一種接口電路、信號傳輸設備和方法與流程
2023-06-04 19:55:27 1
本發明涉及接口電路技術領域，特別涉及一種接口電路、信號傳輸設備和傳輸信號的方法。
背景技術：
隨著人們對視聽感受的追求，hdmi接口(highdefinitionmultimediainterface，高清晰度多媒體接口)和displayport接口(一種由視頻電子協會確定的高清數字顯示接口標準，簡稱dp接口)作為高速的視頻顯示接口得到了廣泛使用。
目前，市面上的很多應用處理器都集成了hdmi的接口，hdmi的接口在使用的時候電路簡單，使用方便，但是hdmi的接口沒有在usbtype-c的標準協議裡面包括；而displayport接口作為一種新的高速視頻接口，能傳輸高解析度和高刷新率的視頻信號，並且包含在usbtype-c的協議裡面，例如vesa(視頻電子標準協會)公布的影音傳輸標準displayport1.3和displayport1.31.4，都已經支持通過usdtype-c、thunderbolt雷電接口同步傳輸視頻和數據流。
為了節省接口，會需求將hdmi接口和displayport接口同時與usbtype-c接口兼容，然而，因為hdmi與displayport的接口電平不同，直接兼容會由於電平的不匹配，導致損壞接口或設備。
技術實現要素：
鑑於現有技術hdmi接口和displayport接口無法通過usbtype-c接口同時兼容的問題，提出了本發明的一種接口電路、信號傳輸設備和方法，以便克服上述問題或者至少部分地解決上述問題。
為了實現上述目的，本發明採用了如下技術方案：
依據本發明的一個方面，提供了一種接口電路，該接口電路包括：usbtype-c接口、信號切換開關、usb信號端、hdmi信號端和displayport信號端，所述usbtype-c接口、usb信號端、hdmi信號端和displayport信號端分別與所述信號切換開關連接；
所述usbtype-c接口，用於連接待連接設備；
所述信號切換開關，用於在所述usbtype-c接口連接所述待連接設備後，檢測所述待連接設備要傳輸的信號類型，根據檢測結果，將所述usb信號端、hdmi信號端和displayport信號端中的一個與所述usbtype-c接口連通，通過所述usbtype-c接口實現usb信號、hdmi信號或displayport信號的兼容傳輸。
可選地，
所述信號切換開關設置有電壓檢測裝置，所述電壓檢測裝置接至所述usbtype-c接口的sbu1引腳和sbu2引腳；
所述usbtype-c接口的sbu1引腳和sbu2引腳分別用於連接所述待連接設備hdmi接口的sda引腳和scl引腳，或者，分別用於連接所述待連接設備的displayport接口的aux_p引腳和aux_n引腳，或者，在連接所述待連接設備的usb接口時懸空；
在所述usbtype-c接口連接所述待連接設備後，所述電壓檢測裝置獲取所述usbtype-c接口的sbu1引腳和sbu2引腳上的電壓值，通過所述電壓值確定所述待連接設備要傳輸的信號類型。
可選地，該接口電路還包括接口晶片，所述接口晶片連接所述usbtype-c接口的cc1引腳和cc2引腳；
所述信號切換開關設置有電壓檢測裝置，所述電壓檢測裝置接至所述usbtype-c接口的sbu1引腳和sbu2引腳；
所述usbtype-c接口的sbu1引腳和sbu2引腳分別用於連接所述待連接設備hdmi接口的sda引腳和scl引腳，或者，分別用於連接所述待連接設備的displayport接口的aux_p引腳和aux_n引腳；
在所述usbtype-c接口連接所述待連接設備後，所述接口晶片通過所述cc1引腳和cc2引腳獲取所述待連接設備的配置信息，檢測所述待連接設備是否要傳輸usb信號；若否，則所述電壓檢測裝置獲取所述usbtype-c接口的sbu1引腳和sbu2引腳上的電壓值，通過所述電壓值確定所述待連接設備要傳輸的信號是hdmi信號還是displayport信號。
可選地，所述電壓檢測裝置為模數轉換器，所述模數轉換器分別接至所述usbtype-c接口的sbu1引腳和sbu2引腳。
可選地，所述信號切換開關檢測到所述待連接設備要傳輸usb信號時，將所述usb信號端的tx2+/tx2-、rx2+/rx2-、rx1+/rx1-和tx1+/tx1-四條通道分別與所述usbtype-c接口的rx2+/rx2-、tx2+/tx2-、tx1+/tx1-和rx1+/rx1-四條通道對應相連；
所述信號切換開關檢測到所述待連接設備要傳輸hdmi信號時，將所述hdmi信號端的tx1+/tx1-、tx0+/tx0-、clk+/clk-和tx2+/tx2-四條通道分別與所述usbtype-c接口的rx2+/rx2-、tx2+/tx2-、tx1+/tx1-和rx1+/rx1-四條通道對應相連；
所述信號切換開關檢測到所述待連接設備要傳輸displayport信號時，將所述displayport信號端的ml0+/ml0-、ml1+/ml1-、ml2+/ml2-和ml3+/ml3-四條通道分別與所述usbtype-c接口的rx2+/rx2-、tx2+/tx2-、tx1+/tx1-和rx1+/rx1-四條通道對應相連。
依據本發明的另一個方面，提供了一種信號傳輸設備，該信號傳輸設備上設置有如上任一項所述的接口電路，該信號傳輸設備通過所述接口電路與待連接設備連接，實現usb信號、hdmi信號或displayport信號的兼容傳輸。
依據本發明的又一個方面，提供了一種信號傳輸的方法，該方法包括：
設置usbtype-c接口、usb信號端、hdmi信號端和displayport信號端；
通過所述usbtype-c接口連接待連接設備；
連接後，檢測所述待連接設備要傳輸的信號類型，根據檢測結果，將所述usb信號端、hdmi信號端和displayport信號端中的一個與所述usbtype-c接口連通，通過所述usbtype-c接口與所述待連接設備傳輸usb信號、hdmi信號或displayport信號。
可選地，所述檢測所述待連接設備要傳輸的信號類型，具體包括：
將所述usbtype-c接口的sbu1引腳和sbu2引腳分別連接所述待連接設備的hdmi接口的sda引腳和scl引腳，或者，分別連接所述待連接設備的displayport接口的aux_p引腳和aux_n引腳，或者，在連接所述待連接設備的usb接口時懸空；
獲取所述usbtype-c接口的sbu1引腳和sbu2引腳上的電壓值，通過所述電壓值確定所述待連接設備要傳輸的信號類型。
可選地，所述檢測所述待連接設備要傳輸的信號類型，具體包括：
將所述usbtype-c接口的sbu1引腳和sbu2引腳分別連接所述待連接設備的hdmi接口的sda引腳和scl引腳，或者，分別連接所述待連接設備的displayport接口的aux_p引腳和aux_n引腳；
從所述usbtype-c接口的cc1引腳和cc2引腳獲取所述待連接設備的配置信息，檢測所述待連接設備是否要傳輸usb信號；若否，則進一步獲取所述usbtype-c接口的sbu1引腳和sbu2引腳上的電壓值，通過所述電壓值確定所述待連接設備要傳輸的信號是hdmi信號還是displayport信號。
可選地，所述根據檢測結果，將usb信號端、hdmi信號端和displayport信號端中的一個與所述usbtype-c接口連通，具體包括：
檢測到所述待連接設備要傳輸usb信號時，將所述usb信號端的tx2+/tx2-、rx2+/rx2-、rx1+/rx1-和tx1+/tx1-四條通道分別與所述usbtype-c接口的rx2+/rx2-、tx2+/tx2-、tx1+/tx1-和rx1+/rx1-四條通道對應相連；
檢測到所述待連接設備要傳輸hdmi信號時，將所述hdmi信號端的tx1+/tx1-、tx0+/tx0-、clk+/clk-和tx2+/tx2-四條通道分別與所述usbtype-c接口的rx2+/rx2-、tx2+/tx2-、tx1+/tx1-和rx1+/rx1-四條通道對應相連；
檢測到所述待連接設備要傳輸displayport信號時，將所述displayport信號端的ml0+/ml0-、ml1+/ml1-、ml2+/ml2-和ml3+/ml3-四條通道分別與所述usbtype-c接口的rx2+/rx2-、tx2+/tx2-、tx1+/tx1-和rx1+/rx1-四條通道對應相連。
綜上所述，本發明通過信號切換開關檢測待連接設備要傳輸的信號類型，將usb信號端、hdmi信號端和displayport信號端中的一個與usbtype-c接口連通，通過該usbtype-c接口實現了usb信號、hdmi信號或displayport信號的兼容傳輸，節省了接口數量，有利於設備的小型化，提高適配性，同時，通過選擇對應的信號通路進行連通，也避免了直接兼容造成的電壓不匹配問題，可避免電壓不匹配造成的接口或設備損壞。
附圖說明
圖1為本發明接口電路一個實施例的結構示意圖；
圖2為本發明接口電路一個實施例連接待連接設備的連接線路示意圖；
圖3為本發明接口電路另一個實施例的結構示意圖；
圖4為本發明接口電路的各信號端與usbtype-c接口的連接關係示意圖；
圖5為本發明信號傳輸方法一個實施例的流程示意圖。
具體實施方式
為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明實施方式作進一步地詳細描述。
實施例1
圖1為本發明接口電路一個實施例的結構示意圖，參考圖1，一種接口電路，該接口電路包括：usbtype-c接口110、信號切換開關120、usb信號端130、hdmi信號端140和displayport信號端150，usbtype-c接口110、usb信號端130、hdmi信號端140和displayport信號端150分別與信號切換開關120連接。
usbtype-c接口110，用於連接待連接設備。
其中，待連接設備上設置有適配的usbtype-c接口，例如，本接口電路採用usbtype-c母頭，則待連接設備採用usbtype-c公頭，該待連接設備要傳輸的信號可以是usb信號、hdmi信號和displayport信號中的任一種。
信號切換開關120，用於在usbtype-c接口110連接待連接設備後，檢測待連接設備要傳輸的信號類型，根據檢測結果，將usb信號端130、hdmi信號端140和displayport信號端150中的一個與usbtype-c接口110連通，通過usbtype-c接口110實現與待連接設備之間usb信號、hdmi信號或displayport信號的兼容傳輸。
通過信號切換開關120檢測待連接設備要傳輸的信號類型，根據待連接設備要傳輸的信號類型，將usb信號端130、hdmi信號端140和displayport信號端150中相應的信號端與usbtype-c接口110連通，形成傳輸通道，通過一個usbtype-c接口110實現了usb信號、hdmi信號或displayport信號的兼容傳輸，節省了接口數量，從而採用本發明的usbtype-c接口接口，有利於設備的小型化，提高適配性，同時，通過信號切換開關120控制信號通路的連通，也避免了直接兼容造成的電壓不匹配，避免了接口或設備燒壞的問題。
優選地，參考圖1所示結構示意圖，信號切換開關120設置有電壓檢測裝置121，電壓檢測裝置121接至usbtype-c接口110的sbu1引腳和sbu2引腳。
usbtype-c接口110的sbu1引腳和sbu2引腳分別用於連接待連接設備hdmi接口的sda引腳和scl引腳，或者，分別用於連接待連接設備的displayport接口的aux_p引腳和aux_n引腳，或者，在連接待連接設備的usb接口時懸空。具體的連接線路，可參考圖2所示的本發明接口電路與待連接設備的連接線路示意圖，其中，待連接設備的hdmi接口、displayport接口和usb接口均為usbtype-c形式的接口，但是該usbtype-c形式的接口中傳輸的分別為hdmi信號、displayport信號和usb信號。
在usbtype-c接口110連接待連接設備後，電壓檢測裝置121獲取usbtype-c接口110的sbu1引腳和sbu2引腳上的電壓值，通過電壓值確定待連接設備要傳輸的信號類型。
usbtype-c接口110與待連接設備連接後，其sbu1引腳和sbu2引腳上的電壓值會產生變換，具體如下：
由於hdmi協議中規定，系統供電為5v，所以sda引腳和scl引腳需要上拉到5v，因此，若檢測到sbu1引腳和sbu2引腳的電壓值為5v，則可以確定待連接設備要傳輸的信號為hdmi信號；
由於displayport協議中規定，dp_pwr為3.3v，所以aux_p引腳和aux_n引腳為3.3v，因此，若檢測到sbu1引腳和sbu2引腳的電壓值為3.3v，則可以確定待連接設備要傳輸的信號為信號displayport信號；
由於傳輸usb信號時，sbu1引腳和sbu2引腳懸空，因此，若檢測到sbu1引腳和sbu2引腳的電壓值為0v，則可以確定待連接設備要傳輸的信號為信號usb信號。
據此，通過一次電壓檢測，就可判斷出本次連接要傳輸的信號類型，而後，信號切換開關120就將相應的信號端與usbtype-c接口110之間的傳輸通道導通，實現相應信號的傳輸，由於不會出現不同類型的信號通道串接的情況，也就不會導致電壓不匹配，造成接口或設備燒毀。
實施例2
圖3為本發明接口電路另一個實施例的結構示意圖，該實施例2的接口電路包括usbtype-c接口310、信號切換開關320、usb信號端330、hdmi信號端340和displayport信號端350，usbtype-c接口310、usb信號端330、hdmi信號端340和displayport信號端350分別與信號切換開關320連接。
其中，與實施例1不同之處在於，該接口電路還包括接口晶片360，接口晶片360用於檢測要傳輸的信號是否是usb信號，在接口晶片360檢測到要傳輸的信號不是usb信號後，再通過信號切換開關330檢測要傳輸的信號是hdmi信號還是displayport信號。
具體地，參考圖3，接口晶片360連接usbtype-c接口310的cc1引腳和cc2引腳，該接口晶片360可以為本領域技術人員熟知的cc邏輯檢測與控制晶片，能夠實現usb連接的檢測和管理，在此不再贅述。
信號切換開關320設置有電壓檢測裝置321，電壓檢測裝置321接至usbtype-c接口310的sbu1引腳和sbu2引腳。
usbtype-c接口310的sbu1引腳和sbu2引腳分別用於連接待連接設備hdmi接口的sda引腳和scl引腳，或者，分別用於連接待連接設備的displayport接口的aux_p引腳和aux_n引腳。
在usbtype-c接口310連接待連接設備後，接口晶片360通過cc1引腳和cc2引腳獲取待連接設備的配置信息，檢測待連接設備是否要傳輸usb信號；若否，則電壓檢測裝置321獲取usbtype-c接口310的sbu1引腳和sbu2引腳上的電壓值，通過電壓值確定待連接設備要傳輸的信號是hdmi信號還是displayport信號。
據此，通過接口晶片360和信號切換開關320的兩次判斷，即可確定出要傳輸的信號類型。
在上述實施例1和實施例2中，電壓檢測裝置121和電壓檢測裝置321為模數轉換器，例如對應一個usbtype-c接口設置兩個模數轉換器，分別接至的sbu1引腳和sbu2引腳。
在上述實施例1和實施例2中，信號切換開關120和信號切換開關320控制信號切換時，建立的信號傳輸通道相同，參考圖4所示連接關係示意圖，在此以實施例1為例，具體為：
信號切換開關120檢測到待連接設備要傳輸usb信號時，將usb信號端130的tx2+/tx2-、rx2+/rx2-、rx1+/rx1-和tx1+/tx1-四條通道分別與usbtype-c接口110的rx2+/rx2-、tx2+/tx2-、tx1+/tx1-和rx1+/rx1-四條通道對應相連；
信號切換開關120檢測到待連接設備要傳輸hdmi信號時，將hdmi信號端140的tx1+/tx1-、tx0+/tx0-、clk+/clk-和tx2+/tx2-四條通道分別與usbtype-c接口110的rx2+/rx2-、tx2+/tx2-、tx1+/tx1-和rx1+/rx1-四條通道對應相連；
信號切換開關120檢測到待連接設備要傳輸displayport信號時，將displayport信號端150的ml0+/ml0-、ml1+/ml1-、ml2+/ml2-和ml3+/ml3-四條通道分別與usbtype-c接口110的rx2+/rx2-、tx2+/tx2-、tx1+/tx1-和rx1+/rx1-四條通道對應相連。
實施例3
本發明還公開了一種信號傳輸設備，該信號傳輸設備上設置有如上任一實施例所示的接口電路，該信號傳輸設備通過接口電路與待連接設備連接，實現usb信號、hdmi信號或displayport信號的兼容傳輸。該信號傳輸設備可以為與頭戴設備配合的輸出設備，該輸出設備通過上述公開的接口電路，就可以分別用於連接傳輸hdmi信號的頭戴設備和傳輸displayport信號的頭戴設備，提高了該輸出設備的適配性，也節省了接口數量。
實施例4
本發明還公開了一種信號傳輸方法，圖5為該信號傳輸方法一個實施例的流程示意圖，該方法包括：
步驟s510：設置usbtype-c接口、usb信號端、hdmi信號端和displayport信號端。
步驟s520：通過usbtype-c接口連接待連接設備。
步驟s530：連接後，檢測待連接設備要傳輸的信號類型，根據檢測結果，將usb信號端、hdmi信號端和displayport信號端中的一個與usbtype-c接口連通，通過usbtype-c接口與待連接設備傳輸usb信號、hdmi信號或displayport信號。
優選地，檢測待連接設備要傳輸的信號類型，具體包括：
將usbtype-c接口的sbu1引腳和sbu2引腳分別連接待連接設備的hdmi接口的sda引腳和scl引腳，或者，分別連接待連接設備的displayport接口的aux_p引腳和aux_n引腳，或者，在連接待連接設備的usb接口時懸空；獲取usbtype-c接口的sbu1引腳和sbu2引腳上的電壓值，通過電壓值確定待連接設備要傳輸的信號類型。
優選地，檢測待連接設備要傳輸的信號類型，具體包括：
將usbtype-c接口的sbu1引腳和sbu2引腳分別連接待連接設備的hdmi接口的sda引腳和scl引腳，或者，分別連接待連接設備的displayport接口的aux_p引腳和aux_n引腳；從usbtype-c接口的cc1引腳和cc2引腳獲取待連接設備的配置信息，檢測待連接設備是否要傳輸usb信號；若否，則進一步獲取usbtype-c接口的sbu1引腳和sbu2引腳上的電壓值，通過電壓值確定待連接設備要傳輸的信號是hdmi信號還是displayport信號。
優選地，根據檢測結果，將usb信號端、hdmi信號端和displayport信號端中的一個與usbtype-c接口連通，具體包括：
檢測到待連接設備要傳輸usb信號時，將usb信號端的tx2+/tx2-、rx2+/rx2-、rx1+/rx1-和tx1+/tx1-四條通道分別與usbtype-c接口的rx2+/rx2-、tx2+/tx2-、tx1+/tx1-和rx1+/rx1-四條通道對應相連；檢測到待連接設備要傳輸hdmi信號時，將hdmi信號端的tx1+/tx1-、tx0+/tx0-、clk+/clk-和tx2+/tx2-四條通道分別與usbtype-c接口的rx2+/rx2-、tx2+/tx2-、tx1+/tx1-和rx1+/rx1-四條通道對應相連；檢測到待連接設備要傳輸displayport信號時，將displayport信號端的ml0+/ml0-、ml1+/ml1-、ml2+/ml2-和ml3+/ml3-四條通道分別與usbtype-c接口的rx2+/rx2-、tx2+/tx2-、tx1+/tx1-和rx1+/rx1-四條通道對應相連。
上述方法與前述接口電路的方案對應相同，因此同樣能達到節省接口數量、利於設備的小型化、提高適配性、以及避免直接兼容造成電壓不匹配問題的技術效果。
以上所述，僅為本發明的具體實施方式，在本發明的上述教導下，本領域技術人員可以在上述實施例的基礎上進行其他的改進或變形。本領域技術人員應該明白，上述的具體描述只是更好的解釋本發明的目的，本發明的保護範圍應以權利要求的保護範圍為準。