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TWI854671B - 訊號傳輸方法及相關的主裝置與電子裝置 - Google Patents

訊號傳輸方法及相關的主裝置與電子裝置 Download PDF

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TWI854671B
TWI854671B TW112119702A TW112119702A TWI854671B TW I854671 B TWI854671 B TW I854671B TW 112119702 A TW112119702 A TW 112119702A TW 112119702 A TW112119702 A TW 112119702A TW I854671 B TWI854671 B TW I854671B
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伍麟奇
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瑞昱半導體股份有限公司
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Abstract

本發明揭露了一種訊號傳輸方法，用於一主裝置，其包含有以下步驟：接收多個命令，其中該多個命令包含至少兩種不同型式的命令；將該多個命令進行聚合操作以產生一聚合後命令；以及透過一介面電路將該聚合後命令傳送到一電子裝置。

Description

訊號傳輸方法及相關的主裝置與電子裝置
本發明係有關於訊號傳輸方法。
在透過通用序列匯流排(Universal Serial Bus，USB)來進行控制傳輸(control transfer)的電子裝置中，由於控制傳輸的時間間隔是由主裝置(host device)來進行排程的，故在有些情況下可能會有控制傳輸交握(control transfer handshake)時間過長的問題。此外，在目前的讀取命令或是寫入命令中，每透過USB介面來進行一次讀取操作或寫入操作都需要進行一次完整的控制傳輸流程，故大量的讀取命令/寫入命令的執行會耗費許多時間，造成整體效率的低落。
因此，本發明的目的之一在於提出一種訊號傳輸方法，其可以將多個命令聚合起來一起傳送，以解決先前技術中所述的問題。
在本發明的一個實施例中，揭露了一種訊號傳輸方法，用於一主裝置，其包含有以下步驟：接收多個命令，其中該多個命令包含至少兩種不同型式的命令；將該多個命令進行聚合操作以產生一聚合後命令；以及透過一第一 介面電路將該聚合後命令傳送到一電子裝置。
在本發明的一個實施例中，揭露了一種主裝置，其包含有一命令聚合模組及一介面電路。該命令聚合模組用以接收多個命令，並將該多個命令進行聚合操作以產生一聚合後命令，其中該多個命令包含至少兩種不同型式的命令。該介面電路用以將該聚合後命令傳送到一電子裝置。
在本發明的一個實施例中，揭露了一種電子裝置，其包含有一介面電路、一命令解聚合模組及一控制電路。該介面電路用以接收一聚合後命令。該命令解聚合模組耦接於該介面電路，且用以對該聚合後命令進行解聚合操作以產生多個命令，其中該多個命令包含至少兩種不同型式的命令。該控制電路耦接於該命令解聚合模組，且用以分析該多個命令以分別將該多個命令傳送到多個電路模組來執行。
110:主裝置
112:處理電路
114:命令聚合模組
116:介面電路
120:電子裝置
122:介面電路
124:命令解聚合模組
126:控制電路
128_1~128_N:電路模組
500~512:步驟
ACK:確認訊息
A_CMD:聚合後命令
BA:區塊確認訊息
CMD:命令
NAK:否定確認訊息
第1圖為根據本發明一實施例之主裝置與電子裝置的示意圖。
第2圖為根據本發明一實施例之傳送聚合後命令的示意圖。
第3圖為根據本發明另一實施例之傳送聚合後命令的示意圖。
第4圖為本發明之可以具有較長時間省電模式的示意圖。
第5圖為根據本發明一實施例之訊號傳輸方法的流程圖。
第1圖為根據本發明一實施例之主裝置110與電子裝置120的示意 圖。如第1圖所示，主裝置110包含了一處理電路112、一命令聚合模組114及一介面電路116。電子裝置120包含了一介面電路122、一命令解聚合模組124、一控制電路126及多個電路模組128_1~128_N。在本實施例中，主裝置110可以是任何可以產生命令到電子裝置120的產品，例如桌上型電腦、筆記型電腦或是其他的可攜式裝置。電子裝置120可以外接於主裝置110或是設置於主裝置中。此外，用來連接主裝置110與電子裝置120的介面電路116、122可以是符合通用序列匯流排(Universal Serial Bus，USB)、快捷外設互聯標準(Peripheral Component Interconnect Express，PCIe)、安全數位輸入輸出(Secure Digital Input and Output，SDIO)、通用非同步收發傳輸器(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，UART)、內部整合電路(Inter-Integrated Circuit，I2C)、序列周邊介面(Serial Peripheral Interface，SPI)、或是其他任意適合的介面。
在本實施例中，電子裝置120可以是一個外接網路卡，而主裝置110中的處理電路112係用來執行一Wi-Fi驅動程式以產生多個命令到電子裝置120中。電子裝置120中的多個電路模組128_1~128_N可以包含媒體存取控制(Media Access Control，MAC)層電路、基頻電路、射頻電路...等等，然而，本發明並不以此為限。命令聚合模組114可以使用一硬體電路來實現、或是整合於處理電路112並以軟體來實現。命令解聚合模組124可以採用硬體電路來實現、或是使用一韌體來執行其相關操作。
在第1圖之實施例的操作中，首先，處理電路112依序產生多個命令CMD，其中多個命令CMD包含了多個不同型式的輸入/輸出命令(I/O command)。舉例來說，多個命令CMD可以包含一寫入命令，其中該寫入命令包含了一偏移量(offset)、一遮罩(mask)、一數值(value)等資訊，其用來將該數值寫 入到多個電路模組128_1~128_N中一個電路模組內具有該偏移量的多個暫存器中。多個命令CMD可以包含一比較命令，其中該比較命令包含了兩個偏移量以及對應的遮罩，其用來比較多個電路模組128_1~128_N中一個電路模組內具有該兩個偏移量的兩組暫存器的資料是否一致。多個命令CMD可以包含一延遲命令，其中該延遲命令包含了一延遲時間，以指示多個電路模組128_1~128_N中一個電路模組對一命令延遲該延遲時間後再繼續處理後續的命令。多個命令CMD可以包含一搬移(move)命令，其中該搬移命令包含了一第一偏移量、一第二偏移量以及一遮罩，以將多個電路模組128_1~128_N中一個電路模組中具有該第一偏移量之暫存器的資料搬移到具有該第二偏移量之暫存器，且該遮罩係用來指示資料的寫入寬度。
接著，在命令聚合模組114接收來自處理電路112之多個命令CMD後，將多個命令CMD進行聚合操作以產生一聚合後命令A_CMD，以及透過介面電路116傳送聚合後命令A_CMD到電子裝置120。
介面電路122將所接收到的聚合後命令A_CMD傳送到命令解聚合模組124，且命令解聚合模組124將聚合後命令A_CMD進行解聚合操作以產生多個命令CMD。命令解聚合模組124所產生的多個命令CMD可以相同於處理電路112先前所產生的多個命令CMD。接著，控制電路126分析多個命令CMD，並將多個命令CMD的內容分別傳送到對應的電路模組128_1~128_N。每一個電路模組128_1~128_N成功處理完所接收的命令後會傳送一確認訊息(acknowledgement，ACK)，並透過控制電路126傳送到命令解聚合模組124，以供命令解聚合模組124產生(整合為)一區塊確認訊息(Block Acknowledgement，BA)BA。每一個確認訊息是用來表示所對應的命令CMD是否成功地被執行。區塊確認訊息BA是將來自 電路模組128_1~128_N的多個確認訊息進行整合，且區塊確認訊息BA所包含之多個確認訊息分別對應到聚合後命令A_CMD之多個命令CMD。接著，區塊確認訊息BA會透過介面電路122傳送到主裝置110。
在本實施例中，區塊確認訊息BA所包含之多個確認訊息的順序相同於聚合後命令A_CMD中多個命令的順序，亦即區塊確認訊息BA中的第一個確認訊息對應到聚合後命令A_CMD中的第一個命令、區塊確認訊息BA中的第二個確認訊息對應到聚合後命令A_CMD中的第二個命令、...以此類推。透過產生區塊確認訊息BA，可以確保多個確認訊息ACK與多個命令CMD的順序一致，以避免順序錯誤而造成後續主裝置110在操作上的問題。
主裝置110的介面電路116將所接收到的區塊確認訊息BA傳送到命令聚合模組114，而命令聚合模組114將區塊確認訊息BA拆解為多個確認訊息ACK，以供處理電路112判斷之前所產生的多個命令CMD是否有成功地分別被電路模組128_1~128_N所執行。
在一實施例中，命令聚合模組114可以主動地判斷所接收到的區塊確認訊息BA所攜帶的狀態是否指示命令執行成功。若區塊確認訊息BA指出每一個命令都成功地被電路模組128_1~128_N執行，則命令聚合模組114便開始將來自處理電路112的後續命令進行聚合操作以產生下一筆聚合後命令A_CMD到電子裝置120。若區塊確認訊息BA指出有一或多個命令未成功地被電路模組128_1~128_N執行，則命令聚合模組114便直接將暫存於其中的聚合後命令A_CMD進行重傳到電子裝置120，以供電路模組128_1~128_N再次執行之前未成功執行的命令。
如以上實施例所述的內容，透過命令聚合模組114來將多個具有不同型式的命令進行聚合後來傳送，可以有效地縮短主裝置110與電子裝置120在資料傳輸上的時間。因此，介面電路116、122有更多的時間進入(或處在)省電模式或休眠狀態，以降低主裝置110與電子裝置120的功耗。
在本發明的一實施例中，若介面電路116、122支援USB介面，則介面電路116、122可以透過在單一個控制傳輸(control transfer)下完成多個命令的聚合傳送及處理。具體來說，參考第2圖，在介面電路116接收到來自命令聚合模組所產生的聚合後命令A_CMD之後，介面電路116會開始進行控制傳輸，其中控制傳輸包含了三個階段，依序是設定階段(setup stage)、資料階段(data stage)及狀態階段(status stage)。首先，在設定階段，介面電路116傳送一設定令牌(setup token)到電子裝置120，並緊接著傳送一USB設定命令(USB setup command)到電子裝置120，以供命令解聚合模組124根據該USB設定命令來得知後續在資料階段的資料解析方法。舉例來說，該USB設定命令可以包含聚合後命令A_CMD的長度及格式，其中格式可以包含每一個命令CMD的大小、及/或在聚合後命令A_CMD中的偏移量(offset)。在接收到該USB設定命令之後，命令解聚合模組124傳送一確認訊息ACK到介面電路116，以完成控制傳輸的設定階段。
接著，在資料階段，介面電路116傳送一輸出令牌(OUT token)到電子裝置120，並緊接著傳送聚合後命令A_CMD到電子裝置120。在接收到聚合後命令A_CMD後，命令解聚合模組124傳送一確認訊息ACK到介面電路116，以完成控制傳輸的資料階段。此外，由於命令解聚合模組124已經在設定階段得知聚合後命令A_CMD的長度及格式，故命令解聚合模組124可以進行解聚合操作以產 生多個命令CMD，並將這些命令依序地傳送到控制電路126後，再透過控制電路126傳送到電路模組128_1~128_N進行處理。若電路模組128_1~128_N成功執行命令，則會回傳一確認訊息ACK，且此會透過控制電路126傳送到命令解聚合模組124。若電路模組128_1~128_N未成功執行命令，則命令解聚合模組124會透過控制電路126接收到一錯誤訊息、或是命令解聚合模組124在一段時間之後沒有收到確認訊息而將此命令視為執行失敗。
接著，在狀態階段，介面電路116傳送一輸入令牌(IN token)到電子裝置120。在接收到輸入令牌後，若命令解聚合模組124尚未確定每一個命令的執行成功與否，則命令解聚合模組124會傳送一否定確認訊息(Negative Acknowledgement，NAK)到介面電路116。若命令解聚合模組124已經確認每一個命令的執行成功與否，則命令解聚合模組124會將所接收到的多個確認訊息ACK聚合為一區塊確認訊息BA，並將區塊確認訊息BA傳送到介面電路116。在接收到來自電子裝置120的區塊確認訊息BA後，介面電路116可進一步將區塊確認訊息BA傳送到命令聚合模組114。此外，處理電路112或是命令聚合模組114可透過介面電路116傳送一確認訊息ACK至電子裝置120的命令解聚合模組124，以完成控制傳輸的狀態階段。
在本發明的另一實施例，若介面電路116、122支援USB介面，則介面電路116、122可以透過在單一個大量傳輸(bulk transfer)下完成多個命令的聚合傳送及處理。具體來說，參考第3圖，當介面電路116接收到來自命令聚合模組所產生的聚合後命令A_CMD之後，介面電路116會開始進行大量傳輸，其中大量傳輸包含了兩個階段，依序是資料階段及狀態階段。首先，在資料階段，介面電路116傳送一輸出令牌到電子裝置120，並緊接著傳送一標頭(header)與聚合 後命令A_CMD到電子裝置120。在接收到聚合後命令A_CMD後，命令解聚合模組124傳送一確認訊息ACK到介面電路116，以完成控制傳輸的資料階段。在本實施例中，該標頭可以包含聚合後命令A_CMD的長度及格式，其中的格式可以包含每一個命令CMD的大小、及/或在聚合後命令A_CMD中的偏移量。由於命令解聚合模組124可以透過該標頭得知聚合後命令A_CMD的長度及格式，故命令解聚合模組124可以進行解聚合操作以產生多個命令CMD，並將這些命令依序地傳送到控制電路126後，再透過控制電路126傳送到電路模組128_1~128_N進行處理。若電路模組128_1~128_N成功執行命令，則會回傳一確認訊息ACK，且此會透過控制電路126傳送到命令解聚合模組124。若電路模組128_1~128_N未成功執行命令，則命令解聚合模組124會透過控制電路126接收到一錯誤訊息、或是命令解聚合模組124在一段時間之後沒有收到確認訊息而將此命令視為執行失敗。
接著，在狀態階段，介面電路116傳送一輸入令牌到電子裝置120。在接收到輸入令牌後，若命令解聚合模組124尚未確定每一個命令的執行成功與否，則命令解聚合模組124會傳送一否定確認訊息NAK到介面電路116。若命令解聚合模組124已經確認每一個命令的執行成功與否，則命令解聚合模組124會將所接收到的多個確認訊息ACK聚合為一區塊確認訊息BA，並將區塊確認訊息BA傳送到介面電路116。在接收到來自電子裝置120的區塊確認訊息BA後，介面電路116可進一步將區塊確認訊息BA傳送到命令聚合模組114。此外，處理電路112或是命令聚合模組114可透過介面電路116傳送一確認訊息ACK至電子裝置120的命令解聚合模組124，以完成控制傳輸的狀態階段。
需注意的是，第2、3圖實施例所述之使用USB控制傳輸及USB大量 傳輸來傳送聚合後命令A_CMD只是一範例說明，而非是本發明的限制。在其他的實施例中，介面電路116可以透過USB中斷傳輸(Interrupt transfer)或是USB即時傳輸(Isochronous transfer)來傳送聚合後命令A_CMD到電子裝置120，或是介面電路116可以透過PCIe介面的記憶體寫入(memory write)操作、SDIO介面的CMD53命令、或是其他介面的來傳送聚合後命令A_CMD。
參考第4圖，在先前技術中，由於一個傳輸交握(transfer handshake)只能夠傳送一個命令，故主裝置與電子裝置會需要較多的時間來進行資料傳輸，因而造成介面電路116、122只有很少的時間可以進入到省電模式。另一方面，透過使用本發明的命令聚合傳輸操作，可以大幅度地減少主裝置110與電子裝置120的資料傳輸時間，故介面電路116、122可以有較多的時間進入到省電模式。上述的省電模式在PCIe介面中可以是L1、L2模式，在USB介面中可以是U1、U2模式。
第5圖為根據本發明一實施例之訊號傳輸方法的流程圖。參考以上實施例所述的內容，訊號傳輸方法的流程如下所述。
步驟500：流程開始。
步驟502：接收多個命令，其中該多個命令包含至少兩種不同型式的命令。
步驟504：將該多個命令進行聚合操作以產生一聚合後命令。
步驟506：透過一第一介面電路將該聚合後命令傳送到一電子裝置。
步驟508：透過該電子裝置的一第二介面電路來接收該聚合後命令。
步驟510：對該聚合後命令進行解聚合操作以產生該多個命令。
步驟512：將該多個命令傳送到多個電路模組，以分別供該多個電路 模組執行。
以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。
110:主裝置
112:處理電路
114:命令聚合模組
116:介面電路
120:電子裝置
122:介面電路
124:命令解聚合模組
126:控制電路
128_1~128_N:電路模組
ACK:確認訊息
A_CMD:聚合後命令
BA:區塊確認訊息
CMD:命令

Claims (8)

  1. 一種訊號傳輸方法，用於一主裝置，包含有：接收多個命令，其中該多個命令包含至少兩種不同型式的命令；將該多個命令進行聚合操作以產生一聚合後命令；以及透過一第一介面電路將該聚合後命令傳送到一電子裝置；其中該多個命令包含了一寫入命令、一比較命令、一延遲命令以及一搬移命令中的至少其二。
  2. 一種訊號傳輸方法，包含有：接收多個命令，其中該多個命令包含至少兩種不同型式的命令；將該多個命令進行聚合操作以產生一聚合後命令；以及透過一第一介面電路將該聚合後命令傳送到一電子裝置；透過該電子裝置的一第二介面電路來接收該聚合後命令；對該聚合後命令進行解聚合操作以產生該多個命令；將該多個命令傳送到多個電路模組，以分別供該多個電路模組執行；自該多個電路模組接收多個確認訊息，其中每一個確認訊息是用來表示所對應的命令是否成功地被執行；將該多個確認訊息進行整合以產生一區塊確認訊息；以及將該區塊確認訊息透過該第二介面電路傳送到該第一介面電路。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之訊號傳輸方法，另包含有：將該區塊確認訊息拆解為該多個確認訊息，以供判斷該多個命令是否成功地分別被該多個電路模組所執行。
  4. 一種訊號傳輸方法，用於一主裝置，包含有：接收多個命令，其中該多個命令包含至少兩種不同型式的命令；將該多個命令進行聚合操作以產生一聚合後命令；以及透過一第一介面電路將該聚合後命令傳送到一電子裝置；其中該第一介面電路符合一通用序列匯流排(Universal Serial Bus，USB)規格，且透過該第一介面電路將該聚合後命令傳送到該電子裝置的步驟包含有：在單一個控制傳輸(control transfer)、單一個大量傳輸(bulk transfer)、單一個中斷傳輸(Interrupt transfer)或單一個即時傳輸(Isochronous transfer)下，將該聚合後命令傳送到該電子裝置。
  5. 一種訊號傳輸方法，用於一主裝置，包含有：接收多個命令，其中該多個命令包含至少兩種不同型式的命令；將該多個命令進行聚合操作以產生一聚合後命令；以及透過一第一介面電路將該聚合後命令傳送到一電子裝置；其中該第一介面電路符合一USB規格，且透過該第一介面電路將該聚合後命令傳送到該電子裝置的步驟包含有：在一控制傳輸的一設定階段，透過該第一介面電路傳送一USB設定命令到該電子裝置，其中該USB設定命令包含該聚合後命令的一長度及一格式；在該控制傳輸的一資料階段，透過該第一介面電路傳送一輸出令牌(OUT token)以及該聚合後命令到該電子裝置；以及 在該控制傳輸的一狀態階段，透過該第一介面電路傳送一輸入令牌(IN token)到該電子裝置。
  6. 一種訊號傳輸方法，用於一主裝置，包含有：接收多個命令，其中該多個命令包含至少兩種不同型式的命令；將該多個命令進行聚合操作以產生一聚合後命令；以及透過一第一介面電路將該聚合後命令傳送到一電子裝置；其中該第一介面電路符合一USB規格，且透過該第一介面電路將該聚合後命令傳送到該電子裝置的步驟包含有：在一大量傳輸的一資料階段，透過該第一介面電路傳送一輸出令牌、一標頭以及該聚合後命令到該電子裝置，其中該標頭包含該聚合後命令的一長度及一格式；以及在該大量傳輸的一狀態階段，透過該第一介面電路傳送一輸入令牌到該電子裝置。
  7. 一種主裝置，包含有：一命令聚合模組，用以接收多個命令，並將該多個命令進行聚合操作以產生一聚合後命令，其中該多個命令包含至少兩種不同型式的命令；以及一介面電路，用以將該聚合後命令傳送到一電子裝置；其中該多個命令包含了一寫入命令、一比較命令、一延遲命令以及一搬移命令中的至少其二。
  8. 一種電子裝置，包含有： 一介面電路，用以接收一聚合後命令；一命令解聚合模組，耦接於該介面電路，用以對該聚合後命令進行解聚合操作以產生多個命令，其中該多個命令包含至少兩種不同型式的命令；以及一控制電路，耦接於該命令解聚合模組，用以分析該多個命令以分別將該多個命令傳送到多個電路模組來執行；其中該命令解聚合模組自該多個電路模組接收多個確認訊息，其中每一個確認訊息是用來表示所對應的命令是否成功地被執行；以及該命令解聚合模組將該多個確認訊息進行整合以產生一區塊確認訊息，並將該區塊確認訊息透過該介面電路傳送到一主裝置。
TW112119702A 2023-05-26 2023-05-26 訊號傳輸方法及相關的主裝置與電子裝置 TWI854671B (zh)

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