器攜帶訊號至雙模接受器，並可發現與其連接之發送器為何種形式。
圖十顯示本發明實施例中用於發送器及接收器之線材的線材訊號任務示意圖。其顯示之訊號任務提供一種可使用之連接範例，但本發明之實施例並不受限於任何特定之插針之任務選擇。如圖所示，標準HDMI任務之兩資料通道(插針「1」至「6」)並無對應之HDMI-M任務。HDMI之第三資料通道(插針「7」至「9」)連接HDMI-M任務之單資料通道。其時脈(插針「10」至「12」)或可不變。用於HDMI之CEC通道(插針「13」)在HDMI-M中可能沒有對應方。用於HDMI的一保留插針(插針「14」)可變成用以從接收器提供正五伏特(＋5V)電源至發送器之插針(「VBUS」)。用於HDMI之DDC通道(插針「15」及「16」)可用以作為用於HDMI-M之USB資料。來自發送器之正五伏特(＋5V)電源(插針「18」)可能並沒有在HDMI-M中之對應方。最後，來自HDMI之一熱插拔偵測(插針「19」)可耦合至在HDMI-M中用以攜帶合併訊號之控制匯流排。
圖十一顯示實施例中兩移動式裝置之間連接情形之示意圖。在此圖式中，第一移動式裝置1110(第一HDMI-M端)可連接至第二移動式裝置1130(第二HDMI-M端)。因為是移動式裝置，兩裝置皆包含一上拉電路，分別為1114及1134。這些裝置係經由一不具電源之「VBUS」1104以及一USB 1106相連接。這些裝置可更包含一TMDS匯流排1108。此USB匯流排1106將第一USB PHY 1118連接至第二USB PHY 1140。然而，這兩個移動式裝置之連接造成一未連接之控制匯流排。在一實施例中，此線材之連接在第二移動式裝置1130處將控制匯流排1102接地，造成第二移動式裝置1130的USB PHY 1140被指派為主機裝置，而第一移動式裝置1118的USB PHY 1118被指配為周邊裝置。
上述之目的在於解釋，各種特定細節係為了提供對於本發明之徹底理解。然而，應瞭解本領域之具有通常知識者可實施本發明而無需其中某些特定細節。在其他實施例中，習知的結構及裝置並未顯示於方塊圖形式中。在圖式元件之間可能包含中間結構。所述的元件及此中所示圖式可能包含未顯示或描述之額外輸入或輸出。
本發明之各種實施例可能包含各種步驟。這些步驟可藉由硬體元件加以執行，亦或可內嵌於計算機程式或機器可讀取指令中，其可用於一般目的或特別目的之處理器或利用指令編輯以執行步驟之邏輯電路。此外，這些步驟可藉由硬體及軟體之結合加以執行。
本發明各種實施例之部分可能由計算機程式產品所提供，其中可包含儲存電腦程式指令之電腦可讀取媒體，其可用以一計算機(或其他電子產品)編輯程式以執行根據本發明實施例之步驟。其機器可讀取媒體可包含但不限於軟碟、光碟、唯讀光碟、磁光碟、唯讀記憶體、隨機存取記憶體、可抹除可程式化唯讀記憶體(erasable programmable read-only memory，EPROMs)、電子可抹除可程式化唯讀記憶體(electrically-erasable programmable read-only memory，EEPROMs)、磁卡或光學卡、快閃記憶體，或其它形式適合儲存電子指令之媒體/機器可讀取媒體。此外，本發明亦可被下載做為計算機程式產品，其中可由一遠端電腦傳送程式至一需求電腦。
本發明中許多方法皆是以其最基本之形式加以描述，但是在未背離本發明範疇之情形下，方法中各步驟皆可被增添或刪減，且所述訊息亦可增添或刪減任何資訊。明顯地，本領域中具有通常知識者可對於本發明做出更進一步之修改或變更。特定之實施例係提供以說明而非用以限制。且本發明實施例之範疇被非由特定之實施範例所決定，而應由下述申請專利範圍所決定。
若文中提及一元件「A」係耦合至元件「B」，則元件A可為直接耦合至元件B，亦或可經由譬如元件C。當說明或申請專利範圍中提及一元件、特徵、結構、步驟或特性A引起一元件、特徵、結構、步驟或特性B，其意指「A」至少部分地引起「B」，但是亦可能有至少另一元件、特徵、結構、步驟或特性有助於引起「B」。若說明中表示「可」、「可能」或「可以」包含一元件、特徵、結構、步驟或特性，則此特定元件、特徵、結構、步驟或特性並非必需被包含。若說明中提及「一」或「一個」元件，並不表示所述元件僅有一個。
一實施例係為本發明之實施方式或範例。說明中提及之「一實施例」、「一種實施例」、「一些實施例」或「其他實施例」表示實施例中相關之一特定特徵、結構或特性至少包含於一些實施例中，但未必於全部實施例中。「一實施例」、「一種實施例」或「一些實施例」等多種樣態未必意指相同之實施例。應領會在本發明實施範例之說明中，各種特徵有時係集合於一單一實施例、圖式或說明中，其目的係用以有效率地揭露及有助於瞭解本發明各種觀點之一或以上。然而，並不可將所揭露之方法直譯為反映出本發明需要較各申請專利範圍所述之更多特徵。更確切地說，下述之申請專利範圍係反映出本發明之觀點立基在少於前述揭露之單一實施例中之所有特徵。因此，藉此將申請專利範圍結合至敘述中，其中各申請專利範圍係立基於其所屬之本發明個別實施例。
102．．．HDMI來源端
104．．．HDMI接收端
106．．．線材
108．．．資料通道
110．．．TMDS時脈通道
112．．．DDC通道
114．．．CEC線材
120．．．HDMI發送器
122．．．視頻資料
124．．．音頻資料
126．．．控制及狀態資料
130．．．HDMI接收器
132．．．視頻資料
134．．．音頻資料
136．．．控制及狀態資料
138．．．擴充顯示器識別資料唯讀記憶體(EDID ROM)
202．．．HDMI-M發送裝置
204．．．HDMI-M接收裝置
206．．．線材
208．．．TMDS資料通道
210．．．TMDS時脈通道
212．．．控制匯流排
214．．．USB匯流排
220．．．發送器
222．．．視頻資料
224．．．音頻資料
226．．．控制及狀態資料
230．．．接收器
232．．．視頻資料
234．．．音頻資料
236．．．控制及狀態資料
238．．．擴充顯示器識別資料唯讀記憶體(EDID ROM)
302．．．發送器
304．．．使用標準協定之裝置(HDMI)
306．．．使用移動式協定之裝置(HDMI-M)
310．．．接收器
312．．．使用標準協定之裝置(HDMI)
320．．．線材
322．．．標準協定線材(HDMI)
324．．．移動式協定線材(HDMI-M)
402．．．線材非連接狀態
404．．．移動式裝置連接狀態
406．．．標準裝置連接狀態
408、410、412、414、416．．．步驟
502．．．線材非連接狀態
504．．．未決狀態
506．．．已發現狀態
508、510、512、514、516．．．步驟
602、604、606、608、610、612、614、616、618、620、622、624．．．步驟
702、704、706、708、712、714、716、718、720、722．．．步驟
802．．．CBUS控制匯流排
804．．．VBUS電源匯流排
806．．．USB
810．．．HDMI-M發送器機板(發送器)
812．．．HDMI-M發送器晶片
814．．．上拉電路
816．．．電源喚醒/啟動插針
817．．．身分辨識插針
818．．．USB PHY周邊
830．．．HDMI-E雙模接收器機板(接收器)
832．．．HDMI-E接收器晶片
834．．．熱插拔插針(HTPLG)
836．．．下拉電路
838．．．電源開關
840．．．USB PHY主機
910．．．HDMI線材
912．．．時脈通道
914．．．紅
916．．．藍
918．．．綠
920．．．CEC通道
922．．．DDC通道
930．．．HDMI-M線材
932．．．時脈通道
934．．．藍-綠-紅線路
940．．．控制通道
1102．．．控制匯流排
1104．．．VBUS
1106．．．USB
1108．．．TMDS匯流排
1110．．．HDMI-M端
1114．．．上拉電路
1118．．．USB PHY(周邊)
1130．．．HDMI-M端
1134．．．上拉電路
1140．．．USB PHY(主機)
本發明之實施例係用以舉例說明，而非用以限制本發明。在伴隨之圖式中，相同的元件符號係表示相同的元件。
圖一表示本發明實施例中電子裝置之間連接方式之示意圖；
圖二表示本發明實施例中資料發送器及資料接收器之間連接方式之示意圖；
圖三表示本發明實施例中一發送裝置與一接收裝置相耦合之示意圖；
圖四表示在裝置發現步驟中一接收器於不同狀態之間轉換之示意圖；
圖五表示在裝置發現步驟中一發送器於不同狀態之間轉換之示意圖；
圖六及圖七表示在本發明實施例中用於互連裝置的發現步驟流程示意圖；
圖八表示本發明實施例中移動式裝置經由控制匯流排與標準裝置相耦合之示意圖；
圖九表示用以連接發送器及接收器之線材示意圖。
圖十表示本發明實施例中發送器及接收器使用線材的線材訊號任務示意圖；及
圖十一表示本發明實施例中兩個移動式裝置之間的連接情形示意圖。
602、604、606、608、610、612、614、616、618、620、622、624．．．步驟

Claims (21)

  1. 一種發現裝置連接至一接收裝置之方法，包含：將一接收裝置經由一線材連接一發送裝置，且該線材包含一單管線控制匯流排(Control Bus)及一電源匯流排，該接收裝置一開始處於一非連接狀態，該非連接狀態表示該接收裝置未連接到一發送裝置；在該電源匯流排上啟動具一預定值之一電壓；以該接收裝置在該控制匯流排上驅動一訊號於一第一訊號值；若該接收裝置係處於該非連接狀態(Disconnect State)，且於該控制匯流排上偵測到來自該發送裝置之具有第一訊號值之訊號，則將該接收裝置轉換為一用於第一形式發送裝置之狀態，使該控制匯流排上之一熱插拔功能失效並啟動該控制匯流排上之一下拉電路；及若該接收裝置係處於該非連接狀態或該用於連接第一形式發送裝置之狀態，且在該電源匯流排上從該發送裝置接收到一預定之電壓訊號，則將該接收裝置轉換為一用於連接第二形式發送裝置之狀態。
  2. 如請求項1所述之發現裝置連接至一接收裝置之方法，其中若該電壓訊號不再被偵測到，則將該接收裝置從該用於連接第一形式發送裝置之狀態或該用於連接第二形式發送裝置之狀態轉換為該非連接狀態。
  3. 如請求項1所述之發現裝置連接至一接收裝置之方法，更包含若於一預定之時段在該控制匯流排上偵測到一低位準值，則將該接收裝置從該用於連接第一形式發送裝置之狀態轉換為該非連接狀態。
  4. 如請求項1所述之發現裝置連接至一接收裝置之方法，其中該第二發送形式裝置係為一相容於一協定之裝置，且該第一形式發送裝置係為一相容於一改良式協定之裝置。
  5. 如請求項4所述之發現裝置連接至一接收裝置之方法，其中該協定為高清晰度多媒體界面(High-Definition Multimedia Interface，HDMI)。
  6. 一種發現裝置連接至一接收裝置之方法，包含：將一發送裝置經由一線材連接一接收裝置，且該線材包含一單管線控制匯流排(Control Bus)及一電源匯流排(Power Bus)，該發送裝置一開始處於一非連接狀態，該非連接狀態表示該發送裝置未連接到一接收裝置；若該發送裝置係處於該非連接狀態(Disconnect state)，且在該電源匯流排上由該發送裝置偵測到一預定電壓，則將該發送裝置轉換為一未決狀態(Pending State)，且用一第一值訊號脈衝驅動該控制匯流排； 若該發送裝置係處於該未決狀態，且當該訊號脈衝未被該發送裝置驅動時，若在該控制匯流排上偵測到該第一值，則將該發送裝置轉換為一已發現狀態(Discovered State)，該已發現狀態係表示該發送裝置已經被一接收裝置所發現；及若該發送裝置處於該已發現狀態且在該控制匯流排上由該發送裝置偵測到一第二值持續一預定時間範圍，將該發送裝置轉換為該未決狀態。
  7. 如請求項6所述之發現裝置連接至一接收裝置之方法，更包含：若該發送裝置係處於該已發現狀態或該未決狀態，且在該控制匯流排上偵測到一低位準值，則將該發送裝置轉換為該非連接狀態。
  8. 如請求項6所述之發現裝置連接至一接收裝置之方法，其中將該發送裝置重置(Reset)時，該發送裝置將被轉換為非連接狀態。
  9. 如請求項6所述之發現裝置連接至一接收裝置之方法，其中該發送裝置係用以傳送多媒體資料至該接收裝置。
  10. 一種發送裝置，包含： 一發送器，用以發送訊號至一接收裝置；一線材介面，用以耦合該接收裝置，且該線材介面包含：一單管線控制匯流排(Control Bus)，及一電源匯流排(Power Bus)，其由該接收裝置供電；邏輯單元，用以在該線材介面上偵測訊號，且該邏輯單元包含：一第一邏輯單元，用以在該電源匯流排上偵測電壓值，且若藉由該第一邏輯單元在該電源匯流排上偵測到一預定電壓，則將該發送裝置從一非連接狀態轉換為一未決狀態(Pending State)，該非連接狀態表示該發送裝置未連接到該接收裝置；及一第二邏輯單元，用以在控制匯流排上偵測訊號，該發送器週期性地在該控制匯流排上驅動一第一訊號值脈衝，且若當該發送器未在該控制匯流排上驅動該第一訊號值，而藉由該第二邏輯單元偵測到該第一訊號值時，則將該發送裝置轉換為一已發現狀態(Discovered State)，該已發現狀態表示該發送裝置已被該接收裝置發現。
  11. 如請求項10所述之發送裝置，其中若該第一邏輯單元確認在該電源匯流排上之該電壓值已失去，則將該發送裝置轉換為該非連接狀態(Cable Disconnect State)。
  12. 如請求項10所述之發送裝置，更包含一位於該控制匯流排上之可切換式上拉電路(Switchable Pull-Up Circuit)。
  13. 如請求項12所述之發送裝置，其中該發送裝置將於該已發現狀態中啟動該可切換式上拉電路。
  14. 如請求項10所述之發送裝置，其中該發送裝置係為一種移動式裝置(Mobile Device)。
  15. 如請求項10所述之發送裝置，其中該接收裝置係相容於高清晰度多媒體介面(High-Definition Media Interface，HDMI)。
  16. 一種接收裝置，包含：一接收器，用以從一發送裝置接收訊號；一介面，用以耦合至該發送裝置，且該介面包含單管線一控制匯流排(Control Bus)及一電源匯流排，該接收裝置在該電源匯流排上啟動具有一預定值之一電壓並於一非連接狀態下在該控制匯流排上驅動一訊號於一第一訊號值，該非連接狀態表示該接收裝置未連接一發送裝置；及邏輯單元，用以發現耦合至該接收裝置之該發送裝置，其中該邏輯單元包含： 一第一邏輯單元，用以在該控制匯流排上偵測具有一第一值之一訊號並轉換至一第一狀態，且若偵測到具有該第一值之該訊號，則該接收裝置將發現一第一形式之發送裝置，該接收裝置用以當發現該第一形式之發送裝置時，啟動在該控制匯流排上之一可切換式下拉電路以及使熱插拔功能失效；及一第二邏輯單元，用以從該接收裝置偵測一功率訊號(Power Signal)，且若偵測到該功率訊號，則該接收裝置將發現一第二形式發送裝置並轉換至一第二狀態。
  17. 如請求項16所述之接收裝置，其中該接收裝置係相容於該第一形式發送裝置及該第二形式發送裝置。
  18. 如請求項16所述之接收裝置，其中該第二形式發送裝置係相容於一標準協定，且其中該第一形式發送裝置係相容於一改良式協定。
  19. 如請求項18所述之接收裝置，其中該標準協定係為高清晰度多媒體介面(High-Definition Media Interface，HDMI)。
  20. 如請求項16所述之接收裝置，其中若該接收裝置已發 現該第一形式發送裝置，當該控制匯流排在一預定時段維持處於低位準時，則將該接收裝置轉換為該非連接狀態(Cable Disconnect Sate)。
  21. 如請求項16所述之接收裝置，其中若該接收裝置已發現該第二形式發送裝置，當來自該第二形式發送裝置之功率訊號已失去時，則將該接收裝置轉換為該非連接狀態。
TW097149052A 2008-01-04 2008-12-16 利用控制匯流排發現電子裝置之方法及裝置 TWI393011B (zh)

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