TWI518516B - 匯流排偵測與控制方法及其匯流排偵測與控制裝置與行動產業處理器 介面系統 Bus Detection and Control Method and Bus Detection and Control Device and Mobile Industry Processor Interface System Thereof - Google Patents

Description

匯流排偵測與控制方法及其匯流排偵測與控制裝置與行動產業處理器 介面系統 Bus Detection and Control Method and Bus Detection and Control Device and Mobile Industry Processor Interface System Thereof

本發明係指一種匯流排偵測與控制方法及其匯流排偵測與控制裝置，尤指一種可於一行動產業處理器介面(Mobile Industry Processor Interface，MIPI)匯流排之訊號傳輸發生錯誤後，強制將一從屬端(slave)維持於一初始狀態，直到一主控端(host)亦回到初始狀態後，從屬端才接收主控端所輸出之訊號，以避免訊號傳輸錯誤的匯流排偵測與控制方法及其匯流排偵測與控制裝置。

隨著科技的發展，手持裝置如智慧型手機、個人數位助理(Personal Digital Assistant，PDA)等，整合了越來越多的通信及顯示技術，以實現各式各樣的應用功能。為了同時控制各式應用功能，智慧型手持裝置的處理器與顯示面板間(即一主控端與一從屬端間)需要一高速處理介面，以提高資料傳輸量，進而提升面板顯示之畫質或觸控等功能。其中，行動產業處理器介面(Mobile Industry Processor Interface，MIPI)為目前被廣泛使用之高速串列傳輸介面。然而，在行動產業處理器介面系統中，主控端與從屬端對其所共用進行資料傳輸之單一行動產業處理器介面匯流排(bus)之狀態可能認定上有所差異，而造成傳輸錯誤。

舉例來說，請參考第1圖，第1圖為習知一行動產業處理器介 面系統10之示意圖。如第1圖所示，在行動產業處理器介面系統10中，一主控端100透過單一行動產業處理器介面匯流排102耦接於一從屬端104，以進行資料傳輸。

在此結構下，請參考第2A圖至第2C圖，第2A圖為主控端100進行高速差動訊號傳輸時，行動產業處理器介面匯流排102之訊號示意圖，第2B圖為主控端100進行匯流排轉向(bus turnaround，BTA)時，行動產業處理器介面匯流排102之訊號示意圖，第2C圖為主控端100進行匯流排轉向時，行動產業處理器介面系統10之操作示意圖。如第2A圖所示，行動產業處理器介面匯流排102包含有傳輸線DN0、DP0。首先，在主控端100與從屬端104最初未傳輸資料之初始狀態時，行動產業處理器介面匯流排102之初始狀態為一LP11停止狀態(即傳輸線DN0、DP0皆為低功率傳輸模式下之高準位)。接著，主控端100會先傳輸如第2A圖虛框所示之一高速傳輸序列(sequence)指示從屬端104將開始進行高速差動訊號傳輸以寫入指令或資料，因此從屬端104可設定為一高速傳輸模式以接收主控端100所傳輸之高速差動訊號並據以操作，而於高速差動訊號傳輸完畢或一預設高速傳輸計時器期滿(time out)時，行動產業處理器介面匯流排102再回到LP11停止狀態(主控端100與從屬端104亦設定為最初未傳輸資料之初始狀態)。

另一方面，如第2B圖及第2C圖所示，由於主控端100與從屬端104係共用行動產業處理器介面匯流排102進行資料傳輸，因此 主控端100欲回讀從屬端104之資料或狀態時，主控端100會先傳輸如第2B圖虛框所示之一匯流排轉向序列指示從屬端104將開始進行資料回讀，此時行動產業處理器介面匯流排102之控制權轉移至從屬端104而主控端100及從屬端104由原本分別設定為一傳輸端及一接收端轉換成為分別設定為一接收端及一傳輸端(如第2C圖所示)，然後再由從屬端104據以傳輸主控端100所欲之資料或狀態訊號至主控端100(如第2B圖所示之傳輸線DN0、DP0之虛線部分)。

然而，請參考第3A圖及第3B圖，第3A圖為主控端100進行匯流排轉向時，行動產業處理器介面匯流排102發生衝突(contention)之訊號示意圖，第3B圖為行動產業處理器介面匯流排102發生衝突時，行動產業處理器介面系統10之操作示意圖。如3A圖及第3B圖所示，在完成匯流排轉向而從屬端104具有行動產業處理器介面匯流排102之控制權開始傳輸資料至主控端100時，若主控端100發生錯誤仍認為保有行動產業處理器介面匯流排102之控制權(主控端100自行由接收端轉換為傳輸端)，而開始進行傳輸(如第3A圖所示之傳輸線DN0、DP0之後半部實線部分所進行之高速差動訊號傳輸)，則主控端100傳輸至從屬端104之訊號會與從屬端104傳輸至主控端100之訊號於行動產業處理器介面匯流排102上發生衝突。

在此情況下，從屬端104會停止傳輸訊號至主控端100並回到 初始狀態，但由於此時主控端100會持傳進行資料傳輸，因此從屬端104會由初始狀態誤入其它狀態，而造成動作異常(如第3A圖所示主控端100仍持續以高速差動訊號傳輸或其它情況下主控端100傳輸低功率訊號而使從屬端104造成動作異常)。

另一方面，請參考第4圖，第4圖為主控端100於高速傳輸計時器期滿仍繼續進行高速差動訊號傳輸時，行動產業處理器介面匯流排102之訊號示意圖。如第4圖所示，主控端100傳輸一高速傳輸序列後開始進行高速差動訊號傳輸，而於一時間T時高速傳輸計時器期滿，此時依照正常規範，主控端100應停止傳輸且主控端100與從屬端104應回到初始狀態。然而，主控端100可能發生錯誤而持續傳輸高速差動訊號，使得從屬端104再次進入高速傳輸模式並解出錯誤資料。

由上可知，習知主控端與從屬端對所共用進行資料傳輸之單一行動產業處理器介面匯流排之狀態(如控制權或傳輸計時器之狀態)的認定可能有所差異，而造成傳輸錯誤。有鑑於此，習知技術實有改進之必要。

因此，本發明之主要目的即在於提供一種可於一行動產業處理器介面之訊號傳輸發生錯誤後，強制將一從屬端維持於一初始狀態，直到一主控端亦回到初始狀態後，從屬端才接收主控端所輸出 之訊號，以避免訊號傳輸錯誤的匯流排偵測與控制方法及其匯流排偵測與控制裝置。

本發明揭露一種匯流排偵測與控制方法，用於一行動產業處理器介面系統中，其中一主控端透過一行動產業處理器介面耦接於一從屬端。該匯流排偵測與控制方法包含有偵測該行動產業處理器介面及該主控端之狀態，以輸出一控制訊號；以及根據該控制訊號，輸出對應於一初始狀態之一預設訊號與該主控端輸出至該行動產業處理器介面之一傳輸訊號當中一者做為該從屬端之一接收訊號。

本發明另揭露一種匯流排偵測與控制裝置，用於一行動產業處理器介面系統中，其中一主控端透過一行動產業處理器介面耦接於一從屬端，該匯流排偵測與控制裝置包含有一匯流排控制器，用來偵測該行動產業處理器介面及該主控端之狀態，以輸出一控制訊號；以及一多工器，其一第一輸入端用來接收對應於一初始狀態之一預設訊號，一第二輸入端用來接收該主控端輸出至該行動產業處理器介面之一傳輸訊號，該多工器用來根據該控制訊號，輸出對應於該初始狀態之該預設訊號與該主控端輸出至該行動產業處理器介面之該傳輸訊號當中一者做為該從屬端之一接收訊號。

本發明另揭露一種行動產業處理器介面系統。該行動產業處理器介面系統包含有一從屬端；一行動產業處理器介面；一主控端，透過該行動產業處理器介面耦接於該從屬端；以及一匯流排偵測與 控制裝置。該匯流排偵測與控制裝置包含有一匯流排控制器，用來偵測該行動產業處理器介面及該主控端之狀態，以輸出一控制訊號；以及一多工器，其一第一輸入端用來接收對應於一初始狀態之一預設訊號，一第二輸入端用來接收該主控端輸出至該行動產業處理器介面之一傳輸訊號，該多工器用來根據該控制訊號，輸出對應於該初始狀態之該預設訊號與該主控端輸出至該行動產業處理器介面之該傳輸訊號當中一者做為該從屬端之一接收訊號。

請參考第5A圖，第5A圖為本發明實施例一行動產業處理器介面(Mobile Industry Processor Interface，MIPI)系統50之操作示意圖。如第5A圖下半部所示，行動產業處理器介面系統50包含有一主控端(host)500、一行動產業處理器介面匯流排502、一從屬端(slave)504以及一匯流排偵測與控制裝置506，其中，匯流排偵測與控制裝置506包含一匯流排控制器508以及一多工器510。簡單來說，主控端500透過行動產業處理器介面匯流排502耦接於從屬端504，以進行資料傳輸，匯流排控制器508可偵測行動產業處理器介面匯流排502及主控端500之狀態，以輸出一控制訊號CON予多工器510，使得多工器510可根據控制訊號CON，輸出兩輸入端所分別接收對應於一初始狀態(如一LP11停止狀態)之一預設訊號LP及主控端500輸出至行動產業處理器介面匯流排502之一傳輸訊號TS當中一者做為從屬端504之一接收訊號RS。如此一來，本發明可於偵測行動產業處理器介面匯流排502之訊號傳輸發生錯 誤時，強制將從屬端504維持於一初始狀態，直到一主控端500亦回到初始狀態後，從屬端504才接收主控端500所輸出之傳輸訊號TS，以避免進入錯誤狀態而造成訊號傳輸錯誤。

詳細來說，在一般正常操作下，匯流排控制器508可偵測行動產業處理器介面匯流排502之狀態正常，此時匯流排控制器508利用控制訊號CON控制多工器510輸出傳輸訊號TS做為從屬端504之接收訊號RS。另一方面，於匯流排控制器508偵測行動產業處理器介面匯流排502處於一錯誤狀態後(如第3B圖上半部及第5A圖上半部行動產業處理器介面匯流排502發生衝突，此時從屬端504切換至之初始狀態)，輸出控制訊號CON指示多工器510切換從屬端504之接收訊號RS為對應於初始狀態之預設訊號LP(如LP11停止狀態下傳輸線DN0、DP0皆為低功率傳輸模式下之高準位)，以將從屬端504維持於初始狀態而可避免接收主控端500之傳輸訊號TS發生錯誤(如主控端500繼續傳輸高速差動訊號或未知的低功率訊號)。接著，於匯流排控制器508偵測主控端500亦進入初始狀態後，再輸出控制訊號CON指示多工器510切換從屬端504之接收訊號RS為主控端500輸出至行動產業處理器介面匯流排502之傳輸訊號TS，以進行正常訊號傳輸。

值得注意的是，本發明之主要精神在於可於偵測行動產業處理器介面匯流排之訊號傳輸發生錯誤時，強制將從屬端維持於初始狀態，直到主控端亦回到初始狀態後，從屬端才接收主控端所輸出之 傳輸訊號，以避免進入錯誤狀態而造成訊號傳輸錯誤。本領域具通常知識者當可據以進行修飾或變化，而不限於此。舉例來說，匯流排控制器508可透過偵測主控端500輸出至行動產業處理器介面匯流排502之傳輸訊號TS是否對應於初始狀態，以主動偵測主控端500是否進入初始狀態(如偵測傳輸線DN0、DP0是否皆為低功率傳輸模式下之高準位)，但亦可透過偵測主控端500所輸出之一觸發訊號指示主控端500進入初始狀態，以被動偵測主控端500是否進入初始狀態，只要匯流排控制器508可偵測主控端500是否進入初始狀態即可。此外，為避免主控端500長時間持續傳輸錯誤的傳輸訊號TS，於偵測行動產業處理器介面匯流排502之訊號傳輸發生錯誤而從屬端504回到初始狀態後，從屬端504可發出一監測訊號至主控端500，以通知主控端500應進入初始狀態。

再者，在第5A圖所示之實施例中，匯流排控制器508係偵測行動產業處理器介面匯流排502發生衝突，而判斷行動產業處理器介面匯流排502之訊號傳輸發生錯誤，在其它實施中，亦可以其它方式偵測並判斷行動產業處理器介面匯流排502之訊號傳輸發生錯誤。舉例來說，請參考第5B圖，第5B圖為本發明實施例行動產業處理器介面系統50之另一操作示意圖。如第5B圖所示，於一傳輸計時器期滿(time out)主控端500仍持續傳輸傳輸訊號TS時(如高速傳輸計時器期滿而主控端500仍持續進行高速傳輸，此時從屬端504切換至之初始狀態)，匯流排控制器508亦可偵測行動產業處理器介面匯流排502處於錯誤狀態，然後輸出控制訊號CON指示 多工器510切換從屬端504之接收訊號RS為對應於初始狀態之預設訊號LP，以將從屬端504維持於初始狀態而可避免接收主控端500之傳輸訊號TS發生錯誤(如主控端500繼續傳輸高速差動訊號)。接著，於匯流排控制器508偵測主控端500亦進入初始狀態後，再輸出控制訊號CON指示多工器510切換從屬端504之接收訊號RS為主控端500輸出至行動產業處理器介面匯流排502之傳輸訊號TS，以進行正常訊號傳輸。

除此之外，於第5A圖及第5B圖所示之行動產業處理器介面系統50中，匯流排偵測與控制裝置506係設置於從屬端504外部(行動產業處理器介面匯流排502上)以進行其相關操作，但在其它實施例中，匯流排偵測與控制裝置可設置於其它位置。舉例來說，請參考第6圖，第6圖為本發明實施例另一行動產業處理器介面系統60之示意圖。行動產業處理器介面系統60與行動產業處理器介面系統50大致相同，因此功能相似之元件與訊號以相同符號表示，唯行動產業處理器介面系統60與行動產業處理器介面系統50之主要差別在於，行動產業處理器介面系統60所包含之一從屬端604係先接收主控端500輸出至行動產業處理器介面匯流排502之傳輸訊號TS進行部分處理後(如實體層電路先進行訊號處理)，再由多工器510根據控制訊號CON切換輸出接收訊號RS予從屬端604之後續電路進行處理(即從屬端604仍以接收訊號RS做為後續電路之操作依據)。

因此，行動產業處理器介面系統50、60之匯流排偵測與控制操作，可歸納為一匯流排偵測與控制流程70，如第7圖所示，其包含以下步驟：

步驟700：開始。

步驟702：偵測行動產業處理器介面匯流排502及主控端500之狀態，以輸出控制訊號CON。

步驟704：根據控制訊號CON，輸出對應於初始狀態之預設訊號LP與主控端500輸出至行動產業處理器介面匯流排502之傳輸訊號TS當中一者做為從屬端之接收訊號RS。

步驟706：結束。

匯流排偵測與控制流程70之詳細內容，可參考上述行動產業處理器介面系統50、60之相關敘述，於此不再贅述。

在習知技述中，主控端與從屬端對所共用進行資料傳輸之單一行動產業處理器介面匯流排之狀態(如控制權或傳輸計時器之狀態)的認定可能有所差異，而造成傳輸錯誤。相較之下，本發明可於偵測行動產業處理器介面匯流排之訊號傳輸發生錯誤時，強制將從屬端維持於初始狀態，直到主控端亦回到初始狀態後，從屬端才接收主控端所輸出之傳輸訊號，以避免進入錯誤狀態而造成訊號傳輸錯誤。

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。

10、50、60‧‧‧行動產業處理器介面系統

100、500‧‧‧主控端

102、502‧‧‧行動產業處理器介面匯流排

104、504、604‧‧‧從屬端

506‧‧‧匯流排偵測與控制裝置

508‧‧‧匯流排控制器

510‧‧‧多工器

70‧‧‧流程

700~706‧‧‧步驟

DN0、DP0‧‧‧傳輸線

T‧‧‧時間

CON‧‧‧控制訊號

LP‧‧‧預設訊號

TS‧‧‧傳輸訊號

RS‧‧‧接收訊號

第1圖為習知一行動產業處理器介面系統之示意圖。

第2A圖為第1圖所示之一主控端進行高速差動訊號傳輸時，一行動產業處理器介面匯流排之訊號示意圖。

第2B圖為第1圖所示之主控端進行匯流排轉向時，行動產業處理器介面匯流排之訊號示意圖。

第2C圖為第1圖所示之主控端進行匯流排轉向時，行動產業處理器介面系統之操作示意圖。

第3A圖為第1圖所示之主控端進行匯流排轉向時，行動產業處理器介面匯流排發生衝突之訊號示意圖。

第3B圖為第1圖所示之行動產業處理器介面匯流排發生衝突時，行動產業處理器介面系統之操作示意圖。

第4圖為第1圖所示之主控端於高速傳輸計時器期滿仍繼續進行高速差動訊號傳輸時，行動產業處理器介面匯流排之訊號示意圖。

第5A圖為本發明實施例一行動產業處理器介面系統之操作示意圖。

第5B圖為本發明實施例第5A圖所示之行動產業處理器介面系統之另一操作示意圖。

第6圖為本發明實施例另一行動產業處理器介面系統之示意圖。

第7圖為本發明實施例一匯流排偵測與控制流程之示意圖。

50‧‧‧行動產業處理器介面系統

500‧‧‧主控端

502‧‧‧行動產業處理器介面匯流排

504‧‧‧從屬端

506‧‧‧匯流排偵測與控制裝置

508‧‧‧匯流排控制器

510‧‧‧多工器

CON‧‧‧控制訊號

LP‧‧‧預設訊號

TS‧‧‧傳輸訊號

RS‧‧‧接收訊號

Claims (28)

1. 一種匯流排偵測與控制方法，用於一行動產業處理器介面(Mobile Industry Processor Interface，MIPI)系統中，其中一主控端(host)透過一行動產業處理器介面匯流排耦接於一從屬端(slave)，該匯流排偵測與控制方法包含有：偵測該行動產業處理器介面匯流排及該主控端之狀態，以輸出一控制訊號；以及根據該控制訊號，輸出對應於一初始狀態之一預設訊號與該主控端輸出至該行動產業處理器介面匯流排之一傳輸訊號當中一者做為該從屬端之一接收訊號。
2. 如請求項1所述之匯流排偵測與控制方法，其另包含有：於偵測該行動產業處理器介面匯流排處於一錯誤狀態後，該控制訊號指示切換該從屬端之該接收訊號為對應於該初始狀態之該預設訊號。
3. 如請求項2所述之匯流排偵測與控制方法，其另包含有：於偵測該主控端進入該初始狀態後，該控制訊號指示切換該從屬端之該接收訊號為該主控端輸出至該行動產業處理器介面匯流排之該傳輸訊號。
4. 如請求項1所述之匯流排偵測與控制方法，其中該初始狀態為一LP11停止狀態。
5. 如請求項2所述之匯流排偵測與控制方法，其中該錯誤狀態係指該行動產業處理器介面匯流排發生衝突(contention)。
6. 如請求項2所述之匯流排偵測與控制方法，其中該錯誤狀態係指一傳輸計時器期滿(time out)。
7. 如請求項3所述之匯流排偵測與控制方法，其中偵測該主控端進入該初始狀態之步驟包含有：偵測該主控端輸出至該行動產業處理器介面匯流排之該傳輸訊號是否對應於該初始狀態。
8. 如請求項3所述之匯流排偵測與控制方法，其中偵測該主控端進入該初始狀態之步驟包含有：偵測該主控端所輸出之一觸發訊號指示該主控端進入該初始狀態。
9. 如請求項2所述之匯流排偵測與控制方法，其另包含有：該從屬端發出一監測訊號至該主控端，以通知該主控端進入該初始狀態。
10. 一種匯流排偵測與控制裝置，用於一行動產業處理器介面(Mobile Industry Processor Interface，MIPI)系統中，其中一主 控端(host)透過一行動產業處理器介面匯流排耦接於一從屬端(slave)，該匯流排偵測與控制裝置包含有：一匯流排控制器，用來偵測該行動產業處理器介面匯流排及該主控端之狀態，以輸出一控制訊號；以及一多工器，其一第一輸入端用來接收對應於一初始狀態之一預設訊號，一第二輸入端用來接收該主控端輸出至該行動產業處理器介面匯流排之一傳輸訊號，該多工器用來根據該控制訊號，輸出對應於該初始狀態之該預設訊號與該主控端輸出至該行動產業處理器介面匯流排之該傳輸訊號當中一者做為該從屬端之一接收訊號。
11. 如請求項10所述之匯流排偵測與控制裝置，其中於該匯流排控制器偵測該行動產業處理器介面匯流排處於一錯誤狀態後，該控制訊號指示該多工器切換該從屬端之該接收訊號為對應於該初始狀態之該預設訊號。
12. 如請求項11所述之匯流排偵測與控制裝置，其中於該匯流排控制器偵測該主控端進入該初始狀態後，該控制訊號指示該多工器切換該從屬端之該接收訊號為該主控端輸出至該行動產業處理器介面匯流排之該傳輸訊號。
13. 如請求項10所述之匯流排偵測與控制裝置，其中該初始狀態為一LP11停止狀態。
14. 如請求項11所述之匯流排偵測與控制裝置，其中該錯誤狀態係指該行動產業處理器介面匯流排發生衝突(contention)。
15. 如請求項11所述之匯流排偵測與控制裝置，其中該錯誤狀態係指一傳輸計時器期滿(time out)。
16. 如請求項12所述之匯流排偵測與控制裝置，其中該匯流排控制器偵測該主控端輸出至該行動產業處理器介面匯流排之該傳輸訊號是否對應於該初始狀態，以偵測該主控端是否進入該初始狀態。
17. 如請求項12所述之匯流排偵測與控制裝置，其中該匯流排控制器偵測該主控端所輸出之一觸發訊號指示該主控端進入該初始狀態。
18. 如請求項11所述之匯流排偵測與控制裝置，其中該從屬端發出一監測訊號至該主控端，以通知該主控端進入該初始狀態。
19. 一種行動產業處理器介面(Mobile Industry Processor Interface，MIPI)系統，包含有：一從屬端(slave)；一行動產業處理器介面匯流排；一主控端(host)，透過該行動產業處理器介面匯流排耦接於該 從屬端；以及一匯流排偵測與控制裝置，包含有：一匯流排控制器，用來偵測該行動產業處理器介面匯流排及該主控端之狀態，以輸出一控制訊號；以及一多工器，其一第一輸入端用來接收對應於一初始狀態之一預設訊號，一第二輸入端用來接收該主控端輸出至該行動產業處理器介面匯流排之一傳輸訊號，該多工器用來根據該控制訊號，輸出對應於該初始狀態之該預設訊號與該主控端輸出至該行動產業處理器介面匯流排之該傳輸訊號當中一者做為該從屬端之一接收訊號。
20. 如請求項19所述之行動產業處理器介面系統，其中於該匯流排控制器偵測該行動產業處理器介面匯流排處於一錯誤狀態後，該控制訊號指示該多工器切換該從屬端之該接收訊號為對應於該初始狀態之該預設訊號。
21. 如請求項20所述之行動產業處理器介面系統，其中於該匯流排控制器偵測該主控端進入該初始狀態後，該控制訊號指示該多工器切換該從屬端之該接收訊號為該主控端輸出至該行動產業處理器介面匯流排之該傳輸訊號。
22. 如請求項19所述之行動產業處理器介面系統，其中該初始狀態 為一LP11停止狀態。
23. 如請求項20所述之行動產業處理器介面系統，其中該錯誤狀態係指該行動產業處理器介面匯流排發生衝突(contention)。
24. 如請求項20所述之行動產業處理器介面系統，其中該錯誤狀態係指一傳輸計時器期滿(time out)。
25. 如請求項21所述之行動產業處理器介面系統，其中該匯流排控制器偵測該主控端輸出至該行動產業處理器介面匯流排之該傳輸訊號是否對應於該初始狀態，以偵測該主控端是否進入該初始狀態。
26. 如請求項21所述之行動產業處理器介面系統，其中該匯流排控制器偵測該主控端所輸出之一觸發訊號指示該主控端進入該初始狀態。
27. 如請求項20所述之行動產業處理器介面系統，其中該從屬端發出一監測訊號至該主控端，以通知該主控端進入該初始狀態。
28. 如請求項19所述之行動產業處理器介面系統，其中該匯流排偵測與控制裝置設置於該從屬端中。