TWI437821B

TWI437821B - 用以調校傳輸介面之驅動電流的方法以及相關裝置

Info

Publication number: TWI437821B
Application number: TW099105644A
Authority: TW
Inventors: Kuang Yu Yen; Chih Hung Tsai
Original assignee: Realtek Semiconductor Corp
Priority date: 2010-02-26
Filing date: 2010-02-26
Publication date: 2014-05-11
Also published as: US20110211626A1; US8774257B2; TW201130226A

Description

用以調校傳輸介面之驅動電流的方法以及相關裝置

本發明係關於資料傳輸，尤指一種調校驅動電流的資料傳輸方法及其相關裝置。

一般來說，資料傳輸介面標準會針對訊號之實體層特性(如：電流、電壓與時脈等)制定相關規範，因此，硬體製造商會依據資料傳輸介面標準中的規範來設計產品。為了確保資料傳輸時的可靠性與穩定性，故硬體製造商會提高訊號的強度(如較高的電流值)，進而減少傳輸錯誤的發生。此外，資料傳輸規範中，會要求傳輸端的訊號之電流值必須大於一位準(規範訂定的最小值，各規範不相同)，以確保於一定距離內資料傳輸的正確率。

然而，對當某些可攜式電子裝置(如：筆記型電腦)中的部份功能模組(例如：藍芽收發模組、無線傳輸模組、數位電視模組等)而言，較大的訊號強度會造成不必要的電力耗損，或是，當訊號傳輸的距離實際上遠小於規範制定時的考量下，訊號衰減並不明顯並且也不易造成傳輸錯誤，因此，符合規範的訊號強度也會造成不必要的電力耗損。因此，如何提供足夠的設計彈性而降低耗電的裝置與方法，仍有亟待改進之處。

有鑑於此，本發明提供用於周邊裝置中之一種依據資料傳輸正確率來調校該周邊裝置中一資料傳輸介面之驅動電流的機制。為能決定出最為適當的驅動電流值，於本發明之實施例中，係利用一測試資料來進行傳輸測試，並藉由觀察測試資料的傳輸正確率，進而決定驅動電流是否仍有調降的空間，或是調降後的驅動電流已不足以確保資料傳輸可維持一定之正確性，從而調升驅動電流值以提高傳輸訊號的強度而改善傳輸正確率。

本發明之實施例係提供一種用以調校一資料傳輸介面之一驅動電流的方法。該方法包含：利用具有一目前電流值之一驅動電流以從該資料傳輸介面不斷地傳送一測試資料至一接收端；累計該測試資料所傳輸的次數，以產生一傳輸計數結果；判斷是否當該測試資料傳輸至該接收端的過程中發生一傳輸錯誤，並累計該傳輸錯誤發生的次數，以產生一傳輸錯誤計數結果；以及當該傳輸計數結果達到一預定值時，依據該傳輸錯誤計數結果來決定如何調校該驅動電流之該目前電流值。

本發明之另一實施例提供一種驅動裝置。該驅動裝置包含：一驅動電路、一傳輸計數單元、一控制單元以及一傳輸錯誤計數單元。該驅動電路係用以提供具有一目前電流值之一驅動電流以從一資料傳輸介面不斷地傳送一測試資料至一接收端。該傳輸計數單元係耦接於該驅動電路，並且用以累計該測試資料所傳輸的次數，以產生一傳輸計數結果。該控制單元係耦接於該傳輸計數單元，並且用以判斷是否當該測試資料傳輸至該接收端的過程中發生一傳輸錯誤。該傳輸錯誤計數單元係耦接於該控制單元，並且用以依據該控制單元之判斷而累計該傳輸錯誤發生的次數，以產生一傳輸錯誤計數結果。當該傳輸計數結果達到一預定值時，該控制單元依據該傳輸錯誤計數結果來決定如何調校該驅動電流之該目前電流值。

以下將以實施例來清楚說明本發明的技術特徵，該些實施例僅是作為舉例說明之用。

請參考第1圖，其係依據本發明方法之一實施例所繪製之流程圖。

步驟110：利用具有一目前電流值之一驅動電流以從一資料傳輸介面不斷地傳送一測試資料至一接收端；步驟120：累計該測試資料所傳輸的次數，以產生一傳輸計數結果；步驟130：判斷在該測試資料傳輸至該接收端的過程中是否發生一傳輸錯誤，並累計該傳輸錯誤發生的次數，以產生一傳輸錯誤計數結果；以及步驟140：當該傳輸計數結果達到一預定值時，依據該傳輸錯誤計數結果來決定如何調校該驅動電流之該目前電流值。

首先，於步驟110中，先透過具備該目前電流值之該驅動電流來傳輸該測試資料(其係為任何已知資料，供測試之用)，並且不斷地傳送該測試資料至該接收端(請注意，每一筆傳送之測試資料的資料內容並不一定相同，只要是已知資料即可)，進而透過後續的步驟來記錄傳輸錯誤的發生次數與頻率，以得知該驅動電流之該目前電流值是否足以確保資料傳輸的正確性。因此，於步驟120中，會累計該測試資料所傳輸的次數，以產生一傳輸計數結果。換言之，於本實施例中，每當該測試資料由該資料傳輸介面傳送至該接收端時，便會產生進行一次計數，藉由對該測試資料的逐次計數，可獲得一傳輸計數結果。接著，於步驟130中，會判斷在該測試資料傳輸至該接收端的過程中是否發生一傳輸錯誤，並累計該傳輸錯誤發生的次數，以產生一傳輸錯誤計數結果，其中用以判斷是否發生一傳輸錯誤的依據是該接收端是否發出一重傳要求。最後，於步驟140中，如果當該傳輸計數結果達到一預定值時，在此實施例中會依據該傳輸錯誤計數結果來決定如何調校該驅動電流之該目前電流值。

在本發明之一實施例中，如何調校該驅動電流的步驟又可包含有：將該傳輸錯誤計數結果與一臨界值進行比較；若該傳輸錯誤計數結果小於該臨界值時，將該目前電流值調降；以及若該傳輸錯誤計數結果大於或等於該臨界值時，將該目前電流值調升。換言之，當本發明之方法得知資料傳輸之正確性受到驅動電流調降所影響時，則會調升該驅動電流之該目前電流值。而當資料傳輸之正確性仍處於安全範圍時，則會繼續調降該驅動電流之該目前電流值，以便找到足以正確傳遞資料的最小電流值。此外，一旦該目前電流值被調校後，會重置該傳輸錯誤計數結果與該傳輸錯誤計數結果，並重新執行調校該資料傳輸介面之該驅動電流的流程，以觀察調校後的該目前電流值是否足以維持資料傳輸的正確性。於本發明之實施例中，該臨界值的決定將會依據該資料傳輸介面之規範中，對於傳輸錯誤之容忍度來決定。詳言之，若該資料傳輸介面之規範中要求，於一段時間內，當傳輸錯誤次數超過一特定值時，將強制中斷連線。因此，藉由選擇小於該特定值的數值來作為該臨界值，可避免在調校驅動電流的過程中，當該目前電流值過於接近可正確傳遞資料的最小電流值時，因資料傳輸錯誤率提高，所導致之連線強制中斷。

此外，於本發明之一實施例中，為避免連續傳輸過多的測試資料所造成的傳輸錯誤可能導致連線中斷，因此測試資料會安插於正常資料的傳輸過程中，舉例來說，當正常資料與測試資料皆為封包時，於每5個正常封包中，插入一個測試封包，以避免連線中斷，應注意的是，上述僅為一實施例，本發明之範圍不限於此，且本發明並未對正常封包與測試封包間的配置關係加諸限制。事實上，正常封包的配置，並不會影響傳輸測試的觀察，因為本發明之方法係觀察發生測試資料的傳輸錯誤。而這些正常封包的傳輸，係利用具有調校後之該目前電流值的該驅動電流來傳送。如此一來，可避免使用未經確認是否須調校之驅動電流來傳輸正常資料，換言之，本發明之判斷是否調校驅動電流的流程將不會影響正常資料的傳輸正確性。

再者，於步驟110中，該接收端發出一請求訊息至該資料傳輸介面，該資料傳輸介面接收該請求訊息並依據該請求訊息來傳送該測試資料至該接收端。換言之，該測試資料的傳送係基於該請求訊息而進行，因此，步驟130中，當該測試資料傳送至該接收端的過程中發生了一傳輸錯誤，而引發該接收端送出一重傳請求的操作，也是基於該請求訊息來進行。亦即，資料傳輸介面傳送該測試資料至該接收端之後，隨即又接收到該請求訊息(即為一重傳請求)，則判斷該測試資料傳輸至該接收端的過程中發生了傳輸錯誤。換言之，本發明之方法可透過判斷是否連續收到兩次對於該測試資料所發出的請求訊息來偵測傳輸錯誤的發生。

於本發明之一實施例中，為了決定驅動電流大小，因此，會於滿足特定條件下，結束該目前電流值的調整，並決定出驅動電流之一最終電流值，而該最終電流值的決定方式將視該目前電流值的初始設定而定。舉例來說，當該目前電流值於初始時被設定為一符合該資料傳輸介面所規範的最大值時，亦即，該目前電流值係於之後的調校操作中逐漸被調降，在這種情形下，一旦於某次驅動電流調校操作中，依據該傳輸錯誤發生的次數(傳輸錯誤次數超過一特定值時)而判斷出該目前電流值需要被調升，則代表該目前電流值過低而不適合再被調降，並以調升後之目前電流值來做為驅動電流之最終電流值而終止驅動電流調校操作，之後，該資料傳輸介面會利用該最終電流值來穩定地進行正常資料的傳輸。為能清楚傳達本發明之概念，關於上述的說明已將其流程歸納於第2圖中之步驟210~260。請參閱第2圖，於步驟220中，此一操作流程會判斷該目前電流值是否因傳輸錯誤結果發生過於頻繁(傳輸錯誤次數超過一特定值)而被調校，若是，則會進入步驟230中；若否，則持續停留在步驟220，等待該目前電流值之調校發生。於步驟230中，當該目前電流值的調校發生之後，會判斷此一調校是否為調降，若是調降，則會返回步驟220，若不是調降，則進入步驟240，進一步判斷該目前電流值的調校是否為調升，若否，則返回步驟220，若是，則進入步驟250，利用該目前電流值的調校結果，作為最終電流值，結束該目前電流值的調校操作。舉例來說，若該目前電流值的初始設定為50mA，且目前電流值被調降至30mA，則流程會歷經步驟220與230，然後返回至步驟220等待下一次調校的發生。若於下一次調校發生後，該目前電流值被調升至35mA，則會結束目前電流值之調校操作(如步驟110~140所述之流程)，並且利用先前所調校出之35mA的該目前電流值來作為該驅動電流的最終電流值，換言之，之後的正常資料(封包)均利用35mA的驅動電流來進行傳送。相似地，若當該目前電流值於初始時被設定為一符合該資料傳輸介面之規範的最小值時，則會以相反於上述操作的方式來決定該最終電流值，逐次檢查該目前電流值之調校操作是否為調降，並且一旦該目前電流值被調降時，則結束該目前電流值之調校。請注意，若該目前電流值於初始時被設定為一個過低的數值，則於實作上可能造成連線中斷的問題，因此，必須適當地設定初始電流值(例如可參考資料傳輸介面之規範或實驗數據來決定此一初始電流值的設定)，如此一來，同樣可達到找到足以正確傳遞資料之最小電流值的目的，而此一設計上的變化，亦屬本發明的範疇。

再者，當本發明之方法實現於一通用序列匯流排介面(Universal Serial Bus,USB)時，則該請求訊息可利用為通用序列匯流排介面所定義之一輸入執照封包(IN token packet)來實施，並且該接收端可為一主控端(USB host)，該主控端會利用該輸入執照封包時來主導本發明方法的進行，亦即，每當該主控端發出該輸入執照封包時，本發明方法才會透過該資料傳輸介面來傳送測試資料。

基於前述的方法，本發明之另一實施例便提供了用於控制一資料傳輸介面之驅動電流的一驅動裝置。以下關於本發明驅動裝置的說明將利用包含該資料傳輸介面與該驅動裝置之一電子裝置，以及該電子裝置所連接之一主控裝置來說明。如第3圖所示，資料傳輸介面330用以提供一電子裝置310資料傳輸的途徑，可使電子裝置310得以與一主控裝置340連接並進行資料傳輸。其中，電子裝置310與主控裝置340依據相同的資料傳輸介面規範以進行資料傳輸。電子裝置310可以是一藍芽收發模組或是一無線傳輸模組。若電子裝置310與主控裝置340依據通用序列匯流排(Universal Serial Bus,USB)規範進行資料傳輸時，則主控裝置340可以是一USB集線裝置(USB hub)。

如第3圖所示，電子裝置310包含有一核心單元320與一資料傳輸介面330。核心單元320負責執行電子裝置310的功能，其可能包含有一中央處理單元與一記憶體或者另包含其他的功能模組，例如藍芽接收器。資料傳輸介面330包含有一接收電路332、一驅動電路334、一實體層電路336以及一處理單元338(於一實施例中，其可能為一序列介面引擎(Serial Interface Engine,SIE))。實體層電路336包含有一傳輸錯誤計數單元3361、一控制單元3362以及一傳輸計數單元3363，而實體層電路336係用以觀察本發明傳輸測試的正確率，並且依據前述之方法來調校驅動電路334所提供之驅動電流的電流值。於本實施例中，本發明之驅動裝置係由驅動電路334、傳輸錯誤計數單元3361、控制單元3362所組成。於本發明之驅動電流調校機制中，驅動電路334係用以提供具有一目前電流值之一驅動電流以從資料傳輸介面330不斷地傳送一測試資料至一接收端(亦即本實施例中的主控裝置340)。傳輸計數單元3363係用以累計該測試資料所傳輸的次數，以產生一傳輸計數結果。控制單元3362係用以判斷在該測試資料傳輸至該接收端的過程中是否發生一傳輸錯誤。傳輸錯誤計數單元3361係用以依據控制單元3362之判斷來累計傳輸錯誤的發生次數，以產生一傳輸錯誤計數結果，其中，當該傳輸計數結果達到一預定值時，控制單元3362便依據該傳輸錯誤計數結果來決定如何調校本發明驅動裝置中之驅動電路334所提供之驅動電流的目前電流值。其中，驅動電流調校的方式與操作原理已詳述於前，為了說明書簡潔起見，在此便不多作贅述。處理單元338係控制資料傳輸介面330，以將核心單元320欲傳送或接收的資料透過實體層電路336，依資料傳輸的方向而透過接收電路332或驅動電路334來接收或傳輸。

此外，主控裝置340會透過其資料傳輸介面341發送請求訊息，以啟動本發明之驅動電流調校機制，並且當主控裝置340透過其資料傳輸介面341接收到來自資料傳輸介面330所傳輸的測試資料時，會利用核心單元342來判斷其接收到的測試資料是否正確，若偵測到錯誤時，則會再次透過資料傳輸介面341發送該請求訊息至電子裝置310，以要求其重傳測試資料(再次發出請求訊息)。如此一來，本發明驅動裝置中之控制單元3362便可判斷出傳輸錯誤的發生，並且知會傳輸錯誤計數單元3361進行計數來更新上述之傳輸錯誤計數結果。

當主控裝置340無法於一定比例上正確地接收到自資料傳輸介面330所傳輸之測試資料時，即代表本發明驅動裝置中之驅動電路334所提供之驅動電流的目前電流值不足以確保資料傳輸的穩定性與可靠性，因此將利用驅動裝置中之控制單元3362來調整驅動電路334所提供之驅動電流的目前電流值，而控制單元3362則依據前述之方法來進行驅動電流之調校。一旦當控制單元3362對該目前電流值進行調校時，傳輸計數單元3363與傳輸錯誤計數單元3361的計數結果將會被重置，使得實體層電路336可重新觀察調校後之該目前電流值是否可確保資料傳輸的正確性(是否需要再次調校)。由於本發明之資料傳輸介面係依據前述之方法所設計，因此，每一元件的操作細節與實施變化皆相同於先前對應步驟的描述，且熟習此項技藝者於閱讀上述針對調校驅動電流之方法的段落之後應可輕易地瞭解，故為求說明書之簡要，在此將不多作贅述。

110～140、210～260．．．步驟

310．．．電子裝置

320、342．．．核心單元

330、341．．．資料傳輸介面

332．．．接收電路

336．．．驅動電路

338．．．處理單元

3361、3363．．．計數單元

3362．．．控制單元

第1圖係為本發明方法之一實施例的流程圖。

第2圖係為本發明方法中結束驅動電流調校操作之步驟的判斷流程圖。

第3圖係為本發明驅動裝置之一應用示意圖。

110～140．．．步驟

Claims

一種用以調校一資料傳輸介面之一驅動電流的方法，包含：利用具有一目前電流值之一驅動電流以從該資料傳輸介面不斷地傳送一測試資料至一接收端；累計該測試資料所傳輸的次數，以產生一傳輸計數結果；判斷在該測試資料傳輸至該接收端的過程中是否發生一傳輸錯誤，並累計該傳輸錯誤發生的次數，以產生一傳輸錯誤計數結果；以及當該傳輸計數結果達到一預定值時，依據該傳輸錯誤計數結果來調校該驅動電流之該目前電流值，包含：將該傳輸錯誤計數結果與一臨界值進行比較；若該傳輸錯誤計數結果小於該臨界值時，將該目前電流值調降；以及若該傳輸錯誤計數結果大於或等於該臨界值時，將該目前電流值調升。
如申請專利範圍第1項所述之方法，另包含有：利用具有調校之後之該目前電流值之該驅動電流，來傳輸複數個非測試資料。
如申請專利範圍第2項所述之方法，其中每一測試資料與每一非測試資料皆為封包。
如申請專利範圍第1項所述之方法，其中利用具有該目前電流值之該驅動電流以從該資料傳輸介面傳送該測試資料至該接收端的步驟包含有：於每一次傳送該測試資料至該接收端的操作中，依據該接收端所發出之一請求訊息，以自該資料傳輸介面傳送該測試資料至該接收端。
如申請專利範圍第4項所述之方法，其中判斷是否當該測試資料傳輸至該接收端的過程中發生該傳輸錯誤的步驟包含有：於該測試資料依據該接收端所發出之該請求訊息而傳輸至該接收端之後隨即又接收到該請求訊息，則判斷該測試資料傳輸至該接收端的過程中發生該傳輸錯誤。
如申請專利範圍第1項所述之方法，其另包含有：當該驅動電流之該目前電流值被調降時，重置該傳輸錯誤計數結果與該傳輸錯誤計數結果，並重覆執行調校該資料傳輸介面之該驅動電流的流程；其中將該目前電流值調升的步驟另包含：結束調校該資料傳輸介面之該驅動電流的流程。
如申請專利範圍第1項所述之方法，其另包含有：當該驅動電流之該目前電流值被調升時，重置該傳輸錯誤計數結果與該傳輸錯誤計數結果，並重覆執行調校該資料傳輸介面之該驅動電流的流程；其中將該目前電流值調降的步驟另包含：結束調校該資料傳輸介面之該驅動電流的流程。
如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該資料傳輸介面係符合於通用序列匯流排(Universal Serial Bus,USB)規範。
一種驅動裝置，包含：一驅動電路，用以提供具有一目前電流值之一驅動電流以從一資料傳輸介面不斷地傳送一測試資料至一接收端；一控制單元，用以判斷在該測試資料傳輸至該接收端的過程中是否發生一傳輸錯誤；一傳輸錯誤計數單元，耦接於該控制單元，用以依據該控制單元之判斷來累計該傳輸錯誤發生的次數，以產生一傳輸錯誤計數結果；其中當對應於該測試資料傳輸次數之一傳輸計數結果達到一預定值時，該控制單元依據該傳輸錯誤計數結果來調校該驅動電流之該目前電流值；其中該控制單元將該傳輸錯誤計數結果與一臨界值進行比較；若該傳輸錯誤計數結果小於該臨界值時，則該控制單元將該目前電流值調降；以及若該傳輸錯誤計數結果大於或等於該臨界值時，則該控制單元將該目前電流值調升。
如申請專利範圍第9項所述之驅動裝置，其中該驅動電路另利用具有調校之該目前電流值之該驅動電流來傳輸複數個非測試資料。
如申請專利範圍第10項所述之驅動裝置，其中該驅動電路所傳輸之每一測試資料與每一非測試資料皆為封包。
如申請專利範圍第9項所述之驅動裝置，其中該測試資料係依據該接收端所發出之一請求訊息，以透過該驅動電路進而自該驅動裝置傳送至該接收端。
如申請專利範圍第12項所述之驅動裝置，其中於該測試資料依據該接收端所發出之該請求訊息而傳輸至該接收端之後隨即又接收到該請求訊息，則該控制單元判斷該測試資料傳輸至該接收端的過程中發生該傳輸錯誤。
如申請專利範圍第9項所述之驅動裝置，其中當該控制單元調降該驅動電流之該目前電流值時，該控制單元重置該傳輸錯誤計數結果與該傳輸錯誤計數結果，並重覆該驅動電流的調校；以及當該控制單元調升該驅動電流之該目前電流值時，該控制單元結束該驅動電流之調校。
如申請專利範圍第9項所述之驅動裝置，其中當該控制單元調升該驅動電流之該目前電流值時，該控制單元重置該傳輸錯誤計數結果與該傳輸錯誤計數結果，並重覆該驅動電流的調校；以及當該控制單元調降該驅動電流之該目前電流值時，該控制單元結束該驅動電流之調校。
如申請專利範圍第9項所述之驅動裝置，其中該資料傳輸介面係符合於通用序列匯流排介面(Universal Serial Bus,USB)規範。