CN109194889A - 用于dp接口的低速信号转换模块 - Google Patents

Abstract

一种用于DP接口的低速信号转换模块，包括协议解析模块、编码模块、解码模块、发送链路和接收链路，其中协议解析模块，用于对DP协议进行解析，将DP接口的低速信号发送给编码模块，或者将解码模块的输出信号发送给DP接口；编码模块，用于根据协议解析模块输出的不同情况，分别进行不同形式的编码，并传输给发送链路，本发明针对DP协议的特点，分别对合并后的AUX、HPD以及空信号的不同组合进行线路编码，以很低的延迟对AUX和HPD进行合并传输，降低传输通路，降低成本和功耗，满足GTC功能对信号传输时间精度的要求,本发明不受所传输介质的限制，所适用的传输介质包括但不限于光传输，同样适用于铜线等有线介质或无线介质。

Description

用于DP接口的低速信号转换模块

技术领域

本发明涉及多媒体接口，具体的涉及一种用于DP接口的低速信号转换模块，能够通过特定的编码以很低的延迟传输DP信号的同时，仅仅通过一对发送链路和接收链路，例如一对光纤，传输低速控制信号，从而降低了成本和功耗。

背景技术

在长距离的应用场景下，用传统的铜线方式传输多媒体接口信号会造成较大损耗，并且随着线缆长度的增加高规格电缆的制造成本急剧上升。使用光纤传输是一种很好的替代方式。

通常情况下，多媒体接口需要同时传输多个信号，而在光纤传输线中，每一条传输线都需要单独的激光驱动器和激光接收器。将多个信号合并为一个信号后再通过光纤传输，可以显著地降低成本和功耗，提高产品良率。

对DP(Display Port)接口而言，包括高速信号链路，AUX和HPD。而DP接口的GTC(Global Time Code)功能要求DP线缆两端的设备在量测AUX链路上GTC相关信号时的时间精度达到10.25ns。当长距离传输时，通常使用光纤进行传输，如果用专用的一对光纤传输AUX信号则可以满足时间精度的要求，但是还需要额外的光纤传输HPD，从而造成成本和功耗的浪费。如果采用一般的并串转换方式将AUX和HPD进行采样，然后打包编码合并后再通过一对光纤传输上述信号，虽然可以避免成本和功耗的浪费，但由并串转换引入的延迟很难满足GTC功能对时间精度的要求。

因此，如何以很低的延迟传输DP信号的同时，减少光纤传输的通路，从而降低成本和功耗，成为现有技术亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提出一种用于DP接口的低速信号转换模块，

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种用于DP接口的低速信号转换模块，包括协议解析模块、编码模块、解码模块、发送链路和接收链路，其中，

所述协议解析模块，用于对DP协议进行解析，将DP接口的低速信号发送给编码模块，或者将解码模块的输出信号发送给DP接口；

编码模块，用于根据协议解析模块输出的不同情况，分别进行不同形式的编码，并传输给发送链路，如果是低电平的HPD，则将信号编码为第一周期信号，如果是高电平HPD且没有AUX，则将信号编码为第二周期信号，如果是AUX信号+高电平HPD，则将AUX信号直接输出；

解码模块，用于对接收到的信号按照不同的规则进行解码，并发送给协议解析模块，其中，当接收到第一周期信号时，则将信号解码为低电平的HPD，当接收到第二周期信号时，则将信号解码为高电平HPD且没有AUX，当接收到AUX信号时，则将信号解码为AUX信号+高电平HPD；

发送链路，用于根据编码模块发送的编码信号进行传输；

接收链路，用于接收对端所发送来的编码信号，并传输给解码模块。

可选的，所述协议解析模块在进行协议解析时，需要判断当前时刻传输的信号是AUX+高电平HPD，低电平HPD，还是高电平HPD且没有AUX，如果是AUX+高电平HPD，需要进一步判断AUX的方向，将对应的AUX和HPD信号发送到DP接口或者编码模块。

可选的，所述发送链路和接收链路的传输介质为铜缆、无线传输介质或者是光纤。

可选的，当所述发送链路和接收链路的传输介质为光纤时，

所述发送链路还包括电光转换模块，所述接收链路还包括光电转换模块，

所述电光转换模块，用于将编码模块的电信号转换为光信号，通过光纤将信号发送给通过DP接口通信的另一方；

所述光电转换模块，用于通过光纤接收DP接口通信的另一方所传输的光信号，并将所述光信号转换为电信号并传输给解码模块。

可选的，所述第一周期信号和第二周期信号的周期不同，以便于解码模块能识别出不同的信号，并适用于高速传输。

可选的，第一周期信号为10MHz的周期信号，第二周期信号为20MHZ的周期信号。

可选的，在传输所述AUX信号之前，通过协议解析模块将AUX信号由半双工信号转换为全双工信号。

本发明具有如下优点：

1.本发明针对DP协议的特点，以很低的延迟对AUX和HPD进行合并传输，从而可以满足GTC功能对信号传输时间精度的要求；

2.本发明分别对合并后的AUX、HPD以及空信号的不同组合进行线路编码，从而可以将DP协议的低速控制信号通过光传输。

3.本发明对AUX和HPD合并编码的方法不受所传输介质的限制，所适用的传输介质包括但不限于光传输，同样适用于铜线等有线介质或无线介质。

附图说明

图1 是根据本发明具体实施例的用于DP接口的低速信号转换模块的示意图；

图2是根据本发明另一个具体实施例的用于DP接口的低速信号转换模块的示意图；

图3是根据本发明具体实施例的低速信号转换模块的双向通信的示意图。

图中的附图标记所分别指代的技术特征为：

1、协议解析模块；2、编码模块；3、解码模块；4、发送链路；41、电光转换模块；5、接收链路；51、光电转换模块。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

DP链路包括主链路，AUX通道和HPD信号线。主链路是单向、高带宽、低延迟的通道，用于视频和音频等同步数据流的传输。本发明主要针对DP链路的AUX通道和HPD信号线。

AUX通道是在DP发送端和DP接收端之间的半双工双向通道，由一对差分线以两种可能的传输格式传输数据，1Mbps的Manchester-II编码格式和675Mbps的基于ANSI8B/10B编码的FAUX格式。DP信源设备作为AUX主设备，DP信宿设备作为AUX从设备，信源设备负责发起AUX通信，信宿设备可以通过HPD低电平脉冲向信源设备发起中断，请求AUX通信，用于链路管理和设备控制。

根据DP协议，HPD在正常工作时为高电平，只在两种情况下会产生低电平脉冲。当HPD低电平脉冲宽度介于0.5ms和1ms之间时，会被视为DP信宿设备产生的中断请求。当HPD低电平脉冲宽度大于2ms，会被视为一次热插拔事件。

因此，可以针对HPD与AUX信号的三种组合形式进行如下分析：

第一种情况：HPD为低电平。由于HPD是从信宿设备到信源设备的单向信号，当HPD为低电平时，DP接口的信宿设备通常不会发送AUX信号，即使同时发送，此时HPD较AUX具有更高优先级。所以当HPD为低时，只需要传输HPD信号，无须传输AUX信号，且信号的方向为从信宿设备到信源设备。因此，此时只传输一种信号，无需进行压缩合并。

第二种情况和第三种情况均对应HPD为高电平，此时，AUX信号存在两种情况，传输AUX信号，或者无AUX信号。此时需要将HPD信号和AUX信号进行合并。而在传输AUX信号和不传输AUX信号的时候，HPD均默认为高电平。因此，只需要用一定的信号表示传输AUX信号和不传输AUX信号，而省略了默认的高电平HPD信号，从而实现对信号的合并。

即，当HPD为高电平且存在AUX信号时，信宿设备将AUX信号不经编码直接进行光电转换并传输，信源设备在看到AUX信号后解析为AUX+高电平HPD；当HPD为高电平且不存在AUX信号时，信宿设备用某一特殊编码表示，信源设备在看到特定的编码后，直接解析为无AUX+高电平HPD；在HPD为低时，信宿设备对HPD进行另一个特殊编码后进行光电转换并传输，此时不传输AUX信号，信源设备在看到该另一个特殊编码的HPD后，解析为无AUX+低电平HPD。这样可以在不影响DP协议的情况下，以很低的延迟对AUX和HPD进行合并，并进行信号的传输，从而可以在满足GTC功能对信号传输时间精度要求的同时，仅仅通过一对传输通道，例如一对光纤传输低速控制信号，降低了成本和功耗。

参见图1，示出了根据本发明具体实施例的用于DP接口的低速信号转换模块，包括协议解析模块1、编码模块2、解码模块3、发送链路4和接收链路5，其中，

所述协议解析模块1，用于对DP协议进行解析，将DP接口的低速信号发送给编码模块2，或者将解码模块3的输出信号发送给DP接口；

编码模块2，用于根据协议解析模块输出的不同情况，分别进行不同形式的编码，并传输给发送链路4，如果是低电平的HPD，则将信号编码为第一周期信号，如果是高电平HPD且没有AUX，则将信号编码为第二周期信号，如果是AUX信号+高电平HPD，则将AUX信号直接输出，其中所述第一周期信号和第二周期信号的周期不同，以便于解码模块能识别出不同的信号，并适用于高速传输；

解码模块3，用于对接收到的信号按照不同的规则进行解码，并发送给协议解析模块，其中，当接收到第一周期信号时，则将信号解码为低电平的HPD，当接收到第二周期信号时，则将信号解码为高电平HPD且没有AUX，当接收到AUX信号时，则将信号解码为AUX信号+高电平HPD；

发送链路4，用于根据编码模块2发送的编码信号进行传输；

接收链路5，用于接收对端所发送来的编码信号，并传输给解码模块3。

因此，如上所述，本发明针对AUX和HPD信号的几种不同的形式，采用特定的编码方式，进行传输信道的压缩，使得在同一时刻，仅仅需要一收一发的信号，既减少了传输通道，又降低了成本和功耗。

在一个具体的实施例中，第一周期信号为10MHz的周期信号，第二周期信号为20MHZ的周期信号，但这仅仅为示例，只需要使得所述第一周期信号和第二周期信号的周期不同，以便于解码模块能识别出不同的信号，并适用于高速传输即可。

进一步的，由于AUX信号是双向的半双工信号，参见图1，协议解析模块1一边连接AUX信号、HPD信号，，一边连接编码和解码模块，具有从不同方向传输来的AUX信号。因此，协议解析模块1在进行协议解析时，需要判断当前时刻传输的信号是AUX+高电平HPD，低电平HPD，还是高电平HPD且没有AUX，如果是AUX+高电平HPD，需要进一步判断AUX的方向，将对应的AUX和HPD信号发送到DP接口或者编码模块2。

在本发明中，发送链路4和接收链路5没有特别的限制，可以是铜缆、无线传输介质或者是光纤。

当采用远距离传输时，优选采用光纤进行传输。

此时，参见图2，所述发送链路4还包括电光转换模块41，所述接收链路5还包括光电转换模块51。

所述电光转换模块41，用于将编码模块2的电信号转换为光信号，通过光纤将信号发送给通过DP接口通信的另一方；

所述光电转换模块51，用于通过光纤接收DP接口通信的另一方所传输的光信号，并将所述光信号转换为电信号并传输给解码模块3。

此外，为了适应信号的高速传输，在传输AUX信号之前，可以通过协议解析模块1，将AUX信号由半双工信号转换为全双工信号，而后用于传输。

参见图3，示出了低速信号转换模块的双向通信的示意图。

图3示出了从信源与信宿之间传输的示例。信源设备将传递给信宿设备的DP低速控制信号发送到DP接口信号光电转换模块A。协议解析模块根据DP协议，判断当前时刻传输的信号是AUX+高电平HPD，还是高电平HPD且没有AUX。如果是AUX+高电平HPD，需要进一步判断AUX的方向，由协议解析模块转换为全双工信号，发送给编码模块。

DP接口信号光电转换模块A中的编码模块根据协议解析模块输出的不同情况，分别进行不同形式的编码。如果是AUX+高电平HPD，将AUX信号直接输出给电光转换模块；如果是低电平HPD，将信号编码为10MHz的周期信号；如果是高电平HPD且没有AUX，将信号编码为20MHz的周期信号，发送给电光转换模块。

DP接口信号光电转换模块A中的电光转换模块将适用于光通信的高速电信号转换为光信号，通过光纤发送给DP接口信号光电转换模块B中的光电转换模块。

DP接口信号光电转换模块B中的光电转换模块将接收到的光信号转换为编码的高速电信号，发送给解码模块。

DP接口信号光电转换模块B中的解码模块将高速电信号解码为低速信号，发送给协议解析模块。

DP接口信号光电转换模块B中的协议解析模块根据解码得到的信号，判断当前时刻传输的信号是AUX+高电平HPD，还是高电平HPD且没有AUX，进一步判断AUX方向后，将AUX和HPD通过DP接口发送到信宿设备。

信宿设备经过处理信源设备发送的信息，将回复给信源设备的DP低速控制信号发送到DP接口信号光电转换模块B。协议解析模块根据DP协议，判断当前时刻传输的信号是AUX+高电平HPD，低电平HPD，还是高电平HPD且没有AUX。如果是AUX+高电平HPD，需要进一步判断AUX的方向，由协议解析模块转换为全双工信号，发送给编码模块。

DP接口信号光电转换模块B中的编码模块根据协议解析模块输出的不同情况，分别进行不同形式的编码。如果是AUX+高电平HPD，将AUX信号直接输出给电光转换模块；如果是低电平HPD，将信号编码为10MHz的周期信号；如果是高电平HPD且没有AUX，将信号编码为20MHz的周期信号，发送给电光转换模块。

DP接口信号光电转换模块B中的电光转换模块将适用于光通信的高速电信号转换为光信号，通过光纤发送给DP接口信号光电转换模块A中的光电转换模块。

DP接口信号光电转换模块A中的光电转换模块将接收到的光信号转换为编码的高速电信号，发送给解码模块。

DP接口信号光电转换模块A中的解码模块将高速电信号解码为低速信号，发送给协议解析模块。

DP接口信号光电转换模块A中的协议解析模块根据解码得到的信号，判断当前时刻传输的信号是AUX+高电平HPD，低电平HPD，还是高电平HPD且没有AUX，进一步判断AUX方向后，将AUX和HPD通过DP接口发送到信源设备。

在本实施例中，DP接口信号光电转换模块A和DP接口信号光电转换模块B具有一样的模块和功能，只是由于是信源或者信宿的不同，而低电平HPD信号只能从信宿到信源。

上述通过DP接口信号光电转换设备连接的信源信宿电路表明，该发明的技术方案是可实现的，且该技术方案的原则不仅仅适用于上述电路，同样适用于固件实现或者是软件实现。

综上所述，本发明具有如下优点：

1.本发明针对DP协议的特点，以很低的延迟对AUX和HPD进行合并传输，从而可以满足GTC功能对信号传输时间精度的要求；

2.本发明分别对合并后的AUX、HPD以及空信号的不同组合进行线路编码，从而可以将DP协议的低速控制信号通过光传输。

3.本发明对AUX和HPD合并编码的方法不受所传输介质的限制，所适用的传输介质包括但不限于光传输，同样适用于铜线等有线介质或无线介质。

显然，本领域技术人员应该明白，上述的本发明的各单元或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个计算装置上,可选地，他们可以用计算机装置可执行的程序代码来实现，从而可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件的结合。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式仅限于此，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定保护范围。

Claims (7)

1.一种用于DP接口的低速信号转换模块，包括协议解析模块(1)、编码模块(2)、解码模块(3)、发送链路(4)和接收链路(5)，其中，

所述协议解析模块(1)，用于对DP协议进行解析，将DP接口的低速信号发送给编码模块(2)，或者将解码模块(3)的输出信号发送给DP接口；

编码模块(2)，用于根据协议解析模块输出的不同情况，分别进行不同形式的编码，并传输给发送链路(4)，如果是低电平的HPD，则将信号编码为第一周期信号，如果是高电平HPD且没有AUX，则将信号编码为第二周期信号，如果是AUX信号+高电平HPD，则将AUX信号直接输出；

解码模块(3)，用于对接收到的信号按照不同的规则进行解码，并发送给协议解析模块，其中，当接收到第一周期信号时，则将信号解码为低电平的HPD，当接收到第二周期信号时，则将信号解码为高电平HPD且没有AUX，当接收到AUX信号时，则将信号解码为AUX信号+高电平HPD；

发送链路(4)，用于根据编码模块(2)发送的编码信号进行传输；

接收链路(5)，用于接收对端所发送来的编码信号，并传输给解码模块(3)。

2.根据权利要求1所述的低速信号转换模块，其特征在于：

所述协议解析模块(1)在进行协议解析时，需要判断当前时刻传输的信号是AUX+高电平HPD，低电平HPD，还是高电平HPD且没有AUX，如果是AUX+高电平HPD，需要进一步判断AUX的方向，将对应的AUX和HPD信号发送到DP接口或者编码模块(2)。

3.根据权利要求1所述的低速信号转换模块，其特征在于：

所述发送链路(4)和接收链路(5)的传输介质为铜缆、无线传输介质或者是光纤。

4.根据权利要求3所述的低速信号转换模块，其特征在于：

当所述发送链路(4)和接收链路(5)的传输介质为光纤时，

所述发送链路(4)还包括电光转换模块(41)，所述接收链路(5)还包括光电转换模块(51)，

所述电光转换模块(41)，用于将编码模块(2)的电信号转换为光信号，通过光纤将信号发送给通过DP接口通信的另一方；

所述光电转换模块(51)，用于通过光纤接收DP接口通信的另一方所传输的光信号，并将所述光信号转换为电信号并传输给解码模块(3)。

5.根据权利要求1所述的低速信号转换模块，其特征在于：

所述第一周期信号和第二周期信号的周期不同，以便于解码模块能识别出不同的信号，并适用于高速传输。

6.根据权利要求5所述的低速信号转换模块，其特征在于：

第一周期信号为10MHz的周期信号，第二周期信号为20MHZ的周期信号。

7.根据权利要求1所述的低速信号转换模块，其特征在于：

在传输所述AUX信号之前，通过协议解析模块(1)将AUX信号由半双工信号转换为全双工信号。