TWI538425B - 藍牙介面的資料傳輸系統及傳輸方法 - Google Patents
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Description
本發明是有關於一種藍牙介面的資料傳輸系統及傳輸方法，且特別是有關於一種藍牙通用屬性協議的資料傳輸系統及傳輸方法。
隨著電子科技的進步，可攜式的消費性電子產品成為人們日常生活中的重要工具。而利用可攜式電子產品進行資訊的交換，是一種重要的功能，因此，如何提供穩定的近距離的無線資料傳輸系統成為一個重要的課題。
藍牙介面的傳輸系統是其中常用的一種無線傳輸介面。在習知的技術領域中，兩個相互傳輸資料的藍牙模組間並沒有回應的機制，因此，藍牙模組間的資料傳輸的可靠度會對應降低。舉例來說，當藍牙模組間進行高速率的資料傳輸動作時，主端藍牙模組會持續的進行資料的傳輸動作，一但從屬端藍牙模組的緩衝器寬間被填滿，會導致從屬端藍牙模組中未被處理的資料被覆蓋而消失的現象。造成資料傳輸的不可靠現象。
本發明提供一種藍牙介面的通用屬性協議資料傳輸系統以及傳輸方法，有效提升藍牙介面在高傳輸速率操作下的資料傳輸的穩定性。
本發明的藍牙介面的資料傳輸系統包括主端電子裝置以及從屬端電子裝置。主端電子裝置具有主端藍牙通用屬性協議傳輸模組(以下簡稱主端藍牙模組)，從屬端電子裝置具有從屬端藍牙通用屬性協議傳輸模組(以下簡稱從屬端藍牙模組)。其中，主端藍牙模組與從屬端藍牙模組間進行多數個特性元資訊傳收動作，其中特性元資訊指示主端藍牙模組以及從屬端藍牙模組中的多數個緩衝器尺寸資訊。主端藍牙模組以及從屬端藍牙模組間並分別透過主端啟動旗標以及從屬端啟動旗標來依據特性元資訊進行彼此間的資料傳輸動作。
本發明的藍牙介面的資料傳輸方法，包括透過主端電子裝置中的主端藍牙模組與從屬端電子裝置中的從屬端藍牙模組間進行多數個特性元資訊傳收動作，其中，特性元資訊指示主端藍牙模組以及從屬端藍牙模組中的多數個緩衝器尺寸資訊；並且，透過主端啟動旗標以及從屬端啟動旗標來依據特性元資訊進行主端藍牙模組以及從屬端藍牙模組間的資料傳輸動作。
基於上述，本發明透過在主端藍牙模組以及從屬端藍牙模組間進行特性元資訊的傳輸，並透過特性元資訊所指示的主端
藍牙模組以及從屬端藍牙模組中的緩衝器尺寸資訊，主端藍牙模組以及從屬端藍牙模組可以獲知彼此間的緩衝器的使用狀況，如此一來，主端藍牙模組以及從屬端藍牙模組在進行彼此間的資料傳輸動作時，可以針對待傳送的資料量的大小進行有效的控制，實現可靠性的資料傳輸。
為讓本發明的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。
100‧‧‧藍牙介面的資料傳輸系統
110‧‧‧主端電子裝置
120‧‧‧從屬端電子裝置
111、210‧‧‧主端藍牙模組
121、220‧‧‧從屬端藍牙模組
211、221‧‧‧應用層
212、222‧‧‧通用屬性協議棧(GATT)
213、223‧‧‧藍牙控制器
RBUF1、RBUF2‧‧‧接收資料緩衝器
TBUF1、TBUF2‧‧‧傳送資料緩衝器
2111、2211‧‧‧應用程式
S310~S320‧‧‧藍牙介面的資料傳輸步驟
圖1繪示本發明一實施例的藍牙介面的資料傳輸系統的示意圖。
圖2繪示本發明一實施例的藍牙介面的資料傳輸系統的實施方式的示意圖。
圖3繪是本發明一實施例的藍牙介面的資料傳輸方法的流程圖。
以下請參照圖1，圖1繪示本發明一實施例的藍牙介面的資料傳輸系統的示意圖。藍牙介面的資料傳輸系統100包括主端電子裝置110以及從屬端電子裝置120。主端電子裝置110以及從屬端電子裝置120分別具有主端藍牙模組111以及從屬端藍牙模
組112。其中主端藍牙模組111為主端藍牙通用屬性協議傳輸模組，從屬端藍牙模組112則為從屬端藍牙通用屬性協議傳輸模組。當主端電子裝置110以及從屬端電子裝置120間要進行資料傳輸動作時，其中的主端藍牙模組111與從屬端藍牙模組112間會進行多數個特性元資訊的交換動作。其中，所述的特性元資訊用來指示相關於主端藍牙模組111以及從屬端藍牙模組112中的緩衝器尺寸資訊。進一步來說，特性元資訊可用來記錄主端藍牙模組111與從屬端藍牙模組112中，用來暫存資料的緩衝器的使用狀態。而透過這些特性元資訊的傳輸動作，主端藍牙模組111可將其中的暫存器使用狀態告知從屬端藍牙模組112，相同的，從屬端藍牙模組112可將其中的暫存器使用狀態告知主端藍牙模組111。
具體來說明，在本發明一實施例中，特性元資訊分別指示主端藍牙模組111的主端最大接收緩衝器尺寸與主端歸還緩衝器尺寸以及從屬端藍牙模組112的從屬端最大接收緩衝器尺寸與從屬端歸還緩衝器尺寸。當主端藍牙模組111要對從屬端藍牙模組112進行資料的寫入動作時，主端藍牙模組111可接收由從屬端藍牙模組112傳至的從屬端最大接收緩衝器尺寸與從屬端歸還緩衝器尺寸等特性元資訊。主端藍牙模組111並依據從屬端最大接收緩衝器尺寸與從屬端歸還緩衝器尺寸以及主端已傳輸資料尺寸來進行從屬端可允許傳輸資料尺寸的計算。在此，主端已傳輸資料尺寸為主端藍牙模組111在此次寫入動作前所發生的已傳送至從屬端藍牙模組112的資料的大小，而從屬端歸還緩衝器尺寸
則為從屬端藍牙模組112中被應用程式釋出的緩衝器的大小。
其中，主端可允許傳輸資料尺寸=從屬端最大接收緩衝器尺寸-主端已傳輸資料尺寸+從屬端歸還緩衝器尺寸。
相對的，當要對主端藍牙模組111進行資料的寫入動作時，從屬端藍牙模組112可接收由主端藍牙模組111傳至的主端最大接收緩衝器尺寸與主端歸還緩衝器尺寸等特性元資訊。從屬端藍牙模組112並依據主端最大接收緩衝器尺寸與主端歸還緩衝器尺寸以及從屬端已傳輸資料尺寸來進行主端可允許傳輸資料尺寸的計算。在此，從屬端已傳輸資料尺寸為從屬端藍牙模組112在此次寫入動作前所發生的已傳送至主端藍牙模組111的資料的大小，而主端歸還緩衝器尺寸則為主端藍牙模組112中被應用程式釋出的緩衝器的大小。
其中，從屬端可允許傳輸資料尺寸=主端最大接收緩衝器尺寸-從屬端已傳輸資料尺寸+主端歸還緩衝器尺寸。
在另一方面，在本發明的藍牙介面的資料傳輸系統100中，主端藍牙模組111以及從屬端藍牙模組112間還包括啟動旗標的控制機制。其中，主端藍牙模組111以及從屬端藍牙模組112間的資料傳輸動作乃依據寫入彼此的啟動旗標來啟動。
具體來說明，在當主端藍牙模組111或從屬端藍牙模組112將資料傳送給對方時，除上述的需要先取得主端可允許傳輸資料尺寸或從屬端可允許傳輸資料尺寸外，還需要針對主端啟動旗標或從屬端啟動旗標進行寫入來啟動後續的資料寫入動作。這個
資料的寫入動作可以是通用屬性協議棧(General Attribute profile,GATT)資訊的寫入動作。也就是說，當主端藍牙模組111要對從屬端藍牙模組112進行資料寫入動作前，須先計算出從屬端藍牙模組112的從屬端可允許傳輸資料尺寸，並針對從屬端藍牙模組112的從屬端啟動旗標進行寫入來啟動後續的通用屬性協議棧資訊的寫入動作。並且，依據從屬端可允許傳輸資料尺寸，主端藍牙模組111可選擇小於或等於從屬端可允許傳輸資料尺寸的資料來進行寫入動作，如此一來，寫入至從屬端藍牙模組112的通用屬性協議棧資訊可以確保一定可被寫入至從屬端藍牙模組112的暫存器中。相對應的，原先儲存在從屬端藍牙模組112的暫存器中的資料也不會被複寫或排除，可以暫存在從屬端藍牙模組112的暫存器中以等待進行有效的處理。
與上述說明相類似的，當從屬端藍牙模組112要對主端藍牙模組111進行資料寫入動作前，這個資料的通知動作可以是通用屬性協議棧(General Attribute profile,GATT)資訊的通知動作(Notify)，須先計算出主端藍牙模組111的主端可允許傳輸資料尺寸，並針對主端藍牙模組111的主端啟動旗標進行寫入來啟動後續的通用屬性協議棧資訊的寫入動作。而依據主端可允許傳輸資料尺寸，從屬端藍牙模組112可選擇小於或等於主端可允許傳輸資料尺寸的資料來進行寫入動作，如此一來，寫入至主端藍牙模組112的通用屬性協議棧資訊可以確保一定可被寫入至主端藍牙模組111的暫存器中。相對應的，原先儲存在主端藍牙模組111
的暫存器中的資料也不會被複寫或排除，可以暫存在主端藍牙模組111的暫存器中以等待進行有效的處理。
附帶一提的，主端啟動旗標特性元之特性為通知或是指示，而從屬端啟動旗標特性元之特性為寫入或是寫入需求。
以下請參照圖2，圖2繪示本發明一實施例的藍牙介面的資料傳輸系統的實施方式的示意圖。其中，主端藍牙模組210與從屬端藍牙模組220間進行資料傳輸的動作。主端藍牙模組210中規劃有應用層211以及通用屬性協議棧(GATT)212，並建構有藍牙控制器213。藍牙控制器213中則建構傳送資料緩衝器TBUF1以及接收資料緩衝器RBUF1。相類似的，從屬端藍牙模組220中規劃有應用層221以及通用屬性協議棧(GATT)222，並建構有藍牙控制器223。藍牙控制器223中則建構傳送資料緩衝器TBUF2以及接收資料緩衝器RBUF2。
在動作的細節方面，在第一次的資料傳輸動作時，從屬端歸還緩衝器尺寸以及主端已傳輸資料尺寸可以視為等於0。主端藍牙模組210透過應用層211中的應用程式2111來讀取從屬端最大接收緩衝器尺寸的特性元資訊，並將對從屬端啟動旗標進行寫入以啟動對從屬端傳輸模組220的寫入動作。從屬端藍牙模組220則回應主端藍牙模組210的從屬端最大接收緩衝器尺寸的特性元資訊的讀取需求，並將從屬端最大接收緩衝器尺寸的特性元資訊傳送給主端藍牙模組210。而主端藍牙模組210則可依據從屬端最大接收緩衝器尺寸計算出從屬端可允許傳輸資料尺寸(從屬端最
大接收緩衝器尺寸等於從屬端可允許傳輸資料尺寸)。
接著，在計算出從屬端可允許傳輸資料尺寸後，主端藍牙模組210透過應用程式2111來告知GATT 212可允許寫入至從屬端藍牙模組220的資料大小後，透過GATT 212中設置的傳輸緩衝記憶體來將合適大小(小於從屬端可允許傳輸資料尺寸)的GATT資訊傳送至藍牙控制器213中的傳送資料緩衝器TBUF1中暫存。藍牙控制器213再依循藍牙通訊協議將傳送資料緩衝器TBUF1中的待傳送通用屬性協議棧資訊依序傳送至從屬端藍牙模組220的接收資料緩衝器RBUF2，並成為接收資料緩衝器RBUF2中的接收通用屬性協議棧資訊。
而在從屬端藍牙模組220中，藍牙控制器223則將資料緩衝器RBUF2中的接收通用屬性協議棧資訊上傳至GATT 222中，並轉由GATT 222將接收通用屬性協議棧資訊傳送至應用層221交由應用程式2211進行處理。
當應用程式2211針對接收通用屬性協議棧資訊進行處理時，完成處理的接收通用屬性協議棧資訊的部份或全部所佔去的接收資料緩衝器RBUF2可以被歸還。因此，應用程式2211會計算出從屬端歸還緩衝器尺寸，並將從屬端歸還緩衝器尺寸透過GATT 222來傳送至藍牙控制器223的傳送資料緩衝器TBUF2以成為待傳送通用屬性協議棧資訊。
接著，藍牙控制器223依循藍牙通訊協議將傳送資料緩衝器TBUF2中的待傳送通用屬性協議棧資訊(從屬端歸還緩衝器
尺寸)傳送至主端藍牙模組210的接收資料緩衝器RBUF1，並成為接收資料緩衝器RBUF1中的接收通用屬性協議棧資訊。
承上述，主端藍牙模組210則可依據從屬端最大接收緩衝器尺寸、從屬端歸還緩衝器尺寸以及傳輸過至從屬端藍牙模組220的主端已傳輸資料尺寸來更新從屬端可允許傳輸資料尺寸，並據以進行下一次的資料傳輸動作。
附帶一提的，在當主端藍牙模組210將對從屬端啟動旗標進行寫入以啟動對從屬端傳輸模組220的寫入動作後，從屬端傳輸模組220可產生一個寫入回應信號，並將寫入回應信號傳送給主端藍牙模組210以通知主端藍牙模組210寫入動作可以被進行。而主端藍牙模組210則可以依據上述的實施手段來進行接下來的資料傳輸動作。
在另一方面，從屬端傳輸模組220也可以將資料傳送至主端藍牙模組210，其中，資料傳輸的實施細節與上述實施方式的說明相類似，在此恕不多贅述。
請參照圖3，圖3繪是本發明一實施例的藍牙介面的資料傳輸方法的流程圖。其中，在步驟S310中，透過主端電子裝置中的主端藍牙模組與從屬端電子裝置中的從屬端藍牙模組間進行多數個特性元資訊傳收動作，其中，特性元資訊指示主端藍牙模組以及從屬端藍牙模組中的多數個緩衝器尺寸資訊；並且，在步驟S320中，透過主端啟動旗標以及從屬端啟動旗標來依據特性元資訊進行主端藍牙模組以及從屬端藍牙模組間的資料傳輸動作。
關於資料傳輸的實施細節在圖1及圖2的實施例時實施方式都有詳細的說明，以下恕不多贅述。
綜上所述，本發明透過在主端藍牙模組以及從屬端藍牙模組間進行特性元資訊的傳輸，並透過特性元資訊所指示的主端藍牙模組以及從屬端藍牙模組中的緩衝器尺寸資訊來計算出緩衝器的使用狀況，如此一來，主端藍牙模組以及從屬端藍牙模組在進行彼此間的資料傳輸動作時，可以針對待傳送的資料量的大小進行有效的控制，不會發生傳送過大的資料無法被儲存，或使緩衝器中未處理完成的資料被覆蓋等高風險的現象發生。如此一來，資料傳輸的效益與穩定性可以大幅的被提升。
100‧‧‧藍牙介面的資料傳輸系統
110‧‧‧主端電子裝置
120‧‧‧從屬端電子裝置
111‧‧‧主端藍牙模組
121‧‧‧從屬端藍牙模組
Claims (18)
- 一種藍牙介面的資料傳輸系統，包括：一主端電子裝置，具有一主端藍牙模組；以及一從屬端電子裝置，具有一從屬端藍牙模組，其中，該主端藍牙模組與該從屬端藍牙模組間進行多數個特性元資訊傳收動作，其中該些特性元資訊指示該主端藍牙模組以及該從屬端藍牙模組中的多數個緩衝器尺寸資訊，該主端藍牙模組以及該從屬端藍牙模組間並分別透過一主端啟動旗標以及一從屬端啟動旗標來依據該些特性元資訊進行彼此間的資料傳輸動作。
- 如申請專利範圍第1項所述的藍牙介面的資料傳輸系統，其中該些特性元資訊分別指示該主端藍牙模組的一主端最大接收緩衝器尺寸、一主端歸還緩衝器尺寸以及該從屬端藍牙模組的一從屬端最大接收緩衝器尺寸、一從屬端歸還緩衝器尺寸。
- 如申請專利範圍第2項所述的藍牙介面的資料傳輸系統，其中該主端藍牙模組依據該從屬端最大接收緩衝器尺寸、該從屬端歸還緩衝器尺寸以及一主端已傳輸資料尺寸來獲得該從屬端藍牙模組的一從屬端可允許傳輸資料尺寸。
- 如申請專利範圍第3項所述的藍牙介面的資料傳輸系統，其中該從屬端可允許傳輸資料尺寸等於該從屬端最大接收緩衝器尺寸減去該主端已傳輸資料尺寸加上該從屬端歸還緩衝器尺寸。
- 如申請專利範圍第2項所述的藍牙介面的資料傳輸系統， 其中該從屬端藍牙模組依據該主端最大接收緩衝器尺寸、該主端歸還緩衝器尺寸以及一從屬端已傳輸資料尺寸來獲得該主端藍牙模組的一主端可允許傳輸資料尺寸。
- 如申請專利範圍第5項所述的藍牙介面的資料傳輸系統，其中該主端可允許傳輸資料尺寸等於該主端最大接收緩衝器尺寸減去該從屬端已傳輸資料尺寸加上該主端歸還緩衝器尺寸。
- 如申請專利範圍第1項所述的藍牙介面的資料傳輸系統，其中該主端啟動旗標包括主端寫入旗標以及主端寫入需求旗標，該從屬端啟動旗標包括從屬端寫入旗標以及從屬端寫入需求旗標。
- 如申請專利範圍第1項所述的藍牙介面的資料傳輸系統，其中各該主端藍牙模組以及該從屬端藍牙模組包括：一藍牙控制器，具有一傳送資料緩衝器以及一接收資料緩衝器，該傳送資料緩衝器用以暫存要被傳送出的一待傳送通用屬性協議棧資訊，該接收資料緩衝器用以暫存接收到的一接收通用屬性協議棧資訊。
- 如申請專利範圍第1項所述的藍牙介面的資料傳輸系統，其中該主端藍牙模組透過執行一主端應用程式來進行一第一部份的該些特性元資訊的傳輸動作，該從屬端藍牙模組透過執行一從屬端應用程式來進行一第二部份的該些特性元資訊的傳輸動作。
- 如申請專利範圍第8項所述的藍牙介面的資料傳輸系統，其中該主端藍牙模組透過該主端應用程式來設定該從屬端啟 動旗標，該從屬端藍牙模組透過該從屬端應用程式來設定該主端啟動旗標。
- 一種藍牙介面的資料傳輸方法，包括：透過一主端電子裝置中的一主端藍牙模組與一從屬端電子裝置中的一從屬端藍牙模組間進行多數個特性元資訊傳收動作，其中該些特性元資訊指示該主端藍牙模組以及該從屬端藍牙模組中的多數個緩衝器尺寸資訊；以及透過一主端啟動旗標以及一從屬端啟動旗標來依據該些特性元資訊進行該主端藍牙模組以及該從屬端藍牙模組間的資料傳輸動作。
- 如申請專利範圍第11項所述的藍牙介面的資料傳輸方法，其中該些特性元資訊分別指示該主端藍牙模組的一主端最大接收緩衝器尺寸、一主端歸還緩衝器尺寸以及該從屬端藍牙模組的一從屬端最大接收緩衝器尺寸、一從屬端歸還緩衝器尺寸。
- 如申請專利範圍第12項所述的藍牙介面的資料傳輸方法，其中透過該主端啟動旗標以及該從屬端啟動旗標來依據該些特性元資訊進行該主端藍牙模組以及該從屬端藍牙模組間的資料傳輸動作的步驟包括：依據該從屬端最大接收緩衝器尺寸、該從屬端歸還緩衝器尺寸以及一主端已傳輸資料尺寸來獲得該從屬端藍牙模組的一從屬端可允許傳輸資料尺寸。
- 如申請專利範圍第13項所述的藍牙介面的資料傳輸方 法，其中該從屬端可允許傳輸資料尺寸等於該從屬端最大接收緩衝器尺寸減去該主端已傳輸資料尺寸加上該從屬端歸還緩衝器尺寸。
- 如申請專利範圍第12項所述的藍牙介面的資料傳輸方法，其中透過該主端啟動旗標以及該從屬端啟動旗標來依據該些特性元資訊進行該主端藍牙模組以及該從屬端藍牙模組間的資料傳輸動作的步驟包括：依據該主端最大接收緩衝器尺寸、該主端歸還緩衝器尺寸以及一從屬端已傳輸資料尺寸來獲得該主端藍牙模組的一主端可允許傳輸資料尺寸。
- 如申請專利範圍第15項所述的藍牙介面的資料傳輸方法，其中該主端可允許傳輸資料尺寸等於該主端最大接收緩衝器尺寸減去該從屬端已傳輸資料尺寸加上該主端歸還緩衝器尺寸。
- 如申請專利範圍第11項所述的藍牙介面的資料傳輸方法，其中透過該主端電子裝置中的該主端藍牙模組與該從屬端電子裝置中的該從屬端藍牙模組間進行該些特性元資訊傳收動作的步驟包括：透過執行一主端應用程式來進行一第一部份的該些特性元資訊的傳輸動作；以及透過執行一從屬端應用程式來進行一第二部份的該些特性元資訊的傳輸動作。
- 如申請專利範圍第17項所述的藍牙介面的資料傳輸方 法，其中更包括：提供該主端藍牙模組透過該主端應用程式來設定該從屬端啟動旗標；以及提供該從屬端藍牙模組透過該從屬端應用程式來設定該主端啟動旗標。
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