專利名稱：用于面向?qū)ο蟮挠布南到y(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及用于面向?qū)ο蟮挠布南到y(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
通常通過將復(fù)雜的任務(wù)分解為小的任務(wù)來解決它。在軟件中，這被稱
為面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)。對象被定義為具有功能性的自包含(self contained) 模塊。
今天數(shù)字產(chǎn)品設(shè)計(jì)(例如，數(shù)字電視的設(shè)計(jì))的方法集中于考慮片上 系統(tǒng)使集成最大化。在此認(rèn)識到，硬件復(fù)雜度導(dǎo)致長的研制周期，可能為 節(jié)約單元成本而犧牲靈活性。到芯片準(zhǔn)備好的時(shí)候，它可能缺乏某些期望 的特征并且還包括不用的性能。因此需要附加部件來實(shí)現(xiàn)所設(shè)置的期望特 征集，同時(shí)增多了該芯片中廢棄的或者至少不再被期望的能力。于是，軟 件需要完成所有組件一起工作的任務(wù)。
在此還認(rèn)識到，數(shù)字產(chǎn)品并不總是需要通用計(jì)算機(jī)。并且，時(shí)間共享 的通用總線可能不是傳送專用數(shù)據(jù)的最佳方式。
在此還認(rèn)識到，絕大多數(shù)消費(fèi)電子(consumer electronics)要執(zhí)行特 定的任務(wù)，并且對任務(wù)的任何改變都通過緩慢的人工輸入進(jìn)行。由于特定 的產(chǎn)品按照特定功能和執(zhí)行順序的細(xì)節(jié)而不同，任務(wù)分解通常涉及被作為 連續(xù)流水線執(zhí)行的一系列步驟或功能。因此，在此可以理解，包括數(shù)字電 視在內(nèi)的這樣的CE產(chǎn)品是面向?qū)ο蟮挠布w系結(jié)構(gòu)的候選。

發(fā)明內(nèi)容
一種面向?qū)ο蟮挠布到y(tǒng)，包括 一個(gè)或多個(gè)硬件實(shí)現(xiàn)的信號處理模 塊，每個(gè)被配置為執(zhí)行單個(gè)功能；以及一個(gè)或多個(gè)輸入和/或輸出模塊，每 個(gè)被配置為將數(shù)據(jù)發(fā)送給信號處理模塊或接收來自信號處理模塊的數(shù)據(jù)。信號處理模塊大于單個(gè)的電子組件并且小于整個(gè)的分開銷售的消費(fèi)電子裝 置。
例如，信號處理模塊可以是過濾器模塊、解密模塊、加密模塊、代
碼轉(zhuǎn)換模、復(fù)用器模塊、解復(fù)用器模塊和縮放器(scaler)模塊或高清晰媒 體接口 (HDMI)接收器模塊。相對照地，輸入和/或輸出模塊可以是先 進(jìn)先出(FIFO)緩沖器模塊、P—O_D一 ( "POD")模塊、可移除 存儲介質(zhì)、視頻傳送模塊、iLink接口模塊、個(gè)人計(jì)算機(jī)接口 (PCI)接口 模塊和集成設(shè)備電路(IDE)接口。通用流水線開關(guān)可以用來將模塊連接 到圖像合成器模塊或圖像鏡像器模塊，來自HDMI接收器的視頻信息被發(fā) 送給顯示驅(qū)動器模塊以用于在視覺顯示器上顯示視頻。
在另一方面中， 一種用于構(gòu)成消費(fèi)電子(CE)裝置的方法包括建立具 有公共通信性能的多個(gè)面向?qū)ο蟮挠布K。該方法也包括選擇模塊的子 集并且在設(shè)計(jì)中配置模塊的子集以實(shí)現(xiàn)CE裝置。
在另一方面中，面向?qū)ο蟮挠布到y(tǒng)包括一個(gè)或多個(gè)硬件實(shí)現(xiàn)的信號 處理模塊和以及被配置為將數(shù)據(jù)發(fā)送給信號處理模塊或接收來自信號處理 模塊的數(shù)據(jù)的一個(gè)或多個(gè)輸入和/或輸出模塊。信號處理模塊大于單個(gè)的電 子組件并且小于整個(gè)的分開銷售的消費(fèi)電子裝置。
參考附圖可以更好地理解關(guān)于本發(fā)明的結(jié)構(gòu)和操作的細(xì)節(jié)，其中，相 似的標(biāo)號指相似的部件，其中


圖1是面向?qū)ο蟮挠布到y(tǒng)的第一示例的框圖； 圖2是面向?qū)ο蟮挠布到y(tǒng)的第二示例的框圖3是可以在面向?qū)ο蟮挠布到y(tǒng)中使用的示例模塊(縮放器)的示 例的框圖。
具體實(shí)施例方式
概括地說，本發(fā)明認(rèn)識到可以使用用公共接口結(jié)構(gòu)連接到一起的硬件 對象的庫來設(shè)計(jì)CE產(chǎn)品。在此可以理解，硬件模塊化使產(chǎn)品特征的靈活性最大化并且允許模塊級而非產(chǎn)品級的商業(yè)化。面向?qū)ο蟮挠布w系結(jié)構(gòu) 包含以下所述的三個(gè)問題對象、接口和數(shù)據(jù)路由。
先參考圖1，示出了總地被指代為10的非限制性的面向?qū)ο蟮挠布?系統(tǒng)，其中，各種硬件實(shí)現(xiàn)的模塊(在此也被稱為"對象")實(shí)行期望的 功能。即，在系統(tǒng)中被執(zhí)行的任何功能是硬件模塊的候選者。這樣的分解 使得易于使用和替換需要的功能。
"硬件模塊"或"硬件對象"是指比諸如單個(gè)電阻器、電容器或晶體
管之類的單個(gè)電子組件大但是比諸如整個(gè)TV、盤播放器、PVR等的被單 獨(dú)銷售的CE組件小。
在此設(shè)想到的硬件對象是NTSC調(diào)諧器、ATSC調(diào)諧器、用于合成的 模擬輸入模塊、S-Video和分量輸入、IP網(wǎng)絡(luò)通信模塊、HDMI (或 DVI)輸入模塊、VGA輸入模塊、解碼器(MPEG、 AVC、 DV等)模 塊、縮放器模塊、圖像增強(qiáng)模塊(即，解交織模塊)、用于產(chǎn)生用戶接口 的圖形發(fā)生器和顯示驅(qū)動器模塊。
因此，可以明白面向?qū)ο蟮挠布椒ń⒛K庫，所述模塊通過流水 線方式連接到一起或者被切換進(jìn)/出數(shù)據(jù)路徑以實(shí)現(xiàn)期望的功能性。
圖1示出使用當(dāng)前面向?qū)ο蟮挠布淼牡谝皇纠到y(tǒng)10，第一示 例系統(tǒng)10可以用作用于TV的視頻處理系統(tǒng)。圖1中所示的每個(gè)元件可 以由各自的硬件模塊實(shí)現(xiàn)，并且如果需要，所有的硬件模塊可以位于同一 基板(substrate)上。這些模塊通過3個(gè)開關(guān)12、 14、 16進(jìn)行通信以影響 數(shù)據(jù)交換。如以下更完全公開的，開關(guān)12、 14、 16可以是允許任何輸入 被路由到任何輸出的交叉點(diǎn)開關(guān)。
圖1中的非限制性示例中所示的模塊中，解調(diào)器模塊18接收例如來 自音頻-視頻源的信息?？梢蕴峁┻^濾器模塊20用于對信號進(jìn)行過濾并且 同樣可以提供解密模塊22用于對經(jīng)過加密的數(shù)據(jù)流進(jìn)行解密。同樣，可 以提供加密模塊24用于對由系統(tǒng)IO輸出的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密。視頻的代碼轉(zhuǎn) 換可以由代碼轉(zhuǎn)換模塊26進(jìn)行。
輸出數(shù)據(jù)的復(fù)用和輸入數(shù)據(jù)的解復(fù)用可以分別由復(fù)用器模塊28和解 復(fù)用器模塊30提供。視頻縮放(vedio scaling)可以由縮放器模塊32提供，并且數(shù)據(jù)輸入和/或輸出由先進(jìn)先出(FIFO)緩沖器模塊34處理。可 以由現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)實(shí)現(xiàn)的控制模塊36可以對以上信號處理 模塊的各種活動進(jìn)行控制/協(xié)調(diào)。
除了以上一個(gè)信號處理模塊一般被配置為執(zhí)行一種并且僅一種功能的 信號處理模塊之外，圖1還示出了系統(tǒng)IO還可以包括用于與系統(tǒng)10外部 的組件進(jìn)行通信的各種輸入/輸出模塊。通過非限制性示例，系統(tǒng)10可以 包括P一O_D— ( "POD")模塊38、諸如索尼記憶棒(Memory Stick)(索尼公司的商標(biāo))之類的可移除存儲介質(zhì)40、視頻傳送模塊 42、 iLink接口模塊44、個(gè)人計(jì)算機(jī)接口 (PCI)接口模塊46和集成設(shè)備 電路(IDE)接口 48。
圖2示出了可用于驅(qū)動TV顯示器的另一示例面向?qū)ο蟮挠布K系 統(tǒng)50。如圖所示，系統(tǒng)10可以接收來自從第一個(gè)到第三個(gè)源接口模塊 52、 54、 56的視頻信息，每一個(gè)源接口模塊可以將受到數(shù)字權(quán)限管理 (digital right management)保護(hù)的視頻流發(fā)送到各自的高清晰媒體接口 (HDMI)接收器模塊58、 60、 62。來自HDMI接收器模塊的流可以通過 通用流水線開關(guān)64被切換到諸如(例如用于從三個(gè)數(shù)據(jù)流提交合成圖像 的)圖像合成器模塊66和圖像鏡像器模塊68。這些信號處理模塊的輸出 可以通過如圖所示的開關(guān)64被發(fā)送給用于將視頻圖像顯示在TV顯示器 72上的顯示驅(qū)動器70上。
可以在圖示了縮放器模塊的圖3中看到數(shù)字TV中所使用的模塊的更 詳細(xì)的示例。所圖示的縮放器模塊在輸入FIF0 74處接收視頻幀，在解復(fù) 用器76處對其進(jìn)行解復(fù)用，并且之后通過輸入畫布(canvas) 78、剪切 器(clipper) 80和縮放器處理器82對其進(jìn)行處理以調(diào)整視頻大小以滿足 隨后的模塊的需要。經(jīng)過大小調(diào)整的視頻通過輸出畫布84被發(fā)送并且通 過輸出FIFO緩沖器86被輸出給隨后的模塊。控制參數(shù)可以描述輸入格式 和期望的輸出格式。如果存在對縮放器算法的選項(xiàng)，則微碼 (microcode)被下載或被選擇。
通過本發(fā)明可以理解，當(dāng)公共接口被用于對模塊進(jìn)行互連時(shí)，以上所 述的硬件模塊化是最通用的。盡管專用模塊與外面的組件接合，但是內(nèi)部的互連由于共享接口是可以互換的。
重要的接口承載從模塊到模塊的流水線數(shù)據(jù)。諸如用于高速PCI的串
行多吉比特技術(shù)之類的串行多吉比特技術(shù)，并且可以使用吉比特以太網(wǎng)。
這些通信方法通過穿越幾十厘米的、容易適應(yīng)例如TV機(jī)架內(nèi)的分布的簡 單的對線傳送數(shù)據(jù)。流水線中每個(gè)模塊的數(shù)據(jù)率可以對于系統(tǒng)是共同的或 者可以被編程為與每個(gè)點(diǎn)對點(diǎn)連接的固定的或動態(tài)的需要相匹配。數(shù)字權(quán) 限管理支持也被包括在內(nèi)以保護(hù)數(shù)據(jù)。
公共接口的其它組件可以包括交換控制和狀態(tài)信息的裝置。這可以由 I2C或類似的低比特速率總線來服務(wù)以避免專利權(quán)使用費(fèi)爭端。公共的參 考時(shí)鐘源可以被分發(fā)給所有模塊。內(nèi)部鎖相環(huán)(PLL)或類似的時(shí)鐘乘法 器可以例如使用25MHz來產(chǎn)生所需要的內(nèi)部時(shí)鐘。低速的類似節(jié)拍器的 選通器(即，幀時(shí)鐘)可以被用于系統(tǒng)同步。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)到數(shù)據(jù)路由，在總是彼此饋接的模塊之間可以存在專用的簡單 連接，但是如上所述，通過使用開關(guān)可以實(shí)現(xiàn)更大的靈活性。這些可以輔 助使底板上不同區(qū)域中的模塊聚集。開關(guān)的范圍可以是從低技術(shù)選擇器到 更多用途的交叉點(diǎn)。
交叉點(diǎn)開關(guān)允許任何輸入被路由到任何輸出(甚至同時(shí)多于一個(gè)的輸 出)。可以使用動態(tài)配置將模塊變?yōu)樵谶壿嬃魉€中和在邏輯流水線之 外。甚至可以改變序列順序?？梢栽诮雍宵c(diǎn)處實(shí)現(xiàn)FIFO以平滑輸出數(shù)據(jù) 并且匹配時(shí)鐘速率。
除了上述描述之外，在此可以設(shè)想到，本發(fā)明的面向?qū)ο蟮挠布K 可以被統(tǒng)一測試，然后被驗(yàn)證為對已知工作系統(tǒng)的增加物。新的模塊可以 被階段性地加入現(xiàn)行的產(chǎn)品線。集成最通用的形式是將各個(gè)模塊連接到單 個(gè)交叉點(diǎn)。
或者，模塊可以被組合進(jìn)子系統(tǒng)，所述子系統(tǒng)看起來是具有性能超集 (superset)的單個(gè)模塊。示例可以是針對可以被多個(gè)產(chǎn)品使用的模擬輸 入接口的。在同一產(chǎn)品中被頻繁使用的用于模塊的公共封裝可以引起成本 節(jié)約。其它模塊可以被配置為促進(jìn)現(xiàn)場升級的物理插件。
如以上關(guān)于圖l所述，對于系統(tǒng)建立和控制，可以使用簡單的微處理器或狀態(tài)機(jī)。控制可以包括對象初始化和數(shù)據(jù)路由規(guī)范。
模塊流水線的操作可以從操作模式的選擇開始。這將使得任何必要的
微碼(經(jīng)由流水線總線)被加載并且開關(guān)被設(shè)置為與期望的拓?fù)湎嗥ヅ洹?br> 可以在表格中描述具體細(xì)節(jié)以使得模式改變?nèi)菀住?br> 了解了以上公開，現(xiàn)在可以理解，面向?qū)ο蟮挠布怯糜谠O(shè)計(jì)和建立
數(shù)字消費(fèi)電子的有利系統(tǒng)。它將產(chǎn)品分成分離的功能任務(wù)，這些功能任務(wù)
可以很好地分離并且被加入或者被移出以滿足消費(fèi)者的需求。它非常靈活
并且允許迅速對市場中的變化和需求進(jìn)行響應(yīng)。 另外的非限制性實(shí)施細(xì)節(jié)
當(dāng)串行突發(fā)或緩沖器的第一個(gè)比特被發(fā)送時(shí)，可以利用所斷言的同步 線路串行發(fā)送數(shù)據(jù)?？梢栽诰o接第一個(gè)數(shù)據(jù)比特之后或者突發(fā)之間的間隔 時(shí)間之前的任何時(shí)刻移除同步線路。接收模塊可以使用同步信號的斷言邊
緣(asserting edge)來指示新的緩沖器的開始。緩沖器的格式可以是被發(fā) 送和接收模塊兩者認(rèn)同的任何格式。典型的格式可以是串行MPEG2傳送 流的格式。
通過讓發(fā)送模塊驅(qū)動時(shí)鐘線來實(shí)現(xiàn)"推(push)"模式?？梢酝ㄟ^讓 接收模塊驅(qū)動時(shí)鐘線來實(shí)現(xiàn)"拉"模式。通過不對用于流控制的時(shí)鐘進(jìn)行 驅(qū)動的側(cè)可以驅(qū)動可選就緒線(optional ready line)。第五條線可以被用 來用標(biāo)識有錯(cuò)誤的緩沖器，而一般發(fā)送和內(nèi)容錯(cuò)誤可以用"帶內(nèi)"比特或 者通過使用控制/通知總線來處理。推/拉模式可以是用于所有串行數(shù)據(jù)流 連接的配置寄存器選項(xiàng)。
每個(gè)串行端口連接是可以關(guān)于方向和流類型進(jìn)行配置的。對于每個(gè)端 口可以使用四或五個(gè)引腳。主要的四個(gè)信號可以被用于串行傳送流并且第 五個(gè)信號為外部裝置fe供用于提供流地址的機(jī)制。
*串行數(shù)據(jù)(輸入/輸出)
*數(shù)據(jù)時(shí)鐘(輸入/輸出)
*數(shù)據(jù)同步(輸入/輸出-和數(shù)據(jù)相同)
*有效/就緒(由源斷言為無效，由接收器斷言為未就緒)
*地址(輸入指示正被傳送的流)當(dāng)時(shí)鐘從外部被提供時(shí)，以上提到的交叉點(diǎn)開關(guān)可以具有可尋址的端 口。這意味著另外的輸入線，該另外的輸入線向交叉點(diǎn)提供異步地址值以 進(jìn)一步指定端口地址。可以通過首先斷言用于總共六比特的起始比特，然 后斷言四比特地址值和校驗(yàn)比特，來提供端口子地址。通過系統(tǒng)通用時(shí)鐘 值可以對比特轉(zhuǎn)變進(jìn)行同步。子地址在被另 一子地址顯式替換之前保持有
效。當(dāng)連接到具有諸如1394、 USB、以太網(wǎng)等之類的時(shí)間復(fù)用流的裝置
時(shí)，這個(gè)特征是有用的。
用于在模塊之間傳送數(shù)據(jù)的接口可以被標(biāo)準(zhǔn)化以輔助容易的互連。 除了到控制總線的連接之外，模塊可以具有輸入數(shù)據(jù)流、輸出數(shù)據(jù)
流、到通知總線的連接以及甚至到外部總線或裝置的連接。 模塊間的通信概要
模塊間的通信可以使用3種公共機(jī)制——控制、通知和數(shù)據(jù)。所有這 三種公共機(jī)制可以被串行實(shí)現(xiàn)以使連接數(shù)最少。 可以是對于所有模塊公共的特質(zhì)-*系統(tǒng)時(shí)鐘 *軟件復(fù)位 *省電模式
一些特征可以是對于所有模塊公共的。系統(tǒng)時(shí)鐘被提供給所有模塊用 于定時(shí)目的。(這個(gè)時(shí)鐘可以被用于串行數(shù)據(jù)總線定時(shí)，但是這不是必須 的)?？刂萍拇嫫骺梢员挥糜趯⒛K復(fù)位到和上電時(shí)一樣的狀態(tài)。另一寄 存器被用來將該模塊置于省電模式。當(dāng)在省電模式中時(shí)，模塊通過只對用 于離開省電模式的命令進(jìn)行接收而使用盡可能最少量的電。
控制/狀態(tài)總線
可以經(jīng)由12C總線執(zhí)行控制。這提供對配置寄存器的訪問、命令傳送 和狀態(tài)獲取。 通知總線
以上總線之一可以是通知總線，通知總線可以用于通常在中斷結(jié)構(gòu)中 被執(zhí)行的特殊完成或偶然事故類型消息?？梢援a(chǎn)生通知的每個(gè)模塊可以具 有用于每種可能用途的配置寄存器。通知可以被排列以用于由(一個(gè)或多個(gè))控制模塊處理。任何類型的模塊可以發(fā)送通知，但只有控制模塊被預(yù) 期處理通知。
每個(gè)通知可以是32比特長并且為由控制模塊限定的格式。(回想 控制模塊負(fù)責(zé)對每個(gè)模塊中的配置寄存器進(jìn)行初始化。)假定零值是不活 動的并且是上電或復(fù)位條件。通知內(nèi)的比特可以被指配以指示服務(wù)控制模 塊的ID、通知優(yōu)先級和通知描述。
通知可以要么是自再生的，要么是需要重新準(zhǔn)備被重發(fā)。自再生通知 可以在每次觸發(fā)通知的事件發(fā)生時(shí)被自動發(fā)送。這通常應(yīng)用于非周期的或 異常的事件。諸如緩沖器不足之類的狀態(tài)敏感通知可以只在狀態(tài)改變時(shí)被
發(fā)送而不隨每個(gè)系統(tǒng)時(shí)鐘被重復(fù)發(fā)送。重新準(zhǔn)備(re-arm)通知可以在可 以被發(fā)送之前要求用于對通知應(yīng)答的命令。
通知總線可以是具有集電極開路(open collector)驅(qū)動器和用于邊緣 同步的系統(tǒng)時(shí)鐘的單條線。任何模式可以在任何時(shí)刻將總線驅(qū)動為低。在 發(fā)送通知之前，模塊對通知總線偵聽16個(gè)時(shí)鐘周期(通知長度)以確定 總線是靜默的?？梢酝ㄟ^首先斷言后面跟著數(shù)據(jù)比特MSB的起始比特來 發(fā)起每個(gè)通知。由于模塊斷言其通知的邏輯1比特，所以，它進(jìn)行校驗(yàn)來 看是否另一模塊正在同時(shí)斷言邏輯0。如果檢測到這樣的沖突，則斷言邏 輯1的模塊暫停其斷言并且等待總線再次為靜默的。這個(gè)沖突管理方案使 得最低值的通知具有最高優(yōu)先級并且對于更高優(yōu)先級的通知沒有引起延 遲。
可以使用專用電路來接收通知。專用電路可以用作用于服務(wù)CPU或 其它控制裝置的優(yōu)先級前置過濾器。通知可以以優(yōu)先級順序像列表一樣排 列在FIFO中。無論何時(shí)只要任何通知被排隊(duì)，電平型中斷就可以被斷 言。裝置(它看起來像存儲器的位置)的讀取可以產(chǎn)生最高優(yōu)先級(最低 數(shù)值)待決通知?？瞻淄ㄖ淖x可以產(chǎn)生指示空通知的"全1"值。特殊 的通知可以自己由裝置產(chǎn)生，如果隊(duì)列溢出的話。(高階比特為0， n個(gè) 低階比特指示丟棄數(shù)目。)
可被使用的模塊的示例包括
* QAM解調(diào)器* 8VSB解調(diào)器
*交叉點(diǎn)開關(guān)
* NTSC至MPEG2代碼轉(zhuǎn)換器
* MPEG至NTSC代碼轉(zhuǎn)換器
* DV至MPEG2代碼轉(zhuǎn)換器
* PID過濾器和翻譯器
*串行數(shù)據(jù)流至CPU緩沖器(經(jīng)由PCI啟動器)
* CPU緩沖器至串行數(shù)據(jù)流(經(jīng)由PCI啟動器) *解密模塊
*加密模塊
*視頻解復(fù)用器(輸出分量視頻)
*音頻解復(fù)用器(右/左輸出)
*音頻解復(fù)用器(5.1輸出)
*音頻解復(fù)用器(其它輸出)
*通用FPGA (具有動態(tài)可下載程序)
*系統(tǒng)控制器(具有RAM、 ROM、閃存的CPU)
*數(shù)據(jù)流FIFO
*通過IP的語音
*部署點(diǎn)(POD)
女DAVIC
女DOCSIS
* i丄ink (1394) *記憶棒
女IDE FIFO模塊
FIFO模塊可以是被用來基于先進(jìn)/先出對數(shù)據(jù)進(jìn)行緩沖的存儲元件。 它們也可以被用作存儲和轉(zhuǎn)發(fā)元件、延遲線、重新掃描緩沖器模式、或者 甚至基于時(shí)間戳的流控制。
作為FIFO,數(shù)據(jù)可以被從上游元件推進(jìn)(或拉進(jìn)，當(dāng)數(shù)據(jù)可獲得時(shí))并且被下游元件拉出。數(shù)據(jù)比特通常被各個(gè)存儲，但是行程長度編碼
(run length encoding)方案可以用于可壓縮數(shù)據(jù)。對于具有長的數(shù)據(jù)塊的 流類型，來自輸入流的同步比特可以被計(jì)數(shù)器寄存器保留在FIFO內(nèi)，計(jì) 數(shù)器寄存器被組織為主FIFO內(nèi)的子FIFO。隨著數(shù)據(jù)比特被計(jì)時(shí)，計(jì)數(shù)器 寄存器可以被遞增。當(dāng)遇到同步比特時(shí)，寄存器被推到子FIFO并且新的 計(jì)數(shù)器啟動。隨著數(shù)據(jù)被拉出FIFO,最舊的計(jì)數(shù)器隨著每一比特遞減直 到計(jì)數(shù)器為0。在這個(gè)時(shí)刻，輸出同步信號被斷言，并且下一個(gè)計(jì)數(shù)器從 子FIFO中被拉出。對于短的數(shù)據(jù)塊流類型，同步比特可以作為并行比特 流被存儲到主數(shù)據(jù)流。
存儲和轉(zhuǎn)發(fā)特征可以被用于將狀態(tài)信息從數(shù)據(jù)緩沖器的末尾移動到起 始。數(shù)據(jù)可以以正常的方式被推到FIFO中，但是在整個(gè)緩沖器被接收到 之前不可輸出?？删幊逃?jì)數(shù)器可以被用來指定緩沖器的長度。所接收的最 后的尾比特可以被保存作為緩沖器狀態(tài)并且FIFO的輸出側(cè)被使能。狀態(tài) 比特可以在主數(shù)據(jù)之前被首先發(fā)送(流位置TBD)。這個(gè)特征允許源模 塊(沒有自己的存儲裝置)建立即時(shí)生成(on the fly)緩沖器并且在發(fā)生 后標(biāo)志缺陷(flaw)。目的地模塊(也沒有自己的存儲裝置)在前面獲知 該缺陷。
FIFO可以通過對最小緩沖器深度進(jìn)行編程而被用作延遲線。和用正 常的FIFO —樣，數(shù)據(jù)被推進(jìn)，但是除非需要的數(shù)據(jù)量被排隊(duì)，輸出可用 性不被斷言。這使得對多個(gè)流進(jìn)行同步的工作(即，音頻唇同步)變得容 易。
重新掃描緩沖器模式允許在被刷新的推替代之前，同樣的數(shù)據(jù)被重復(fù) 地從緩沖器拉出。這可以被用作被周期地插入流但只是被不定期更新的插 入分組。隨機(jī)的寫是允許的。
通過將時(shí)間戳?xí)和Ｔ诿總€(gè)緩沖器的開始可以實(shí)現(xiàn)流控制FIFO。這個(gè) 時(shí)間戳可以已經(jīng)被上游處理完成或者作為FIFO輸入硬件的部分。FIFO之 外的數(shù)據(jù)可以被一直保存，直到內(nèi)部時(shí)間參考到達(dá)隊(duì)列頭部的緩沖器所附 帶的時(shí)間戳值，或者時(shí)間戳是"失效"情況時(shí)下一個(gè)緩沖器被丟棄。
輸入就緒線可以被編程為在實(shí)際上對于水印很充分的有意義形式的范圍中，對于輸出就緒線同樣如此。讀和寫指針可以在程序控制下。
PCI支持要求更多復(fù)雜的模塊之一。模塊特征可以包括PCI接口配置
寄存器、到I2C控制/狀態(tài)總線的存儲器映射訪問和用于多個(gè)流轉(zhuǎn)發(fā)的類 似DMA的支持。
一次可以激活8個(gè)同時(shí)的串行數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)發(fā)。每個(gè)流具有雙排的地址/ 計(jì)數(shù)器存儲器集和幾個(gè)操作模式。計(jì)數(shù)器指定用于轉(zhuǎn)發(fā)的字節(jié)數(shù)并且地址 指向PCI存儲總線上的轉(zhuǎn)發(fā)位置。流特定控制寄存器指定轉(zhuǎn)發(fā)方向，雙 棧是否被激活，同樣的緩沖器是否被用作連續(xù)的環(huán)，如何報(bào)告轉(zhuǎn)發(fā)完成， 轉(zhuǎn)發(fā)是否被推/拉，等。
此外，系統(tǒng)可以包括任何數(shù)量的CPU模塊。如果在模塊外面提供 CPU支持，則不必有任何內(nèi)部CPU。另一方面，可以是具有多個(gè)CPU模 塊的系統(tǒng)。 一個(gè)CPU可以處理諸如密鑰處理和產(chǎn)生之類的安全問題。另 一個(gè)CPU可以將對信號進(jìn)行調(diào)諧、前向糾錯(cuò)編碼和解調(diào)的后端模塊變成 獨(dú)立的調(diào)諧器系統(tǒng)。
以上提到的多點(diǎn)開關(guān)可以被用作通用的和靈活的用于交換模塊間的數(shù) 據(jù)的裝置。任何輸入可以被路由到任何輸出。輸入可以被同時(shí)路由到多于 一個(gè)的輸入。多點(diǎn)開關(guān)可以被級聯(lián)以形成可以處理更多流的更大的開關(guān)。
交叉點(diǎn)可以被編程為要么以推模式要么以拉模式進(jìn)行操作，并且甚至 可以包括少量緩沖以消除對全FIFO的需要。
因此，根據(jù)本發(fā)明原理的模塊可以分為五個(gè)基本類，即，控制、數(shù)據(jù) 交換、內(nèi)部處理、存儲以及邊緣或外部接口。控制模塊負(fù)責(zé)做出意識決 策，并統(tǒng)籌處理模塊之間的數(shù)據(jù)流。數(shù)據(jù)交換模塊用作以最小的控制干擾 使數(shù)據(jù)保持流動的自主神經(jīng)系統(tǒng)。物理的和邏輯的"管道(plumbing)" 對模塊間的數(shù)據(jù)進(jìn)行路由。處理模塊對數(shù)據(jù)進(jìn)行組合、分解和轉(zhuǎn)換以實(shí)現(xiàn) 設(shè)計(jì)功能。 一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)流可以被輸入并且一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)流可以被輸 出。經(jīng)過編程的寄存器控制值添加特征。存儲模塊保存在處理之間的模塊 并且通常被實(shí)現(xiàn)為FIFO。邊緣將接口與外面的世界接合。這可以是諸如 模擬到數(shù)字的電轉(zhuǎn)換。
盡管在此詳細(xì)示出和描述了特定的"用于面向?qū)ο蟮挠布南到y(tǒng)和方 法"，但是應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明所包括的主題只受權(quán)利要求的限制。
權(quán)利要求
1.一種面向?qū)ο蟮挠布到y(tǒng)，包括至少一個(gè)硬件實(shí)現(xiàn)的信號處理模塊(18-36，58-62)，被配置為執(zhí)行單個(gè)功能；以及至少一個(gè)輸入和/或輸出模塊(38-34)，被配置為將數(shù)據(jù)發(fā)送給所述信號處理模塊或接收來自所述信號處理模塊的數(shù)據(jù)，所述信號處理模塊(18-36，58-62)大于單個(gè)的電子組件并且小于整個(gè)的獨(dú)立銷售的消費(fèi)電子裝置。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述系統(tǒng)，其中，所述信號處理模塊是從一組模塊 中選出的，所述一組模塊基本上包括過濾器模塊(20)、解密模塊(22)、加密模塊(24)、代碼轉(zhuǎn)換模塊(26)、復(fù)用器模塊(28)、解 復(fù)用器模塊(30)和縮放器模塊(32)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述系統(tǒng)，包括過濾器模塊(20)、解密模塊 (22)、加密模塊(24)、代碼轉(zhuǎn)換模塊(26)、復(fù)用器模塊(28)、解復(fù)用器模塊(30)和縮放器模塊(32)，所述模塊通過至少一個(gè)開關(guān)(12-16)彼此進(jìn)行通信。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述系統(tǒng)，其中，輸入和/或輸出模塊(38-48)是 從基本上由先進(jìn)先出(FIFO)緩沖器模塊(34) 、 P—OD—("POD")模塊(38)、可移除存儲介質(zhì)(40)、視頻傳送模塊 (42) 、 iLink接口模塊(44)、個(gè)人計(jì)算機(jī)接口 (PCI)接口模塊(46) 和集成設(shè)備電路(IDE)接口 (48)組成的組中選出的。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述系統(tǒng)，包括先進(jìn)先出(FIFO)緩沖器模塊 (34) 、 P一OD一 ( "POD")模塊(38)、可移除存儲介質(zhì) (40)、視頻傳送模塊(42) 、 iLink接口模塊(44)、個(gè)人計(jì)算機(jī)接口 (PCI)接口模塊(46)和集成設(shè)備電路(IDE)接口 (48)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述系統(tǒng)，其中，所述信號處理模塊是高清晰媒體 接口 (HDMI)接收器模塊(58、 60、 62)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述系統(tǒng)，包括將所述接收器模塊(58、 60、 62)連接到圖像合成器模塊(66)或圖像鏡像器模塊(68)中的至少一個(gè)模塊 的通用流水線開關(guān)(64)，來自所述HDMI接收器的視頻信息被發(fā)送給顯 示驅(qū)動器模塊(70)以用于在視覺顯示器上顯示視頻。
全文摘要
一種可互連的模塊(18-62)的系統(tǒng)，所述模塊可以用來構(gòu)建消費(fèi)電子子系統(tǒng)和產(chǎn)品。家族特征被包括以便易于建立和控制。使用公共的接口在模塊間傳遞數(shù)據(jù)，從而易于數(shù)據(jù)流的路由和配置。
文檔編號G06F9/455GK101529381SQ200780039814
公開日2009年9月9日 申請日期2007年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月24日
發(fā)明者羅伯特·艾倫·安戈?duì)?申請人:索尼株式會社;索尼電子有限公司