[发明专利]同步序列数据传输方法与电路装置

说明书

技术领域

本发明是一种应用于序列数据传输的数据收发电路，在串行传输中，传送端依据使用的编码格式将数据位转换成特定的电气准位以传送数据，而接收端依据接收到的讯号的电气准位编码转换成数据位。为了达到上述目的，通讯装置的运算单元须针对所传送的数据或接收的讯号分别进行编码及译码，然而，运算单元的编、译码程序的处理效能将影响数据传输速率。

背景技术

串行传输常应用于装置间的有线数据传递或经由转换成射频讯号做长距离无线通信，一般以字节(byte)作为数据传输量的单位，并将每一字节的8个位(bit)依序进行传递，其中序列数据字节的区隔方法，可区分成异步与同步两种方式。一般异步串行传输方式，如通用异步收发传输器(Universal asynchronous receiver/transmitter，UART)，在一个字节的前后分别加上起始位与结束位，以区别各字节；而同步串行传输方式则额外地使用同步频率，如内部整合电路(Inter-Integrated Circuit，I2C)及序列外围接口(Serial Peripheral Interface，SPI)，或在数据前方加上前导(Preamble)字符，其为固定数据长度与内容的位数据，以便让接收端进行序列数据的同步取样。在通讯中，为了增加数据传输量，一般采用同步串行传输，并使用前导字符以避免同时传递同步频率而牺牲带宽。另外，在考虑到传输媒介的功率损耗或传输效率等因素时，须选用适合的数据编码格式，其系将一数据位转换成一或多个电气相位的组合，其中常见的编码格式有不归零编码(Non-Return-to-Zero，NRZ)、Manchester或FM0等。其中，一个待传送的数据位的讯号编码依据个别编码格式的相位准位变化规则设定对应的一个或多个电气讯号相位；而讯号译码时则须正确地取样接收讯号的每个相位的准位，并依据指定的编码格式转换成对应的一个数据位。

相对于采用单一特定的编码格式的串行传输的编、译码电路，一般通讯装置在电路设计时，为了保持应用弹性以支持多种编码格式，通常将序列数据的编码及讯号译码交由运算单元内的程序处理。因运算单元的运算能力取决于所述装置的系统频率(system clock)，而为了正确地转换数据与讯号，系统频率须为数十倍或百倍于通讯的数据传输率(Baud rate)，因此，通讯装置的系统频率下限将随着通讯的数据传输率的提高而上升。然而，由于运算单元存在着系统频率的操作上限，因此，对运算单元而言，其存在着数据传输率的上限，而对一个需要超过此数据传输率上限的通讯系统而言，则需要采用更高指令周期的运算单元，因此，也意味着组件成本将会增加。

发明内容

本发明主要目的在于提供一个同步串行传输的讯号接收与发送接口，配合运算单元的数据总线位计数，批处理序列数据，进而降低运算单元在处理通讯数据时的系统频率的需求，换句话说，在相同的系统频率下，运算单元可提供通讯上更高的数据传输率。

因运算单元以数据总线宽度为单位来进行数据的运算，其中数据总线的宽度通常字节的倍数，例如8位的微控制器以字节为运算单位，而16位的微控制器则以2个字节为运算单位，以此类推，当运算单元在处理串行传输数据时，若需针对每一位，以对应的编码格式加以编码或译码时，则运算单元的系统频率必须配合编码或译码程序，以数十倍或百倍于数据传输率的速度运作。若配合运算单元的数据总线宽度将序列数据以一个或多个字节的方式进行批处理，将可增加编码及译码程序的运算效能，提供更高的数据传输率。

一种同步序列数据传输方法，其步骤包括：步骤a.利用序列数据接口，接收有线传输或无线传输的序列数据，提供序列与并列数据转换电路处理，或发送经由所述序列与并列数据转换电路处理后的序列数据；步骤b.利用所述序列与并列数据转换电路，受运算单元的同步控制，将接收的有线传输或无线传输的序列数据转换成并列数据；以及步骤c.利用并列数据接口，将所述序列与并列数据转换电路处理后的所述并列数据输入到所述运算单元，或将所述运算单元处理后的所述并列数据输出到所述序列与并列数据转换电路。