CN103577289B - 一种基于hdmi热插拔检测电路和多媒体数据传输系统 - Google Patents

一种基于hdmi热插拔检测电路和多媒体数据传输系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于HDMI热插拔检测电路以及应用该检测电路的多媒体数据传输系统，所述检测电路包括第一信息通道和第二信息通道，所述第二信息通道连接在所述多媒体接收设备和所述多媒体输出设备之间，用于实现依据所述多媒体接收设备的电信号变化对应向所述多媒体输出设备输出高电平或者低电平，进一步实现所述多媒体输出设备对应所述高电平或者低电平进行所述多媒体数据的输出或者不输出。所述多媒体数据传输系统包括多媒体输出设备、多媒体接收设备和连接在二者之间的所述检测电路。本发明的检测电路实现了多媒体输出设备和多媒体接收设备之间的双向通信，本发明的多媒体数据传输系统实现了资源优化配置，减少了资源浪费。

Description

一种基于HDMI热插拔检测电路和多媒体数据传输系统
技术领域
本发明涉及通信电子技术领域，尤其涉及一种基于HDMI热插拔检测电路的通信电路以及应用该检测电路的多媒体数据传输系统。
背景技术
在HDMI（高清晰度多媒体接口，英文名High Definition Multimedia Interface）中，把输出音视频等多媒体数据的设备称为Source设备（即多媒体输出设备），把接收音视频等多媒体数据的设备称为Sink设备（即多媒体接收设备）。传统的多媒体输出设备的热插拔检测主要依赖于检测HDMI接口中HPD（Hot plug热插拔）端口的电平来实现。即：多媒体输出设备一旦检测到HPD端口的电平变化，就会认为有多媒体接收设备接入，那么多媒体输出设备立刻进行HMDI数据的传输。也就是说，Source不关心多媒体接收设备的资源是否出于空闲状态，即不关心多媒体接收设备是否做好接收多媒体数据的准备，也不管Sink是否正在休眠（资源处于非空闲状态的一种表现），多媒体输出设备都会机械地发送多媒体数据。这种热插拔的方式的缺点是显而易见的，它不仅会造成数据传输的错误，还会造成巨大的多媒体输出设备和多媒体接收设备的资源浪费。
虽然，可采用在多媒体接收设备中植入现有的检测模块的方法，来检测多媒体接收设备的自身资源的空闲状态以判断是否能够立刻进行HDMI信号的接受，但是，该检测模块所检测的结果无法通过现有的通信电路反馈至多媒体输出设备中，也就是说，目前的通信电路仅能够实现由多媒体输出设备传输至多媒体接收设备的通信，而无法实现基于多媒体接收设备的自身资源检测结果而触发生成的控制信号输送至多媒体输出设备的通信。
基于此，本发明改进了多媒体输出设备和多媒体接收设备之间的热插拔检测电路，进而建立了一条可实现上述两种信号双向通信的通信电路。
发明内容
本发明的目的在于公开一种基于HDMI热插拔检测电路，以实现对于多媒体输出设备和多媒体接收设备之间的双向通信。
本发明的目的还在于公开一种多媒体数据传输系统，以实现在多媒体输出设备和多媒体接收设备都准备就绪时再进行多媒体数据的传输，进而实现对多媒体输出设备和多媒体接收设备的资源优化配置，减少资源浪费。
基于上述的第一目的，本发明提供了一种基于HDMI热插拔检测电路，所述检测电路包括第一信息通道，所述第一信息通道包括电连接的第一端口和第四端口，所述第一端口与多媒体输出设备相连接，所述第四端口与多媒体接收设备相连接，用于实现由所述多媒体输出设备向所述多媒体接收设备输出多媒体数据；所述检测电路还包括第二信息通道，所述第二信息通道连接在所述多媒体接收设备和所述多媒体输出设备之间，用于实现依据所述多媒体接收设备的电信号变化对应向所述多媒体输出设备输出高电平或者低电平，进一步实现所述多媒体输出设备对应所述高电平或者低电平进行所述多媒体数据的输出或者不输出。
优选的，所述第二信息通道包括第一三极管和连接所述多媒体输出设备的第二端口，以及包括第二三极管和连接所述多媒体接收设备的第三端口，其中：
所述第二端口分别连接所述第一端口和通过所述第一三极管接地，通过所述第一三极管的截止或者导通实现所述第二端口对应输出高电平或者低电平；
所述第二三极管分别连接所述第三端口和第一三极管，通过所述第三端口的电平变化实现所述第二三极管的导通或者截止，对应控制所述第一三极管实现截止或者导通。
优选的，所述第一三极管的集电极分别连接所述第二端口和所述第一端口，所述第一三极管的发射极接地；
所述第二三极管的集电极分别连接所述第一端口和第一三极管的基极，所述第二三极管的发射极接地，所述第二三极管的基极连接所述第三端口。
优选的，所述第二端口通过一分压电阻接地。
优选的，所述第一三极管的集电极通过另一分压电阻连接所述第一端口。
优选的，所述第二三极管的集电极和所述第四端口分别通过一限流电阻并联接入所述第一端口。
优选的，所述第一三极管和所述第二三极管分别采用NPN三极管。
优选的，所述第一三极管和所述第二三极管的最小开启电压分别为1.8V，最大关断电压分别为0.8V，导通后的集电极电流安全阀值分别为10mA。
优选的，所述第一端口和所述第四端口分别连接有一滤波电容，各所述滤波电容接地。
基于上述的第二目的，本发明提供了一种多媒体数据传输系统，该系统包括多媒体接收设备、多媒体输出设备和如权利要求2-9所述的基于HDMI热插拔检测电路，其中：
所述多媒体接收设备中设置有用于接受多媒体数据的接收模块和用于检测所述多媒体接收设备资源是否空闲的检测模块；
所述多媒体输出设备中设置有用于输出多媒体数据的输出模块和用于控制是否输出所述多媒体数据的控制模块；
所述基于HDMI热插拔检测电路中，其第一端口连接所述输出模块，其第二端口连接所述控制模块，其第三端口连接所述检测模块，其第四端口连接所述接收模块；
当所述多媒体接收设备检测到第一信息通道建立连接后，并且所述检测模块检测到所述多媒体接收设备的资源处于空闲状态时，所述检测模块拉高所述第三端口的电平，进而驱使所述第二三极管导通，进一步驱使所述第一三极管截止，致使所述第二端口为高电平，所述控制模块检测到所述第二端口的高电平，第二信息通道建立连接，所述输出模块输出所述多媒体数据；
当所述多媒体接收设备检测到第一信息通道建立连接后，并且所述检测模块检测到所述多媒体接收设备的资源处于非空闲状态时，所述检测模块拉低所述第三端口的电平，进而驱使所述第二三极管截止，进一步驱使所述第一三极管导通，致使所述第二端口为低电平，所述控制模块检测到所述第二端口的低电平后，所述输出模块不输出所述多媒体数据。
综上所述，本发明提供的基于HDMI热插拔检测电路，在确保传输多媒体数据的第一信息通道的正常工作基础上，还通过第二信息通道实现了对于多媒体接收设备向多媒体输出设备反馈信息的传输，进而实现了热插拔检测电路的双向通信。
进一步的，本发明的第二信息通道通过两个三极管的配合作用，能够直接连接到第一信息通道上，实现借用所述第一信息通道的电平，而无需单独为第二信息通道配备电源，使得该热插拔检测电路的结构更简化。
更进一步的，本发明还提供的多媒体数据传输系统，其是对所述基于HDMI热插拔检测电路的具体应用，在检测模块和控制模块的配合作用下，实现当多媒体接收设备准备就绪时多媒体输出设备开始传送多媒体数据，而当多媒体接收设备为准备就绪时多媒体输出设备不进行多媒体数据的传送，进而充分实现了多媒体接收设备和多媒体输出设备的最优化配置，有效避免了因多媒体接收设备未准备就绪就进行多媒体数据传送的资源浪费。
附图说明
图1是本发明基于HDMI热插拔检测电路的原理框图；
图2是本发明基于HDMI热插拔检测电路的实施例一示意图；
图3是本发明基于HDMI热插拔检测电路的实施例二示意图；
图4是本发明多媒体数据传输系统的实施例示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
参见图1，本发明公开了一种基于HDMI热插拔检测电路，所述检测电路100包括第一信息通道110，所述第一信息通道110包括电连接的第一端口Port1和第四端口Port4（如图2所示），所述第一端口Port1与多媒体输出设备200相连接，所述第四端口Port4与多媒体接收设备300相连接，用于实现由所述多媒体输出设备200向所述多媒体接收设备300输出多媒体数据。在此基础上，所述检测电路100还包括第二信息通道120，所述第二信息通道120连接在所述多媒体接收设备300和所述多媒体输出设备200之间，用于实现依据所述多媒体接收设备300的电信号变化向所述多媒体输出设备200对应输出高电平或者低电平，进一步实现所述多媒体输出设备200对应所述高电平或者低电平进行所述多媒体数据的输出或者不输出。据此，该检测电路100具有第一信息通道110和第二信息通道120，充分实现了多媒体接收设备300和多媒体输出设备200的双向信息交流。
参见图1和图2，本发明基于HDMI热插拔检测电路的实施例一，该实施例是所述基于HDMI热插拔检测电路的一种优选方案，该方案通过两个三极管配合作用，即可完成在保证现有第一信息通道110正常工作的基础上，由第二信息通道120实现反向的信息输送，其电路结构简单，且信息传输快捷准确，尤其是，该优选方案直接连接在第一信息通道110上，无需专设供给第二信息通道120的电源，进一步优化了电路。
具体而言：所述第二信息通道120包括第一三极管Q1和连接所述多媒体输出设备200的第二端口Port2，以及包括第二三极管Q2和连接所述多媒体接收设备300的第三端口Port3。所述第二端口Port2分别连接所述第一端口Port1和通过所述第一三极管Q1接地，所述第一三极管Q1可截止或者导通，与之相对应的，所述第二端口Port2可分别对应输出高电平或者低电平；所述第二三极管Q2分别连接所述第三端口Port3和第一三极管Q1，通过所述第三端口Port3的电平变化实现所述第二三极管Q2的导通或者截止，对应控制所述第一三极管Q1实现截止或者导通。
具体连接时，例如可以是但不限定于如图2所示的连接方式：所述第一三极管Q1的集电极分别连接所述第二端口Port2和所述第一端口Port1，所述第一三极管Q1的发射极接地；所述第二三极管Q2的集电极分别连接所述第一端口Port1和第一三极管Q1的基极，所述第二三极管Q2的发射极接地，所述第二三极管Q2的基极连接所述第三端口Port3。
具体工作时，相连接的所述第一端口Port1和所述第四端口Port4构成第一信息通道110，所述多媒体数据由所述第一端口Port1向所述第四端口Port4传输；所述第三端口Port3的电平变化，可控制所述第二三极管Q2的导通或者截止，进而对应控制所述第一三极管Q1的截止或者导通，最终实现第二端口Port2对应输出高电平或者低电平，以此实现了第二信息通道120由所述第三端口Port3向所述第二端口Port2的信号传输。
参见图3，本发明基于HDMI热插拔检测电路的实施例二，该检测电路是在实施例的基础上的进一步改进，实施例一所公开的技术方案也属于本实施例，实施例一所公开的技术方案不再重复描述。
该实施例增加了R135和R136两个分压电阻以及R133和R134两个限流电阻。其中：所述第四端口Port4通过一限流电阻R133接入所述第一端口Port1，用于保护多媒体接收设备300的电压检测端口；所述第二三极管Q2的集电极通过另一限流电阻R134连接所述第一端口Port1，也即，两个所述限流电阻相并联的接入所述第一端口Port1，所述限流电阻R134用于保护第二三极管Q2，即用于确保第二三极管Q2导通时，其集电极电流不超过安全阀值；所述第一三极管Q1的集电极通过另一分压电阻R135连接所述第一端口Port1，用于保护第一三极管Q1，即用于确保当所述第一三极管Q1导通时，其集电极的电流不超过安全阀值；所述第二端口Port2通过一分压电阻R136接地，用于在Q2不导通的情况下，使Port2维持在高电平的状态，防止Port2出现不确定的电压状态，也就是说，分压电阻R136用于确保Port2端口的电平只表现为高电平或者低电平的状态，防止出现介于高电平和低电平中间的状态而导致无法电路的检测结果不准确。
该实施例还增加了两个滤波电容C147和C148，用于提高第一信息通道110传输多媒体数据的准确性，具体的，所述第一端口Port1和所述第四端口Port4分别连接有一滤波电容，各所述滤波电容接地。
优选的，上述器件的选型标准：
R133：100Ω精度无要求。R134：10KΩ精度无要求。
R135：1KΩ精度无要求。R136：270KΩ精度无要求。
C147：10nF/16V精度无要求。C148：100nF/16V精度无要求。
Q1/Q2：具体型号是PDTC114EU，是一种内置10KΩ偏置电阻的NPN型数字三极管，最小开启电压1.8V，最大关断电压0.8V，三极管导通时集电极电流安全阀值为10mA。
采用上述的型号标准，可在确保其正常工作的基础上，较大限度的降低能耗。
参见图4，本发明多媒体数据传输系统的实施例，是本发明基于HDMI热插拔检测电路的具体应用，该实施例具体是以实施例二所述的HDMI热插拔检测电路基础上的应用，实施例二所公开的技术方案也属于本实施例，实施例二所公开的技术方案不再重复描述。
该系统包括多媒体接收设备300、多媒体输出设备200和如实施例二所述的检测电路100，其中：
所述多媒体接收设备300中设置有用于接受多媒体数据的接收模块310和用于检测所述多媒体接收设备300资源是否空闲的检测模块320；
所述多媒体输出设备200中设置有用于输出多媒体数据的输出模块210和用于控制是否输出所述多媒体数据的控制模块220；
所述检测电路100中，包括第一信息通道110（参见图1）和第二信息通道120（参见图1）。其中所述第一信息通道110包括电连接的第一端口Port1和第四端口Port4，所述第一端口Port1与多媒体输出设备200相连接，所述第四端口Port4与多媒体接收设备300相连接，所述第二信息通道120包括第一三极管Q1和连接所述多媒体输出设备200的第二端口Port2，以及包括第二三极管Q2和连接所述多媒体接收设备300的第三端口Port3。第一端口Port1连接所述输出模块210，第二端口Port2连接所述控制模块220，第三端口Port3连接所述检测模块320，第四端口Port4连接所述接收模块310。具体工作时，当多媒体输出设备200和/或多媒体接收设备300检测到第一端口Port1电压为5V、第四端口Port4的电压也为5V时，即可判定多媒体输出设备200和多媒体接收设备300之间有HDMI信号插入，即第一信息通道110建立。
请参考图1和图4，当检测到第一信息通道110建立连接后，若检测模块320检测到所述多媒体接收设备300的资源处于非空闲状态，例如休眠或者资源正被使用，不可接收多媒体数据。此时所述第三端口Port3为低电平，所述第二三极管Q2的基极电压低，使得第二三极管Q2截止，第一三极管Q1的基极通过限流电阻R134接入第一端口Port1形成通路，因此第一三极管Q1的基极电压为5V，进而驱使第一三极管Q1导通，导通的第一三极管Q1的集电极电流为5mA，第二端口Port2通过已导通的第一三极管Q1接地，因此第二端口Port2的输出为低电平。所述控制模块220检测到所述第二端口Port2的低电平后，即可判定所述多媒体接收设备300未准备就绪，此时所述输出模块210不输出所述多媒体数据。
当检测到第一信息通道110建立连接后，并且所述检测模块320检测到所述多媒体接收设备300的资源处于空闲状态时，也即检测到所述多媒体接收设备300准备就绪时，所述检测模块320拉高所述第三端口Port3的电平，使所述第二三极管Q2导通，此时第二三极管Q2的集电极电流为0.5mA，第一三极管Q1的基极通过已导通的第二三极管Q2接地，也即拉低了第一三极管Q1的基极电压，使第一三极管Q1截止，此时第二端口Port2通过限压电阻R135连接第一端口Port1形成通路，所述第二端口Port2的电平为高，即接近5V。所述控制模块220检测到所述第二端口Port2的高电平后，即可判定所述多媒体接收设备300准备就绪，所述输出模块210输出所述多媒体数据。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种基于HDMI热插拔检测电路，所述检测电路包括第一信息通道，所述第一信息通道包括电连接的第一端口和第四端口，所述第一端口与多媒体输出设备相连接，所述第四端口与多媒体接收设备相连接，用于实现由所述多媒体输出设备向所述多媒体接收设备输出多媒体数据，其特征在于，
所述检测电路还包括第二信息通道，所述第二信息通道连接在所述多媒体接收设备和所述多媒体输出设备之间，用于实现依据所述多媒体接收设备的电信号变化对应向所述多媒体输出设备输出高电平或者低电平，进一步实现所述多媒体输出设备对应所述高电平或者低电平进行所述多媒体数据的输出或者不输出；
所述第二信息通道包括第一三极管和连接所述多媒体输出设备的第二端口，以及包括第二三极管和连接所述多媒体接收设备的第三端口，其中：
所述第二端口分别连接所述第一端口和通过所述第一三极管接地，通过所述第一三极管的截止或者导通实现所述第二端口对应输出高电平或者低电平；
所述第二三极管分别连接所述第三端口和第一三极管，通过所述第三端口的电平变化实现所述第二三极管的导通或者截止，对应控制所述第一三极管实现截止或者导通。
2.根据权利要求1所述的基于HDMI热插拔检测电路，其特征在于，
所述第一三极管的集电极分别连接所述第二端口和所述第一端口，所述第一三极管的发射极接地；
所述第二三极管的集电极分别连接所述第一端口和第一三极管的基极，所述第二三极管的发射极接地，所述第二三极管的基极连接所述第三端口。
3.根据权利要求1所述的基于HDMI热插拔检测电路，其特征在于，所述第二端口通过一分压电阻接地。
4.根据权利要求3所述的基于HDMI热插拔检测电路，其特征在于，所述第一三极管的集电极通过另一分压电阻连接所述第一端口。
5.根据权利要求1所述的基于HDMI热插拔检测电路，其特征在于，所述第二三极管的集电极和所述第四端口分别通过一限流电阻并联接入所述第一端口。
6.根据权利要求1所述的基于HDMI热插拔检测电路，其特征在于，所述第一三极管和所述第二三极管分别采用NPN三极管。
7.根据权利要求1所述的基于HDMI热插拔检测电路，其特征在于，所述第一三极管和所述第二三极管的最小开启电压分别为1.8V，最大关断电压分别为0.8V，导通后的集电极电流安全阈值分别为10mA。
8.根据权利要求1-7任一所述的基于HDMI热插拔检测电路，其特征在于，所述第一端口和所述第四端口分别连接有一滤波电容，各所述滤波电容接地。
9.一种多媒体数据传输系统，其特征在于，该系统包括多媒体接收设备、多媒体输出设备和如权利要求2-8所述的基于HDMI热插拔检测电路，其中：
所述多媒体接收设备中设置有用于接受多媒体数据的接收模块和用于检测所述多媒体接收设备资源是否空闲的检测模块；
所述多媒体输出设备中设置有用于输出多媒体数据的输出模块和用于控制是否输出所述多媒体数据的控制模块；
所述基于HDMI热插拔检测电路中，其第一端口连接所述输出模块，其第二端口连接所述控制模块，其第三端口连接所述检测模块，其第四端口连接所述接收模块；
当所述多媒体接收设备检测到第一信息通道建立连接后，并且所述检测模块检测到所述多媒体接收设备的资源处于空闲状态时，所述检测模块拉高所述第三端口的电平，进而驱使所述第二三极管导通，进一步驱使所述第一三极管截止，致使所述第二端口为高电平，所述控制模块检测到所述第二端口的高电平，第二信息通道建立连接，所述输出模块输出所述多媒体数据；当所述多媒体接收设备检测到第一信息通道建立连接后，并且所述检测模块检测到所述多媒体接收设备的资源处于非空闲状态时，所述检测模块拉低所述第三端口的电平，进而驱使所述第二三极管截止，进一步驱使所述第一三极管导通，致使所述第二端口为低电平，所述控制模块检测到所述第二端口的低电平后，所述输出模块不输出所述多媒体数据。
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