可程序化信号传输方法与流程

文档序号:15271564发布日期:2018-08-28 22:29阅读:104来源:国知局

本发明涉及一种可程序化信号传输方法,特别涉及一种用于多个电路板之间的信号传输方法。



背景技术:

在信息处理技术的演进下,大量的数据可以通过传输线在电路板与电路板之间传递,藉以达到数据输入、输出或控制的目的。在现有的技术中,电路板和电路板之间传输信号的方式是直接将信号来源的电路板电性连接至信号目的地的电路板,藉以让电路板与电路板之间达到信号沟通和传递的目的。

随着信息处理的量越来越大,电路板上的电路元件和处理的功能也越来越多。以往现有的技术方式,在功能增加或传递的信号增加时,往往需要藉由增加电路板的接脚数量和传输线的数量,才能满足扩增的功能和增加的信号。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种可程序化信号传输方法,藉以解决现有技术中需要增加电路板的接脚数量和传输线的数量,才能满足扩增功能或增加信号的问题。

本发明所揭露的可程序化信号传输方法,适用于多个电路板及多个传输线。可程序化信号传输方法包括一个电路板依据第一转换信号选择多个输出信号其中之一。一个电路板依据配置信号,自其中一个接脚输出已选择的输出信号至接脚电性连接的传输线。一个传输线传输输出信号至电性连接于传输线的每一个电路板。每一个电路板依据配置信号自其中一个接脚,选择性地接收或忽略传输线上的输出信号。已选择接收输出信号的电路板依据第二转换信号,设定输出信号的传输通道。

根据上述本发明所揭露的可程序化信号传输方法,可以藉由程序化的第一转换信号及第二转换信号来选择要输出的信号及信号要传达的目的,并藉由配置信号来配置传输信号的传输线,使得电路板之间可以更有效率地来传输信号。藉此,新增的功能或新增加的信号,就可以通过程序化的传输方式来互相沟通,不需要再增加电路板接脚的数量及传输线的数量,使得电路板之间可以沟通的内容更为多元有弹性。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述,但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1是根据本发明一实施例所绘示之多个电路板电性连接至传输线的示意图;

图2是根据本发明一实施例所绘示之传输模块的示意图;

图3是根据本发明一实施例所绘示之接收模块的示意图;

图4是根据本发明一实施例所绘示之可程序化信号传输方法的步骤流程图;

图5是根据本发明另一实施例所绘示之可程序化信号传输方法的步骤流程图;

图6是根据本发明再一实施例所绘示之可程序化信号传输方法的步骤流程图;

图7是根据本发明又一实施例所绘示之可程序化信号传输方法的步骤流程图。

其中,附图标记

1电路板

10传输模块

101多工器

103延迟器

105算术逻辑器

107编码器

108、123正反器

109、121缓冲器

12接收模块

125解多工器

127编码器

tr1、tr2、tr3传输线

pin1、pin2、pin3接脚

f0第一强制信号

f1第二强制信号

具体实施方式

以下在实施方式中详细叙述本发明的详细特征以及优点,其内容足以使任何熟习相关技艺者了解本发明的技术内容并据以实施,且根据本说明书所揭露的内容、权利要求范围及附图,任何熟习相关技艺者可轻易地理解本发明相关的目的及优点。以下的实施例进一步详细说明本发明的观点,但非以任何观点限制本发明的范畴。

请参照图1,图1是根据本发明一实施例所绘示的多个电路板电性连接至传输线的示意图,如图1所示,多个电路板电性连接于多个传输线上。以三个电路板1和三个传输线tr1、tr2、tr3为例来说,每一个电路板1具有接脚pin1、接脚pin2和接脚pin3,且每一个电路板1的接脚pin1电性连接传输线tr1,每一个电路板1的接脚pin2电性连接传输线tr2,每一个电路板1的接脚pin3电性连接传输线tr3。传输线的数量通常与电路板1的接脚数量匹配,但不以此为限。传输线例如是缆线(cable)、机壳上的走线(trace)或其他合适传输信号的元件。多个电路板通过多个传输线来传输信号进行沟通,例如其中一个电路板输出信号来控制其他电路板、群组部分的电路板来共同产生测试信号或进行其他以信号沟通的动作,本实施例不予限制。

电路板1的每一个接脚具有传输模块10和接收模块12。更具体地来说,电路板1的接脚pin1藉由传输模块10来输出电路板1的信号,并藉由接收模块12来接收传输线上的信号。例如传输模块10输出的信号传递至传输线tr1上,传输线tr1上的信号也可以传递至接收模块12。接脚pin2及接脚pin3的传输模块10和接收模块12以此类推,不再赘述。电路板1的每一个传输模块10具有多个输入端,多个输入端分别电性连接至电路板1内的其他电路元件,用以接收其他电路元件产生的输出信号。在实务上,不同电路元件产生的输出信号,或是同一电路元件不同输出端产生的输出信号皆不一定相同。换言之,每一个输出信号的类型、用途、定义或传输的目的地不同,本实施例不予限制。

于一个实施例中,传输模块10和接收模块12例如以可程序化闸阵列(field-programmablegatearray,fpga)、复杂可程序逻辑装置(complexprogrammablelogicdevice,cpld)或其他可程序化实现逻辑电路的电路元件。请参照一并参照图1及图2,图2是根据本发明一实施例所绘示的传输模块的示意图,如图2所示,传输模块10例如具有多工器(multiplexer)101、延迟器103、算术逻辑器(arithmeticlogicunit,alu)105、编码器107、正反器108及缓冲器109。多工器101电性连接电路板1中的其他电路元件,用以依据第一转换信号从多个输出信号中,选择一个输出信号。延迟器103用以依据延迟调整信号来延迟已选择的输出信号。在实务上,由于多工器101接收到电路板1内部其他电路元件提供的输出信号时,其他电路板还在执行其他的信号传输,或是其他电路板还没准备好要接收电路板1输出的信号。因此,延迟器103会依据延迟调整信号指示延迟的时间,例如等待一个或多个时脉周期或等待其他类型时间长度,再触发多工器101将已延迟的输出信号输出至算术逻辑器10,但不限制多工器101一定要延迟将输出信号输出至算术逻辑器10。

算术逻辑器105接收多工器101输出的输出信号,例如已延迟的输出信号。算术逻辑器105依据逻辑选择信号,选择性地对已延迟的输出信号与第一数据信号进行逻辑运算。也就是说,当算术逻辑器105依据逻辑选择信号,不将已延迟的输出信号和第一数据信号进行逻辑运算时,算术逻辑器105直接输出已延迟的输出信号。当算术逻辑器105依据逻辑选择信号,对已延迟的输出信号和第一数据信号进行逻辑运算时,算术逻辑器105输出已与第一数据信号逻辑运算后的输出信号。第一数据信号例如是电路板1中其他接脚接收到的信号、另一个电路元件产生的信号或其他可能的信号,本实施例不予限制。逻辑运算例如以是逻辑补数(not)、逻辑乘法(and)、逻辑加法(or)或这些运算逻辑组合成的逻辑,将输出信号与第一数据信号组合。

编码器107用以依据第一控制信号,产生第一强制信号f0和致能信号。算术逻辑器105依据第一强制信号f0,选择性地输出逻辑运算信号、逻辑高电位或逻辑低电位。具体来说,当编码器107未输出第一强制信号f0至算术逻辑器105时,算术逻辑器105依据逻辑选择信号,选择性地输出逻辑运算信号,逻辑运算信号亦即已逻辑运算后的输出信号或未进行逻辑运算的输出信号。当编码器107输出第一强制信号f0至算术逻辑器105时,第一强制信号f0例如为高电位或低电位。当第一强制信号f0为低电位时,算术逻辑器105输出逻辑低电位。当第一强制信号f0为高电位时,算术逻辑器105输出逻辑高电位。换言之,第一强制信号f0是用以控制算术逻辑器105输出逻辑运算信号、逻辑高电位或逻辑低电位。

正反器108接收算术逻辑器105输出的信号,亦即接收已逻辑运算后的输出信号、未逻辑运算的输出信号、逻辑低电位和逻辑高电位其中之一,并于第一时脉致能信号触发时,将接收到的信号输出至缓冲器109。缓冲器109依据编码器107产生的致能信号选择性地输出从正反器108接收到的信号至传输线,或不输出从正反器108接收到的信号,而将传输线设定为电性高阻态(highresistancestate,hrs)。

另一方面,电路板1依据配置信号,选择将已选择的输出信号从特定的接脚输出,并通过接脚电性连接的传输线,将输出信号传输至每一个电路板电性连接于传输线的接脚来接收输出信号。当电路板依据配置信号选择要输出信号的接脚时,每一个接脚的致能信号就会控制缓冲器109是否要输出从正反器108接收到的信号。也就是说,当接脚被选择要输出信号时,接脚的缓冲器就会被致能信号致能,来输出从正反器108接收到的信号至传输线,将传输线设定为正反器108输出的信号。当接脚不被选择输出信号时,接脚的缓冲器就不会被致能信号致能,缓冲器109不会输出从正反器108接收到的信号至传输线,亦即将传输线设定为电性高阻态。在实务上,当传输线上其中一个电路板输出信号时,其他电路板会将此传输线设定为电性高阻态,以避免多个电路板,甚至是所有电路板同时间对同一条传输线输出,造成传输线损坏的情形。

于图2的示例中,传输模块10是以多工器101、延迟器103、算术逻辑器105、编码器107、正反器108及缓冲器109来实现,但图2的示例仅为方便说明之用,本实施例实际上并不限制传输模块10的电路架构。于其他实施例中,传输模块10亦可以其他电路或取消部分元件来实现,例如取消延迟器103或以其他控制方式取代编码器107控制算术逻辑器105及缓冲器109,本实施例不予限制。

接下来,请一并参照图1及图3,图3是根据本发明一实施例所绘示的接收模块的示意图,如图3所示,接收模块12具有缓冲器121、正反器123、解多工器(demultiplexer)125及编码器127。缓冲器121依据配置信号来接收传输线上的信号。也就是说,当多个电路板中的其中一个电路板依据配置信号,从特定接脚的传输模块10和传输线来传输已选择的输出信号时,每一个电路板电性连接于特定传输线的接脚就会由接收模块12来接收传输线上的输出信号,亦即接收模块12的缓冲器121依据配置信号接收到传输线上的信号。由于接收模块12的缓冲器121是于传输线上有输出信号时,接收到输出信号,接收模块12是被动的接收到输出信号,因此,当输出信号是由其中一个电路板1的传输模块10输出时,同一个电路板的接收模块也会接收到输出信号,但不以此为限。

接着,接收模块12的正反器123于第二时脉致能信号触发时,将输出信号输出至解多工器125。解多工器125依据第二转换信号,设定输出信号的传输通道。传输通道是接收模块12电性连接至电路板1其他元件的通道。接收模块12藉由设定输出信号的传输通道,可以将输出通道传输至电路板1中特定的电路元件,将输出信号提供给特定的电路元件使用。换言之,第二转换信号定义了输出信号的类型、用途和传输目的地,解多工器125依据第二转换信号将输出信号传输至特定的电路元件,让特定的电路元件可以依据输出信号进行运作。

编码器127用以依据第二控制信号,产生第二强制信号f1。解多工器125依据第二强制信号f1,选择性地以逻辑高电位和逻辑低电位其中之一设定传输通道。具体来说,当编码器127未输出第二强制信号f1至解多工器125时,解多工器125依据第二转换信号,设定输出信号的传输通道,亦即电路板1藉由接收模块12接收了传输线上的输出信号。当编码器127输出第二强制信号f1至编码器127时,第二强制信号f1例如为高电位或低电位。当第二强制信号f1为低电位时,解多工器125依据第二转换信号选择的输出通道,设定已选择的传输通道为逻辑低电位。当第二强制信号f1为高电位时,解多工器125依据第二转换信号选择的输出通道,设定已选择的传输通道为逻辑高电位。换言之,当解多工器125设定已选择的传输通道为逻辑低电位或逻辑高电位时,亦即电路板1忽略了传输线上的输出信号。

于本实施例中,正反器123除了于第二时脉致能信号触发时,将输出信号输出至解多工器125外,亦可以将输出信号输出前一个接脚或后一个接脚的传输模块中,作为第二数据信号。换言之,此第二数据信号例如是下一个接脚的算术逻辑器所接收到的第一数据信号,但不以此为限。此外,于图3的示例中,接收模块12是以缓冲器121、正反器123、解多工器(demultiplexer)125及编码器127来实现,但图3的示例仅为方便说明之用,本实施例实际上并不限制接收模块12的电路架构。于其他实施例中,接收模块12亦可以其他电路或取消部分元件来实现,本实施例不予限制。

接下来,请一并参照图1及图4,图4是根据本发明一实施例所绘示的可程序化信号传输方法的步骤流程图,如图4所示,于步骤s201中,多个电路板的其中一个电路板依据第一转换信号,选择多个输出信号其中之一,亦即依据第一转换信号,选择电路板内部其他电路元件产生的一个输出信号。于步骤s203中,其中一个电路板依据配置信号,选择多个接脚其中之一,并从选择的接脚输出步骤s201中选择的输出信号,且将输出信号传输接脚电性连接的传输线。于步骤s205中,其中一个传输线传输输出信号至电性连接于传输线的每一个电路板。于步骤s207中,电性连接于传输线的每一个电路板依据配置信号,自其中一个接脚选择性地接收或忽略传输线上的输出信号。于步骤s209中,已选择接收输出信号的电路板依据第二转换信号,设定输出信号的传输通道。

于本实施例中,每一个步骤中的电路板不一定是同一个电路板或不同电路板。为了更具体说明,以下实施例以图示例的第一电路板、第二电路板及第三电路板来说明,但并非用以限制本实施例电路板的数量及传输方式。

请一并参照图1及图5,图5是根据本发明另一实施例所绘示的可程序化信号传输方法的步骤流程图,如图5所示,于本实施例中,输出信号例如由第一电路板产生,且输出信号是要传输至第二电路板的第三接脚pin3。于步骤s301中,第一电路板依据第一转换信号选择多个输出信号其中之一。于步骤s303中,第一电路板依据延迟调整信号,选择性地延迟已选择的输出信号,并于步骤s305中,第一电路板依据逻辑选择信号选择性地将已延迟的输出信号与第一数据信号进行逻辑运算。

第一电路板是于延迟调整信号触发时,依据逻辑选择信号,选择性地将已延迟的输出信号与第一数据信号进行逻辑运算。于步骤s307中,当逻辑选择信号指示第一电路板进行逻辑运算时,第一电路板以例如以逻辑补数(not)、逻辑乘法(and)、逻辑加法(or)或这些运算逻辑组合成的逻辑,将输出信号与第一数据信号组合。第一电路板依据配置信号选择第三接脚pin3,并使第三接脚pin3于第一时脉致能信号触发时,输出已逻辑运算的输出信号。于步骤s309中,当第一电路板未将输出信号与第一数据信号进行逻辑运算时,第一电路板依据配置信号选择第三接脚pin3,并使第三接脚pin3于第一时脉致能信号触发时,直接将输出信号输出。

接着,于步骤s311中,电性连接于第一电路板第三接脚pin3的第三传输线tr3将输出信号传输至电性连接于第三传输线tr3的每一个电路板,亦即传输至第一电路板、第二电路板及第三电路板。于步骤s313中,每一个电路板是否自第三接脚pin3接收第三传输线tr3上的输出信号。换言之,第一电路板依据配置信号选择自第三接脚pin3输出输出信号,并将输出信号传输至第三传输线tr3时,每一个电路板电性连接第三传输线tr3的第三接脚pin3可以选择接收第三传输线tr3上的输出信号,亦可以选择忽略第三传输线tr3上的输出信号。

于本实施例中,由于第二电路板是要接收输出信号,因此,于步骤s315中,第二电路板依据第二转换信号,设定输出信号的传输通道。也就是说,第二电路板接收了输出信号,并且依据第二转换信号的指示,从特定的传输通道将输出信号至第二电路板内的其他电路元件。但于其他实施例中,当输出信号并非是要传输至第二电路板的第三接脚pin3时,第二电路板会选择忽略第三传输线tr3上的输出信号,为了方便说明,以下步骤以未预设接收输出信号的第三电路板来取代第二电路板说明,也就是说,第三电路板会选择忽略第三传输线tr3上的输出信号,且第三电路板连接于第三传输线tr3的接收模块会依据第二强制信号的电位,来决定设定传输通道为逻辑高电位或逻辑低电位。具体来说,于步骤s317中,第三电路板判断第二强制信号是否为高电位。于步骤s319中,当第二强制信号是高电位时,第三电路板依据第二转换信号,选择一个传输通道,并将传输通道设定为逻辑高电位。于步骤s321中,当第二强制信号是低电位时,第三电路板依据第二转换信号,选择一个传输通道,并将传输通道设定为逻辑低电位。

于本实施例中,由于输出信号是由第一电路板产生,且输出信号是要传输至第二电路板的第三接脚pin3。此时,第一电路板或其他电路板中第三接脚pin3以外的其他接脚,可以同时输出逻辑电位至电性连接的传输线。举例来说,请一并参照图1及图6,图6是根据本发明再一实施例所绘示的可程序化信号传输方法的步骤流程图,如图6所示,于步骤s401中,第一电路板的第一接脚pin1依据第一强制信号选择逻辑高电位及逻辑低电位其中之一。以选择逻辑高电位为例来说,于步骤s403中,第一电路板于第一接脚pin1的第一时脉致能信号触发时,第一接脚pin1依据致能信号,选择性地输出逻辑高电位至第一接脚pin1电性连接的第一传输线tr1。

于步骤s405中,第一传输线tr1传输逻辑高电位至电性连接于第一传输线tr1的每一个电路板,亦即逻辑高电位传输至第一电路板的第一接脚pin1、第二电路板的第一接脚pin1及第三电路板的第一接脚pin1。于步骤s407中,每一个电路板是否自第一接脚pin1接收第一传输线tr1上的输出信号,也就是说,第一电路板依据配置信号选择第一接脚pin1,并将输出信号自第一接脚pin1输出至第一传输线tr1后,每一个电路板的第一接脚pin1可以选择忽略或接收第一传输线tr1上的逻辑高电位。例如当第三电路板是接收第一传输线tr1上的逻辑高电位时,于步骤s409中,第三电路板依据第二转换信号,设定特定的传输通道为逻辑高电位。当第三电路板忽略第一传输线tr1上的逻辑高电位时,于步骤s411中,判断第三电路板的第二强制信号是否为高电位,当第二强制信号为高电位时,于步骤s413中,第三电路板依据第二转换信号,选择一个传输通道,并将传输通道设定为逻辑高电位。当第二强制信号为低电位时,于步骤s415中,第三电路板依据第二转换信号,选择一个传输通道,并将传输通道设定为逻辑低电位。

于本实施例中,虽然于步骤s411中,第三电路板忽略了第一传输线tr1上的逻辑高电位,但第三电路板的第二强制信号仍可以让第三电路板依据第二转换信号,将传输通道设定为逻辑高电位,与第三电路板接收第一传输线tr1上的逻辑高电位可能有同样的结果。但实务上,第三电路板是否接收传输线上的信号是由配置信号来设定,也就是说,第三电路板是依据配置信号选择哪些接脚接收传输线上的信号。换言之,配置信号是用以群组化第一电路板和第三电路板,使第一电路板和第三电路板进行信号传输。于本实施例中,是以第一电路板的第一接脚pin1和第三电路板的第一接脚pin1通过第一传输线tr1连接为例来说,在其他实施例中,若第一电路板和第三电路板的接脚匹配时,亦即例如第一电路板的第一接脚pin1是和第三电路板的第三接脚pin3连接,藉由程序化的配置信号可以便于设定第三电路板的第三接脚pin3接收第一电路板的第一接脚pin1输出的信号。

于另一个实施例中,输出信号例如由第二电路板产生的逻辑高电位,且要传输至第三电路板的第二接脚pin2。请一并参照图1及图7,图7是根据本发明又一实施例所绘示的可程序化信号传输方法的步骤流程图,如图7所示,于步骤s501中,第二电路板依据第一转换信号选择多个输出信号其中之一。于步骤s503中,第二电路板延迟已选择的输出信号,并于步骤s505中,第二电路板将已延迟的输出信号与数据信号进行逻辑运算。于步骤s507中,第二电路板依据第一强制信号从逻辑高电位及逻辑低电位中选择逻辑高电位,并于第一时脉致能信号触发时,依据配置信号从第二接脚pin2输出逻辑高电位至第二传输线tr2。

于步骤s509中,第二传输线tr2传输逻辑高电位至电性连接于第二传输线tr2的每一个电路板。于步骤s511中,每一个电路板是否自第二接脚pin2接收第二传输线tr2上的输出信号,亦即第一电路板依据配置信号选择第二接脚pin1,并将输出信号自第二接脚pin1输出至第二传输线tr2后,每一个电路板电性连接于第二传输线tr2的第二接脚pin2可以选择接收或忽略第二传输线tr2上的输出信号。当第三电路板接收第二传输线tr2上的输出信号时,于步骤s513中,第三电路板依据第二转换信号,设定输出信号的传输通道,亦即设定选择的传输通道为逻辑高电位。

于本实施例中,由于设定第三电路板接收输出信号,因此,于步骤s513中,第三电路板接收了输出信号,并且依据第二转换信号的指示,从特定的传输通道将输出信号至第三电路板内的其他电路元件。但于其他实施例中,当输出信号并非是要传输至第三电路板的第二接脚pin2时,第三电路板会选择忽略第二传输线tr2上的输出信号。为了方便说明,以下步骤以未预设接收输出信号的第一电路板来取代第三电路板说明,也就是说,此时,第一电路板忽略第二传输线tr2上的输出信号,因此,于步骤s515中,判断第一电路板的第二强制信号是否为高电位。当第一电路板的第二强制信号为高电位时,于步骤s517中,第一电路板依据第二转换信号,选择一个传输通道,并将传输通道设定为逻辑高电位。当第一电路板的第二强制信号为低电位时,于步骤s519中,第一电路板依据第二转换信号,选择一个传输通道,并将传输通道设定为逻辑低电位。

在实务上,电路板1每一个接脚的传输模块10都相同,每一个接脚的接收模块12都相同,但并不限制传输模块10和接收模块12的形式,图2及图3的实施例仅为其中一种可以实现本发明可程序化信号传输方法的电路架构,其他可以完成本发明可程序化信号传输方法的传输模块10和接收模块12都应涵盖于本发明可程序化信号传输方法的范畴。

综合以上所述,本发明实施例提供一种可程序化信号传输方法,电路板通过程序化的第一转换信号选择要输出至其他电路板的信号,并由程序化的配置信号可以配置电路板之间用来传输信号的接脚和传输线,以及程序化的第二转换信号选择信号要传达的目的地,藉以达到有效率地让电路板之间相互传递信号的目的。据此,各电路板之间传输信号的数量或类型不再限制于传输线的数量,亦即各电路板之间因为新增功能或程序所新定义的信号,可以通过这样的传输方式来互相沟通,不需要再增加电路板的接脚数量及传输线数量,使得电路板之间可以沟通的内容更为多元有弹性。

当然,本发明还可有其它多种实施例,在不背离本发明精神及其实质的情况下,熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形,但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

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