四端口芯片、芯片系统及数据交互方法与流程

本发明涉及图像传感器，特别是涉及一种四端口芯片、芯片系统及数据交互方法。

背景技术：

1、图像传感器广泛地应用于数码相机、移动手机、医疗器械、汽车和其他应用场合中，用于捕获和识别人物或场景的光学图像信息，并将光学图像信息转换为电学信号。

2、但无论应用于哪种场合，图像传感器芯片经常需要与其它芯片(如处理器芯片)进行数据交互，从而实现像素信号输出。而在数据交互过程中，如何通过少量端口数将像素信号量化后输出，则是本领域技术人员迫切需要解决的技术问题。

技术实现思路

1、鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种四端口芯片、芯片系统及数据交互方法，实现通过少量端口数芯片将像素信号量化后单端输出。

2、为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种四端口芯片，通过主电源端口和主接地端口供电，通过主时钟端口和主数据端口进行数据交互；所述四端口芯片包括：

3、时钟模块，用于根据所述主时钟端口输入的外部时钟形成同步时钟；

4、数据输入模块，连接所述时钟模块的输出端，用于在所述同步时钟的控制下，接收所述主数据端口输入的配置信息并存储；

5、主模块，连接所述数据输入模块的输出端，用于读取所述配置信息并进行芯片配置，及在系统时钟的控制下产生待传数据；

6、数据输出模块，连接所述时钟模块的输出端和所述主模块的输出端，用于根据所述同步时钟将所述待传数据在设定帧格式下通过所述主数据端口单端输出。

7、可选地，所述时钟模块还用于对所述同步时钟进行倍频产生倍频时钟，且所述数据输出模块在所述倍频时钟控制下将所述待传数据输出。

8、可选地，所述时钟模块采用可调倍频的锁相环电路实现，其中，所述锁相环电路工作于相位锁定状态。

9、可选地，所述主模块还连接所述时钟模块的输出端，以基于所述同步时钟形成所述系统时钟。

10、可选地，所述四端口芯片包括图像传感器芯片，所述待传数据包括数字信号形式的图像数据。

11、本发明还提供一种芯片系统，所述芯片系统包括：

12、主芯片，采用如上任一项所述的四端口芯片；

13、从芯片，具有从时钟端口和从数据端口，且所述从时钟端口和所述从数据端口与所述主时钟端口和所述主数据端口对应连接以进行数据交互，用于向所述主芯片提供所述外部时钟和所述配置信息，及接收所述主芯片输出的所述待传数据。

14、可选地，所述从芯片包括：时钟产生模块，用于产生所述外部时钟并通过所述从时钟端口输出；数据产生模块，用于产生所述配置信息并通过所述从数据端口输出；数据处理模块，用于接收所述从数据端口输入的所述待传数据。

15、可选地，在所述主芯片包括图像传感器芯片时，所述从芯片包括处理器芯片。

16、本发明还提供一种芯片系统的数据交互方法，所述芯片系统包括主芯片和从芯片，所述主芯片的主时钟端口和主数据端口与所述从芯片的从时钟端口和从数据端口对应连接以进行数据交互；所述数据交互方法包括：

17、所述主芯片通过所述主时钟端口接收所述从芯片发送的外部时钟并形成同步时钟；

18、在所述同步时钟的控制下，所述主芯片通过所述主数据端口接收所述从芯片发送的配置信息；

19、所述主芯片根据所述配置信息进行芯片配置；

20、所述主芯片基于设定帧格式将待传数据通过所述主数据端口单端输出至所述从芯片。

21、可选地，所述数据交互方法还包括：所述主芯片基于所述同步时钟产生倍频时钟，且在所述倍频时钟控制下将所述待传数据输出。

22、可选地，所述主芯片基于可调倍频的锁相环电路产生所述倍频时钟，其中，所述锁相环电路工作于相位锁定状态。

23、可选地，所述从芯片发送所述外部时钟后，经过设定时间再发送所述配置信息。

24、可选地，在所述主芯片接收到所述从芯片发送的帧开始字段后，所述主芯片由接收模式转为发送模式，此时，所述从芯片由发送模式转为接收模式；在所述从芯片接收到所述主芯片发送的帧结束字段后，所述从芯片由接收模式转为发送模式，此时，所述主芯片由发送模式转为接收模式。

25、可选地，所述设定帧格式包括若干行字段，各所述行字段的格式相同，均包括{行开始字段、时钟同步字段、数据字段、时钟同步字段、行结束字段}。

26、可选地，所述数据字段包括n个比特位；所述帧开始字段包括10n个比特位；所述帧结束字段包括10n个比特位；所述行开始字段包括3n个比特位；所述行结束字段包括3n个比特位；所述时钟同步字段包括8n个比特位，n为大于1的整数。

27、可选地，所述帧开始字段包括100个比特位，为10组循环的{1111100000}；所述帧结束字段包括100个比特位，为10组循环的{0000011111}；所述行开始字段包括30个比特位，为3组循环的{0000000000}；所述行结束字段包括30个比特位，为3组循环的{1111111111}；所述时钟同步字段包括80个比特位，为8组循环的{0101010101}；所述数据字段包括10个比特位。

28、如上所述，本发明的一种四端口芯片、芯片系统及数据交互方法，采用四端口芯片利用主从握手机制将像素信号量化后单端输出，无需更多端口，仅通过少量端口数(四个端口)即可实现稳定的数据交互。

技术特征：

1.一种四端口芯片，其特征在于，通过主电源端口和主接地端口供电，通过主时钟端口和主数据端口进行数据交互；所述四端口芯片包括：

2.根据权利要求1所述的四端口芯片，其特征在于，所述时钟模块还用于对所述同步时钟进行倍频产生倍频时钟，且所述数据输出模块在所述倍频时钟控制下将所述待传数据输出。

3.根据权利要求2所述的四端口芯片，其特征在于，所述时钟模块采用可调倍频的锁相环电路实现，其中，所述锁相环电路工作于相位锁定状态。

4.根据权利要求1所述的五端口芯片，其特征在于，所述主模块还连接所述时钟模块的输出端，以基于所述同步时钟形成所述系统时钟。

5.根据权利要求1所述的四端口芯片，其特征在于，所述四端口芯片包括图像传感器芯片，所述待传数据包括数字信号形式的图像数据。

6.一种芯片系统，其特征在于，所述芯片系统包括：

7.根据权利要求6所述的芯片系统，其特征在于，所述从芯片包括：

8.根据权利要求6所述的芯片系统，其特征在于，在所述主芯片包括图像传感器芯片时，所述从芯片包括处理器芯片。

9.一种芯片系统的数据交互方法，其特征在于，所述芯片系统包括主芯片和从芯片，所述主芯片的主时钟端口和主数据端口与所述从芯片的从时钟端口和从数据端口对应连接以进行数据交互；所述数据交互方法包括：

10.根据权利要求9所述的芯片系统的数据交互方法，其特征在于，所述数据交互方法还包括：所述主芯片基于所述同步时钟产生倍频时钟，且在所述倍频时钟控制下将所述待传数据输出。

11.根据权利要求10所述的芯片系统的数据交互方法，其特征在于，所述主芯片基于可调倍频的锁相环电路产生所述倍频时钟，其中，所述锁相环电路工作于相位锁定状态。

12.根据权利要求9所述的芯片系统的数据交互方法，其特征在于，所述从芯片发送所述外部时钟后，经过设定时间再发送所述配置信息。

13.根据权利要求9所述的芯片系统的数据交互方法，其特征在于，在所述主芯片接收到所述从芯片发送的帧开始字段后，所述主芯片由接收模式转为发送模式，此时，所述从芯片由发送模式转为接收模式；在所述从芯片接收到所述主芯片发送的帧结束字段后，所述从芯片由接收模式转为发送模式，此时，所述主芯片由发送模式转为接收模式。

14.根据权利要求13所述的芯片系统的数据交互方法，其特征在于，所述设定帧格式包括若干行字段，各所述行字段的格式相同，均包括{行开始字段、时钟同步字段、数据字段、时钟同步字段、行结束字段}。

15.根据权利要求14所述的芯片系统的数据交互方法，其特征在于，所述数据字段包括n个比特位；所述帧开始字段包括10n个比特位；所述帧结束字段包括10n个比特位；所述行开始字段包括3n个比特位；所述行结束字段包括3n个比特位；所述时钟同步字段包括8n个比特位，n为大于1的整数。

16.根据权利要求15所述的芯片系统的数据交互方法，其特征在于，所述帧开始字段包括100个比特位，为10组循环的{1111100000}；所述帧结束字段包括100个比特位，为10组循环的{0000011111}；所述行开始字段包括30个比特位，为3组循环的{0000000000}；所述行结束字段包括30个比特位，为3组循环的{1111111111}；所述时钟同步字段包括80个比特位，为8组循环的{0101010101}；所述数据字段包括10个比特位。

技术总结
本发明提供一种四端口芯片，通过主电源端口和主接地端口供电，通过主时钟端口和主数据端口进行数据交互；所述四端口芯片包括：时钟模块，用于根据主时钟端口输入的外部时钟形成同步时钟；数据输入模块，连接时钟模块的输出端，用于在同步时钟的控制下，接收主数据端口输入的配置信息并存储；主模块，连接数据输入模块的输出端，用于读取配置信息并进行芯片配置，及在系统时钟的控制下产生待传数据；数据输出模块，连接时钟模块的输出端和主模块的输出端，用于根据同步时钟将待传数据在设定帧格式下通过主数据端口单端输出。通过本发明提供的四端口芯片，实现了通过少量端口数的芯片将像素信号量化后单端输出。

技术研发人员：刘浩杰,杨凡
受保护的技术使用者：思特威（上海）电子科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15