单线信号传输装置及传输方法
【专利摘要】一种单线信号传输装置及传输方法，其中，单线信号传输装置包括信号接收接口以及控制器。信号接收接口接收传输线上的接收数据信号，其中接收数据信号具有多个脉冲。控制器依据检测接收数据信号上的脉冲的脉冲宽度来获得多个数据。其中，控制器判断各脉冲的脉冲宽度介于第一预设范围时，控制器判断对应各脉冲的各数据等于第一逻辑电平。当控制器判断各脉冲的脉冲宽度介于第二预设范围时，控制器判断对应各脉冲的各数据等于第二逻辑电平。第一预设范围与第二预设范围不相重叠。本发明的单线信号传输装置及方法具有一定的容错能力，能降低频率漂移所造成的数据正确性的影响。
【专利说明】单线信号传输装置及传输方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种单线信号传输装置及传输方法，且特别涉及一种具有容错能力的单线信号传输装置及传输方法。
【背景技术】
[0002]随着电子科技的进步，电子产品已成为人们生活中必备的工具。而随着人们对信息需求的增加，通过电子装置间来进行数据传输是一种必备的功能。在方便使用以及成本的考量下，通过越少的传输线来进行有效率的传输，是本领域设计者所努力的目标，对应于此，一种所谓的单线式传输方式被提出。
[0003]单线式传输方式是一种非同步的主/从式总线的传输方式。其中的传输数据位元的编码方式，是以在固定时隙(time slot)中读取的电压电平信号来编码成为数据位元O或是数据位元I。然而，以固定时隙来作为检测区以进行数据位元的编码动作，在当温度、操作电压产生变动或是环境中所产生的干扰，可能导致传输线上所传送的数据信号产生频率漂移的现象。这种频率漂移的现象会使得数据发送端以及数据接收端间无法同步，而造成在进行数据编码时产生错误。
【发明内容】
[0004]本发明提供一种单线信号传输装置及传输方法，具有高容错能力。
[0005]本发明的单线信号传输装置通过传输线以进行数据传输。单线信号传输装置包括信号接收接口以及控制器。信号接收接口耦接传输线并接收传输线上的接收数据信号，其中接收数据信号具有多个脉冲。控制器耦接信号接收接口。控制器依据检测接收数据信号上的脉冲的脉冲宽度来获得多个数据。其中，控制器判断各脉冲的脉冲宽度介于第一预设范围时，控制器判断对应各脉冲的各数据等于第一逻辑电平。当控制器判断各脉冲的脉冲宽度介于第二预设范围时，控制器判断对应各脉冲的各数据等于第二逻辑电平。第一预设范围与第二预设范围不相重叠。
[0006]在本发明的一实施例中，上述的脉冲包括至少一正脉冲以及至少一负脉冲。
[0007]在本发明的一实施例中，上述的各脉冲介于接收数据信号相邻的两转态点间。
[0008]在本发明的一实施例中，上述的控制器依据时脉信号来检测脉冲的脉冲宽度。
[0009]在本发明的一实施例中，上述的第一预设范围具有第一中间值，控制器依据脉冲的脉冲宽度与第一中间值的关系来调整时脉信号的频率。
[0010]在本发明的一实施例中，上述的第二预设范围具有第二中间值，控制器依据脉冲的脉冲宽度与第二中间值的关系来调整时脉信号的频率。
[0011 ] 在本发明的一实施例中，单线信号传输装置还包括信号发送接口。信号发送接口耦接该控制器及传输线，其中，控制器接收发送数据，并依据发送数据产生发送数据信号。信号发送接口接收发送数据信号并通过传输线传送出发送数据信号。
[0012]本发明的单线信号传输方法包括:接收传输线上的接收数据信号，其中接收数据信号具有多个脉冲；当各脉冲的脉冲宽度介于第一预设范围时，判断对应各脉冲的各数据等于第一逻辑电平；并且，当各脉冲的脉冲宽度介于第二预设范围时，判断对应各脉冲的各该数据等于第二逻辑电平，第一预设范围与第二预设范围不相重叠。
[0013]本发明的有益效果在于，基于上述，本发明的单线信号传输装置及方法设定第一预设范围以及第二预设范围，并通过检测接收数据信号上的脉冲的脉冲宽度落于第一预设范围中或第二预设范围中以判定对应脉冲的数据。如此一来，在数据信号发生频率漂移的状态下，本发明的单线信号传输装置及方法仍可有效获得正确的数据，以降低频率漂移所造成的数据正确性的影响。
[0014]为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附附图作详细说明如下。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1绘示本发明一实施例的单线信号传输装置的示意图。
[0016]图2A绘示本发明实施例的接收数据信号的一实施方式的波形图。
[0017]图2B?图2D分别绘示本发明实施例的接收数据信号的其他实施方式的波形图。
[0018]图3绘示本发明实施例的单线信号传输装置的动作波形图。
[0019]图4绘示本发明一实施例的单线信号传输方法的流程图。
[0020]其中，附图标记说明如下:
[0021]100:单线信号传输装置
[0022]111:控制器
[0023]112:信号接收接口
[0024]113:信号发送接口
[0025]110、170:电子装置
[0026]WIRl:传输线
[0027]PINl:脚位
[0028]210、241、251、D01、D02、D11、D12:接收数据信号
[0029]EDUED2:转态点
[0030]NPSl ?NPS4:负脉冲[0031 ]PPS2 ?PPS4:正脉冲
[0032]TI?T5:检测时间区间
[0033]TPl:时间点
[0034]CNT:计数结果
[0035]CK:时脉信号
[0036]S410?S440:单线信号传输的步骤
【具体实施方式】
[0037]以下请参照图1，图1绘示本发明一实施例的单线信号传输装置的示意图。单线信号传输装置100可设置于电子装置110中，其中，单线信号传输装置100包括控制器111、信号接收接口 112以及信号发送接口 113。电子装置110通过传输线WIRl耦接至电子装置170，并通过传输线WIRl与电子装置170进行数据传输的动作。在本实施例中，电子装置110利用单线信号传输装置100与电子装置170进行数据传输。其中，信号接收接口 112以及信号发送接口 113耦接至传输线WIR1，并且，控制器111耦接至信号接收接口 112以及信号发送接口 113。
[0038]在单线信号传输装置100进行数据的接收方面，当电子装置110要接收由电子装置170所传至的数据时，电子装置170通过传输线WIRl传送接收数据信号至单线信号传输装置100的信号接收接口 112。在本实施例中，以电子装置110是集成电路为范例，信号接收接口 112通过脚位PINl来连接传输线WIRl，并通过脚位PINl来进行接收数据信号的接收动作，其中，接收数据信号具有多个脉冲。
[0039]仔细来说明，接收数据信号可以是具有多个转态点的数字信号，也就是一个反复在逻辑高电平以及逻辑低电平间切换的信号。在本实施例中，当接收数据信号由逻辑低电平转态至逻辑高电平并维持在逻辑高电平以成为接收数据信号的正脉冲，当接收数据信号由逻辑高电平转态至逻辑低电平并维持在逻辑低电平则成为接收数据信号的负脉冲。上述的正脉冲以及负脉冲都介于接收数据信号相邻的两转态点间。
[0040]控制器111通过信号接收接口 112来获得接收数据信号。并且，控制器111可对接收数据信号上的脉冲宽度进行检测。请同时参照图1以及图2A，其中，图2A绘示本发明实施例的接收数据信号的一实施方式的波形图。在正常状态下，控制器111接收数据信号210，并分别在检测时间区间Tl以及T2中检测数据信号210的脉冲宽度。以检测时间区间Tl为例，控制器111针对接收数据信号210的转态点EDl及ED2间的负脉冲NPSl进行脉冲宽度的检测，并在当负脉冲NPSl的脉冲宽度介于第一预设范围时，设定接收数据信号210对应传送的数据为逻辑“I”。相对的，若控制器111检测出负脉冲NPSl的脉冲宽度介于第二预设范围时，设定接收数据信号210对应传送的数据为逻辑“O”。其中的第一预设范围与第二预设范围不相重叠，且第一预设范围大于第二预设范围。
[0041 ] 进一步来说明，若以检测时间区间Tl中，逻辑“ I ”的数据对应在接收数据信号的标准脉冲宽度是64个单位为范例,控制器111可设定第一预设范围为48-80(中间值为64)单位，并设定第二预设范围为24-40(中间值为32)单位，并在检测时间区间Tl中所计算出的脉冲宽度介于48-80单位间时，控制器111可以设定负脉冲NPSl对应的数据为逻辑“1”，相对的，若检测时间区间Tl中所计算出的脉冲宽度介于24-40单位间时，控制器111可以设定负脉冲NPSl对应的数据为逻辑“O”。
[0042]由上述的说明可以得知，当接收数据信号210因为噪声、温度变异或其他任何原因产生频率漂移时，例如改变为接收数据信号211或212时，控制器111针对接收数据信号211或212所进行的脉冲宽度的检测结果或多或少会产生变化，例如原先检测出脉冲宽度等于64单位的脉冲，在经过频率漂移后，其脉冲宽度变更成为60单位。但由于这样的漂移并未超出控制器111原先设定的第一预设范围(48-80单位)，因此，其所对应的数据仍可以被控制器111准确的判断出等于逻辑“I”而不至于产生数据判断错误的现象。
[0043]以下请参照图1及图2B?图2D，其中，图2B?图2D分别绘示本发明实施例的接收数据信号的其他实施方式的波形图。图2B及图2C所分别绘示的接收数据信号221以及231皆代表所对应的数据为逻辑“O”。其中，承续上述关于图2A的范例，控制器111可在检测时间区间T3中检测接收数据信号221中的负脉冲NPS2的脉冲宽度，并得知负脉冲NPS2的脉冲宽度介于第二预设范围为24-40间。如此一来，控制器111可设定负脉冲NPS2对应的数据为逻辑“O”。
[0044]值得一提的是，在检测时间区间T3中，接收数据信号221具有负脉冲NPS2也具有正脉冲PPS2。由于负脉冲NPS2与正脉冲PPS2的脉冲宽度是互补的，因此，控制器111也可依据与正脉冲PPS2的脉冲宽度来进行数据的设定。
[0045]在图2C中，控制器111可在检测时间区间T4中检测接收数据信号231中的正脉冲PPS3的脉冲宽度，并得知正脉冲PPS3的脉冲宽度介于第二预设范围为24-40间。如此一来，控制器111可设定正脉冲PPS3对应的数据为逻辑“O”。或者，控制器111可在检测时间区间T4中检测接收数据信号231中的负脉冲NPS3的脉冲宽度，并藉以进行数据的设定动作。
[0046]在图2D中，控制器111可在检测时间区间T5中检测接收数据信号241或251中的负脉冲NPS4或正脉冲PPS4的脉冲宽度。并依据负脉冲NPS4或正脉冲PPS4的脉冲宽度介于第一预设范围间，而设定对应的数据为逻辑“ I ”。
[0047]请重新参照图1，信号发送接口 113耦接控制器111及传输线WIR1。其中，控制器111接收发送数据，并依据发送数据产生发送数据信号。信号发送接口 113则接收发送数据信号并通过传输线WIRl传送出发送数据信号至电子装置170。具体来说，当发送数据等于逻辑“I”时，信号发送接口 113通过传输线WIRl传送出的信号为在检测时间区间中维持为逻辑高电平或逻辑低电平的信号，另外，当发送数据等于逻辑“O”时，信号发送接口 113通过传输线WIRl传送出的信号为在检测时间区间中，接近中间的时间点产生转态的逻辑信号。
[0048]以下请参照图1以及图3，其中，图3绘示本发明实施例的单线信号传输装置的动作波形图。其中，控制器111可通过时脉信号CK来进行脉冲宽度的检测动作。也就是说，利用时脉信号CK来计数接收数据信号的脉冲的脉冲宽度。以接收数据信号DOl为范例，控制器在时间点TPl开始进行接收数据信号DOl的脉冲131的脉冲宽度的计数动作，并依据计数结果CNT可以得知接收数据信号DOl的脉冲131的脉冲宽度等于32个时脉信号CK的周期的宽度。如此一来，控制器可以藉此判断接收数据信号DOl的脉冲131的脉冲宽度介于第二预设范围间，并解读出所对应的数据为逻辑“O”。
[0049]同理，控制器111也可针对接收数据信号D02、D11以及D12依据时脉信号CK分别进行脉冲132、133以及134的脉冲宽度进行检测。并且，通过检测脉冲132、133以及134的脉冲宽度是否介于第一预设范围或是第二预设范围来进行脉冲132、133以及134对应的数据的设定动作。在本实施方式中，脉冲132、133以及134对应被解读出的数据为逻辑“O”、“I” 以及“I”。
[0050]值得注意的是，控制器111可以依据脉冲宽度所在第一预设范围或第二预设范围的位置，来对时脉信号CK的频率进行调整。以中间值等于64的第一预设范围为范例，若控制器111检测出数据等于逻辑“I”的脉冲的脉宽有一定数量低于(或高于)第一预设范围的中间值时，表示接收数据信号发生了一定程度的频率漂移动作。据此，控制器111可通过调整脉冲的脉宽与第一预设范围的中间值的差异来进行时脉信号CK的频率调整，以使数据传输动作可以持续稳定的进行。当然，上述的时脉信号CK的频率调整动作也可以依据脉冲宽度与第二预设范围的中间值的关系来进行。
[0051]具体来说明，若控制器111检测出数据等于逻辑“I”的脉冲的脉宽有一定数量低于第一预设范围的中间值时，控制器111可调高时脉信号CK的频率,相对的,若控制器111检测出数据等于逻辑“I”的脉冲的脉宽有一定数量高于第一预设范围的中间值时，控制器111可调低时脉信号CK的频率。
[0052]以下请参照图4，图4绘示本发明一实施例的单线信号传输方法的流程图。单线信号传输方法的步骤包括:在步骤S410中，设定第一及第二预设范围；接着，在步骤S420中，接收传输线上的接收数据信号，其中，接收数据信号具有多个脉冲，并且，在步骤S430中，当检测时间区间中的各脉冲的脉冲宽度介于第一预设范围时，判断对应各脉冲的各数据等于第一逻辑电平(例如逻辑“I”)；在步骤S440中，当检测时间区间中的各脉冲的脉冲宽度介于第二预设范围时，判断对应各脉冲的各数据等于第二逻辑电平(例如逻辑“O”)。
[0053]关于上述各步骤的实施细节，在前述的实施例及实施方式都有详细的说明，以下不多赘述。而关于第一及第二预设范围的设定方面，可以由设计者依据所属电子装置实际应用的状态来进行设定。
[0054]综上所述，本发明通过检测接收数据信号的脉冲宽度与预设范围的关系来进行脉冲对应的数据的设定动作。如此一来，传输线上所传送的接收数据信号在被干扰而产生频率漂移的状况下，其所对应的数据仍可以正确的被接收到。使单线信号传输具有更高的容错能力，提升传输的效率。
【权利要求】
1.一种单线信号传输装置，通过一传输线以进行数据传输，包括: 一信号接收接口，耦接该传输线并接收该传输线上的一接收数据信号，其中该接收数据信号具有多个脉冲；以及 一控制器，耦接该信号接收接口，依据检测该接收数据信号上的所述多个脉冲的脉冲宽度来获得多个数据， 其中，该控制器设定一第一预设范围以及一第二预设范围，该控制器并判断一检测时间区间中，各该脉冲的脉冲宽度介于该第一预设范围时，该控制器判断对应各该脉冲的各该数据等于一第一逻辑电平，当该控制器判断该检测时间区间中各该脉冲的脉冲宽度介于该第二预设范围时，该控制器判断对应各该脉冲的各该数据等于一第二逻辑电平，该第一预设范围与该第二预设范围不相重叠。
2.如权利要求1所述的单线信号传输装置，其中所述多个脉冲包括至少一正脉冲以及至少一负脉冲。
3.如权利要求1所述的单线信号传输装置，其中各该脉冲介于该接收数据信号相邻的两转态点间。
4.如权利要求1所述的单线信号传输装置，其中该控制器依据一时脉信号来检测所述多个脉冲的脉冲宽度。
5.如权利要求4所述的单线信号传输装置，其中该第一预设范围具有一第一中间值，该控制器依据所述多个脉冲的脉冲宽度与该第一中间值的关系来调整该时脉信号的频率。
6.如权利要求4所述的单线信号传输装置，其中该第二预设范围具有一第二中间值，该控制器依据所述多个脉冲的脉冲宽度与该第二中间值的关系来调整该时脉信号的频率。
7.如权利要求1所述的单线信号传输装置，其中还包括: 一信号发送接口，耦接该控制器及该传输线， 其中，该控制器接收一发送数据，并依据该发送数据产生一发送数据信号，该信号发送接口接收该发送数据信号并通过该传输线传送出该发送数据信号。
8.一种单线信号传输方法，包括: 设定一第一预设范围以及一第二预设范围； 接收一传输线上的一接收数据信号，其中该接收数据信号具有多个脉冲； 当一检测时间区间中的各该脉冲的脉冲宽度介于该第一预设范围时，判断对应各该脉冲的各该数据等于一第一逻辑电平；以及 当该检测时间区间中的各该脉冲的脉冲宽度介于该第二预设范围时，判断对应各该脉冲的各该数据等于一第二逻辑电平，该第一预设范围与该第二预设范围不相重叠。
9.如权利要求8所述的单线信号传输方法，其中所述多个脉冲包括至少一正脉冲以及至少一负脉冲。
10.如权利要求8所述的单线信号传输方法，其中各该脉冲介于该接收数据信号相邻的二两转态点间。
11.如权利要求8所述的单线信号传输方法，还包括: 依据一时脉信号来检测所述多个脉冲的脉冲宽度。
12.如权利要求11所述的单线信号传输方法，其中该第一预设范围具有一第一中间值，该单线信号传输方法还包括: 依据所述多个脉冲的脉冲宽度与该第一中间值的关系来调整该时脉信号的频率。
13.如权利要求11所述的单线信号传输方法，其中该第二预设范围具有一第二中间值，该单线信号传输方法还包括: 依据所述多个脉冲的脉冲宽度与该第二中间值的关系来调整该时脉信号的频率。
14.如权利要求8所述的单线信号传输方法，还包括: 接收一发送数据；以及 依据该发送数据产生一发送数据信号，并通过该传输线传送出该发送数据信号。
【文档编号】H04B14/02GK104348587SQ201310351403
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2013年8月13日 优先权日:2013年8月2日
【发明者】林信佑, 冯连兴 申请人:盛群半导体股份有限公司