CN105279055A - 一种热插拔检测调节电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种热插拔检测调节电路，包括：连接器、检测模块和通信协议模块；所述检测模块包括信号侦测子模块，所述信号侦测子模块的输入端分别与显示器的第一输出端、通信协议模块的第一输出端和第二输出端电连接，用于接收所述显示器发送的热插拔检测信号、通信协议模块发送的第一通信信号和第二通信信号；所述信号侦测子模块的输出端与所述连接器的输入端电连接，用于在检测到所述第一通信信号和所述第二通信信号同时保持高电平超过预设时间时，将所述热插拔检测信号发送至所述连接器。本发明所述的一种热插拔检测调节电路避免了显示器与主机之间连接的时序错误，从而解决了两者连接过程中出现黑屏的问题。

Description

一种热插拔检测调节电路

技术领域

本发明涉及多媒体接口检测技术领域，尤其涉及一种热插拔检测调节电路。

背景技术

随着大规模集成电路技术的发展，集成电路总线(inter-integratedCircuit，I²C)越来越多的应用到大规模集成电路的设计当中，用以简化系统的硬件设计。I²C总线具有两根信号线，一根是双向数据线SDA，另一根是时钟线SCL。所有接到I²C总线设备上的串行数据线SDA都接到总线的SDA上，各设备的时钟线SCL接到总线的SCL上。

热插拔检测(HotPlugDetect，HPD)是将显示器输出的检测信号发送至主机，当显示器通过接口与主机系统相连或断开，主机能够通过利用接收检测信号的过程，对显示器与主机之间的连接状态做出响应。

理想状态下，主机首先通过I²C总线中的双向的数据线SDA以及时钟线SCL进行主机内部CPU与存储器之间的数据传输。当数据传输信号趋于稳定，双向的数据线SDA的时序信号会由低电平翻转为高电平，之后检测信号由低电平翻转为高电平，并由显示器发送至主机。但有些情况下，如图1及图2所示，其中图1是现有技术中热插拔检测信号HPD先于数据线SDA信号翻转的波形图。图2是现有技术中热插拔检测HPD信号发生突变的波形图。上述两种情况均会造成显示器与主机连接的时序错误，并导致两者无法正常连接而出现黑屏。

发明内容

本发明是为了解决现有技术中的上述不足而完成的，本发明的目的在于提出一种热插拔检测调节电路，该电路避免了热插拔检测信号HPD先于数据线SDA信号翻转为高电平以及发生突变等情况的发生，从而解决了显示器与主机连接的时序错误导致两者无法正常连接而出现黑屏的问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种热插拔检测调节电路，包括：连接器、检测模块和通信协议模块；

其中，所述检测模块包括信号侦测子模块，所述信号侦测子模块的输入端分别与所述显示器的第一输出端、通信协议模块的第一输出端和第二输出端电连接，用于接收所述显示器发送的热插拔检测信号、通信协议模块发送的第一通信信号和第二通信信号；

所述信号侦测子模块的输出端与所述连接器的输入端电连接，用于在检测到所述第一通信信号和所述第二通信信号同时保持高电平超过预设时间时，将所述热插拔检测信号发送至所述连接器。

进一步地，所述信号侦测子模块包括：第一电压比较子电路、计时子电路和第一开关子电路；

其中，所述第一电压比较子电路的第一输入端与所述通信协议模块的第一输出端电连接，用于接收所述第一通信信号；

所述第一电压比较子电路的第二输入端与所述通信协议模块的第二输出端电连接，用于接收所述第二通信信号；

所述第一电压比较子电路用于在在检测到所述第一通信信号和所述第二通信信号同时保持高电平时输出第一计时信号；

所述第一电压比较子电路的输出端与所述计时子电路的输入端电连接，所述计时子电路用于对所述第一电压比较子电路输出第一计时信号进行计时；

所述第一开关子电路与所述计时子电路电连接，用于在所述第一电压比较子电路输出第一计时信号的时间超过预设时间时，将热插拔检测信号发送至所述连接器。

进一步地，所述第一电压比较子电路包括第一比较器和第二比较器，所述计时子电路为计数器，所述第一开关子电路为第一三极管。

进一步地，还包括有主机，所述通信协议模块与所述主机电连接，用于对所述主机提供通信协议。

进一步地，所述连接器与所述主机连接，用于接收所述信号侦测子模块输出的热插拔检测信号，并将其发送至所述主机。

进一步地，所述第一通信信号为双向数据线的通信信号，所述第二通信信号为时钟线的通信信号。

进一步地，所述检测模块还包括控制子模块；

其中，所述控制子模块的第一输入端与所述显示器的第一输出端电连接，用于接收所述热插拔检测信号；第二输入端与所述显示器的第二输出端电连接，用于接收内部启动电源信号；

所述控制子模块的输出端与所述连接器的输入端电连接，用于在所述热插拔检测信号和所述内部启动电源信号同时为高电平时，将所述控制子模块输出的热插拔检测信号发送至所述连接器。

进一步地，所述控制子模块包括：第二电压比较子电路、与门子电路和第二开关子电路；

其中，所述第二电压比较子电路的第一输入端与所述显示器的第一输出端电连接，用于接收所述热插拔检测信号,并将其与所述第二电压比较子电路内置的第一基准值进行比较，将比较结果作为第一输出信号；

所述第二电压比较子电路的第二输入端与所述显示器的第二输出端电连接，用于接收所述内部启动电源信号并将其与所述第二电压比较子电路内置的第二基准值进行比较，将比较结果作为第二输出信号；

所述第二电压比较子电路的第一输出端与所述与门子电路的第一输入端电连接，第二输出端与所述与门子电路的第二输入端电连接，所述与门子电路用于将所述第二电压比较子电路的第一输出信号与第二输出信号进行逻辑与处理，获得逻辑与结果；

所述与门子电路的输出端与所述第二开关子电路的输入端电连接，用于将所述与门子电路的输出的逻辑与结果发送至所述第二开关子电路以进行输出状态判断；

所述第二开关子电路的输出端与所述连接器的输入端电连接，用于将热插拔检测信号发送至所述连接器。

进一步地，所述第二电压比较子电路包括第三比较器和第四比较器，所述与门子电路为逻辑与门，所述第二开关子电路为第二三极管。

本发明所述的一种热插拔检测调节电路,通过对显示器与主机之间加入检测电路，利用检测电路中的信号侦测电路对热插拔检测检测信号以及通信信号进行检测，利用控制子电路对热插拔检测信号以及内部电源启动信号进行控制，从而避免了显示器与主机之间连接的时序错误，从而解决了两者连接过程中出现黑屏的问题。

附图说明

为了更加清楚地说明本发明示例性实施例的技术方案，下面对描述实施例中所需要用到的附图做一简单介绍。显然，所介绍的附图只是本发明所要描述的一部分实施例的附图，而不是全部的附图，对于本领域普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图得到其他的附图。

图1是现有技术中热插拔检测信号先于数据线信号翻转的波形图。

图2是现有技术中热插拔检测信号发生突变的波形图。

图3是本发明实施例一提供的一种热插拔检测调节电路的结构图。

图4是本发明实施例二提供的一种热插拔检测调节电路中侦测子模块的结构图。

图5是本发明实施例三提供的一种热插拔检测调节电路的结构图。

图6是本发明实施例三提供的一种热插拔检测调节电路中控制子模块的结构图。

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，以下将结合本发明实施例中的附图，通过具体实施方式，完整地描述本发明的技术方案。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下获得的所有其他实施例，均落入本发明的保护范围之内。

实施例一：

图3给出了本发明实施例一提供的一种热插拔检测调节电路的结构图。

如图3，本实施例一提供的一种热插拔检测调节电路，包括：连接器100、检测模块200和通信协议模块300。

其中，检测模块200包括信号侦测子模块210，信号侦测子模块210的输入端分别与显示器400的第一输出端、通信协议模块300的第一输出端和第二输出端电连接，用于接收显示器400发送的热插拔检测信号、通信协议模块发送的第一通信信号和第二通信信号。

需要指出的是，侦测子模块210对于热插拔检测信号仅起到传输的作用，而针对第一通信信号及第二通信信号进行逻辑判断，以决定热插拔检测信号传输的开启与关断。

此外，热插拔检测调节电路还包括有主机500，通信协议模块300与主机500电连接，用于对主机提供通信协议。

需要说明的是，通信协议模块300对提供集成电路总线I²C通信协议，该通信协议提供两条总线线路，一条传输双向数据线的通信信号SDA，即第一通信信号，另一条为时钟线的通信信号SCL，即第二通信信号。通信协议模块300将第一通信信号SDA和第二通信信号SCL发送至信号侦测子模块210。并且这两个通信信号能够为主机500与显示器400之间的数据通信提供通信协议。

显示器400输出热插拔检测信号，该信号的作用是当显示器400与主机500相连或断开时，主机500能够通过检测该信号并做出判断，因此热插拔检测信号会通过显示器400的输出端输入至信号侦测子模块210并输入至连接器100。

信号侦测子模块210的输出端与连接器100的输入端电连接，用于在检测到第一通信信号和第二通信信号同时保持高电平超过预设时间时，将热插拔检测信号发送至连接器100。

其中，信号侦测子模块210会对第一通信信号、第二通信信号进行判断：第一通信信号与第二通信信号需同时维持高电平超过预设时间。这里需要解释的是，高电平是指达到热插拔检测调节电路中基准电压V_DD的0.7倍，即0.7V_DD，并且基准电压V_DD的数值是随着热插拔检测电路的组成不同而不同。此外，预设时间一般设定在30ms。只有当第一通信信号与第二通信信号均超过0.7V_DD，且持续时间在30ms以上，连接器100才会接收到热插拔检测信号。

此外，连接器100也和主机500连接，用于接收信号侦测子模块210的输出信号，并将其发送至主机500。这里所指的输出信号为侦测后的热插拔检测信号。

本发明实施例一提供的一种热插拔检测调节电路，通过在主机与显示器之间添加检测模块，并利用检测模块中信号侦测子模块，对通信协议模块中的输出信号进行逻辑判断，并依据判断结果选择对显示器中热插拔检测信号进行输出，从而避免了显示器与主机之间连接的时序错误，所导致的黑屏的问题。

实施例二：

图4给出了发明本实施例二提供的一种热插拔检测调节电路中侦测子模块的结构图。如图4所示，本发明实施例二提供的一种热插拔检测调节电路在实施例一的基础上，信号侦测子模块210包括：第一电压比较子电路211、计时子电路212和第一开关子电路213；

其中，第一电压比较子电路211的第一输入端与通信协议模块300的第一输出端电连接，用于接收第一通信信号；

第一电压比较子电路211的第二输入端与通信协议模块的第二输出端电连接，用于接收第二通信信号；

第一电压比较子电路211用于在在检测到第一通信信号和第二通信信号同时保持高电平时输出第一计时信号。

第一电压比较子电路211分别接收第一通信信号和第二通信信号，并将两者分别与对应的基准值进行判断，若大于该基准值则判定为高电平，否则判定为低电平。这个实现的过程中，第一电压比较子电路211包括第一比较器和第二比较器。

首先，第一通信信号接入第一比较器的同相输入端，第一比较值输入第一比较器的反相输入端。若第一通信信号电压值大于第一比较值，则第一比较器输出高电平。第二通信信号接入第二比较器的同相输入端，第二比较值输入第一比较器的反相输入端，若第二通信信号电压值大于第二比较值，则第二比较器输出高电平。

需要说明的是，第一比较值和第二比较值均可以为基准电压V_DD的0.7倍。若判定第一通信信号以及第二通信信号均为高电平，则输出一个计时信号，该计时信号用于启动计时子电路212进行计时。

第一电压比较子电路211的输出端与计时子电路212的输入端电连接，计时子电路212用于对第一电压比较子电路211输出第一计时信号进行计时。这个实现的过程中，计时子电路212为计数器。

其中，第一计时信号可以是脉冲信号，计数器是通过记录脉冲个数，并且根据脉冲频率计算周期，进而由周期及个数计算得到计数所对应的时间。

进而，当第一计时信号加载到计数器的输入端，计数器开始计时，当计时结束后，将计时结果输出至第一开关子电路213。

第一开关子电路213，与计时子电路212电连接，用于在第一电压比较子电路211输出第一计时信号的时间超过预设时间时，将热插拔检测信号发送至连接器100。其中，第一开关子电路213优选为第一三极管。

若计时结果显示电压比较子电路211输出第一计时信号的时间超过30ms，第一三极管导通，热插拔检测信号会通过第一开关子电路213传输至连接器100。之后，热插拔检测信号会通过连接器100输出至主机500，主机500根据热插拔检测信号做出响应。

本发明提出了一种热插拔检测调节电路中侦测子模块，该侦测子模块所属的一种热插拔检测调节电路能够针对双向数据线的通信信号先于热插拔检测信号跳转至高电平所造成显示器与主机之间连接的时序错误，通过利用电压比较电路、计数电路和开关电路的组合，克服了时序错误的出现，进而解决了主机与显示器连接出现黑屏的问题。

实施例三

图5是本发明实施例三提供的一种热插拔检测调节电路的结构图。

由图5所示，一种热插拔检测调节电路中检测模块200还可以包括控制子模块220；

其中，控制子模块220的第一输入端与显示器400的第一输出端电连接，用于接收热插拔检测信号；第二输入端与显示器400的第二输出端电连接，用于接收内部启动电源信号；

控制子模块220的输出端与连接器100的输入端电连接，用于在所述热插拔检测信号和所述内部启动电源信号同时为高电平时将控制子模块220输出的热插拔检测信号发送至连接器100。

其中控制子模块220接收内部启动电源信号是因为当内部启动电源信号不稳时，会影响热插拔检测信号的输出。具体的，当内部启动电源信号不稳定时，热插拔检测信号输出也不稳定，当内部启动电源信号稳定时，热插拔检测信号输出电平为高且同步。本实施例中，热插拔检测信号为低电平是指电压小于0.8v，而热插拔检测信号为高电平是指电压高于大于2v。本发明实施例中，上述启动电源信号为显示器400内部输出信号。

图6是本发明实施例三提供的一种热插拔检测调节电路中控制子模块的结构图。

由图6所示，控制子模块220包括：第二电压比较子电路221、与门子电路222和第二开关子电路223；

其中，第二电压比较子电路221的第一输入端与显示器400的第一输出端电连接，用于接收热插拔检测信号,并将其与第二电压比较子电路221内置的第一基准值进行比较，将比较结果作为第一输出信号。

第二电压比较子电路221的第二输入端与显示器400的第二输出端电连接，用于接收内部启动电源信号并将其与第二电压比较子电路221内置的第二基准值进行比较，将比较结果作为第二输出信号。

与第一电压比较子电路211相同，第二电压比较子电路221包括第三比较器和第四比较器。且两者的工作过程如下：

首先将热插拔检测信号接入第三比较器的同相输入端，将第一基准值接入第一比较器的反向输入端。其中，第一基准值为2v，若热插拔检测信号高于2v，则输出一个高电平的第一输出信号，否则将输出一个低电平的第一输出信号。

同理，将内部启动电源信号接入第二比较器的同相输入端，将第二基准值接入第二比较器的反向输入端。其中，第二基准值为0.96v，若内部启动电源信号高于0.96v，则输出一个高电平的第二输出信号，否则将输出一个低电平的第二输出信号。

第二电压比较子电路221的第一输出端与与门子电路222的第一输入端电连接，第二输出端与与门子电路222的第二输入端电连接，用于将第二电压比较子电路221的第一输出信号与第二输出信号进行逻辑与处理，获得逻辑与结果。其中，与门子电路222优选为逻辑与门。

进而逻辑与门的工作过程如下：

将第一输出信号输入至逻辑与门的第一输入端，将第二输出信号输入至逻辑与门的第二输入端。若第一输出信号与第二输出信号均为高电平，则逻辑与门的输出信号高电平，否则若至少第一输出信号与第二输出信号之一输出低电平，则逻辑与门的输出信号低电平。

与门子电路222的输出端与第二开关子电路223的输入端电连接，用于将与门子电路的输出的输出信号发送至第二开关子电路223以进行输出状态判断。其中第二开关子电路223优选为第二三极管。

第二开关子电路223的输出端与连接器100的输入端电连接，用于根据所述逻辑与结果将热插拔检测信号发送至连接器100。

此时若逻辑与门的逻辑与结果为高电平，则第二三极管导通，热插拔检测信号会通过三极管输入到连接器100。若此时逻辑与门的输出信号为低电平，则三极管截止，热插拔检测信号无法通过三极管输入到连接器100。

进一步地，连接器100会将热插拔检测信号发送至主机500，主机500根据热插拔检测信号做出响应。

本发明实施例三针对由于内部启动电源信号不稳定所带来的热插拔检测信号不稳定并极易造成突变出现高电平的情况，通过加入控制子模块分别对热插拔检测信号及内部启动电源信号进行各自比较后，进行逻辑运算并利用开关电路最终输出至主机，从而避免了由于热插拔检测信号突变所造成主机与显示器的时序错误，防止了由于时序错误所导致的显示器黑屏问题。

上述仅为本发明的较佳实施例及所运用的技术原理。本发明不限于这里的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行的各种明显变化、重新调整及替代均不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由权利要求的范围决定。

Claims (9)

1.一种热插拔检测调节电路，其特征在于，包括：连接器、检测模块和通信协议模块；

其中，所述检测模块包括信号侦测子模块，所述信号侦测子模块的输入端分别与显示器的第一输出端、通信协议模块的第一输出端和第二输出端电连接，用于接收所述显示器发送的热插拔检测信号、通信协议模块发送的第一通信信号和第二通信信号；

所述信号侦测子模块的输出端与所述连接器的输入端电连接，用于在检测到所述第一通信信号和所述第二通信信号同时保持高电平超过预设时间时，将所述热插拔检测信号发送至所述连接器。

2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述信号侦测子模块包括：第一电压比较子电路、计时子电路和第一开关子电路；

其中，所述第一电压比较子电路的第一输入端与所述通信协议模块的第一输出端电连接，用于接收所述第一通信信号；

所述第一电压比较子电路的第二输入端与所述通信协议模块的第二输出端电连接，用于接收所述第二通信信号；

所述第一电压比较子电路用于在检测到所述第一通信信号和所述第二通信信号同时保持高电平时输出第一计时信号；

所述第一电压比较子电路的输出端与所述计时子电路的输入端电连接，所述计时子电路用于对所述第一电压比较子电路输出第一计时信号进行计时；

所述第一开关子电路与所述计时子电路电连接，用于在所述第一电压比较子电路输出第一计时信号的时间超过预设时间时，将热插拔检测信号发送至所述连接器。

3.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述第一电压比较子电路包括第一比较器和第二比较器，所述计时子电路为计数器，所述第一开关子电路为第一三极管。

4.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，还包括有主机；

所述通信协议模块与所述主机电连接，用于对所述主机提供通信协议。

5.根据权利要求4所述的电路，其特征在于，所述连接器与所述主机连接，用于接收所述信号侦测子模块输出的热插拔检测信号，并将其发送至所述主机。

6.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述第一通信信号为双向数据线的通信信号，所述第二通信信号为时钟线的通信信号。

7.根据权利要求1-6任一所述的电路，其特征在于，所述检测模块还包括控制子模块；

其中，所述控制子模块的第一输入端与所述显示器的第一输出端电连接，用于接收所述热插拔检测信号；第二输入端与所述显示器的第二输出端电连接，用于接收内部启动电源信号；

所述控制子模块的输出端与所述连接器的输入端电连接，用于在所述热插拔检测信号和所述内部启动电源信号同时为高电平时将所述控制子模块输出的热插拔检测信号发送至所述连接器。

8.根据权利要求7所述的电路，其特征在于，所述控制子模块包括：第二电压比较子电路、与门子电路和第二开关子电路；

其中，所述第二电压比较子电路的第一输入端与所述显示器的第一输出端电连接，用于接收所述热插拔检测信号,并将其与所述第二电压比较子电路内置的第一基准值进行比较，将比较结果作为第一输出信号；

所述第二电压比较子电路的第二输入端与所述显示器的第二输出端电连接，用于接收所述内部启动电源信号并将其与所述第二电压比较子电路内置的第二基准值进行比较，将比较结果作为第二输出信号；

所述第二电压比较子电路的第一输出端与所述与门子电路的第一输入端电连接，第二输出端与所述与门子电路的第二输入端电连接，所述与门子电路用于将所述第二电压比较子电路的第一输出信号与第二输出信号进行逻辑与处理，获得逻辑与结果；

所述与门子电路的输出端与所述第二开关子电路的输入端电连接，用于将所述与门子电路的输出的逻辑与结果发送至所述第二开关子电路以进行输出状态判断；

所述第二开关子电路的输出端与所述连接器的输入端电连接，用于根据所述逻辑与结果将热插拔检测信号发送至所述连接器。

9.根据权利要求8所述的电路，其特征在于，所述第二电压比较子电路包括第三比较器和第四比较器，所述与门子电路为逻辑与门，所述第二开关子电路为第二三极管。