CN104967806B - 基于hdmi接口的切换电路 - Google Patents

Abstract

本发明涉及基于HDMI接口的切换电路，其包括主芯片、控制电路以及HMDI接口模块，所述HDMI接口模块包括HDMI插座、HDMI接口电路以及用于与HDMI线缆连接的热插拔接口；所述主芯片具有第一I/O端口、第二I/O端口、第一UART端口、第二UART端口和热插拔端口，该第一UART端口连接有输出口，第二UART端口连接有接收口；HDMI接口电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3和三极管Q1，控制电路包括电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、三极管Q2、三极管Q3和三极管Q4，其实现不影响原有的正常功能的情况下能够实现串口调试和软件升级的效果。

Description

基于HDMI接口的切换电路

技术领域

本发明涉及总线通线切换电路，尤其涉及一种基于HDMI接口的切换电路。

背景技术

在TV行业，由于生产板卡时，发布的固件会存在漏洞，因此板卡生产完毕组装成整机后客户可能会要求升级固件以解决该漏洞。这就要求板卡供应商在不拆开电视机后壳的前提下用串口工具板对主板进行升级。在以前模拟电视时代，主板会标配VGA接口，用于连接电脑主机等VGA信号输出设备，该端口有预留且未使用的关键可以作为串口的TX(发射)、RX(接收)信号使用，而且这个端口露在电视机后壳之后可以免拆除后壳，很好的解决了升级问题。然后到了数字电视时代，HDMI接口(高清晰度多媒体接口)成为标配，再起带有VGA接口的输出设备也逐渐被HDMI接口所取代，比如显卡、投影仪等，TV行业也淘汰了VGA接口并以HDMI接口取代，但这对现行升级措施带来了影响。

发明内容

针对上述技术问题，本发明的目的在于提供一种基于HDMI接口的切换电路，其能够实现在不影响原有功能继续使用的情况下能够实现串口调试和软件升级的功能。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于HDMI接口的切换电路，包括主芯片、控制电路以及HMDI接口模块，所述HDMI接口模块包括HDMI插座、HDMI接口电路以及用于与HDMI线缆连接的热插拔接口；所述主芯片具有第一I/O端口、第二I/O端口、第一UART端口、第二UART端口和热插拔端口，该第一UART端口连接有输出口，第二UART端口连接有接收口；HDMI接口电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3和三极管Q1，所述电阻R1的一端和电阻R2的一端均与热插拔接口连接，所述热插拔接口还连接主芯片的热插拔端口，所述电阻R1的另一端连接三极管Q1的基极，所述电阻R2的另一端和电阻R3的一端均与HDMI插座的电能端连接，所述电阻R3的另一端和三极管Q1的集电极均与HDMI插座的检测端连接，所述三极管Q1的发射极接地；所述控制电路包括电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、三极管Q2、三极管Q3和三极管Q4，所述电阻R4的一端连接HDMI插座的电能端，所述电阻R4的另一端和电阻R5的一端均与三极管Q2的基极连接，电阻R5的另一端和三极管Q2的发射极均接地，所述电阻R6的一端连接外部电源端口，电阻R6的另一端、电阻R7的一端和电阻R8的一端均与三极管Q2的集电极连接，所述电阻R7的另一端连接三极管Q3的基极，所述电阻R8的另一端连接三极管Q4的基极，所述电阻R9的一端连接HDMI插座的数据端，电阻R9的另一端连接三极管Q3的集电极，所述三极管Q3的发射极连接主芯片上的输出口，所述电阻R10的一端连接HDMI插座的时钟端，电阻R10的另一端连接三极管Q4的发射极，三极管Q4的集电极连接主芯片上的接收口；所述主芯片的第一I/O端口连接电阻R9的一端，主芯片的第二I/O端口连接电阻R10的一端。

优选的，所述HDMI插座的型号为JX5系列中的一种。

优选的，所述三极管Q1的型号为LMBT3904。

优选的，所述三极管Q2、三极管Q3和三极管Q4的型号均为NMBT3904。

相比现有技术，本发明的有益效果在于:

本发明提供的切换电路实现了当有HDMI线缆接入时，其不影响原有的正常功能，依然实现高清视频信号传播，当无HDMI线缆接入时，其通过切换电路能够实现串口调试和软件升级的效果。

附图说明

图1为本发明的电路结构图；

1、主芯片；2、控制电路；3、HDMI插座；4、HDMI接口电路。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述：

参见图1，本发明实施例提供的基于HDMI接口的切换电路主要包括主芯1片、控制电路2以及HMDI接口模块，所述HDMI接口模块包括HDMI插座3、HDMI接口电路4以及热插拔接口HOT PLUG这几个器件模块，该热插拔接口HOT PLUG是用于与HDMI线缆连接的一个接口，当有HDMI线缆接入至热插拔接口HOT PLUG时，本实施例的切换电路实现其原有的功能，即传输高频音视频信号，当无HDMI线缆接入时，其可以通过该切换电路实现对主芯片1进行串口调试和升级，而不需要打开电视机背壳进行操作。

具体的，主芯片1具有第一I/O端口a、第二I/O端口b、第一UART端口UART1、第二UART端口UART2和热插拔端口，该第一UART端口UART1连接有输出口TX，第二UART端口UART2连接有接收口RX；UART属于异步串口通讯协议的一种，工作原理是将传输数据的每一个字符一位接一位的传输，只需要TX、RX两个信号即可完成通讯，而且是TTL电平，该UART端口异步用来调试和升级固件，现有的电视行业中至少具备两个UART端口。HDMI接口是高清晰度多媒体接口，是一种数字化视频/音频接口技术，是适合影像传输的专用型数字化接口，其可同时传送音频和影像信号，标准的HDMI插座包含19pin，其时钟端SCL和数据端SDA恰好可改造与输出口TX、接收口RX切换。

HDMI接口电路4包括电阻R1、电阻R2、电阻R3和三极管Q1，电阻R1的一端和电阻R2的一端均与热插拔接口HOT PLUG连接，热插拔接口HOT PLUG还连接主芯片1的热插拔端口c，电阻R1的另一端连接三极管Q1的基极，电阻R2的另一端和电阻R3的一端均与HDMI插座3的电能端POWER连接，电阻R3的另一端和三极管Q1的集电极均与HDMI插座3的检测端DETECT连接，三极管Q1的发射极接地；控制电路2包括电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、三极管Q2、三极管Q3和三极管Q4，电阻R4的一端连接HDMI插座3的电能端POWER，电阻R4的另一端和电阻R5的一端均与三极管Q2的基极连接，电阻R5的另一端和三极管Q2的发射极均接地，所述电阻R6的一端连接外部电源端口ST_D，电阻R6的另一端、电阻R7的一端和电阻R8的一端均与三极管Q2的集电极连接，电阻R7的另一端连接三极管Q3的基极，所述电阻R8的另一端连接三极管Q4的基极，所述电阻R9的一端连接HDMI插座3的数据端SDA，电阻R9的另一端连接三极管Q3的集电极，所述三极管Q3的发射极连接主芯片上的输出口TX，所述电阻R10的一端连接HDMI插座3的时钟端SCL，电阻R10的另一端连接三极管Q4的发射极，三极管Q4的集电极连接主芯片1上的接收口RX；主芯片1的第一I/O端口a连接电阻R9的一端，主芯片1的第二I/O端口b连接电阻R10的一端。

上述的外部电源端口ST_D为待机5V，上电即有，待机保持，断电之后消失。当有HDMI线缆接入时，外部设备如机顶盒输入5V电压信号、DDC信号和数字信号，该5V电压信号通过热插拔接口HOP PLUG和HDMI接口电路传送至HDMI插座的电能端POWER，HDMI插座3通过电阻R2发送一提示信号至主芯片，主芯片立即回馈一个低电平至热插拔接口HOP PLUG，使得三极管Q1截止，该5V电压信号通过电阻R3将HDMI插座的检测端DETCET拉高，此时认为有HDMI线缆接入。电能端POWER将5V电压信号经过电阻R4和电阻R5分压后输送至三极管Q2的基极，使三极管Q2导通，此时三极管Q2的集电极等同于地，进而控制了三极管Q3和三极管Q4的截止关断，保证HDMI插座3的时钟端SCL和数据端SDA与主芯片1连接并正常工作。

而当无HDMI线缆接入时，HDMI插座3的无电输入，热插拔接口HOT PLUG接收来自主芯片1的高电平信号，使得三极管Q1导通，将HDMI插座3的检测端DETECT拉低，状态为无HDMI信号输入，即无HDMI线缆接入，此时三极管Q2关断，外部电源端口ST_D通过电阻R6上拉，使三极管Q3和三极管Q4导通，此时输出口TX连接至HDMI插座3的数据端SDA，接收口RX连接至HDMI插座3的时钟端SCL，只要用专用的串口工具板，将HDMI插座3的其他pin悬空，保留数据端SDA、时钟端SCL和地端，即可达到通讯的目的，实现了串口调试和升级固件。

上述HDMI插座3的型号为JX5系列中的一种。三极管Q1的型号优选为LMBT3904，三极管Q2、三极管Q3和三极管Q4的型号优选为NMBT3904，上述型号均为优选方式，并不只限定于这些型号，NMBT3904是普通NPN三极管，在本实施例的切换电路中用作开关，其基极供高电平饱和接头，低电平则截止断开，断开后对各自原有线路无影响。

对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种基于HDMI接口的切换电路，其特征在于，包括主芯片、控制电路以及HMDI接口模块，所述HDMI接口模块包括HDMI插座、HDMI接口电路以及用于与HDMI线缆连接的热插拔接口；所述主芯片具有第一I/O端口、第二I/O端口、第一UART端口、第二UART端口和热插拔端口，该第一UART端口连接有输出口，第二UART端口连接有接收口；HDMI接口电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3和三极管Q1，所述电阻R1的一端和电阻R2的一端均与热插拔接口连接，所述热插拔接口还连接主芯片的热插拔端口，所述电阻R1的另一端连接三极管Q1的基极，所述电阻R2的另一端和电阻R3的一端均与HDMI插座的电能端连接，所述电阻R3的另一端和三极管Q1的集电极均与HDMI插座的检测端连接，所述三极管Q1的发射极接地；所述控制电路包括电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、三极管Q2、三极管Q3和三极管Q4，所述电阻R4的一端连接HDMI插座的电能端，所述电阻R4的另一端和电阻R5的一端均与三极管Q2的基极连接，电阻R5的另一端和三极管Q2的发射极均接地，所述电阻R6的一端连接外部电源端口，电阻R6的另一端、电阻R7的一端和电阻R8的一端均与三极管Q2的集电极连接，所述电阻R7的另一端连接三极管Q3的基极，所述电阻R8的另一端连接三极管Q4的基极，所述电阻R9的一端连接HDMI插座的数据端，电阻R9的另一端连接三极管Q3的集电极，所述三极管Q3的发射极连接主芯片上的输出口，所述电阻R10的一端连接HDMI插座的时钟端，电阻R10的另一端连接三极管Q4的发射极，三极管Q4的集电极连接主芯片上的接收口；所述主芯片的第一I/O端口连接电阻R9和HDMI插座的数据端之间，主芯片的第二I/O端口连接电阻R10和HDMI插座的时钟端之间。

2.如权利要求1所述的基于HDMI接口的切换电路，其特征在于，所述HDMI插座的型号为JX5系列中的一种。

3.如权利要求1所述的基于HDMI接口的切换电路，其特征在于，所述三极管Q1的型号为LMBT3904。

4.如权利要求1所述的基于HDMI接口的切换电路，其特征在于，所述三极管Q2、三极管Q3和三极管Q4的型号均为NMBT3904。