雙向數據傳輸系統與方法、顯示裝置以及微電腦的製作方法
2023-04-23 20:07:06 1
專利名稱：雙向數據傳輸系統與方法、顯示裝置以及微電腦的製作方法
技術領域：
本發明是關於一種數據傳輸系統，特別是關於一種雙向數據傳輸系統。
背景技術：
圖1顯示一般顯示裝置與主機之間利用視頻圖像陣列VGA (VGA, Video graphics array)接口或數字視覺接口 DVI(DVI， Digital visual interface) 與顯示數據通道DDC(DDC， Display data channel)進行數據傳輸的傳輸系統 IO的示意圖。 一般是將VGA接口或DVI與DDC集成成一條信號傳輸線。該傳 輸系統IO利用顯示裝置12的輸入/輸出接口 (I/O interface, Input/output interface) 121接收鍵盤(Keyboard) 13、滑鼠(Mouse) 14、遙控器(Remoter) 15、 或其它輸入裝置的輸入信號，並將該些輸入信號處理後、通過通用序列總線 傳輸線USB(USB， Universal serial bus)以輸出信號輸出至主機11。之後， 主機ll執行該些輸出信號指派的操作，並利用顯示卡(VGA display card)(未 圖標)通過VGA接口或DVI傳輸線傳送圖像數據至顯示裝置12。
顯示裝置12為了將輸入裝置13、 14、 15的輸入信號輸出至主機ll，以 一條通用序列總線傳輸線USB來將該輸出信號傳送至主機ll。如此，不僅會 增加顯示裝置12的成本，並且還會因為增加一條通用序列總線傳輸線USB， 而對原本就因為主機11與其外圍設備的傳輸線過多所引起的線路雜亂不堪 問題雪上加霜。
發明內容
本發明目的之一在於提供一種雙向數據傳輸系統、應用於該傳輸系統的 顯示裝置、以及雙向數據傳輸方法，以解決上述問題。
本發明提供了一種雙向數據傳輸系統，其包含顯示裝置、視頻圖像陣列 接口或包含顯示數據通道的接口、以及主機。該顯示裝置接收輸入信號，解 讀該輸入信號，並產生輸出數據信號。而主機通過視頻圖像陣列接口或包含顯示數據通道的接口接收輸出數據信號，並依據輸出數據信號進行運算處理， 並且主機通過視頻圖像陣列接口或包含顯示數據通道的接口將目前處理的圖 像數據傳輸至顯示裝置來顯示圖像。
另外，本發明提供了一種雙向數據傳輸方法，其包含下列步驟。首先， 通過視頻圖像陣列接口或包含顯示數據通道的接口將控制信號由顯示裝置傳 輸至主機，藉以執行該控制信號的指令進行運算處理。之後，主機通過視頻 圖像陣列接口或包含顯示數據通道的接口傳輸主機目前處理的圖像數據至顯 示裝置，藉以顯示圖像。
本發明的雙向數據傳輸系統與方法利用視頻圖像陣列接口或包含顯示數
據通道的接口在顯示裝置與主機之間，對向傳輸數據信號，而不需使用通用
序列總線模塊與傳輸線即可達到雙向數據傳輸的功能，節省了通用序列總線 模塊與傳輸線的成本。因此，同時達成了減少傳輸線數量、及降低線路雜亂
程度的功效。
本發明還提供了一種顯示裝置，接收輸入信號，並利用傳輸接口與主機
進行雙向數據傳輸，該顯示裝置包含輸入信號控制單元，接收並解讀所述 輸入信號，產生輸出數據信號；以及圖形屏幕顯示控制器，接收圖像數據來 顯示圖像；其中，所述主機通過所述傳輸接口接收所述輸出數據信號，依據 該輸出數據信號進行處理，且該主機通過該傳輸接口，將其目前處理的所述 圖像數據輸出至所述圖形屏幕顯示控制器。
本發明還提供了一種微電腦，是內建於顯示裝置中，用以接收輸入信號， 並利用傳輸接口與主機的顯示卡進行雙向數據傳輸，該微電腦包含輸入信 號控制單元，接收並解讀所述輸入信號，產生輸出數據信號；以及圖形屏幕 顯示控制器，接收圖像數據來顯示圖像；其中，所述顯示卡通過所述傳輸接 口接收所述輸出數據信號給所述主機，該主機依據該輸出數據信號進行處理， 且該顯示卡通過該傳輸接口將該主機目前處理的所述圖像數據傳輸至所述圖 形屏幕顯示控制器。
本發明還提供了一種具有接收使用者輸入信息功能的顯示裝置，包含 輸入接口，用來接收使用者操作裝置所產生的輸入信號；處理單元，用來依 據該輸入信號以產生輸出信號；以及傳輸接口，用以傳輸所述輸出信號至主 機，該主機包含圖像傳輸接口，用來接收該輸出信號；以及運算單元，用 來處理該輸出信號。
圖1顯示一種已知數據傳輸系統的示意圖。
圖2顯示本發明的一種雙向數據傳輸系統的示意圖。
圖3顯示本發明的顯示裝置利用顯示數據通道與主機進行雙向數據傳輸 的示意圖。
圖4顯示本發明的一種雙向數據傳輸方法的流程圖。 圖5顯示本發明的另一種雙向數據傳輸方法的流程圖。 圖6顯示本發明的另一種雙向數據傳輸方法的流程圖。 [主要元件標號說明〗
10、 20數據傳輸系統
11、 21 主機
211 顯示處理裝置
212 運算裝置
12、 22 顯示裝置
121、 221 輸入/輸出接口 223輸入信號控制單元 222a 字符暫存單元 222b 坐標暫存運算單元 223圖形屏幕顯示控制器 13鍵盤 14 滑鼠 15遙控器
USB通用序列總線傳輸線 ST信號傳輸線
具體實施例方式
圖2是顯示本發明一種雙向數據傳輸系統20的示意圖。該雙向數據傳輸 系統20包含主機21、顯示裝置22、信號傳輸線ST內含視頻圖像陣列接口 VGA(如D-Sub接口、 S-Video接口、 AV端子接口、 3RCA(YUV、 YpbPr或YCbCr) 端子接口或BNC端子接口)、或數字視覺接口 DVI與顯示數據通道DDC、以及三個輸入裝置G建盤n、滑鼠14、以及遙控器15)。其中，主機21可為計算 機(Computer)、手機(Cell phone)、個人數字助理(PDA, Personal digital assistant),數字相機(Digital Camera)、數字錄像機(Digi tal Video Recorder)、機上盒(Set Top Box)、或其它可用來接收信號傳輸線ST傳輸的 數據的裝置...等；顯示裝置22可為一般液晶(LCD, Liquid crystal display) 屏幕、陰極射線管(CRT, Cathode ray tube)屏幕、液晶電視、背投影電視、 投影機、以及等離子體電視...等顯示裝置；而輸入裝置還可為其它使用者輸 入接口，例如電玩搖杆、語音輸入機、手寫板、繪圖板、觸控面板或可供使 用者輸入控制信號的裝置...等。
依據本發明的一實施例，由於一般媒體接口，例如數字視覺接口 (DVI, Digital video interact ive)以及高解析度多媒體接口 (HDMI, High definition multimedia interface)的顯示彩:據通道DDC設計，均同時保留 有圖像數據傳輸頻寬、與數據(Data)數據的傳輸頻寬。其借用I2C架構，傳 輸頻寬分為標準(100K bps)、快速(400K bps)與高速(lM bps)三種。但是， 一般的應用僅使用顯示數據通道DDC將控制信號由主機21的顯示處理裝置 (例如顯示卡)(圖未示)傳輸至顯示裝置22內建的微電腦控制器(圖未示)、或 從顯示裝置22內建的微電腦控制器讀回相關信息，其餘時間完全沒有使用到 顯示數據通道DDC。經分析統計的結果可知，該數據數據傳輸頻寬的大小足 以滿足一般輸入裝置13、 14、 15任一或兩個以上組合的傳輸數據量，因此可 利用信號傳輸線ST內含的顯示數據通道DDC由顯示裝置22傳輸數據數據(或 控制信號)給主機21、且同時可由主機21傳輸圖像數據(或控制信號)給顯示 裝置22,藉以進行雙向數據傳輸。同理，本發明的雙向數據傳輸系統20亦 可利用視頻圖像陣列接口 VGA來作為雙向數據傳輸的傳輸接口。因此，本發 明的雙向數據傳輸系統20可利用顯示裝置22的輸入/輸出接口 221以有線 (Wired)或無線(Wireless)的方式接收上述至少一輸入裝置12、 13、 14產生 的輸入信號，並利用信號傳輸線ST內含的視頻圖像陣列接口 VGA或包含顯示 數據通道DDC的接口來與主機21進行雙向數據傳輸與溝通。
依據本發明的一實施例，圖3是顯示顯示裝置22利用顯示數據通道DDC 與主機21進行雙向數據傳輸的示意圖。其中，主機21包含顯示處理裝置211 與運算裝置212。顯示處理裝置211可為一種圖像傳輸接口 (例如顯示卡)， 且是通過顯示數據通道DDC來接收輸出數據信號0。而運算裝置212用來處理顯示處理裝置211接收到的輸出數據信號0。顯示裝置22包含輸入/輸出 接口 221、輸入信號控制單元(Input data control unit) 222、圖形屏幕顯 示控制器(OSD， On screen display) 223。
該輸入/輸出接口 221可為接收器(Receiver)、或其它種類的接收裝置、 且其可包含無線傳輸接口及/或包含有線傳輸接口 。該無線傳輸接口可為符合 無線區域網路(Wireless local area network)標準協議的傳輸接口 ，例如紅 外線傳輸接口、或藍牙傳輸接口。該有線傳輸接口可為USB接口、 RS-232接 口、或PS2接口。輸入/輸出接口 221是以有線或無線的方式接收圖2的輸入 裝置13、 14、 15任一或兩種以上的裝置所產生的輸入信號In,並將該輸入 信號In輸出。其中，輸入信號In為鍵盤13、滑鼠14或遙控器15的按鍵信 息(該按鍵信息可包含字符碼與句柄任一或其組合)、以及滑鼠14的坐標(X, Y) 方向移動量。輸入信號控制單元222接收並解讀輸入信號In,產生輸出數據 信號0。該輸入信號控制單元222包含字符暫存單元222a與坐標暫存運算單 元222b。當輸入信號In為按鍵信息時，字符暫存單元222a接收且暫存該按 鍵信息，之後再將該按鍵信息以輸出數據信號0傳輸至圖形屏幕顯示控制器 223與顯示數據通道DDC;而當輸入信號In為坐標(X， Y)方向移動量時，坐標 暫存運算單元222b接收並暫存該坐標(X， Y)方向移動量，待計算出坐標(X， Y) 方向移動量的絕對坐標值後，將該絕對坐標值以輸出數據信號0傳輸至圖形 屏幕顯示控制器223與顯示數據通道DDC。
一般顯示裝置22的設定可分為電視模式(TV mode)與計算機模式(PC mode)兩種模式。在顯示裝置22的電視模式時，圖形屏幕顯示控制器223接 收並依據輸出數據信號0進行處理，即利用該輸出數據信號0來移動鍵盤13 或滑鼠14於屏幕上的光標以進行點選操作、或輸入鍵盤13的輸入字符碼、 或是輸入遙控器15的控制信號以選取電視模式中的選單，藉以完成切換頻 道、調整音量大小、電視/計算機模式切換、錄音、錄像...等設定；而在顯 示裝置22的計算機模式時，主機21通過顯示數據通道DDC接收輸出數據信 號O，依據該輸出數據信號0進行運算處理(即執行該輸出數據信號0的指令)， 同時主機21將其目前處理的圖像數據V通過視頻圖像陣列接口 VGA或數字視 覺接口 DVI傳輸至顯示裝置22的圖形屏幕顯示控制器223來顯示圖像。當然， 在計算機模式時，若要調整顯示裝置22的0SD圖像參數設定，例如對比、亮 度、白平衡...等，亦可通過圖形屏幕顯示控制器223接收輸出數據信號0，以鍵盤13、滑鼠14、或遙控器15...等輸入裝置來進行調整，或是主機21 通過顯示數據通道DDC輸出控制信號C給顯示裝置22來進行處理。依此方式， 本發明的雙向數據傳輸系統20通過顯示數據通道DDC對向傳輸控制信號C(或 圖像數據V)與輸出數據信號0,可達到雙向數據傳輸的功能，而不需使用通 用序列總線模塊與傳輸線USB即可達到該功能，節省了通用序列總線模塊與 傳輸線USB的成本。因此同時達成了減少傳輸線數量、及降低線路雜亂程度 的功效。當然，在另一實施例中，雙向數據傳輸系統20亦可利用視頻圖像陣 列接口 VGA(例如D-Sub接口)取代顯示數據通道DDC,在主機21與顯示裝置 22之間對向傳輸控制信號C (或圖像數據V)與輸出數據信號0,來達到雙向數 據傳輸的功能。
須注意者，由於一般主機21的顯示處理裝置221的設計並沒有提供通過 視頻圖像陣列接口 VGA或包含顯示數據通道DDC的接口接收顯示裝置22的輸 出數據信號O的機制，因此必須將主機21顯示處理裝置221的驅動器(Driver) 重新設計為具有可通過視頻圖像陣列接口 VGA或包含顯示數據通道DDC的接 口接收顯示裝置22的輸出數據信號0的功能。然而，如何設計驅動器為已知 技術，不再重複贅述。
圖4是顯示本發明的一種雙向數據傳輸方法的流程圖，該方法包含下列 步驟
步驟S402:開始。
步驟S404:接收並解讀輸入信號，產生輸出數據信號。
步驟S406:通過視頻圖像陣列接口 VGA接口或包含顯示數據通道DDC的 接口將輸出數據信號傳輸至主機以進行運算處理。
步驟S408:主機通過視頻圖像陣列接口 VGA接口或包含顯示數據通道DDC 的接口傳輸其目前處理的圖像數據至圖形屏幕顯示控制器，藉以顯示圖像。
步驟S41Q:結束。
圖5是顯示本發明的另一種雙向數據傳輸方法的流程圖，該方法包含下 列步驟
步驟S502:開始。
步驟S504:接收並解讀輸入信號，產生輸出數據信號。 步驟S506:判斷顯示裝置的設定是否為電視模式，若是，跳至步驟S508; 若否，則為計算機模式跳至步驟S510。步驟S508:電視模式步驟，輸出輸出數據信號至顯示裝置的圖形屏幕顯 示控制器，以執行該輸出數據信號的設定。之後，跳至步驟S514。
步驟S510:計算機模式步驟，通過視頻圖像陣列接口 VGA接口或包含顯 示數據通道DDC的接口將輸出數據信號傳輸至主機以進行運算處理。
步驟S512:主機通過視頻圖像陣列接口 VGA接口或包含顯示數據通道DDC 的接口傳輸目其前處理的圖像數據至圖形屏幕顯示控制器，藉以顯示圖像。
步驟S514:結束。
圖6是顯示本發明的另一種雙向數據傳輸方法的流程圖，該方法包^^下 列步驟
步驟S602:開始。
步驟S604:通過視頻圖像陣列接口 VGA接口或包含顯示數據通道DDC的 接口將控制信號由顯示裝置傳輸至主機，以執行該控制信號的指令進行運算處理。
步驟S606:主機通過視頻圖像陣列接口 VGA接口或包含顯示數據通道DDC 的接口傳輸其目前處理的圖像數據至顯示裝置來顯示圖像。 步驟S608:結束。
以上雖以實施例說明本發明，但並不因此限定本發明的範圍，若本領域 技術人員進行各種變形或變更，只要不脫離本發明的要旨，亦不脫離本發明 的權利要求範圍。
權利要求
1. 一種顯示裝置，接收輸入信號，並利用傳輸接口與主機進行雙向數據傳輸，該顯示裝置包含輸入信號控制單元，接收並解讀所述輸入信號，產生輸出數據信號；以及圖形屏幕顯示控制器，接收圖像數據來顯示圖像；其中，所述主機通過所述傳輸接口接收所述輸出數據信號，依據該輸出數據信號進行處理，且該主機通過該傳輸接口，將其目前處理的所述圖像數據輸出至所述圖形屏幕顯示控制器。
2. 根據權利要求1所述的顯示裝置，還包含輸入/輸出接口，以有線或 無線的方式接收所述輸入信號，並將該輸入信號輸出至所述輸入信號控制單 元。
3. 根據權利要求1所述的顯示裝置，其中該傳輸接口包含顯示數據通道， 其用來傳輸所述輸出數據信號。
4. 根據權利要求l所述的顯示裝置，其中所述輸入信號為鍵盤或滑鼠或 遙控器的按鍵信息、以及滑鼠的坐標方向移動量任一或其組合。
5. 根據權利要求4所述的顯示裝置，其中所述按鍵信息包含字符碼與句 柄任一或其組合。
6. 根據權利要求1所述的顯示裝置，其中所述輸入信號是由鍵盤、滑鼠、 遙控器、電玩搖杆、手寫板、繪圖板、觸控面板、以及語音輸入機任一或任 兩種以上的組合所產生。
7. 根據權利要求1所述的顯示裝置，為液晶屏幕、陰極射線管屏幕、液 晶電視、等離子體電視、背投影電視或投影機。
8. 根據權利要求1所述的顯示裝置，其中所述主機為計算機、手機、數 字錄像機、數字相機、機上盒、或個人數字助理。
9. 一種微電腦，是內建於顯示裝置中，用以接收輸入信號，並利用傳輸 接口與主機的顯示卡進行雙向數據傳輸，該微電腦包含輸入信號控制單元，接收並解讀所述輸入信號，產生輸出數據信號；以及圖形屏幕顯示控制器，接收圖像數據來顯示圖像；其中，所述顯示卡通過所述傳輸接口接收所述輸出數據信號給所述主機， 該主機依據該輸出數據信號進行處理，且該顯示卡通過該傳輸接口將該主機 目前處理的所述圖像數據傳輸至所述圖形屏幕顯示控制器。
10. 根據權利要求9所述的微電腦，還包含輸入/輸出接口，是以有線或 無線的方式接收所述輸入信號，並將該輸入信號輸出至所述輸入信號控制單 元。
11. 根據權利要求10所述的微電腦，其中該傳輸接口包含顯示數據通道， 其用來傳輸所述輸出數據信號。
12. 根據權利要求9所述的微電腦，其中所述輸入信號為鍵盤或滑鼠或 遙控器的按鍵信息、以及滑鼠的坐標方向移動量任一或其組合。
13. 根據權利要求12所述的微電腦，其中所述按鍵信息包含字符碼與句 柄任一或其組合。
14. 根據權利要求9所述的微電腦，其中所述輸入信號是由鍵盤、滑鼠、 遙控器、電玩搖杆、手寫板、繪圖板、觸控面板、以及語音輸入機任一或任 兩種以上的組合所產生。
15. 根據權利要求9所述的微電腦，為液晶屏幕、陰極射線管屏幕、液 晶電視、等離子體電視、背投影電視或投影機。
16. 根據權利要求9所述的微電腦，其中所述主機為計算機、手機、數 字錄像機、數字相機、機上盒、或個人數字助理。
17. —種具有接收使用者輸入信息功能的顯示裝置，包含 輸入接口，用來接收使用者操作裝置所產生的輸入信號； 處理單元，用來依據該輸入信號以產生輸出信號；以及 傳輸接口，用以傳輸所述輸出信號至主機，該主機包含圖像傳輸接口，用來接收該輸出信號；以及 運算單元，用來處理該輸出信號。
18. 根據權利要求17所述的顯示裝置，其中該輸入接口包含無線傳輸接口 。
19. 根據權利要求17所述的顯示裝置，其中該輸入接口包含有線傳輸接n 。
20. 根據權利要求17所述的顯示裝置，其中該使用者操作裝置是鍵盤、 遙控器、滑鼠、手寫板、搖杆或語音輸入裝置。
21. 根據權利要求17所述的顯示裝置，其中該傳輸接口是視頻圖像陣列 接口或包含顯示數據通道的接口 。
22. 根據權利要求21所述的顯示裝置，其中該包含顯示數據通道的接口 是數字視覺接口或高解析度多媒體接口 。
23. 根據權利要求21所述的顯示裝置，其中該視頻圖像陣列接口是D-Sub 接口。
24. 根據權利要求17所述的顯示裝置，其中該主機是個人計算機、個人 數字助理、手機、數字相機、數字錄像機或機上盒。
25. 根據權利要求17所述的顯示裝置，其中該圖像傳輸接口傳輸該主機 所產生的圖像信號或控制信號至該顯示裝置。
26. 根據權利要求17所述的顯示裝置，其中該處理單元包含坐標暫存運 算單元及字符暫存單元的至少其中之一。
全文摘要
一種雙向數據傳輸系統與雙向數據傳輸方法，是利用視頻圖像陣列接口或包含顯示數據通道的接口來進行雙向數據傳輸。
文檔編號G09G5/00GK101414453SQ200710180259
公開日2009年4月22日 申請日期2007年10月16日 優先權日2007年10月16日
發明者吳柏強, 湯森煌 申請人:瑞昱半導體股份有限公司