CN101282413A - Hdmi串口通信电路 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种HDMI串口通信电路，通过HDMI接口实现了外部设备与具有HDMI接口的电子设备之间的串口通信，具体的，本发明提供了一种HDMI串口通信电路，所述HDMI串口通信电路包括串行接口、串口驱动电路和HDMI接口，所述串行接口和HDMI接口都用于接收和发送串行数据信号，所述串口驱动电路用于将所述串行接口接收到的数据转换为所述HDMI接口能够识别的数据，同时将所述HDMI接口接收到的数据转换为所述串行接口能够识别的数据。本发明的HDMI串口通信电路充分利用了HDMI接口本身的管脚，实现了外部设备与具有HDMI接口的电子设备之间的串口通信，省去了串口通信接口和相关的电路，降低了电子设备的成本，减小了电子设备的体积。

Description

HDMI串口通信电路
技术领域
本发明涉及一种通信电路，更具体的涉及一种使用HDMI接口进行串口通信的电路。
背景技术
随着数字视频技术的不断发展，机顶盒等视频产品越来越普及。机顶盒的全称叫做“数字电视机顶盒”，英文缩写“STB”(Set-Top Box)。它是一种将数字电视信号转换成模拟信号的变换设备，它把经过数字化压缩的图像和声音信号解码还原成模拟信号送入普通的电视机。
数字电视机顶盒是一种将数字电视信号转换成模拟信号的变换设备，它对经过数字化压缩的图像和声音信号进行解码还原，产生模拟的视频和声音信号，通过电视显示器和音响设备给观众提供高质量的电视节目。目前的数字电视机顶盒已成为一种嵌入式计算设备，具有完善的实时操作系统，提供强大的CPU计算能力，用来协调控制机顶盒各部分硬件设施，并提供易操作的图形用户界面，如增强型电视的电子节目指南，给用户提供图文并茂的节目介绍和背景资料。同时，机顶盒具有“傻瓜计算机”能力，这样通过内部软件功能和对网络稍加进行双向改造，很容易实现如因特网浏览、视频点播、家庭电子商务、电话通信等多种服务，可谓一网打天下。
然而在数字电视机顶盒的研发生产过程中，通过串口进行UART通信在数字机顶盒上应用较多，但其主要作用是调试软件和程序升级，用户一般情况下并不使用。UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)是通用异步收发器(异步串行通信口)的英文缩写，它包括了RS232、RS499、RS423、RS422和RS485等接口标准规范和总线标准规范，即UART是异步串行通信口的总称。而RS232、RS499、RS423、RS422和RS485等，是对应各种异步串行通信口的接口标准和总线标准，它规定了通信口的电气特性、传输速率、连接特性和接口的机械特性等内容。
由于目前的串口通信大多数使用RS232接口，因此，在数字电视机顶盒的研发过程中，一般都要在PCB板上焊接RS232接口，以供研发人员进行测试等等操作，PCB板上也相应的具有RS232接口相关的一些电路，以实现UART串口通信。由于用于一般都不会使用RS232端子，因此在数字电视机顶盒产品批量生产之后，RS232端子和相关的电子元器件就不会焊接在数字电视机顶盒的PCB板上，用以降低成本。但是这样的做法仍然存在一些缺陷，由于在研发的过程中，RS232端子及其相关的电路占用了一定的空间，无形中增加了PCB板面积，同时也增大了数字电视机顶盒的尺寸。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种HDMI串口通信电路，通过HDMI接口实现了在外部电脑等设备与数字电视机顶盒之间的通信，避免了上述问题。
具体的，本发明提供了一种HDMI串口通信电路，所述HDMI串口通信电路包括串行接口、串口驱动电路和HDMI接口，所述串行接口和HDMI接口都用于接收和发送串行数据信号，所述串口驱动电路用于将所述串行接口接收到的数据转换为所述HDMI接口能够识别的数据，同时将所述HDMI接口接收到的数据转换为所述串行接口能够识别的数据。
所述述串行接口为RS232接口。所述串口驱动电路为RS232接口驱动电路，所述RS232接口驱动电路包括RS232驱动芯片。
所述RS232接口的RX、TX、RTS、CTS各个管脚分别连接所述RS232驱动芯片的相应管脚，所述RS232驱动芯片的RXD和TXD管脚分别连接HDMI接口123的SCL和SDA管脚。
所述HDMI接口的SCL和SDA管脚组成I2C总线。所述HDMI接口的SCL和SDA管脚组成UART接口。
所述HDMI接口可以为A型HDMI接口。所述A型HDMI接口为公口。
所述HDMI接口可以为B型HDMI接口。所述B型HDMI接口为公口。
本发明的HDMI串口通信电路充分利用了HDMI接口本身的管脚，实现了外部设备与具有HDMI接口的电子设备之间的串口通信，省去了串口通信接口和相关的电路，降低了电子设备的成本，减小了电子设备的体积。
附图说明
图1所示为一个电脑与数字电视机顶盒之间进行通信的示意图。
图2所示为一个A型HDMI接口的示意图。
图3所示为本发明的HDMI串口通信电路的实施例的示意图。
图4所示为本发明的HDMI串口通信电路的实施例的电路图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，并使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面以数字电视机顶盒为例，结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1所示为一个电脑与数字电视机顶盒之间进行通信的示意图。一般情况下，数字电视机顶盒100需要具有一个RS232接口，电脑110通过电缆与数字电视机顶盒100的RS232接口连接，实现电脑110与数字电视机顶盒100之间的通信。由于RS232接口一般只用于调试软件和软件升级，对于一般的用户来说，都不会用到RS232接口，只有在数字电视机顶盒100出现问题或者需要软件升级的时候，才会由专业人员使用。因此，如果数字电视机顶盒100具有RS232接口，无疑是一种资源的浪费，而如果不具有RS232接口，在数字电视机顶盒100出现问题时又比较难以处理。
和RS232接口不同，随着数字电视技术的不断发展，HDMI接口已经越来越普及。作为最新一代的数字接口，HDMI已经广泛应用于各种数码产品上，不管是平板电视、机顶盒、DVD碟机、高清播放机，还是投影仪、数码摄像机、液晶显示器，以及蓝光DVD和HD DVD，都少不了HDMI数字信号接口的身影。
HDMI的英文全称是“High Definition Multimedia”，中文的意思是高清晰度多媒体接口。HDMI接口可以提供高达5Gbps的数据传输带宽，可以传送无压缩的音频信号及高分辨率视频信号。同时无需在信号传送前进行数/模或者模/数转换，可以保证最高质量的影音信号传送。应用HDMI的好处是：只需要一条HDMI线，便可以同时传送影音信号，而不像现在需要多条线材来连接；同时，由于无需进行数/模或者模/数转换，能取得更高的音频和视频传输质量。对消费者而言，HDMI技术不仅能提供清晰的画质，而且由于音频/视频采用同一电缆，大大简化了家庭影院系统的安装。
HDMI是首个支持在单线缆上传输，不经过压缩的全数字高清晰度、多声道音频和智能格式与控制命令数据的数字接口。HDMI接口由Silicon Image美国晶像公司倡导，联合索尼、日立、松下、飞利浦、汤姆逊、东芝等八家著名的消费类电子制造商联合成立的工作组共同开发的。HDMI最早的接口规范HDMI1.0于2002年12月公布，目前的最高版本是HDMI1.3规范。
HDMI接口有两种类型，一种是有19个针脚的A型，另一种是带有29针脚的B型。B型的接口比A型的接口体积更大，它可以支持双路连接。这就意味着采用B型接口时数据传输量将会双倍提升。
表1所示为一个A型HDMI接口的管脚定义列表：
表1A型HDMI接口
  针脚   信号类型定义
  1   TMDS数据2+
  2   TMDS数据2屏蔽线
  3   TMDS数据2
  4   TMDS数据1+
  5   TMDS数据1屏蔽线
  6   TMDS数据1-
  7   TMDS数据0+
  8   TMDS数据0屏蔽线
  9   TMDS数据0-
  10   TMDS时钟信号+
  11   TMDS时钟信号屏蔽线
  12   TMDS时钟信号-
  13   CEC
  14   保留针脚(如探测设备是否正在运行)
  15   SCL
  16   SDA
  17   DDC/CEC接地
  18   +5V
  19   热插拔监测
从表1可以看出，A型HDMI接口的15脚和16脚分别为SCL和SDA脚，SCL是时钟，SDA是串行数据线，表明可以使用A型HDMI接口的15脚和16脚进行串口通信。
表2所示为一个A型HDMI接口的管脚定义列表：
表2B型HDMI接口
  针脚   Signal
  1   TMDS数据2+
  2   TMDS数据2屏蔽线
  3   TMDS数据2-
  4   TMDS数据1+
  5   TMDS数据1屏蔽线
  6   TMDS数据1-
  7   TMDS数据0+
  8   TMDS数据0屏蔽线
  9   TMDS数据0-
  10   TMDS时钟信号+
  11   TMDS时钟信号屏蔽线
  12   TMDS时钟信号-
  13   TMDS数据5+
  14   TMDS数据5屏蔽线
  15   TMDS数据5-
  16   TMDS数据4+
  17   TMDS数据4屏蔽线
  18   TMDS数据4-
  19   TMDS数据3+
  20   TMDS数据3屏蔽线
  21   TMDS数据3-
  22   CEC
  23   保留针脚(如探测设备是否正在运行)
  24   保留针脚(如探测设备是否正在运行)
  25   SCL
  26   SDA
  27   DDC/CEC接地
  28   +5V
  29   热插拔监测
从表2可以看出，B型HDMI接口的25脚和26脚分别为SCL和SDA脚，SCL是时钟，SDA是串行数据线，表明可以使用B型HDMI接口的25脚和26脚也进行串口通信。
下面以A型HDMI接口为例对本发明的HDMI串口通信电路进行说明。
图2所示为一个A型HDMI接口的示意图。如图所示，A型HDMI接口具有19个管脚，其具体定义参见表1。
图3所示为本发明的HDMI串口通信电路的实施例的示意图。如图所示，本实施例的HDMI串口通信电路包括一个转接板120，转接板120分别连接电脑110和机顶盒100。转接板120具有一个串型接口121、串口驱动电路122和HDMI接口123。在需要电脑110与机顶盒100进行通信时，转接板120的串行接口121连接电脑110的串行接口，转接板120的HDMI接口123连接机顶盒100的HDMI接口。电脑110和机顶盒100通过转接板120即可实现相互之间的通信。
具体的，串行接口121可以是一个RS232接口，也可以是RS499、RS423、RS422和RS485等等串行接口中的一种。考虑到成本的通用性，本实施例的串行接口121为一个RS232接口，这一接口和电脑上通用的COM接口类型一致，可以方便用户的使用。
串口驱动电路122根据串行接口121的不同而有所不同，本实施例的串口驱动电路122为一个RS232驱动电路，实现RS232接口的RX和TX信号与I2C信号之间的转换。
HDMI接口123为一个标准的HDMI接口，由于机顶盒100上一般都是HDMI接口的母口，转接板120上面的HDMI接口123最好是公口，这样，转接板120就可以直接与机顶盒100通过HDMI接口相连接。如果转接板120上面的HDMI接口123也是公口，则需要一根电缆互相连接。
图4所示为本发明的HDMI串口通信电路的实施例的电路图。如图所示，串行接口121为一个RS232接口，串口驱动电路122包括一个驱动芯片，RS232接口的RX、TX、RTS、CTS各个管脚分别连接驱动芯片的相应管脚，而驱动芯片的RXD和TXD管脚分别连接HDMI接口123的SCL和SDA管脚。
这样，在需要电脑110与机顶盒100进行通信时，通过将电脑110的RS232接口与本实施例的转接板相连，就可以通过RS232驱动电路连接机顶盒100的HDMI接口。电脑串口的信号经过转接板120的RS232驱动电路与HDMI端子上的I2C进行通信，HDMI上的I2C连接到机顶盒的主芯片相应引脚。当进行这样的通信时，主芯片把相应的I2C引脚设置成UART方式，就可以实现UART方式的通信了。
本发明的HDMI串口通信电路充分利用了HDMI接口本身的管脚，实现了外部设备与具有HDMI接口的电子设备之间的串口通信，省去了串口通信接口和相关的电路，降低了电子设备的成本，减小了电子设备的体积。
当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1、一种HDMI串口通信电路，其特征在于：所述HDMI串口通信电路包括串行接口、串口驱动电路和HDMI接口，所述串行接口和HDMI接口都用于接收和发送串行数据信号，所述串口驱动电路用于将所述串行接口接收到的数据转换为所述HDMI接口能够识别的数据，同时将所述HDMI接口接收到的数据转换为所述串行接口能够识别的数据。
2、根据权利要求1所述的HDMI串口通信电路，其特征在于：所述串行接口为RS232接口。
3、根据权利要求2所述的HDMI串口通信电路，其特征在于：所述串口驱动电路为RS232接口驱动电路，所述RS232接口驱动电路包括RS232驱动芯片。
4、根据权利要求3所述的HDMI串口通信电路，其特征在于：所述RS232接口的RX、TX、RTS、CTS各个管脚分别连接所述RS232驱动芯片的相应管脚，所述RS232驱动芯片的RXD和TXD管脚分别连接HDMI接口123的SCL和SDA管脚。
5、根据权利要求4所述的HDMI串口通信电路，其特征在于：所述HDMI接口的SCL和SDA管脚组成I2C总线。
6、根据权利要求5所述的HDMI串口通信电路，其特征在于：所述HDMI接口的SCL和SDA管脚组成UART接口。
7、根据权利要求1-6任一所述的HDMI串口通信电路，其特征在于：所述HDMI接口为A型HDMI接口。
8、根据权利要求7所述的HDMI串口通信电路，其特征在于：所述A型HDMI接口为公口。
9、根据权利要求1-6任一所述的HDMI串口通信电路，其特征在于：所述HDMI接口为B型HDMI接口。
10、根据权利要求9所述的HDMI串口通信电路，其特征在于：所述B型HDMI接口为公口。
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