专利名称：数据传输方法与系统的制作方法
技术领域：
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：
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。
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
本发明的一实施例为一种凝: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。
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。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，用于表示一緩冲器是否填满数据。
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，用于表示一緩冲器是否填满数据。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。
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。
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。
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。
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。
附图符号说明
11、31-主装置
12、32-从装置
13、33-时钟信号线
14、34-数据线
21、43a、 43b-第一字段
22、44a、 44b-第二字段
23、45a、 45b-第三字段
24、46a、 46b-第四字段
25、47a、 47b-第五字段
26-第六字段35- 读取緩冲器
36- 写入緩冲器37- 第一元件
38- 第二元件 41、 42-比特流。
具体实施例方式
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ll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G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的一写入緩沖器的状态，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ll 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。
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'T，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n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。
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-叩)。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。
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及一读取緩冲器(buffer) 35。从装 置32包括一第二元件38及一写入緩冲器(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(以下称第二才莫式)。为说明 这两种不同模式的数据格式，请参考图4。
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緩冲器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緩冲器 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緩沖器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緩冲器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。
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 表示读取緩冲器35或写入緩沖器36是否还有空间存储数据。换言之，若读 取緩沖器35或写入緩沖器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緩冲器36中，直到 该状态位的值为1才停止。此时，从装置32亦持续从写入緩沖器36将数据 读取到第二元件38。在本实施例中，写入緩冲器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緩冲器35中，直到该状态位的值为1 才停止。此时，主装置31亦持续从读取緩冲器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緩冲器36，或是 持续自读取緩冲器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。
虽然本发明已以具体实施例揭露如上，然其^f又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。
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；以及根据该时钟信号，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。
2. 如权利要求1所述的数据传输方法，还包括根据该时钟信号，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。
3. 如权利要求2所述的数据传输方法，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。
4.如权利要求3所述的数据传输方法，其中，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，用于表示一緩冲器是否填满数据，其 中，m大于n。
5.如权利要求2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。
6. —种凄t据传输方法，应用于一数据传输系统，该凄t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 一传输才莫式；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，用于表示一緩冲器是否填满数据，其中，m大于n;以及根据该时钟信号，传送一 串行数据于该第 一装置与该第二装置间。
7. 如权利要求6所述的数据传输方法，其中，该串行数据的长度根据该传输模式决定。
8. —种数据传输系统，包括 一第一装置；一第二装置，具有一緩冲器及一存储单元；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，用于表示该緩沖器是 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。
9. 如权利要求8所述的数据传输系统，其中，该串行数据的长度根据该 传输模式决定。
10. 如权利要求8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。
11. 如权利要求8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。
12. 如权利要求8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。
全文摘要
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。
文档编号G06F13/42GK101436172SQ20071018672
公开日2009年5月20日 申请日期2007年11月16日 优先权日2007年11月16日
发明者官宗褓, 张维志, 黄琼辉 申请人:宏达国际电子股份有限公司