CN108322798B - 一种cec总线监控设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种CEC总线监控设备，包括单片机、计算机、HDMI数据线。将HDMI数据线内的CEC数据总线旁路出来，连接至单片机的可触发中断的I/O端口。单片机与计算机相连接。单片机的可触发中断的I/O端口等待并接收中断触发信号。单片机判断该中断触发信号是否有效；若为是，则继续接收CEC数据帧；若为否，则重新等待并接收触发中断信号。单片机对接收到的CEC数据帧增加头码和结束码，然后将CEC数据帧发送至计算机。计算机根据HDMI规范对接收到的CEC数据帧进行解析并显示。该设备利用CEC数据的起始位对单片机的可触发中断的I/O端口进行中断触发，单片机对CEC数据总线上的数据进行接收及处理，通过计算机对单片机处理的数据进行解析和显示，降低了设备成本。

Description

一种CEC总线监控设备
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种CEC总线监控设备。
背景技术
CEC(ConsumerElectronicsControl)，即消费电子控制，为用户环境中所有通过HDMI线连接的家庭视听设备提供高级控制功能的一种协议，用户通过一个遥控器即可对这些连接的设备进行控制。
CEC总线的基本技术起源于欧洲的SCART接口。HDMI在SCART技术基础上进行借用并发展为HDIM-CEC总线，允许在系统内的AV产品之间进行查询和通讯。CEC使得建立于现有的点对点E-DDC的“插入并播放(Plug&Play)”自动操作的全局控制成为可能，从而减少系统的遥控器数量和简化基本操作所需的按键次数。
CEC技术在开发过程中，需要用CEC总线监控设备进行CEC数据解析并显示解析数据，以实现对CEC技术开发的调试，现有的CEC总线监控设备非常昂贵，例如一台QUANTUM882EA设备需要几十万元。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提出了一种CEC总线监控设备，该设备利用CEC数据的起始位对单片机的可触发中断的I/O端口进行中断触发，单片机对CEC数据总线上的数据进行接收及处理，通过计算机对单片机处理的数据进行解析和显示，解决了现有的CEC总线监控设备成本高的问题。
为了实现上述目的，本发明技术方案如下：
一种CEC总线监控设备，包括单片机、计算机、HDMI数据线。将HDMI数据线内的CEC数据总线旁路出来，连接至单片机的可触发中断的I/O端口。单片机与计算机相连接。单片机的可触发中断的I/O端口等待并接收中断触发信号。单片机判断该中断触发信号是否有效；若为是，则继续接收CEC数据帧；若为否，则重新等待并接收中断触发信号。单片机对接收到的CEC数据帧增加头码和结束码，然后将增加了头码和结束码的CEC数据帧发送至计算机。计算机根据HDMI规范对接收到的CEC数据帧进行解析并显示。
进一步地，还包括HDMI接口座。HDMI接口座将HDMI数据线内的CEC数据总线旁路出来，并将CEC数据总线连接至单片机的可触发中断的I/O端口。
进一步地，还包括USB转串口。单片机通过USB转串口与计算机相连接。
进一步地，单片机的可触发中断的I/O端口采用负边沿触发中断；当接收中断触发信号后，单片机对接收中断触发信号进行计时，如果计时满足CEC数据帧的起始位的时序要求，则判定该中断触发信号有效。
进一步地，单片机1对CEC数据帧的信息结束位进行识别；识别到信息结束位为逻辑‘1’时，停止接收中断触发信号，然后对接收的CEC数据帧增加头码和结束码。
进一步地，CEC数据帧结构包含起始位、若干数据位。
本发明的有益效果：
该设备利用CEC数据的起始位对单片机的可触发中断的I/O端口进行中断触发，单片机对CEC数据总线上的数据进行接收及处理，通过计算机对单片机处理的数据进行解析和显示，大大降低了设备成本。
附图说明
图1为本发明的电路原理框图。
图2为CEC数据帧结构示意图。
图3为CEC数据帧结构中起始位的时序图。
图4为CEC数据帧结构中数据位的时序图。
图5为CEC数据帧结构中数据位的引导块/数据块的结构示意图。
图6为一键播放消息的流程示意图。
图7为本发明检测并解析出的一键播放消息的数据显示表。
其中，图1至图7的附图标记为：单片机1、计算机2、HDMI接口座3、USB转串口4、电视机5、HDMI-CEC设备6。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，进一步阐述本发明。
如图1所示，一种CEC总线监控设备，包括：单片机1、计算机(PC)2、HDMI接口座3、USB转串口4、HDMI数据线。HDMI数据线用于将电视机(TV)5与若干HDMI-CEC设备6进行连接。CEC数据总线是HDMI数据线内的一部分。通过HDMI接口座3将HDMI数据线内的CEC数据总线旁路出来，并将CEC数据总线连接至单片机1的可触发中断的I/O端口。单片机1通过USB转串口4与计算机2相连接。USB转串口4用于实现计算机2的USB接口到通用串口之间的转换。HDMI-CEC设备6为支持CEC功能的DVD等设备。
通讯总是在一个发起者和一个(或多个)接收者之间进行。发起者声明的位提供数据，而接收者声明的位提供应答。位通讯的速率很慢：位速率小于500位/秒。
如图2所示，CEC数据帧结构包含起始位、一串数据位。如图3所示，起始位是在总共b时长内拉低信号a时间，起始位的时间较长，时长为4.5ms(误差范围为±0.2ms)且低电平的宽度不低于3.7ms(误差范围为±0.2ms)。如图4所示，数据位的时长为2.4ms(误差范围为±0.35ms)，且低电平宽度为1.5ms(误差范围为±0.2ms)时，表示逻辑‘0’,低电平宽度为0.6ms(误差范围为±0.2ms)时，表示逻辑‘1’。
每一个连接到CEC控制总线上的设备都拥有一个唯一的逻辑地址，定义该设备的类型，同时，也是该设备的唯一标识符。
工作原理：
单片机1的可触发中断的I/O端口等待接收中断触发信号；单片机1还判断该中断触发信号是否有效；如果有效，则继续接收CEC数据帧；如果无效，则重新等待接收触发中断信号。
单片机1对接收的CEC数据帧进行处理，依据CEC标准为CEC数据帧增加头码和结束码(例如：0x1F52+CEC数据帧+0x1345)；单片机1将处理后的CEC数据帧通过USB转串口4发送到计算机2，并等待接收下一次的中断触发信号；计算机2根据HDMI规范翻译接收的CEC数据帧，使显示易读的格式出来。依据解析的数据，实现对设备的CEC功能的调试。
单片机1的可触发中断的I/O端口采用负边沿触发中断；当接收中断触发信号后，单片机1对接收中断触发信号进行计时，如果计时满足CEC数据帧的起始位的时序要求，则判定该中断触发信号有效。
CEC数据帧的数据位包含引导块、若干数据块。如图5所示，引导块、数据块均为10位，包含8位数据、1位EOM(信息结束位)和1位ACK(应答位)。EOM位用来标识消息的最后一个块：‘0’标识后续还有数据块，‘1’则表示消息结束。ACK位是接收者用来对消息发起者进行应答的，消息发起者总是将此位设置‘1’。对于点对点消息，与消息中的目标地址相同的设备将ACK位修改为‘0’，其他设备则不动作，对于广播消息，拒绝接受该消息的设备将ACK位修改为‘0’，其他设备则不动作。引导块的8位信息包含发起者的4位逻辑地址和接收者的4位逻辑地址；数据块的8个信息位包含操作码或操作数等数据。
单片机1对CEC数据帧的信息结束位进行识别；识别到信息结束位为逻辑‘1’时，停止接收中断触发信号，然后对接收的CEC数据帧进行处理，增加头码和结束码。
下面以一键播放为例简要说明消息的流程，如图6所示。假设TV的HDMI1接口(EDID中设定的物理地址为1.0.0.0)连接一台支持CEC功能的DVD(其逻辑地址为0x04)，当用户按下DVD的Play键时，DVD通过CEC总线发送<ImageViewOn>给TV并广播<ActiveSource>消息，当TV接收到<ImageViewOn>消息时，如TV处于待机状态，则TV将开机并进入显示图像的工作状态，如TV已在工作状态，则在收到<ActiveSource>消息后，将当前通道切换到DVD连接的HDMI1通道。图7为通过本发明在CEC总线上获取的一键播放解析数据。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，本发明不限于以上实施例。可以理解，本领域技术人员在不脱离本发明的基本构思的前提下直接导出或联想到的其它改进和变化均应认为包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种CEC总线监控设备，其特征在于：
包括单片机(1)、计算机(2)、HDMI数据线；
将所述HDMI数据线内的CEC数据总线旁路出来，并将所述CEC数据总线连接至单片机(1)的可触发中断的I/O端口；
所述单片机(1)与计算机(2)相连接；
所述单片机(1)的可触发中断的I/O端口等待并接收中断触发信号；
所述单片机(1)判断所述中断触发信号是否有效；若为是，则继续接收CEC数据帧；若为否，则重新等待并接收所述中断触发信号；
所述单片机(1)对接收到的CEC数据帧增加头码和结束码，然后将增加了头码和结束码的CEC数据帧发送至计算机(2)；
所述计算机(2)根据HDMI规范对接收到的CEC数据帧进行解析并显示。
2.根据权利要求1所述的CEC总线监控设备，其特征在于：
还包括HDMI接口座(3)；
所述HDMI接口座(3)将所述HDMI数据线内的所述CEC数据总线旁路出来，并将所述CEC数据总线连接至单片机(1)的可触发中断的I/O端口。
3.根据权利要求1所述的CEC总线监控设备，其特征在于：
还包括USB转串口(4)；
所述单片机(1)通过USB转串口(4)与计算机(2)相连接。
4.根据权利要求1所述的CEC总线监控设备，其特征在于：
所述单片机(1)的可触发中断的I/O端口采用负边沿触发中断；当接收到所述中断触发信号后，所述单片机(1)对接收的所述中断触发信号进行计时，如果计时满足CEC数据帧的起始位的时序要求，则判定所述中断触发信号有效。
5.根据权利要求1所述的CEC总线监控设备，其特征在于：
所述单片机(1)对CEC数据帧的信息结束位进行识别；识别到所述信息结束位为逻辑‘1’时，停止接收所述中断触发信号，然后对接收的CEC数据帧增加头码和结束码。
6.根据权利要求1所述的CEC总线监控设备，其特征在于：
所述CEC数据帧结构包含起始位、若干数据位。
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