CN110062185A - 一种接口电路 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种接口电路，包括：主方案模块，用于获取高清多媒体接口HDMI数据与异步收发传输器URAT数据；数据转换模块，用于将所述主方案模块发送的所述HDMI数据与所述URAT数据合并到同一个输出通道；自适应控制模块，用于切换所述输出通道的输出模式；HDMI接口模块，用于接收所述输出模式对应的数据。使用HDMI接口作为URAT调试接口，在不影响使用HDMI高速信号线原有功能的情况下，实现URAT通讯接口功能，直接通过HDMI接口便可实现软件调试及系统升级维护的功能。

Description

一种接口电路

技术领域

本发明涉及HDMI技术领域，特别是涉及一种接口电路。

背景技术

Android系统产品在研发调试过程中，为了增加硬件功能模块和软件功能模块，需要使用URAT在各个系统层添加代码进行调试，并获取产品内核，打印调试数据；在产品老化测试过程，需要时刻录取Android内核数据进行分析研判、问题定位及优化系统bug。由于产品设计的局限性，在研发调试、老化测试、售后维护升级的过程中，需要对产品进行反复拆机才能连接到URAT进行调试。对于尺寸较大及结构复杂的产品，反复拆机会造成显示屏幕损坏等问题，造成了产品升级的极大不便。

目前，解决方案是使用晶体三极管来实现HDMI接口转换URAT接口，通过HDMI接口连接URAT，但晶体三极管PN结的导通时间、关闭时间、上升沿与下降沿时间及导通延时时间等关键参数是URAT通讯传输过程的重要影响因素，上述参数的不稳定容易产生数据丢包及通讯波形异常等问题，在维护升级时会造成数据录取不全、乱码及输入信息不全等问题。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明实施例以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种接口电路。

为了解决上述问题，本发明实施例公开了一种接口电路，包括：

主方案模块，用于获取高清多媒体接口HDMI数据与异步收发传输器URAT数据；

数据转换模块，用于将所述主方案模块发送的所述HDMI数据与所述URAT数据合并到同一个输出通道；

自适应控制模块，用于切换所述输出通道的输出模式；

HDMI接口模块，用于接收所述输出模式对应的数据。

进一步地，所述数据转换模块包括：与所述主方案模块连接的第一输入端、第二输入端，以及与所述HDMI接口模块连接的第一输出端；

所述主方案模块，用于将所述URAT数据发送至所述数据转换模块的第一输入端，以及将所述HDMI数据发送至所述数据转换模块的第二输入端；

数据转换模块，还用于接收所述自适应控制模块发送的输出模式指令，以及，将与所述输出模式指令对应的目标数据通过所述第一输出端发送至所述HDMI接口模块。

进一步地，所述自适应控制模块，还用于将所述第一输出端的输出模式设为默认输出模式；

在所述默认输出模式下，所述第一输出端将所述URAT数据发送至所述HDMI接口模块。

进一步地，所述自适应控制模块包括模式状态切换电阻、模式控制切换电阻、自适应模式控制器、分流电阻和供电二极管；

所述供电二极管的输入端与所述HDM接口模块上的HPD接口连接，所述供电二极管的输出端与所述模式控制切换电阻一端连接；

所述自适应模式控制器的基极与所述模式控制切换电阻另一端连接、集电极与所述模式状态切换电阻一端连接、发射极接地；

所述分流电阻一端与所述自适应模式控制器的基极连接、另一端与所述自适应模式控制器的发射极连接；

所述数据转换模块的第二输出端与所述模式状态切换电阻、所述自适应模式控制器的集电极连接。

进一步地，所述第一输入端包括URAT-TX端和URAT-RX端，所述第二输入端包括HDMI-SDA端和HDMI-SCL端，所述第一输出端包括第一输出通道和第二输出通道，所述HDMI接口模块包括第一I2C端和第二I2C端，所述第一I2C端与所述第一输出通道连接，所述第二I2C端与所述第二输出通道连接；

所述第一输出通道，用于将所述URAT-TX端或所述HDMI-SDA端接收的数据发送至所述第一I2C端；

所述第二输出通道，用于将所述URAT-RX端或所述HDMI-SCL端接收的数据发送至所述第二I2C端。

进一步地，所述自适应模式控制器为NPN型三极管。

进一步地，所述HDMI接口模块为A型HDMI接口。

进一步地，所述模式状态切换电阻的阻值为10千欧姆。

进一步地，所述模式控制切换电阻的阻值为1千欧姆。

进一步地，所述数据转换模块为模拟开关BL1551。

本发明实施例包括以下优点：使用HDMI接口作为URAT调试接口，在不影响使用HDMI高速信号线原有功能的情况下，实现URAT通讯接口功能，直接通过HDMI接口便可实现软件调试及系统升级维护的功能。

附图说明

图1是本发明的一种接口电路实施例的示意图。

101主方案模块，数据转换模块200，201第一数据转换模块，202第二数据转换模块，301自适应控制模块，401 HDMI接口模块，R1模式状态切换电阻，R2模式控制切换电阻，R3分流电阻，Q1自适应模式控制器，D1供电二极管

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

本发明实施例的核心构思之一在于，使用HDMI接口作为URAT调试接口，在不影响使用HDMI高速信号线原有功能的情况下，实现URAT通讯接口功能，直接通过HDMI接口便可实现软件调试及系统升级维护的功能。

参照图1，示出了本发明的一种接口电路实施例的示意图，包括：

主方案模块101，用于获取高清多媒体接口HDMI数据与异步收发传输器URAT数据；

数据转换模块200，用于将主方案模块101发送的HDMI数据与URAT数据合并到同一个输出通道；

自适应控制模块301，用于切换输出通道的输出模式；

HDMI接口模块401，用于接收输出模式对应的数据。

在本发明实施例中，主方案模块101为产品设计时所使用的芯片，主方案模块101具有HDMI-sink和HDMI-source两个数据端口，其中HDMI-sink端为信号接收端，HDMI-source端为信号发射端，HDMI(High Definition Multimedia Interface)，是一种全数字化视频和声音发送接口，可以发送未压缩的音频及视频信号。HDMI接口模块401具有热插拔检测(HPD)功能，HPD(Hotplug)是热插拔检测，HPD作为HDMI-sourc是否发起EDID读，EDID(Extended DisplayIdentification Data)扩展显示标识数据，是否开始发送TMDS信号的依据，TMDS(Transition Minimized Differential signal)最小化传输差分信号。HPD是从HDMI-sink生成并输出送往HDMI-sourc的一个检测信号。热插拔检测的作用是当显示器等HDMI接口的显示设备通过HDMI接口与HDMI-sourc相连或断开连接时，HDMI-sourc能够通过HDMI的HPD引脚检测出这一事件，并做出响应。显示器通过HDMI连接HDMI源端设备，当HDMI-sourc通过HDMI接口的HPD引脚检测到显示器与HDMI-sourc相连时(HPD从低电平到高电平)，HDMI-sourc认为已经有显示设备连接，并通过HDMI接口中的显示器数据通道DDC(Display Data Channel，主要用于EDID与HDCP的传输)读取显示器EDID存储器中存储的EDID数据(扩展显示器识别数据)，如果检测到显示器的工作模式范围与HDMI-sourc的输出设置相适应，则HDMI-sourc就激活TMDS信号发送电路发送正常的HDMI信号给显示设备。所以HDMI-sink的EDID是在HPD从低电平到高电平的转换时被HDMI Source端读取的。如果需要强制刷新EDID，可以发起一个HPD信号(拉低HPD,再拉高HPD)，让HDMI source来读取新的EDID内容。显示器断开HDMI连接时，当HDMI-sourc通过HPD引脚检测到显示器的HDMI接口与HDMI-sourc断开时，HDMI-sourc就断开TMDS信号发送电路，停止发送HDMI信号。本发明将URAT调试接口合并到HDMI接口，使用专用工具板连接，即可获取到异步收发传输器URAT数据，其数据转换模块200用于将两种数据合并到一个输出通道，自适应控制电路用于切换两种数据的输出模式，在不影响HDMI接口原有的功能情况下，切换输出的数据，HDMI接口模块401将接口信号传递至自适应控制模块301，自适应控制模块301通过自适应控制模块301切换输出模式，该切换是利用自适应控制电路所反馈的高低电平，将电平信息反馈至数据转换模块，数据转换模块接收上述输出模式指令，并将上述输出模式指令对应的目标数据发送至HDMI接口模块401，通过HDMI接口便可实现软件调试及系统升级维护的功能。

在本发明实施例中，数据转换模块200包括：与主方案模块101连接的第一输入端、第二输入端，以及与HDMI接口模块401连接的第一输出端；

主方案模块101，用于将URAT数据发送至数据转换模块200的第一输入端，以及将HDMI数据发送至数据转换模块200的第二输入端；

数据转换模块200，还用于接收自适应控制模块301发送的输出模式指令，以及，将与输出模式指令对应的目标数据通过第一输出端发送至HDMI接口模块401。HDMI接口模块401通过热插拔检测，获取电平信号，自适应控制模块301将上述电平信号转化为输出模式指令发送至数据转换模块200，第一输出端将上述输出模式指令对应的数据反馈至HDMI接口模块401。

在本实施例中，自适应控制模块301，还用于将第一输出端的输出模式设为默认输出模式；

在默认输出模式下，第一输出端将URAT数据发送至HDMI接口模块401。

主方案模块101通过数据线路分别连接到数据转换模块200的第一输入端和第二输入端，数据转换模块200的第一输出端连接到HDMI接口模块401。数据转换模块200用于将HDMI数据与URAT数据合并到同一个输出通道，在一具体实施例中的数据转换模块200优选BL1551高速低阻带宽高的模拟切换集成电路，数据转换模块200支持通讯带宽最高达300MHz，主方案模块101上的URAT数据连接到数据转换模块200的第一输入端，主方案模块101上的HDMI数据连接到数据转换模块200的第二输入端，数据转换模块200包括第一数据转换模块201和第二数据转换模块202，HDMI数据包括HDMI-SDA和HDMI-SCL，HDMI-SDA和HDMI-SCL是用来让HDMI-sourc和显示器作沟通，在显示器内部都有一个记忆体，内部存放了有关显示器所支持的分辨率，例如：720P或1080P；如果HDMI-sourc不知道目前所连接的显示器所支持的电视分辨率是多少时，HDMI-sourc就不知道要放送出什么分辨率的讯号，因此在一开始HDMI-sourc会透过HDMI-SCL端和HDMI-SDA端两个支脚位去读取显示器所支持的分辨率，当HDMI-sourc知道后才放送出符合显示器分辨率的影像画面。其中HDMI-SCL是时钟(CLOCK)，HDMI-SDA是资料脚位。URAT数据包括URAT-TX和URAT-RX，URAT-TX是发送(transport)数据，URAT-RX是接收(receive)数据，在一具体实施例中，数据转换模块200包括第一数据转换模块201和第二数据转换模块202，上述数据转换模块200优选模拟开关芯片BL1551，在一具体实施例中，模拟开关芯片BL1551的1脚为第一输入端，模拟开关芯片BL1551的3脚为第二输入端，模拟开关芯片BL1551的4脚为第一输出端，模拟开关芯片BL1551的6脚为第二输出端，URAT-TX连接到第一数据转换模块201的1脚，URAT-RX连接到第二数据转换模块202的1脚，HDMI-SDA连接到第一数据转换模块201的3脚，HDMI-SCL连接到第二数据转换模块202的3脚，第一数据转换模块201将HDMI-SDA与URAT-TX合并到第一数据转换模块201的4脚输出，第二数据转换模块202将HDMI-SCL与URAT-RX数据进行合并到第二数据转换模块202的4脚，HDMI接口模块401优选A型HDMI接口，上述A型HDMI接口中的15脚为第二I2C端，上述A型HDMI接口中的16脚为第一I2C端，上述A型HDMI接口中的19脚为HPD端，HPD(热插拔检测)，上述A型HDMI接口中的18脚为5V的AC引脚，上述第一数据转换模块201连接到HDMI接口模块401的16脚，上述第二数据转换模块202连接到HDMI接口模块401的15脚，HDMI接口模块401的15和16脚为I2C(Inter-Integrated Circuit两线式串行总线)引脚，I2C引脚用于DDC传输，DDC(Display Data Channel，主要用于EDID与HDCP的传输)，HDCP(High-bandwidthDigital Content Protection)为高带宽数字内容保护技术。通过VCC(Volt Current Condenser，供电电压)端接通外部电源，并与自适应控制模块301进行模式切换，换输出当相应模式的数据类型，相应的数据输出到HDMI接口模块401的第15、16引脚。在本实施中的数据转换模块200默认的输出模式为输出URAT数据，默认将URAT-TX输出到HDMI接口模块401的16脚，将URAT-RX输出到HDMI接口模块401的15脚。通过自适应控制模块301切换URAT与HDMI数据的输出模式，在不影响HDMI接口原有的功能情况下，通过HDMI接口切换输出所需的数据，便可实现软件调试及系统升级维护的功能。

在本发明实施例中，自适应控制电路包括模式状态切换电阻R1、模式控制切换电阻R2、自适应模式控制器Q1、分流电阻R3和供电二极管D1，供电二极管D1的输入端与HDMI接口模块401上的第19脚连接，供电二极管D1的输出端与模式控制切换电阻R2连接，自适应模式控制器Q1基极与模式控制切换电阻R2连接，自适应模式控制器Q1集电极与模式状态切换电阻R1连接，分流电阻R3一端与自适应模式控制器Q1的基极连接、另一端与自适应模式控制器Q1的发射极连接，数据转换模块200的6脚接到模式状态切换电阻R1与自适应模式控制器Q1的集电极之间，自适应模式控制器Q1的发射极接地。在一具体实施中，HDMI接口模块401优选HDMIAtype 19pin引脚座子，自适应模式控制器Q1为MMBT3904三极管，模式状态切换电阻R1的阻值为10千欧姆，模式控制切换电阻R2的阻值为1千欧姆，数据转换模块200为模拟开关BL1551，供电二极管D1为自适应供电二极管D11N4148，1N4148是点接触型的小电流高频开关二极管。

在发明本实施例中，电路使用在HDMI sink模式下时，HDMI接口模块401第18引脚HDMI 5V处于0V的电压状态，自适应控制模块301中模式状态切换电阻R1会把第一数据转换模块201及第二数据转换模块202中的第6引脚转变为高电压状态，使数据转换模块200的工作模式为默认的URAT模式，URAT-TX通过第一数据转换模块201的第4引脚输出到HDMI接口模块401的第16引脚，URAT-RX的数据通过第二数据转换模块202的第4引脚输出到HDMI接口模块401的第15引脚，当HDMI接口模块401检测到含有高清数据连接到HDMI-sourc时，HDMI5V处从0V变成5V电平，此时5V电压经过HDMI-Sink标准电路中的电阻流经过HDMI接口模块401的第19脚，上述第19脚为HPD脚，然后再通过连接第19脚的供电二极管D1输入端。电压经过供电二极管D1输出端输出给到模式控制切换电阻R2的一端，模式控制切换电阻R2的另一端与分流电阻R3连接并进行分压，得到一个相应的电压来驱动连接到自适应模式控制器Q1的基极，使自适应模式控制器Q1工作在饱和工作状态。此时自适应模式控制器Q1的集电极PN结处于饱和状态导通，并通过自适应模式控制器Q1的发射极连接到0V电压地端，且将第一数据转换模块201及第二数据转换模块202的第6脚转换成低电平状态。此时高速切换开关第一数据转换模块201和第二数据转换模块202工作在快速断开后发的模式，由数据转换模块200的第1脚到第4脚输出模式改到第3脚到第4脚输出模式，切换成HDMI数据的输出模式，拔出HDMI source设备后自适应控制电路恢复默认设置模式下，连接专用URAT调试工具即可与机器设备进行调试，软件系统升级。

在一实施例中，电路使用在HDMI source模式下时，当前模式下URAT接口的第18引脚HDMI 5V处于5V电压状态。在默认没有连接HDMI sink设备时，第18脚HDMI 5V处一直默认是5V电压状态，第19脚HPD引脚处于标准HDMI source标准电路的下拉状态，第19脚默认电压为0V到0.4V左右。由于自适应电路中的供电二极管D1有0.6V的压降，此时的默认电压不足以驱动自适应控制电路工作。自适应控制电路中模式状态切换电阻R1会把数据转换模块200中的第6引脚变为高电压状态，使数据转换模块200的工作模式在URAT模式下通讯，URAT-TX和URAT-RX的数据通过数据转换模块200的第4引脚输出到HDMI接口的第15、16引脚。当连接含有高清数据连接到HDMI sink时，HDMI 5V处马上变成5V电平。此时5V电压经过HDMI Sink标准电路中的电阻流经过第19脚的HPD，然后第19脚连接供电二极管D1输入端，电压经过供电二极管D1输出端输出给到模式控制切换电阻R2的一端，模式控制切换电阻R2的另一端与分流电阻R3连接并进行分压，得到一个相应的电压来驱动连接到自适应模式控制器Q1的基极，使自适应模式控制器Q1工作在饱和工作状态。此时自适应模式控制器Q1的集电极PN结处于饱和状态导通，通过自适应模式控制器Q1的发射极连接到0V电压接地端，将数据转换模块200的第6脚转换成低电平状态。此时数据转换模块200工作在快速断开后发的模式，由第1脚到第4脚输出模式改到第3脚到第4脚输出模式，数据切换成HDMI数据的输出模式。拔出HDMI sink设备后，自适应控制电路恢复默认设置模式，连接专用URAT调试工具即可与机器设备进行调试，软件系统升级，在传输URAT数据过程中，当检测到高清数据连接到HDMI sink时，先切断URAT数据的输出，再将数据切换成HDMI数据的输出模式，拥有高速先断后发的数据机制及低导通电阻的优势。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

本领域内的技术人员应明白，本发明实施例的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本发明实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明实施例是参照根据本发明实施例的方法、终端设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理终端设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理终端设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理终端设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理终端设备上，使得在计算机或其他可编程终端设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程终端设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

以上对本发明所提供的一种接口电路，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种接口电路，其特征在于，包括：

主方案模块，用于获取高清多媒体接口HDMI数据与异步收发传输器URAT数据；

数据转换模块，用于将所述主方案模块发送的所述HDMI数据与所述URAT数据合并到同一个输出通道；

自适应控制模块，用于切换所述输出通道的输出模式；

HDMI接口模块，用于接收所述输出模式对应的数据。

2.根据权利要求1所述的接口电路，其特征在于，所述数据转换模块包括：与所述主方案模块连接的第一输入端、第二输入端，以及与所述HDMI接口模块连接的第一输出端；

所述主方案模块，用于将所述URAT数据发送至所述数据转换模块的第一输入端，以及将所述HDMI数据发送至所述数据转换模块的第二输入端；

数据转换模块，还用于接收所述自适应控制模块发送的输出模式指令，以及，将与所述输出模式指令对应的目标数据通过所述第一输出端发送至所述HDMI接口模块。

3.根据权利要求2所述的接口电路，其特征在于，所述自适应控制模块，还用于将所述第一输出端的输出模式设为默认输出模式；

在所述默认输出模式下，所述第一输出端将所述URAT数据发送至所述HDMI接口模块。

4.根据权利要求3所述的接口电路，其特征在于，所述自适应控制模块包括模式状态切换电阻、模式控制切换电阻、自适应模式控制器、分流电阻和供电二极管；

所述供电二极管的输入端与所述HDM接口模块上的HPD接口连接，所述供电二极管的输出端与所述模式控制切换电阻一端连接；

所述自适应模式控制器的基极与所述模式控制切换电阻另一端连接、集电极与所述模式状态切换电阻一端连接、发射极接地；

所述分流电阻一端与所述自适应模式控制器的基极连接、另一端与所述自适应模式控制器的发射极连接；

所述数据转换模块的第二输出端与所述模式状态切换电阻、所述自适应模式控制器的集电极连接。

5.根据权利要求4所述的接口电路，其特征在于，所述第一输入端包括URAT-TX端和URAT-RX端，所述第二输入端包括HDMI-SDA端和HDMI-SCL端，所述第一输出端包括第一输出通道和第二输出通道，所述HDMI接口模块包括第一I2C端和第二I2C端，所述第一I2C端与所述第一输出通道连接，所述第二I2C端与所述第二输出通道连接；

所述第一输出通道，用于将所述URAT-TX端或所述HDMI-SDA端接收的数据发送至所述第一I2C端；

所述第二输出通道，用于将所述URAT-RX端或所述HDMI-SCL端接收的数据发送至所述第二I2C端。

6.根据权利要求4所述的接口电路，其特征在于，所述自适应模式控制器为NPN型三极管。

7.根据权利要求4所述的接口电路，其特征在于，所述HDMI接口模块为A型HDMI接口。

8.根据权利要求4所述的接口电路，其特征在于，所述模式状态切换电阻的阻值为10千欧姆。

9.根据权利要求4所述的接口电路，其特征在于，所述模式控制切换电阻的阻值为1千欧姆。

10.根据权利要求1所述的接口电路，其特征在于，所述数据转换模块为模拟开关BL1551。