TWI475395B - 手持式電子裝置及其資料傳輸方式 - Google Patents

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Description

手持式電子裝置及其資料傳輸方式
本發明是有關於一種手持式電子裝置的資料傳輸方式，且特別是有關於一種手持式電子裝置與配件模組間的資料傳輸方法。
隨著電子技術的進步，手持式電子裝置已成為人們生活中不可獲缺的工具。在關於手持式電子裝置的資料傳輸的部份，若透過具有較快傳輸速度的並列(parallel)的資料傳輸方式來進行，則會因為需要很多的腳位來提供手持式電子裝置得以進行並列的資料傳輸。如此一來，手持式電子裝置就需要一個尺寸不小的並列的連接介面，使手持式電子裝置無法達到輕薄短小的目的。
在另一方面，習知技術領中也包括有一種所謂的內部整合電路(Inter-Integrated Circuit,I2 C)的串列(serial)的資料傳輸介面。但是這種內部整合電路的串列資料傳輸介面，因需要透過時脈信號與資料信號相互搭配，而在時脈信號可能因傳輸線長產生衰減的情況下，其資料傳輸速度並不能很快，在進行大量的資料的傳遞時，常需要很長的時間來完成。
本發明提供一種手持式電子裝置的資料傳輸方式，有效提高資料傳輸的效率。
本發明提供一種手持式電子裝置，有效提高其手持式電子裝置與配件模組間的資料傳輸的效率。
本發明提出一種手持式電子裝置的資料傳輸方式，其中的手持式電子裝置包括來源端模組以及目的端模組，且來源端模組以及目的端模組藉由第一及第二傳輸導線進行資料傳收，此方法包括：藉由來源端模組傳送設定資料至目的端模組，其中，設定資料用以指示來源端模組以及目的端模組間進行資料傳輸的資料框資訊以及資料傳輸形式。接著，依據資料框資訊以及資料傳輸形式以藉由第一及第二傳輸導線由來源端模組發送第一及第二發送信號至目的端模組。其中，資料傳輸形式藉由設定資料中的第一資料位元以及第二資料位元來表示，其中當第一資料位元以及第二資料位元相同時，資料傳輸形式為一般資料傳輸，而當第一資料位元以及第二資料位元相異時，資料傳輸形式為命令資料傳輸。
本發明另提供一種手持式電子裝置，包括來源端模組以及目的端模組。來源端模組與目的端模組相耦接，目的端並透過連接在該來源端模組與該目的端模組間的第一及第二傳輸導線，來進行與來源端模組間的資料傳收。其中，來源端模組傳送設定資料至該目的端模組。設定資料用以指示來源端模組以及目的端模組間的資料傳輸的資料框資訊以及資料傳輸形式。來源端模組則依據資料框資訊以及資料傳輸形式以藉由第一及第二傳輸導線來發送第一及第二發送信號至目的端模組。資料傳輸形式藉由第一資料位元以及第二資料位元來表示，其中當第一資料位元以及第二資料位元相同時，資料傳輸形式為一般資料傳輸，當第一資料位元以及第二資料位元相異時，資料傳輸形式為命令資料傳輸。
基於上述，本發明利用兩條傳輸導線，來進行其中的來源端模組與目的端模組間的資料傳輸動作。來源端模組則是依據設定資料所設定的資料傳輸方式來透過第一及第二傳輸導線傳送第一及第二發送信號，目的端模組則透過第一及第二傳輸導線來接收第一及第二發送信號，並依據第一及第二發送信號的電壓準位來獲取來源端模組所要發送的數據值。如此一來，來源端模組與目的端模組間並不需要很多條的傳輸導線，並且，即使透過較長距離的傳輸導線來進行資料傳輸，也不會因為發送信號的延遲過長，而產生所傳送及接收的數據值產生錯誤。
為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
首先請參照圖1，圖1繪示本發明的一實施例的手持式電子裝置的資料傳輸方式的流程圖。其中，手持式電子裝置包括來源端模組以及目的端模組，來源端模組以及目的端模組並藉由兩條傳輸導線進行資料傳收。以行動電話的手持式電子裝置為範例來說明，行動電話包括主機與配件模組，且主機與配件模組利用兩條傳輸導線相互電性連接，並藉由這兩條傳輸導線來相互進行資料的傳收。並且，主機與配件模組可以被設定為其中之一為來源端模組，而其中的另一則被設定為目的端模組。
在來源端模組與目的端模組完成利用前述的傳輸導線所進行的連接後，來源端模組以及目的端模組間會進行彼此間的通信協定的設定。簡單來說，來源端模組以及目的端模組間會透過傳送一個設定資料，來設定彼此間的資料傳輸會如何的進行。這個設定資料是由來源端模組傳送至目的端模組。值得注意的是，上述的設定資料是用以指示來源端模組以及目的端模組間的資料傳輸的資料框資訊以及資料傳輸形式。
為更具體說明來源端模組以及目的端模組間的通信協定的設定狀態，以下請同時參照圖1以及圖2，其中圖2繪示本發明實施例的來源端模組以及目的端模組間的通信協定的設定波形圖。在圖2的繪示的範例中，設定資料透過兩條傳輸導線SIG1以及SIG2來進行傳遞。在時間週期T1中，傳輸導線SIG1以及SIG2分別傳遞設定資料中不同電壓準位的資料位元，並藉以指示在時間週期T1中所要進行的是命令資料的資料傳輸形式。另外，以行動電話為範例，在傳輸導線SIG1上的電壓準位高於傳輸導線SIG2上的電壓準位的狀態下，同時可以設定在時間週期T1中的資料傳輸方向是由行動電話中的主機傳向其配件模組。
並且，在時間週期T2中，來源端模組以及目的端模組間則藉由傳輸導線SIG1以及SIG2來傳送相位相同(電壓準位相同)的週期性的設定資料。在傳輸導線SIG1以及SIG2上的電壓準位相同的狀態下，時間週期T2間的設定資料的資料位元可用以表示，時間週期T2中所要進行的是一般資料的資料傳輸形式。並且，藉由傳輸導線SIG1以及SIG2上的設定資料的脈寬時間FD，以及正及負脈寬的數量，還可以分別指示在時間週期T2間所進行的資料傳輸的資料框的大小以及資料框的數量。
最後，在時間週期T3中，來源端模組以及目的端模組間則再藉由傳輸導線SIG1以及SIG2來傳送電壓準位相異的設定資料。同樣以行動電話為範例，與時間週期T1不相同的，在時間週期T3中，傳輸導線SIG1上的電壓準位小於傳輸導線SIG2上的電壓準位，並藉以指示在時間週期T3中所要進行的是命令資料的資料傳輸形式，且資料傳輸方向是由行動電話中的配件模組傳送資料至行動電話的主機。
當然，上述關於圖2中，傳輸導線SIG1以及SIG2上的電壓準位的異同，與資料傳輸方向以及資料傳輸形式之間的關連性的定義是可以變更的。例如，傳輸導線SIG1以及SIG2上的電壓準位相同的設定資料也可以指示資料傳輸形式為命令資料的傳輸形式，而傳輸導線SIG1以及SIG2上的電壓準位相異的設定資料則可以指示資料傳輸形式為一般資料的傳輸形式。
附帶一提的，上述的通信協定的設定可以在手持式電子裝置的來源端模組以及目的端模組完成穩定的連接後自動被執行，也可以依據一個初始化的指令來進行。而這個初始化的指令可以由手持式電子裝置的來源端模組或目的端模組來發出。
請重新參照圖1，在完成步驟S110的通信協定的設定後，則進行依據設定好的資料框資訊以及資料傳輸形式以藉由傳輸導線SIG1以及SIG2由來源端模組分別發送第一及第二發送信號至目的端模組(S130)。
具體一點來說明，在本實施例中，進行資料傳輸時，相對於時間週期T1的時間中，來源端模組會透過傳輸導線SIG1以及SIG2來共同傳送發送命令資料至目的端模組，並藉以傳送控制命令至目的端模組。相對於此命令資料的傳送動作，目的端模組可以利用內部的一個高頻(相對於傳輸導線SIG1以及SIG2上的命令資料的頻率為高)的時脈信號來取樣所接收到的傳輸導線SIG1以及SIG2上的命令資料，並藉此獲取來源端模組所要傳送的命令資料。
接著，在相對於時間週期T2的時間中，來源端模組則透過傳輸導線SIG1以及SIG2來共同傳送發送一般資料至目的端模組。值得注意的是，一般資料的傳送，是藉由多個設定好大小的資料框來進行的。舉個例子來說，一個資料框的大小可以容納多個位元的資料。並且，而在相對於時間週期T2的時間中，可以傳送在步驟S110中所設定好的資料框數量的多個資料框。據此，在目的端模組進行接收各資料框中的多個一般資料時，可以依據如圖2繪示的傳輸導線SIG1以及SIG2上在時間週期T2中的多個資料框間所產生的轉態點來進行資料同步的動作。如此一來，更可以確定目的端模組所接收到的資料是正確無誤的。
以下請參照圖3A~圖3D，圖3A~圖3D分別繪示本發明實施例的資料傳送的波形圖。在圖3A的繪示中，傳輸導線SIG1以及SIG2上的發送信號分別等於直流的載波信號(等於接地電壓)加上方向相反且擺幅相同的第一及第二子信號301及302。簡單來說，傳輸導線SIG1以及SIG2上的發送信號互為差動信號。由圖3A的繪示可以清楚得知，目的端模組接收發送信號後，僅需將傳輸導線SIG1以及SIG2上的發送信號進行相減的動作，再藉由其內部的時脈信號來進行傳輸導線SIG1以及SIG2上的發送信號的差來進行取樣，就可以獲得傳輸導線SIG1以及SIG2上所要發送的一般資料及命令資料。
另外，在圖3B的繪示中，傳輸導線SIG1以及SIG2上的發送信號分別等於週期性的脈波信號330加上方向相反且擺幅相同的第一及第二子信號301及302。其中的第一及第二子信號301及302互為差動信號。由圖3B的繪示可以清楚得知，目的端模組接收發送信號後，同樣僅需將傳輸導線SIG1以及SIG2上的發送信號進行相減的動作，以消除週期性的脈波信號330的成分，再藉由其內部的時脈信號來進行傳輸導線SIG1以及SIG2上的發送信號的差來進行取樣，就可以獲得傳輸導線SIG1以及SIG2上所要發送的一般資料及命令資料。附帶一提的，第一及第二子信號301及302的擺幅不會大於週期性的脈波信號的330擺幅。
在圖3C的繪示中，傳輸導線SIG1以及SIG2上的發送信號則分別等於直流的載波信號(等於直流電壓VC)加上方向相反且擺幅相同的第一及第二子信號301及302。
同樣的，在圖3C的繪示中，目的端模組接收發送信號後，同樣可以透過將傳輸導線SIG1以及SIG2上的發送信號進行相減的動作以消除直流的載波信號，再藉由其內部的時脈信號來進行傳輸導線SIG1以及SIG2上的發送信號的差來進行取樣，就可以獲得傳輸導線SIG1以及SIG2上所要發送的一般資料及命令資料。
與圖3A~圖3C不相同的，在圖3D的繪示中，傳輸導線SIG1以及SIG2上的發送信號可以是多個不同的邏輯高低準位的信號所組成。其中，傳輸導線SIG1以及SIG2上的發送信號可以互為反向，而目的端模組可以藉由比對傳輸導線SIG1以及SIG2上的發送信號來獲得來源端模組所發送的資料，或目的端模組可以利用內部的高頻的時脈信號來取樣傳輸導線SIG1以及SIG2上其中之一的發送信號，以獲得來源端模組所發送的資料。
請參照圖4，圖4繪示本發明一實施例的手持式電子裝置400的示意圖。以行動電話的手持式電子裝置400為範例，手持式電子裝置400包括主機410以及配件模組420。在本實施例中，主機410包括處理器411、信號發送器412以及信號接收器413。配件模組420則包括處理器421、信號發送器422以及信號接收器423。當主機410被設定為來源端模組時，配件模組420被設定為目的端模組，相對的，當主機410被設定為目的端模組時，配件模組420被設定為來源端模組。
主機410與配件模組420間透過傳輸導線SIG1以及SIG2相互連接。其中，傳輸導線SIG1以及SIG2連接在信號發送器412、信號接收器413以及信號發送器422、信號接收器423之間。
在當主機410被設定為來源端模組時，主機410利用信號發送器412藉由傳輸導線SIG1以及SIG2傳送發送信號至被設定為配件模組420的信號接收器423。相對的，在當主機410被設定為目的端模組時，主機410利用信號接收器413藉由傳輸導線SIG1以及SIG2接收來自於被設定為來源端模組的配件模組420的信號發送器422的發送信號。
此外，當主機410被設定為來源端模組，其處理器411可以依據設定好的資料框資訊以及資料傳輸形式來依據所要傳送的資料產生發送信號中，並透過傳輸導線SIG1以及SIG2將發送信號傳送出去。在此同時，設定為目的端模組的配件模組420中的處理器421則依據設定好的資料框資訊，並配合一個配件模組420內建的時脈信號所進行計數，來完成對發送信號中的資料進行同步的動作。並藉此依據傳輸導線SIG1以及SIG2的發送信號的差，或直接由傳輸導線SIG1以及SIG2上的其中之一的發送信號來取樣出主機410所要傳送的資料。
附帶一提的是，上述的配件模組420的處理器421所進行的計數動作，是可以依據資料框資訊中的資料框的大小來進行。也就是說，請同時配合圖2以及圖4，處理器421可以依據傳輸導線SIG1以及SIG2的設定資料的轉態邊緣來做為計數的起始點，並在計數的時間等於資料框的大小FD時結束計數動作(重置計數動作)。這樣一來，處理器421就可以利用計數動作所依據的時脈信號來對傳輸導線SIG1及/或SIG2上的發送信號進行資料的取樣動作，且不會產生資料與取樣用的時脈信號不同步的現象。
其中，計數動作除可以利用處理器421藉由程式的方式來進行外，也可以藉由在處理器421設置硬體的計數電路來進行。其中，計數電路的架構為本領域具通常知識者所熟之的技術，以下恕不贅述。
請注意，當主機410被變更設定為目的端模組，而配件模組420被變更設定為來源端模組時，主機410與配件模組420的處理器411及421則相互交換上述說明中的執行動作，以下並不對此多加贅述。
在此，由於傳輸導線SIG1以及SIG2並不傳輸時脈信號。並且，取樣用的時脈信號是內建在作為目的端模組的配件模組420或主機410中，因此，手持式電子裝置400的資料傳輸動作，不會因為傳輸導線SIG1以及SIG2所造成的時間延遲而降低傳輸效率。
在現有的行動電話的架構中，行動電話與配件模組間可透過例如安全數位輸出輸入介面(Secure Digital Input Output,SDIO)、通用非同步收發傳輸器(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter,UART)或是通用串列介面匯流排(Universal Serial Bus,USB)的傳輸介面進行資料的傳輸。因此，本發明實施例中的處理器411，則包括具有將上述傳輸格式的資料，轉換為本發明實施例所利用的傳輸導線SIG1以及SIG2兩條導線所進行的資料傳輸的格式的功能。同樣的，配件模組420中的處理器421同樣具有將配件模組420由外界接收的資料進行資料格式(例如無線保真度通訊協定(Wireless Fidelity，簡稱為Wi-Fi))的轉換，以將資料傳送傳輸導線SIG1以及SIG2透過至主機410。
綜上所述，本發明藉由對手持式電子裝置與配件模組預先設定好資料傳輸的各項參數(資料框資訊、資料傳輸形式以及資料傳輸方向)，並透過兩條傳輸導線來進行資料的傳遞。其中，傳輸導線上並不傳送時脈信號，而傳輸導線上的發送信號則依據資料框資訊、資料傳輸形式以及資料傳輸方向來產生。並且，目的端模組則依據資料框資訊以及資料傳輸形式來擷取發送信號中的資料，以完成手持式電子裝置的主機與配件模組間的資料傳遞。其中，手持式電子裝置的主機與配件模組間可以依據資料框資訊來進行資料同步，可以有效且準確的取樣出發送信號中的資料，提升資料傳輸的效率。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何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，當可作些許之更動與潤飾，故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。
S110、S130．．．資料傳輸方式的步驟
SIG1、SIG2．．．傳輸導線
T1、T2、T3．．．時間週期
FD．．．脈寬時間
301、302．．．子信號
330．．．脈波信號
410．．．主機
412、422．．．信號發送器
413、423．．．信號接收器
411、421．．．處理器
圖1繪示本發明的一實施例的手持式電子裝置的資料傳輸方式的流程圖。
圖2繪示本發明實施例的手持式電子裝置以及配件模組間的通信協定的設定波形圖。
圖3A~圖3D分別繪示本發明實施例的資料傳送的波形圖。
圖4繪示本發明一實施例的手持式電子裝置400的示意圖。
S110、S130．．．資料傳輸方式的步驟

Claims (21)

  1. 一種手持式電子裝置的資料傳輸方式，其中該手持式電子裝置包括一來源端模組以及一目的端模組，該來源端模組以及該目的端模組並藉由一第一及一第二傳輸導線進行資料傳收，包括：藉由該來源端模組傳送一設定資料至該目的端模組，其中，該設定資料用以指示該來源端模組以及該目的端模組間進行資料傳輸的一資料框資訊以及一資料傳輸形式；以及依據該資料框資訊以及該資料傳輸形式以藉由該第一及該第二傳輸導線由該來源端模組發送一第一及一第二發送信號至該目的端模組，其中，該資料傳輸形式藉由該設定資料中的一第一資料位元以及一第二資料位元來表示，其中當該第一資料位元以及該第二資料位元相同時，該資料傳輸形式為一般資料傳輸，當該第一資料位元以及該第二資料位元相異時，該資料傳輸形式為命令資料傳輸。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之手持式電子裝置的資料傳輸方式，其中更包括：藉由該目的端模組接收該第一及該第二發送信號，並依據該第一及該第二發送信號的電壓差以獲得該來源端模組所要傳送的資料。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之手持式電子裝置的資料傳輸方式，其中該第一及該第二發送信號分別等於一 載波信號加上一第一子信號以及該載波信號加上一第二子信號。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之手持式電子裝置的資料傳輸方式，其中該載波信號為一直流信號。
  5. 如申請專利範圍第3項所述之手持式電子裝置的資料傳輸方式，其中該載波信號為一週期性的脈波信號。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之手持式電子裝置的資料傳輸方式，其中該載波信號的週期等於該資料框資訊中的一資料框大小。
  7. 如申請專利範圍第3項所述之手持式電子裝置的資料傳輸方式，其中該第一及該第二子信號互為差動信號。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之手持式電子裝置的資料傳輸方式，其中該第一及該第二發送信號皆為邏輯信號。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之手持式電子裝置的資料傳輸方式，其中該設定資料藉由該第一及該第二傳輸導線在該手持式電子裝置以及一配件模組間進行傳輸。
  10. 一種手持式電子裝置，包括：一來源端模組；以及一目的端模組，耦接至該來源端模組，透過連接在該來源端模組與該目的端模組間的一第一及一第二傳輸導線，來進行與該來源端模組間的資料傳收，其中，該來源端模組傳送一設定資料至該目的端模組，該設定資料用以指示該來源端模組以及該目的端模組間的資料傳輸的一資料框資訊以及一資料傳輸形式，該來源端模組則依據該資料框資訊以及該資料傳輸形式以藉由該第一及該第二傳輸導線來發送一第一及一第二發送信號至該目的端模組，該資料傳輸形式藉由一第一資料位元以及一第二資料位元來表示，其中當該第一資料位元以及該第二資料位元相同時，該資料傳輸形式為一般資料傳輸，當該第一資料位元以及該第二資料位元相異時，該資料傳輸形式為命令資料傳輸。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之手持式電子裝置，其中該來源端模組包括：一信號發射器，耦接該第一及該第二傳輸導線，用以透過該第一及該第二傳輸導線分別發送該第一及該第二發送信號至該目的端模組。
  12. 如申請專利範圍第10項所述之手持式電子裝置，其中該目的端模組包括：一信號接收器，耦接該第一及該第二傳輸導線，用以透過該第一及該第二傳輸導線分別接收發送自該來源端模組的該第一及該第二發送信號。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之手持式電子裝置，其中該目的端模組更包括：一處理器，耦接該信號接收器，用以接收該第一及該第二發送信號。
  14. 如申請專利範圍第11項所述之手持式電子裝置，其中該來源端模組更包括：一處理器，耦接該信號發射器，用以產生該第一及該第二發送信號。
  15. 如申請專利範圍第11項所述之手持式電子裝置，其中該目的端模組接收該第一及該第二發送信號，並依據該第一及該第二發送信號的電壓差以獲得該來源端模組所要傳送的資料。
  16. 如申請專利範圍第11項所述之手持式電子裝置，其中該第一及該第二發送信號分別等於一載波信號加上一第一子信號以及該載波信號加上一第二子信號。
  17. 如申請專利範圍第16項所述之手持式電子裝置，其中該載波信號為一直流信號。
  18. 如申請專利範圍第16項所述之手持式電子裝置，其中該載波信號為一週期性的脈波信號。
  19. 如申請專利範圍第18項所述之手持式電子裝置，其中該載波信號的週期等於該資料框資訊中的一資料框大小。
  20. 如申請專利範圍第16項所述之手持式電子裝置，其中該第一及該第二子信號互為差動信號。
  21. 如申請專利範圍第16項所述之手持式電子裝置，其中該設定資料藉由該第一及該第二傳輸導線在該來源端模組以及該目的端模組間進行傳輸。
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