2024年5月6日发(作者：)
(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利说明书
(21)申请号 CN98117701.8
(22)申请日 1998.08.27
(71)申请人 鸿友科技股份有限公司
地址 台湾省新竹市新竹科学园区研发二路25号
(72)发明人 徐仁德 林裕人 李明祐
(74)专利代理机构 北京三友专利代理有限责任公司
代理人 韩飘扬
(51)
G11B7/00
权利要求说明书 说明书 幅图
(10)申请公布号 CN 1246700 A
(43)申请公布日 2000.03.08
(54)发明名称
ATAPI接口控制电路及使用该电路
的DVD播放装置及播放方法
(57)摘要
本发明涉及一种ATAPI接口控制
电路及使用该接口控制电路的DVD播放装
置及播放方法。DVD播放装置包括DVD
读取装置、ATAPI接口控制电路和MPEG
解码装置。ATAPI接口控制电路位于
MPEG解码装置与DVD读取装置之间,包
括控制信号传输装置、DMA模式信号产生
器和数据流量控制器。可使DVD读取装置
及MPEG解码装置在使用IDEATAPI接口
作数据传输时,缩短所需时间,增加CPU的
使用效率,并可简化数据缓冲区的管理,节省
存储器的使用。
法律状态
法律状态公告日
法律状态信息
法律状态
权 利 要 求 说 明 书
1.一种ATAPI接口控制电路，配置于MPEG解码装置和DVD读取装置之间，使
DVD读取装置输出的MPEG数据可通过ATAPI接口而以DMA模式传送至MPEG
解码装置中，其特征在于：所述的ATAPI接口控制电路包括有控制信号传输装置、
DMA模式信号产生器和数据流量控制器；所述的控制信号传输装置分别连接
MPEG解码装置和DVD读取装置，传送MPEG解码装置对DVD读取装置的控制
信号，和传送DVD读取装置对MPEG解码装置的应答信号：所述的DMA模式信
号产生器分别连接控制信号传输装置、DVD读取装置、MPEG解码装置和数据流
量控制器，在所述的MPEG解码装置和DVD读取装置完成DMA模式传输的准备
动作时产生DMA使能信号，传送给所述DVD读取装置中的ATAPI接口，以
DMA模式传送MPEG数据至MPEG解码装置；所述的数据流量控制器分别连接
MPEG解码装置中的DMA控制器和所述的DMA模式信号产生器，在检测出
MPEG解码装置的存储器中所累积的MPEG数据已达到预设值时，请求DMA模式
信号产生器将上述DMA使能信号切断，控制DVD读取装置暂时停止将MPEG数
据传送至MPEG解码装置，而当MPEG解码装置的存储器所累积的数据不足或当
上述DVD读取装置停止传送并历经一特定时间后，则请求DMA模式信号产生器
予以恢复DMA使能信号，使MPEG数据得以继续通过ATAPI接口进行传输，并
重复上述的切断与恢复程序，直至所有的MPEG数据传送完毕为止。
2.一种使用ATAPI接口控制电路的DVD播放装置，包括DVD读取装置、接口控
制装置和MPEG解码装置，其中接口控制装置的ATAPI接口控制电路配置在
MPEG解码装置和DVD读取装置之间，其特征在于：所述的DVD读取装置输出
的MPEG数据通过ATAPI接口控制电路以DMA模式传送至MPEG解码装置，所
述的ATAPI接口控制电路包括有控制信号传输装置、DMA模式信号产生器和数据
流量控制器；所述的控制信号传输装置分别连接MPEG解码装置和DVD读取装置，
传送MPEG解码装置对DVD读取装置的控制信号，和传送DVD读取装置对
MPEG解码装置的应答信号；所述的DMA模式信号产生器分别连接控制信号传输
装置、DVD读取装置、MPEG解码装置和数据流量控制器，在所述的MPEG解码
装置和DVD读取装置完成DMA模式传输的准备动作时产生DMA使能信号，传
送给所述DVD读取装置中的ATAPI接口，以DMA模式传送MPEG数据至
MPEG解码装置；所述的数据流量控制器分别连接MPEG解码装置中的DMA控制
器和所述的DMA模式信号产生器，在检测出MPEG解码装置的存储器中所累积
的MPEG数据已达到预设值时，请求DMA模式信号产生器将上述DMA使能信号
切断，控制DVD读取装置暂时停止将MPEG数据传送至MPEG解码装置，而当
MPEG解码装置的存储器所累积的数据不足或当上述DVD读取装置停止传送并历
经一特定时间后，则请求DMA模式信号产生器予以恢复DMA使能信号，使
MPEG数据得以继续通过ATAPI接口进行传输，并重复上述的切断与恢复程序，
直至所有的MPEG数据传送完毕为止。
3.一种使用ATAPI接口控制电路的DVD播放装置的播放方法，其特征在于：
1)由ATAPI接口控制电路中的控制信号传输装置传送MPEG解码装置对DVD读
取装置的控制信号，和传送DVD读取装置对MPEG解码装置的应答信号；
2)在所述的MPEG解码装置和DVD读取装置完成DMA模式传输的准备动作时，
由ATAPI接口控制电路中的DMA模式信号产生器产生DMA使能信号，传送给所
述DVD读取装置中的ATAPI接口，以DMA模式传送MPEG数据至MPEG解码
装置；
3)在ATAPI接口控制电路中的数据流量控制器检测出MPEG解码装置的存储器中
所累积的MPEG数据已达到预设值时，请求DMA模式信号产生器将上述DMA使
能信号切断，控制DVD读取装置暂时停止将MPEG数据传送至MPEG解码装置，
而当MPEG解码装置的存储器所累积的数据不足或当上述DVD读取装置停止传送
并历经一特定时间后，则请求DMA模式信号产生器予以恢复DMA使能信号，使
MPEG数据得以继续通过ATAPI接口进行传输，并重复上述的切断与恢复程序，
直至将DVD读取装置输出的所有MPEG数据通过ATAPI接口以DMA模式全部
传送至MPEG解码装置中为止。
说 明 书
本发明涉及一种接口控制电路及使用该接口控制电路的DVD播放装置及播放方法，
该ATAPI接口控制电路适用于DVD播放装置、可配置于MPEG解码装置和DVD
读取装置之间、使DVD读取装置的输出数据得以通过两者间的ATAPI接口，并
以DMA模式传送至MPEG解码装置中的数据缓冲存储器。
一般的DVD播放装置大致分为伺服控制单元(以下称为DVD读取装置)和MPEG
解码器两部分。
图1示出一般DVD读取装置的结构，DVD光碟1上的信息经读取装置2读取，再
经放大器3放大处理后分别输入解码器4和伺服控制器5。伺服控制器5对输入的
信息进行处理再输出控制信号至驱动马达6，使其维持定线转速，解码器4将光碟
上信息解成MPEG模式的信号。由于一般厂商在DVD读取装置中均设计有IDE-
ATAPI接口，所以MPEG信号可依系统设计的需求直接由解码器4的output端输
出，或经ATAPI接口7而由ATAPI数据汇流排输出至MPEG解码器。上述解码器
4、伺服控制器5及ATAPI接口7的协调动作受中央处理单元CPU统一控制。在
数据直接由解码器4的output端输出的结构条件下，DVD读取装置与MPEG解码
器两者间数据传输所使用的接口，必须使用各厂家制造提供的IC，但由于各厂商
提供的IC规格不一，致使DVD的制造商必须针对不同的IC来设计不同的接口电
路，缺乏设计弹性，而利用ATAPI接口传输方式，因为是工业标准接口，则没有
上述问题。
一般ATAPI数据传输模式可分为编程式输出/入模式(Programmed Input/Output，简
称为PIO)和直接存储器存取模式(Direct Memory Access，简称为DMA模式)。
ATAPI接口在PIO传输模式下时，主要利用一主控单元如CPU等，将一包指令
(package command，12字节)经数据汇流排和控制线汇流排传送至ATAPI接口，在
CPU与ATAPI接口两者间，经过一定程序的握手(hand-shake)认证，在确认无误后，
数据继续在CPU的监控下通过ATAPI接口而传送至目的地。由上可知，采用PIO
模式传输数据，相当耗费CPU的时间，因而降低了CPU的效率，且数据传输速度
太慢，因此一般在下达包指令后，数据会改为采用DMA模式传输。
本发明的目的是设计一种ATAPI接口控制电路及使用该电路的DVD播放装置及
播放方法，为解决上述问题而提供一种ATAPI接口控制电路，可使DVD播放装
置中的MPEG解码装置和DVD读取装置两者在使用其ATAPI接口作DMA模式
的数据传输时，缩短CPU数据传输所需的时间，增加系统效率，并可简化数据缓
冲区的管理，以节省存储器的使用。
本发明的目的是这样实现的：ATAPI接口控制电路，配置于MPEG解码装置和
DVD读取装置之间，使DVD读取装置输出的MPEG数据可通过ATAPI接口而以
DMA模式传送至MPEG解码装置中，其特征在于：所述的ATAPI接口控制电路
包括有控制信号传输装置、DMA模式信号产生器和数据流量控制器；所述的控制
信号传输装置分别连接MPEG解码装置和DVD读取装置，传送MPEG解码装置
对DVD读取装置的控制信号，和传送DVD读取装置对MPEG解码装置的应答信
号；所述的DMA模式信号产生器分别连接控制信号传输装置、DVD读取装置、
MPEG解码装置和数据流量控制器，在所述的MPEG解码装置和DVD读取装置完
成DMA模式传输的准备动作时产生DMA使能信号，传送给所述DVD读取装置
中的ATAPI接口，以DMA模式传送MPEG数据至MPEG解码装置；所述的数据
流量控制器分别连接MPEG解码装置中的DMA控制器和所述的DMA模式信号产
生器，在检测出MPEG解码装置的存储器中所累积的MPEG数据已达到预设值时，
请求DMA模式信号产生器将上述DMA使能信号切断，控制DVD读取装置暂时
停止将MPEG数据传送至MPEG解码装置，而当MPEG解码装置的存储器所累积
的数据不足或当上述DVD读取装置停止传送并历经一特定时间后，则请求DMA
模式信号产生器予以恢复DMA使能信号，使MPEG数据得以继续通过ATAPI接
口进行传输，并重复上述的切断与恢复程序，直至所有的MPEG数据传送完毕为
止。
使用本发明的ATAPI接口控制电路的DVD播放装置，包括DVD读取装置、接口
控制装置和MPEG解码装置，其中接口控制装置的ATAPI接口控制电路配置在
MPEG解码装置和DVD读取装置之间，其特征在于：所述的DVD读取装置输出
的MPEG数据通过ATAPI接口控制电路以DMA模式传送至MPEG解码装置，所
述的ATAPI接口控制电路包括有控制信号传输装置、DMA模式信号产生器和数据
流量控制器；所述的控制信号传输装置分别连接MPEG解码装置和DVD读取装置，
传送MPEG解码装置对DVD读取装置的控制信号，和传送DVD读取装置对
MPEG解码装置的应答信号；所述的DMA模式信号产生器分别连接控制信号传输
装置、DVD读取装置、MPEG解码装置和数据流量控制器，在所述的MPEG解码
装置和DVD读取装置完成DMA模式传输的准备动作时产生DMA使能信号，传
送给所述DVD读取装置中的ATAPI接口，以DMA模式传送MPEG数据至
MPEG解码装置；所述的数据流量控制器分别连接MPEG解码装置冲的DMA控制
器和所述的DMA模式信号产生器，在检测出MPEG解码装置的存储器中所累积
的MPEG数据已达到预设值时，请求DMA模式信号产生器将上述DMA使能信号
切断，控制DVD读取装置暂时停止将MPEG数据传送至MPEG解码装置，而当
MPEG解码装置的存储器所累积的数据不足或当上述DVD读取装置停止传送并历
经一特定时间后，则请求DMA模式信号产生器予以恢复DMA使能信号，使
MPEG数据得以继续通过ATAPI接口进行传输，并重复上述的切断与恢复程序，
直至所有的MPEG数据传送完毕为止。
使用本发明的ATAPI接口控制电路的DVD播放装置的播放方法，其特征在于：
1)出ATAPI接口控制电路中的控制信号传输装置传送MPEG解码装置对DVD读
取装置的控制信号，和传送DVD读取装置对MPEG解码装置的应答信号；
2)在所述的MPEG解码装置和DVD读取装置完成DMA模式传输的准备动作时，
由ATAPI接口控制电路中的DMA模式信号产生器产生DMA使能信号，传送给所
述DVD读取装置中的ATAPI接口，以DMA模式传送MPEG数据至MPEG解码
装置；
3)在ATAPI接口控制电路中的数据流量控制器检测出MPEG解码装置的存储器中
所累积的MPEG数据已达到预设值时，请求DMA模式信号产生器将上述DMA使
能信号切断，控制DVD读取装置暂时停止将MPEG数据传送至MPEG解码装置，
而当MPEG解码装置的存储器所累积的数据不足或当上述DVD读取装置停止传送
并历经一特定时间后，则请求DMA模式信号产生器予以恢复DMA使能信号，使
MPEG数据得以继续通过ATAPI接口进行传输，并重复上述的切断与恢复程序，
直至将DVD读取装置输出的所有MPEG数据通过ATAPI接口以DMA模式全部
传送至MPEG解码装置中为止。本发明以ATAPI接口控制电路配置于MPEG解码
装置和DVD读取装置之间，使DVD读取装置输出的MPEG数据通过ATAPI接口
而以DMA模式传送至上述MPEG解码装置中。可缩短数据传输所需的时间，增
加CPU的使用效率，简化数据缓冲区的管理，节省存储器的使用。
下面结合实施例及附图进一步说明本发明的技术
图1是一般DVD读取装置的结构示意图
图2是应用本发明接口控制器的DVD播放装置的结构示意图
图3是本发明ATAPI接口控制电路结构框图
图4是DMA模式信号产生器相关信号的时序图
图1说明前已述及不再赘述。
参见图2，应用本发明接口控制器的DVD播放装置包括DVD读取装置20、
ATAPI接口控制电路21和MPEG解码装置22。DVD读取装置20包括有MPEG
信息数据201和ATAPI接口202，ATAPI接口控制电路21包括控制信号传输装置
211、DMA模式信号产生器212和数据流量控制器213，MPEG解码装置22包括
CPU、数据缓冲存储器222、DMA控制器223和FIFO缓冲装置221。
CPU主要用于控制MPEG解码装置22的工作，如在播放影片时，CPU即发出指令
通过控制信号传输装置211传送至ATAPI接口202，ATAPI接口202则按指令从
DVD光碟上读出MPEG信息，并将应答信号传递给CPU表示完成准备，同时发出
DMA请求信号(DMA-req)，准备以DMA模式传送数据。接着，DMA模式信号产
生器212和DMA控制器223，根据DMA-req信号和由DMA控制器223发出的控
制信号，完成DMA数据传送的握手确认控制后，再由DMA控制器223，控制
MPEG数据经FIFO缓冲装置221而输入至数据缓冲存储器222，以提供给MPEG
解码装置22。其中在数据缓冲存储器222收到一预定量的数据时，数据流量控制
器213会自动切断DMA模式信号产生器212的信号，以阻止ATAPI的数据继续
传输。
参见图3，图中示出本发明的一实施例，与图2中相同的单元以相同的符号标出。
下面参照图3对本发明的ATAPI接口电路应用于DVD播放装置中的情况作详细地
描述。
如图2中所说明的，CPU主要用于控制MPEG解码装置22的工作，如在播放影片
时，CPU即发出指令通过控制信号传输装置211传送至ATAPI接口，ATAPI接口
则按指令从DVD光碟上读出MPEG信息并将应答信号送给CPU表示完成准备，
发出DMA请求信号(DMA-req)，准备以DMA模式传送MPEG数据。由于对
ATAPI下达指令，必须使用PIO模式以便将控制指令传入ATAPI的命令暂存器中，
故控制信号传输装置211可能的实施电路如图3中所示。
图3实施例中，控制MPEG解码器的CPU为8位元，而ATAPI为16位元接口，
所以由第一闩锁电路211a和选择电路211b，将由CPU经data-bus传送的2个8位
元控制数据合成一个16位元数据后再送往ATAPI接口。同理，ATAPI应答的16
位元数据则先存于第二闩锁电路211c中，再由多工器211d分成8位元的控制数据
而传回给CPU。
当MPEG解码器22在其CPU下达读取数据的指令后，MPEG解码器22和DVD
读取装置20，将使用DMA模式来读取MPEG数据，其详细工作情况是：
ATAPI接口202接到CPU的读取命令后，由于需进行DMA模式传送，所以
ATAPI接口202将DMA存取请求信号(DMA-req)启动后传给CPU，表示其已准备
以DMA模式来传送数据。而同时，DMA模式信号产生器212也将此DMA-req信
号传送给MPEG解码器22中的DMA控制器223，请求确认DMA控制器223是否
完成准备，若已完成准备，则DMA模式信号产生器212将发出DMA使能信号
(DMA-ack)给ATAPI，用于通知ATAPI接口202表示MPEG解码器22已准备以
DMA模式接收数据。经过一特定时间后，DMA控制器223将DMA读取信号
(DMA-read)启动后，传给DMA模式信号产生器212，以表示数据将由ATAPI接口
往MPEG解码器22中的数据缓冲存储器222传送。接着，ATAPI接口202将其数
据DATA置于数据汇流排DATA-BUS上，以供读取。
以上操作过程的时序如图4中所示，当数据于数据汇流排可以有效读取时，MPEG
解码器22通过由DMA控制器输出MPEG-read的读取信号，而将DATA-BUS上
的数据读取，通过FIFO缓冲装置，而写入数据缓冲存储器222。一般MPEG均设
有并行式或串行式的FIFO缓冲装置，如图3中所示的FIFO(p)及FIFO(s)，可任选
其一来作数据的I/O处理，但若使用串行式输入，则需先将数据通过并行-串行转
换装置PISO转成串行数据，而经FIFO(s)写入数据缓冲存储器222。
缓冲存储器222写入数据后，数据流量控制器213通过DMA控制器223持续监控
缓冲存储器222的写入状况，如采用计数器来计算写入的数据量。当写入缓冲存储
器222的数据量达到一预设值时，数据流量控制器213即将DMA模式信号产生器
212发出的DMA使能信号DMA-ack信号切断，以阻止ATAPI上的数据继续传输。
参照图4中时序，只有当DMA使能信号DMA-ack触发后(处于low状态)，以下
DMA-read等的信号才会一一起动，故当写入缓冲存储器222的数据量达到预设值
时，数据流量控制器213将会请求DMA模式信号产生器212把DMA使能信号
DMA-ack持续保持在high状态，故而ATAPI未传送的数据不致流失，而MPEG
解码器22也暂时不会再读取MPEG数据。当缓冲存储器222的数据处理后，数据
不足时或经一特定时间后，数据流量控制器213会请求DMA模式信号产生器212
再将DMA使能信号DMA-ack信号恢复正常。
如图2、图3中所示，具有本发明接口电路的DVD播放装置，包括DVD读取装置
20、接口控制装置21及MPEG解码装置22，其中ATAPI接口控制电路配置于
MPEG解码装置和DVD读取装置之间，上述DVD读取装置输出的MPEG数据通
过ATAPI接口而以DMA模式传送至上述MPEG解码装置中。
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