專利名稱：一種媒體獨立接口信號傳輸系統(tǒng)和方法
技術領域：
本發(fā)明涉及信號傳輸領域，尤其涉及的是一種使用Mil (Media Independent Interface )，即媒體獨立接口進行信號傳輸?shù)南到y(tǒng)和傳輸方法。
背景技術：
LED顯示是采用驅(qū)動芯片控制LED燈點的點亮及其點亮時間來實現(xiàn) 的，典型的LED顯示控制芯片是采用串行移位來傳輸顯示數(shù)據(jù)，其控制信 號包括串行數(shù)據(jù)data，串行時鐘clk，數(shù)據(jù)加載load,以及驅(qū)動輸出使能 oe。在實際應用中，LED燈點與驅(qū)動芯片一起構成燈具，而這些燈具的控 制則依靠控制系統(tǒng)來完成，但許多應用的情況是系統(tǒng)與燈具之間需要進行 長距離信號傳輸。傳統(tǒng)的方案是采用如下解決方案來完成4線信號的長距 離傳輸在發(fā)送端，系統(tǒng)控制器發(fā)出級聯(lián)控制信號data一in、 load一in、 oe一in、 clk_in，編碼電路對這4路信號按照一定的規(guī)則進行編碼得到信號data、load、 oe、 clk，由差分芯片將上述4個信號轉化為4對差分信號data+及data、 load+ 及l(fā)oacT, oe+及oe'， clk+及clk、在經(jīng)過發(fā)送端線圈隔離之后，將這4對差 分信號作長距離傳輸。在接收端，上述4對差分信號經(jīng)過接收端線圈隔離 之后，由接收端的差分芯片將其轉換為非差分的data, load， oe， clk信號， 由于這4個信號均為編碼后的信號，不能直接用于LED驅(qū)動芯片的控制， 因此需要通過解碼電^各的解碼得到data—out、 load—out、 oe—out、 elk—out， 然后發(fā)送給驅(qū)動芯片，完成信號傳輸?shù)倪^程。 使用上述方案進行信號傳輸存在以下問題
1、在差分信號進行傳輸時，為了保護端口，需要釆取隔離措施，如采
5用線圈隔離等，但差分信號為了能通過線圈，則必須在發(fā)送端進行編碼， 在接收端進行解碼，在上述的方案中，發(fā)送端和接收端的編碼、解碼實現(xiàn)
均比較復雜；
2、 長距離傳輸時傳輸速率難以提高；
3、 這種電路在EMC電》茲兼容方面輻射較大。 因此，現(xiàn)有技術存在缺陷，需要改進。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術問題是針對現(xiàn)有技術的不足，提供一種使用MII (Media Independent Interface )，即媒體獨立接口進行信號傳輸?shù)南到y(tǒng)和傳
豐lr方法。。
本發(fā)明的技術方案如下
一種媒體獨立接口信號傳輸系統(tǒng)，包括發(fā)送端和接收端；
所述發(fā)送端包括順序連接的編碼電路、發(fā)送端媒體獨立接口、差分電 路和發(fā)送端隔離電i 各；
所述編碼電路用于接收發(fā)送端驅(qū)動信號流，編碼為發(fā)送端控制信號流， 通過所述發(fā)送端媒體獨立接口輸出；
所述差分電路用于接收所述發(fā)送端控制信號流，編碼為差分信號流通 過所述發(fā)送端隔離電路輸出；
所述接收端包括順序連接的接收端隔離電路、差分轉換電路、接收端 4某體獨立接口和解碼電路；
所述接收端隔離電路用于接收所述差分信號流，由所述差分轉換電路 轉換為接收端控制信號流；
所述解碼電路用于通過所述接收端媒體獨立接口 ，接收所述接收端控 制信號流，將其解碼為接收端驅(qū)動信號流并輸出。
所述的系統(tǒng)，所述發(fā)送端還包括與所述編碼電路相連接的控制電路，用于控制所述發(fā)送端驅(qū)動信號流的產(chǎn)生和傳輸。
所述的系統(tǒng)，所述接收端還包括與所述解碼電路相連接的LED驅(qū)動電
路，用于接收所述接收端驅(qū)動信號流，驅(qū)動LED燈點。
所述的系統(tǒng)，所述編碼電路包括編碼模塊、時鐘模塊和使能模塊； 所述時鐘模塊與所述編碼模塊相連接，用于產(chǎn)生第二時鐘信號； 所述使能模塊與所述編碼模塊相連接，用于產(chǎn)生第二使能信號； 所述編碼模塊用于根據(jù)所述第二使能信號，接收所述發(fā)送端驅(qū)動信號
流，按照媒體獨立接口協(xié)議要求，采用所述第二時鐘信號進行編碼，通過
所述發(fā)送端々某體獨立接口向所述差分電路輸出所述發(fā)送端控制信號流。 一種媒體獨立接口信號傳輸方法，包括以下步驟 Al、接收發(fā)送端驅(qū)動信號流，編碼為發(fā)送端控制信號流，并轉換為差
分信號流輸出；
A2、接收所述差分信號流，轉換為接收端控制信號流，解碼為接收端 驅(qū)動信號流并輸出。
所述的方法，步驟A1具體執(zhí)行以下步驟接收發(fā)送端驅(qū)動信號流，在 發(fā)送端驅(qū)動信號流為兩線信號時，獲取其中的第 一數(shù)據(jù)信號和第一時鐘信 號，編碼為發(fā)送端控制信號流，并轉換為差分信號流輸出。
所述的方法，步驟Al具體執(zhí)行以下步驟接收發(fā)送端驅(qū)動信號流，在 發(fā)送端驅(qū)動信號流為四線信號時，獲取其中的第一數(shù)據(jù)信號、第一時鐘信 號、第一加載信號和第一使能信號，編碼為發(fā)送端控制信號流，并轉換為 差分信號流輸出。
所述的方法，步驟A1中，所述發(fā)送端控制信號流包含第二數(shù)據(jù)信號、 第二時鐘信號和第二使能信號，所述編碼為發(fā)送端控制信號流包括以下步
驟
All、在所述第二使能信號有效時，發(fā)送一個固定數(shù)據(jù)包頭； A12、使用所述第二時鐘信號對發(fā)送端驅(qū)動信號流采樣；
7A13、將所述固定數(shù)據(jù)包頭和所述采樣結果作為所述第二數(shù)據(jù)信號，輸 出所述第二數(shù)據(jù)信號、所述第二時鐘信號和所述第二使能信號。
所述的方法，步驟A2中，所述接收端控制信號流包含第二數(shù)據(jù)信號、 第二時鐘信號和第二使能信號；所述解碼為接收端驅(qū)動信號流包括以下步 驟在第二使能信號有效時，使用第二時鐘信號對第二數(shù)據(jù)信號進行采樣。
采用上述方案，本發(fā)明通過MII ( Media Independent Interface)即媒體 獨立接口傳輸LED驅(qū)動信號，不僅解決了現(xiàn)有技術存在的問題，而且明顯 具有以下優(yōu)勢
1 、通過Mil接口及其相應電路傳輸多線LED驅(qū)動芯片控制信號，傳 輸距離最大能夠達到100m,同時還可以達到較高的傳輸速率(如上述的 100Mbit/s),較好地滿足了長距離傳輸?shù)膽眯枨蟆?br> 2、 MII接口是符合正EE規(guī)定的以太網(wǎng)通用接口，物理層為以太網(wǎng)PHY 接口，利用標準化的傳輸方案，更加方便應用
3、 信號的編解碼方法方便易行，降低了系統(tǒng)實現(xiàn)的難度
4、 發(fā)送與接收電路具有良好的EMC特性，信號傳輸過程當中便于做 到信號屏蔽，防止干擾的產(chǎn)生。


圖1為本發(fā)明實施例1的示意圖； 圖2是本發(fā)明實施例2的示意圖； 圖3是本發(fā)明實施例3發(fā)送端的時序圖； 圖4是本發(fā)明實施例3接收端的時序圖5是本發(fā)明實施例4發(fā)送端的時序圖； 圖6是本發(fā)明實施例4接收端的時序圖。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施例，對本發(fā)明進行詳細說明。 實施例1
如圖l所示，本實施例提供了一種使用媒體獨立接口傳輸LED驅(qū)動信 號的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括發(fā)送端和接收端。
其中發(fā)送端包括順序連接的控制電路111、編碼電路112、發(fā)送端媒 體獨立接口 113、差分電路114和發(fā)送端隔離電3各115。
編碼電路112用于接收發(fā)送端驅(qū)動信號流，例如，該信號流包括第一 數(shù)據(jù)信號data—in、第一加載信號load—in、第一使能信號oe一in、第一時鐘 信號clk一in,編碼電路對上述各信號按照媒體獨立接口的協(xié)議要求進行編 碼，通過發(fā)送端媒體獨立接口 113輸出發(fā)送端控制信號流到差分電路114， 該信號流包括tx_data、 tx_clk和tx一en，圖1中所示差分電路114為以太網(wǎng) 物理層芯片，即PHY，用于通過媒體獨立接口 113接收發(fā)送端控制信號流 tx—data、 tx—clk和tx—en，編碼為差分信號對data+及data;輸出，隔離電路 115，圖1中隔離電路115為耦合線圈，用于發(fā)送差分信號。
接收端包括順序連接的接收端隔離電路121、差分轉換電路122、接收 端媒體獨立接口 123、解碼電路124和LED驅(qū)動電路125。
接收端隔離電路121,圖l所示為耦合線圈，接收差分信號對data+及 data',差分轉換電路122，圖1所示為以太網(wǎng)物理層芯片，即PHY,用于將 差分信號對data+及data-轉換為接收端控制信號流第二數(shù)據(jù)信號rx一data、第 二時鐘信號rxjlk和第二使能信號r^en，通過接收端々某體獨立接口 123傳 輸給解碼電路124,解碼電路124將接收到的接收端控制信號流第二數(shù)據(jù)信 號n^data、第二時鐘信號rx一clk和第二使能信號rx_en,解碼為接收端驅(qū)動 信號流data—out、 load—out、 oe—out、 elk—out輸出給LED驅(qū)動電路125, LED 驅(qū)動電路125驅(qū)動有關LED燈點。這樣，使用MII接口較筒便、快速地傳 輸了LED驅(qū)動信號，根據(jù)不同應用環(huán)境，傳輸速率能達到100Mbps,傳輸 距離可達到100米。實施例2
在實施例1的基礎上，如圖2所示，作為一種優(yōu)選實施例，編碼電路
112優(yōu)選采用圖2所示邏輯結構，包含編碼模塊、時鐘模塊和使能模塊，編 碼模塊同時與時鐘模塊和使能模塊相連接，時鐘模塊向編碼模塊提供工作 時鐘tx—clk，使能模塊向編碼模塊提供使能信號tx_en。編碼模塊接收到發(fā) 送端驅(qū)動信號流，在使能信號tx一en有效時使用工作時鐘tx—clk對各信號采 樣，按照一定邏輯，輸出采樣結果，即完成了信號編碼工作，邏輯簡單， 編碼速度較快。 實施例3
本實施例提供一種應用于上述任一實施例所描述系統(tǒng)的信號傳輸?shù)姆?法，如圖3和圖4所示的時序圖，其中，圖3為發(fā)送端的時序圖，圖4為 接收端的時序圖，該方法主要步驟為在發(fā)送端，按照MII接口傳輸協(xié)議 要求，將信號編碼，以差分信號對的形式發(fā)送出去；在接收端，接收到差 分信號對后，按照相同傳輸協(xié)議進行解碼。
優(yōu)選地，如圖3所示，發(fā)送端信號包括第一數(shù)據(jù)信號data—in、第一 加載信號load一in、第一使能信號oe—in、第一時鐘信號elk—in,在使能信號 tx一en有效時(圖中所示為高電平有效)，在50MHz時鐘tX-dk的上升沿， 分別對信號data—in、 load—in、 oe_in和elk—in進行采樣，在T!時刻，得到 四個采樣值load—in[O]、 elk—in[O]、 oe_in
、 data—in[O]，將上述四個采樣值 賦值給2位位寬的信號tx_data，為了保證數(shù)據(jù)的正確傳輸，需要間隔一個
時鐘周期采樣一次，因此，下一次系統(tǒng)采樣時間應為丁2時刻，在T2時刻， 釆樣，即解碼，得到load—in[l]、 elk—in[l]、 oe一in[l]、 data—in[l]。
同樣道理，將上述四個采樣值賦值給tx—data,在T3時刻和T4時刻釆樣、 賦值的情況同上，不再贅述。
需要說明的是，為了滿足接口的協(xié)議要求，需要在傳輸數(shù)據(jù)開始時， 發(fā)送一串字符，例如16'h55d5，作為tx—data的數(shù)據(jù)包頭，對應tx_data的低位為tx_data
=8，bllllllll，高位為tx—data[l]=8，b00001000;對于將數(shù) 據(jù)tx—data、 tx—clk、 tx_en進行差分對轉換的過程，以及在接收端接收到差 分對信號data+及data-后，將其還原成差分之前的信號形式的過程，屬于公 知常識，可以參考有關技術文獻解決，不再贅述。
如圖4所示，在接收端，在使能信號有效時，例如和發(fā)送端相同，同 樣是高電平有效；此時，使用時鐘信號rx—elk的上升沿對數(shù)據(jù)信號rx一data 進行采樣，采樣得到上述數(shù)據(jù)包頭16'h55d5以后，表示新的數(shù)據(jù)包到來， 之后在每個時鐘信號的上升沿，對兩位位寬的rx—data進行采樣。
這樣， 一次采樣會得到兩個采樣值，例如在圖4中T,時刻采樣得到了 load—out[O]、 elk—out[O]，在丁2時刻采樣得到了 oe—out[O]、 data—out[O],使
用寄存器將上述四個采樣值暫存，在上述四個數(shù)據(jù)采樣結束時，即在丁2時
刻后一個時鐘周期結束時，寄存器輸出四個采樣值load—out[O]、 elk—out[O]、 oe—out[O]、 data—out[O],以后的釆樣和輸出過程同上，不再贅述，這樣最后 在接收端接收到了 data—out、 load—out、 oe—out和elk—out,傳輸速率達到了 50MHzx2bit=100Mbps。
又一個例子，還可以采用25MHz時鐘信號和四位位寬的數(shù)據(jù)信號傳輸 數(shù)據(jù)，傳輸速率同樣能夠達到100Mbps。
實施例4
本實施例與實施例3的區(qū)別在于，發(fā)送端僅傳輸兩個信號第一時鐘 信號clkjn和第一數(shù)據(jù)信號datajn，如圖5所示，在發(fā)送端時鐘信號tx一clk 為50MHz，在使能信號tx一en有效時，在時鐘信號tx—elk的上升沿對clk一in 和datajn進行采樣， 一次采樣得到兩個數(shù)據(jù)，例如在T,時刻采樣得到了 elk—in[O]和data—in[O],將采樣結果賦值給兩位位寬的tx—data,高位tx—data[l] 為datajn[O]，低位為elk—in[O],以后每個時鐘信號的上升沿均對elk—in和 data—in進行采樣，采樣方法和賦值方法同上，不再贅述。
需要說明的是，與實施例3相同，在數(shù)據(jù)開始傳輸時，需要發(fā)送一字—data的數(shù)據(jù)包頭，對應tx—data的低位為 tx—data
和data—out[O],在T2時刻采樣得到了 elk—out[l]和data—out[l]，以后各采樣 過程同上，不再贅述。這樣在接收端，就得到了 clk一out和data—out,傳輸 速率為50MHz x 2bit=100Mbps。
應當理解的是，對本領域普通技術人員來說，可以根據(jù)上述說明加以 改進或變換，而所有這些改進和變換都應屬于本發(fā)明所附權利要求的保護 范圍。
權利要求
1、一種媒體獨立接口信號傳輸系統(tǒng)，其特征在于，包括發(fā)送端和接收端；所述發(fā)送端包括順序連接的編碼電路、發(fā)送端媒體獨立接口、差分電路和發(fā)送端隔離電路；所述編碼電路用于接收發(fā)送端驅(qū)動信號流，編碼為發(fā)送端控制信號流，通過所述發(fā)送端媒體獨立接口輸出；所述差分電路用于接收所述發(fā)送端控制信號流，編碼為差分信號流通過所述發(fā)送端隔離電路輸出；所述接收端包括順序連接的接收端隔離電路、差分轉換電路、接收端媒體獨立接口和解碼電路；所述接收端隔離電路用于接收所述差分信號流，由所述差分轉換電路轉換為接收端控制信號流；所述解碼電路用于通過所述接收端媒體獨立接口，接收所述接收端控制信號流，將其解碼為接收端驅(qū)動信號流并輸出。
2、 根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)送端還包括與 所述編碼電路相連接的控制電路，用于控制所述發(fā)送端驅(qū)動信號流的產(chǎn)生 和傳輸。
3 、 根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng), 所述解碼電路相連接的LED驅(qū)動電路, 驅(qū)動LED燈點。
4、 根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng), 碼模塊、時鐘模塊和使能模塊；其特征在于，所述接收端還包括與 用于接收所述接收端驅(qū)動信號流，其特征在于，所述編碼電路包括編所述時鐘模塊與所述編碼模塊相連接，用于產(chǎn)生第二時鐘信號；所述使能模塊與所述編碼模塊相連接，用于產(chǎn)生第二使能信號；所述編碼才莫塊用于根據(jù)所述第二使能信號，接收所述發(fā)送端驅(qū)動信 號流，按照媒體獨立接口協(xié)議要求，采用所述第二時鐘信號進行編碼， 通過所述發(fā)送端^!某體獨立接口向所述差分電路輸出所述發(fā)送端控制信號流。
5、 一種媒體獨立接口信號傳輸方法，其特征在于，包括以下步驟 Al、接收發(fā)送端驅(qū)動信號流，編碼為發(fā)送端控制信號流，并轉換為差分信號流輸出；A2、接收所述差分信號流，轉換為接收端控制信號流，解碼為接收 端驅(qū)動信號流并輸出。
6、 根據(jù)權利要求5所述的方法，其特征在于，步驟A1具體執(zhí)行以 下步驟接收發(fā)送端驅(qū)動信號流，在發(fā)送端驅(qū)動信號流為兩線信號時，獲 取其中的第一數(shù)據(jù)信號和第一時鐘信號，編碼為發(fā)送端控制信號流，并轉 換為差分信號流輸出。
7、 根據(jù)權利要求5所述的方法，其特征在于，步驟A1具體執(zhí)行以 下步驟接收發(fā)送端驅(qū)動信號流，在發(fā)送端驅(qū)動信號流為四線信號時，獲 取其中的第一數(shù)據(jù)信號、第一時鐘信號、第一加載信號和第一使能信號， 編碼為發(fā)送端控制信號流，并轉換為差分信號流輸出。
8、 根據(jù)權利要求5所述的方法，其特征在于，步驟A1中，所述發(fā) 送端控制信號流包含第二數(shù)據(jù)信號、第二時鐘信號和第二使能信號，所述 編碼為發(fā)送端控制信號流包括以下步驟All、在所述第二使能信號有效時，發(fā)送一個固定數(shù)據(jù)包頭； A12、使用所述第二時鐘信號對發(fā)送端驅(qū)動信號流采樣；A13、將所述固定數(shù)據(jù)包頭和所述采樣結果作為所述第二數(shù)據(jù)信號， 輸出所述第二數(shù)據(jù)信號、所述第二時鐘信號和所述第二使能信號。
9、 根據(jù)權利要求5所述的方法，其特征在于，步驟A2中，所述接 收端控制信號流包含第二數(shù)據(jù)信號、第二時鐘信號和第二使能信號；所述 解碼為接收端驅(qū)動信號流包括以下步驟在第二使能信號有效時，使用第 二時鐘信號對第二數(shù)據(jù)信號進行釆樣。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種媒體獨立接口信號傳輸系統(tǒng)，其特征在于，包括發(fā)送端和接收端；其中，所述發(fā)送端包括順序連接的編碼電路、發(fā)送端媒體獨立接口、差分電路和發(fā)送端隔離電路，所述接收端包括順序連接的接收端隔離電路、差分轉換電路、接收端媒體獨立接口和解碼電路。本發(fā)明還公開了一種媒體獨立接口信號傳輸方法。
文檔編號G09G3/32GK101540138SQ200910076350
公開日2009年9月23日 申請日期2009年1月14日 優(yōu)先權日2009年1月14日
發(fā)明者伍更新, 公培森, 邵寅亮 申請人:北京巨數(shù)數(shù)字技術開發(fā)有限公司