TW200406111A - Regenerator circuit of serial data and method of regenerating same - Google Patents

Description

200406111 玖、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本务明係有關串列資料之再生電路及再生方法，用以 於接收多波道的串列信號之取樣時修正歪斜、顫動。 【先前技術】 液晶監視器已快速地取代陰極射線管（Cathode Ray Tube : CRT)以作為個人電腦的顯示器使用。現在的液晶 監視器係於介面上使用VGA(Variable㈣•:可曰^ 私血放大益）連接器，然而在以VGA連接器連接的系統 中，機器内部的處理係以數位信號來進行，而以類比信號 來進行傳送。由於影像信號為高頻信號，故在類比傳送体 系信號會產生失真，當該失真信號直接傳送到液晶監視器 時，將會降低液晶的顯示品質。為此，最近進行數位傳送 的DVI(Dlgital Visual Interface :數位視覺介面）受到眾所 矚目。 第10圖為用DVI纜線！30連接影像卡11〇與液晶控 12〇之圖。影像卡110係由影像控制器m、丁mds 制器 (Transition Minimized Differential Signaling :最小躍遷 分信號）發送器（編碼器）112及DVI連接器組成:液晶= 器120係由DVI連接器121、TMDS接收器（解碼器）US 面板介面123構成。TMDS為降低雜訊與維持平衡4 影像信號數位傳送方式，用㈣定影像卡上㈣像信號輸 出電路與顯示器側輪入電路之間的影像信號傳送方式（使 用RGB3對的資料信號與}對的系統時鐘信號當使用 314907 5 200406111 DVI連接器時，以數位信號傳送並處理從第1 〇圖的輸出到 液晶控制器。 ▲"以DVI將輸入到顯示裝置的串列資料流（stream) 、取才水日守’將曾產生時鐘脈衝相位差（c 1 c k s k e w)的問 題。時鐘脈衝相位差係於決定取樣串列資料的時間點所使 用的日守4里信號相位與串列信號的相位出現偏差時產生。時 4里脈衝相位差，例如在傳送時鐘信號的纜線與傳送串列資 料“唬的纜線，於材質、纜線長度與密度方面有所不同時 容易產生。 牌厌吋麵脈衝相位差問題的技術，例如揭示在日本專 利3丨i 2 6 8 8號公報。此項技術係將3倍超取樣的串列資料， :由多數表決的判定來進行同步與資料的判別，然而前述 專利發明之串列資料回復裝置，係備有pLL(phase ^W loop ·相鎖迴路）、多位元塊 σ共頻逗間同步電路等亓杜 ，電路結構複雜，因此期盼有簡單結構電路之 :卜，*以採用受到顏動成份影響的不安定資料作為判二b 數表決的基礎，故0、1判定处 j崎夕 、 σ果的杈稜兩可就出現問Bs 以致在前述技術無法解決時镑 題’ t在里本身變動的顫動問題。 【發明内容】 (發明所欲解決的課題） D VI的纟覽線長度設想的|真 J疋長到3m至10m，纜 的話即形成容易受到傳送側性於 "、交長 生此的影響，資料變成 歪斜（skew)與顫動（jitter)。 各有 此種顔動及歪斜在以顯示护罢 貝不衣置顯示影像信號時，將合 3149〇7 6 200406111 引起影像之幌動及晝面的幌 因。 形成不易看清楚的最大原 本發明係為解決上述之竽 的，传^而研創者，其第丨項目 知在灰解除顫動及歪斜 以i M + h 乜正者。而第2項目的，传 以間早的電路結構來實現修正顏動及歪斜。 (用以解決課題之手段） 申請專利範圍第丨項的發 路，#呈偌古 . 為一種串列資料再生電 的值、篆Φ 4立 ^間攸傳送複數個串列資料 的=系接收資料之機構、記憶所接 = 之串列2進位資料之機構、比較傳逆日士所田t 成伤 盥諶A 4 1寻运4所用特定圖案信妒 構成刖述所記憶的2系統時鐘 咸 連續-部分資料行之機構，及決定盘值串列2進位資料的 信號為一致的前&次# > 、 一傳^時所用特定圖案 双的則述貝枓行之機構；1 決定機構所決定的前 :、J為根據使用前述 進位資料之位置資訊來統時鐘成份的串列2 路，Ι1Π2項的發明，為-種串列資料再生電 系接收資料夕烛接 、串列資料的傳送 要收貝科之機構、將接收的串列2 取樣之機構、從該一連串被超取樣 資“虎加以超 -連串2進位資料信號之機構、記憶二=取複數個 述所抽取的一連_ 2、# h 、、T釦成份之前 °運串2進位資料之機構、 殊字元作沪盥構忐义、十 心傳送時所用特 几1U構成則迷所記憶的2系 抽取的—連串2進位資料的連續一二份之前述被 定與特定圖案為-致的資料行之機構，及t之機構、決 久叶异由該決定機 314907 7 200406111 述資料行的前述2系統時鐘成份之串列2進位 貝料的持績與遷移位詈 “要，一 置貝讯之機構，*特徵為根據前述計 :擇二：述複數個—連串被取樣的2進位資料信號之 擇取女疋的-連串被取樣之2進位資料信號 項之IS::範圍第3項的發明，為如申請專利範圍第2 再:::，.rr樣機構為™: 超取樣的時序二成v超取樣的2進位資料依據 所分判的：;t資料之機構、於由前述分割機構 資料擇具有與特殊字元最為持續一致的 貝了叶幻足铖構，及選擇 Φ^ 擇由忒运擇機構所選擇的群之資料。 申味專利範圍第4項的發 法，係具有：於工系統時鐘期間從傳逆料再生方 接收資料之步驟、記憶所接收的”二:的傳达糸 進位資料之步驟、比較傳送時所用特定圖串们 述所記憶的2系統時鐘成份之串列2、隹位r 構成前 分資料行之步驟、決定與特定圖^貪料的連續一部 行之步驟，及根據前述 二…。為-致的前述資料 成份的串列2進位資料之二：W述資料行之2系統時鐘 其特徵。 貝汛來取樣資料的步驟，為 申明專利乾圍第5項的發明 法’係具有：於1系統時鐘期間從傳』串列資料再生方 接收資料之步驟、將接收的串歹，I串列貧料的傳送系 樣之步驟、從該一連串被J2進位資科信號加以超取 一連串2進位資料信號之♦ n 2進位資料抽取複數個 …記憶2系統時鐘成份之前 314907 心所抽取的一遠电9、仓y 殊字元信號盘構成前、，立資料之步驟、比較傳送時所用特 抽取的-連串2進位：：記憶？ 2系統時鐘成份之前述被 定與特^圖幸為_致^的連—部分f料行之步驟、決 前述資料行的前述之步驟、計算前述被決定之 續與遷移位置資訊之牛广里成伤之串列2進位資料的持 W 之步驟，及根據前述計算社杲，γ义、+ 後數個-連串被取樣的2進位㈣果^述 一連串被取樣之安定的 主 貝料h 5虎行的步驟，為其特徵。 項之串;:==6項的發明，為如申請專利範圍第5 樣，而且 '法，係前述超取樣步驟為η倍超取 序分室“,·將该被超取樣的2進位資料依據超取樣的時 每=:群資料之步驟、於利用前述分割步驟所分割的 牛赞f廷擇具有與特殊字元最為持續-致的資料行之 及選擇利用該選擇步驟所選擇之群的資料 L貝施方式】 再生：：參照f1圖說明適用本發明實施形態的串列資料 生甩路之DVI用1C的概要。

么第1圖係顯示利用DVI接收由RGB所組成的資料及 :丁、統時鐘之接收側處理方塊圖。於圖中，當刪信號盘年 :時鐘信號從DVI被提供時’將各個信號先暫時保持在鎖 疋。以串列：身料再生電路i針對由鎖定電路所供'給的串列 L破進行修正顫動及歪斜並取得同步，再供給到下一段的 、S解碼電路2。TMDS解碼電路2係將被TMDS編碼 的信號予以解碼’ 1隨同水平、垂直同步信號一起將RGB 314907 200406111

t號，給到面板介面3。面板介面3,係為了將由TMDS 解馬叩2所供給的信號轉換成顯示面板用信號的介面。 本每明係關於前述再生電路丨之發明，為了修正顫 斜和用資料^號中的遮沒（blanking)期間中所使 用之4寸疋知殊字元（special character)，加以統計性處理， 卫將所獲侍之處理結果的安定資料行予以選擇以進行資料 的回復。 1 其久就特殊字元加、以說明。 弟2圖顯示串列信號的時序圖，根據規格，於驅 動系：時所使用之最小時鐘的1系統時鐘係傳送10位元的 串歹K 。於影像顯示期間中係傳送r仙資料，而於 期間中，係值译山,Λ / - 、 ’、傳I由1〇位兀所組成的特殊字元來代表下列4 個遮沒的信號。亦即，1101010100 0010101011 1010101011 h日月’係利用此特殊字元來修正影像信號再生時之 歪斜與顫動之技術。 才之 概略：：圖!、顯示本發明實施形態之串列資料再生電路的 :二木構，串列資料再生電路i，係設置在每個 RGB，各串列資祖 / 。儿 、 生糸統係透過3倍超取樣器生成3個 貝枓群（邊緣（e(jge)!多 、真从 下以數字n♦代# 、）’供給至暫存器5 (以 料八別冰 n、n’及n，，)。依據系統時鐘信號該資 …心憶在第2的暫存器6，資料係與新被供給的〗〇 314907 10 200406111 位兀資料一起被擴張 檢測、資料排序電路7。“科，亚供給至下段的时 同步檢測、資料排庠恭 ^ 料與特殊字元、隹 對被供給的20位元資 内，八： 仃匹配( — Μ)，在前述20位元資料 擇二將 相匹配的1〇位元資料輸崎 移檢測電Π:::::::: -,. _ θ木軺私：人數計算持續數。而邊 擇電路9係於每一邊緣進行統計處理，選擇旅 擇的邊緣。資料選擇電路1Q，係根據前述邊緣選 擇輸出輸出最合適的1〇位元資料。

弟4圖係顯示走g敢揭哭J 、丁 ％取铋為4所執行之3倍超取樣的動 作。在第4圖中，备_ έ & α 士 μ 母 乐、洗蚪知的接收串列資料係由i 〇 位元串列資料所構成’位元3至位元4的ι〇位元，係藉由 J倍超取樣來取樣，/亦即依據從時鐘3ι 1 33、Η至23、 11 至 13、01 至 〇3、91 $ Q3、 λ λ 丁 至93…41至43的超額時鐘取樣， 而生成30個2進位值S31、S32、如、 S---S-S0.S0^S03^S9.S9^S93^..S4；； S42、S43的資料。 將該等資料分成第i邊緣群、第2邊緣群' g 3邊緣

群3個集團。 V 第1这'·彖群係3倍超取樣的最初取樣脈衡為§ 3工、 S21、Sll、SOI、S91、…SB的資料群，第2邊緣群係3 倍超取樣的弟2取樣脈衡為s 3 2、S 2 2、S 1 2、S 9 ^.. e 一 〇 4 2 的資料群，第3邊緣群係3倍超取樣的第3取樣脈衡為 π 31490? 2UU406111 、S 13 ' S93、…S43 的資料群。 器盥乐5圖’係顯示由暫存器5及6所組成的20位元暫存 :圖Μ位元資料内的連續10位元資料行之移位號碼的關 〇9所1寺的邊緣群，係分列被納入第5圖所示的由至 構成的暫存器5、及Dl〇至D19所構 亚擴=,2。位元，且排序成各為1G位元的資料行 D 形成130至D9的資料行（稱之為移位（Shift)o)、 之為移：：貝二打(稱之為移位1 )、D2至D 11的資料行(稱 )3至叫2的資料行（稱之為移位3)、...m〇 的資料行（稱之為移位9)之資料行。 ::圖係顯示同步檢測、資料排.序電路的架 = ::、資料排序電路7係具有9個圖案匹配器7。，前 器:的移位。至9的資料行係分列她 γ =匹配器7Q係記憶有前述4個特殊字元，進行比較 -：的；Γ:供給的移位。至9的資料行與特殊字元，當 不… 移位號修旗標之同時生成信號1;而 P9。 成信號°，從各圖案匹配器輪出輸出。。至 特殊特殊字ϋ於被正確接收時存在與 付秌子兀一致的圖案。 此時特殊字元與資料行的一致位置，即 致的移位號碼被決1根據此移位號碼若取;:影像資料， ]2 314907 200406111 則形成經修正過歪斜的影像資料。 例如，當第5的圖案與特殊字元之一匹配時，則於移 位5豎起旗標，並於之後的影像顯示期間取入移位5的: 料以作為顯示用資料。 、 影像資料如以上所述被修正歪斜。 一 ^ 又A ^又有和特殊字 兀一致的圖案時，則維持到此之前的 I錤才示狀悲。珂述輸出 饴諕，係被供給到下段的轉移檢測電路8。 第7圖係轉移檢測電路8的電路方塊圖。目 ，測電路8係由狀態計數器8Q及計算電路Η所構成^ 態計數器80係具有狀態轉移計數器82及狀態維持計數器 8 3。 口。 來自前段的圖案 被供給到狀態計數器 圖案被檢測到持續幾 計數匹配的圖案轉移 將該等的計數結 計算電路8 1，係 間性長度，並選擇判 如上所述，在同 索前述遮沒期間特定 案’並決定移位號碼, 可取樣出經修正過歪 其次在轉移檢測 案被連續幾次被檢測 匹配器70的輸出信號至P9當分別 8〇時，狀態維持計數器則計數匹配的 次，狀態轉移計數器係在每_個移位 0 果m、n供給到計算電路s。 於每一個移位計算匹配特殊字元的時 定為匹配時間最長的移位號碼。 步檢測、資料排序電路7中由其中探 圖案的特殊字元以檢測出一致的圖 ’如此，於每一個邊緣選擇移位號碼， 斜的影像資料。 電路8中’計算如此所獲得之匹配圖 出，成被轉移。 314907 13 200406111 —選擇最適合的邊緣步驟’係利用邊緣比較、選擇電路 9、資料選擇電路1 〇予以實現。 第8圖係顯示從3個邊緣選擇最佳邊緣的處理流程。 首先在步驟S90供給圖案匹配器的結杲，並進行檢雀修正 歪斜後的各資料邊緣是否適合特殊字元（spc)。 其次在步驟S9 1，供給圖案匹配器的結果，對於各資 料攻緣的移&號碼進行檢查豎立旗標的位元是$變化 '是 否被維持。 接著在步驟S92中，於設置在每一個邊緣的15位元 之移=暫存器，來比較比較對象與邊緣的狀態以檢討良 否’若為良則在移位暫在哭 夕S仔^知入1，若為不佳則在移位暫 存器輸入0。 在步驟S93,於前述3個移位暫存器中將對應1較多 的移位暫存器的邊緣訂為最佳的邊緣。 在步驟S94，輸出所選擇的邊緣資料。 以下舉一例加以說明。 在步驟S90的結果，若修正歪斜後的第i邊緣為適合 特殊字兀，修正歪斜後的第2邊緣為適合特殊字元，修正 歪斜後的f 3邊緣為不適合特殊字元，則在此種情況;， 第3邊緣並未正確取樣資料。 @ ’ ’ 再者，在步驟S91的結果，若第丄邊 ^ ^ ^ ^ 、、象的私位號碼发 豆立的旗彳示位元為產生變化，第2邊緣的移位妒 ^ 其賢立的旗標位元，第3邊緣的 ;維持 旗標位元，則在此種情況下，第^緣可謂=其賢立的 月谷易党到歪斜、 314907 14 顫動的影響。 其次在步驟S92 ’依據前述的社杲，读杆夂、真这A L 〇 ^)! ^ π ^、日]、、Ό禾，進仃各邊緣的比 ::用弟9圖就其比較加以說明。 第9圖係前述3個於a & 士 遷示竟圖，夂 4曰存器（101、102、103)的變 哭壯能Θ 口上&的移位暫存器係顯示前階段的移位暫存 口口狀恶，各下段的移 日于 變化的…… 顯示接受前述比較結杲而 又化的私位暫存器狀態。 1 ·就移位暫存哭〗0〗 丄

Hu 子口口 101而吕，在移位暫存器101中，進 灯弟1邊緣與第2邊緣的 “ 較。在丽述步驟S91，第！移 k碼所豎立的旗標位元 可判斷第2邊㈣呼μ' 所以1邊緣來看 、…：継。依據厨述規則由第1邊緣來看第2 政、咏杈t，所以將〇輸入到移位暫存器。 2 :就移位暫存器1 〇2而言，在 一斤 ° 在移位暫存器102中，進 订弟2邊緣與第3邊緣的比較。^ fx 在則述步驟S90，第3邊 緣的修正歪斜後的資料係與特殊 才子兀不一致，所以從第2 达、·彖來看可判斷第2邊緣要較第 ^ 达•為佳。依據前述規 則，弟2邊緣要較第3邊緣為佳。 存哭。 所以將1輪入到移位暫 3 :就移位暫存器103而言，移位軔. 、 卜 此专孖态103係進行第3 邊緣與第1邊緣的比較。在前述步 乂知S90修正歪斜後的第 3邊緣係與特殊字元不一致，所 卜 处弟J邊緣來看可判斷 弟1邊緣較佳。依據前述規則，從筮，、真 处乐J邊緣來看第1邊緣 較k所以將0輸入到移位暫存器。 在步驟S93，前述3個移位暫六ϋσ々山 9存态之中，移位暫存器 314907 15 200406111 1 〇 1 的 π “ & 1 邊緣二'，/比^第1邊緣與第2邊緣時，可判斷第2 2邊緣102由於1較多，所以當比較第 存器!。二料 斷第…象二夕’弟3邊緣與第1邊緣時，可判 確定為最佳的邊緣。 …㈣寺m邊緣可 [务明的效果] 再就案信號的特殊字'，進行歪斜修正， 高的w Μ的邊緣執行統計性處理來選擇安定佳最 ;且:取：資料’所以可再生最適當的資料。 再生電路可由朝六^ y 純的泰竹 9為、匹配電路與計數哭箄輩 、路組成’所以在成本上、設計 數… [圖式簡單說明】 有極南的功效。 弟1圖係適用束获明虫 的電略方塊圖。 串心料再生電路之州用K： :2圖係本發明的串列資料之時序圖。 第3圖係本發明管祐 〜 Λ鈀形恶的串列資料再生電路。 罘4圖係說明超取樣動作之圖。 !5圖係顯示暫存器與移位號碼關係之圖。 罘6圖係顯示同步檢測、 Μ 7 ^^ 貝枓排序的電路架構圖。 7圖釭轉移檢測電路的電路方塊圖。 :8圖係選擇最佳邊緣的處理流程圖。 第9 0备'用以選擇最隹邊綠 作示意圖。 以所使用的移位暫存器之動 314907 ]6 200406111 第1 0圖係顯示使用DVI的影像卡與液晶控制器之連 接的方塊圖。 1 串列資料的再生電路 3 面板介面 5、6暫存器 8 轉移檢測電路 10 資料選擇電路 80 狀態計數器 82 狀態轉移計數器 110 影像卡 112 TMDS編碼器 120 液晶控制器 122 TMDS解碼器 130 DVI纜線 2 TMDS解碼電路（器） 4 超取樣器 7 同步檢測、貢料排序電路 9 邊緣比較、選擇電路 70 圖案匹配器 81 計算電路 83 狀態維持計數器 111影像控制器 113 DVI連接器 121 DVI連接器 1 2 3面板介面 314907

Claims (1)

1. 200406111 拾、申請專利範圍： 1. 一種串列資料再生電路 於1糸統時鐘期間 系接收資料之機構； 記憶所接收的2系 機構， 係具備有： 從傳送複數個串列資料的傳送 統時鐘成份之串列2進位資料之

   比較傳送時所用特定 的2糸統時鐘成份之串列 行之機構；及 圖案信號與構成前述所記 2進位資料的連續一部分資料 決定與傳送時所用 — 、疋圖案信號為一致的前述 料行之機構； $貝 其特徵為根據伟Η #、4> / 淼使用則迷決定機構所決定的前述次 料行之2系統時鐘成份& 貝 訊來 里成如的串列2進位資料之位置 取樣資料。 、 2· —種串列資料再生電路，係具備有： 收 於1系統時鐘期間從傳送串列資料的傳送系接 資料之機構； # 構； 將接收的串列2進位資料信號加以超取樣 之機 從該一連串被超取樣的2 運貝料抽取禝數個一遠 串2進位資料信號之機構； 堤 述所抽取的一連串2 記憶2系統時鐘成份之前 資料之機構’· 一 ""Μα—逆平2進位 比較傳送時所用特殊字 元L號與構成前述所記 憶 31490? 18 ^0406111 的2不統日寸鐘成伤之前述被抽取的一 位貢料的 連、、貝一部分資料行之機構； 決定與特定圖案為一致的資料行之機構；及 計异由該決定機構來決定前述資料行的前述2系 統時鐘成份之串列2進位資料的持續與遷移位 y 之機構； 貝讯 、其特徵為根據河述計算結果，從前述複數個一連 破取樣的2進位f料信號之中選擇最安定的 取樣之2進位資料信號行。 串破 申。月專利摩巳圍第2項的一種串列資料再生電路，其 月〗述超取樣機構為n(n為整數）倍超取樣機構，並 且具備： 將該被超取樣的2進位資料依據超取樣的時序分 d成η群資料之機構； 盘U月11 34分割機構所分割的每- η群中選擇具有 與特殊字元悬兔并# r Τ 取為彳寸#一致的資料列之機構；及 ^ W 3t #機構所選擇的群之資料。 種：列資料再生方法，係具有： 方；1糸統時鐘期門々 資料少止 間k傳送串列資料的傳送系接收 、卞（步驟； έ己憶所接收的2 ^ 步驟； 矛、統時鐘成份之串列2進位資料之 比較傳送時所用4

   4 今疋圖案信號與構成前述所記憶 19 314907 200406111 的2系統時鐘成份之串列2 行之步驟； 進位資料的連續一部分資 料 決定與特定圖案信號為一致的前述資料行之 驟，及 根據前述所決定的前述資料行之2系統時鐘成份 :串列2進位資料之位置資訊來取樣資料的步驟。 5· 一種串列資料再生方法，係具有： 料的傳送系接 收 於1系統時鐘期間從傳送串列資 資料之步驟； 、 驟 ;將接收的“"進位資料信號加以超取樣之步 從該一連串被超取樣的2 連'2進位資料信號之步驟；貝科抽取複數個-^屺憶2系統時鐘成份之前述 貪料之步驟； 5 —連串2進位 戶、邛分貧料行之步驟； 進位貝料的 决疋與特定圖案為一 計算前述被決一” + 枓仃之步驟； 成份之串列2、隹、月'J述食料行的前述2孕铋士 串歹J 2進位資料 、、冼日守鐘 驟；及 的持、，與遷移位置資訊之步 2進二:算結果’從前述複數個—連串1 、L唬之中選擇最安 破取樣的 …連串被取樣之2進 3M907 20 200406111 位資料信號行的步驟。 6.如申請專利範圍第5項的串列資料再生方法，其中， 前述超取樣步驟為η倍超取樣，且具有： 將該被超取樣的2進位資料依據超取樣的時序分 割成η群貢料之步驟， 於利用前述分割步驟所分割的每一 η群中選擇具 有與特殊字元最為持續一致的資料行之步驟；及 選擇利用該選擇步驟所選擇之群的資料之步驟。 314907