TWI402679B - 可攜式電子裝置、可攜式電子裝置之串列傳輸介面及其資料傳輸方法 - Google Patents

可攜式電子裝置、可攜式電子裝置之串列傳輸介面及其資料傳輸方法 Download PDF

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可攜式電子裝置、可攜式電子裝置之串列傳輸介面及其資料傳輸方法
本發明係關於一種串列傳輸系統，特別關於應用於一可攜式電子裝置之影像感測模組、控制模組與顯示模組間之串列傳輸介面及其資料傳輸方法。
目前影像感測模組已廣泛地應用於各種可攜式電子裝置，例如一筆記型電腦及一行動電話。於習知串列傳輸系統中，當一使用者欲利用一顯示模組預覽一影像感測模組所擷取之即時影像時，該影像感測模組所擷取之影像資料均事先被傳送至一處理單元，例如一基頻電路(Baseband Circuit)或一中央處理器(CPU)進行例如疊圖等影像處理後，該處理單元再將預覽所須之影像資料提供至該顯示模組進行顯示，因此該處理單元需要花費許多工作成本以提供即時預覽服務，而可能導致該處理單元無法即時處理其他即時事件；例如，當一行動電話之基頻電路在執行照相前預覽功能時，由於處理預覽影像佔用了大部分之處理資源，因而有可能無法接收部分簡訊或來電訊息。
有鑑於此，有必要提出一種可降低可攜式電子裝置之處理單元於影像預覽模式時之處理負載的資料傳輸介面及資料傳輸方法，以有效避免可攜式電子裝置於即時操作時所可能出現之誤動作。
本發明提出一種可攜式電子裝置、可攜式電子裝置之串列傳輸介面及其資料傳輸方法，其具有兩種控制模式以降低一處理單元於預覽影像時所被佔用之處理資源，進而避免即時操作時之誤動作。
本發明提供一種可攜式電子裝置之串列傳輸介面，該可攜式電子裝置包含一控制模組、一顯示模組以及一影像感測模組。該串列傳輸介面包含一第一線組耦接於該控制模組與該影像感測模組間；以及一第二線組耦接於該控制模組、該顯示模組與該影像感測模組間；其中，當該控制模組透過該第一線組設定該影像感測模組於一主控制模式時，該影像感測模組持續地將所擷取之影像資料透過該第二線組直接傳輸至該顯示模組進行顯示。
本發明另提供一種可攜式電子裝置，包含一影像感測模組、一顯示模組、一控制模組及一串列傳輸介面。該影像感測模組用以擷取影像並輸出一第一影像資料及一第二影像資料。該顯示模組用以顯示該第一影像資料。該控制模組用以控制該影像感測模組輸出該第一影像資料或該第二影像資料，並禁止該顯示模組接收該第二影像資料。該串列傳輸介面包含一第一線組及一第二線組。該第一線組耦接於該控制模組與該影像感測模組間。該第二線組耦接於該控制模組、該顯示模組與該影像感測模組間；其中，當該控制模組透過該第一線組控制該影像感測模組輸出該第一影像資料時，該第一影像資料透過該第二線組被直接傳輸至該顯示模組；當該控制模組透過該第一線組控制該影像感測模組輸出該第二影像資料時，該第二影像資料透過該第二線組被傳輸至該控制模組，且該控制模組禁止該顯示模組接收該第二影像資料。
本發明另提供一種可攜式電子裝置之串列傳輸介面之資料傳輸方法。該可攜式電子裝置包含一控制模組、一顯示模組、一影像感測模組、一第一線組及一第二線組。該資料傳輸方法包含下列步驟：該控制模組透過該第一線組設定該影像感測模組於一主控制模式；及該影像感測模組透過該第二線組直接傳輸一第一影像資料至該顯示模組。
本發明另一實施例之資料傳輸方法另包含下列步驟：該控制模組透過該第二線組傳送一重置控制信號至該顯示模組以重置該顯示模組之指標位置；及該影像感測模組透過該第一線組傳送一同步信號至該控制模組，使該控制模組於該影像感測模組每次擷取完一影像圖框時傳送該重置控制信號至該顯示模組。
本發明另一實施例之資料傳輸方法另包含下列步驟：該控制模組透過該第一線組設定該影像感測模組於一從控制模式。
本發明另一實施例之資料傳輸方法於從控制模式時另包含下列步驟：該控制模組透過該第二線組傳送一解致能信號至該顯示模組以禁止該顯示模組接收該第二影像資料；及該影像感測模組透過該第二線組傳輸該第二影像資料至該控制模組。
本發明之各實施例中，該第一影像資料係為RGB資料(例如2bytes位元字碼)而該第二影像資料係為YUV資料(例如1byte位元字碼)。
本發明之串列傳輸介面及其資料傳輸方法可使該可攜式電子裝置於提供影像預覽服務時直接由該影像感測模組提供影像資料至一顯示模組，進而降低基頻電路或控制器等相關控制單元的處理負載。
本發明之串列傳輸介面及其資料傳輸方法可使該可攜式電子裝置依使用狀況操作該影像感測模組運作於一主控制模式(Master Mode)或一從控制模式(Slave Mode)。主控制模式時，該影像感測模組直接將所擷取之影像資料傳輸至該顯示模組進行即時顯示；從控制模式時，該影像感測模組將所擷取之影像資料傳輸至該控制模組進行儲存或其他後處理。
為了讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯，下文將配合所附圖示，作詳細說明如下。此外，於本發明之說明中，相同之構件係以相同之符號表示，於此合先敘明。
本發明係關於一種串列傳輸系統，特別是應用於可攜式電子裝置的影像感測模組、控制模組與顯示模組間之一串列傳輸介面及其資料傳輸方法。該可攜式電子裝置係為一具有照相功能之電子裝置。
請參照第1圖所示，其顯示本發明一實施例之可攜式電子裝置1之串列傳輸系統之方塊圖；該可攜式電子裝置1例如可為一筆記型電腦、一行動電話或一個人數位助理(PDA)，但並不限於此。該可攜式電子裝置1包含一控制模組100、一影像感測模組200、一顯示模組300及一串列傳輸介面，其包含一第一線組420及一第二線組440。該影像感測模組200例如包含一CCD影像感測器或一CMOS影像感測器以擷取影像並輸出一第一影像資料及一第二影像資料。該顯示模組300例如包含一液晶顯示器或其他種類顯示器以即時顯示該影像感測模組200所擷取之影像資料。可以了解的是，該可攜式電子裝置1另包含其他元件未顯示於第1圖中。
當該可攜式電子裝置1為一筆記型電腦時，該控制模組100可為中央處理器(CPU)；當該可攜式電子裝置為一行動電話時，該控制模組100可為基頻電路。此外，本發明亦可應用於其他具有照像功能之電子產品上。
該串列傳輸介面用以提供該控制模組100、該影像感測模組200以及該顯示模組300間之控制信號、時脈信號及影像資料的傳輸。該第一線組420耦接於該控制模組100以及該影像感測模組200間，以使該控制模組100可經由該第一線組420提供控制信號至該影像感測模組200，並使該影像感測模組200可經由該第一線組420提供訊框同步信號至該控制模組100。該第二線組440耦接於該控制模組100、該影像感測模組200以及該顯示模組300間，用以提供該影像感測模組200與該顯示模組300間之影像資料傳輸以及該控制模組100與該顯示模組300間之控制信號傳輸。
該串列傳輸介面可為一串列週邊介面(Serial Peripheral Interface,SPI)或一通用非同步收發傳輸器(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter,UART)，亦可利用一通用匯流排(Universal Serial Bus,USB)或一行動產業處理器介面(Mobile Industry Processor Interface,MIPI)實現。此外，該第一線組可420可利用一中介積體電路匯流排(Inter-IC BUS,I2 C)實施。
該影像感測模組200用於連續擷取影像圖框，進而提供一使用者照相之功能。在照相前，該影像感測模組200亦可透過該顯示模組300提供即時影像預覽，以使該使用者可根據預覽影像決定照相之時間、方向及位置等。
可以了解的是，所述預覽影像可為系統開啟時直接進入之運作模式，或是經由使用者按壓該可攜式電子裝置上一特定按鍵後才進入之運作模式。
請參照第2圖所示，其顯示本發明實施例之可攜式電子裝置之串列傳輸介面之資料傳輸方法之流程圖。本發明之串列傳輸系統1包含一主控制模式(Master Mode)及一從控制模式(Slave Mode)。該串列傳輸介面之資料傳輸方法包含下列步驟：該控制模組100透過該第一線組420設定該影像感測模組200於一主控制模式(步驟S10 )；及該控制模組100透過該第一線組420設定該影像感測模組200於一從控制模式(步驟S20 )。一種實施例中，該主控制模式例如為影像預覽模式，該從控制模式例如為照相模式。
請參照第3圖所示，其顯示本發明實施例之可攜式電子裝置之串列傳輸介面操作於一主控制模式之流程圖，包含下列步驟：控制模組100透過第二線組440傳送一重置控制信號至顯示模組300以重置其指標位置(步驟S11 )；影像感測模組200透過第二線組440直接傳輸一第一影像資料至影像顯示模組300(步驟S12 )；以及影像感測模組200透過第一線組420傳送一同步信號至控制模組100(步驟S13 )。
執行影像預覽模式時，該控制模組100可透過該第一線組420將該影像感測模組200設定為主控制模式(步驟S10 )。此時，該控制模組100先經由該第二線組440傳送一重置控制信號至該顯示模組300，以設定該顯示模組300的指標位置至一預設點，例如座標(0,0)或(1,1)(步驟S11 )。藉此，該顯示模組300可正常顯示該影像感測模組200所傳送過來之即時影像資料。主控制模式下，該影像感測模組200可主動將所擷取之一第一影像資料透過該第二線組440直接傳輸至該顯示模組300進行顯示，而不需經過該控制模組100(步驟S12 )事先處理；其中該第一影像資料例如為RGB資料。藉此，透過進入主控制模式，可有效減少該控制模組100之處理資源。
在該主控制模式下，該影像感測模組200除了主動的將所擷取之影像資料直接提供給該顯示模組300進行即時影像預覽，該影像感測模組200在每次擷取完一張影像圖框(Frame)時，可透過該第一線組420傳送訊框同步信號至該控制模組100(步驟S13 )。藉此，於每次該影像感測模組200傳送完一張影像圖框的影像資料給該顯示模組300後，該控制模組100會再度更新(Refresh)該顯示模組300的指標位置至該預設點，使顯示模組300可正常顯示該影像感測模組200傳送之下一張影像圖框。
請參照第4圖所示，其顯示本發明實施例之可攜式電子裝置之串列傳輸介面操作於一從控制模式之流程圖，包含下列步驟：控制模組100透過第二線組440傳送一解致能信號(disable signal)至顯示模組300以禁止其接收一第二影像資料(步驟S21 )；控制模組100透過第一線組420通知影像感測模組200輸出該第二影像資料(步驟S22 )；以及影像感測模組200透過第二線組440傳輸該第二影像資料至控制模組100(步驟S23 )。
為了進行照相動作，該控制模組100可透過該第一線組420將該影像感測模組200設定至一從控制模式。例如該控制模組100根據使用者之操作，例如按下快門，而透過該第一線組420傳送一照相擷取信號至該影像感測模組200，使該影像感測模組200輸出一第二影像資料(步驟S20 )。從控模式中，為了避免該顯示模組300接收該第二影像資料而出現顯示錯誤之情形，該控制模組100傳送一解致能信號至該顯示模組300以禁止其接收該第二影像資料(步驟S21 )，例如使該顯示模組300之一輸入阻抗形成高阻抗以禁止該第二影像資料之輸入。一種實施例中，當該顯示模組300接收該解致能信號後，該顯示模組300可重複顯示接收到該解致能信號前所顯示之該第一影像資料之一張影像圖框。當該控制模組100設定該影像感測模組200進入從控模式時，該控制模組100可能正忙於處理其他訊息或資料而無法立即處理該第二影像資料，該影像感測模組200則等待該控制模組100之通知才開始傳送該第二影像資料，於等待期間該影像感測模組200不輸出影像資料。當該控制模組100有空閒能夠處理該第二影像資料時，該控制模組100透過該第一線組420通知該影像感測模組200輸出該第二影像資料(步驟S22 )。接著，該影像感測模組200透過該第二線組440傳輸該第二影像資料至該控制模組100進行儲存或進行其他後處理(步驟S23 )。
綜而言之，主控制模式(例如畫面預覽)時，該影像感測模組200可經由該第二線組440直接提供RGB格式之影像資料至該顯示模組300，以利該顯示模組300進行顯示，其中RGB影像之資料例如為2bytes位元字碼(16-bits words)。從控制模式(例如進行照相)時，該影像感測模組200可經由該第二線組440提供YUV格式之影像資料至該控制模組100，以利該控制模組100作後續圖片壓縮及儲存等動作，其中YUV影像之資料例如為1byte位元字碼(8-bits words)。
綜上所述，由於習知可攜式電子裝置之串列傳輸系統中，影像感測模組所擷取之影像資料均事先被傳送至一處理單元進行處理，而佔用該處理單元之處理資源。本發明另提出一可攜式電子裝置(第1圖)以及一串列傳輸介面及其資料傳輸方法(第2至4圖)，其可選擇一主控制模式以使得影像感測模組所擷取之影像資料直接傳輸至顯示模組顯示而不經過控制模組預先處理，藉以降低控制模組之運作負載而降低誤動作之發生。
雖然本發明已以前述實施例揭示，然其並非用以限定本發明，任何本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與修改。因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
1．．．可攜式電子裝置
100．．．控制模組
200．．．影像感測模組
300．．．顯示模組
420．．．第一線組
440．．．第二線組
S10 ~S13 ．．．步驟
S20 ~S22 ．．．步驟
第1圖顯示本發明實施例之一可攜式電子裝置之串列傳輸系統之方塊圖。
第2圖顯示本發明實施例之一可攜式電子裝置之串列傳輸介面之資料傳輸方法之流程圖。
第3圖顯示本發明實施例之一可攜式電子裝置之串列傳輸介面操作於一主控制模式之流程圖。
第4圖顯示本發明實施例之一可攜式電子裝置之串列傳輸介面操作於一從控制模式之流程圖。
1．．．可攜式電子裝置
100．．．控制模組
200．．．影像感測模組
300．．．顯示模組
420．．．第一線組
440．．．第二線組

Claims (10)

  1. 一種可攜式電子裝置之串列傳輸介面，該可攜式電子裝置包含一控制模組、一顯示模組以及一影像感測模組，該串列傳輸介面包含：一第一線組，耦接於該控制模組與該影像感測模組間；以及一第二線組，耦接於該控制模組、該顯示模組與該影像感測模組間；其中，當該控制模組透過該第一線組設定該影像感測模組於一主控制模式時，該影像感測模組將所擷取之影像資料透過該第二線組直接傳輸至該顯示模組。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之串列傳輸介面，其中該串列傳輸介面為一串列週邊介面或一通用非同步收發傳輸器；該第一線組另可為一中介積體電路匯流排。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之串列傳輸介面，其中當該控制模組透過該第一線組設定該影像感測模組於一從控制模式時，該影像感測模組受該控制模組之控制以將所擷取之影像資料透過該第二線組傳輸至該控制模組。
  4. 一種可攜式電子裝置，包含：一影像感測模組，用以擷取影像並輸出一第一影像資料及一第二影像資料；一顯示模組，用以顯示該第一影像資料；一控制模組，用以控制該影像感測模組輸出該第一影像資料或該第二影像資料，並禁止該顯示模組接收該第二影像資料；及一串列傳輸介面，包含：一第一線組，耦接於該控制模組與該影像感測模組間；及一第二線組，耦接於該控制模組、該顯示模組與該影像感測模組間；其中，當該控制模組透過該第一線組控制該影像感測模組輸出該第一影像資料時，該第一影像資料透過該第二線組被直接傳輸至該顯示模組；當該控制模組透過該第一線組控制該影像感測模組輸出該第二影像資料時，該第二影像資料透過該第二線組被傳輸至該控制模組，且該控制模組禁止該顯示模組接收該第二影像資料。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之可攜式電子裝置，其中該可攜式電子裝置為一筆記型電腦，該控制模組為該筆記型電腦之一中央處理器；或者，該可攜式電子裝置為一行動電話，該控制模組為該行動電話之一基頻電路。
  6. 如申請專利範圍第4項所述之可攜式電子裝置，其中該第一影像資料為RGB影像資料，該第二影像資料為YUV影像資料。
  7. 如申請專利範圍第4項所述之可攜式電子裝置，其中該串列傳輸介面為一串列週邊介面或一通用非同步收發傳輸器；該第一線組另可為一中介積體電路匯流排。
  8. 一種可攜式電子裝置之串列傳輸介面之資料傳輸方法，該可攜式電子裝置包含一控制模組、一顯示模組、一影像感測模組、一第一線組及一第二線組，該資料傳輸方法包含下列步驟：該控制模組透過該第一線組設定該影像感測模組於一主控制模式；及該影像感測模組透過該第二線組直接傳輸一第一影像資料至該顯示模組。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之資料傳輸方法，另包含下列步驟：該控制模組透過該第二線組傳送一重置控制信號至該顯示模組以重置該顯示模組之指標位置；及該影像感測模組透過該第一線組傳送一同步信號至該控制模組。
  10. 如申請專利範圍第8項所述之資料傳輸方法，另包含下列步驟：該控制模組透過該第二線組傳送一解致能信號至該顯示模組以禁止該顯示模組接收一第二影像資料；該控制模組透過該第一線組通知該影像感測模組輸出該第二影像信號；及該影像感測模組透過該第二線組傳輸該第二影像資料至該控制模組。
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