共享可配置物理层的制作方法
【专利摘要】本发明的一种实施例包括作为示例的用于移动计算设备的硬件体系结构。该体系结构包括物理层，该物理层可以被配置为跨越一个或多个显示面板而共享，在一些实例中，这些显示面板具有不同的分辨率和带宽要求。使用共享物理层消除了多个显示设备(例如，带有两个显示器的智能电话)通常需要的诸物理层中的一个。在一种实施例中，一个物理层包括两个或更多个参考时钟巷道，因此可以跨越两个或更多个链路共享数据巷道。可以经由显示驱动器配置共享物理层。在此描述了其他实施例。
【专利说明】共享可配置物理层
[0001]背景
[0002]国际标准化组织的开放系统互连(IS0/0SI)模型是一种分层体系结构，该分层体系结构标准化用于通过通信网络交换信息的计算机的服务级别和交互类型。IS0/0SI模型把计算机到计算机的通信分成七个层或级别，每一层都构建在低于它的级别中所包含的标准之上。七个层的最高层处理应用-程序级别的软件交互。相反，最低级别是“物理层”(PHY)，物理层是面向硬件的，且处理在通信计算机之间建立和维护物理链路的各方面。覆盖物理层的规范包括布线、电信号和机械连接。
[0003]移动产业处理器接口(MIPI)是设立用于移动计算设备的标准的小组。智能电话、个人数字助理、膝上型计算机、平板计算机且更一般地移动计算设备日益被设计为带有一个或多个兼容MIPI配置的显示面板。在设备中包括多个显示面板时，每一显示器可以分别具有与其他显示器或多个显示器不同的尺寸和/或分辨率。
[0004]多个面板中的每一可以要求MIPI链路(源同步接口)。因而，每一显示器通常需要不同的物理层。例如，翻盖式显示器通常要求具有两个分离的物理层的两个显示控制器。各物理层分别包括不同的固定带宽以便支持送往不同显示器的不同的像素流。在功率、空间和成本方面，多个显示器对多个物理层的这种需要是低效的。
[0005]附图简述
[0006]将从所附权利要求、一个或多个示例实施例的下列详细描述和相应的图中明显看出本发明的各实施例的特征和优点，附图中:
[0007]图1包括移动计算设备的常规物理层。
[0008]图2包括本发明的实施例中的物理层中的框图。
[0009]图3包括本发明的实施例中的物理层中的框图。
[0010]图4包括本发明的实施例中的一种方法的流程框图。
[0011]详细描述
[0012]在下面的描述中，阐述了众多特定细节，但无需这些特定的细节就可以实践本发明的各实施例。没有详细示出公知的电路、结构和技术，以避免模糊对本说明书的理解。指示这样描述的各种实施例的“一种实施例”、“各种实施例”等等可以包括具体的特征、结构或特性，但不是每种实施例都一定包括这些具体的特征、结构或特性。一些实施例可以具有对其他实施例所描述的一些、全部特征或没有这些特征。“第一”、“第二”、“第三”等描述了一种通用的对象，且指示正在提及类似对象的不同实例。这样的形容词并不音示这样描述的对象必须是按照无论是在时间上、空间上、在排名中或以任何其他方式的给定序列。“连接”可以指示各元素处于相互的直接物理接触或电气接触，且“耦合”可以指示各元素相互协作或交互，但是它们可以是或者不是直接物理接触或电气接触。另外，虽然在不同的附图中相似的或相同的标号可以用来表示相同或相似的部件，但这样做并不意味着包括相似的或相同的标号的全部附图构成单一的或相同的实施例。
[0013]本发明的一种实施例包括仅作为示例用于移动计算设备的硬件体系结构。该体系结构包括单个物理层，该物理层可以被配置(且稍后被重新配置)为跨越可能(但是并不必定)具有不同的分辨率和/或带宽要求的一个或多个显示面板而共享。使用共享物理层消除了多显示设备(例如，智能电话)通常需要的多个物理层中的一个。在一种实施例中，一个物理层包括两个或更多个参考时钟巷道(而不是一些常规配置中出现的一个时钟巷道)，因此数据巷道可以跨越两个或更多个链路而共享，同时维持每一独立显示器的独立定时约束。可以经由显示驱动器配置共享的物理层。
[0014]图1包括用于移动计算设备105的两个独立的和分离的常规物理层。控制器110驱动时钟巷道115和全部数据巷道116、117、118，以便最终驱动显示器120。控制器150驱动时钟巷道155和全部数据巷道156、157、158，以便最终驱动显示器160。因而，物理层180驱动显不器120,同时与物理层180分离和分开的物理层181驱动显不器160。显不器120、160可以是MIPI显示器。每一显示器要求专用MIPI物理链路，用以支持独立的像素流。要求双倍物理层消耗了大量的管芯面积。
[0015]图2包括本发明的实施例中的物理层的框图。设备205包括控制器210和211以及显示器220和260。控制器210驱动时钟巷道215以及数据巷道216和217。控制器211驱动时钟巷道255。多路复用器260、261可编程为在显示器220和260以及控制器210、211之间共享数据巷道218和219。这允许各种使用配置，例如:(I)所有数据巷道(216、217、218,219)被指派给使用显示器220的单个显示设备的显示控制器210，(2)数据线216、217、218可以被分配给显示控制器210和显示器220，且数据线219可以被分配给显示设备260的显示控制器211 (即，具有双活动显示器的设备)，以及(3)数据线216、217可以被分配给显示控制器210和显示器220，且数据线218、219可以被分配给用于具有双独立显示器的显示设备260的显示控制器211。
[0016]在一种实施例中，各种数据巷道可以是双向的。例如，数据巷道216和219可以是双向的，以便在双模式配置中提供接收数据路径。在一种实施例中，例如，对于其中所有数据巷道(216、217、218，和219)被分配给用于单个活动显示设备的显示控制器210的配置，数据巷道219可以是单向的，但是对于其中一些数据巷道被分配给控制器210且其他被分配给控制器211的配置，数据巷道219可以是双向的。
[0017]在一种实施例中，经由显示驱动器编程不同的配置。在需要基于显示器的新的带宽需要动态地重新编程双独立显示器时(例如，在显示器被断开时或在显示器内容改变时)，这是有帮助的。显示驱动器可以提供逻辑设置，例如:00(所有四个巷道被配置为用于控制器210(端口或管A)，同时用于控制器211的任何剩余巷道(端口或管C)被禁用)；01 (三个数据巷道被配置为用于端口 A/控制器210，且一个数据巷道被配置为用于端口 C/控制器211) ;10(端口 A和C中的每一个具有两个数据巷道)；11(保留)。在一种实施例中，这两个配置位可以由逻辑带(logic strap)设置。
[0018]图2包括被配置为用于MIPI D-PHY配置的实施例。D-PHY是要求连同数据一起传送时钟信号的源同步系统。它具有两种操作模式，高速模式和低功率模式。高速模式采用低摆幅差分信令，而低功率模式使用LVCMOS电平摆幅。然而，图2中的实施例不限于与MIPI D-PHY兼容的体系结构一起工作。
[0019]图3包括与MIPI M-PHY配置兼容的实施例的物理层的框图。M-PHY是带有嵌入在数据流本身中的时钟数据的异步系统。例如，3Gbps M-PHY子链路可以要求仅2个信号(I个数据巷道)，而等效D-PHY系统可以要求四倍数量的信号(3个数据巷道+1个时钟巷道)。M-PHY协议可以允许高数据率(例如，6Gbps及更高)。然而，图3中的实施例不限于与MIPI M-PHY兼容的体系结构一起工作。
[0020]具体地，图3包括本发明的实施例中的物理层的框图。设备305包括控制器310和311以及显示器320和360。控制器310驱动数据巷道316和317。多路复用器360、361可编程为在显示器320和360以及控制器310、311之间共享数据巷道318和319。这允许各种使用配置，例如:(I)所有数据巷道(316、317、318、319)被指派给单个显示设备(例如，显示器320)的显示控制器310，(2)数据线316、317、318可以被分配给显示控制器310和显示器320，且数据线319可以被分配给显示设备360的显示控制器311 (即，双独立显示器)，以及(3)数据线316、317可以被分配给显示控制器310和显示器320，且数据线318、319可以被分配给显示设备360的显示控制器311 (即，双独立显示器)。
[0021]值得注意的是，本发明的各实施例可以被扩展为用于具有各种可编程配置的多个显不器(2、3、4、5、6个等等)。
[0022]图4包括本发明的实施例中的一种方法的流程框图。框405和410判断是否需要支持多个显示器。如果仅需要支持单个显示器，则在框415中(假定在单个物理层中存在潜在地共享的四个数据巷道的假想性情况)，设备被配置为使得第一数据巷道、第二数据巷道和第三数据巷道(如果需要全部宽带的话)将同时地与第一显示器通信。这种配置过程可以经由诸如与多路复用器和/或其他交换技术相关联的逻辑等的可编程逻辑发生。在框420中，可以门控(gate)不被分配给单个活动显示器的任何第四或附加巷道，例如以便节省功率。
[0023]然而，如果需要支持多个显示器，则在框425中，该逻辑可以被配置为使得例如第一和第二数据巷道与第一显示器通信，而同时第三数据巷道(或更多)与第二显示器通信。在框430中，独立的数据流被发送给显示器。例如，第一显示器可以基于经由两个数据巷道发送的数据显示图形用户界面(GUI)(例如，电子邮件或因特网浏览器)，同时第二显示器基于经由另两个数据巷道发送的数据显示运动赛事的实况广播。如果例如该GUI具有比显示运动赛事的第二显示器更低的带宽和/或分辨率需要，则可以给第一显示器分配更少的数据巷道。
[0024]如果带宽和/或分辨率需要甚至“翻转(flip) ”，使得第一显示器具有比其他显示器更高的带宽和/或分辨率需要，那么，该逻辑(例如，多路复用器和/或显示驱动器)可以“动态地”被重新编程以重新分配数据巷道，使得第一显示器比第二显示器得到更多的数据巷道和带宽目标。
[0025]因而，不必为每种不同的配置创建定制管芯设计，各实施例可配置为满足单个或多个显示器MIPI接口需求。各实施例具有基于显示器的带宽需要把多个数据巷道分配给显示器的灵活性。各实施例也可以门控未经使用的数据巷道以便节电。此外，由于多个显示控制器和显示器可以共享相同的物理层，各实施例可以提供管芯面积节省。
[0026]因此，一种实施例包括一种OSI模型物理层，该OSI模型物理层包括第一数据巷道、第二数据巷道和第三数据巷道。单个物理层在第一显示器和第二显示器当中共享，使得(a)在第一配置中，第一数据巷道、第二数据巷道和第三数据巷道同时地与第一显示器通信；以及(b)在第二配置中，第一和第二数据巷道与第一显示器通信，而同时第三数据巷道与第二显示器通信。[0027]用户可以例如基于具有不同的分辨率的第一显示器和第二显示器动态地重新配置设备或系统。参见图2，如果显示器220具有高的分辨率和/或比显示器260更高的带宽需要，则用户可以配置数据巷道，使得更多数据巷道集中到显示器220且较少数据线集中到显示器260。这种配置可以经由设备驱动器发生。在其他实施例中，该配置可以经由硬件设置和/或固件设置发生。在一些实施例中，可以发生发现，以判断设备中有多少显示器。各实施例可以进一步进行发现各显示器的带宽和/或分辨率要求。基于以上发现中的任何，一种实施例可以自动地配置数据巷道的物理层划分。例如，一旦发现存在要使用的两个显示器且第一显示器具有比第二显示器更大的带宽和/或分辨率需要，一种实施例就可以把相比于较低的带宽/分辨率显示器更多的数据巷道自动地引导或投入给较大的带宽/分辨率显示器。
[0028]在一种实施例中，在各显示器当中具有共享巷道的配置中，第一数据巷道可以把数据传输给第一显示器，而同时第三数据巷道可以把不同于给第一显示器的数据的附加数据传输给第二显示器。因而，该实施例比在两个显示器之间“拆分”视频做得更多，而是替代地可以在两个不同的显示器上显示两个不同的数据流。例如，第一图像在第一显示器上(例如，⑶I)，同时第二图像在第二显示器上(例如，运动赛事)。
[0029]一种实施例包括第一时钟巷道和第二时钟巷道(例如，在MIPI D-PHY配置中)，其中，在一种配置中，第一时钟巷道为第一显不器提供定时数据，同时第二时钟巷道同时地为第二显示器提供附加定时数据。
[0030]一种实施例包括分别用于第一显示器和第二显示器的第一显示控制器和第二显示控制器以及多路复用器逻辑。该逻辑可配置为(例如，经由显示驱动器、固件硬件设置等等)基于第一显示器和第二显示器的带宽要求在第一显示器和第二显示器当中划分第一数据巷道、第二数据巷道和第三数据巷道。在一种实施例中，逻辑动态地可配置成在一个或多个显示器当中的巷道共享/分布的多种配置之间改变该装置。通过“动态地可配置”，各实施例不要求不同的管芯来实现在如何在不同的显示器当中划分数据巷道方面改变的不同配置。相反，“动态”意味着可以基于例如设备驱动器、固件设置和通用硬件设置实现(例如，所有巷道集中到单个显示器)、切换(例如，一些巷道集中到一个显示器且其他巷道集中到另一显示器)和逆转(例如，所有巷道集中到单个显示器)各种配置。
[0031]在一种实施例中，物理层可以包括第四数据巷道。在第一配置中，第四数据巷道可以未经使用。在这样的情况中，该配置可以被设置为使得第四巷道被关闭，由此节省功率。
[0032]尽管已经配合各种MIPI标准描述了各实施例，但其他实施例不限于任何具体的标准、MIPI或其他。
[0033]各实施例可以以代码实现且可以被存储在其上存储有指令的非暂态存储介质中，这些指令可以被用来把系统编程为执行指令。存储介质可以包括但不限于任何类型的盘、半导体设备或适用于存储电子指令的任何其他类型的介质，这些盘包括软盘、光盘、光盘、固态驱动器(SSD)、紧致盘只读存储器(⑶-ROM)、可重写紧致盘(⑶-RW)和磁光盘，半导体设备例如只读存储器(ROM)、诸如动态随机存取存储器(DRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)等的随机存取存储器(RAM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、闪速存储器、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、磁或光卡。可以参考诸如指令、函数、过程、数据结构、应用程序、配置设置、代码等等的数据在此描述本发明的各实施例。在由机器访问数据时，该机器可以通过执行任务、定义抽象数据类型、建立低级硬件上下文和/或执行其他操作来响应，如在此更详细地描述的。该数据可以被存储在易失性和/或非易失性数据存储中。术语“代码”或“程序”覆盖宽广范围的组件和构造，包括应用、驱动器、进程、例程、方法、模块和子程序，且可以是指指令的任何集合，这些指令在由处理系统执行时，执行所期望的操作或多种操作。另外，替代的实施例可以包括使用少于全部所公开的操作的过程、使用附加操作的过程、使用以不同序列的相同操作的过程以及其中组合、划分或以另外方式改变在此公开的各个操作的过程。各组件或模块可以根据期望组合或分离，且可以位于设备的一个或多个部分。
[0034]尽管已经参照有限数量的实施例描述了本发明，但本领域中的技术人员将明白源于其的众多修改和变更。预期所附权利要求覆盖落在本发明的真正精神和范围内的所有这样的修改和变更。
【权利要求】
1.一种装置，包括: 一种开放系统互连(OSI)模型物理层，其包括第一数据巷道、第二数据巷道和第三数据巷道； 其中所述单个物理层被配置为在第一显示器和第二显示器当中共享，使得(a)在第一配置中，所述第一数据巷道、第二数据巷道和第三数据巷道同时地与所述第一显示器通信；以及(b)在第二配置中，所述第一和第二数据巷道与所述第一显示器通信，而同时所述第三数据巷道与所述第二显示器通信。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一显示器和第二显示器具有不同的分辨率。
3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述不同的分辨率要求不同的带宽。
4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，在所述第二配置中，所述第一数据巷道传输用于所述第一显示器的数据，而同时所述第三数据巷道传输用于所述第二显示器的附加数据，所述附加数据不同于用于所述第一显示器的所述数据。
5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，进一步包括第一时钟巷道和第二时钟巷道，其中在所述第二配置中，所述第一时钟巷道提供用于所述第一显示器的定时数据，而所述第二时钟巷道同时地提供用于所述第二显示器的附加定时数据。
6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，包括分别用于所述第一显示器和第二显示器的第一显示控制器和第二显示控制器以及多路复用器逻辑，其中所述逻辑可配置成在所述第一显示器和第二显示器当中划分所述第一数据巷道、第二数据巷道和第三数据巷道。
7.如权利要求1所述的装置，其特征在于，包括分别用于所述第一显示器和第二显示器的第一显示控制器和第二显示控制器以及多路复用器逻辑，其中所述逻辑可配置成基于所述第一显示器和第二显示器的带宽要求在所述第一显示器和第二显示器当中划分所述第一数据巷道、第二数据巷道和第三数据巷道。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述逻辑可动态地配置成在所述第一配置和第二配置之间改变所述装置。
9.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述物理层包括第四数据巷道，且在所述第一配置中，所述第四数据巷道未被使用且被门控。
10.一种系统,包括: 单个物理层，其包括第一和第二数据巷道； 第一显示器和第二显示器；以及 第一和第二控制器； 其中，所述单个物理层在所述第一显示器和第二显示器当中共享，使得(a)在第一配置中，所述第一和第二数据巷道同时地与所述第一显示器通信；以及(b)在第二配置中，所述第一数据巷道与所述第一显示器通信，而同时所述第二数据巷道与所述第二显示器通?目。
11.如权利要求10所述的系统，其特征在于，所述第一显示器和第二显示器具有分别要求不同的带宽的不同的分辨率。
12.如权利要求10所述的系统，其特征在于，包括可配置成在所述第一显示器和第二显示器当中划分所述第一和第二数据巷道的多路复用器逻辑。
13.如权利要求12所述的系统，其特征在于，所述逻辑可动态地配置成在所述第一配置和第二配置之间改变所述装置。
14.如权利要求10所述的系统，其特征在于，进一步包括第一时钟巷道和第二时钟巷道，其中在所述第二配置中，所述第一时钟巷道提供用于所述第一显示器的定时数据，而所述第二时钟巷道同时地提供用于所述第二显示器的附加定时数据。
15.如权利要求10所述的系统，其特征在于，所述物理层包括第三数据巷道，且在所述第一配置中，所述第三数据巷道未被使用且被门控。
16.—种方法,包括: 提供一种设备，所述设备包括物理层，所述物理层包括第一数据巷道、第二数据巷道和第三数据巷道，所述单个物理层在第一显示器和第二显示器当中共享；以及 以第一配置和第二配置中的一个来配置所述设备； 其中，(a)在第一配置中，所述第一数据巷道、第二数据巷道和第三数据巷道同时地与所述第一显示器通信；以及(b)在第二配置中，所述第一和第二数据巷道与所述第一显示器通信，而同时所述第三数据巷道与所述第二显示器通信。
17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述第一显示器和第二显示器具有分别要求不同的带宽的不同的分辨率。
18.如权利要求16所述的方法，其特征在于，包括把所述设备从所述第一配置和第二配置中的一个动态地重 新配置为所述第一配置和第二配置中的另一个。
19.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述设备包括分别用于所述第一显示器和第二显示器的第一显示控制器和第二显示控制器以及多路复用器逻辑，所述方法还包括把所述逻辑配置成在所述第一显示器和第二显示器当中划分所述第一数据巷道、第二数据巷道和第三数据巷道。
20.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述物理层包括第四数据巷道，所述方法还包括在所述第四数据巷道未被使用的同时门控所述第四数据巷道。
【文档编号】H04W88/02GK103843310SQ201180073842
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2011年9月30日 优先权日:2011年9月30日
【发明者】R·康达根塔瑞, Q·T·勒, P·W·黄 申请人:英特尔公司