专利名称：串行式数据传输方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明关于一种数据传输方法及系统，尤指一种适用于串行式数据的传输方法及系统。
背景技术：
一般传统串行式传输系统中，无论是数字或是模拟传输，已知的接收端需要反复不断的侦测传输线上是否有数据进入，故接收端需花费许多的时间与系统资源去侦测所接收到的究竟是数据还是噪声。尤其在高噪声的环境下，如在汽车内...等电磁波混乱的地方，接收端所浪费的时间与系统资源，是非常可观的。如果噪声太强，则已知的串行式传输过程中发生错误的机率更会向上提升，直接影响到数据传输的品质与稳定性。发明人缘因于此，本于积极发明创作的精神，亟思一种可以解决上述问题的「串行式数据传输方法及系统」。
发明内容
本发明包括一种串行式数据传输系统，包括有一传送装置、一接收装置、第一传输线、以及第二传输线。其中，传送装置包括有一发射端，而接收装置包括有一接收端，且第一传输线、以及第二传输线分别连接接收端与发射端，上述发射端透过第二传输线以传送一控制讯号至接收端；其中，当接收端侦测到第二传输线的控制讯号的电位改变(voltage changing)符合一特定条件时，便接收由发射端发出并透过第一传输线所传来的至少一笔串行式数据。
其中，当第二传输线的控制讯号电位改变符合另一特定条件时，接收端即停止接收由第一传输线所传来的至少一笔串行式数据。因此，接收端可掌握开始接收数据的时间点、与结束接收数据的时间点，并能拒绝接收这段期间以外的噪声，可提高传输时的讯杂比(Signal-to-Noise Ratio)，并节省系统资源。
上述的特定条件、或是另一特定条件，可以是控制讯号的电位由第一电位改变切换至第二电位并维持在第二电位持续一第一预定时间(a frst predefined period)；或是控制讯号的电位超过/低于一预设电压长达一第二预定时间；或是控制讯号的电位的变化，能满足一序列的编码如01101、10010等经过各种编码的序列、或是ASCII码、或是能满足一特定波形如某频率的正弦波...等皆可。
本发明更包括一种串行式数据传输方法，依序包括以下步骤一侦测第二传输线步骤、以及一接收数据步骤。其中，侦测第二传输线步骤，侦测第二传输线的控制讯号的电位改变符合一特定条件时，便进行接收数据步骤以接收由第一传输线所传来的至少一笔串行式数据。
此外，本发明更可包括一停止接收步骤，亦即当控制讯号电位改变符合另一预设条件时，接收端即便停止接收由第一传输线所传来的至少一笔串行式数据。
图1a为本发明第一实施例的系统示意图。
图1b为本发明第二实施例的系统示意图。
图2为本发明第一实施例的讯号示意图。
图3为本发明第一实施例的步骤流程图。
图4为本发明第三实施例的讯号示意图。
图5为本发明第四实施例的讯号示意图。
图6为本发明第五实施例的讯号示意图。
图中符号说明
第一传输线10，10’第二传输线13，13’ 接地线12第三传输线11，11’第四传输线14，14’ 噪声21，23，231步骤S301～S303时间点t0，t0’，t1 串行式数据20，40，50噪声43，431，41 时间点t3，t4，t5，t6噪声51，53时间点t7，t8，t9，t10 传送装置100发射端A 接收端B接收装置101第一电子装置102 第二电子装置10具体实施方式
图1a为本发明第一实施例的系统示意图，本系统以单向的串行式数据传输系统为例加以说明，尤其适合用于一高噪声的环境之下的串行式数据传输，例如在汽车内、实验室中常用的RS-232串行式数据传输系统。如图1a所示，串行式数据由传送装置100的发射端A传向接收装置101的接收端B。第一传输线10是用来传输串行式数据，而第二传输线13则可传输控制讯号，接地线12则提供电位为0的参考电压。
图1b为本发明第二实施例的系统示意图，本例为一双向的RS-232串行式数据传输系统，第一传输线10’与第二传输线13’分别可由第一电子装置102的串行端口(series port)传输串行式数据与控制讯号至第二电子装置103的串行端口，第三传输线11’与第四传输线14’则分别可由第二电子装置103的串行端口传输串行式数据与控制讯号至第一电子装置102的串行端口。
以上所有传输线可整合成为总线的形式以连接于下列两种不同电子装置之间，如车用主机、防盗装置、显示装置、GPS系统...等等，以提供二电子装置之间的串行式数据能正确的传输。
为简化说明，以下范例皆以图1a的单向数据传输进行说明，以方便说明发射端A与接收端B的关系，但实际上大多数电子装置之间是以双向传输来进行的，因此以下虽仅说明图1a的第一例，但对于熟习数据传输技术的专业人士而言，已经能明了并轻易应用到图1b第二例的双向传输，因此第二例的传送过程将不再赘述。
请一并参阅图1a、图2、及图3，其中图2第一例的讯号示意图，而图3则为第一例的步骤流程图。如图所示，图2上半部是第一传输线10上来自传送装置100的发射端A的串行式数据，图2下半部是第二传输线13上来自发射端A的控制讯号，其中第一传输线10的噪声21与第二传输线13的噪声23，231是在传输过程中因为环境干扰所产生的。
在本例中，接收端B会持续侦测发射端A经由第二传输线13所传过来的控制讯号，并当此控制讯号的改变符合一特定条件时(步骤S301)，接收端B则会开始依序接收由第一传输线10所传来的串行式数据20，以便能完成精确的数据传输(步骤S302)。另外，当控制讯号的改变符合另一特定条件时，接收端B即停止接收由第一传输线10所传来的串行式数据(步骤S303)。
详而言之，请注意图2下半部第二传输线13上的控制讯号变化，假设在本例中的特定条件(亦即开始条件)是指「控制讯号由高电位降至低电位后，并维持在低电位持续长达Δt＝30ms的预设时间长度)。故在时间点t0时发生电位由高至低的变化时，接收端B开始计数时间，然而切换后还不到30ms，在时间点t0’时，控制讯号又再次回升到了高电位，因此接收端B视其为并未符合上述特定条件，进而认定此次是由噪声231所造成，毋需理会由第一传输线10所传来的任何数据。同理，直到时间点t1-Δt之前，各种噪声231所造成的电位变化，其维持的时间均未持续达到系统预设时间30ms，故皆未满足上述特定条件，接收端B都不需接收由第一传输线10所传来的数据。
图2下半部又显示，在时间点t1-Δt时，亦即发射端A即将要经由第一传输线10传送串行式数据20时，发射端A先提前于第二传输线13上，将控制信号由高电位降至低电位，并控制其维持在低电位持续达30ms以上。接收端B侦测到此种电位改变，并确认其改变后维持在低电位的时间超过Δt＝30ms以上，如此接收端B便确认此时已经符合了上述特定条件，因此认定自时间点t1以后由第一传输线10所传来的串行式数据20为有效的数据。
因此，接收端B可完全忽略开始时间点t1以前第一传输线10上的任何噪声21，仅需接收开始时间点t1以后的串行式数据20即可，故可有效提高传输时的讯号杂音比；而且，接收端B不需一直去接收第一传输线10上的所有数据、并浪费系统资源去判定其是否为有效数据，故本发明可有效的节省接收端B的系统资源。
继续请参看图2下半部显示，到了时间点t2-Δt时，控制信号的电位由低电位转换至高电位，并且维持高电位的时间超过Δt＝30ms，此时接收端B认定其已经满足了系统预设的另一特定条件(亦即停止条件)，因此接收端B便停止了接收由第一传输线10所传来的数据，故而也不用去接收结束时间点t2以后的噪声21，更能提高传输时的讯号杂音比、并节省接收端B的系统资源。
其中，第二传输线13虽然有噪声23，但因其未维持高电位持续长达30ms，因此接收端B不会认定其已符合另一特定条件，故不会停止接收由第一传输线10所传来的数据。
上述特定条件与另一特定条件，皆是事先于系统内预设的条件，其不仅限于电位的切换或维持30ms的时间长短。为了因应不同环境的噪声，各种特定条件与另一特定条件都可经过适当的设计安排，以提高其准确程度，另举数种特定条件如下。
图4本发明第三实施例，其改将第二传输线13上的控制讯号改成如图4下半部所示。图4上半部为第一传输线10上所传送的数据，图4下半部为第二传输线13上的控制讯号，本例是使用二位控制讯号为例加以说明，而系统所设定其开始接收的特定条件是「01101」的开始讯号、停止接收的特定条件为「10010」的结束讯号，因此接收端B将只接收介于开始时间点t3与结束时间点t4之间由第一传输线10上传来的串行式数据40。上述开始讯号与结束讯号，亦可改设计成相同的讯号「01101」。
本例的第二传输线13上虽有许多噪声43，431，但是上述噪声43，431在良好的接收器如匹配滤波器(Matched Filter)、或是相关器(Correlator)...等装置的作用下，将不会影响判断上述特定条件「01101」或「10010」。故接收端B开始接收数据的时间点t3、以及停止接收数据的时间点t4，将不会发生误差，因此接收端B仍可准确的判别出数据传输的开始与结束时间点。
与前例相同，本例在开始时间点t3以前第一传输线10上的噪声41、与结束时间点t4以后的噪声41均不会被接收端B所接收，因此本例的讯杂比与节省系统资源亦可得到良好的改善。
图5本发明第四实施例，其将第二传输线13上的控制讯号改成如图5下半部所示。图5上半部为第一传输线10上所传送的数据，图5下半部为第二传输线13上的控制讯号。本例为一经过葛雷编码(Gray code)的数字讯号，其中传输的数据的位为「00」者先经过编码以第一电位(0V)表示，位为「01」者经过编码以第二电位(2V)表示，位为「11」者经过编码以第三电位(4V)表示，位为「10」者经过编码以第四电位(6V)表示。
在本例中系统设定其开始接收的特定条件为「电位由第四电位(6V)切换至第二电位(2V)并维持超过Δt＝30ms」，而停止接收的特定条件为「电位由第二电位(2V)切换至第四电位(6V)并维持超过Δt＝30ms 」。由于本例中有四种不同的电位，故因噪声干扰而导致电位由第四电位切换至第二电位的机率也较为低，因此误判的机率也因而下降。如图5所示，接收端B可以准确的找出开始时间点t5、与停止时间点t6并接收其间由第一传输线10上传来的串行式数据50，致于其间第二传输线13上尚有各式各样的噪声53，因为其均不符合上述特定条件，因此将不会造成影响。
同样的，第一传输线10上仍有许多噪声51，因其未在开始时间点t5、与停止时间点t6之间，故仍不会被接收端B所接收，本例的讯杂比与系统资源仍可得到良好的改善。
图6本发明第五实施例，其将第二传输线13上的控制讯号改成如图6下半部所示。图6上半部为第一传输线10上所传送的数据，图6下半部为第二传输线13上的控制讯号。本例中所传输的讯号改为模拟讯号，其与先前实施例皆不同。在本例中系统设定其开始接收的特定条件为「电位低于平均电位(3V)持续达Δt＝30ms」，停止接收的特定条件为「电位高过于平均电位(3V)持续达Δt＝30ms」。如果第二传输线13上的控制讯号稳定，则接收端B将可容易侦测出开始接收的时间点t7；但若控制讯号不稳定，使得第二传输线13上控制讯号的电位在短暂的时间内跳动数次，如图6上的时间点t8、时间点t9、以及时间点t10，建议以三者的平均值判断是否到达停止接收的时间点t11，亦可达到与先前实施例相同的功效。
上述实施例仅为了方便说明而举例而已，本发明所主张的权利范围自应以权利要求范围所述为准，而非仅限于上述实施例。
权利要求
1.一种串行式数据传输方法，使一接收装置的接收端透过一第一传输线接收由一传送装置的发射端所发送的至少一笔串行式数据，且该传送装置的发射端更透过一第二传输线以传送一控制讯号至该接收装置的接收端；其特征是，该串行式数据传输方法依序包括以下步骤一侦测第二传输线步骤，侦测该第二传输线的该控制讯号的电位改变有符合一特定条件；以及一接收数据步骤，接收由该第一传输线所传来的该至少一笔串行式数据。
2.如权利要求1所述的串行式数据传输方法，其特征是，该特定条件指该控制讯号的电位由一第一电位改变切换至一第二电位、并维持在该第二电位持续一第一预定期间。
3.如权利要求1所述的串行式数据传输方法，其特征是，该特定条件指该控制讯号的电位低于一预设电位长达一第二预定期间。
4.如权利要求1所述的串行式数据传输方法，其特征是，更包括一停止接收步骤，当侦测该第二传输线的该控制讯号的电位改变有符合另一特定条件时，即停止接收由该第一传输线所传来的该至少一笔串行式数据。
5.如权利要求4所述的串行式数据传输方法，其特征是，该另一特定条件指该控制讯号的电位由一第二电位改变切换至一第一电位、并维持在该第一电位持续一第三预定期间。
6.如权利要求4所述的串行式数据传输方法，其特征是，该另一特定条件指该控制讯号的电位高于另一预设电位长达一第四预定期间。
7.一种串行式数据传输系统，其特征是，包括一传送装置，包括有一发射端；一接收装置，包括有一接收端；一第二传输线，连接该接收端与该发射端，该发射端并透过该第二传输线以传送一控制讯号至该接收端；以及一第一传输线，连接该接收端与该发射端，并当该第二传输线的该控制讯号的电位改变符合一特定条件时，该接收端便接收由该发射端发出并透过该第一传输线所传来的至少一笔串行式数据。
8.如权利要求7所述的串行式数据传输系统，其特征是，该特定条件指该控制讯号的电位由一第一电位改变切换至一第二电位、并维持在该第二电位持续一第一预定期间。
9.如权利要求7所述的串行式数据传输系统，其特征是，该特定条件指该控制讯号的电位超过一预设电位长达一第二预定期间。
10.如权利要求7所述的串行式数据传输系统，其特征是，更当该第二传输线的该控制讯号的电位改变符合另一特定条件时，该接收端即停止接收由该第一传输线所传来的该至少一笔串行式数据。
11.如权利要求10所述的串行式数据传输系统，其特征是，该另一特定条件指该控制讯号的电位由一第二电位改变切换至一第一电位、并维持在该第一电位持续一第三预定期间。
12.如权利要求10所述的串行式数据传输系统，其特征是，该另一特定条件指该控制讯号的电位高于另一预设电位长达一第四预定期间。
全文摘要
本发明有关于一种串行式数据传输方法及系统，适合用于一高噪声环境中，如在汽车内，用于二电子装置之间进行串行式数据的正确传输，并节省接收端的系统资源。本发明于发射端与接收端之间增设一额外的控制线，让发射端于数据传输前后能同步发送简易的控制讯号，使接收端能比对控制讯号是否符合其特定条件，以掌握开始接收数据的时间点、与结束接收数据的时间点，并能拒绝接收这段期间以外的噪声，可提高传输时的讯杂比。
文档编号H04L29/02GK1913519SQ20051009119
公开日2007年2月14日 申请日期2005年8月9日 优先权日2005年8月9日
发明者陈国荣, 李俊忠, 黄振宏 申请人:行毅科技股份有限公司