CN102572352A - Hdmi复用方法、hdmi、以及带有hdmi的设备 - Google Patents

Hdmi复用方法、hdmi、以及带有hdmi的设备 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种HDMI复用方法、HDMI、以及带有HDMI的设备。该方法包括:从HDMI的信号通道的管脚中选择一个或多个管脚;根据复用功能对一个或多个管脚中的预留管脚直接进行功能设置,和/或通过复用的方式对一个或多个管脚中的非预留管脚进行功能设置;在预定的复用管脚上设置开关,并通过控制开关对复用管脚的功能进行切换。借助于本发明的技术方案,能够实现终端HDMI在非高清晰电视应用的时通过接入关联的外接附件设备进行相关功能的应用。

Description

HDMI复用方法、HDMI、以及带有HDMI的设备

技术领域

[0001] 本发明涉及移动通讯领域,特别是涉及一种高清晰多媒体接口(High DefinitionMultimedia Interface,简称为HDMI)复用方法、HDMI、以及带有HDMI的设备。

背景技术

[0002] 在现有技术中,高清晰多媒体接口(High Definition Multimedia hterface,简称为HDMI)被基于第三代移动通信(Third Generation,简称为3G)、以及长期演进(LongTime Evolution,简称为LTE)系统的智能终端广泛使用,并且,对于LTE智能终端来说HDMI趋向于标准配置。HDMI在传输的过程中使电视不需要进行解压缩处理,可以将信号原封不动的传输给高清晰电视并播放出来,此外,HDMI还支持多种格式的信号,并且信号质量不受任何损耗。

[0003] 目前,移动终端的HDMI装置有两种存在形式:一种是HDMI连接器,一种是兼容5脚通用串行总线(Universal Serial Bus,简称为USB)接口的以高清晰移动链接(MobileHigh-definition Link,简称为MHL)接口形式存在的HDMI连接器,移动终端HDMI信号经过MHL接口输出后,外部需要加装适配器再转换为HDMI信号并传输给高清晰电视实现视频播放。第一种形式的HDMI连接器使用时不需要外部增加适配器,且由于提供至少19个管脚,并独立于USB 口,因此为软硬件兼容在音频、数据、调试等方面的应用提供可能。以下对第一种形式的HDMI连接器进行具体说明:

[0004] HDMI连接器型号有五种:A、C、D、E型四种型号的管脚(pin) —共19个,B型的管脚四个。目前移动终端基本使用D型管脚,D型管脚与常见C型管脚虽都是0. 4mm的管脚间距,但D型管脚尺寸更小、信号脚双层结构高频通信更加严谨。D型管脚的管脚定义完全覆盖A、C型的管脚定义,但是信号排列序号不一致。图1是现有技术中HDMI D型连接器结构以及管脚信号定义的示意图,如图1所示,移动终端使用的HDMI D型连接器结构以及管脚(Pin)信号定义(signal assignment)可以分为四类:

[0005] 第一类:3脚〜14脚一共12个管脚用来传输视频信号和音频信号。这12个管脚分成4个通道,除了 4对差分信号(TMDS_Data 0+/"〜TMDS_Data 2+/-、三对数据信号、和TMDS Clk+/-—对时钟信号外,还有4个屏蔽地(Shield)信号),上述统称为最小化传输差分信号(Transition Minimized Differential Signaling,简称为 TMDS)。

[0006] 第二类:15脚、16脚、17脚和18脚4个管脚用来做控制用途。其中,17脚、18脚分别为显示数据通道(Display Data Channel,简称为DDC)串行时钟输入(SCL)、DDC数据(SDA)信号,用于处理有关内容保护和电视清晰度的数据传送;15脚为消费性电子控制(Consumer Electronics Control,简称为CEC)信号,可使得一个遥控器控制所有支持HDMI的数字产品;16脚为屏蔽地。

[0007] 第三类:1脚和2脚。1脚为热插拔检测(Hot Plug Detection,简称为HPD),启动HDMI的汇点(发射器,例如,数字电视或投影仪)与移动设备之间的连接;2脚为保留用途的管脚(Utility)。HDMI 1. 4规范修订这两个管脚可以用于以太网音频回传Ethernetand Audio return Channel,简称为HEAC)差分对。目前仍是以HPD应用为主。

[0008] 第四类:19脚,+5V电源(Power)管脚。

[0009] 移动终端HDMI接口直接外露于整机结构壳,通过上述这些管脚,连接到高清晰电视后,就可使得手机中各种媒体格式的视频信息不经任何编解码动作在电视上播放。具有HDMI接口的移动终端,USB接口仍然是存在的,用以处理通常的软件下载、充电和外存读取等功能。但是HDMI接口存在较多管脚资源,很多时候用户并不使用这个接口去连接电视,所以这个接口完全可以进行兼容性的功能扩展。

发明内容

[0010] 本发明提供一种HDMI复用方法、HDMI、以及带有HDMI的设备,以解决现有技术中HDMI接口不能够扩展功能导致功能单一的问题。

[0011] 本发明提供一种HDMI复用方法,包括:

[0012] 从HDMI的信号通道的管脚中选择一个或多个管脚;

[0013] 根据复用功能对一个或多个管脚中的预留管脚直接进行功能设置,和/或对一个或多个管脚中的非预留管脚通过复用的方式进行功能设置;

[0014] 在预定的复用管脚上设置开关,并通过控制开关对复用管脚的功能进行切换。

[0015] 本发明还提供了一种HDMI,包括:

[0016] 选择模块,用于从HDMI的信号通道的管脚中选择一个或多个管脚;

[0017] 设置模块,用于根据复用功能对一个或多个管脚中的预留管脚直接进行功能设置,和/或通过复用的方式对一个或多个管脚中的非预留管脚进行功能设置;

[0018] 切换模块,用于在预定的复用管脚上设置开关,并通过控制开关对复用管脚的功能进行切换。

[0019] 本发明还提供了一种带有高清晰多媒体接口 HDMI的设备,该HDMI设备设置有与上述HDMI相对应的HDMI。

[0020] 本发明有益效果如下:

[0021] 通过对HDMI的管脚进行复用,并控制管脚上的开关对管脚功能进行切换,解决了现有技术中HDMI接口不能够扩展功能导致功能单一的问题,能够实现终端HDMI在非高清晰电视应用时通过接入关联的外接附件设备进行相关功能的应用。

附图说明

[0022] 图1是现有技术中HDMI D型连接器结构以及管脚信号定义的示意图;

[0023] 图2是本发明实施例的HDMI复用方法的流程图;

[0024] 图3是本发明实施例的移动终端HDMI兼容耳机功能的硬件实现示意图;

[0025] 图4是本发明实施例的单刀双掷模拟开关进行18号管脚信号通道复用的示意图;

[0026] 图5是本发明实施例的移动终端第二耳机接口处理的流程图;

[0027] 图6是本发明实施例的移动终端HDMI兼容FM功能的硬件实现示意图;

[0028] 图7是本发明实施例的移动终端HDMI兼容USB功能的硬件实现示意图;

[0029] 图8是本发明实施例的17号管脚和19号管脚的双模模拟开关的示意图;

7[0030] 图9是本发明实施例的HDMI连接器兼容USB功能的控制流程图;

[0031] 图10是本发明实施例的移动终端HDMI兼容软件调试功能的硬件实现示意图;

[0032] 图11是本发明实施例的HDMI的结构示意图。

具体实施方式

[0033] 用户在使用具有HDMI接口的移动终端时,相当多的情景下是不使用HDMI连接高清晰电视的,因此这个独立于USB接口的直接外露于整机结构壳的HDMI从应用角度完全可以进行功能复用方面的扩展,不仅如此,这些扩展还可以相应扩展出关联的外接附件设备。因此,为了解决现有技术中HDMI接口不能够扩展功能而导致功能单一的问题,本发明提供了一种HDMI复用方法、HDMI、以及带有HDMI的设备,以下结合附图以及实施例,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,并不限定本发明。

[0034] 方法实施例

[0035] 根据本发明的实施例,提供了一种HDMI复用方法,图2是本发明实施例的HDMI复用方法的流程图,如图2所示,根据本发明实施例的HDMI复用方法包括如下处理:

[0036] 步骤201,从HDMI的信号通道的管脚中选择一个或多个管脚;

[0037] 其中,选择的一个或多个管脚可以包括预留管脚(S卩,保留用途的管脚)和/或非预留管脚(即,已经配置好用途的管脚),并且,选择的管脚以及管脚的个数可以根据复用功能的需要确定。

[0038] 步骤202,根据复用功能对一个或多个管脚中的预留管脚直接进行功能设置,和/或,通过复用的方式对一个或多个管脚中的非预留管脚进行功能设置;

[0039] 也就是说,对于预留管脚,可以直接对其进行功能设置,对于非预留管脚,需要通过复用的方式进行功能设置。

[0040] 其中,复用功能至少包括以下之一:耳机功能、调频收音机(FrequencyModulation,简称为FM)功能、通用串行总线(Universal Serial BUS,简称为USB)接口功能、软件调试功能。以移动终端为例,移动终端HDMI通过软硬件兼容能够进行音频、数据、调试等功能的复用。

[0041] 需要说明的是,上述复用功能可以同时复用于HDMI的硬件。例如,在HDMI插入耳机时,可以使用同时复用于HDMI的耳机功能和FM功能;在HDMI插入USB设备时,可以使用复用于HDMI的USB接口功能,进行USB的数据传输;在终端存在有效电源进行供电,且在系统不开机时,连接调试信号后可以通过HDMI进行终端的软件调试。在实际应用中,也可以选择单独选择任一种复用功能对HDMI进行复用。

[0042] 步骤202中,在复用功能为耳机功能的情况下,需要根据复用功能将选择的多个管脚分别设置或复用为左声道、右声道、以及地连接,并在设置左声道或者右声道的管脚上设置耳机电平检测电路。

[0043] 在复用功能为FM功能的情况下,需要根据复用功能将选择的多个管脚分别设置或复用为左声道、右声道、以及FM天线通路,在设置左声道和右声道的管脚上串联电感隔离干扰电路。

[0044] 在复用功能为USB接口功能的情况下,需要根据复用功能将选择的多个管脚分别设置或复用为供电电源、正差分信号线D+、负差分信号线D_、USB身份标识、以及地连接。

[0045] 在复用功能为软件调试功能的情况下,需要根据复用功能将选择的多个管脚分别设置或复用为数据输入、数据输出、时钟、模式选择、测试时钟返回、测试系统复位、目标系统复位、电源保持、软件调试信息的串口打印、信号调试、以及电源。

[0046] 步骤203,在预定的复用管脚上设置开关,并通过控制开关对复用管脚的功能进行切换。

[0047] 在实际应用中,在复用管脚上设置的开关包括:模拟开关、功率开关。一般在复用为电源的管脚上,需要通过功率开关进行控制,其他复用管脚通过模拟开关进行控制。此外,需要说明的是,预留管脚由于之前未设置功能,从而不需要进行功能切换,因此,预留管脚不需要设置开关。

[0048] 在步骤203中,在复用功能为耳机功能的情况下,需要在复用为左声道、右声道、或者地连接的管脚上设置模拟开关;在通过对耳机电平检测电路的检测确定HDMI接口耳机插入的情况下,控制相应复用管脚上的模拟开关将相应的复用管脚切换为耳机功能。

[0049] 在复用功能为FM功能的情况下,需要在复用为左声道、右声道、以及FM天线通路的管脚上设置模拟开关;在确定HDMI接口耳机插入且用户调用FM功能的情况下,控制相应复用管脚上的模拟开关将相应的复用管脚切换为FM功能。

[0050] 在复用功能为USB接口功能的情况下,需要在复用为D+和D-的管脚上设置控制两个管脚同时切换的双模拟开关,在复用为供电电源的管脚上设置功率开关,在复用为USB身份标识、以及地连接的管脚上设置模拟开关;在通过对D+或D-的电平进行检测确定插入HDMI接口 USB设备的情况下,通过控制相应复用管脚上的双模拟开关、以及模拟开关将相应的复用管脚切换为USB接口功能。

[0051] 在复用功能为软件调试功能的情况下,需要在复用为数据输入、数据输出、时钟、模式选择、测试时钟返回、测试系统复位、目标系统复位、电源保持、软件调试信息的串口打印、信号调试的管脚上设置模拟开关,在复用为电源的管脚上设置功率开关;在终端硬件存在有效电源供电且系统不开机的状态下,通过控制相应复用管脚上的模拟开关、以及功率开关将相应的复用管脚切换为软件调试功能。

[0052] 在终端通过普通耳机接口连接第一耳机、并且通过HDMI连接第二耳机的情况下,通过以下步骤对第一耳机和第二耳机进行控制:1、通过对耳机电平检测电路的检测确定第二耳机的状态;2、如果确定第二耳机的状态为插入,则通过相应管脚上的模拟开关将HDMI切换为耳机功能,并提示用户是否使用第二耳机,在用户确定使用第二耳机的情况下,接通第二耳机,否则,提示用户拔出第二耳机;3、如果确定HDMI耳机的状态为拔出,则通过相应管脚上的模拟开关将HDMI切换为HDMI功能。

[0053] 在终端通过普通USB接口连接第一 USB设备,并且通过HDMI连接第二 USB设备的情况下,通过以下步骤对第一 USB设备和第二 USB设备进行控制:1、通过对D+或D-的电平进行检测确定第二 USB设备的状态;2、如果第二 USB设备的状态为插入,则通过相应管脚上的模拟开关将HDMI切换为USB功能,并提示用户选择第二 USB设备的具体应用,根据用户选择的具体应用与第二 USB设备进行交互,其中,第二 USB设备的具体应用与第一 USB设备当前使用的具体应用不相同;3、如果第二 USB设备的状态为拔出,则通过相应管脚上的模拟开关将HDMI切换为HDMI功能。[0054] 下面分别对移动终端的HDMI通过软硬件兼容实现耳机功能、FM功能、USB功能、软件调试功能(JTAG调试以及串口打印调试)、以及上述若干功能组合的功能复用进行详细说明。

[0055] 实例1,移动终端HDMI通过软硬件兼容方式实现对耳机功能的扩展。

[0056] 场景1,移动终端在设计时没有给出2. 5mm或3. 5mm机械式的耳机插座或其他耳机接口,可以用HDMI实现外接耳机功能,相应需要外接HDMI形式的耳机附件;

[0057] 场景2,移动终端已经具有机械式耳机插座或其他耳机接口,通过HDMI再另外外接一个耳机供特殊人群或特殊情况下使用,例如:第一耳机通过机械式耳机接口插入移动终端,供正常人使用,第二耳机通过HDMI插入移动终端,供听力较弱者使用;或者,第一耳机是普通耳机,第二耳机是线控耳机等。

[0058] 图3是本发明实施例的移动终端HDMI兼容耳机功能的硬件实现示意图,如图3所示,从HDMI的众多信号通道的管脚中选取四个管脚使用或复用于普通耳机或者选择更多管脚复用于线控耳机,本实例以普通耳机为例进行说明。

[0059] 如图3所示,选取HDMI的保留用途的2号管脚引作为左声道,17号管脚复用作为右声道,18号管脚复用作为麦克(MIC)通道,2号管脚需要外加耳机电平检测电路,另外再选择16号管脚进行地连接(图3中未示出)。其中,管脚复用采用模拟开关。

[0060] 图4是本发明实施例的单刀双掷模拟开关进行18号管脚信号通道复用的示意图。如图4所示,模拟开关的控制是主芯片的通用目的输入输出(General Purpose input/output,简称为GPI0)通过电平控制实现的。缺省电平为HDMI功能,非缺省电平用于耳机功能。GPIO的控制电平由系统对耳机左声道电平的检测来触发。

[0061] 由于模拟开关切换的HDMI信号速率很高,所以模拟开关的性能要能够保证,主要的性能指标包括:带宽、导通电阻、关断隔离系数、切换速率、位与位间的传输时滞、串扰系数等,上述性能指标需要满足要求。另外,模拟开关本身不会改变信号电平,如果存在调试信号和系统电平不匹配的问题,只需要另外增加电平转换器即可。

[0062] 在本实例中,除了 2号管脚,也可以用其他管脚进行耳机左声道复用,例如,1号管脚等,如果使用1号管脚进行耳机左声道复用,则需要增加模拟开关,且添加的电平检测电路需要避免影响HDMI正常使用时的功能。从硬件兼容角度,需要同时满足HDMI和音频通道走线关于包地、线宽乃至走线阻抗要求。

[0063] 在上述HDMI兼容耳机功能的情况下,移动终端厂商需要提供HDMI接口耳机附件进行适配。

[0064] 耳机和高清晰电视需要各自和移动终端之间在HDMI连接器处连接时,如图3所示,虚线和实线用于表示两者不能同时使用,是互斥的,用户缺省使用状态可以为高清晰电视。

[0065] 如果移动终端HDMI是系统唯一的耳机接口,即移动终端未留出机械式耳机插座或其他耳机接口,对耳机插拔的响应和音频输出可以按照常规处理。如果HDMI是移动终端的第二耳机接口,即,第一接口是耳机插座或其他接口,则执行如图5所示的流程对第二耳机进行控制。图5是本发明实施例的移动终端第二耳机接口处理的流程图,如图5所示,包括如下处理:

[0066] 步骤1,系统通过检测因插拔HDMI耳机导致的左声道电平变动;[0067] 步骤2,根据左声道电平变动判断是否插入或拔出第二耳机,如果左声道电平变动超过判别门限,则执行步骤3,如果是未超过判别门限的小范围电平波动,则执行步骤4 ;

[0068] 步骤3,检测第二耳机是否拔出,如果检测到耳机拔出,则执行步骤5,如果检测到耳机插入,则执行步骤6;

[0069] 步骤4,保持原来状态;

[0070] 步骤5,在用户接口(User Interface, UI)界面释放耳机图标并通过GPIO控制模拟开关切换HDMI为HDMI功能;

[0071] 步骤6,通过GPIO控制模拟开关切换HDMI为耳机功能;

[0072] 步骤7,系统UI界面根据底层响应给出第二耳机最小化图标,并弹出对话框给出第二耳机使用说明提示,请用户确认是否使用;

[0073] 步骤8,判断用户是否使用该第二耳机,如果使用,则执行步骤9,如果不适用,则执行步骤10 ;

[0074] 步骤9,接通第二耳机;

[0075] 步骤10,提示用户拔出第二耳机,并执行步骤3。

[0076] 需要说明的是,如果在耳机接通后进行通话,软件上层调用的通常是不同于第一耳机的底层音频逻辑设备和音频参数,这套音频设备和音频参数原始平台软件并不提供,需要开发重构。

[0077] 实例2,移动终端HDMI通过软硬件兼容方式实现对FM功能的扩展。

[0078] 图6是本发明实施例的移动终端HDMI兼容FM功能的硬件实现示意图,如图6所示,在实例1的基础上,选择一个屏蔽地信号线增加选频网络作为FM天线通路,例如,屏蔽地信号线可以为HDMI D型连接器16号管脚DDC/CECGround。该FM天线通路在外接耳机后才起作用,耳机的地线作为FM天线,FM信号经FM天线通路到达FM模块进行处理。HDMI兼容FM功能时,左声道、右声道、MIC通道上需要串联电感隔离干扰(图6中未示出)。

[0079] 如果移动终端设计时没有设置2. 5mm或3. 5mm机械式耳机插座或其他耳机接口,可以用HDMI实现外接FM功能,相应需要外接HDMI形式的耳机附件作为耳机天线。

[0080] 如果移动终端的HDMI是系统唯一耳机接口,则使用HDMI兼容FM。这种情况按照目前单FM方案进行常规处理即可。如果移动终端已经具有机械式耳机插座或其他耳机接口,且系统只有一个FM,通常选择该耳机接口兼容FM0但是,系统仍然可以提供双FM,这种情况下,对第二 FM功能(基于HDMI的FM功能)的控制可以采用类似图5所示流程进行处理,在此不再赘述。

[0081] 实例3,移动终端HDMI通过软硬件兼容方式实现对USB功能的扩展。

[0082] 在通常情况下,移动终端会设置有一个标准的微型(micro) USB接口,该USB接口可以实现充电、大容量存储和数据连接等功能,但在同一时刻,只能通过该USB接口使用其中的一种功能。这时,如果使用HDMI兼容USB功能,就可以使得充电、大容量存储和数据连接三者中的两个功能并行使用。例如,标准micro USB接口充电时,可以同时通过兼容USB功能的HDMI实现数据业务或USB大容量存储器外设的数据读写。

[0083] 图7是本发明实施例的移动终端HDMI兼容USB功能的硬件实现示意图,如图7所示,移动终端HDMI兼容USB功能时,可以从HDMI的众多信号通道的管脚中选取五个管脚使用或复用为Vbus、D+、D-、USB_ID和GND来实现,其中,Vbus复用于19号管脚,作为5V电

11源,D+、D-可以使用DDC的两个信号通路17号管脚和18号管脚进行复用,USB_ID使用2号管脚,USB_ID也可用其他管脚,例如1号管脚,在使用1号管脚时,需要在1号管脚上增加模拟开关,并且添加的电平检测需要避免影响HDMI正常使用时的功能,GND使用16号管脚进行复用(图7中未示出)。

[0084] 从硬件兼容角度,也可以选取其他管脚进行复用,图7仅为优选示例,在实际应用中,只要兼容时同时满足HDMI和USB通道走线关于包地、线宽乃至走线阻抗要求即可。

[0085] 复用管脚的模拟开关通过主芯片的GPIO进行控制。缺省电平为HDMI功能,非缺省电平用于USB功能。图8是本发明实施例的17号管脚和19号管脚的双模模拟开关的示意图,如图8所示,USB的D+、D-切换可以采用双模模拟开关,双路的控制信号同时接到一个GPIO从而同时进行两路信号的切换。

[0086] 在上述HDMI兼容USB功能的情况下,移动终端厂商需要提供HDMI的USB附件进行适配,即,HDMI转USB转接数据线。

[0087] 由于USB协议作为一种计算机互连协议,可同时连接多达127个设备,所有设备分享可通信时间,且解决了如资源冲突、中断请求和直接数据通道等诸多问题,多个USB接口可以并行使用。因此,本发明实施例的两个乃至多个USB接口同时运行是可行的。

[0088] 由于原始平台软件在UI界面只提供一个USB最小化图标或对话框,这样会导致用户无法区分这个USB最小化图标或对话框到底对应哪一个USB端口。因此需要对此进行改进,包含硬件和软件两个部分:

[0089] 在硬件上,USB主机检测设备的插入是通过D+或D-电平实现的。具体地,USB集线器端分别下拉电阻到地,USB设备端在D+或D-上拉电阻(全速和高速在D+,低速在D-)。因此USB设备插入后D+或D-上电平发生了变化,USB主控器通过检测这个变化从而得知USB设备插入。移动终端的主芯片内部通常都具有USB物理层,USB物理层可以实现自动检测,因此不需要外接额外的检测电路。但是考虑到某些特殊控制(例如,区分和标准MicroUSB差异较大的功能)的目的,可以额外加入或门逻辑,把D+或D-电平变化信息经过或门后送达系统主芯片。

[0090] 图9是本发明实施例的HDMI连接器兼容USB功能的控制流程图,如图9所示,包括如下处理:

[0091 ] 步骤1,系统主芯片检测DHMI复用的USB D+或D-电平变化信息;

[0092] 步骤2,根据获取的D+或D-电平变化信息判断是否插入或拔出USB,如果电平变化信息超过判别门限,则执行步骤3,如果电平变化信息是不超判别门限的小范围电平波动,则执行步骤4;

[0093] 步骤3,检测USB是否拔出,如果判断由高电平转变为低电平,则认为USB设备拔出,执行步骤5,如果判断由低电平转变为高电平,则认为有USB设备插入,执行步骤6 ;

[0094] 步骤4,保持原来状态;

[0095] 步骤5,主芯片通过GPIO控制模拟开关将HDMI切回HDMI功能;USB具有热插拔特性,后续步骤中随时检测到USB拔出随时释放图标或对话框并切回HDMI功能;

[0096] 步骤6,主芯片通过GPIO控制模拟开关切换HDMI到USB功能,并设置状态信息标志位;

[0097] 步骤7,系统USB主控器加载USB控制器动态链接库,检测、设置并启动USB设备;[0098] 步骤8,由USB状态信息标志位和USB设备启动信息触发上层应用,在UI界面创建一个与标准micro USB接口图标稍有差异的USB最小化图标或对话框;

[0099] 步骤9,用户根据展开最小化图标得到的对话框或直接显示的对话框选择USB接口的具体应用,例如,充电、大容量存储和数据连接等功能之一,其中标准micro USB接口如果已选充电功能则系统屏蔽该功能为用户不可选择,其他功能不受限;

[0100] 步骤10,启动端口中断服务程序进行数据交互。[0101 ] 实例4,移动终端HDMI实现软件调试。

[0102] 目前,在移动终端中,联合测试行为组织(Joint Test Action Group,简称为JTAG)的调试、以及通用异步接收/发送装置(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter,简称为UART)的串口打印通常采取以下方式进行调试:1、借助于主板上预留的测试点焊线或制作夹具连接调试板和JTAG仿真器,并通过JTAG仿真器再连接到计算机进行调试;2、产品研发阶段硬件主板伸出一块“耳朵”般的小板,上面放置调试用的多脚连接器和JTAG仿真器连接,JTAG仿真器再连接到电脑调试,量产后去除该“耳朵”般的小板;3、主板上某多管脚连接器空余管脚定义成调试信号脚,再制作连接装置连接到调试板和JTAG仿真器,后者再连接到计算机进行调试。

[0103] 但上述方式都存在一定的不方便,主板测试点需要人工焊线或制作夹具,“耳朵”小板会增加主板硬件研发成本;主板多余连接器在系统装配成整机状态下难以利用。HDMI直接外露于整机结构壳,如果加以利用,则单板和整机状态下都可用于软件调试。

[0104] 图10是本发明实施例的移动终端HDMI兼容软件调试功能的硬件实现示意图,如图10所示,本发明实施例的移动终端HDM用于软件调试时,针对19个管脚的HDMI连接器的四个基本类别,结合HDMI对应的走线特点来分配复用于软件调试对应的管脚:

[0105] 1、第一类管脚:最小化差分信号传输(Transition Minimized DifferentialSignaling,简称为TMDS)信号管脚,除了 4个屏蔽地脚外,4组差分信号共8个信号脚分别复用于JTAG调试的相关信号管脚。这8个JTAG信号管脚分别为:数据输入(TDI)、数据输出(TDO)、时钟(TCK)、模式选择(TMQ、测试时钟返回(RTCK)、测试系统复位(JTAG_TRST)、目标系统复位(JTAG_RSRT)和电源保持(JTAG_PS_H0LD);其中前4个JTAG信号管脚为JTAG基本信号线。

[0106] 2、第二类管脚:控制脚:DDC_SDA和DDC_SCL复用于UART的发送(Tx)和接收(Rx)信号,主要用于软件调试信息的串口打印;CEC则复用其他调试信号,在本发明实施例中,其他调试信号可以为看门狗(watchdog)使能控制(WDG_CTL),主要用于软件调试过程中控制看门狗是否开启。

[0107] 3、第三类管脚:HPT可复用为其他调试信号,在本发明实施例中,其他调试信号可以为键盘扫描感应信号(KYPD_SNS),主要用于软件调试对某一键盘扫描进行感应,软件调试初始最小化软件时借助此管脚可以测试硬件能否正常响应。

[0108] 4、第四类管脚:5V电源管脚复用于JTAG仿真器的电源(典型值1. 8V,也可用2. 6V),5V电源管脚需要用功率开关切换,或者采用P沟道耗尽型场效应晶体管(PositiveChannel Metal Oxide kmiconductor,简称为PM0S)的功率开关进行逻辑控制切换。电源的来源可以是移动终端的电源管理芯片输出,也可以是独立的不同直流电源值的转换或低压差线性稳压器(Low DropoutRegulator,简称为LD0)电路的输出(图10中仅示出了电源管理)。

[0109] 此外,上述某单信号功能或新功能可以利用保留用途的2号管脚,2号管脚不设置模拟开关。

[0110] 除了电源复用采用功率开关,其余复用大多需要用多路模拟开关实现,硬件实现上可以灵活采用单刀双掷、双刀双掷模拟开关。为了减少模拟开关数量,上述应用可以采用多路单刀双掷开关,例如,5路、8路等。

[0111] 由于HDMI只有在软件操作系统运行时,运行上层应用程序后才能起作用,因此HDMI接口在移动终端开机缺省状态可设置为软件调试状态,这样硬件电路模拟开关的缺省控制电平设置为HDMI连接器和调试信号连接状态(具体为模拟开关的GPIO控制电平根据所选模拟开关的缺省有效电平设置为下拉到地或上拉到固定电平)。只要移动终端硬件存在有效电源供电,并且在系统不开机的状态下,就可以实现利用HDMI进行软件JTAG调试和下载、UART调试信息打印、看门狗控制、以及软件最基本的按键事件读取等测试。

[0112] 需要说明的是,上述HDMI相关信号和移动终端主芯片之间通常使用专用HDMI芯片桥接。

[0113] 虽然UART调试信息打印有很多情况下是需要系统开机后读取的,但是限于HDMI在系统上层应用程序中运行起来后只用于HDMI功能,因此系统开机后的信息读取还需要硬件上再单独预留UART测试点进行信息获取。在特殊情况下,用户可以对系统主芯片的GPIO状态进行干预,在系统开机状态下也可以不使用HDMI功能,从而进行JTAG调试和UART的调试信息打印调试。

[0114] 调试板和JTAG仿真器连接到HDMI连接器仅限于在移动终端产品研发、生产以及售后维修阶段。显然,这些阶段利用直接外露于整机结构壳的HDMI连接器,进行软件调试,不用拆机、不用人工焊线、不用制作夹具和单板,在整机状态下进行软件调试,能够有效提高生产效率,给生产和维修带来极大的便利性。

[0115] 实例5,功能组合复用。

[0116] 在本实例中,将上述实例间的功能进行组合,特别是实例1、实例2、以及实例3中的复用功能占用HDMI通道少,可以将多个功能同时硬件兼容复用,只需要对接单独功能的附件即可。例如:耳机功能和FM功能可以共用通道的情况下进行功能复用;USB功能可以和耳机功能或FM功能占用不同管脚通道,在硬件上并行存在(此时3〜14脚可以利用);相应的各自外接附件选择性的连通各自通道即可。实例4中的软件测试功能,也可以和是实例1、2和3中的功能组合使用,例如,通过硬件上管脚通道并行存在,外接附件各自分开的方式,裁剪实例4中的UART调试信息打印和一些不重要的检测功能,硬件上可以实现JTAG调试功能和耳机功能或FM功能或USB功能组合复用。

[0117] 借助于本发明实施例的技术方案,通过对HDMI的管脚进行复用,并控制管脚上的开关对管脚功能进行切换,解决了现有技术中HDMI接口不能够扩展功能单一的问题,能够实现终端HDMI在非高清晰电视应用的时通过接入关联的外接附件设备进行相关功能的应用。

[0118] 装置实施例一

[0119] 根据本发明的实施例,提供了一种HDMI,图11是本发明实施例的HDMI的结构示意图,如图11所示,根据本发明实施例的HDMI包括:选择模块110、设置模块112、以及切换模块114,以下对本发明实施例的各个模块进行详细的说明。

[0120] 选择模块110,用于从HDMI的信号通道的管脚中选择一个或多个管脚;

[0121] 其中,选择的一个或多个管脚可以包括预留管脚(S卩,保留用途的管脚)和/或非预留管脚(即,已经配置好用途的管脚),并且,选择的管脚以及管脚的个数可以根据复用功能的需要确定。

[0122] 设置模块112,用于根据复用功能对所述一个或多个管脚中的预留管脚直接进行功能设置,和/或通过复用的方式对所述一个或多个管脚中的非预留管脚进行功能设置;

[0123] 也就是说,对于预留管脚,设置模块112可以直接对其进行功能设置,对于非预留管脚,设置模块112需要通过复用的方式进行功能设置。

[0124] 其中,复用功能至少包括以下之一:耳机功能、调频收音机(FrequencyModulation,简称为FM)功能、通用串行总线(Universal Serial BUS,简称为USB)接口功能、软件调试功能。以移动终端为例,移动终端HDMI通过软硬件兼容能够进行音频、数据、调试等功能的复用。

[0125] 需要说明的是,上述复用功能可以同时复用于HDMI的硬件。例如,在HDMI插入耳机时,可以使用同时复用于HDMI的耳机功能和FM功能;在HDMI插入USB设备时,可以使用复用于HDMI的USB接口功能,进行USB的数据传输;在终端存在有效电源进行供电,且在系统不开机时,连接调试信号后可以通过HDMI进行终端的软件调试。在实际应用中,也可以选择单独选择任一种复用功能对HDMI进行复用。

[0126] 在复用功能为耳机功能的情况下,设置模块112需要根据复用功能将选择的多个管脚分别设置或复用为左声道、右声道、以及地连接,并在设置左声道或者右声道的管脚上设置耳机电平检测电路。

[0127] 在复用功能为FM功能的情况下,设置模块112需要根据复用功能将选择的多个管脚分别设置或复用为左声道、右声道、以及FM天线通路,在设置左声道和右声道的管脚上串联电感隔离干扰电路。

[0128] 在复用功能为USB接口功能的情况下,设置模块112需要根据复用功能将选择的多个管脚分别设置或复用为供电电源、正差分信号线D+、负差分信号线D-、USB身份标识、以及地连接。

[0129] 在复用功能为软件调试功能的情况下,设置模块112需要根据复用功能将选择的多个管脚分别设置或复用为数据输入、数据输出、时钟、模式选择、测试时钟返回、测试系统复位、目标系统复位、电源保持、软件调试信息的串口打印、信号调试、以及电源。

[0130] 切换模块114,用于在预定的复用管脚上设置开关,并通过控制所述开关对所述复用管脚的功能进行切换。

[0131] 在实际应用中,在复用管脚上设置的开关包括:模拟开关、功率开关。一般在复用为电源的管脚上,需要通过功率开关进行控制,其他复用管脚通过模拟开关进行控制。此外,需要说明的是,预留管脚由于之前未设置功能,从而不需要进行功能切换,因此,预留管脚不需要设置开关。

[0132] 在复用功能为耳机功能的情况下,切换模块114需要在复用为左声道、右声道、或者地连接的管脚上设置模拟开关;在通过对耳机电平检测电路的检测确定HDMI接口耳机插入的情况下,控制相应复用管脚上的模拟开关将相应的复用管脚切换为耳机功能。[0133] 在复用功能为FM功能的情况下,切换模块114需要在复用为左声道、右声道、以及FM天线通路的管脚上设置模拟开关;在确定HDMI接口耳机插入且用户调用FM功能的情况下,控制相应复用管脚上的模拟开关将相应的复用管脚切换为FM功能。

[0134] 在复用功能为USB接口功能的情况下,切换模块114需要在复用为D+和D-的管脚上设置控制两个管脚同时切换的双模拟开关,在复用为供电电源的管脚上设置功率开关,在复用为USB身份标识、以及地连接的管脚上设置模拟开关;在通过对D+或D-的电平进行检测确定插入HDMI接口 USB设备的情况下,通过控制相应复用管脚上的双模拟开关、以及模拟开关将相应的复用管脚切换为USB接口功能。

[0135] 在复用功能为软件调试功能的情况下,切换模块114需要在复用为数据输入、数据输出、时钟、模式选择、测试时钟返回、测试系统复位、目标系统复位、电源保持、软件调试信息的串口打印、以及信号调试的管脚上设置模拟开关、在复用为电源的管脚上设置功率开关;在终端硬件存在有效电源供电且系统不开机的状态下,通过控制相应复用管脚上的模拟开关、以及功率开关将相应的复用管脚切换为软件调试功能。

[0136] 上述HDMI还包括以下模块,对终端上的双耳机和双USBS设备进行控制:

[0137] 第一控制模块,用于在终端通过普通耳机接口连接第一耳机、并且通过HDMI连接第二耳机的情况下,通过对耳机电平检测电路的检测确定第二耳机的状态;如果确定第二耳机的状态为插入,则通过控制切换模块将HDMI切换为耳机功能,并提示用户是否使用第二耳机,在用户确定使用第二耳机的情况下,接通第二耳机,否则,提示用户拔出第二耳机;如果确定HDMI耳机的状态为拔出,则通过控制切换模块将HDMI切换为HDMI功能。

[0138] 第二控制模块,用于在终端通过普通USB接口连接第一 USB设备,并且通过HDMI连接第二 USB设备的情况下,通过对D+或D-的电平进行检测确定第二 USB设备的状态;如果第二 USB设备的状态为插入,则通过控制切换模块将HDMI切换为USB功能,并提示用户选择第二 USB设备的具体应用,其中,第二 USB设备的具体应用与第一 USB设备当前使用的具体应用不相同;如果第二 USB设备的状态为拔出,则通过控制切换模块将HDMI切换为HDMI功能。

[0139] 下面分别对移动终端的HDMI通过软硬件兼容实现耳机功能、FM功能、USB功能、软件调试功能(JTAG调试以及串口打印调试)、以及上述若干功能组合的功能复用进行详细说明。

[0140] 实例1,移动终端HDMI通过软硬件兼容方式实现对耳机功能的扩展。

[0141] 场景1,移动终端在设计时没有给出2. 5mm或3. 5mm机械式的耳机插座或其他耳机接口,可以用HDMI实现外接耳机功能,相应需要外接HDMI形式的耳机附件;

[0142] 场景2,移动终端已经具有机械式耳机插座或其他耳机接口,通过HDMI再另外外接一个耳机供特殊人群或特殊情况下使用,例如:第一耳机通过机械式耳机接口插入移动终端,供正常人使用,第二耳机通过HDMI插入移动终端,供听力较弱者使用;或者,第一耳机是普通耳机,第二耳机是线控耳机等。

[0143] 图3是本发明实施例的移动终端HDMI兼容耳机功能的硬件实现示意图,如图3所示,从HDMI的众多信号通道的管脚中选取四个管脚使用或复用于普通耳机或者选择更多管脚复用于线控耳机,本实例以普通耳机为例进行说明。

[0144] 如图3所示,选取HDMI的保留用途的2号管脚引作为左声道,17号管脚复用作为右声道,18号管脚复用作为麦克(MIC)通道,2号管脚需要外加耳机电平检测电路,另外再选择16号管脚进行地连接(图3中未示出)。其中,管脚复用采用模拟开关。

[0145] 图4是本发明实施例的单刀双掷模拟开关进行18号管脚信号通道复用的示意图。如图4所示,模拟开关的控制是主芯片的通用目的输入输出(General Purpose input/output,简称为GPI0)通过电平控制实现的。缺省电平为HDMI功能,非缺省电平用于耳机功能。GPIO的控制电平由系统对耳机左声道电平的检测来触发。

[0146] 由于模拟开关切换的HDMI信号速率很高,所以模拟开关的性能要能够保证,主要的性能指标包括:带宽、导通电阻、关断隔离系数、切换速率、位与位间的传输时滞、串扰系数等,上述性能指标需要满足要求。另外,模拟开关本身不会改变信号电平,如果存在调试信号和系统电平不匹配的问题,只需要另外增加电平转换器即可。

[0147] 在本实例中,除了 2号管脚,也可以用其他管脚进行耳机左声道复用,例如,1号管脚等,如果使用1号管脚进行耳机左声道复用,则需要增加模拟开关,且添加的电平检测电路需要避免影响HDMI正常使用时的功能。从硬件兼容角度,需要同时满足HDMI和音频通道走线关于包地、线宽乃至走线阻抗要求。

[0148] 在上述HDMI兼容耳机功能的情况下,移动终端厂商需要提供HDMI接口耳机附件进行适配。

[0149] 耳机和高清晰电视需要各自和移动终端之间在HDMI连接器处连接时,如图3所示,虚线和实线用于表示两者不能同时使用,是互斥的,用户缺省使用状态可以为高清晰电视。

[0150] 如果移动终端HDMI是系统唯一的耳机接口,即移动终端未留出机械式耳机插座或其他耳机接口,对耳机插拔的响应和音频输出可以按照常规处理。如果HDMI是移动终端的第二耳机接口,即,第一接口是耳机插座或其他接口,则执行如图5所示的流程对第二耳机进行控制。图5是本发明实施例的移动终端第二耳机接口处理的流程图,如图5所示,包括如下处理:

[0151] 步骤1,系统通过检测因插拔HDMI耳机导致的左声道电平变动;

[0152] 步骤2,根据左声道电平变动判断是否插入或拔出第二耳机,如果左声道电平变动超过判别门限,则执行步骤3,如果是未超过判别门限的小范围电平波动,则执行步骤4 ;

[0153] 步骤3,检测第二耳机是否拔出,如果检测到耳机拔出,则执行步骤5,如果检测到耳机插入,则执行步骤6;

[0154] 步骤4,保持原来状态;

[0155] 步骤5,在用户接口(User Interface, UI)界面释放耳机图标并通过GPIO控制模拟开关切换HDMI为HDMI功能;

[0156] 步骤6,通过GPIO控制模拟开关切换HDMI为耳机功能;

[0157] 步骤7,系统UI界面根据底层响应给出第二耳机最小化图标,并弹出对话框给出第二耳机使用说明提示,请用户确认是否使用;

[0158] 步骤8,判断用户是否使用该第二耳机,如果使用,则执行步骤9,如果不适用,则执行步骤10 ;

[0159] 步骤9,接通第二耳机;

[0160] 步骤10,提示用户拔出第二耳机,并执行步骤3。[0161] 需要说明的是,如果在耳机接通后进行通话,软件上层调用的通常是不同于第一耳机的底层音频逻辑设备和音频参数,这套音频设备和音频参数原始平台软件并不提供,需要开发重构。

[0162] 实例2,移动终端HDMI通过软硬件兼容方式实现对FM功能的扩展。

[0163] 图6是本发明实施例的移动终端HDMI兼容FM功能的硬件实现示意图,如图6所示,在实例1的基础上,选择一个屏蔽地信号线增加选频网络作为FM天线通路,例如,屏蔽地信号线可以为HDMI D型连接器16号管脚DDC/CECGround。该FM天线通路在外接耳机后才起作用,耳机的地线作为FM天线,FM信号经FM天线通路到达FM模块进行处理。HDMI兼容FM功能时,左声道、右声道、MIC通道上需要串联电感隔离干扰(图6中未示出)。

[0164] 如果移动终端设计时没有设置2. 5mm或3. 5mm机械式耳机插座或其他耳机接口,可以用HDMI实现外接FM功能,相应需要外接HDMI形式的耳机附件作为耳机天线。

[0165] 如果移动终端的HDMI是系统唯一耳机接口,则使用HDMI兼容FM。这种情况按照目前单FM方案进行常规处理即可。如果移动终端已经具有机械式耳机插座或其他耳机接口,且系统只有一个FM,通常选择该耳机接口兼容FM0但是,系统仍然可以提供双FM,这种情况下,对第二 FM功能(基于HDMI的FM功能)的控制可以采用类似图5所示流程进行处理,在此不再赘述。

[0166] 实例3,移动终端HDMI通过软硬件兼容方式实现对USB功能的扩展。

[0167] 在通常情况下,移动终端会设置有一个标准的微型(Hiicro)USB接口,该USB接口可以实现充电、大容量存储和数据连接等功能,但在同一时刻,只能通过该USB接口使用其中的一种功能。这时,如果使用HDMI兼容USB功能,就可以使得充电、大容量存储和数据连接三者中的两个功能并行使用。例如,标准micro USB接口充电时,可以同时通过兼容USB功能的HDMI实现数据业务或USB大容量存储器外设的数据读写。

[0168] 图7是本发明实施例的移动终端HDMI兼容USB功能的硬件实现示意图,如图7所示,移动终端HDMI兼容USB功能时,可以从HDMI的众多信号通道的管脚中选取五个管脚使用或复用为Vbus、D+、D-、USB_ID和GND来实现,其中,Vbus复用于19号管脚,作为5V电源,D+、D-可以使用DDC的两个信号通路17号管脚和18号管脚进行复用,USB_ID使用2号管脚,USB_ID也可用其他管脚,例如1号管脚,在使用1号管脚时,需要在1号管脚上增加模拟开关,并且添加的电平检测需要避免影响HDMI正常使用时的功能,GND使用16号管脚进行复用(图7中未示出)。

[0169] 从硬件兼容角度,也可以选取其他管脚进行复用,图7仅为优选示例,在实际应用中,只要兼容时同时满足HDMI和USB通道走线关于包地、线宽乃至走线阻抗要求即可。

[0170] 复用管脚的模拟开关通过主芯片的GPIO进行控制。缺省电平为HDMI功能,非缺省电平用于USB功能。图8是本发明实施例的17号管脚和19号管脚的双模模拟开关的示意图,如图8所示,USB的D+、D-切换可以采用双模模拟开关,双路的控制信号同时接到一个GPIO从而同时进行两路信号的切换。

[0171] 在上述HDMI兼容USB功能的情况下,移动终端厂商需要提供HDMI的USB附件进行适配,即,HDMI转USB转接数据线。

[0172] 由于USB协议作为一种计算机互连协议,可同时连接多达127个设备,所有设备分享可通信时间,且解决了如资源冲突、中断请求和直接数据通道等诸多问题,多个USB接口

18可以并行使用。因此,本发明实施例的两个乃至多个USB接口同时运行是可行的。

[0173] 由于原始平台软件在UI界面只提供一个USB最小化图标或对话框,这样会导致用户无法区分这个USB最小化图标或对话框到底对应哪一个USB端口。因此需要对此进行改进,包含硬件和软件两个部分:

[0174] 在硬件上,USB主机检测设备的插入是通过D+或D-电平实现的。具体地,USB集线器端分别下拉电阻到地,USB设备端在D+或D-上拉电阻(全速和高速在D+,低速在D-)。因此USB设备插入后D+或D-上电平发生了变化,USB主控器通过检测这个变化从而得知USB设备插入。移动终端的主芯片内部通常都具有USB物理层,USB物理层可以实现自动检测,因此不需要外接额外的检测电路。但是考虑到某些特殊控制(例如,区分和标准MicroUSB差异较大的功能)的目的,可以额外加入或门逻辑,把D+或D-电平变化信息经过或门后送达系统主芯片。

[0175] 图9是本发明实施例的HDMI连接器兼容USB功能的控制流程图,如图9所示,包括如下处理:

[0176] 步骤1,系统主芯片检测DHMI复用的USB D+或D-电平变化信息;

[0177] 步骤2,根据获取的D+或D-电平变化信息判断是否插入或拔出USB,如果电平变化信息超过判别门限,则执行步骤3,如果电平变化信息是不超判别门限的小范围电平波动,执行步骤4;

[0178] 步骤3,检测USB是否拔出,如果判断由高电平转变为低电平,则认为USB设备拔出,执行步骤5,如果判断由低电平转变为高电平,则认为有USB设备插入,执行步骤6 ;

[0179] 步骤4,保持原来状态;

[0180] 步骤5,主芯片通过GPIO控制模拟开关将HDMI切回HDMI功能;USB具有热插拔特性,后续步骤中随时检测到USB拔出随时释放图标或对话框并切回HDMI功能;

[0181] 步骤6,主芯片通过GPIO控制模拟开关切换HDMI到USB功能,并设置状态信息标志位;

[0182] 步骤7,系统USB主控器加载USB控制器动态链接库,检测、设置并启动USB设备;

[0183] 步骤8,由USB状态信息标志位和USB设备启动信息触发上层应用,在UI界面创建一个与标准micro USB接口图标稍有差异的USB最小化图标或对话框;

[0184] 步骤9,用户根据展开最小化图标得到的对话框或直接显示的对话框选择USB接口的具体应用,例如,充电、大容量存储和数据连接等功能之一,其中标准micro USB接口如果已选充电功能则系统屏蔽该功能为用户不可选择,其他功能不受限;

[0185] 步骤10,启动端口中断服务程序进行数据交互。

[0186] 实例4,移动终端HDMI实现软件调试。

[0187] 目前,在移动终端中,联合测试行为组织(Joint Test Action Group,简称为JTAG)的调试、以及通用异步接收/发送装置(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter,简称为UART)的串口打印通常采取以下方式进行调试:1、借助于主板上预留的测试点焊线或制作夹具连接调试板和JTAG仿真器,并通过JTAG仿真器再连接到计算机进行调试;2、产品研发阶段硬件主板伸出一块“耳朵”般的小板,上面放置调试用的多脚连接器和JTAG仿真器连接,JTAG仿真器再连接到电脑调试,量产后去除该“耳朵”般的小板;3、主板上某多管脚连接器空余管脚定义成调试信号脚,再制作连接装置连接到调试板和JTAG仿真器,后者再连接到计算机进行调试。

[0188] 但上述方式都存在一定的不方便,主板测试点需要人工焊线或制作夹具,“耳朵”小板会增加主板硬件研发成本;主板多余连接器在系统装配成整机状态下难以利用。HDMI直接外露于整机结构壳,如果加以利用,则单板和整机状态下都可用于软件调试。

[0189] 图10是本发明实施例的移动终端HDMI兼容软件调试功能的硬件实现示意图,如图10所示,本发明实施例的移动终端HDM用于软件调试时,针对19个管脚的HDMI连接器的四个基本类别,结合HDMI对应的走线特点来分配复用于软件调试对应的管脚:

[0190] 1、第一类管脚:最小化差分信号传输(Transition Minimized DifferentialSignaling,简称为TMDS)信号管脚,除了 4个屏蔽地脚外,4组差分信号共8个信号脚分别复用于JTAG调试的相关信号管脚。这8个JTAG信号管脚分别为:数据输入(TDI)、数据输出(TDO)、时钟(TCK)、模式选择(TMQ、测试时钟返回(RTCK)、测试系统复位(JTAG_TRST)、目标系统复位(JTAG_RSRT)和电源保持(JTAG_PS_H0LD);其中前4个JTAG信号管脚为JTAG基本信号线。

[0191] 2、第二类管脚:控制脚:DDC_SDA和DDC_SCL复用于UART的发送(Tx)和接收(Rx)信号,主要用于软件调试信息的串口打印;CEC则复用其他调试信号,在本发明实施例中,其他调试信号可以为看门狗(watchdog)使能控制(WDG_CTL),主要用于软件调试过程中控制看门狗是否开启。

[0192] 3、第三类管脚:HPT可复用为其他调试信号,在本发明实施例中,其他调试信号可以为键盘扫描感应信号(KYPD_SNS),主要用于软件调试对某一键盘扫描进行感应,软件调试初始最小化软件时借助此管脚可以测试硬件能否正常响应。

[0193] 4、第四类管脚:5V电源管脚复用于JTAG仿真器的电源(典型值1. 8V,也可用2. 6V),5V电源管脚需要用功率开关切换,或者采用P沟道耗尽型场效应晶体管(PositiveChannel Metal Oxide kmiconductor,简称为PMOS)的功率开关进行逻辑控制切换。电源的来源可以是移动终端的电源管理芯片输出,也可以是独立的不同直流电源值的转换或低压差线性稳压器(Low DropoutRegulator,简称为LD0)电路的输出(图10中仅示出了电源管理)。

[0194] 此外,上述某单信号功能或新功能可以利用保留用途的2号管脚,2号管脚不设置模拟开关。

[0195] 除了电源复用采用功率开关,其余复用大多需要用多路模拟开关实现,硬件实现上可以灵活采用单刀双掷、双刀双掷模拟开关。为了减少模拟开关数量,上述应用可以采用多路单刀双掷开关,例如,5路、8路等。

[0196] 由于HDMI只有在软件操作系统运行时,运行上层应用程序后才能起作用,因此HDMI接口在移动终端开机缺省状态可设置为软件调试状态,这样硬件电路模拟开关的缺省控制电平设置为HDMI连接器和调试信号连接状态(具体为模拟开关的GPIO控制电平根据所选模拟开关的缺省有效电平设置为下拉到地或上拉到固定电平)。只要移动终端硬件存在有效电源供电,并且在系统不开机的状态下,就可以实现利用HDMI进行软件JTAG调试和下载、UART调试信息打印、看门狗控制、以及软件最基本的按键事件读取等测试。

[0197] 需要说明的是,上述HDMI相关信号和移动终端主芯片之间通常使用专用HDMI芯片桥接。

20[0198] 虽然UART调试信息打印有很多情况下是需要系统开机后读取的,但是限于HDMI在系统上层应用程序中运行起来后只用于HDMI功能,因此系统开机后的信息读取还需要硬件上再单独预留UART测试点进行信息获取。在特殊情况下,用户可以对系统主芯片的GPIO状态进行干预,在系统开机状态下也可以不使用HDMI功能,从而进行JTAG调试和UART的调试信息打印调试。

[0199] 调试板和JTAG仿真器连接到HDMI连接器仅限于在移动终端产品研发、生产以及售后维修阶段。显然,这些阶段利用直接外露于整机结构壳的HDMI连接器,进行软件调试,不用拆机、不用人工焊线、不用制作夹具和单板,在整机状态下进行软件调试,能够有效提高生产效率,给生产和维修带来极大的便利性。

[0200] 实例5,功能组合复用。

[0201] 在本实例中,将上述实例间的功能进行组合,特别是实例1、实例2、以及实例3中的复用功能占用HDMI通道少,可以将多个功能同时硬件兼容复用,只需要对接单独功能的附件即可。例如:耳机功能和FM功能可以共用通道的情况下进行功能复用;USB功能可以和耳机功能或FM功能占用不同管脚通道,在硬件上并行存在(此时3〜14脚可以利用);相应的各自外接附件选择性的连通各自通道即可。实例4中的软件测试功能,也可以和是实例1、2和3中的功能组合使用,例如,通过硬件上管脚通道并行存在,外接附件各自分开的方式,裁剪实例4中的UART调试信息打印和一些不重要的检测功能,硬件上可以实现JTAG调试功能和耳机功能或FM功能或USB功能组合复用。

[0202] 装置实施例二

[0203] 根据本发明的实施例,提供了一种带有HDMI的设备,该HDMI设备设置有与装置实施例一中所述的HDMI相对应的HDMI。

[0204] 具体地,该带有HDMI的设备可以为带有HDMI的耳机、带有HDMI的USB设备等。

[0205] 从另一方面说,采用本发明实施例的HDMI复用方法和HDMI可以方便地为对应的移动终端外接附件设备的提供HDMI端子部分的标准设计。例如,可以为复用为移动终端HDMI接口的耳机、FM、USB外接附件设备提供HDMI端子部分的标准设计。

[0206] 借助于本发明实施例的技术方案,通过对HDMI的管脚进行复用,并控制管脚上的开关对管脚功能进行切换,解决了现有技术中HDMI接口不能够扩展功能而导致功能单一的问题,能够实现终端HDMI在非高清晰电视应用的时通过接入关联的外接附件设备进行相关功能的应用。

[0207] 尽管为示例目的,已经公开了本发明的优选实施例,本领域的技术人员将意识到各种改进、增加和取代也是可能的,因此,本发明的范围应当不限于上述实施例。

Claims (21)

1. 一种高清晰多媒体接口 HDMI复用方法,其特征在于,包括:从HDMI的信号通道的管脚中选择一个或多个管脚;根据复用功能对所述一个或多个管脚中的预留管脚直接进行功能设置,和/或通过复用的方式对所述一个或多个管脚中的非预留管脚进行功能设置;在预定的复用管脚上设置开关,并通过控制所述开关对所述复用管脚的功能进行切换。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述复用功能至少包括以下之一:耳机功能、调频收音机FM功能、通用串行总线USB接口功能、软件调试功能。
3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,在所述复用功能为所述耳机功能的情况下,根据复用功能对所述一个或多个管脚中的预留管脚直接进行功能设置,和/或通过复用的方式对所述多个管脚中的非预留管脚进行功能设置具体包括:根据所述复用功能将选择的多个管脚分别设置或复用为左声道、右声道、以及地连接,并在设置左声道或者右声道的管脚上设置耳机电平检测电路。
4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,在预定的复用管脚上设置开关,通过控制所述开关对所述复用管脚的功能进行切换具体包括:在复用为左声道、右声道、或者地连接的管脚上设置模拟开关;在通过对所述耳机电平检测电路的检测确定HDMI耳机插入的情况下,控制相应复用管脚上的所述模拟开关将相应的复用管脚切换为耳机功能。
5.如权利要求4所述的方法,其特征在于,在终端通过普通耳机接口连接第一耳机、并且通过HDMI连接第二耳机的情况下,所述方法还包括:通过对所述耳机电平检测电路的检测确定所述第二耳机的状态;如果确定所述第二耳机的状态为插入,则通过相应管脚上的模拟开关将HDMI切换为耳机功能,并提示用户是否使用所述第二耳机,在用户确定使用所述第二耳机的情况下,接通所述第二耳机,否则,提示用户拔出所述第二耳机;如果确定所述HDMI耳机的状态为拔出,则通过相应管脚上的模拟开关将HDMI切换为HDMI功能。
6.如权利要求2所述的方法,其特征在于,在所述复用功能为所述FM功能的情况下,根据复用功能对所述一个或多个管脚中的预留管脚直接进行功能设置,和/或通过复用的方式对所述多个管脚中的非预留管脚进行功能设置具体包括:根据所述复用功能将选择的多个管脚分别设置或复用为左声道、右声道、以及FM天线通路,在设置左声道和右声道的管脚上串联电感隔离干扰电路。
7.如权利要求6所述的方法,其特征在于,在预定的复用管脚上设置开关,通过控制所述开关对所述复用管脚的功能进行切换具体包括:在复用为左声道、右声道、以及FM天线通路的管脚上设置模拟开关;在确定HDMI耳机插入且用户调用FM功能的情况下,控制相应复用管脚上的所述模拟开关将相应的复用管脚切换为FM功能。
8.如权利要求2所述的方法,其特征在于,在所述复用功能为所述USB接口功能的情况下,根据复用功能对所述一个或多个管脚中的预留管脚直接进行功能设置,和/或通过复用的方式对所述多个管脚中的非预留管脚进行功能设置具体包括:根据所述复用功能将选择的多个管脚分别设置或复用为供电电源、正差分信号线D+、负差分信号线D-、USB身份标识、以及地连接。
9.如权利要求8所述的方法,其特征在于,在预定的复用管脚上设置开关,通过控制所述开关对所述复用管脚的功能进行切换具体包括:在复用为D+和D-的管脚上设置控制两个管脚同时切换的双模拟开关,在复用为供电电源的管脚上设置功率开关,在复用为USB身份标识、以及地连接的管脚上设置模拟开关;在通过对D+或D-的电平进行检测确定插入HDMIUSB设备的情况下,通过控制相应复用管脚上的所述双模拟开关、以及所述模拟开关将相应的复用管脚切换为USB接口功能。
10.如权利要求9所述的方法,其特征在于,在终端通过普通USB接口连接第一 USB设备,并且通过HDMI连接第二 USB设备的情况下,所述方法还包括:通过对D+或D-的电平进行检测确定第二 USB设备的状态;如果第二 USB设备的状态为插入,则通过相应管脚上的模拟开关将HDMI切换为USB功能,并提示用户选择所述第二 USB设备的具体应用,根据用户选择的所述具体应用与所述第二 USB设备进行交互,其中,所述第二 USB设备的具体应用与所述第一 USB设备当前使用的具体应用不相同;如果所述第二 USB设备的状态为拔出,则通过相应管脚上的模拟开关将HDMI切换为HDMI功能。
11.如权利要求2所述的方法,其特征在于,在所述复用功能为所述软件调试功能的情况下,根据复用功能对所述一个或多个管脚中的预留管脚直接进行功能设置,和/或通过复用的方式对所述多个管脚中的非预留管脚进行功能设置具体包括:根据所述复用功能将选择的多个管脚分别设置或复用为数据输入、数据输出、时钟、模式选择、测试时钟返回、测试系统复位、目标系统复位、电源保持、软件调试信息的串口打印、信号调试、以及电源。
12.如权利要求11所述的方法,其特征在于,在预定的复用管脚上设置开关,通过控制所述开关对所述复用管脚的功能进行切换具体包括:在复用为数据输入、数据输出、时钟、模式选择、测试时钟返回、测试系统复位、目标系统复位、电源保持、软件调试信息的串口打印、以及信号调试的管脚上设置模拟开关,在复用为电源的管脚上设置功率开关;在终端硬件存在有效电源供电且系统不开机的状态下,通过控制相应复用管脚上的所述模拟开关、以及所述功率开关将相应的复用管脚切换为软件调试功能。
13. 一种高清晰多媒体接口 HDMI,其特征在于,包括:选择模块,用于从HDMI的信号通道的管脚中选择一个或多个管脚;设置模块,用于根据复用功能对所述一个或多个管脚中的预留管脚直接进行功能设置,和/或通过复用的方式对所述一个或多个管脚中的非预留管脚进行功能设置;切换模块,用于在预定的复用管脚上设置开关,并通过控制所述开关对所述复用管脚的功能进行切换。
14.如权利要求13所述的HDMI,其特征在于,所述复用功能至少包括以下之一:耳机功能、调频收音机FM功能、通用串行总线USB接口功能、软件调试功能。
15.如权利要求14所述的HDMI,其特征在于,所述设置模块具体用于:在所述复用功能为所述耳机功能的情况下,根据所述复用功能将选择的多个管脚分别设置或复用为左声道、右声道、以及地连接,并在设置左声道或者右声道的管脚上设置耳机电平检测电路;所述切换模块具体用于:在复用为左声道、右声道、或者地连接的管脚上设置模拟开关;在通过对所述耳机电平检测电路的检测确定HDMI耳机插入的情况下,控制相应复用管脚上的所述模拟开关将相应的复用管脚切换为耳机功能。
16.如权利要求15所述的HDMI,其特征在于,所述HDMI还包括:第一控制模块,用于在终端通过普通耳机接口连接第一耳机、并且通过HDMI连接第二耳机的情况下,通过对所述耳机电平检测电路的检测确定所述第二耳机的状态;如果确定所述第二耳机的状态为插入,则通过控制所述切换模块将HDMI切换为耳机功能,并提示用户是否使用所述第二耳机,在用户确定使用所述第二耳机的情况下,接通所述第二耳机,否则,提示用户拔出所述第二耳机;如果确定所述HDMI耳机的状态为拔出,则通过控制所述切换模块将HDMI切换为HDMI功能。
17.如权利要求14所述的HDMI,其特征在于,所述设置模块具体用于:在所述复用功能为所述FM功能的情况下,根据所述复用功能将选择的多个管脚分别设置或复用为左声道、右声道、以及FM天线通路,在设置左声道和右声道的管脚上串联电感隔离干扰电路;所述切换模块具体用于:在复用为左声道、右声道、以及FM天线通路的管脚上设置模拟开关;在确定HDMI耳机插入且用户调用FM功能的情况下,控制相应复用管脚上的所述模拟开关将相应的复用管脚切换为FM功能。
18.如权利要求14所述的HDMI,其特征在于,所述设置模块具体用于:在所述复用功能为所述USB接口功能的情况下,根据所述复用功能将选择的多个管脚分别设置或复用为供电电源、正差分信号线D+、负差分信号线D-、USB身份标识、以及地连接;所述切换模块具体用于:在复用为D+和D-的管脚上设置控制两个管脚同时切换的双模拟开关,在复用为供电电源的管脚上设置功率开关,在复用为USB身份标识、以及地连接的管脚上设置模拟开关;在通过对D+或D-的电平进行检测确定插入HDMIUSB设备的情况下,通过控制相应复用管脚上的所述双模拟开关、以及所述模拟开关将相应的复用管脚切换为USB接口功能。
19.如权利要求18所述的HDMI,其特征在于,所述HDMI还包括:第二控制模块,用于在终端通过普通USB接口连接第一 USB设备,并且通过HDMI连接第二 USB设备的情况下,通过对D+或D-的电平进行检测确定第二 USB设备的状态;如果第二 USB设备的状态为插入,则通过控制所述切换模块将HDMI切换为USB功能,并提示用户选择所述第二 USB设备的具体应用,其中,所述第二 USB设备的具体应用与所述第一 USB设备当前使用的具体应用不相同;如果所述第二 USB设备的状态为拔出,则通过控制所述切换模块将HDMI切换为HDMI功能。
20.如权利要求14所述的HDMI,其特征在于,所述设置模块具体用于:在所述复用功能为所述软件调试功能的情况下,根据所述复用功能将选择的多个管脚分别设置或复用为数据输入、数据输出、时钟、模式选择、测试时钟返回、测试系统复位、目标系统复位、电源保持、软件调试信息的串口打印、信号调试、以及电源;所述切换模块具体用于:在复用为数据输入、数据输出、时钟、模式选择、测试时钟返回、测试系统复位、目标系统复位、电源保持、软件调试信息的串口打印、以及信号调试的管脚上设置模拟开关,在复用为电源的管脚上设置功率开关;在终端硬件存在有效电源供电且系统不开机的状态下,通过控制相应复用管脚上的所述模拟开关、以及所述功率开关将相应的复用管脚切换为软件调试功能。
21. 一种带有高清晰多媒体接口 HDMI的设备,其特征在于,所述HDMI设备设置有与权利要求13至权利要求20中任一项所述HDMI相对应的HDMI。
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