TW577208B

Generating and implementing a communication protocol and interface for high data rate signal transfer

Abstract

A data Interface for transferring digital data between a host and a client over a communication path using packet structures linked together to form a communication protocol for communicating a pre-selected set of digital control and presentation data. The signal protocol is used by link controllers configured to generate, transmit, and receive packets forming the communications protocol, and to form digital data into one or more types of data packets, with at least one residing in the host device and being coupled to the client through the communications path. The interface provides a cost-effective, low power, bi-directional, high-speed data transfer mechanism over a short-range"serial"type data link, wlich lends itself to implementation with miniature connectors and thin flexible cabtes which are especially useful in connecting display elements such as wearable micro-disptays to portable computers and wireless communication devices.

TW577208B, drawing sheet 1
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107 claims: 98 independent, 9 dependent

  1. 1
    一種數位資料介面,用於在通信路徑上主機裝置和用戶端裝置之間以高速傳送數位呈現資料,包括:複數個相互連結的封包結構,以形成一通信協定,用於在該通信路徑上主機和用戶端間傳遞一組預先選定的數位控制和呈現資料;以及至少一連結控制器,位於該主機裝置內,透過該通信路徑耦合至該用戶端,加以組態以產生、傳輸、並接收形成該通信協定的封包,並使數位呈現資料形成一或多類型的資料封包。
  2. 2
    如申請專利範圍第1項之介面,進一步包括聚集在主機和用戶端間傳遞的媒體訊框中的封包,該媒體訊框具有預先定義的固定長度和預先決定的封包數量,該封包有不同且可變的長度。
  3. 3
    如申請專利範圍第1項之介面,進一步包括一子訊框標頭封包,位於該主機封包傳送開始的位置。
  4. 4
    如申請專利範圍第1項之介面,進一步包括在該通信連結上主機和用戶端之間的資訊雙向傳送。
  5. 5
    如申請專利範圍第1項之介面,其中該連結控制器為一主機連結控制器,且進一步包括至少一用戶端連結控制器,位於該用戶端裝置內,透過該通信路徑耦合至該主機,加以組態以產生、傳輸、並接收形成該通信協定的封包,並使數位呈現資料形成一或多類型的資料封包。
  6. 6
    如申請專利範圍第5項之介面,其中該主機連結控制器包括一或多個差分線路驅動器;且該用戶端連結控制器包 括一或多個耦合至該通信路徑的差分線路接收器。
  7. 7
    如申請專利範圍第1項之介面,進一步包括一或多個用於影像類型資料的影像流封包,以及用於音效類型資料的音效流封包,用以在正向連結上將資料從主機傳送至用戶端,以便對用戶端使用者呈現。
  8. 8
    如申請專利範圍第1項之介面,進一步包括一或多個用於用戶端的反向連結封裝封包,以便將資料傳送至該主機。
  9. 9
    如申請專利範圍第1項之介面,其中該主機連結控制器要求用戶端裝置的顯示功能資訊,以便決定該用戶端裝置透過該介面能夠使用何種類型的資料和資料率。
  10. 10
    如申請專利範圍第9項之介面,其中一用戶端連結控制器使用至少一顯示功能封包,將顯示或呈現功能傳遞給主機連結控制器。
  11. 11
    如申請專利範圍第1項之介面,其中該通信路徑包括一纜線,具有一組四個或四個以上的導體和一屏蔽。
  12. 12
    如申請專利範圍第1項之介面,其中該主機連結控制器包括一USB資料介面,作為該通信路徑的一部份。
  13. 13
    如申請專利範圍第1項之介面,其中該主機裝置包括一無線通信裝置。
  14. 14
    如申請專利範圍第1項之介面,其中該主機裝置包括一可攜式電腦,內部配備有一無線數據機。
  15. 15
    如申請專利範圍第1項之介面,其中該用戶端裝置包括一可攜式影像顯示器。
  16. 16
    如申請專利範圍第14項之介面,其中該可攜式影像顯示器包括一微顯示裝置。
  17. 17
    如申請專利範圍第1項之介面,其中該用戶端裝置包括一可攜式音效呈現系統。
  18. 18
    如申請專利範圍第1項之介面,其中該主機包括用於儲存將傳送至該用戶端裝置的多媒體資料的裝置。
  19. 19
    如申請專利範圍第1項之介面,其中該每一封包都包括一封包長度欄位、一或多個封包資料欄位、以及一循環冗餘檢查欄位。
  20. 20
    如申請專利範圍第2項之介面,進一步包括:複數個傳送模式,每一模式都允許不同最大量的資料位元在已知時間週期內平行傳送,且每一模式都可由主機和用戶端連結驅動器之間的協商來選擇;以及其中該傳送模式可在資料傳送期間在該模式間動態調整。
  21. 21
    如申請專利範圍第1項之介面,進一步包括複數個封包可用來傳送選自於色彩對應、位元區塊傳送、點陣圖區域填滿、點陣圖案填滿、和透明色彩啟用型封包的影像資訊。
  22. 22
    如申請專利範圍第1項之介面,進一步包括由該主機產生的填充型封包,以佔據沒有資料時的正向連結傳輸週期。
  23. 23
    如申請專利範圍第1項之介面,進一步包括使用者定義串流型封包,用以傳送使用者定義的介面資料。
  24. 24
    如申請專利範圍第1項之介面,進一步包括鍵盤資料和指標裝置資料型封包,用以傳送資料往返於與該用戶端裝置有關的使用者輸入裝置。
  25. 25
    如申請專利範圍第1項之介面,進一步包括一由主機傳送至用戶端的連結關閉型封包,以終止該通信路徑上任一方向的資料傳送。
  26. 26
    一種在通信路徑上主機裝置和用戶端裝置之間以高速傳送數位資料以便對使用者呈現的方法,包括:產生一或多個複數個預先定義的封包結構,並將其相互連結,以形成一預先定義的通信協定;使用該通信協定,在通信路徑上主機和用戶端裝置之間,傳遞一組預先選定的數位控制和呈現資料;將位於該主機裝置內至少一主機連結控制器,透過該通信路徑,耦合至該用戶端裝置,該主機連結控制器加以組態,以產生、傳輸、並接收形成該通信協定的封包,並使數位呈現資料形成一或多類型的資料封包;以及使用該連結控制器,在通信路徑上以封包形式傳送資料。
  27. 27
    如申請專利範圍第26項之方法,進一步包括將封包聚集在媒體訊框中,用以在主機和用戶端間傳遞,該媒體訊框具有預先定義的固定長度和預先決定的封包數量,該封包有不同且可變的長度。
  28. 28
    如申請專利範圍第26項之方法,進一步包括從具有子訊 框標頭型封包的主機開始傳送封包。
  29. 29
    如申請專利範圍第26項之方法,進一步包括在該通信連結上主機和用戶端之間雙向傳送資訊。
  30. 30
    如申請專利範圍第26項之方法,進一步包括至少一用戶端連結控制器,位於該用戶端裝置內,透過該通信路徑耦合至該主機裝置,加以組態以產生、傳輸、並接收形成該通信協定的封包,並使數位呈現資料形成一或多類型的資料封包。
  31. 31
    如申請專利範圍第30項之方法,其中該主機連結控制器包括一或多個差分線路驅動器;且該用戶端連結控制器包括一或多個耦合至該通信路徑的差分線路接收器。
  32. 32
    如申請專利範圍第26項之方法,進一步包括使用一或多個用於影像類型資料的影像型封包,以及用於音效類型資料的音效流型封包,將資料從主機傳送至用戶端,以便對用戶端使用者呈現。
  33. 33
    如申請專利範圍第26項之方法,進一步包括使用一或多個反向連結封裝型封包,將資料從用戶端傳送至主機。
  34. 34
    如申請專利範圍第26項之方法,進一步包括由主機連結控制器要求用戶端的顯示功能資訊,以便決定該用戶端透過該介面能夠使用何種類型的資料和資料率。
  35. 35
    如申請專利範圍第34項之方法,進一步包括使用至少一顯示功能型封包,將顯示或呈現功能從用戶端連結控制器傳遞至主機連結控制器。
  36. 36
    如申請專利範圍第26項之方法,其中該通信路徑包括一 纜線,具有一組四個或四個以上的導體和一屏蔽。
  37. 37
    如申請專利範圍第26項之方法,進一步包括由該任一連結控制器,將一USB資料介面當作該通信路徑的一部份使用。
  38. 38
    如申請專利範圍第26項之方法,其中該主機包括一無線通信裝置。
  39. 39
    如申請專利範圍第26項之方法,其中該主機包括一可攜式電腦,內部配備有一無線數據機。
  40. 40
    如申請專利範圍第26項之方法,其中該用戶端裝置包括一可攜式影像顯示器。
  41. 41
    如申請專利範圍第40項之方法,其中該可攜式影像顯示器包括一微顯示裝置。
  42. 42
    如申請專利範圍第26項之方法,其中該用戶端裝置包括一可攜式音效呈現系統。
  43. 43
    如申請專利範圍第26項之方法,進一步包括在該主機上儲存要傳送至用戶端裝置的多媒體資料。
  44. 44
    如申請專利範圍第26項之方法,其中該每一封包都包括一封包長度欄位、一或多個封包資料欄位、以及一循環冗餘檢查欄位。
  45. 45
    如申請專利範圍第27項之方法,進一步包括:在主機和用戶端連結驅動器之間,協商在每一方向上使用複數個傳送模式其中之一,每一模式都允許不同最大量的資料位元在已知時間週期內平行傳送;以及在資料傳送期間,在該傳送模式之間動態調整。
  46. 46
    如申請專利範圍第26項之方法,進一步包括使用一或多個複數個封包傳送選自於色彩對應、位元區塊傳送、點陣圖區域填滿、點陣圖案填滿、和透明色彩啟用型封包的影像資訊。
  47. 47
    如申請專利範圍第26項之方法,進一步包括由該主機產生填充型封包,以佔據沒有資料時的正向連結傳輸週期。
  48. 48
    如申請專利範圍第26項之方法,進一步包括使用使用者定義串流型封包,傳送使用者定義的介面資料。
  49. 49
    如申請專利範圍第26項之方法,進一步包括使用鍵盤資料和指標裝置資料型封包,傳送資料往返於與該用戶端裝置有關的使用者輸入裝置。
  50. 50
    如申請專利範圍第26項之方法,進一步包括使用一由主機傳送至用戶端的連結關閉型封包,終止該通信路徑上任一方向的資料傳送。
  51. 51
    一種在通信路徑上主機裝置和用戶端裝置之間以高速傳送數位資料以便對使用者呈現的裝置,包括:至少一配置在該主機裝置內的主機連結控制器,用以產生一或多個複數個預先定義封包結構,並將其相互連結以形成預先定義的通信協定,並使用該通信協定,在通信路徑上主機和用戶端裝置之間,傳遞一組預先選定的數位控制和呈現資料;至少一用戶端控制器配置在該用戶端裝置內,並透過通信路徑耦合至主機連結控制器;以及 每一連結控制器都加以組態以產生、傳輸、並接收形成該通信協定的封包,並使數位呈現資料形成一或多類型的資料封包。
  52. 52
    如申請專利範圍第51項之裝置,其中該主機控制器包括一狀態機器。
  53. 53
    如申請專利範圍第51項之裝置,其中該主機控制器包括一泛用型的信號處理器。
  54. 54
    如申請專利範圍第51項之裝置,其中該封包聚集在媒體訊框中,用以在主機和用戶端間傳遞,該媒體訊框具有預先定義的固定長度和預先決定的封包數量,該封包有不同且可變的長度。
  55. 55
    如申請專利範圍第51項之裝置,進一步包括一子訊框標頭型封包,位於該主機封包傳送開始處。
  56. 56
    如申請專利範圍第51項之裝置,其中該連結控制器,加以組態為在通信連結上主機和用戶端裝置之間雙向傳送資訊。
  57. 57
    如申請專利範圍第51項之裝置,其中該用戶端控制器包括一耦合至該用戶端裝置的用戶端接收器。
  58. 58
    如申請專利範圍第57項之裝置,其中該主機控制器包括一或多個差分線路驅動器;且該用戶端接收器包括一或多個耦合至該通信路徑的差分線路接收器。
  59. 59
    如申請專利範圍第51項之裝置,進一步包括當從該主機傳送資料至用戶端以便對用戶端使用者呈現時,用於影像類型資料的影像流型封包,以及用於音效類型的音效 流型封包。
  60. 60
    如申請專利範圍第51項之裝置,進一步包括一或多個反向連結封裝型封包,用於將資料從用戶端傳送至主機。
  61. 61
    如申請專利範圍第51項之裝置,其中該主機連結控制器係組態為要求用戶端的顯示功能資訊,以便決定該用戶端透過該介面能夠使用何種類型的資料和資料率。
  62. 62
    如申請專利範圍第61項之裝置,進一步包括至少一顯示功能型封包,用於將顯示或呈現功能從用戶端連結控制器傳遞至主機連結控制器。
  63. 63
    如申請專利範圍第51項之裝置,其中該通信路徑包括一纜線,具有一組四個或四個以上的導體和一屏蔽。
  64. 64
    如申請專利範圍第63項之裝置,其中該纜線包括六個導體和一屏蔽。
  65. 65
    如申請專利範圍第63項之裝置,其中該纜線包括八個導體和一屏蔽。
  66. 66
    如申請專利範圍第63項之裝置,其中該通信路徑包括一纜線,具有4個導體、一USB介面和一屏蔽。
  67. 67
    如申請專利範圍第63項之裝置,其中該每一纜線導體包括多絞線,該線每一千呎長約有110歐姆的阻抗、約0.66c的信號傳播速度、透過纜線的最大延遲小於約8.0十億分之一秒,和一屏蔽。
  68. 68
    如申請專利範圍第51項之裝置,其中該主機裝置包括一無線通信裝置。
  69. 69
    如申請專利範圍第51項之裝置,其中該主機裝置包括一 可攜式電腦,內部配備有一無線數據機。
  70. 70
    如申請專利範圍第51項之裝置,其中該用戶端裝置包括一可攜式影像顯示器。
  71. 71
    如申請專利範圍第70項之裝置,其中該可攜式影像顯示器包括一微顯示裝置。
  72. 72
    如申請專利範圍第51項之裝置,其中該用戶端裝置包括一可攜式音效呈現系統。
  73. 73
    如申請專利範圍第51項之裝置,進一步包括資料儲存裝置,用於保存由該主機傳送至用戶端裝置的多媒體資料。
  74. 74
    如申請專利範圍第51項之裝置,其中該每一封包都包括一封包長度欄位、一或多個封包資料欄位、以及一循環冗餘檢查欄位。
  75. 75
    如申請專利範圍第51項之裝置,其中該主機和用戶端連結驅動器係組態為在每一方向上使用複數個傳送模式其中之一,每一模式都允許不同最大量的資料位元在已知時間週期內平行傳送;以及能夠在資料傳送期間在該傳送模式間動態調整。
  76. 76
    如申請專利範圍第51項之裝置,進一步包括一或多個複數個封包,用於傳送選自於色彩對應、位元區塊傳送、點陣圖區域填滿、點陣圖案填滿、和透明色彩啟用型封包的影像資訊。
  77. 77
    如申請專利範圍第51項之裝置,進一步包括填充型封包,由該主機傳送,以佔據沒有資料時的正向連結傳輸 週期。
  78. 78
    如申請專利範圍第51項之裝置,進一步包括鍵盤質料和指標裝置資料型封包,用以傳送資料往返於與該用戶端裝置有關的使用者輸入裝置。
  79. 79
    如申請專利範圍第51項之裝置,其中該主機控制器係組態為將一連結關閉型封包傳送至用戶端裝置,用以終止該通信路徑上任一方向的資料傳送。
  80. 80
    一種用於電子系統的電腦程式產品,用於通信路徑上主機裝置和用戶端裝置之間以高速傳送數位資料以便對使用者呈現,包括:一電腦用媒體,具有電腦可讀程式碼裝置在該媒體中實現,用以導致一應用程式在電腦系統上執行,該電腦可讀程式碼裝置包括:一電腦可讀第一程式碼裝置,用以導致該電腦系統產生一或多個複數個預先定義的封包結構,並將其相互連結,以形成一預先定義的通信協定;一電腦可讀第二程式碼裝置,用以導致該電腦系統使用該通信協定,在通信路徑上主機和用戶端裝置之間,傳送一組預先選定的數位控制和呈現資料;一電腦可讀第三程式碼裝置,用以導致該電腦系統將位於該主機裝置內至少一主機連結控制器,透過該通信路徑,耦合至位於該用戶端裝置內至少一用戶端控制器,該連結控制器加以組態以產生、傳輸、並接收形成該通信協定的封包,並使數位呈現資料形成一或多類型 的資料封包;以及一電腦可讀第四程式碼裝置,用以導致該電腦系統使用該連結控制器,在通信路徑上以封包形式傳送資料。
  81. 81
    一種在通信路徑上主機裝置和用戶端裝置之間以高速傳送數位資料以便對使用者呈現的裝置,包括:一裝置,用以產生一或多個複數個預先定義的封包結構,並將其相互連結,以形成一預先定義的通信協定;一裝置,用以使用該通信協定,在通信路徑上主機和用戶端裝置之間,傳遞一組預先選定的數位控制和呈現資料;一裝置,用以透過該通信路徑將至少兩個連結控制器耦合在一起,主機和用戶端內各有一連結控制器,且每一連結控制器加以組態以產生、傳輸、並接收形成該通信協定的封包,並使數位呈現資料形成一或多類型的資料封包;以及一裝置,用以使用該連結控制器,在通信路徑上以封包形式傳送資料。
  82. 82
    如申請專利範圍第81項之裝置,進一步包括一裝置,用以將該封包聚集在媒體訊框中,用於在主機和用戶端間傳遞,該媒體訊框具有預先定義的固定長度和預先決定的封包數量,該封包有不同且可變的長度。
  83. 83
    如申請專利範圍第81項之裝置,進一步包括用以從具有子訊框標頭型封包的主機開始傳送封包的裝置。
  84. 84
    如申請專利範圍第81項之裝置,進一步包括用以在該通 信連結上主機和用戶端之間雙向傳送資訊的裝置。
  85. 85
    如申請專利範圍第81項之裝置,其中一連結控制器包括一耦合至該主機裝置的主機控制器,且該第二連結控制器包括一耦合至該用戶端裝置的用戶端接收器。
  86. 86
    如申請專利範圍第85項之裝置,其中該主機控制器包括一或多個差分線路驅動器;且該用戶端接收器包括一或多個耦合至該通信路徑的差分線路接收器。
  87. 87
    如申請專利範圍第81項之裝置,進一步包括使用一或多個用於影像類型資料的影像型封包和用於音效類型資料的音效流型封包,將資料從主機傳送至用戶端,以便對用戶端使用者呈現的裝置。
  88. 88
    如申請專利範圍第81項之裝置,進一步包括使用一或多個反向連結封裝型封包,將資料從用戶端傳送至主機的裝置。
  89. 89
    如申請專利範圍第81項之裝置,進一步包括由該主機連結控制器要求用戶端裝置的顯示功能資訊,以便決定該用戶端透過該介面能夠使用何種類型的資料和資料率的裝置。
  90. 90
    如申請專利範圍第89項之裝置,進一步包括使用至少一顯示功能型封包,將顯示或呈現功能從用戶端連結控制器傳遞至主機連結控制器的裝置。
  91. 91
    如申請專利範圍第81項之裝置,其中該通信路徑包括一纜線,具有一組四個或四個以上的導體和一屏蔽。
  92. 92
    如申請專利範圍第81項之裝置,進一步包括由該任一連 結控制器,將一USB資料介面當作該通信路徑的一部份使用的裝置。
  93. 93
    如申請專利範圍第81項之裝置,其中該主機包括一無線通信裝置。
  94. 94
    如申請專利範圍第81項之裝置,其中該主機包括一可攜式電腦,內部配備有一無線數據機。
  95. 95
    如申請專利範圍第81項之裝置,其中該用戶端裝置包括一可攜式影像顯示器。
  96. 96
    如申請專利範圍第95項之裝置,其中該可攜式影像顯示器包括一微顯示裝置。
  97. 97
    如申請專利範圍第81項之裝置,其中該用戶端裝置包括一可攜式音效呈現系統。
  98. 98
    如申請專利範圍第81項之裝置,進一步包括用於在該主機上儲存將要傳送至用戶端裝置的多媒體資料的裝置。
  99. 99
    如申請專利範圍第81項之裝置,其中該每一封包都包括一封包長度欄位、一或多個封包資料欄位、以及一循環冗餘檢查欄位。
  100. 100
    如申請專利範圍第82項之裝置,進一步包括:用於主機和用戶端連結驅動器之間協商在每一方向上使用複數個傳送模式其中之一,每一模式都允許不同最大量的資料位元在已知時間週期內平行傳送的裝置;以及用於在資料傳送期間該傳送模式間動態調整的裝置。
  101. 101
    如申請專利範圍第81項之裝置,進一步包括用於使用一 或多個複數個封包傳送選自於色彩對應、位元區塊傳送、點陣圖區域填滿、點陣圖案填滿、和透明色彩啟用型封包的影像資訊的裝置。
  102. 102
    如申請專利範圍第81項之裝置,進一步包括用於由該主機產生填充型封包,以佔據沒有資料時的正向連結傳輸週期的裝置。
  103. 103
    如申請專利範圍第81項之裝置,進一步包括用於使用使用者定義串流型封包,傳送使用者定義的介面資料的裝置。
  104. 104
    如申請專利範圍第81項之裝置,進一步包括用於使用鍵盤資料和指標裝置資料型封包,傳送資料往返於與該用戶端裝置有關的使用者輸入裝置的裝置。
  105. 105
    如申請專利範圍第81項之裝置,進一步包括用於使用一由主機傳送至用戶端的連結關閉型封包,終止該通信路徑上任一方向的資料傳送的裝置。
  106. 106
    一種用於電子系統的處理器,用於通信路徑上主機裝置和用戶端裝置之間以高速傳送數位資料,該處理器組態以產生一或多個複數個預先定義的封包結構,並將其相互連結,以形成一預先定義的通信協定;使數位呈現資料形成一或多類型的資料封包;使用該通信協定,在通信路徑上主機和用戶端裝置之間,傳送一組預先選定的數位控制和呈現資料;以及在通信路徑上以封包形式傳送資料。
  107. 107
    一種用於在電子系統中取得同步的狀態機器,在通信路 徑上主機裝置和用戶端裝置之間以高速傳送數位資料,該狀態機器組態以具有至少一非同步訊框狀態同步狀態、至少兩個取得同步狀態同步狀態、以及至少三個同步中狀態同步狀態。
Independent claims107