專利名稱：通用型串行傳輸系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提供一種串行傳輸系統(tǒng)，特別指一種可用于工作在不同時序(timing)的串行傳輸系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)今的電子產(chǎn)品，如手機(jī)、個人數(shù)字助理器(PDA)或是個人計算機(jī)，為組合了許多微處理機(jī)系統(tǒng)，以組織出多樣的數(shù)據(jù)處理功能。在微處理機(jī)系統(tǒng)中，常要以時鐘觸發(fā)的順序(sequential)控制的方式，來協(xié)調(diào)微處理機(jī)系統(tǒng)中各個不同結(jié)構(gòu)方塊在不同的時間發(fā)揮特定的功用，以完成整個微處理機(jī)系統(tǒng)特定的功能。舉例來說，若一微處理機(jī)系統(tǒng)要完成某功能時，要先由該微處理機(jī)系統(tǒng)中的甲電路處理數(shù)據(jù)，再傳至乙電路，由乙電路繼續(xù)完成后續(xù)的數(shù)據(jù)處理。此時微處理機(jī)系統(tǒng)就可利用順序控制的方式，先觸發(fā)甲電路開始處理數(shù)據(jù)，并循序觸發(fā)甲電路將處理完的數(shù)據(jù)傳輸至乙電路，接者再觸發(fā)乙電路接收數(shù)據(jù)、開始進(jìn)一步處理數(shù)據(jù)等。通過順序控制的觸發(fā)，就能協(xié)調(diào)微處理機(jī)系統(tǒng)中各個結(jié)構(gòu)方塊先后運作的順序，完成微處理機(jī)系統(tǒng)應(yīng)盡的功能。
微處理機(jī)系統(tǒng)將數(shù)據(jù)在送至傳輸接口以前，多半是以位組為單位在系統(tǒng)中傳輸，但是為了有效的節(jié)省傳輸線路，有時系統(tǒng)會將數(shù)據(jù)拆成一個位接一個位的方式傳送，接收時再重新組合，這種以位為單位的傳輸方式稱為串行式傳輸。
常規(guī)設(shè)置于微計算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)的各個集成電路(Integrate circuit，IC)間的串行傳輸，多是針對各個串行傳輸信號所需的數(shù)據(jù)形式，使用特定的傳輸協(xié)定，諸如I2C、SPI等等，或是應(yīng)用集成電路(ASIC)自行定義的串行形式傳輸結(jié)構(gòu)，也就是說，亦即設(shè)計者自行定義串行傳輸?shù)臅r鐘信號，串行數(shù)據(jù)信號及串行控制信號，作為節(jié)省IC與IC之間數(shù)據(jù)傳輸信號數(shù)目，并實現(xiàn)IC之間數(shù)據(jù)交換的目的。通常串行傳輸?shù)男问诫S著應(yīng)用范圍的不同，在時鐘信號、串行數(shù)據(jù)信號及串行控制信號上的定義與時序大相徑異，以致在設(shè)計串行傳輸信號的接口時，通常采用以下兩種做法第一種即是針對各個串行傳輸信號所需的數(shù)據(jù)形式，設(shè)計特殊的硬件，以符合特定串行傳輸時序控制的需求。另一種則是針對各個串行傳輸信號所需的數(shù)據(jù)形式，使用1至數(shù)個微控制器(micro-controller)來設(shè)定符合特定串行傳輸時序控制的需求。
舉噴墨打印機(jī)為例，為了實現(xiàn)設(shè)計精簡及降低成本的目的，目前系統(tǒng)上的IC數(shù)目已簡化至3至4個左右的設(shè)計。請參閱圖1，圖1為常規(guī)打印機(jī)10的功能方塊圖。從功能上來看，打印機(jī)10可分為(1)負(fù)責(zé)完成圖像數(shù)據(jù)控制并計算、馬達(dá)控制、存儲器控制的主控制模塊12；(2)作為圖像數(shù)據(jù)寄存器、程序代碼寄存器、噴墨頭狀態(tài)數(shù)據(jù)寄存器等目的的存儲器模塊14；(3)作為系統(tǒng)設(shè)計上電源的提供與馬達(dá)驅(qū)動用的直流電源轉(zhuǎn)換及馬達(dá)驅(qū)動模塊(DC-DCconverter and motor driver module)16；(4)噴墨頭驅(qū)動模塊(Pen drivermodule)18，負(fù)責(zé)噴墨頭的驅(qū)動。在噴墨打印機(jī)10中，每個功能不同的模塊彼此之間可將串行傳輸信號分成下述三種信號來溝通彼此與處理數(shù)據(jù)(1)串行傳輸時鐘信號(Clock)，用來成為數(shù)據(jù)信號的觸發(fā)，一般來說有正沿觸發(fā)、負(fù)沿觸發(fā)及正負(fù)沿觸發(fā)。(2)串行傳輸控制信號(Control)，在簡易型串行傳輸中通常為啟用(enable)欲控制IC的用途。(3)串行傳輸數(shù)據(jù)信號(Data)，為欲控制IC的寄存器數(shù)據(jù)，可以為單向(uni-directional)或雙向(bi-directional)的數(shù)據(jù)。
各模塊間雖然都是使用串行傳輸?shù)姆绞絺魉托盘?，但是不同制造商設(shè)計的IC模塊并不一定會使用相同的串行傳輸方式，為了綜合各模塊間的差異，負(fù)責(zé)綜合打印機(jī)10運作的主控制模塊12就必須針對各個串行傳輸信號所需的數(shù)據(jù)形式，設(shè)計特殊的硬件，或是針對各個串行傳輸信號所需的數(shù)據(jù)形式，使用1至數(shù)個微控制器(micro-controller)來設(shè)定符合特定串行傳輸時序控制的需求。這樣一來，一但系統(tǒng)設(shè)計需因應(yīng)產(chǎn)品變化而需要變更直流電源轉(zhuǎn)換及馬達(dá)驅(qū)動模塊或噴墨頭驅(qū)動模塊等其他IC模塊時，原先使用的串行信號形式就不再適用而需大費周章作調(diào)整，造成設(shè)計上的困擾。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種可依據(jù)狀態(tài)信號存取數(shù)據(jù)的串行傳輸控制系統(tǒng)，其包含一時序寄存器，用來存儲一基本周期寬度的一預(yù)定倍數(shù)，以及一預(yù)設(shè)觸發(fā)次數(shù)；一數(shù)據(jù)寄存器，用來存儲數(shù)據(jù)；一時序狀態(tài)機(jī)(timing control statemachine)，用來于接收到一啟始信號時，重復(fù)輸出該預(yù)設(shè)觸發(fā)次數(shù)的符合該基本周期寬度的該預(yù)定倍數(shù)的狀態(tài)信號，直到接收到一終止信號后，當(dāng)完成正在輸出的該預(yù)設(shè)觸發(fā)次數(shù)的狀態(tài)信號時停止輸出狀態(tài)信號；以及一轉(zhuǎn)換電路，用來依據(jù)該時序狀態(tài)機(jī)產(chǎn)生的狀態(tài)信號存取該數(shù)據(jù)寄存器的數(shù)據(jù)。
本發(fā)明還提供一種打印機(jī)，其包含一時序寄存器，用來存儲一基本周期寬度的一預(yù)定倍數(shù)，以及一預(yù)設(shè)觸發(fā)次數(shù)；一時序狀態(tài)機(jī)，用來于接收到一啟始信號時，重復(fù)輸出該預(yù)設(shè)觸發(fā)次數(shù)的符合該基本周期寬度的該預(yù)定倍數(shù)的狀態(tài)信號，直到接收到一終止信號后，當(dāng)完成正在輸出的該預(yù)設(shè)觸發(fā)次數(shù)的狀態(tài)信號時停止輸出狀態(tài)信號；一邏輯電路，用來依據(jù)該時序狀態(tài)機(jī)產(chǎn)生的狀態(tài)信號產(chǎn)生一第一控制信號及一第二控制信號；一控制信號選擇器，連接到該邏輯電路，用來控制該邏輯電路輸出該第一控制信號或該第二控制信號；以及一噴墨頭，連接到該邏輯電路，用來依據(jù)該邏輯電路輸出的該第一控制信號或該第二控制信號控制加熱墨水的時間。


圖1為常規(guī)打印機(jī)的功能方塊圖。
圖2為本發(fā)明系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本發(fā)明信號的時序圖。
圖4為本發(fā)明的系統(tǒng)搭配其它子系統(tǒng)的示意圖。
圖5為圖4的系統(tǒng)對于其它子系統(tǒng)發(fā)出信號的時序圖。
圖6為本發(fā)明的另一實施例的系統(tǒng)的功能方塊圖。
圖7為噴墨頭的示意圖。
圖8為控制噴墨頭的第一與第二控制信號的時序圖。
圖9為圖6的組合邏輯的邏輯門電路的布局圖。
圖10為組合邏輯輸出的卡諾圖。
附圖符號說明10打印機(jī) 12主控制模塊14存儲器模塊 16馬達(dá)驅(qū)動模塊18噴墨頭驅(qū)動模塊 20、150系統(tǒng)22時序寄存器 24數(shù)據(jù)寄存器25先進(jìn)先出寄存器陣列(first ln first out buffer array)26時序狀態(tài)機(jī)
28轉(zhuǎn)換電路 30存儲器31系統(tǒng)總線 32并行轉(zhuǎn)串行電路34串行轉(zhuǎn)并行電路 36選擇單元40I/O 42DMA44數(shù)據(jù)排序模塊 70噴墨頭72墨水槽 74管線76噴墨室 78加熱元件80氣泡 82噴墨孔100、120子系統(tǒng) 152計數(shù)器154邏輯單元156組合邏輯具體實施方式

如前所提，各模塊之間所使用的串行傳輸?shù)男盘杻?nèi)容以及時序可能不太一致，所以本發(fā)明的系統(tǒng)可用來綜合控制不同模塊間不同的信號內(nèi)容以及時序。
請參閱圖2以及圖3，圖2為本發(fā)明系統(tǒng)20的結(jié)構(gòu)示意圖，圖3為本發(fā)明信號的時序圖。系統(tǒng)20包含一時序寄存器22、一數(shù)據(jù)寄存區(qū)24以及一時序狀態(tài)機(jī)26。系統(tǒng)20操作于一基本周期的時鐘T。時序寄存器22則用來存儲一基本周期寬度的一預(yù)定倍數(shù)m，以及一預(yù)設(shè)觸發(fā)次數(shù)n。當(dāng)系統(tǒng)20需要輸出存儲器30內(nèi)所存儲的數(shù)據(jù)時，經(jīng)由一系統(tǒng)總線31傳送至數(shù)據(jù)排序模塊(data swap module)44將數(shù)據(jù)順序重排之后，再傳送至數(shù)據(jù)寄存器22，或者是通過一直接存儲存取控制器(DMA controller)42直接將存儲器30內(nèi)的數(shù)據(jù)存入至寄存器24。數(shù)據(jù)寄存器24內(nèi)的先進(jìn)先出寄存陣列(FIFO bufferarray)25會存儲由存儲器30所傳來的數(shù)據(jù)或是其它相關(guān)的傳輸信號數(shù)據(jù)的內(nèi)容，亦即串行傳輸所需的時鐘信號(Clock)內(nèi)容以及控制信號(Control)內(nèi)容。時序狀態(tài)機(jī)26在接收到一啟始信號時，會開始連續(xù)輸出n次具有周期寬度m*T的狀態(tài)信號予一轉(zhuǎn)換電路28，而轉(zhuǎn)換電路28就會依據(jù)狀態(tài)信號去存取數(shù)據(jù)寄存器24內(nèi)的數(shù)據(jù)，直到接收到一終止信號為止。舉例來說，假設(shè)系統(tǒng)20要在一特定時間內(nèi)以串行的方式將一組數(shù)據(jù)輸出予另一系統(tǒng)。當(dāng)時序狀態(tài)機(jī)26接收到啟始信號時，會依據(jù)時序寄存器22所存儲的基本周期寬度T的預(yù)定倍數(shù)m(也就是每隔m*T的時間間隔)發(fā)出狀態(tài)信號，并控制先進(jìn)先出寄存陣列25將所要傳送的數(shù)據(jù)傳輸至一并行轉(zhuǎn)串行轉(zhuǎn)換電路32，而并行轉(zhuǎn)串行轉(zhuǎn)換電路32就會每隔m*T的時間以串行輸出的方式將數(shù)據(jù)輸出至一輸出端口40，最后再將數(shù)據(jù)送至連接到輸出端口40的另一系統(tǒng)。若狀態(tài)信號的輸出次數(shù)已經(jīng)符合預(yù)設(shè)觸發(fā)次數(shù)n，但是卻尚未收到終止信號，此時狀態(tài)信號仍會持續(xù)再次輸出n次，直到收到終止信號為止。當(dāng)時序狀態(tài)機(jī)26接收到一終止信號時，就會停止輸出狀態(tài)信號，這時候假若狀態(tài)信號的輸出次數(shù)仍不到n次時，時序狀態(tài)機(jī)26仍會當(dāng)完成輸出n次的狀態(tài)信號后才停止輸出狀態(tài)信號。除此之外，為了確保傳輸數(shù)據(jù)的內(nèi)容與時鐘信號同步，所以會在傳輸數(shù)據(jù)信號的前設(shè)置一起始位置位組。
同樣地，輸入系統(tǒng)20的數(shù)據(jù)也可以以類似的方法加以控制。當(dāng)數(shù)據(jù)欲由一輸入端口40傳入至數(shù)據(jù)寄存器24時，時序狀態(tài)機(jī)26也可以適當(dāng)?shù)赝ㄟ^輸出狀態(tài)信號的基本周期寬度的倍數(shù)來調(diào)整串行轉(zhuǎn)并行轉(zhuǎn)換電路32將串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成并行數(shù)據(jù)的速度。
系統(tǒng)20還包含一選擇單元36，其可以為一多工器(multiplexer)或是三態(tài)緩沖器(tri-state buffer)，以依據(jù)時序狀態(tài)機(jī)26所傳來的選擇控制信號決定要將數(shù)據(jù)由數(shù)據(jù)寄存器24經(jīng)由并行轉(zhuǎn)串行轉(zhuǎn)換電路32轉(zhuǎn)換成串行數(shù)據(jù)后，再由輸出端口40輸出，或是將數(shù)據(jù)輸入經(jīng)由串行轉(zhuǎn)并行轉(zhuǎn)換電路34轉(zhuǎn)換成并行數(shù)據(jù)后在存儲至數(shù)據(jù)寄存器24。
針對不同的時序需求，系統(tǒng)20的時序狀態(tài)機(jī)26可以通過調(diào)整時序寄存器22所存儲的基本周期寬度的預(yù)設(shè)倍數(shù)m以及預(yù)設(shè)觸發(fā)次數(shù)n來調(diào)整系統(tǒng)20輸出或輸入數(shù)據(jù)的速度。假設(shè)系統(tǒng)20視為一主控制IC模塊，若要控制其它工作于不同時序的IC模塊，就必須額外設(shè)置數(shù)個對應(yīng)的微控制器。請參閱圖4以及圖5，圖4為本發(fā)明的系統(tǒng)20搭配其它子系統(tǒng)的示意圖。圖5為圖4的系統(tǒng)20對于其它子系統(tǒng)發(fā)出信號的時序圖。假設(shè)系統(tǒng)20可用來協(xié)調(diào)多個子系統(tǒng)100、120(在此僅標(biāo)示2個子系統(tǒng)，但實際上可以同時協(xié)調(diào)兩個以上的子系統(tǒng))，且子系統(tǒng)100、120分別工作于不同的時序。由于子系統(tǒng)100、120的功能不盡相同，所以分別需要不同內(nèi)容的控制信號加以啟用。為了同時讓系統(tǒng)20協(xié)調(diào)這兩種分別工作于不同時序的子系統(tǒng)100、120，數(shù)據(jù)寄存器24可同時存儲于多個分別對應(yīng)于子系統(tǒng)100、120的時鐘數(shù)據(jù)內(nèi)容CLK1、CLK2或是控制信號內(nèi)容CTL1、CTL2，而時序寄存器22則分別存儲對應(yīng)于子系統(tǒng)100、120的基本周期寬度的預(yù)定倍數(shù)m1、m2以及預(yù)設(shè)觸發(fā)次數(shù)n1、n2，假設(shè)子系統(tǒng)100在t0發(fā)出一起始請求，此時時序狀態(tài)機(jī)26會依據(jù)起始請求，每隔m1*T的時間間隔發(fā)出狀態(tài)信號，而轉(zhuǎn)換電路28就會每隔m1*T的時間間隔轉(zhuǎn)換并輸出原先存儲于數(shù)據(jù)寄存器24的時鐘信號內(nèi)容CLK1或是控制信號內(nèi)容CTL1，以輸出符合子系統(tǒng)100需求的時鐘信號或是控制信號。狀態(tài)信號會在輸出信號的次數(shù)符合觸發(fā)次數(shù)n1，或是接收到一終止信號的時候才停止輸出。也就是說，在時點t0-t1的這段時間，系統(tǒng)20的輸出端口40會輸出具有m1*T周期寬度的時鐘信號內(nèi)容CLK1或是控制信號內(nèi)容CTL1，或是每隔m1*T將存儲器30寄存于數(shù)據(jù)寄存器24內(nèi)的數(shù)據(jù)經(jīng)由輸出端口40輸出。假設(shè)在時點t1，系統(tǒng)20接收到來自子系統(tǒng)120的起始請求，此時時序狀態(tài)機(jī)26會依據(jù)起始請求，每隔m2*T的時間間隔發(fā)出狀態(tài)信號，而轉(zhuǎn)換電路28就會每隔m2*T的時間間隔轉(zhuǎn)換并輸出原先存儲于數(shù)據(jù)寄存器24的時鐘信號內(nèi)容CLK2或是控制信號內(nèi)容CTL2，以輸出符合子系統(tǒng)120需求的時鐘信號CLK2或是控制信號CTL2。狀態(tài)信號會在輸出信號的次數(shù)符合觸發(fā)次數(shù)n2，或是接收到一終止信號的時候才停止輸出。也就是說，在時點t1-t2的這段時間，系統(tǒng)20的輸出端口40會輸出具有m2*T周期寬度的時鐘信號內(nèi)容CLK2或是控制信號內(nèi)容CTL2，或是每隔m2*T將存儲器30寄存于數(shù)據(jù)寄存器24內(nèi)的數(shù)據(jù)經(jīng)由輸出端口40輸出。而到了時點t2，系統(tǒng)20又再次接收到來自子系統(tǒng)100的起始請求102，時序狀態(tài)機(jī)26也會通過上述機(jī)制再次輸出m1*T周期長度的時鐘信號CLK1、控制信號CTL1或是所要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)內(nèi)容。
總而言之，即使這兩個子系統(tǒng)100、120所使用的串行傳輸時序并不一致，但是還是可以將操作于不同時序的子系統(tǒng)100、120一塊與系統(tǒng)20的輸出端口40連接在一起。系統(tǒng)20可以利用多工的特性，利用同一輸出端口40在不同操作時間輸出不同時序的時鐘信號、控制信號或是其它串行傳輸數(shù)據(jù)，這樣一來，就可以節(jié)省系統(tǒng)20所占有的接腳數(shù)目，而且也不會降低太多的效能。除此之外，如果子系統(tǒng)的工作時序有所調(diào)整，只需要將時序寄存器22內(nèi)的基本周期寬度的預(yù)定倍數(shù)m1、m2以及預(yù)設(shè)觸發(fā)次數(shù)n1、n2的設(shè)定作調(diào)整以符合子系統(tǒng)的時序需求，或是改變數(shù)據(jù)寄存器24所存儲的信號內(nèi)容，就可以使得系統(tǒng)20與變換后的子系統(tǒng)搭配合作，以節(jié)省設(shè)計者變更設(shè)計的困擾。
舉例來說，將本實施例的系統(tǒng)20應(yīng)用在圖1的噴墨打印機(jī)10中。噴墨打印機(jī)10的直流電源轉(zhuǎn)換及馬達(dá)驅(qū)動ASIC或噴墨頭驅(qū)動ASIC等子系統(tǒng)都利用串行信號的傳輸方式來完成控制數(shù)據(jù)，圖像數(shù)據(jù)傳遞的目的。但是它們使用的時序定義可能并不一致。所以只要將系統(tǒng)20配置于主控制ASIC中，就可適用于直流電源轉(zhuǎn)換及馬達(dá)驅(qū)動ASIC或不同噴墨頭驅(qū)動ASIC的應(yīng)用。即使要置換其它直流電源轉(zhuǎn)換及馬達(dá)驅(qū)動ASIC或噴墨頭驅(qū)動ASIC時，也只需要將時序寄存器22內(nèi)的基本周期寬度的預(yù)定倍數(shù)m1、m2以及預(yù)設(shè)觸發(fā)次數(shù)n1、n2的設(shè)定作調(diào)整以符合新的ASIC的時序需求，或是改變數(shù)據(jù)寄存器24所存儲的信號內(nèi)容，就可以使得系統(tǒng)20與變換后的ASIC搭配合作。
請參閱圖6，圖6為本發(fā)明的另一實施例的系統(tǒng)150的功能方塊圖。系統(tǒng)150包含一時序寄存器22、一時序狀態(tài)機(jī)26以及一邏輯電路154。類似于圖2的系統(tǒng)20，時序寄存器22用來存儲一基本周期寬度的一預(yù)定倍數(shù)m，以及一預(yù)設(shè)觸發(fā)次數(shù)n。而時序狀態(tài)機(jī)26在接收到一啟始信號時，會開始連續(xù)輸出n次具有周期寬度m*T的狀態(tài)信號。但是此時狀態(tài)信號會傳送至一邏輯電路154。邏輯電路154包含一計數(shù)器152以及一組合邏輯156。計數(shù)器152會依據(jù)預(yù)設(shè)觸發(fā)次數(shù)n來決定計數(shù)值為何。換句話說，計數(shù)值會符合預(yù)設(shè)觸發(fā)次數(shù)n。組合邏輯156會依據(jù)計數(shù)值n以及時序狀態(tài)機(jī)26輸出的周期寬度m*T來決定輸出的控制信號。
請參閱圖7以及圖8。圖7為噴墨頭70的示意圖。圖8為控制噴墨頭70的第一與第二控制信號的時序圖。噴墨頭70包含有一墨水槽72、多個管線74與多個噴墨室76，墨水槽72經(jīng)由多個管線74與多個噴墨室76相連接，因此使墨水槽72中的墨水可經(jīng)由管線74流至噴墨室76中存放，每一個噴墨室76旁并設(shè)置有一加熱元件78用來對噴墨室76中的墨水加熱。當(dāng)加熱元件78所提供的能量大于一預(yù)定的能量閥值時，則會使墨水產(chǎn)生氣泡80而自噴墨孔82噴出而進(jìn)行打印，然而墨水噴出的多少也和加熱元件78所提供的能量大小有關(guān)，當(dāng)能量大時墨水噴出的量相對也較多，因此墨點較大，當(dāng)能量小時墨水噴出的量相對也較少，因此墨點較小。如果噴出的墨點大小不一致會使打印質(zhì)量差，所以，噴墨頭70中加熱元件78所提供的能量除了要大于該能量閥值外，最好也能保持在一固定值，使得噴出墨點的大小能保持一致，以維持較佳的打印質(zhì)量。當(dāng)噴墨頭70接收到如圖8所示的第一控制信號Wa時，就會加熱噴墨頭70內(nèi)的加熱元件78以加熱位于噴墨室76內(nèi)的墨水，當(dāng)噴墨室76內(nèi)的墨水的溫度超過一預(yù)定值時，噴墨頭70就會自噴墨孔82噴出墨水。而為了要平衡打印出來的數(shù)據(jù)質(zhì)量，沒有要噴出墨水的噴墨頭70會收到如圖8所示的第二控制信號Wb后，因為加熱元件78對墨水的加熱時間較短，所以噴墨頭70不會噴出墨水。這是為了確保某一噴墨頭70在打印數(shù)據(jù)的過程中，即使沒有要噴出墨水，但是該噴墨頭70內(nèi)墨水的溫度與其它的噴墨頭70內(nèi)的墨水溫度不要差距太大。所以對噴墨頭70來說，所要接收的第一或第二控制信號其實僅在于控制噴墨頭70內(nèi)墨水加熱的時間長短。
請參閱圖9以及圖10，圖9為圖6的組合邏輯156的邏輯門電路的布局圖。圖10為組合邏輯156的卡諾圖。前述提到，時序狀態(tài)機(jī)26輸出具有m*T周期的狀態(tài)信號以及預(yù)設(shè)觸發(fā)次數(shù)n予計數(shù)器152之后，計數(shù)器152會依據(jù)預(yù)設(shè)觸發(fā)次數(shù)n來決定計數(shù)值n，并每隔m*T時間間隔開始計數(shù)。假設(shè)計數(shù)值n為16，則計數(shù)器152會從數(shù)字值″0000″每隔m*T時間間隔計數(shù)至″1111″，而從圖10的組合邏輯156的卡諾圖中注意到，第一控制信號Wa＝N3N2N1+N3N2，而第二控制信號Wb＝N3N2，這樣一來，噴墨頭70所需要的控制信號就可以]快速地產(chǎn)生，而不再需要像圖2的系統(tǒng)20一樣，需要先將第一控制信號以及第二控制信號的信號內(nèi)容存儲至數(shù)據(jù)寄存器24。也因此大大減少寄存器24的使用空間。
本發(fā)明雖以打印機(jī)作為說明的實施例，但是凡是運用本發(fā)明的精神所實施的串行傳輸系統(tǒng)皆應(yīng)屬本發(fā)明的范疇。
相較于常規(guī)技術(shù)，本發(fā)明的系統(tǒng)可多工控制不同時序需求的其它子系統(tǒng)的運作。如果子系統(tǒng)的工作時序有所調(diào)整，只需要將時序寄存器內(nèi)的基本周期寬度的預(yù)定倍數(shù)m1、m2以及預(yù)設(shè)觸發(fā)次數(shù)n1、n2的設(shè)定作調(diào)整以符合子系統(tǒng)的時序需求，或是改變數(shù)據(jù)寄存器所存儲的信號內(nèi)容，就可以使得系統(tǒng)與變換后的子系統(tǒng)搭配合作，以節(jié)省設(shè)計者變更設(shè)計的困擾。這樣一來，一但當(dāng)設(shè)計需求上有規(guī)格變更而需更換周邊IC，而這些周邊IC亦以串行傳輸為通訊的接口時，硬件上只需重新設(shè)計PCB板并重新設(shè)定相關(guān)的控制寄存器即可。這么一來，利用本發(fā)明的設(shè)計結(jié)構(gòu)，一方面主控制AS IC不需重新設(shè)計，一方面通過此結(jié)構(gòu)實施的硬件有高彈性及節(jié)省不必要微控器資源浪費的好處。故本發(fā)明時兼具使用彈性、可分時多工使用并節(jié)省微控器資源等優(yōu)點。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，凡依本發(fā)明權(quán)利要求所進(jìn)行的等效變化與修改，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
權(quán)利要求
1.一種可依據(jù)狀態(tài)信號存取數(shù)據(jù)的串行傳輸控制系統(tǒng)，其包含一時序寄存器，用來存儲一基本周期寬度的一預(yù)定倍數(shù)，以及一預(yù)設(shè)觸發(fā)次數(shù)；一數(shù)據(jù)寄存器，用來存儲數(shù)據(jù)；一時序狀態(tài)機(jī)，用來于接收到一啟始信號時，重復(fù)輸出該預(yù)設(shè)觸發(fā)次數(shù)的符合該基本周期寬度的該預(yù)定倍數(shù)的狀態(tài)信號，直到接收到一終止信號后，當(dāng)完成正在輸出的該預(yù)設(shè)觸發(fā)次數(shù)的狀態(tài)信號時停止輸出狀態(tài)信號；以及一轉(zhuǎn)換電路，用來依據(jù)該時序狀態(tài)機(jī)產(chǎn)生的狀態(tài)信號存取該數(shù)據(jù)寄存器的數(shù)據(jù)。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中該轉(zhuǎn)換電路包含一并行轉(zhuǎn)串行電路，用來依據(jù)該時序狀態(tài)機(jī)的狀態(tài)信號將該數(shù)據(jù)寄存器所存儲的數(shù)據(jù)以串行的方式輸出至一輸出端口。
3.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中該轉(zhuǎn)換電路包含一串行轉(zhuǎn)并行電路，用來依據(jù)該時序狀態(tài)機(jī)的狀態(tài)信號將一輸入端口的數(shù)據(jù)以串行的方式存儲至該數(shù)據(jù)寄存器。
4.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中該數(shù)據(jù)寄存器為一先進(jìn)先出寄存器陣列，用來以并行的方式存儲數(shù)據(jù)。
5.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其還包含一多工器，其用來依據(jù)該時序狀態(tài)機(jī)輸出的控制信號選擇將該數(shù)據(jù)寄存器所存儲的數(shù)據(jù)以串行的方式輸出至該輸出端口，或?qū)⒃撦斎攵丝诘臄?shù)據(jù)以串行的方式存儲至該數(shù)據(jù)寄存器。
6.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其還包含一三態(tài)緩沖器，其用來依據(jù)該時序狀態(tài)機(jī)輸出的控制信號選擇將該數(shù)據(jù)寄存器所存儲的數(shù)據(jù)以串行的方式輸出至該輸出端口，或?qū)⒃撦斎攵丝诘臄?shù)據(jù)以串行的方式存儲至該數(shù)據(jù)寄存器。
7.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其應(yīng)用于一打印機(jī)。
8.一種用來控制一系統(tǒng)的串行傳輸?shù)姆椒?，該系統(tǒng)包含一數(shù)據(jù)寄存區(qū)，其用來存儲數(shù)據(jù)，該方法包含下列步驟(a)于接收到一啟始信號時，重復(fù)輸出一預(yù)設(shè)觸發(fā)次數(shù)的符合該基本周期寬度的該預(yù)定倍數(shù)的狀態(tài)信號，直到接收到一終止信號后，當(dāng)完成正在輸出的該預(yù)設(shè)觸發(fā)次數(shù)的狀態(tài)信號時停止輸出狀態(tài)信號；以及(b)依據(jù)狀態(tài)信號存取該數(shù)據(jù)寄存器的數(shù)據(jù)。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其還包含依據(jù)控制信號決定輸出該數(shù)據(jù)寄存區(qū)的數(shù)據(jù)或是將數(shù)據(jù)存入該數(shù)據(jù)寄存器。
10.如權(quán)利要求8所述的方法，其中步驟(b)依據(jù)狀態(tài)信號將該數(shù)據(jù)寄存器所存儲的數(shù)據(jù)以串行的方式輸出至一輸出端口。
11.如權(quán)利要求8所述的方法，其中步驟(b)依據(jù)狀態(tài)信號將一輸入端口的數(shù)據(jù)以串行的方式存儲至該數(shù)據(jù)寄存器。
12.一種打印機(jī)，其包含一時序寄存器，用來存儲一基本周期寬度的一預(yù)定倍數(shù)，以及一預(yù)設(shè)觸發(fā)次數(shù)；一時序狀態(tài)機(jī)，用來于接收到一啟始信號時，重復(fù)輸出該預(yù)設(shè)觸發(fā)次數(shù)的符合該基本周期寬度的該預(yù)定倍數(shù)的狀態(tài)信號，直到接收到一終止信號后，當(dāng)完成正在輸出的該預(yù)設(shè)觸發(fā)次數(shù)的狀態(tài)信號時停止輸出狀態(tài)信號；一邏輯電路，用來依據(jù)該時序狀態(tài)機(jī)產(chǎn)生的狀態(tài)信號產(chǎn)生一第一控制信號及一第二控制信號；一控制信號選擇器，連接到該邏輯電路，用來控制該邏輯電路輸出該第一控制信號或該第二控制信號；以及一噴墨頭，連接到該邏輯電路，用來依據(jù)該邏輯電路輸出的該第一控制信號或該第二控制信號控制加熱墨水的時間。
13.如權(quán)利要求12所述的打印機(jī)，其中該邏輯電路包含一計數(shù)器以及一組合邏輯，該計數(shù)器依據(jù)該預(yù)設(shè)觸發(fā)次數(shù)以及決定該第一控制信號或是該第二控制信號的時序長度，該組合邏輯用來產(chǎn)生第一控制信號以及該第二控制信號。
14.如權(quán)利要求12所述的打印機(jī)，其中該噴墨頭包含一噴墨室，用來容納墨水，以及一加熱元件，用來于接收到該第一控制信號時，加熱鄰近該加熱元件的墨水一第一預(yù)定時間以將墨水噴出相對應(yīng)的墨水孔，以及于接收到該第二控制信號時，加熱鄰近該加熱元件的墨水小于該第一預(yù)定時間的一第二預(yù)定時間以避免將墨水噴出該墨水孔。
15.一種用來控制一打印機(jī)的方法，該方法包含(a)于接收到一啟始信號時，重復(fù)輸出一預(yù)設(shè)觸發(fā)次數(shù)的符合該基本周期寬度的該預(yù)定倍數(shù)的狀態(tài)信號，直到接收到一終止信號后，當(dāng)完成正在輸出的該預(yù)設(shè)觸發(fā)次數(shù)的狀態(tài)信號時停止輸出狀態(tài)信號；(b)依據(jù)輸出的狀態(tài)信號產(chǎn)生一第一控制信號及一第二控制信號；(c)選擇輸出該第一控制信號或該第二控制信號；以及(d)依據(jù)輸出的控制信號為該第一控制信號或是該第二控制信號控制加熱墨水的時間。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其于步驟(d)中，若輸出的控制信號為該第一控制信號，則控制該打印機(jī)的加熱元件加熱鄰近該加熱元件的墨水一第一預(yù)定時間，若輸出的控制信號為該第二控制信號，則控制該加熱元件加熱墨水小于該第一預(yù)定時間的一第二預(yù)定時間。
17.一種可多工控制不同時序輸出的系統(tǒng)，其包含n個子系統(tǒng)，其分別操作于不同的時序；以及一主系統(tǒng)，用來產(chǎn)生分配不同時序的信號，該主系統(tǒng)包含一時鐘控制器，用來存儲n個基本周期寬度以及對應(yīng)的n個預(yù)設(shè)觸發(fā)次數(shù)，其中每個基本周期寬度對應(yīng)于一預(yù)設(shè)觸發(fā)次數(shù)；一數(shù)據(jù)寄存器，用來存儲數(shù)據(jù)；一時序狀態(tài)機(jī)，用來于接收到來自其中的一子系統(tǒng)的啟始信號時，重復(fù)輸出該預(yù)設(shè)觸發(fā)次數(shù)的符合該基本周期寬度的該預(yù)定倍數(shù)的狀態(tài)信號，直到接收到一終止信號后，當(dāng)完成正在輸出的該預(yù)設(shè)觸發(fā)次數(shù)的狀態(tài)信號時停止輸出狀態(tài)信號；一轉(zhuǎn)換電路，用來依據(jù)該時序狀態(tài)機(jī)產(chǎn)生的狀態(tài)信號存取該數(shù)據(jù)寄存器的數(shù)據(jù)；以及一輸入/輸出端口，用來輸出該數(shù)據(jù)寄存器的數(shù)據(jù)至該子系統(tǒng)，或是將該系統(tǒng)的數(shù)據(jù)輸入該數(shù)據(jù)寄存器。
18.如權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其中該轉(zhuǎn)換電路包含一并行轉(zhuǎn)串行電路，用來依據(jù)該時序狀態(tài)機(jī)的狀態(tài)將該數(shù)據(jù)寄存器所存儲的數(shù)據(jù)以串行的方式經(jīng)由該輸出入端口輸出。
19.如權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其中該轉(zhuǎn)換電路包含一串行轉(zhuǎn)并行電路，用來依據(jù)該時序狀態(tài)機(jī)的狀態(tài)經(jīng)由該輸出入端口的數(shù)據(jù)以串行的方式存儲至該數(shù)據(jù)寄存器。
20.如權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其中該數(shù)據(jù)寄存器為一先進(jìn)先出寄存器陣列，用來以并行的方式存儲數(shù)據(jù)。
21.如權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其還包含一多工器，其用來依據(jù)該狀態(tài)信號選擇將該數(shù)據(jù)寄存器所存儲的數(shù)據(jù)以串行的方式輸出，或?qū)?shù)據(jù)以串行的方式存儲至該數(shù)據(jù)寄存器。
22.如權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其還包含一三態(tài)緩沖器，其用來依據(jù)該狀態(tài)信號選擇將該數(shù)據(jù)寄存器所存儲的數(shù)據(jù)以串行的方式輸出，或?qū)⒃摂?shù)據(jù)以串行的方式存儲至該數(shù)據(jù)寄存器。
23.如權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其應(yīng)用于一打印機(jī)。
24.一種用來控制一系統(tǒng)的傳輸?shù)姆椒?，該系統(tǒng)包含一數(shù)據(jù)寄存區(qū)，其用來存儲數(shù)據(jù)，該方法包含(a)設(shè)定n個基本周期寬度以及對應(yīng)的n個預(yù)設(shè)觸發(fā)次數(shù)，其中每個基本周期寬度對應(yīng)于一預(yù)設(shè)觸發(fā)次數(shù)；(b)于接收到來自其中的一子系統(tǒng)的啟始信號時，重復(fù)輸出該預(yù)設(shè)觸發(fā)次數(shù)的符合該基本周期寬度的該預(yù)定倍數(shù)的狀態(tài)信號，直到接收到一終止信號后，當(dāng)完成正在輸出的該預(yù)設(shè)觸發(fā)次數(shù)的狀態(tài)信號時停止輸出狀態(tài)信號；以及(c)依據(jù)產(chǎn)生的狀態(tài)信號存取該數(shù)據(jù)寄存器的數(shù)據(jù)。
25.如權(quán)利要求24所述的方法，其還包含步驟(d)依據(jù)控制信號決定輸出該料寄存區(qū)的數(shù)據(jù)或是將數(shù)據(jù)存入該數(shù)據(jù)寄存器。
26.如權(quán)利要求24所述的方法，其中步驟(c)依據(jù)狀態(tài)信號將該數(shù)據(jù)寄存器所存儲的數(shù)據(jù)以串行的方式輸出至一輸出端口。
27.如權(quán)利要求24所述的方法，其中步驟(c)依據(jù)狀態(tài)信號將一輸入端口的數(shù)據(jù)以串行的方式存儲至該數(shù)據(jù)寄存器。
全文摘要
一種可依據(jù)狀態(tài)信號存取數(shù)據(jù)的串行傳輸控制系統(tǒng)，其包含一時序寄存器，用來存儲一基本周期寬度的一預(yù)定倍數(shù)，以及一預(yù)設(shè)觸發(fā)次數(shù)；一數(shù)據(jù)寄存器，用來存儲數(shù)據(jù)；一時序狀態(tài)機(jī)，用來于接收到一啟始信號時，重復(fù)輸出該預(yù)設(shè)觸發(fā)次數(shù)的符合該基本周期寬度的該預(yù)定倍數(shù)的狀態(tài)信號，直到接收到一終止信號后，當(dāng)完成正在輸出的該預(yù)設(shè)觸發(fā)次數(shù)的狀態(tài)信號時停止輸出狀態(tài)信號；以及一轉(zhuǎn)換電路，用來依據(jù)該時序狀態(tài)機(jī)產(chǎn)生的狀態(tài)信號存取該數(shù)據(jù)寄存器的數(shù)據(jù)。
文檔編號B41J2/07GK1770133SQ20041009220
公開日2006年5月10日 申請日期2004年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月3日
發(fā)明者洪浩峰 申請人:明基電通股份有限公司