一种混合数字接口转让专利
申请号 : CN200710125199.0
文献号 : CN101464849B
文献日 : 2010-09-29
发明人 : 庞维
申请人 : TCL集团股份有限公司
摘要 :
本发明提供了一种混合数字接口，所述的混合数字接口包括控制器、与所述控制器相连的多路选择器，与所述多路选择器相连的HDMI接口电路和USB接口电路，与所述HDMI接口电路和USB接口电路相连的内嵌USB接口的HDMI接口，其中：所述控制器用来控制所述的多路选择器选通所述的HDMI接口电路，实现HDMI信号的传输，或者选通所述USB接口电路，实现USB数据传输。本发明提供的技术方案将HDMI接口和USB接口统一在一起，采用1个数字接口就可以实现HDMI协议和USB协议，使用方便，节约了空间同时降低了成本，并且，对HDMI接口电路或者USB接口电路的选择可以自动实现。
权利要求 :
1.一种混合数字接口，其特征在于，所述的混合数字接口包括控制器、与所述控制器相连的多路选择器，与所述多路选择器相连的HDMI接口电路和USB接口电路，与所述HDMI接口电路和USB接口电路相连的内嵌USB接口的HDMI接口，所述HDMI接口电路包括HDMI阻抗匹配电路和HDMI接口控制器，当所述的内嵌USB接口的HDMI接口外接HDMI设备时，所述HDMI接口控制器向所述控制器发送控制信号，所述的控制器用来根据所述的控制信号控制所述多路选择器选通所述HDMI阻抗匹配电路和HDMI接口控制器，所述USB接口电路包括USB阻抗匹配电路和USB接口控制器，当所述的内嵌USB接口的HDMI接口外接USB设备时，所述的控制器用来控制所述多路选择器选通所述USB阻抗匹配电路和USB接口控制器。
2.根据权利要求1所述的混合数字接口，其特征在于，所述HDMI接口控制器用来实现HDMI的协议。
3.根据权利要求2所述的混合数字接口，其特征在于，所述HDMI接口控制器用来实现HDMI数据的最小化传输差分信号编码、控制数据包以及传输频率的设置。
4.根据权利要求1所述的混合数字接口，其特征在于，所述的USB接口控制器用来实现USB的协议。
5.根据权利要求1所述的混合数字接口，其特征在于，所述内嵌USB接口的HDMI接口包括HDMI转USB的转换头。
6.根据权利要求1所述的混合数字接口，其特征在于，所述内嵌USB接口的HDMI接口中的5v电源还用来为外接设备充电。
7.根据权利要求1所述的混合数字接口，其特征在于，所述内嵌USB的HDMI接口默认传输的数据是USB接口的数据。
8.根据权利要求7所述的混合数字接口，其特征在于，当有HDMI连接时，所述内嵌USB的HDMI接口传输HDMI数据。
说明书 :
技术领域
本发明属于接口技术领域，尤其涉及HDMI(High-Definition MultimediaInterface高清多媒体接口)接口和USB(Universal Serial Bus通用串行总线)接口的技术。
背景技术
USB接口是现有电子设备中广泛应用的一种总线接口，普遍用于各种各样的产品中，如电脑、电视、机顶盒、数码相机等。USB设备已经成为人们日常生活中不可缺少的一部分。
而随着声像技术的蓬勃发展，人们对图像的分辨率、色深、色度的要求变得越来越高。由此，高清晰数字视频接口也发展起来，如HDMI接口等的应用也越来越广泛。
HDMI接口目前有三种接口：A类、B类和C类，其中A类有4对差分通道，2个控制信号，1个CEC信号，1个5V电源线还有1个地信号。B类接口比A类接口多3对差分传输通道。C类接口的物理连线和A类接口是完全一致的，不同的是A类接口比C类接口小一些。而对于USB接口来说，只有4个信号线，1对差分信号线，1个5V电源线和1个地线。
因为USB接口的阻抗的匹配和HDMI接口的阻抗匹配是不一样的，现有的电子产品中要么只配备USB接口，要么只配备HDMI接口，或者是同时配置USB接口和HDMI接口。只配置一个接口导致使用不便，而同时配置两个接口又使得成本过高，设计复杂，因此，需要一种技术方案，使得通过一个接口可以同时实现USB数据和HDMI数据的传输。
而随着声像技术的蓬勃发展，人们对图像的分辨率、色深、色度的要求变得越来越高。由此，高清晰数字视频接口也发展起来，如HDMI接口等的应用也越来越广泛。
HDMI接口目前有三种接口：A类、B类和C类，其中A类有4对差分通道，2个控制信号，1个CEC信号，1个5V电源线还有1个地信号。B类接口比A类接口多3对差分传输通道。C类接口的物理连线和A类接口是完全一致的，不同的是A类接口比C类接口小一些。而对于USB接口来说，只有4个信号线，1对差分信号线，1个5V电源线和1个地线。
因为USB接口的阻抗的匹配和HDMI接口的阻抗匹配是不一样的，现有的电子产品中要么只配备USB接口，要么只配备HDMI接口，或者是同时配置USB接口和HDMI接口。只配置一个接口导致使用不便，而同时配置两个接口又使得成本过高，设计复杂，因此，需要一种技术方案，使得通过一个接口可以同时实现USB数据和HDMI数据的传输。
发明内容
本发明的目的在于提供一种混合数字接口，旨在解决现有技术中存在的HDMI接口和USB接口不能兼容的问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种混合数字接口，所述的混合数字接口包括控制器、与所述控制器相连的多路选择器，与所述多路选择器相连的HDMI接口电路和USB接口电路，与所述HDMI接口电路和USB接口电路相连的内嵌USB接口的HDMI接口，所述HDMI接口电路包括HDMI阻抗匹配电路和HDMI接口控制器，当所述的内嵌USB接口的HDMI接口外接HDMI设备时，所述HDMI接口控制器向所述控制器发送控制信号，所述的控制器用来根据所述的控制信号控制所述多路选择器选通所述HDMI阻抗匹配电路和HDMI接口控制器，所述USB接口电路包括USB阻抗匹配电路和USB接口控制器，当所述的内嵌USB接口的HDMI接口外接USB设备时，所述的控制器用来控制所述多路选择器选通所述USB阻抗匹配电路和USB接口控制器。
所述HDMI接口控制器用来实现HIDMI的协议。
所述HDMI用来实现HDMI数据的最小化传输差分信号编码、控制数据包以及传输频率的设置。
所述的USB接口控制器用来实现USB的协议。
所述内嵌USB接口的HDMI接口包括HIDMI转USB的转换头。
所述内嵌USB接口的HDMI接口中的5v电源还用来为外接设备充电。
所述内嵌USB的HDMI接口默认传输的数据是USB接口的数据。
当有HDMI连接时，所述内嵌USB的HDMI接口传输HDMI数据。
本发明克服现有技术的不足，采用由控制器控制多路选择器选通HDMI接口电路还是USB接口电路，并分别为HDMI接口电路和USB接口电路配置阻抗匹配电路，通过HDMI接口电路实现HDMI数据的传输，通过USB接口电路实现USB数据的传输的技术方案，将HDMI接口和USB接口统一在一起，采用1个数字接口就可以实现HDMI协议和USB协议，使用方便，节约了空间同时降低了成本，并且，对HDMI接口电路或者USB接口电路的选择可以自动实现。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种混合数字接口，所述的混合数字接口包括控制器、与所述控制器相连的多路选择器，与所述多路选择器相连的HDMI接口电路和USB接口电路，与所述HDMI接口电路和USB接口电路相连的内嵌USB接口的HDMI接口，所述HDMI接口电路包括HDMI阻抗匹配电路和HDMI接口控制器，当所述的内嵌USB接口的HDMI接口外接HDMI设备时，所述HDMI接口控制器向所述控制器发送控制信号，所述的控制器用来根据所述的控制信号控制所述多路选择器选通所述HDMI阻抗匹配电路和HDMI接口控制器，所述USB接口电路包括USB阻抗匹配电路和USB接口控制器，当所述的内嵌USB接口的HDMI接口外接USB设备时，所述的控制器用来控制所述多路选择器选通所述USB阻抗匹配电路和USB接口控制器。
所述HDMI接口控制器用来实现HIDMI的协议。
所述HDMI用来实现HDMI数据的最小化传输差分信号编码、控制数据包以及传输频率的设置。
所述的USB接口控制器用来实现USB的协议。
所述内嵌USB接口的HDMI接口包括HIDMI转USB的转换头。
所述内嵌USB接口的HDMI接口中的5v电源还用来为外接设备充电。
所述内嵌USB的HDMI接口默认传输的数据是USB接口的数据。
当有HDMI连接时，所述内嵌USB的HDMI接口传输HDMI数据。
本发明克服现有技术的不足，采用由控制器控制多路选择器选通HDMI接口电路还是USB接口电路，并分别为HDMI接口电路和USB接口电路配置阻抗匹配电路，通过HDMI接口电路实现HDMI数据的传输，通过USB接口电路实现USB数据的传输的技术方案，将HDMI接口和USB接口统一在一起，采用1个数字接口就可以实现HDMI协议和USB协议，使用方便，节约了空间同时降低了成本，并且，对HDMI接口电路或者USB接口电路的选择可以自动实现。
附图说明
图1是本发明实施例所述的混合数字接口的原理框图；
图2是本发明实施例所述的通过混合数字电路为外接设备充电的电路图。
图2是本发明实施例所述的通过混合数字电路为外接设备充电的电路图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例提供的混合数字接口的原理框图如图1所示，包括控制器11、与所述控制器相连的多路选择器14，与所述多路选择器14相连的HDMI接口电路12和USB接口电路13，与所述HDMI接口电路12和USB接口电路13相连的内嵌USB接口的HDMI接口15。HDMI接口电路12包括HDMI阻抗匹配电路122和HDMI接口控制器121，USB接口电路13包括USB阻抗匹配电路132和USB接口控制器131。
HDMI阻抗匹配电路122与HDMI接口控制器相连121，USB阻抗匹配电路132与USB接口控制器131相连，多路选择器14与内嵌USB接口的HDMI接口15相连，HDMI接口控制器121和HDMI阻抗匹配电路122组成了HDMI接口电路12，而USB接口控制器131和USB阻抗匹配电路132组成了USB接口电路13，其中：控制器11对整个系统起着控制的作用，控制器11控制多路选择器14选择HDMI接口电路12还是选择USB接口电路13，从而决定混合数字接口传输的是USB数据还是HDMI数据。在本实施例中，默认传输的是USB数据，在其他实施例中也可设置默认传输的是HDMI数据。
当HDMI接口的sink(接收设备)端和source(源设备)端连接在一起的时候，由sink端告诉source端传输何种格式的视频数据，分辨率是多少，厂家信息等。本发明实施例利用HDMI的上述特点，当有HDMI设备连接后，HDMI接口的热插拔信号就会置高。热插拔信号置高后，HDMI的source端就会通过I2C总线读取sink端的分辨率，视频数据等信息。如果source端的设备能够符合上述分辨率、视频数据等信息条件，则说明该source端的设备是有效的HDMI设备。上述即是HDMI设备的识别过程。
在完成HDMI设备的识别后，本实施例中的HDMI接口控制器121发送到一个控制信号到控制器11，通过该控制信号通知控制器11是否有合法的HDMI设备连接，该控制信号可以是高电平信号或低电平信号。如果是有合法的HDMI设备连接，控制器11发送控制信号给多路选择器14，使多路选择器14选择HDMI阻抗匹配电路122，HDMI接口控制器121和HDMI阻抗匹配电路122以及内嵌USB接口的HDMI接口15工作，完成对HDMI的数据的传输；如果连接的是不合法的HDMI设备或者连接的是USB设备，控制器11发送控制信号给多路选择器14，使多路选择器14选择USB阻抗匹配电路132，USB接口控制器131和USB阻抗匹配电路132以及内嵌USB接口的HDMI接口15工作。也就是说内嵌USB的HDMI接口15默认传输的数据是USB数据。当有HDMI连接时，该内嵌USB的HDMI接口15传输HDMI数据。
上述的HDMI接口控制器121用来实现HDMI的协议，包括HDMI数据的TMDS(Transition Minimized Differential Signaling最小化传输差分信号)编码，控制数据包以及传输频率的设置等。
上述的USB接口控制器131用来实现USB的协议，通过USB接口控制器131的选择，可以选择实现USB2.0或者USB1.1协议。可以采用高速传输也可以选择低速传输。
由于HDMI采用的传输协议是TMDS，而且它的传输速度可以达到3.4gbit/s，传输速度非常快。因此要想比较少的干扰，就必须严格符合其阻抗匹配。而对于USB接口来说，实现不同的速率其上拉电阻和下拉电阻大小的选择是不一样的。因此，本发明实施例中将HDMI的阻抗匹配与USB的阻抗匹配分开，使USB与HDMI都能以高信噪比的状态传输，而对于电阻电容的选择则视具体的情况而定。
内嵌USB接口的HDMI接口15可以采用两种方法设计，第一种方法是采用一种HDMI转USB的转换头，即把USB用到的四根数据线连接出来；另一种方法是改变现有的HDMI接口的结构，使其既可以插入USB接口又可以插入HDMI接口，其中USB所用的那四根数据线是共用的。
由于HDMI接口中有5v电源线和地线，本发明实施例提供的混合数字接口还可以利用内嵌USB接口的HDMI接口中的5v电源线和地线为外接的便携式设备进行充电，电路图如图2所示，其中的电源电路主要是充电电路。
本发明采用由控制器11控制多路选择器14选通HDMI接口电路12还是USB接口电路13，并分别为HDMI接口电路12和USB接口电路13配置阻抗匹配电路，通过HDMI接口电路12实现HDMI数据的传输，通过USB接口电路13实现USB数据的传输的技术方案，将HDMI接口和USB接口统一在一起，采用同一个数字接口就可以实现HDMI协议和USB协议，使用方便，节约了空间同时降低了成本，并且，对HDMI接口电路12或者USB接口电路13的选择可以自动实现。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
本发明实施例提供的混合数字接口的原理框图如图1所示，包括控制器11、与所述控制器相连的多路选择器14，与所述多路选择器14相连的HDMI接口电路12和USB接口电路13，与所述HDMI接口电路12和USB接口电路13相连的内嵌USB接口的HDMI接口15。HDMI接口电路12包括HDMI阻抗匹配电路122和HDMI接口控制器121，USB接口电路13包括USB阻抗匹配电路132和USB接口控制器131。
HDMI阻抗匹配电路122与HDMI接口控制器相连121，USB阻抗匹配电路132与USB接口控制器131相连，多路选择器14与内嵌USB接口的HDMI接口15相连，HDMI接口控制器121和HDMI阻抗匹配电路122组成了HDMI接口电路12，而USB接口控制器131和USB阻抗匹配电路132组成了USB接口电路13，其中：控制器11对整个系统起着控制的作用，控制器11控制多路选择器14选择HDMI接口电路12还是选择USB接口电路13，从而决定混合数字接口传输的是USB数据还是HDMI数据。在本实施例中，默认传输的是USB数据，在其他实施例中也可设置默认传输的是HDMI数据。
当HDMI接口的sink(接收设备)端和source(源设备)端连接在一起的时候，由sink端告诉source端传输何种格式的视频数据，分辨率是多少，厂家信息等。本发明实施例利用HDMI的上述特点，当有HDMI设备连接后，HDMI接口的热插拔信号就会置高。热插拔信号置高后，HDMI的source端就会通过I2C总线读取sink端的分辨率，视频数据等信息。如果source端的设备能够符合上述分辨率、视频数据等信息条件，则说明该source端的设备是有效的HDMI设备。上述即是HDMI设备的识别过程。
在完成HDMI设备的识别后，本实施例中的HDMI接口控制器121发送到一个控制信号到控制器11，通过该控制信号通知控制器11是否有合法的HDMI设备连接，该控制信号可以是高电平信号或低电平信号。如果是有合法的HDMI设备连接，控制器11发送控制信号给多路选择器14，使多路选择器14选择HDMI阻抗匹配电路122，HDMI接口控制器121和HDMI阻抗匹配电路122以及内嵌USB接口的HDMI接口15工作，完成对HDMI的数据的传输；如果连接的是不合法的HDMI设备或者连接的是USB设备，控制器11发送控制信号给多路选择器14，使多路选择器14选择USB阻抗匹配电路132，USB接口控制器131和USB阻抗匹配电路132以及内嵌USB接口的HDMI接口15工作。也就是说内嵌USB的HDMI接口15默认传输的数据是USB数据。当有HDMI连接时，该内嵌USB的HDMI接口15传输HDMI数据。
上述的HDMI接口控制器121用来实现HDMI的协议，包括HDMI数据的TMDS(Transition Minimized Differential Signaling最小化传输差分信号)编码，控制数据包以及传输频率的设置等。
上述的USB接口控制器131用来实现USB的协议，通过USB接口控制器131的选择，可以选择实现USB2.0或者USB1.1协议。可以采用高速传输也可以选择低速传输。
由于HDMI采用的传输协议是TMDS，而且它的传输速度可以达到3.4gbit/s，传输速度非常快。因此要想比较少的干扰，就必须严格符合其阻抗匹配。而对于USB接口来说，实现不同的速率其上拉电阻和下拉电阻大小的选择是不一样的。因此，本发明实施例中将HDMI的阻抗匹配与USB的阻抗匹配分开，使USB与HDMI都能以高信噪比的状态传输，而对于电阻电容的选择则视具体的情况而定。
内嵌USB接口的HDMI接口15可以采用两种方法设计，第一种方法是采用一种HDMI转USB的转换头，即把USB用到的四根数据线连接出来；另一种方法是改变现有的HDMI接口的结构，使其既可以插入USB接口又可以插入HDMI接口，其中USB所用的那四根数据线是共用的。
由于HDMI接口中有5v电源线和地线，本发明实施例提供的混合数字接口还可以利用内嵌USB接口的HDMI接口中的5v电源线和地线为外接的便携式设备进行充电，电路图如图2所示，其中的电源电路主要是充电电路。
本发明采用由控制器11控制多路选择器14选通HDMI接口电路12还是USB接口电路13，并分别为HDMI接口电路12和USB接口电路13配置阻抗匹配电路，通过HDMI接口电路12实现HDMI数据的传输，通过USB接口电路13实现USB数据的传输的技术方案，将HDMI接口和USB接口统一在一起，采用同一个数字接口就可以实现HDMI协议和USB协议，使用方便，节约了空间同时降低了成本，并且，对HDMI接口电路12或者USB接口电路13的选择可以自动实现。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。