数据传输方法与系统

摘要

本发明为一种数据传输方法，适用于一主装置与一从装置，包括传送一模式信号至该从装置，该模式信号包含至少一个位；以及传送一串行数据于该第一装置与该第二装置间，其中，该串行数据的长度根据该模式信号决定。

权利要求

1.一种数据传输方法，应用于一数据传输系统，该数据传输系统包括一第一装置与一第二装置，该方法包括：传送一时钟信号，用于同步该第一装置与该第二装置；

由该第一装置传送一模式信号至该第二装置，该模式信号用于表示该第一装置与该第二装置间的一传输模式；

根据该时钟信号，传送一控制信号至该第二装置，该控制信号的长度根据该模式信号决定，其中，当该传输模式为一第一传输模式时，该控制信号包含m个位，用于表示一存储地址，及当该传输模式为一第二传输模式时，该控制信号包含n个位，用于表示一缓冲器是否填满数据，其中，m大于n；

根据该时钟信号，传送一串行数据于该第一装置与该第二装置间，其中，该数据的长度根据该传输模式决定；

当该传输模式为第一模式时，根据该存储地址，将串行数据存储至该第一装置或该第二装置；

当该传输模式为第二模式时，若该控制信号表示该缓冲器已填满数据，则停止将串行数据写入至该缓冲器中；以及当该传输模式为第二模式时，若该控制信号表示该缓冲器未填满数据，则持续将串行数据写入至该缓冲器中。

2.如权利要求1所述的数据传输方法，还包括：

由该第二装置传送一响应信号至该第一装置，用于通知该第二装置已接收到该控制信号。

3.如权利要求1所述的数据传输方法，还包括：

当该传输模式为第二模式时，第一装置持续将数据传输至第二装置，或是持续自第二装置接收数据，无须等到收到响应信号后再传输下一笔数据，以加快数据传输的速度。

4.一种数据传输系统，包括：

一第一装置；

一第二装置，具有一缓冲器及一存储单元；以及

一数据线，用于传递一比特流于该第一装置与该第二装置之间，该比特流包括：一第一数据段，包含至少一个位，用于表示该第一装置与该第二装置间的一传输模式；

一第二数据段，包含至少一个位，其中，当该传输模式为一第一传输模式时，该第二数据段包含m个位，用于表示该存储单元的地址，及当该传输模式为一第二传输模式时，该第二数据段包含n个位，用于表示该缓冲器是否填满数据，其中，m大于n；以及一数据数据段，位于该第一数据段之后，用于传送一串行数据至该第一装置或该第二装置，该串行数据的长度根据该传输模式决定，其中，当该传输模式为第一模式时，根据该存储地址，将串行数据存储至该第一装置或该第二装置；

其中，当该传输模式为第二模式时，若该第二数据段表示该缓冲器已填满数据，则停止将串行数据写入至该缓冲器中；以及其中，当该传输模式为第二模式时，若该第二数据段表示该缓冲器未填满数据，则持续将串行数据写入至该缓冲器中。

5.如权利要求4所述的数据传输系统，其中，该比特流更包含一第三数据段，位于该第一数据段及该第二数据段间，且包括至少一个位，用于表示读/写状态。

6.如权利要求4所述的数据传输系统，其中，该比特流更包含一第三数据段，位于该第二数据段及该数据数据段间，且包括至少一个位，用于表示一响应信号，其中，该响应信号由该第二装置传送给该第一装置。

7.如权利要求4所述的数据传输系统，还包含一时钟信号线，耦接该第一装置与该第二装置，用于传送一时钟信号，借以同步该第一装置与该第二装置。

8.如权利要求4所述的数据传输系统，其中，当该传输模式为第二模式时，第一装置持续将数据写入到第二装置的缓冲器，或是持续自第一装置的一缓冲器中读取数据，无须等到收到响应信号后再接收下一笔数据。

说明书

数据传输方法与系统

技术领域

[0001] 本发明涉及一种数据传输方法，特别是涉及一种串行数据传输方法。

背景技术

[0002] 在电子领域中，两个不同电子装置在做数据的传输时，就必须要有适合的数据传输方法，让数据能在两个电子装置之间同步，且数据的格式能符合两种电子装置的规范。一般来说，数据传输方法有平行数据传输方法与串行数据传输方法。平行数据传输方法的优点在于能提供较大的带宽，但较不适用在高频的环境下使用。而串行数据传输方法的优点为适用在高频的环境下，惟其能提供的带宽较小。

[0003] 随着科技的进步，数据传输速率的要求也越来越高，现有的平行数据传输方法虽然可以提供较大的带宽，但是在数据传输速率提升下，容易因为高频的影响而造成数据传输的错误，而串行数据传输方法便可利用高频方式来提升其数据传输速率。且串行数据传输方法利用分时多任务的方法，因此所需的信号线较少，方便电路设计且可以节省成本。

发明内容

[0004] 本发明的一实施例为一种数据传输方法，适用于一主装置(host)与一从装置(slave)间的数据传输。该方法包括：传送一模式信号至该从装置，该模式信号包含至少一个位，以及传送一串行数据于该第一装置与该第二装置间，该串行数据的长度根据该模式信号决定。

[0005] 本发明的另一实施例为一种数据传输方法，适用于一主装置(host)与一从装置(slave)间的数据传输。该方法包括：传送一时钟信号，用于同步该第一装置与该第二装置；传送一模式信号，用于表示该第一装置与该第二装置间的一传输模式；根据该时钟信号，传送一控制信号至该第二装置，该控制信号的长度根据该模式信号决定，其中，当该传输模式为一第一传输模式时，该控制信号包含m个位，用于表示一存储地址，及当该传输模式为一第二传输模式时，该控制信号包含n个位，用于表示一缓冲器是否填满数据，其中，m大于n；根据该时钟信号，传送一控制信号至该第二装置，该控制信号的长度根据该模式信号决定；当该传输模式为第一模式时，根据该存储地址，将串行数据存储至该第一装置或该第二装置；当该传输模式为第二模式时，若该控制信号表示该缓冲器已填满数据，则停止将串行数据写入至该缓冲器中；以及当该传输模式为第二模式时，若该控制信号表示该缓冲器未填满数据，则持续将串行数据写入至该缓冲器中。在此实施例中，该控制信号可包含m个位，用于表示一寄存器地址，或包含n个位，用于表示一缓冲器是否填满数据。

[0006] 本发明的另一实施例为一种数据传输系统，包括一主装置、一从装置、以及一数据线，用于传递一比特流(bitstream)于该主装置与该从装置之间。该比特流包括一第一数据段、一第二数据段以及一数据数据段。该第一数据段(segment)，包含至少一个位，用于表示一传输模式。该第二数据段，包含至少一个位，当该传输模式为一第一传输模式时，该第二数据段包含m个位，用于表示一寄存器的地址，及当该传输模式为一第二传输模式时，该第二数据段包含n个位，用于表示一缓冲器是否填满数据。该数据数据段，位于该第一数据段之后，用于传送一串行数据至该主装置或该从装置。该串行数据的长度根据该传输模式决定。其中，当该传输模式为第一模式时，根据该存储地址，将串行数据存储至该主装置或该从装置。其中，当该传输模式为第二模式时，若该第二数据段表示该缓冲器已填满数据，则停止将串行数据写入至该缓冲器中。其中，当该传输模式为第二模式时，若该第二数据段表示该缓冲器未填满数据，则持续将串行数据写入至该缓冲器中。

附图说明

[0007] 图1是根据本发明的一数据传输系统的一实施例的示意图。

[0008] 图2是根据本发明的数据传输方法所使用的一数据格式的示意图。

[0009] 图3是根据本发明的一数据传输系统的另一实施例的示意图。

[0010] 图4是根据本发明的数据传输系统所使用的比特流格式的示意图。

[0011] 附图符号说明

[0012] 11、31-主装置

[0013] 12、32-从装置

[0014] 13、33-时钟信号线

[0015] 14、34-数据线

[0016] 21、43a、43b-第一字段

[0017] 22、44a、44b-第二字段

[0018] 23、45a、45b-第三字段

[0019] 24、46a、46b-第四字段

[0020] 25、47a、47b-第五字段

[0021] 26-第六字段

[0022] 35-读取缓冲器

[0023] 36-写入缓冲器

[0024] 37-第一元件

[0025] 38-第二元件

[0026] 41、42-比特流。

具体实施方式

[0027] 图1为根据本发明的一串行数据传输系统的一实施例的示意图。串行数据传输系统包括主装置(Host)11、从装置(Slave)12、时钟信号线13以及数据线14。时钟信号线13耦接主装置11的时钟输出端SCK与从装置12的时钟输入端CLK。数据线14耦接主装置11的数据传输端data_M与从装置12的数据传输端data_S。主装置11通过时钟信号线13传送一时钟信号至从装置12，使得主装置11与从装置12间的数据传输可以同步。当主装置11与从装置12同步后，主装置11通过数据线14传递一比特流(bitstream)与从装置12进行数据传输的动作。比特流包括多个数据段(segment)或字段(data field)，如一第一数据段、一第二数据段以及一数据数据段。第一数据段可由主装置11发出，包含至少一个位，用于表示一模式状态。第二数据段包含了至少一个位，用于表示数据数据段的数据是要写入从装置12或是自从装置12中读取。举例来说，可利用一个位表是写入/读取状态，譬如说其值为0的话，从装置12就可知道数据数据段的数据是要写入从装置12，其值为1的话，从装置12就可知道数据数据段的数据是自从装置12中读取。在另一实施例中，可利用多个位来定义不同的读取与写入方式。第三数据段更包含至少一个位，用于表示该从装置
12的一存储单元，如内存，或是该从装置12的一写入缓冲器的状态，主装置11更可根据该状态信号判断是否可对该从装置12写入数据。在不同模式状态下，第三数据段亦可表示主装置11中的一存储单元或是从装置12中的一存储单元的地址，或是主装置11中的一存储单元或是从装置12中的一存储单元的状态或是表示一指令(instruction)。举例来说，第三数据段包含了一内存地址，用于表示从主装置11写入从装置12的数据要存储在从装置
12的一存储装置的地址，也可以是表示从主装置11写入从装置12的数据是位于主装置中
11的存储装置的地址。当主装置11要对从装置12进行写入动作时，数据数据段由主装置
11输出并写入从装置12。当主装置11要对从装置12进行读取动作时，数据数据段由从装置12输出并写入主装置11。数据数据段，位于该第三数据段之后，且位于该数据数据段的数据的格式可根据该第一数据段决定。

[0028] 图2为根据本发明的数据传输方法所使用的一数据格式的示意图。第一字段21包含至少一位，可由一主装置所发出，作为一模式信号，用于表示一模式状态。第二字段22包含至少一位，作为一读取/写入(R/W)信号，用于表示主装置对从装置执行一写入动作或一读取动作。第二字段22亦可利用多个位来表示不同的写入动作或读取动作。第三字段23包含至少一位，作为一控制信号。在本实际例中，控制信号可能只包含一个位，用于表示该从装置或该主装置中的一存储装置的状态。在另一实施例中，控制信号可能包括多个位，用于表示主装置的一个命令，从装置则根据该控制信号所表示的命令进行对应的动作。在另一实施例中，控制信号可能包括多个位，用于表示一内存地址，该内存地址可能为主装置写入从装置的数据要存储在从装置的一存储装置的起始地址，也可以是从主装置写入从装置的数据是位于主装置中的一存储装置的地址。第四字段24包含至少一位，由从装置发出，作为一响应(acknowledge)信号。当从装置接收到主装置发出的控制信号后，从装置发出响应信号并回传给主装置，用于通知主装置其已收到控制信号。在此实施例中，响应信号的位的值可为“1”或“0”。在另一实施例中，从装置可在响应信号中加入其它信号，如表示从装置的存储装置的状态信号，并回传给主装置。第五字段包含多个位，用于表示一串行数据信号，该数据的格式可根据该第一字段21中的模式信号决定。在另一实施例中，该数据的格式还根据该第三字段23中的控制信号决定。

[0029] 在另一实施例中，还包括一第六字段26，其包含至少一位，用于表示一中断信号INT，该中断信号INT由从装置发出。当主装置收到中断信号INT时，表示此时为从装置处于主动模式，由从装置控制数据传输。若主装置没收到中断信号INT时，表示此时为主装置处于主动模式，由主装置控制数据传输。在一实施例中，主装置可为一具有数据处理及计算功能的电子装置，如：计算机或个人数字助理等，从装置可能为一数据存取装置，如：数字相机、网络相机或脉搏、心跳读取机、或硬盘等。当电子装置与数据存取装置电性连接时，电子装置会先检测数据存取装置是否有输出中断信号INT，若无，则数据存取装置受控于电子装置。当电子装置与数据存取装置之间无数据需要传输时，电子装置可输出控制信号给数据存取装置，使该数据存取装置进入一睡眠模式(sleeping mode)，以节省耗电。电子装置先检测到数据存取装置输出中断信号INT，则此时为从装置主动模式，由数据存取装置主控与电子装置之间的数据传输。因为电子装置可能会内建有休眠模式或睡眠模式，因此数据存取装置可在从装置主动模式时输出一控制信号，用于唤醒电子装置，达到唤醒动作(wake-up)。在另一实施例中，数据存取装置可藉由远程遥控，通过网络来唤醒电子装置。

[0030] 图3为根据本发明的一数据传输系统的另一实施例的示意图。数据传输系统包括主装置(Host)31、从装置(Slave)32、时钟信号线33以及数据线34。时钟信号线33耦接主装置31的时钟输出端SCK与从装置32的时钟输入端CLK。数据线34耦接主装置31的数据传输端data_M与从装置32的数据传输端data_S。主装置31通过时钟信号线33传送一时钟信号至从装置32，使得主装置31与从装置32同步。当主装置31与从装置32同步后，主装置31通过数据线34传递一比特流(bitstream)与从装置32进行数据传输的动作。主装置31包含一第一元件37及一读取缓冲器(buffer)35。从装置32包括一第二元件38及一写入缓冲器(buffer)36。在本实施例中，主装置31与从装置32之间的数据传输方式具有两种模式，一种为正常传输模式(以下称第一模式)，另一种为快速传输模式(以下称第二模式)。为说明这两种不同模式的数据格式，请参考图4。

[0031] 比特流41为第一模式下，主装置31与从装置32之间的数据传输所使用的比特流。第一字段43a具有一位，当该位的值为0时表示此时主装置31与从装置32之间以第一模式传输数据。当该位的值为1时表示此时主装置31与从装置32之间以第二模式传输数据，其所使用的比特流如比特流42所示。第二字段44a存储一读取/写入(R/W)位，用于表示主装置31对从装置32执行一写入动作或一读取动作。当该位值为0时表示主装置31对从装置32执行一写入动作，当该位值为1时表示主装置31对从装置32执行一读取动作。第三字段45a存储13位的寄存器地址。举例来说，当主装置31对从装置32执行一写入动作时，主装置31先将数据写入到写入缓冲器36中，再将数据写入地址告诉从装置32，从装置32就会根据该写入地址自写入缓冲器36中将数据写入到第二元件38的一寄存器中。在一实施例中，第二元件38可以例如是一LED元件，主装置31可藉由写入动作，将数据写入LED的一寄存器地址中，藉以控制LED的闪烁动作。另外，当主装置31对从装置32执行一读取动作时，从装置32可能先将数据写入到读取缓冲器35中，再将数据读取地址告诉主装置31，主装置31就会根据该读取地址自读取缓冲器35中将数据写入到第一元件37的一寄存器中。第四字段46a包含至少一位，用于表示一响应信号ACK，当从装置32接收到主装置31发出的寄存器地址后，产生响应信号ACK回传给主装置31。第五字段47a包含多个位，用于表示传递的数据，其中，该数据的格式可根据该第一字段43a中的模式信号决定。

[0032] 比特流42为第二模式下，主装置31与从装置32之间的数据传输所使用的比特流。第一字段43b具有一位，当该位的值为1时表示此时主装置31与从装置32之间以第二模式传输数据。第二字段44b存储一读取/写入(R/W)位，用于表示主装置31对从装置32执行一写入动作或一读取动作。当该位值为0时表示主装置31对从装置32执行一写入动作，当该位值为1时表示主装置31对从装置32执行一读取动作。第三字段45b包含一状态位，用于表示读取缓冲器35或写入缓冲器36是否还有空间存储数据。换言之，若读取缓冲器35或写入缓冲器36已经填满数据，则该状态位的值为1，反之则为0。举例来说，当主装置31对从装置32执行一快速写入动作时，主装置31若检测到该状态位的值为0，则持续将数据写入到写入缓冲器36中，直到该状态位的值为1才停止。此时，从装置32亦持续从写入缓冲器36将数据读取到第二元件38。在本实施例中，写入缓冲器36每传一笔数据给第二元件38后，就会清除该笔数据，用于空下存储空间接收主装置31传送的数据。当主装置31对从装置32执行一快速读取动作时，从装置32若检测到该状态位的值为0，则持续将数据写入到读取缓冲器35中，直到该状态位的值为1才停止。此时，主装置31亦持续从读取缓冲器35将数据写入到第一元件37。在本实施例中，读取缓冲器35每传一笔数据给第一元件37后，就会清除该笔数据，用于空下存储空间接收从装置32传送的数据。第四字段46b包含至少一位，用于表示一响应信号ACK，当从装置32接收到主装置31发出的状态位后，产生响应信号ACK回传给主装置31。第五字段47b包含多个位，用于表示存储传递的数据，其中，该数据的格式可根据该第一字段43b中的模式信号决定。一般的传输中，如第一模式，从装置32在接收到一笔数据后会回传一个响应信号ACK给主装置31，主装置
31才会传送下一笔数据至从装置32。但在本实施例中，主装置31持续将数据写入到写入缓冲器36，或是持续自读取缓冲器35中读取数据，无须等到收到响应信号后再接收下一笔数据，以加快数据传输的速度。

[0033] 虽然本发明已以具体实施例揭露如上，然其仅为了易于说明本发明的技术内容，而并非将本发明狭义地限定于该实施例，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此，本发明的保护范围当视本发明的申请专利范围所界定者为准。