專利名稱：信號傳輸系統(tǒng)以及信號傳輸方法
技術領域：
本發(fā)明有關于傳送端產(chǎn)生時鐘信號以及于接收端復原時鐘信號，尤指一種包含有用以產(chǎn)生具有階段式/平滑頻率轉換的時鐘信號的時鐘信號產(chǎn)生器的信號傳輸系統(tǒng)以及相關的信號傳輸方法。
背景技術：
時鐘信號對于電路元件的正常操作是極為重要的，而當電路元件設置于不同的晶片時，需要將晶片的處理結果傳送至下一晶片以便后續(xù)的進一步處理，此外，晶片所使用的時鐘信號可能也需要被下一晶片所使用，以便正確處理前一晶片所產(chǎn)生的處理結果?，F(xiàn)有的設計是根據(jù)前一晶片(例如傳送端)所提供的信息而在晶片(例如接收端)中產(chǎn)生時鐘信號，然而，當傳送端的時鐘信號的頻率具有大幅改變時，則接收端所產(chǎn)生的時鐘信號可能無法迅速地追蹤(track)傳送端的時鐘信號的頻率變化，因此，接收端的時鐘信號的產(chǎn)生便會變得不穩(wěn)定，進而造成接收端的不正常運作。以電視視頻播放為例，影像處理晶片可能會耦接至時序控制晶片(timing controller chip)，其中影像處理晶片可用來處理輸入視頻串流并產(chǎn)生輸出視頻串流，以及時序控制晶片則用來參考輸出視頻串流，以提供時鐘信號以及與時鐘信號同步的影像數(shù)據(jù)信號至顯示面板(例如液晶顯示面板)。當使用者在正常操作之下改變了視頻源(video source)、幀速率(frame rate)或視頻解析度(video resolution)時，傳送端(即影像處理晶片)的時鐘信號的頻率會隨之改變，因此，顯示面板上所顯示的畫面有可能會因為接收端(即時序控制晶片)中所實作的時鐘信號產(chǎn)生器本身的硬件限制而產(chǎn)生閃爍。為了避免畫面閃爍的問題，傳統(tǒng)作法會終止(terminate)傳送端與接收端之間的信號傳輸程序， 接著等待一個穩(wěn)定時鐘信號被接收端中的時鐘信號產(chǎn)生器鎖定至一個新的頻率，最后在接收端的時鐘信號產(chǎn)生器產(chǎn)生具有新的頻率的穩(wěn)定時鐘信號之后，再恢復(resume)傳送端與接收端之間的信號傳輸程序。然而，在一些電視的測試規(guī)范之下，終止傳送端與接收端之間的信號傳輸程序會造成顯示面板無法顯示屏幕菜單(on-screen display, 0SD)狀態(tài)，所以，如此的作法是不被接收的。因此，需要一種創(chuàng)新的信號傳輸設計，其可在不終止傳送端與接收端之間的信號傳輸流程之下解決畫面閃爍的問題。

發(fā)明內容
依據(jù)本發(fā)明的實施方式，其揭示了一種包含有用以產(chǎn)生具有階段式/平滑頻率轉換的時鐘信號的時鐘信號產(chǎn)生器的信號傳輸系統(tǒng)以及相關的信號傳輸方法，以解決上述的問題。依據(jù)本發(fā)明的第一層面，揭示了一種信號傳輸系統(tǒng)的實施方式。信號傳輸系統(tǒng)包含有第一時鐘信號產(chǎn)生器以及第二時鐘信號產(chǎn)生器。第一時鐘信號產(chǎn)生器用以根據(jù)從被傳送信號得到的時鐘信息來產(chǎn)生第一時鐘信號，其中被傳送信號會根據(jù)第二時鐘信號的頻率變動而隨之改變，以及若第二時鐘信號在第一時段中具有從第一頻率改變至第二頻率的頻率轉換時，則第一時鐘信號產(chǎn)生器會進入頻率未鎖定狀態(tài)。第二時鐘信號產(chǎn)生器用以產(chǎn)生在第二時段中具有從第一頻率改變至第二頻率的頻率轉換的第二時鐘信號，其中第二時段長于第一時段而使第一時鐘信號產(chǎn)生器于第二時段中會處于頻率鎖定狀態(tài)。依據(jù)本發(fā)明的第二層面，揭示了一種信號傳輸方法的實施方式。信號傳輸方法包含有根據(jù)從被傳送信號得到的時鐘信息來產(chǎn)生第一時鐘信號，其中被傳送信號會根據(jù)第二時鐘信號的頻率變動而隨之改變，以及若第二時鐘信號在第一時段中具有從第一頻率改變至第二頻率的頻率轉換時，則第一時鐘信號會進入頻率未鎖定狀態(tài)；以及產(chǎn)生在第二時段中具有從第一頻率改變至第二頻率的頻率轉換的第二時鐘信號，其中第二時段長于第一時段而使第一時鐘信號于第二時段中會處于頻率鎖定狀態(tài)。依據(jù)本發(fā)明的第三層面，揭示了一種信號傳輸系統(tǒng)的實施方式。信號傳輸系統(tǒng)包含有第一時鐘信號產(chǎn)生器以及第二時鐘信號產(chǎn)生器。第一時鐘信號產(chǎn)生器用以根據(jù)從被傳送信號得到的時鐘信息來產(chǎn)生第一時鐘信號，其中被傳送信號會根據(jù)第二時鐘信號的頻率變動而隨之改變，以及若第二時鐘信號在特定時段中具有從第一頻率改變至第二頻率的第一頻率轉換時，則第一時鐘信號產(chǎn)生器會進入頻率未鎖定狀態(tài)。第二時鐘信號產(chǎn)生器用以產(chǎn)生在特定時段中具有從第三頻率改變至第四頻率的第二頻率轉換的第二時鐘信號，其中第二頻率轉換小于第一頻率轉換而使第一時鐘信號產(chǎn)生器于特定時段中會處于頻率鎖定狀態(tài)。依據(jù)本發(fā)明的第四層面，揭示了一種信號傳輸方法的實施方式。信號傳輸方法包含有根據(jù)從被傳送信號得到的時鐘信息來產(chǎn)生第一時鐘信號，其中被傳送信號會根據(jù)第二時鐘信號的頻率變動而隨之改變，以及若第二時鐘信號在特定時段中具有從第一頻率改變至第二頻率的第一頻率轉換時，則第一時鐘信號會進入頻率未鎖定狀態(tài)；以及產(chǎn)生在特定時段中具有從第三頻率改變至第四頻率的第二頻率轉換的第二時鐘信號，其中第二頻率轉換小于第一頻率轉換而使第一時鐘信號于特定時段中會處于頻率鎖定狀態(tài)。本發(fā)明可以在不終止傳送端與接收端之間的數(shù)據(jù)傳輸?shù)那樾蜗陆鉀Q畫面閃爍的問題。


圖1為本發(fā)明信號傳輸系統(tǒng)的第一實施方式的示意圖。圖2為時鐘信號產(chǎn)生器因為時鐘信號的頻率改變而進入頻率未鎖定狀態(tài)的假設性案例的示意圖。圖3為位在接收端的時鐘信號產(chǎn)生器于傳送端所傳送的時鐘信號具有階段式頻率轉換時處于頻率鎖定狀態(tài)的例子的示意圖。圖4為圖1所示的時鐘信號產(chǎn)生器的第一種實施方式的示意圖。圖5為本發(fā)明信號傳輸方法的第一實施方式的流程圖。圖6為圖1所示的時鐘信號產(chǎn)生器的第二種實施方式的示意圖。圖7為本發(fā)明信號傳輸方法的第二實施方式的流程圖。圖8為位在接收端的時鐘信號產(chǎn)生器于傳送端所傳送的時鐘信號具有平滑頻率轉換時處于頻率鎖定狀態(tài)的例子的示意圖。
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圖9為圖1所示的時鐘信號產(chǎn)生器的第三種實施方式的示意圖。圖10為本發(fā)明信號傳輸方法的第三實施方式的流程圖。圖11為本發(fā)明信號傳輸系統(tǒng)的第二實施方式的示意圖。
具體實施例方式在說明書及權利要求書當中使用了某些詞匯來稱呼特定的元件。本領域的技術人員應可理解，硬件制造商可能會用不同的名詞來稱呼同一個元件。本說明書及權利要求書并不以名稱的差異來作為區(qū)分元件的方式，而是以元件在功能上的差異來作為區(qū)分的準則。在通篇說明書及權利要求書當中所提及的“包含”是開放式的用語，故應解釋成“包含但不限定于”。此外，“耦接”一詞在此是包含任何直接及間接的電氣連接手段。因此，若文中描述第一裝置耦接于第二裝置，則代表第一裝置可直接電氣連接于第二裝置，或通過其它裝置或連接手段間接地電氣連接到第二裝置。本發(fā)明的主要概念在于使傳送端上的時鐘信號產(chǎn)生器產(chǎn)生具有階段式 (st印wise)/平滑(smooth)頻率轉換的時鐘信號，因而使得接收端上的時鐘信號產(chǎn)生器得以追蹤傳送端所產(chǎn)生的時鐘信號的頻率變動，換言之，利用對傳送端所產(chǎn)生的時鐘信號施加適當控制，接收端所產(chǎn)生的時鐘信號便可適當?shù)卣{整至一個新的頻率，因此，即便傳送端上的時鐘信號的頻率有所改變，接收端仍可正常運作。進一步的細節(jié)將于下詳述。圖1為本發(fā)明信號傳輸系統(tǒng)的第一實施方式的示意圖。本實施方式中，信號傳輸系統(tǒng)100包含有傳送端102以及接收端104，其中接收端104通過傳輸鏈接101而耦接至傳送端102。對于傳送端102而言，其包含有(但不局限于)時鐘信號產(chǎn)生器112以及數(shù)據(jù)處理電路114，而對于接收端104而言，其包含有(但不局限于)時鐘信號產(chǎn)生器122以及數(shù)據(jù)處理電路124。舉例來說(但本發(fā)明并不以此為限)，傳輸鏈接101可以是內部顯示接口 (internal display port, iDP)鏈接或者VBl (V-by-One)鏈接，而傳送端102則可以是影像處理晶片(例如電視單晶片(TV SoC))，此外，接收端104可以是時序控制晶片(例如電視顯示面板的時序控制器)。傳送端102的數(shù)據(jù)處理電路114會依據(jù)時鐘信號CLK_1來處理輸入數(shù)據(jù)串流D_IN，并相對應地產(chǎn)生輸出數(shù)據(jù)串流D_0UT以作為通過傳輸鏈接101傳送至接收端104的輸出信號。接收端104的數(shù)據(jù)處理電路124則利用依據(jù)時鐘信號CLK_2來接收/ 處理輸出數(shù)據(jù)串流D_0UT而得到接收到的數(shù)據(jù)串流D_R，在本實施方式中，時鐘信號產(chǎn)生器 122根據(jù)從傳送端102的輸出信號得到的時鐘信息來產(chǎn)生時鐘信號CLK_2，即，信號傳輸系統(tǒng)100采用了具有內嵌時鐘信號(embedded clock signal)的可變數(shù)據(jù)率(variable data rate)機制，以及時鐘信號產(chǎn)生器122具有時鐘以及數(shù)據(jù)復原(clock and data recovery, CDR)能力。由圖1可輕易得知，由于數(shù)據(jù)處理電路114是參考時鐘信號CLK_1來產(chǎn)生輸出數(shù)據(jù)串流D_0UT，故輸出數(shù)據(jù)串流D_0UT會根據(jù)時鐘信號CLK_1的頻率變化而隨之改變，所以， 接收端104所產(chǎn)生的時鐘信號CLK_2便會受到傳送端102所產(chǎn)生的時鐘信號CLK_1的頻率變化的影響。假若傳送端102為電視單晶片以及輸入數(shù)據(jù)串流D_IN為輸入視頻串流，當使用者改變視頻源/幀速率/視頻解析度時，時鐘信號CLK_1便需要具有從第一頻率(即目前頻率)改變至第二頻率(即新的頻率)的頻率轉換(frequency transition)，然而，由于硬件本身的限制，若時鐘信號CLK_1在第一時段Pl中具有從第一頻率F1改變至第二頻率F2的頻率轉換FTl時，則時鐘信號產(chǎn)生器122可能會進入頻率未鎖定狀態(tài)(frequency-unlocked state)，即，當時鐘信號產(chǎn)生器122進入頻率未鎖定狀態(tài)時，時鐘信號CLK_2會進入頻率未鎖定狀態(tài)并變得不穩(wěn)定。請參閱圖2，其為時鐘信號產(chǎn)生器122因為時鐘信號CLK_1的頻率改變而進入頻率未鎖定狀態(tài)的假設性案例的示意圖。于時間點Tl時，時鐘信號CLK_1的頻率由第一頻率F1朝向第二頻率F2改變，并于時間點T2時，時鐘信號CLK_1的頻率會達到第二頻率F2,由于時鐘信號CLK_1的頻率在第一時段Pl中迅速地改變，因此時鐘信號產(chǎn)生器 122便無法成功且正確地追蹤此頻率變動，如此一來，時鐘信號產(chǎn)生器122便會離開頻率鎖定狀態(tài)(frequency-locked state)并進入頻率未鎖定狀態(tài)，因而使得時鐘信號CLK_2的頻率開始變得不穩(wěn)定，直到時鐘信號產(chǎn)生器122于時間點T2’再進入頻率鎖定狀態(tài)為止。當時鐘信號CLK_2的頻率因為時鐘信號產(chǎn)生器122處于頻率未鎖定狀態(tài)而沒有被適當?shù)乜刂茣r，數(shù)據(jù)處理電路IM可能無法正常地運作，舉例來說，上述的畫面閃爍問題便會發(fā)生。為了避免時鐘信號產(chǎn)生器122進入頻率未鎖定狀態(tài)，時鐘信號產(chǎn)生器112便于本實施方式中被適當?shù)卦O定，進一步來說，時鐘信號產(chǎn)生器112會在第二時段P2中具有從第一頻率F1改變至第二頻率F2的頻率轉換FT1，其中第二時段P2會長于第一時段Pl而使得時鐘信號產(chǎn)生器122在第二時段P2中會處于頻率鎖定狀態(tài)。換言之，若時鐘信號CLK_1在特定時段中具有從頻率改變至另一頻率的第一頻率轉換，則時鐘信號產(chǎn)生器122會進入頻率未鎖定狀態(tài)，舉例來說，若時鐘信號CLK_1具有頻率轉換FTl (如圖2所示)，則時鐘信號產(chǎn)生器122便會進入頻率未鎖定狀態(tài)，所以，在本實施方式中，時鐘信號產(chǎn)生器112便被設定，以產(chǎn)生在同一特定時段中具有從頻率改變至另一頻率的第二頻率轉換的時鐘信號CLK_1，其中第二頻率轉換小于第一頻率轉換以使得時鐘信號產(chǎn)生器122在特定時段中將會處于頻率鎖定狀態(tài)，舉例來說，時鐘信號產(chǎn)生器112使得時鐘信號CLK_1于第一時段Pl中具有頻率轉換FT2 (如圖3所示)。請注意，頻率轉換 FT2小于頻率轉換FTl。在設計范例中，時鐘信號產(chǎn)生器112是用以使時鐘信號CLK_1在第二時段P2中具有從第一頻率F1改變至第二頻率F2的階段式頻率轉換。請參閱圖4，其為圖1所示的時鐘信號產(chǎn)生器112的第一種實施方式的示意圖。時鐘信號產(chǎn)生器400包含有頻率控制單元 402以及鎖相環(huán)(phase-locked loop, PLL)電路404。頻率控制單元402是用以產(chǎn)生參考時鐘信號CLK_REF至鎖相環(huán)電路404。鎖相環(huán)電路404耦接至頻率控制單元402，并用以接收參考時鐘信號CLK_REF以及產(chǎn)生所要的時鐘信號CLK_1。鎖相環(huán)電路404可以采用任何現(xiàn)有的鎖相環(huán)架構來加以實作，舉例來說，鎖相環(huán)電路404包含有設置在前向路徑(forward path)上的主要電路區(qū)塊412與設置于反饋路徑(feedback path)上的除頻器414，除頻器 414利用施加一個固定/預定的除頻因子(frequency division factor)給主要電路區(qū)塊 412所產(chǎn)生的時鐘信號CLK_1，來產(chǎn)生反饋信號CLK_FB，其中主要電路區(qū)塊412可包含有相位 / 頻率偵測器(phase/frequency detector, PFD)、電荷泵(charge pump)、回路濾波器 (loop filter)以及壓控振蕩器(voltage-controlled oscillator，VC0)。舉例來說，除頻因子等于N，以及時鐘信號CLK_1的頻率Frau與反饋信號CLK_FB的頻率FaK FB之間會具有以下關系FCUU = NXFaK—FB。在上述的第二時段P2中，頻率控制單元402將多個調整步階(adjusting st印)逐一地施加至參考時鐘信號CLK_REF的頻率，而根據(jù)參考時鐘信號CLK_REF的階段式頻率轉換，從主要電路區(qū)塊412所產(chǎn)生的時鐘信號CLK_1也會具有階段式頻率轉換，如圖3所示。 簡而言之，鎖相環(huán)電路404用以接收參考時鐘信號CLK_REF并依據(jù)由之前頻率控制單元402 所適當控制/調整的參考時鐘信號CLK_REF，來產(chǎn)生于第二時段P2中會具有從第一頻率F1 改變至第二頻率F2的階段式頻率轉換的時鐘信號CLK_1。請注意，在第二時段P2中施加于參考時鐘信號CLK_REF的頻率的調整步階的個數(shù)并不局限于圖3所示的頻率轉換FTl中所包含的步階個數(shù)。在施加于參考時鐘信號CLK_REF的頻率的每一調整步階可利用參照時鐘信號產(chǎn)生器122的追蹤能力而適當設計的情形下，在第二時段P2中施加于參考時鐘信號 CLK_REF的頻率的調整步階的個數(shù)可根據(jù)實際設計需求來加以調整。圖5為本發(fā)明信號傳輸方法的第一實施方式的流程圖。假若可大致上獲得相同結果，則步驟不一定要遵照圖5所示的次序來執(zhí)行。信號傳輸方法可應用于信號傳輸系統(tǒng)100 中，信號傳輸系統(tǒng)100包含有時鐘信號產(chǎn)生器112，時鐘信號產(chǎn)生器112是由圖4所示的時鐘信號產(chǎn)生器400所實現(xiàn)的，且可簡單歸納為以下的步驟步驟502 頻率控制單元402指派預設(default)頻率給參考時鐘信號CLK_REF。步驟504 鎖相環(huán)電路404產(chǎn)生具有預設頻率(例如第一頻率&)的時鐘信號 CLK_1。步驟506 數(shù)據(jù)處理電路114依據(jù)時鐘信號CLK_1來產(chǎn)生并傳送輸出數(shù)據(jù)串流D_ OUT。步驟508 檢查時鐘信號CLK_1的頻率是否應該要被調整。若是，則執(zhí)行步驟510 ； 否則，執(zhí)行步驟506。舉例來說(但本發(fā)明并不以此為限)，當視頻源、幀速率或視頻解析度改變時，則時鐘信號CLK_1便應該要被調整。步驟510 頻率控制單元402施加調整步階至參考時鐘信號CLK_REF的頻率，以增加/降低參考時鐘信號CLK_REF的目前頻率，其中調整步階是利用參照接收端104中的時鐘信號產(chǎn)生器122的追蹤能力來加以適當設計。步驟512 數(shù)據(jù)處理電路114依據(jù)時鐘信號CLK_1來產(chǎn)生并傳送輸出數(shù)據(jù)串流D_ OUT。步驟514 檢查時鐘信號CLK_1的頻率是否到達目標頻率(例如第二頻率I72)。若是，則執(zhí)行步驟506 ；否則，執(zhí)行步驟510。開始時，傳送端102與接收端104可采用任何現(xiàn)有的機制來建立彼此間的數(shù)據(jù)傳輸(步驟502 506)，舉例來說，數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕⒖砂齻€階段，在第一階段中，時鐘訓練序列(clock training sequence)(即特定數(shù)據(jù)序列)會由傳送端102傳送至接收端104， 以使得接收端104的時鐘與數(shù)據(jù)復原機制會開始執(zhí)行訓練程序來提取出準確的傳輸數(shù)據(jù)率；第二階段中，接收端104的時鐘與數(shù)據(jù)復原機制會進入頻率鎖定狀態(tài)，以及校準訓練序列(alignment training sequence)(即另一特定數(shù)據(jù)序列)會用來使傳送端102與接收端 104兩者的鏈接邏輯電路(link logic)達到同步；第一、第二階段均完成之后，傳送端102 以及接收端104便會進入第三階段來開始執(zhí)行正常的數(shù)據(jù)傳輸操作。當時鐘信號CLK_1需要頻率調整時(步驟508)，則頻率控制單元402便負責以階段調整的方式來增加/降低參考時鐘信號CLK_REF的頻率(步驟510)。由于施加于參考時鐘信號CLK_REF的頻率的調整步階是利用參照接收端104中的時鐘信號產(chǎn)生器122的追蹤能力來加以適當設計，因此時鐘信號產(chǎn)生器122會處于頻率鎖定狀態(tài)，并通過追蹤時鐘信號CLK_1的頻率變化來正確地調整時鐘信號CLK_2的頻率，如此一來，數(shù)據(jù)處理電路114便允許于時鐘信號CLK_1的頻率調整過程中持續(xù)產(chǎn)生并傳送輸出數(shù)據(jù)串流D_0UT(步驟512)， 換言之，正當時鐘信號CLK_1具有從目前頻率改變至目標頻率的頻率轉換時，傳送端102與接收端104之間的數(shù)據(jù)傳輸并不會被終止(步驟510 514)，因此，信號傳輸系統(tǒng)100便可以在不終止傳送端(例如電視單晶片)與接收端(例如電視時序控制器)之間的數(shù)據(jù)傳輸?shù)那樾蜗陆鉀Q畫面閃爍的問題。請參閱圖6，其為圖1所示的時鐘信號產(chǎn)生器112的第二種實施方式的示意圖。時鐘信號產(chǎn)生器600為鎖相環(huán)電路，其包含有設置于前向路徑上的主要電路區(qū)塊602與設置于反饋路徑上的可編程除頻器(programmable frequency divider)604。主要電路區(qū)塊602 是用以依據(jù)參考時鐘信號CLK_REF’與反饋信號CLK_FB’來產(chǎn)生時鐘信號CLK_1，此外，主要電路區(qū)塊602的硬件組態(tài)可以與圖4所示的主要電路區(qū)塊412的硬件組態(tài)相同。對于可編程除頻器604而言，其耦接于主要電路區(qū)塊602并用以依據(jù)時鐘信號CLK_1與可編程除頻因子來產(chǎn)生反饋信號CLK_FB’。本實施方式中，參考時鐘信號CLK_REF’具有一個固定/預定的頻率，然而，在第二時段P2中，可編程除頻器604會將多個調整步階逐一地施加至除頻因子，以使得時鐘信號CLK_1具有從第一頻率Fl改變至第二頻率F2的階段式頻率轉換，如圖3所示。請注意，施加于可編程除頻器604的除頻因子的調整步階的個數(shù)并不局限于圖 3所示的頻率轉換FTl中所包含的步階個數(shù)。在施加于可編程除頻器604的除頻因子的每一調整步階可利用參照時鐘信號產(chǎn)生器122的追蹤能力而適當設計的情形下，施加于可編程除頻器604的除頻因子的調整步階的個數(shù)便可依據(jù)實際設計需求來進行調整。圖7為本發(fā)明信號傳輸方法的第二實施方式的流程圖。假若可大致上獲得相同結果，則步驟不一定要遵照圖7所示的次序來執(zhí)行。信號傳輸方法可應用于信號傳輸系統(tǒng)100 中，信號傳輸系統(tǒng)100具有時鐘信號產(chǎn)生器112，時鐘信號產(chǎn)生器112是由圖6所示的時鐘信號產(chǎn)生器600所實現(xiàn)的，且可簡單歸納為以下的步驟步驟702 可編程除頻器604利用指派預設(default)除頻因子給時鐘信號CLK_1 來產(chǎn)生初始(initial)反饋信號CLK_FB’。步驟704:主要電路區(qū)塊602產(chǎn)生具有預設頻率(例如第一頻率F1)的時鐘信號 CLK_1。步驟706 數(shù)據(jù)處理電路114依據(jù)時鐘信號CLK_1來產(chǎn)生并傳送輸出數(shù)據(jù)串流D_ OUT。步驟708 檢查時鐘信號CLK_1的頻率是否應該要被調整。若是，則執(zhí)行步驟710 ； 否則，執(zhí)行步驟706。舉例來說(但本發(fā)明并不以此為限)，當視頻源、幀速率或視頻解析度改變時，則時鐘信號CLK_1便應該要被調整。步驟710 可編程除頻器604施加調整步階至除頻因子，以增加/降低反饋信號 CLK_FB’的目前頻率，其中調整步階是利用參照接收端104中的時鐘信號產(chǎn)生器122的追蹤能力來加以適當設計。步驟712 數(shù)據(jù)處理電路114依據(jù)時鐘信號CLK_1來產(chǎn)生并傳送輸出數(shù)據(jù)串流D_ OUT。步驟714 檢查時鐘信號CLK_1的頻率是否到達目標頻率(例如第二頻率F2)。若是，則執(zhí)行步驟706 ；否則，執(zhí)行步驟710。
開始時，傳送端102與接收端104可采用任何現(xiàn)有的機制來建立彼此間的數(shù)據(jù)傳輸(步驟702 706)，舉例來說，上述的三個操作階段依序被執(zhí)行以使得傳送端102與接收端104能開始執(zhí)行正常的數(shù)據(jù)傳輸操作。當時鐘信號CLK_1需要頻率調整時(步驟708)， 則可編程除頻器604便負責以階段調整的方式來增加/降低反饋信號CLK_FB’的頻率(步驟710)。由于施加于除頻因子的調整步階是利用參照接收端104中的時鐘信號產(chǎn)生器122 的追蹤能力來加以適當設計，因此時鐘信號產(chǎn)生器122會處于頻率鎖定狀態(tài)，并通過追蹤時鐘信號CLK_1的頻率變化來正確地調整時鐘信號CLK_2的頻率，如此一來，數(shù)據(jù)處理電路 114便允許于時鐘信號CLK_1的頻率調整過程中持續(xù)產(chǎn)生并傳送輸出數(shù)據(jù)串流D_0UT(步驟71 ，換言之，正當時鐘信號CLK_1具有從目前頻率改變至目標頻率的頻率轉換時，傳送端102與接收端104之間的數(shù)據(jù)傳輸并不會被終止(步驟710 714)，因此，信號傳輸系統(tǒng) 100便可以在不終止傳送端(例如電視單晶片)與接收端(例如電視時序控制器)之間的數(shù)據(jù)傳輸?shù)那樾蜗陆鉀Q畫面閃爍的問題。圖3所示的范例中，從第一頻率F1改變至第二頻率F2的頻率轉換是階段式的，然而，這并非本發(fā)明的限制條件，在另一設計變化中，時鐘信號CLK_1可經(jīng)由控制而具有平滑 (smooth)頻率轉換(如圖8所示)，同樣可達到讓時鐘信號產(chǎn)生器122于第二時段P2中處于頻率鎖定狀態(tài)的目的。請注意，假若上述的調整步階夠小，則階段式頻率轉換也可被視為平滑頻率轉換。在后續(xù)的說明中，揭露了另一時鐘信號產(chǎn)生器，其是特別設計來提供平滑頻率轉換而非階段式頻率轉換。請參閱圖9，其為圖1所示的時鐘信號產(chǎn)生器112的第三種實施方式的示意圖。時鐘信號產(chǎn)生器是由具有特定帶寬的鎖相環(huán)電路來加以實作，舉例來說(但本發(fā)明并不以此為限)，鎖相環(huán)電路為超低帶寬(ultra low-bandwidth)鎖相環(huán)電路900，用以依據(jù)參考時鐘信號CLK_IN來產(chǎn)生時鐘信號CLK_1，因此，由于超低帶寬鎖相環(huán)電路900本身所具有的特定帶寬，所以時鐘信號CLK_1會根據(jù)參考時鐘信號CLK_IN在第二時段P2中具有從第一頻率F1改變至第二頻率F2的平滑頻率轉換，而參考時鐘信號CLK_IN在短于第二時段P2的第三時段P3中具有從第三頻率F/改變至第四頻率F/的頻率轉換。舉例來說(但本發(fā)明并不以此為限)，第三時段P3可以等于圖1所示的第一時段P1。換言之，當饋入至具有高帶寬的現(xiàn)有鎖相環(huán)電路的參考時鐘信號CLK_IN具有急劇的(sharp)頻率轉換時，則此急劇的頻率轉換可能會相對應地造成現(xiàn)有高帶寬鎖相環(huán)電路所產(chǎn)生的時鐘信號會具有急劇的頻率轉換，然而，本實施方式中的鎖相環(huán)電路適當?shù)卦O計為超低帶寬鎖相環(huán)電路，因此，即使饋入至超低帶寬鎖相環(huán)電路的參考時鐘信號CLK_IN具有急劇的頻率轉換，時鐘信號CLK_1 會具有平滑頻率轉換，如此一來，接收端的104的時鐘信號產(chǎn)生器122便可以追蹤時鐘信號 CLK_1的頻率變化，因而會在第二時段P2中仍處于頻率鎖定狀態(tài)。請注意，使用具有超低帶寬的鎖相環(huán)電路僅作為范例說明之用，并非用來作為本發(fā)明的限制條件，進一步來說，只要鎖相環(huán)電路的帶寬是依據(jù)接收端104的時鐘信號產(chǎn)生器(例如時鐘以及數(shù)據(jù)復原電路)122的鎖定范圍(lock range)來加以適當設定，則時鐘信號產(chǎn)生器112可以由具有任一帶寬設定的鎖相環(huán)電路來加以實現(xiàn)。如此一來，時鐘信號 CLK_1的頻率變化所造成的時鐘信號CLK_2的頻率變化將保證會被時鐘信號產(chǎn)生器122所成功追蹤，因而會落入時鐘信號產(chǎn)生器122的鎖定范圍。圖10為本發(fā)明信號傳輸方法的第三實施方式的流程圖。假若可大致上獲得相同結果，則步驟不一定要遵照圖10所示的次序來執(zhí)行。信號傳輸方法可應用于信號傳輸系統(tǒng) 100中，信號傳輸系統(tǒng)100具有時鐘信號產(chǎn)生器112，時鐘信號產(chǎn)生器112是由圖9所示的時鐘信號產(chǎn)生器所實現(xiàn)的，且可簡單歸納為以下的步驟步驟1002 使用預設頻率來設定參考時鐘信號CLK_IN。步驟1004 超低帶寬鎖相環(huán)電路900產(chǎn)生具有預設頻率(例如第一頻率F1)的時鐘信號CLK_1。步驟1006 數(shù)據(jù)處理電路114依據(jù)時鐘信號CLK_1來產(chǎn)生并傳送輸出數(shù)據(jù)串流D_ OUT。步驟1008 參考時鐘信號CLK_IN具有急劇的頻率轉換。舉例來說(但本發(fā)明并不以此為限)，當視頻源、幀速率或視頻解析度改變時，則參考時鐘信號CLK_IN便會被調整。步驟1010 因為本身適當設計的帶寬，超低帶寬鎖相環(huán)電路900會使時鐘信號 CLK_1具有平滑頻率轉換。步驟1012 數(shù)據(jù)處理電路114依據(jù)時鐘信號CLK_1來產(chǎn)生并傳送輸出數(shù)據(jù)串流D_ OUT。開始時，傳送端102與接收端104可采用任何現(xiàn)有的機制來建立彼此間的數(shù)據(jù)傳輸(步驟1002 1006)，舉例來說，上述的三個階段依序被執(zhí)行，以使得傳送端102與接收端104能開始執(zhí)行正常的數(shù)據(jù)傳輸操作。由于鎖相環(huán)電路的帶寬是利用參照接收端 104中的時鐘信號產(chǎn)生器122的追蹤能力/鎖定范圍來加以適當設計，因此時鐘信號產(chǎn)生器122會處于頻率鎖定狀態(tài)，并通過追蹤時鐘信號CLK_1的頻率變化來正確地調整時鐘信號CLK_2的頻率，如此一來，數(shù)據(jù)處理電路114便允許于時鐘信號CLK_1的頻率調整過程中持續(xù)產(chǎn)生并傳送輸出數(shù)據(jù)串流D_0UT，換言之，正當時鐘信號CLK_1具有從目前頻率改變至目標頻率的頻率轉換時，傳送端102與接收端104之間的數(shù)據(jù)傳輸并不會被終止(步驟 1008 1012)。如上所述，信號傳輸系統(tǒng)100采用具有內嵌時鐘信號的可變數(shù)據(jù)率機制，所以，由于時鐘信息會嵌入至被傳送的輸出數(shù)據(jù)串流D_0UT中，故不需要額外將時鐘信號由傳送端 102傳送至接收端104，然而，本發(fā)明的概念也可應用于其它信號傳輸架構。請參閱圖11，其為本發(fā)明信號傳輸系統(tǒng)的第二實施方式的示意圖。信號傳輸系統(tǒng)1100包含有上述的傳送端102以及接收端1104，其中接收端1104通過傳輸鏈接1101而耦接至傳送端102。信號傳輸系統(tǒng)100與1100之間的最主要差異之處在于時鐘信號CLK_1會由傳送端102的時鐘信號產(chǎn)生器112傳送至接收端1104的時鐘信號產(chǎn)生器1122。舉例來說(但本發(fā)明并不以此為限)，傳輸鏈接1101可以是低電壓差動信號(loff-voltage differential signaling, LVDS)鏈接，以及時鐘信號產(chǎn)生器1122可以是基于傳送端102所傳送的時鐘信號CLK_1來產(chǎn)生時鐘信號CLK_2的鎖相環(huán)電路。請注意，信號傳輸系統(tǒng)1100中的時鐘信號產(chǎn)生器112 可以采用圖4、圖6與圖9所示的多個種實施方式的其中之一來加以實作，由于本領域內技術人員在閱讀上述關于圖1所示的信號傳輸系統(tǒng)100的段落之后應可輕易地了解圖11所示的信號傳輸系統(tǒng)1100的操作，故進一步的說明便于此不再贅述以求簡潔。本領域中技術人員應能理解，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可對本發(fā)明做許多更動與改變。因此，上述本發(fā)明的范圍具體應以后附的權利要求界定的范圍為準。
權利要求
1.一種信號傳輸系統(tǒng)，包含有第一時鐘信號產(chǎn)生器，用以根據(jù)從被傳送信號得到的時鐘信息來產(chǎn)生第一時鐘信號， 其中上述被傳送信號會根據(jù)上述第二時鐘信號的頻率變動而隨之改變，以及若上述第二時鐘信號在第一時段中具有從第一頻率改變至第二頻率的頻率轉換時，則上述第一時鐘信號產(chǎn)生器會進入頻率未鎖定狀態(tài)；以及第二時鐘信號產(chǎn)生器，用以產(chǎn)生在第二時段中具有從上述第一頻率改變至上述第二頻率的上述頻率轉換的該第二時鐘信號，其中上述第二時段長于上述第一時段而使得上述第一時鐘信號產(chǎn)生器于上述第二時段中會處于頻率鎖定狀態(tài)。
2.如權利要求1所述的信號傳輸系統(tǒng)，其特征在于，另包含有數(shù)據(jù)處理電路，用以依據(jù)上述第二時鐘信號產(chǎn)生輸出數(shù)據(jù)流，以作為上述被傳送信號；其中上述第一時鐘信號產(chǎn)生器具有時鐘與數(shù)據(jù)復原能力。
3.如權利要求1所述的信號傳輸系統(tǒng)，其特征在于，上述第二時鐘信號直接作為上述被傳送信號。
4.如權利要求1所述的信號傳輸系統(tǒng)，其特征在于，上述第二時鐘信號產(chǎn)生器包含有頻率控制單元，用以產(chǎn)生參考時鐘信號，并于上述第二時段中，將多個調整步階逐一地施加至上述參考時鐘信號的頻率；以及鎖相環(huán)電路，耦接至上述頻率控制單元，用以接收上述參考時鐘信號并依據(jù)上述參考時鐘信號產(chǎn)生上述第二時鐘信號，其中上述第二時鐘信號于上述第二時段中會具有由上述第一頻率改變至上述第二頻率的階段式頻率轉換。
5.如權利要求1所述的信號傳輸系統(tǒng)，其特征在于，上述第二時鐘信號產(chǎn)生電路為鎖相環(huán)電路，其包含有主要電路區(qū)塊，用以依據(jù)參考時鐘信號以及反饋信號，來產(chǎn)生上述第二時鐘信號；以及可編程除頻器，耦接至上述主要電路區(qū)塊，用以依據(jù)上述第二時鐘信號以及除頻因子來產(chǎn)生上述反饋信號，并且于上述第二時段中，將多個調整步階逐一地施加至上述除頻因子，以使得上述第二時鐘信號具有由上述第一頻率改變至上述第二頻率的階段式頻率轉換。
6.如權利要求1所述的信號傳輸系統(tǒng)，其特征在于，上述第二時鐘信號產(chǎn)生電路為鎖相環(huán)電路，用以依據(jù)參考時鐘信號來產(chǎn)生上述第二時鐘信號，且上述鎖相環(huán)電路具有特定帶寬，以使得上述第二時鐘信號會根據(jù)上述參考時鐘信號在上述第二時段中具有從上述第一頻率改變至上述第二頻率的平滑頻率轉換，而上述參考時鐘信號在短于上述第二時段的第三時段中具有從第三頻率改變至第四頻率的頻率轉換。
7.一種信號傳輸方法，包含有根據(jù)從被傳送信號得到的時鐘信息來產(chǎn)生第一時鐘信號，其中上述被傳送信號會根據(jù)第二時鐘信號的頻率變動而隨之改變，以及若上述第二時鐘信號在第一時段中具有從第一頻率改變至第二頻率的頻率轉換時，則上述第一時鐘信號會進入頻率未鎖定狀態(tài)；以及產(chǎn)生在第二時段中具有從上述第一頻率改變至上述第二頻率的上述頻率轉換的上述第二時鐘信號，其中上述第二時段長于上述第一時段而使得上述第一時鐘信號于上述第二時段中會處于頻率鎖定狀態(tài)。
8.如權利要求7所述的信號傳輸方法，其特征在于，另包含有 依據(jù)上述第二時鐘信號產(chǎn)生輸出數(shù)據(jù)流，以作為上述被傳送信號；其中產(chǎn)生上述第一時鐘信號的步驟包含有針對上述被傳送信號執(zhí)行時鐘與數(shù)據(jù)復原。
9.如權利要求7所述的信號傳輸方法，其特征在于，上述第二時鐘信號直接作為上述被傳送信號。
10.如權利要求7所述的信號傳輸方法，其特征在于，產(chǎn)生上述第二時鐘信號的步驟包含有產(chǎn)生參考時鐘信號，并于上述第二時段中，將多個調整步階逐一地施加至上述參考時鐘信號的頻率；以及依據(jù)上述參考時鐘信號產(chǎn)生上述第二時鐘信號，其中上述第二時鐘信號于上述第二時段中具有由上述第一頻率改變至上述第二頻率的階段式頻率轉換。
11.如權利要求7所述的信號傳輸方法，其特征在于，產(chǎn)生上述第二時鐘信號的步驟包含有依據(jù)參考時鐘信號以及反饋信號，來產(chǎn)生上述第二時鐘信號； 依據(jù)除頻因子來對上述第二時鐘信號進行除頻操作，以產(chǎn)生上述反饋信號；以及于上述第二時段中，將多個調整步階逐一地施加至上述除頻因子，以使得上述第二時鐘信號具有由上述第一頻率改變至上述第二頻率的階段式頻率轉換。
12.如權利要求7所述的信號傳輸方法，其特征在于，產(chǎn)生上述第二時鐘信號的步驟包含有使用具有特定帶寬的鎖相環(huán)電路，來依據(jù)參考時鐘信號產(chǎn)生上述第二時鐘信號，其中上述特定帶寬使得上述第二時鐘信號會根據(jù)上述參考時鐘信號在上述第二時段中具有從上述第一頻率改變至上述第二頻率的平滑頻率轉換，而上述參考時鐘信號在短于上述第二時段的第三時段中具有從第三頻率改變至第四頻率的頻率轉換。
13.一種信號傳輸系統(tǒng)，包含有第一時鐘信號產(chǎn)生器，用以根據(jù)從被傳送信號得到的時鐘信息來產(chǎn)生第一時鐘信號， 其中上述被傳送信號會根據(jù)第二時鐘信號的頻率變動而隨之改變，以及若上述第二時鐘信號在特定時段中具有從第一頻率改變至第二頻率的第一頻率轉換時，則上述第一時鐘信號產(chǎn)生器會進入頻率未鎖定狀態(tài)；以及第二時鐘信號產(chǎn)生器，用以產(chǎn)生在上述時段中具有從第三頻率改變至第四頻率的第二頻率轉換的上述第二時鐘信號，其中上述第二頻率轉換小于上述第一頻率轉換而使得上述第一時鐘信號產(chǎn)生器于上述特定時段中會處于頻率鎖定狀態(tài)。
14.如權利要求13所述的信號傳輸系統(tǒng)，其特征在于，另包含有數(shù)據(jù)處理電路，用以依據(jù)上述第二時鐘信號產(chǎn)生輸出數(shù)據(jù)流，以作為上述被傳送信號；其中上述第一時鐘信號產(chǎn)生器具有時鐘與數(shù)據(jù)復原能力。
15.如權利要求13所述的信號傳輸系統(tǒng)，其特征在于，上述第二時鐘信號直接作為上述被傳送信號。
16.如權利要求13所述的信號傳輸系統(tǒng)，其特征在于，上述第二時鐘信號產(chǎn)生器包含有頻率控制單元，用以產(chǎn)生參考時鐘信號，并于上述特定時段中，將多個調整步階逐一地施加至上述參考時鐘信號的頻率；以及鎖相環(huán)電路，耦接至上述頻率控制單元，用以接收上述參考時鐘信號并依據(jù)上述參考時鐘信號產(chǎn)生上述第二時鐘信號，其中上述第二時鐘信號于上述特定時段中所具有的上述第二頻率轉換為階段式頻率轉換。
17.如權利要求13所述的信號傳輸系統(tǒng)，其特征在于，上述第二時鐘信號產(chǎn)生器為鎖相環(huán)電路，其包含有主要電路區(qū)塊，用以依據(jù)參考時鐘信號以及反饋信號，來產(chǎn)生上述第二時鐘信號；以及可編程除頻器，耦接至上述主要電路區(qū)塊，用以依據(jù)上述第二時鐘信號以及除頻因子來產(chǎn)生上述反饋信號，并且于上述特定時段中，將多個調整步階逐一地施加至上述除頻因子，以使得上述第二時鐘信號所具有的上述第二頻率轉換為階段式頻率轉換。
18.如權利要求13所述的信號傳輸系統(tǒng)，其特征在于，上述第二時鐘信號產(chǎn)生電路為鎖相環(huán)電路，用以依據(jù)參考時鐘信號來產(chǎn)生上述第二時鐘信號，以及上述鎖相環(huán)電路具有特定帶寬，以使得上述第二時鐘信號會根據(jù)上述參考時鐘信號在上述特定時段中具有為平滑頻率轉換的上述第二頻率轉換，而上述參考時鐘信號在上述特定時段中具有從第五頻率改變至第六頻率的第三頻率轉換，且上述平滑頻率轉換小于上述第三頻率轉換。
19.一種信號傳輸方法，包含有根據(jù)從被傳送信號得到的時鐘信息來產(chǎn)生第一時鐘信號，其中上述被傳送信號會根據(jù)第二時鐘信號的頻率變動而隨之改變，以及若上述第二時鐘信號在特定時段中具有從第一頻率改變至第二頻率的第一頻率轉換時，則上述第一時鐘信號會進入頻率未鎖定狀態(tài)；以及產(chǎn)生在上述特定時段中具有從第三頻率改變至第四頻率的第二頻率轉換的上述第二時鐘信號，其中上述第二頻率轉換小于上述第一頻率轉換而使得上述第一時鐘信號于上述特定時段中會處于頻率鎖定狀態(tài)。
20.如權利要求19所述的信號傳輸方法，其特征在于，另包含有依據(jù)上述第二時鐘信號產(chǎn)生輸出數(shù)據(jù)流，以作為上述被傳送信號；其中產(chǎn)生上述第一時鐘信號的步驟包含有針對上述被傳送信號執(zhí)行時鐘與數(shù)據(jù)復原。
21.如權利要求19所述的信號傳輸方法，其特征在于，上述第二時鐘信號直接作為上述被傳送信號。
22.如權利要求19所述的信號傳輸方法，其特征在于，產(chǎn)生上述第二時鐘信號的步驟包含有產(chǎn)生參考時鐘信號，并于上述特定時段中，將多個調整步階逐一地施加至上述參考時鐘信號的頻率；以及依據(jù)上述參考時鐘信號產(chǎn)生上述第二時鐘信號，其中上述第二時鐘信號于上述特定時段中所具有的上述第二頻率轉換為階段式頻率轉換。
23.如權利要求19所述的信號傳輸方法，其特征在于，產(chǎn)生上述第二時鐘信號的步驟包含有依據(jù)參考時鐘信號以及反饋信號，來產(chǎn)生上述第二時鐘信號； 依據(jù)除頻因子來對上述第二時鐘信號執(zhí)行除頻操作，以產(chǎn)生上述反饋信號；以及于上述特定時段中，將多個調整步階逐一地施加至上述除頻因子，以使得上述第二時鐘信號所具有的上述第二頻率轉換為階段式頻率轉換。
24.如權利要求19所述的信號傳輸方法，其特征在于，產(chǎn)生上述第二時鐘信號的步驟包含有使用具有特定帶寬的鎖相環(huán)電路，來依據(jù)參考時鐘信號產(chǎn)生上述第二時鐘信號，其中上述特定帶寬使得上述第二時鐘信號會根據(jù)上述參考時鐘信號在上述特定時段中具有為平滑頻率轉換的上述第二頻率轉換，上述參考時鐘信號在上述特定時段中具有從第五頻率改變至第六頻率的第三頻率轉換，而上述平滑頻率轉換小于上述第三頻率轉換。
全文摘要
信號傳輸系統(tǒng)包含有第一時鐘信號產(chǎn)生器與第二時鐘信號產(chǎn)生器。第一時鐘信號產(chǎn)生器用以根據(jù)從被傳送信號得到的時鐘信息來產(chǎn)生第一時鐘信號，其中被傳送信號會根據(jù)第二時鐘信號的頻率變動而隨之改變，以及若第二時鐘信號在第一時段中具有從第一頻率改變至第二頻率的頻率轉換時，則第一時鐘信號產(chǎn)生器會進入頻率未鎖定狀態(tài)。第二時鐘信號產(chǎn)生器用以產(chǎn)生在第二時段中具有從第一頻率改變至第二頻率的頻率轉換的第二時鐘信號，其中第二時段長于第一時段而使第一時鐘信號產(chǎn)生器于第二時段中會處于頻率鎖定狀態(tài)。本發(fā)明的信號傳輸系統(tǒng)可以在不終止傳送端與接收端之間的數(shù)據(jù)傳輸?shù)那樾蜗陆鉀Q畫面閃爍的問題。
文檔編號G09G3/20GK102446483SQ201110266898
公開日2012年5月9日 申請日期2011年9月9日 優(yōu)先權日2010年9月15日
發(fā)明者伍倉億, 林昱偉, 洪志謙 申請人:聯(lián)發(fā)科技股份有限公司