TWI492576B - 主從偵測方法以及主從偵測電路 - Google Patents
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Description
本發明所揭露之實施例係相關於有線傳輸系統的主從偵測方法以及相關電路，尤指一種應用於乙太網路(Ethernet)的有線傳輸系統的主從偵測方法以及相關電路。
在傳統的有線傳輸系統中，為了增加傳輸距離以及速度，往往需要昂貴的線材以減輕接收端的設計難度，例如光纖(Fiber Optical)網路，然而，亦有使用較廉價線材同時又對傳輸距離以及速度有一定程度的要求的標準存在，例如乙太網路。
在傳統的快速乙太網路(例如100BASE-T,1000BASE-T)當中，使用兩對無遮蔽雙絞線(Un-shield Twisted Pair,UTP)來進行有線傳輸，在連線的時候，對於快速乙太網路兩端的裝置來說，同時具有專門用來傳送資料的一對無遮蔽雙絞線，以及專門用來接收資料的一對無遮蔽雙絞線。而近來在某些對於成本以及重量要求更為嚴苛的應用中，例如單對乙太網路聯盟(OPEN Alliance)，希望大幅地降低網路複雜性與纜線成本，並維持高頻寬的特性，因此使用的是單對無遮蔽雙絞線來進行有線傳輸，然而，在單對無遮蔽雙絞線系統中的兩個裝置，在一開始接上彼此之間的纜線的時候，會因為碰撞(collision)的問題而導致無法適用傳統的快速乙太網路的自動協商(auto-negotiation)機制，換句話說，無法使用傳統的快速乙太網路的自動協商機制來將單對無遮蔽雙絞線系統中的兩個裝置分配為主控(master)裝置以及從屬(slave)裝置。
因此，為了解決上述的問題，需要一種創新的主從偵測方法來將單對無遮蔽雙絞線系統中的兩個裝置分配為主控裝置以及從屬裝置。
本發明之目的之一在於提供一種主從偵測方法以及相關電路來將兩個裝置分配為主控裝置以及從屬裝置。
依據本發明之一第一實施例，揭露一種主從偵測方法，包含有：週期性地決定一第一裝置是否傳送一特定脈衝訊號至一第二裝置；週期性地決定該第二裝置是否傳送該特定脈衝訊號至該第一裝置；當該第一裝置比該第二裝置先收到該特定脈衝訊號之至少一部分訊號時，將該第一裝置設定為一主控裝置，以及讓該主控裝置停止傳送該特定脈衝訊號並且開始傳送一特定序列；以及當該第二裝置收到該特定序列時，將該第二裝置設定為一從屬裝置。
依據本發明之一第二實施例，揭露一種主從偵測方法，包含有：使用一第一裝置來週期性地傳送一第一虛擬隨機碼至一第二裝置，其中該第一虛擬隨機碼係為一第一主控虛擬隨機碼或是一第一從屬虛擬隨機碼，當該第一裝置傳送該第一主控虛擬隨機碼時，則該第一裝置分別使用該第一從屬虛擬隨機碼以及一第二從屬虛擬隨機碼來和所接收之訊號進行一特定比對運算，以及當該第一裝置傳送該第一從屬虛擬隨機碼時，則該第一裝置分別使用該第一主控虛擬隨機碼以及一第二主控虛擬隨機碼來和所接收之訊號進行該特定比對運算；使用該第二裝置來週期性地傳送一第二虛擬隨機碼至該第一裝置，其中該第二虛擬隨機碼係為該第一主控虛擬隨機碼或是該第一從屬虛擬隨機碼，當該第二裝置傳
送該第一主控虛擬隨機碼時，則該第二裝置使用該第一從屬虛擬隨機碼以及一第二從屬虛擬隨機碼來和所接收之訊號進行該特定比對運算，以及當該第二裝置傳送該第一從屬虛擬隨機碼時，則該第二裝置使用該第一主控虛擬隨機碼以及一第二主控虛擬隨機碼來和所接收之訊號進行該特定比對運算；當該第一裝置比該第二裝置先得到該特定比對運算之匹配結果時，根據該第一裝置進行該特定比對運算所使用之該第一虛擬隨機碼來將該第一裝置設定為一主控裝置或一從屬裝置，並讓該第一裝置傳送一第三虛擬隨機碼至該第二裝置；以及當該第二裝置收到該第三虛擬隨機碼時，則依據該第三虛擬隨機碼來將該第二裝置設定為該主控裝置或該從屬裝置。
依據本發明之一第三實施例，揭露一種主從偵測電路，包含有一傳送控制電路、一接收控制電路以及一控制電路。該傳送控制電路係用來週期性地決定一裝置是否傳送一特定脈衝訊號至另一裝置。該接收控制電路係用來判斷該裝置是否接收到該特定脈衝訊號之至少一部分訊號。該控制電路係用來當該裝置接收到該特定脈衝訊號之至少一部分訊號時，將該裝置設定為一主控裝置，以及讓該主控裝置停止傳送該特定脈衝訊號並且開始傳送一特定序列，或是當該裝置接收到該特定序列時，將該裝置設定為一從屬裝置。
本發明可以使快速乙太網路的單對無遮蔽雙絞線系統中的兩個裝置克服碰撞的問題並且進行自動主從偵測機制，換句話說，本發明使用提出一種自動主從偵測機制來將單對無遮蔽雙絞線系統中的兩個裝置分配為主控裝置以及從屬裝置，如此一來，使得單對無遮蔽雙絞線系統的可用性大幅提高，並減輕了系統的纜線成本以及重量。
100~106、500~506‧‧‧步驟
200、600‧‧‧主從偵測電路
202、602‧‧‧傳送控制電路
204、604‧‧‧接收控制電路
206、606‧‧‧控制電路
208‧‧‧回波防止電路
212‧‧‧虛擬隨機產生器
第1圖為本發明主從偵測方法的一示範性實施例的流程圖。
第2圖為本發明主從偵測電路的一示範性實施例的示意圖。
第3圖為本發明主從偵測電路所使用的特定脈衝訊號的示意圖。
第4圖為第2圖所示之主從偵測電路的一示範性時序操作圖。
第5圖為本發明主從偵測方法的另一示範性實施例的流程圖。
第6圖為本發明主從偵測電路的另一示範性實施例的示意圖。
第7圖為第6圖所示之主從偵測電路的一示範性時序操作圖。
請參考第1圖，第1圖為本發明主從偵測方法的一示範性實施例的流程圖。倘若大體上可達到相同的結果，並不需要一定遵照第1圖所示之流程中的步驟順序來進行，且第1圖所示之步驟不一定要連續進行，亦即其他步驟亦可插入其中，此外，第1圖中的某些步驟亦可根據不同實施例或設計需求省略之。該方法主要會包含有以下步驟：步驟100：每間隔一時段，以隨機方式來決定一第一裝置是否傳送一特定脈衝訊號至該第二裝置；步驟102：每間隔一時段，以隨機方式來決定一第二裝置是否傳送該特定脈衝訊號至該第一裝置；步驟104：當該第一裝置比該第二裝置先收到該特定脈衝訊號之至少一部分訊號時，將該第一裝置設定為一主控裝置，以及讓該主控裝置停止傳送該特定脈衝訊號並且開始傳送一特定序列；以及步驟106：當該第二裝置收到該特定序列時，將該第二裝置設定為一從屬裝置。
請一併參考第1圖與第2圖，第2圖為本發明主從偵測電路
的一示範性實施例的示意圖。複數個裝置(例如第一裝置DUT與第二裝置LP)中的每一裝置均設置有一主從偵測電路200。於本實施例中，主從偵測電路200包含有一傳送控制電路202、一接收控制電路204、一控制電路206以及一回波防止電路208。在第一裝置DUT尚未與其他裝置完成主從偵測的流程時，如步驟100所示，傳送控制電路202係用來週期性地以隨機方式來決定第一裝置DUT是否傳送一特定脈衝訊號LPB至第二裝置LP，且傳送控制電路202係耦接至控制電路206。在本實施例中，傳送控制電路202每間隔一時段T，便使用虛擬隨機產生器212來產生一隨機訊號RND以決定是否發送特定脈衝訊號LPB，舉例來說，可以使用具有特定初始值的一虛擬隨機序列多項式(pseudo-random sequence polynomial)來產生隨機訊號RND，例如該虛擬隨機序列多項式可以係X10
+X8
+1，且設定虛擬隨機序列多項式的初使值為00A9H(即，00010101001)，此外，傳送控制電路202在RND=1時，才會傳送特定脈衝訊號LPB，換句話說，傳送控制電路202在RND=0時，並不會傳送特定脈衝訊號LPB。然而上述僅為本實施例的示範性說明，隨機訊號的產生機制並不限定為上述之虛擬隨機之產生方式，實際上可以使用任何能夠達到相同或是類似目的之隨機訊號產生機制，這些設計都屬於本發明的範疇。
另一方面，由於第二裝置LP也會設置有主從偵測電路200，因此第二裝置LP同樣地會每間隔時段T，以隨機方式來決定是否傳送特定脈衝訊號LPB至第一裝置DUT，即步驟102。請注意，為了避免與纜線上的雜訊混淆，減少誤判訊號的機會，本實施例中的特定脈衝訊號LPB包含有複數個單一脈衝P，舉例來說，第3圖為本發明主從偵測電路所使用的特定脈衝訊號的示意圖，其中複數個單一脈衝P之間具有一時段t的間隔，而特定脈衝訊號LPB之間具有時段T的間隔。然而上述僅為
本實施例的示範性說明，特定脈衝訊號並不限定為上述格式，實際上可以使用任何能夠達到相同或是類似目的之特定脈衝訊號，其中可包含任意數目的單一脈衝，這些設計都屬於本發明的範疇。
位於第一裝置DUT上的接收控制電路204係用來判斷第一裝置DUT是否接收到來自第二裝置LP所傳送的特定脈衝訊號LPB之至少一部分訊號，且接收控制電路204係分別耦接至控制電路206以及回波防止電路208。回波防止電路208係耦接於接收控制電路204以及控制電路206之間，用來在第一裝置DUT傳送特定脈衝訊號LPB至第二裝置LP之後，控制第一裝置DUT於一時段Tround_trip_delay
中停止接收訊號，以避免接收到第一裝置DUT本身傳送出去的訊號所反彈回來的一回波(echo)訊號而將該回波訊號錯誤地當作第二裝置LP所發送的訊號，甚至將其誤判為合格的特定脈衝訊號LPB。應注意的是，時段Tround_trip_delay
可依據實際狀況來作設定，例如纜線的長度或是材質。於第一裝置DUT傳送特定脈衝訊號LPB至第二裝置LP後並且經過時段Tround_trip_delay
之後，若第一裝置DUT上的是接收控制電路204判斷接收到來自第二裝置LP的一接收訊號RXDATA，舉例來說，接收到連續的三個單一脈衝P，則接收控制電路204會判斷第一裝置DUT此時接收到了第二裝置LP所傳送的特定脈衝訊號LPB，除此之外，假若僅接收到了連續的兩個單一脈衝P，則接收控制電路204會將其視為不合格的訊號，且不會通知控制電路206。控制電路206係用來當接收控制電路204指示第一裝置DUT已接收到來自第二裝置LP所傳送的特定脈衝訊號LPB之至少一部分訊號時，將第一裝置DUT設定為一主控裝置，以及讓該主控裝置(即第一裝置DUT)停止傳送特定脈衝訊號LPB並且開始傳送一特定序列IDLE至第二裝置LP，也就是步驟104。然而，若是發生相反的情況，亦即當第一裝置DUT接收到特定序列IDLE時，則控制電路206會將第一裝置
DUT設定為一從屬裝置，即步驟106。
為了更詳細的說明本發明的操作流程，以下將利用一實際可能發生的狀況來作為本實施例的說明範例。請參考第4圖，第4圖為本發明主從偵測電路的一實施例的時序操作圖。其中文字標號DUT以及文字標號LP的下方分別有兩條垂直線，其分別代表第一裝置DUT的時間軸以及第二裝置LP的時間軸，由上往下代表時間的進行，而時間軸上面的黑點係代表發生特定事件的時間點。第一裝置DUT以及第二裝置LP分別設置有第2圖所示之主從偵測電路200。一開始時，第一裝置DUT以及第二裝置LP處於尚未完成主從偵測機制的狀態(例如第一裝置DUT以及第二裝置LP之間的纜線才剛剛接上，因此，第一裝置DUT以及第二裝置LP之間尚未決定出主控裝置以及從屬裝置的分配)，而第二裝置LP的傳送控制電路202在時間點t1
使用虛擬隨機產生器212所產生的隨機訊號RND=1，決定發送特定脈衝訊號LPB，並且為了防止反射的回波造成第二裝置LP的接收控制電路204的誤判，因此會使第二裝置LP的接收控制電路204停止接收訊號(例如關閉接收控制電路204)，直到經過時段Tround_trip_delay
後，才重新讓第二裝置LP的接收控制電路204開始接收訊號。另外，第一裝置DUT的傳送控制電路202也在較時間點t1
稍晚的時間點t2
使用虛擬隨機產生器212產生隨機訊號RND=1，決定發送特定脈衝訊號LPB，並且同樣地為了防止反射的回波造成第一裝置DUT的接收控制電路204的誤判，因此會使第一裝置DUT的接收控制電路204停止接收訊號，直到經過時段Tround_trip_delay
後，才重新讓第一裝置DUT的接收控制電路204開始接收訊號。在時間點t3
的時候，第二裝置LP所發送的特定脈衝訊號LPB到達第一裝置DUT，不過此時第一裝置DUT的接收控制電路204尚未被致能，換句話說，時間點t3
距離第一裝置DUT上一次傳送特定脈衝訊號LPB的時間(即時間點
t2
)的間隔時間尚未滿足大於或等於時段Tround_trip_delay
的要求，因此第二裝置LP所發送的特定脈衝訊號LPB即使到達第一裝置DUT，也會基於第一裝置DUT的回波防止電路208的判斷而被忽略。相似地，在時間點t4
的時候，第一裝置DUT所發送的特定脈衝訊號LPB到達第二裝置LP，不過此時第二裝置LP的接收控制電路204尚未被致能，換句話說，時間點t4
距離第二裝置LP上一次傳送特定脈衝訊號LPB的時間(即時間點t1
)的間隔時間尚未滿足大於或等於時段Tround_trip_delay
的要求，因此第一裝置DUT所發送的特定脈衝訊號LPB即使到達第二裝置LP，也會基於第二裝置LP的回波防止電路208的判斷而被忽略。
接下來，在時間點t5
的時候，第二裝置LP的回波防止電路208判斷距離第二裝置LP上一次傳送特定脈衝訊號LPB的時間(即時間點t1
)的間隔時間已經滿足大於或等於時段Tround_trip_delay
的要求，此時便啟動第二裝置LP的接收控制電路204來開始分析接收訊號RXDATA。相似地，在時間點t6
的時候，第一裝置DUT的回波防止電路208判斷距離第一裝置DUT上一次傳送特定脈衝訊號LPB的時間(即時間點t2
)的間隔時間已經滿足大於或等於時段Tround_trip_delay
的要求，此時便啟動第一裝置DUT的接收控制電路204來開始分析接收訊號RXDATA。在時間點t7
的時，第二裝置LP的傳送控制電路202判斷距離第二裝置LP上一次傳送特定脈衝訊號LPB的時間(即時間點t1
)的間隔時間已經滿足等於時段T的要求，因此在時間點t7
使用虛擬隨機產生器212產生隨機訊號RND=0，故決定不發送特定脈衝訊號LPB，而由於此次第二裝置LP並未發送特定脈衝訊號LPB，便不需要為了防止反射的回波而使第二裝置LP的接收控制電路204停止接收訊號，換句話說，此時第二裝置LP的接收控制電路204依舊處於被致能的狀態而允許進行訊號接收。相反地，在時間點t8
的時，第一裝置DUT的傳送控
制電路202判斷距離第一裝置DUT上一次傳送特定脈衝訊號LPB的時間(即時間點t2
)的間隔時間已經滿足等於時段T的要求，因此在時間點t8
使用虛擬隨機產生器212產生隨機訊號RND=1，故決定發送特定脈衝訊號LPB，並且同樣地會使第一裝置DUT的接收控制電路204停止接收訊號，直到再次經過時段Tround_trip_delay
後，才重新讓第一裝置DUT的接收控制電路204開始接收訊號。
在時間點t9
的時候，第一裝置DUT所發送的特定脈衝訊號LPB到達第二裝置LP，此時第二裝置LP的接收控制電路204係處於致能的狀態，且接收控制電路204連續接收到3個(或是3個以上)單一脈衝P，此時第二裝置LP的控制電路206會將第二裝置LP設定為主控裝置，並且要求傳送控制電路202傳送特定序列IDLE，且第二裝置LP進入第一調校階段。另一方面，第一裝置DUT在時間點t11
的時候接收到特定序列IDLE(此時第一裝置DUT的接收控制電路204已經經過時段Tround_trip_delay
(時間點t11
)且開始接收訊號)，並且經過了一時段Tidle
(時間點t12
)，確認第一裝置DUT的接收控制電路204持續收到特定序列IDLE，此時第一裝置DUT的控制電路206會將第一裝置DUT設定為從屬裝置，並進入第一調校階段，舉例來說，第一裝置DUT可以在第一調校階段利用第二裝置LP所傳送的特定序列IDLE來進行時脈回復(timing recovery)的流程。在時間點t13
的時候，第一裝置DUT完成了第一調校階段中應該進行的所有流程，因此進入第二調校階段，此時第一裝置DUT的傳送控制電路202會傳送特定序列IDLE到第二裝置LP，而第二裝置LP在時間點t13
收到來自第一裝置DUT的特定序列IDLE之後，也會進入第二調校階段。
請參考第5圖，第5圖為本發明主從偵測方法的另一實施例
的流程圖。倘若大體上可達到相同的結果，並不需要一定遵照第5圖所示之流程中的步驟順序來進行，且第5圖所示之步驟不一定要連續進行，亦即其他步驟亦可插入其中，此外，第5圖中的某些步驟亦可根據不同實施例或設計需求省略之。該方法主要會包含有以下步驟：步驟500：每間隔一時段，以隨機方式來決定一第一裝置傳送一第一主控虛擬隨機碼或是一第一從屬虛擬隨機碼至一第二裝置，當該第一裝置傳送該第一主控虛擬隨機碼時，則該第一裝置分別使用該第一從屬虛擬隨機碼以及一第二從屬虛擬隨機碼來和所接收之訊號進行一特定比對運算，以及當該第一裝置傳送該第一從屬虛擬隨機碼時，則該第一裝置分別使用該第一主控虛擬隨機碼以及一第二主控虛擬隨機碼來和所接收之訊號進行該特定比對運算；步驟502：每間隔一時段，以隨機方式來決定該第二裝置傳送該第一主控虛擬隨機碼或是該第一從屬虛擬隨機碼至該第一裝置，當該第二裝置傳送該第一主控虛擬隨機碼時，則該第二裝置分別使用該第一從屬虛擬隨機碼以及該第二從屬虛擬隨機碼來和所接收之訊號進行一特定比對運算，以及當該第二裝置傳送該第一從屬虛擬隨機碼時，則該第二裝置分別使用該第一主控虛擬隨機碼以及該第二主控虛擬隨機碼來和所接收之訊號進行該特定比對運算；步驟504：當該第一裝置比該第二裝置先得到該特定比對運算之匹配結果時，根據該第一裝置進行該特定比對運算所使用之該第一主控虛擬隨機碼或是該第一從屬虛擬隨機碼來將該第一裝置設定為一主控裝置或一從屬裝置，並讓該第一裝置傳送一第三虛擬隨機碼至該第二裝置；以及步驟506：當該第二裝置收到該第三虛擬隨機碼時，則依據該第三虛擬隨機碼來將該第二裝置設定為該主控裝置或該從屬裝置。
請一併參考第5圖與第6圖，第6圖為本發明主從偵測電路的另一示範性實施例的示意圖。複數個裝置(例如第一裝置DUT與第二裝置LP)中的每一裝置均設置有一主從偵測電路600。於本實施例中，主從偵測電路600包含有一傳送控制電路602、一接收控制電路604以及一控制電路606。在第一裝置DUT尚未與其他裝置完成主從偵測的流程時，如步驟500所示，第一裝置DUT的傳送控制電路602每間隔一時段T，會產生一第一虛擬隨機碼至第二裝置LP，其中該第一虛擬隨機碼係為一第一主控虛擬隨機碼M1PN或是一第一從屬虛擬隨機碼S1PN。具體地說，第一裝置DUT的傳送控制電路602每間隔一時段T就會使用虛擬隨機產生器212來產生隨機訊號RND，以透過隨機訊號RND來決定第一裝置DUT傳送一第一主控虛擬隨機碼M1PN或是第一從屬虛擬隨機碼S1PN至第二裝置LP，其中有關於虛擬隨機產生器212的詳細操作說明請參照上述段落，在此不多作贅述。而當第一裝置DUT基於隨機訊號RND而傳送第一主控虛擬隨機碼M1PN時，則第一裝置DUT的接收控制電路604分別使用第一從屬虛擬隨機碼S1PN以及一第二從屬虛擬隨機碼S2PN來和所接收之一接收訊號RXDATA進行一特定比對運算，然而，當第一裝置DUT基於隨機訊號RND而傳送第一從屬虛擬隨機碼S1PN時，則第一裝置DUT的接收控制電路604會分別使用第一主控虛擬隨機碼M1PN以及一第二主控虛擬隨機碼M2PN來和所接收之接收訊號RXDATA進行該特定比對運算。舉例來說，可以使用交互相關運算(cross correlation)的結果是否達到一臨界值來當作該特定比對運算的依據，且由於第一從屬虛擬隨機碼S1PN和第一主控虛擬隨機碼M1PN之間的交互相關運算值很低，同樣地，第二從屬虛擬隨機碼S2PN和第一主控虛擬隨機碼M1PN之間的交互相關運算值亦很低，換句話說，第一裝置DUT所傳送之該第一虛擬隨機碼必定和第一裝置DUT的接收控
制電路604用來進行該特定比對運算的虛擬隨機碼屬於不同種類，因此該第一虛擬隨機碼和用來進行該特定比對運算的虛擬隨機碼彼此之間的交互相關運算會接近零，也就是說，就算會接收到該第一虛擬隨機碼反彈回來的回波訊號，也不會造成誤判，故也就不需要如本發明之前述實施例中，為避免接收到第一裝置DUT本身傳送出去的訊號所反彈回來的回波訊號造成誤判，因此在第一裝置DUT傳送訊號之後，控制第一裝置DUT於一時段之內停止接收訊號。
簡而言之，第一主控虛擬隨機碼M1PN、第一主控虛擬隨機碼M1PN、第一從屬虛擬隨機碼S1PN與第二從屬虛擬隨機碼S2PN係為事先決定的虛擬隨機碼，並經由適當設計以確保第一主控虛擬隨機碼M1PN與第一從屬虛擬隨機碼S1PN/第二從屬虛擬隨機碼S2PN之間的交互相關運算值很低，且第一從屬虛擬隨機碼S1PN與第一主控虛擬隨機碼M1PN/第二主控虛擬隨機碼M2PN之間的交互相關運算值很低，此外，第一裝置DUT會根據本身虛擬隨機產生器212所產生之隨機訊號RND來選擇性地傳送第一主控虛擬隨機碼M1PN或是第一從屬虛擬隨機碼S1PN來作為上述之第一虛擬隨機碼。
另一方面，由於第二裝置LP也具有第6圖所示之主從偵測電路600，因此，第二裝置LP同樣地每間隔時段T，會產生一第二虛擬隨機碼至第一裝置DUT，其中該第二虛擬隨機碼係為第一主控虛擬隨機碼M1PN或是第一從屬虛擬隨機碼S1PN。具體地說，第二裝置LP的傳送控制電路202每間隔一時段T就會使用虛擬隨機產生器212來產生隨機訊號RND，並根據隨機訊號RND來決定第二裝置LP傳送第一主控虛擬隨機碼M1PN或是第一從屬虛擬隨機碼S1PN至第一裝置DUT。當第二裝置LP傳送第一主控虛擬隨機碼M1PN時，則第二裝置LP分別使用
第一從屬虛擬隨機碼S1PN以及第二從屬虛擬隨機碼S2PN來和所接收之一接收訊號RXADTA進行該特定比對運算，然而，當第二裝置LP傳送第一從屬虛擬隨機碼S1PN時，則第二裝置LP分別使用第一主控虛擬隨機碼M1PN以及第二主控虛擬隨機碼M2PN來和所接收之接收訊號RXDATA進行該特定比對運算，即步驟502。簡而言之，經由適當的設計，第一主控虛擬隨機碼M1PN與第一從屬虛擬隨機碼S1PN/第二從屬虛擬隨機碼S2PN之間的交互相關運算值很低，且第一從屬虛擬隨機碼S1PN與第一主控虛擬隨機碼M1PN/第二主控虛擬隨機碼M2PN之間的交互相關運算值很低，此外，第二裝置LP會根據本身虛擬隨機產生器212所產生之隨機訊號RND來選擇性地傳送第一主控虛擬隨機碼M1PN或是第一從屬虛擬隨機碼S1PN來作為上述之第二虛擬隨機碼。
在步驟504中，若是第一裝置DUT比第二裝置LP先得到該特定比對運算之匹配結果，則第一裝置DUT的控制電路606會根據第一裝置DUT進行該特定比對運算所使用之第一主控虛擬隨機碼M1PN或是第一從屬虛擬隨機碼S1PN，來將第一裝置DUT設定為一主控裝置或一從屬裝置，並讓第一裝置DUT傳送一第三虛擬隨機碼至第二裝置LP，其中該第三虛擬隨機碼係為第二主控虛擬隨機碼M2PN或第二從屬虛擬隨機碼S2PN。舉例來說，當接收控制電路604是使用第一從屬虛擬隨機碼S1PN來得到該特定比對運算之匹配結果(第一裝置DUT目前是傳送第一主控虛擬隨機碼M1PN至第二裝置LP)，則控制電路606會將第一裝置DUT設定為一主控裝置，而該主控裝置後續所傳送之該第三虛擬隨機碼係為第二主控虛擬隨機碼M2PN；然而，當接收控制電路604是使用第一主控虛擬隨機碼S1PN來得到該特定比對運算之匹配結果(第一裝置DUT目前傳送第一從屬虛擬隨機碼S1PN)，則控制電路606會將第一裝置DUT設定為一從屬裝置，而該從屬裝置後續所傳送之該第三虛
擬隨機碼係為第二從屬虛擬隨機碼S2PN。
最後在步驟506中，當第二裝置LP收到該第三虛擬隨機碼時，則依據該第三虛擬隨機碼來將第二裝置LP設定為該主控裝置或該從屬裝置，其中當第二裝置LP所收到之該第三虛擬隨機碼為第二主控虛擬隨機碼M2PN時，則第二裝置LP的控制電路606會將第二裝置LP設定為該從屬裝置；然而，當第二裝置LP所收到之該第三虛擬隨機碼為第二從屬虛擬隨機碼S2PN時，則第二裝置LP的控制電路606會將第二裝置LP設定為該主控裝置。
為了更詳細的說明本發明的操作流程，以下將利用一實際可能發生的狀況來作為本實施例的說明範例。請參考第7圖，第7圖為本發明主從偵測電路的另一實施例的時序操作圖。其中文字標號DUT以及文字標號LP的下方分別有兩條垂直線，其分別代表第一裝置DUT的時間軸以及第二裝置LP的時間軸，由上往下代表時間的進行，而時間軸上面的黑點係代表發生特定事件的時間點。一開始，第一裝置DUT以及第二裝置LP處於尚未完成主從偵測機制的狀態(例如第一裝置DUT以及第二裝置LP之間的纜線才剛剛接上，因此，第一裝置DUT以及第二裝置LP之間尚未決定出主控裝置以及從屬裝置的分配)，而第一裝置DUT的傳送控制電路602在時間點t1
使用虛擬隨機產生器212所產生的隨機訊號RND=0，決定發送第一主控虛擬隨機碼M1PN，並且第一裝置DUT的接收控制電路604會利用第一從屬虛擬隨機碼S1PN以及第二從屬虛擬隨機碼S2PN來與接收進來的訊號RXDATA分別進行交互相關運算。此外，第二裝置LP的傳送控制電路602也在較時間點t1
稍晚的時間點t2
使用虛擬隨機產生器212產生隨機訊號RND=0，決定發送第一主控虛擬隨機碼M1PN，並且第二裝置LP的接收控制電路604同樣
地會利用第一從屬虛擬隨機碼S1PN以及第二從屬虛擬隨機碼S2PN來與接收進來的訊號RXDATA分別進行交互相關運算。在時間點t3
的時候，第一裝置DUT所發送的第一主控虛擬隨機碼M1PN到達第二裝置LP，不過此時第二裝置LP的接收控制電路604是利用第一從屬虛擬隨機碼S1PN以及第二從屬虛擬隨機碼S2PN來與所接收進來的第一主控虛擬隨機碼M1PN分別進行交互相關運算，因而不會得到一個大於臨界值的交互相關運算值，換句話說，這表示第二裝置LP將忽略所接收進來的第一主控虛擬隨機碼M1PN。相似地，在時間點t4
的時候，第二裝置LP所發送的第一主控虛擬隨機碼M1PN到達第一裝置DUT，不過此時第一裝置DUT的接收控制電路604是利用第一從屬虛擬隨機碼S1PN以及第二從屬虛擬隨機碼S2PN來與所接收進來的第一主控虛擬隨機碼M1PN分別進行交互相關運算，因而不會得到一個大於臨界值的交互相關運算值，換句話說，這表示第一裝置DUT將忽略所接收進來的第一主控虛擬隨機碼M1PN。
接下來，在時間點t5
的時候，第一裝置DUT的傳送控制電路602判斷距離第一裝置DUT上一次傳送第一主控虛擬隨機碼M1PN的時間(即時間點t1
)的間隔時間已經滿足等於時段T的要求，因此在時間點t5
使用虛擬隨機產生器212產生隨機訊號RND=0，決定發送第一主控虛擬隨機碼M1PN，並且第一裝置DUT的接收控制電路604會利用第一從屬虛擬隨機碼S1PN以及第二從屬虛擬隨機碼S2PN來與接收進來的訊號RXDATA分別進行交互相關運算。相反地，在時間點t6
的時，第二裝置LP的傳送控制電路602判斷距離第二裝置LP上一次傳送第一從屬虛擬隨機碼S1PN的時間(即時間點t2
)的間隔時間已經滿足等於時段T的要求，因此在時間點t6
使用虛擬隨機產生器212產生隨機訊號RND=1，決定發送第一從屬虛擬隨機碼S1PN，並且第二裝置LP的接
收控制電路604會利用第一主控虛擬隨機碼M1PN以及第二主控虛擬隨機碼M2PN來與接收進來的訊號RXDATA分別進行交互相關運算。
在時間點t7
的時候，第一裝置DUT所發送的第一主控虛擬隨機碼M1PN到達第二裝置LP，且第二裝置LP的接收控制電路604在時間點t9
的時候利用交互相關運算比對出一個高於臨界值的交互相關運算值，換句話說，第二裝置LP的接收控制電路604發現接收到第一主控虛擬隨機碼M1PN，此時第二裝置LP的控制電路606會將第二裝置LP設定為從屬裝置(因為此時第二裝置LP傳送的是第一從屬虛擬隨機碼S1PN)，並且要求傳送控制電路602改為傳送第二從屬虛擬隨機碼S2PN，另外並停止每隔時段T使用虛擬隨機產生器212產生隨機訊號RND來隨機變換所傳送之訊號。而第一裝置DUT在時間點t11
的時候接收到第二從屬虛擬隨機碼S2PN，且第一裝置DUT的接收控制電路604在時間點t13
的時候利用交互相關運算比對出一個高於臨界值的交互相關運算值，換句話說，第一裝置DUT的接收控制電路604發現接收到第二從屬虛擬隨機碼S2PN，此時第一裝置DUT的控制電路606會將第一裝置DUT設定為主控裝置(因為此時第一裝置DUT傳送的是第一主控虛擬隨機碼M1PN)，並且要求傳送控制電路602改為傳送第二主控虛擬隨機碼M2PN，另外並停止每隔時段T使用虛擬隨機產生器212產生隨機訊號RND來隨機變換所傳送之訊號。最後，在第一裝置DUT以及第二裝置LP分別在確定主控裝置或是從屬裝置之後，經過了一時段T2PN
的觀察，便可確認連線處於穩定狀態，而將接續進行後續的特定序列IDLE的傳送，有關於特定序列IDLE的詳細描述，由於和之前的段落中的操作原理相同，故在此不多作贅述。
本發明亦可經由簡單的設定，而將原本的自動主從偵測機制
改變為手動強制設定。舉例來說，可以強制第一裝置DUT的傳送控制電路不發送特定脈衝LPB，因此第二裝置LP一定不會收到特定脈衝LPB，在這種情況下，若是第二裝置LP具有正常的主從偵測功能，則第一裝置DUT遲早會收到合格的連續3個特定脈衝LPB並且將第一裝置DUT設定為主控裝置，換句話說，強制第一裝置DUT的傳送控制電路不發送特定脈衝LPB也就是強制將第一裝置DUT設定為主控裝置。又或者是，可以強制第一裝置DUT的接收控制電路不檢查特定脈衝LPB，因此第一裝置DUT一定不會收到特定脈衝LPB，在這種情況下，若是第二裝置LP具有正常的主從偵測功能，則第二裝置LP遲早會收到合格的連續3個特定脈衝LPB並且將第二裝置LP設定為主控裝置，換句話說，強制第一裝置DUT的接收控制電路不檢查特定脈衝LPB也就是強制將第一裝置DUT設定為從屬裝置。再舉一個例子，若是分別強制第一裝置DUT以及第二裝置LP的傳送控制電路不發送特定脈衝LPB，也就是強制將第一裝置DUT以及第二裝置LP分別設定為主控裝置，可想而知，因為第一裝置DUT以及第二裝置LP都被強制設定為主控裝置，在這種狀況下將無法連線。
本發明可以使快速乙太網路的單對無遮蔽雙絞線系統中的兩個裝置克服碰撞(collision)的問題並且進行自動主從偵測機制，換句話說，本發明使用提出一種自動主從偵測機制來將單對無遮蔽雙絞線系統中的兩個裝置分配為主控裝置以及從屬裝置，如此一來，使得單對無遮蔽雙絞線系統的可用性大幅提高，並減輕了系統的纜線成本以及重量。
以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。
100~106‧‧‧步驟
Claims (15)
- 一種主從偵測方法，包含有：決定一第一裝置是否傳送一特定脈衝訊號至一第二裝置；決定該第二裝置是否傳送該特定脈衝訊號至該第一裝置；當該第一裝置比該第二裝置先收到該特定脈衝訊號之至少一部分訊號時，將該第一裝置設定為一主控裝置，以及讓該主控裝置停止傳送該特定脈衝訊號並且開始傳送一特定序列；以及當該第二裝置收到該特定序列時，將該第二裝置設定為一從屬裝置。
- 如申請專利範圍第1項所述之主從偵測方法，其中決定該第一裝置是否傳送該特定脈衝訊號的步驟包含有：每間隔一時段，以隨機方式來決定該第一裝置是否傳送該特定脈衝訊號至該第二裝置；以及決定該第二裝置是否傳送該特定脈衝訊號的步驟包含有：每間隔一時段，以隨機方式來決定該第二裝置是否傳送該特定脈衝訊號至該第一裝置。
- 如申請專利範圍第2項所述之主從偵測方法，另包含有：在該第一裝置傳送該特定脈衝訊號至該第二裝置之後，於一時段中停止該第一裝置接收訊號；以及在該第二裝置傳送該特定脈衝訊號至該第一裝置之後，於一時段中停止該第二裝置接收訊號。
- 如申請專利範圍第1項所述之主從偵測方法，其中該第一裝置與該第二裝置係設置於一有線傳輸系統中，該有線傳輸系統係為一單對線乙太網路系統。
- 如申請專利範圍第1項所述之主從偵測方法，其中該特定脈衝訊號包含有複數個單一脈衝，以及該至少一部分訊號包含有連續的單一脈衝。
- 一種主從偵測方法，包含有：使用一第一裝置來週期性地傳送一第一虛擬隨機碼至一第二裝置，其中該第一虛擬隨機碼係為一第一主控虛擬隨機碼或是一第一從屬虛擬隨機碼，當該第一裝置傳送該第一主控虛擬隨機碼時，則該第一裝置分別使用該第一從屬虛擬隨機碼以及一第二從屬虛擬隨機碼來和所接收之訊號進行一特定比對運算，以及當該第一裝置傳送該第一從屬虛擬隨機碼時，則該第一裝置分使用該第一主控虛擬隨機碼以及一第二主控虛擬隨機碼來和所接收之訊號進行該特定比對運算；使用該第二裝置來週期性地傳送一第二虛擬隨機碼至該第一裝置，其中該第二虛擬隨機碼係為該第一主控虛擬隨機碼或是該第一從屬虛擬隨機碼，當該第二裝置傳送該第一主控虛擬隨機碼時，則該第二裝置分別使用該第一從屬虛擬隨機碼以及該第二從屬虛擬隨機碼來和所接收之訊號進行該特定比對運算，以及當該第二裝置傳送該第一從屬虛擬隨機碼時，則該第二裝置分別使用該第一主控虛擬隨機碼以及該第二主控虛擬隨機碼來和所接收之訊號進行該特定比對運算；當該第一裝置比該第二裝置先得到該特定比對運算之匹配結果時，根據該第一裝置進行該特定比對運算所使用之該第一虛擬隨機碼來將該第一裝置設定為一主控裝置或一從屬裝置，並讓該第一裝置傳送一第三虛擬隨機碼至該第二裝置；以及當該第二裝置收到該第三虛擬隨機碼時，則依據該第三虛擬隨機碼來將該第二裝置設定為該主控裝置或該從屬裝置。
- 如申請專利範圍第6項所述之主從偵測方法，其中使用該第一裝置來週期性地傳送該第一虛擬隨機碼的步驟包含有：每間隔一時段，以隨機方式來決定該第一裝置傳送該第一主控虛擬隨機碼或是該第一從屬虛擬隨機碼至該第二裝置；以及使用該第二裝置來週期性地傳送該第二虛擬隨機碼的步驟包含有：每間隔一時段，以隨機方式來決定該第二裝置傳送該第一主控虛擬隨機碼或是該第一從屬虛擬隨機碼至該第一裝置。
- 如申請專利範圍第6項所述之主從偵測方法，其中該第一裝置與該第二裝置係設置於一有線傳輸系統中，該有線傳輸系統係為一單對線乙太網路系統。
- 如申請專利範圍第6項所述之主從偵測方法，其中該特定比對運算係一交互相關運算。
- 如申請專利範圍第6項所述之主從偵測方法，其中該第三虛擬隨機碼係為該第二主控虛擬隨機碼或該第二從屬虛擬隨機碼；當該第一裝置設定為該主控裝置時，該主控裝置所傳送之該第三虛擬隨機碼係為該第二主控虛擬隨機碼；當該第一裝置設定為該從屬裝置時，該從屬裝置所傳送之該第三虛擬隨機碼係為該第二從屬虛擬隨機碼。
- 如申請專利範圍第10項所述之主從偵測方法，其中當該第二裝置所收到之該第三虛擬隨機碼為該第二主控虛擬隨機碼時，該第二裝置會設定為該從屬裝置；以及當該第二裝置所收到之該第三虛擬隨機碼為該第二從屬虛擬隨機碼時，該第二裝置會設定為該主控裝置。
- 一種主從偵測電路，包含有：一傳送控制電路，用來週期性地決定一裝置是否傳送一特定脈衝訊號至另一裝置；一接收控制電路，用來判斷該裝置是否接收到該特定脈衝訊號之至少一部分訊號；一控制電路，用來於該裝置接收到該特定脈衝訊號之至少一部分訊號時，將該裝置設定為一主控裝置，以及讓該主控裝置停止傳送該特定脈衝訊號並且開始傳送一特定序列，或是當該裝置接收到該特定序列時，將該裝置設定為一從屬裝置。
- 如申請專利範圍第12項所述之主從偵測電路，其中該傳送控制電路包含有：一虛擬隨機產生器，用來每間隔一時段，以隨機方式來決定該裝置是否傳送該特定脈衝訊號至另一裝置。
- 如申請專利範圍第13項所述之主從偵測電路，另包含有：一回波防止電路，用來在該裝置傳送該特定脈衝訊號至另一裝置之後，控制該裝置於一時段中停止接收訊號。
- 如申請專利範圍第12項所述之主從偵測電路，其中該裝置係設置於一有線傳輸系統中，該有線傳輸系統係為一單對線乙太網路系統。
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