CN111813364A

CN111813364A - 显卡信号传输电路及主板

Info

Publication number: CN111813364A
Application number: CN202010702035.5A
Authority: CN
Inventors: 李寿松
Original assignee: Shenzhen Baolong Daxin Technology Co ltd
Current assignee: Shenzhen Baoxinchuang Information Technology Co ltd
Priority date: 2020-07-20
Filing date: 2020-07-20
Publication date: 2020-10-23
Anticipated expiration: 2040-07-20
Also published as: CN111813364B

Abstract

本发明公开了一种显卡信号传输电路及主板，所述电路包括包括耦合选择模块、信号调整模块以及控制模块；显卡、耦合选择模块、信号调整模块与主板的媒体数据接口依次连接，控制模块分别与显卡、耦合选择模块以及信号调整模块连接；控制模块用于对显卡进行识别并对应输出第一信号或第二信号；耦合选择模块用于在接收到第一信号或第二信号时，对显卡输出的显示信号进行第一耦合或第二耦合，并将耦合后的显示信号发送至信号调整模块；信号调整模块用于对接收到的耦合后的显示信号进行第一补偿或第二补偿并发送至媒体数据接口。本发明能够通过同一电路为不同耦合方式的显卡进行信号传输，实现了不同耦合模式显卡的兼容。

Description

显卡信号传输电路及主板

技术领域

本发明涉及计算机硬件领域，尤其涉及一种显卡信号传输电路及主板。

背景技术

目前，MXM显卡作为应用于笔记本等小型机平台上的移动显卡，可以由国内厂商或国外厂商生产制造。国外厂商例如AMD和NVIDIA等厂商所生产的MXM显卡输出的HDMI信号在传输至主板后，需要对信号进行交流耦合后才能输出至HDMI接口，而国内厂商生产的JJWMXM显卡灯输出的HDMI信号则需要在主板上进行直流耦合后输出至HDMI接口。

由于不同的MXM显卡需要采用不同的信号耦合方式，因此交流耦合方式的MXM显卡需要搭配交流耦合型的主板，而直流耦合方式的MXM显卡则需要搭配直流耦合型的主板。即，目前市场上的主板无法兼容不同耦合模式的MXM显卡。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种显卡信号传输电路及主板，旨在解决现有的主板无法兼容不同耦合模式的MXM显卡的问题。

为了实现上述目的，本发明提供一种显卡信号传输电路，包括耦合选择模块、信号调整模块以及控制模块；

所述耦合选择模块的输入端用于与接入的显卡连接，所述耦合选择模块的输出端与所述信号调整模块的输入端连接，所述信号调整模块的输出端与主板的媒体数据接口连接，所述控制模块的信号检测端与所述显卡连接，所述控制模块的信号输出端分别与所述耦合选择模块以及所述信号调整模块连接；

所述控制模块，用于对所述显卡进行识别以确定所述显卡对应的信号耦合方式，并对应输出第一信号或第二信号至所述耦合选择模块以及所述信号调整模块；

所述耦合选择模块，用于在接收到所述第一信号时，对所述显卡输出的显示信号进行第一耦合，并将耦合后的显示信号发送至所述信号调整模块；在接收到所述第二信号时，对所述显卡输出的显示信号进行第二耦合，并将耦合后的显示信号发送至所述信号调整模块；

所述信号调整模块，用于在接收到第一信号或第二信号时，对接收到的所述耦合后的显示信号进行第一补偿或第二补偿，并将补偿后的显示信号发送至所述媒体数据接口。

可选地，所述耦合选择模块包括第一数据选择芯片、第二数据选择芯片及耦合模块；

所述第一数据选择芯片的输入端与所述显卡连接，第一输出端与所述耦合模块的第一耦合输入端连接，所述耦合模块的第一耦合输出端与所述第二数据选择芯片的第一输入端连接，所述第一数据选择芯片的第二输出端与所述耦合模块的第二耦合输入端连接，所述耦合模块的第二耦合输出端与所述第二数据选择芯片的第二输入端连接，所述第二数据选择芯片的输出端与所述信号调整模块的输入端连接；

所述第一数据选择芯片，用于在接收到所述第一信号时，通过所述第一输出端输出显示信号；在接收到所述第二信号时，通过所述第二输出端输出显示信号；

所述第二数据选择芯片，用于在接收到所述第一信号时，将所述第一输入端接收到的经过第一耦合后的显示信号输出至所述信号调整模块；在接收到所述第二信号时，将所述第二输入端接收到的经过第二耦合后的显示信号输出至所述信号调整模块。

可选地，所述显卡信号传输电路还包括信号转换电路，所述控制模块的信号输出端通过所述信号转换电路与所述信号调整模块连接，所述信号转换电路包括第一MOS管、第二MOS管；

所述第一MOS管的栅极与所述控制模块的信号输出端连接，所述第一MOS管的漏极接高电平，所述第一MOS管的源极接地，所述第二MOS管的栅极与所述第一MOS管的漏极连接，所述第二MOS管的源极接地，所述第二MOS管的栅极与所述信号调整模块的耦合模式控制端连接。

可选地，所述信号转换电路还包括第一电阻、第二电阻及第一电容；

所述第一MOS管的栅极通过所述第一电阻与所述控制模块的信号输出端连接，所述第一MOS管的漏极通过所述第二电阻接高电平，所述第一MOS管的栅极还通过所述第一电容接地。

可选地，所述第一耦合为交流耦合，所述第二耦合为直流耦合。

可选地，所述显卡信号传输电路还包括用于过滤电磁干扰信号的滤波模块，所述信号调整模块的输出端通过所述滤波模块与主板的媒体数据接口连接。

可选地，所述滤波模块为共模电感。

可选地，所述第一数据选择芯片为PI3WVR12412ZHE型数据选择器，所述第二数据选择芯片为PI3WVR12412ZHE型数据选择器。

可选地，所述信号调整模块为PS8407A型HDMI信号调整器。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种主板，所述主板包括依次连接的显卡接口、显卡信号传输电路以及媒体数据接口，所述显卡信号传输电路被配置为如上所述的显卡信号传输电路。

本发明通过设置控制模块和耦合选择模块，可以在显卡接入主板后通过控制模块识别出显卡对应的信号耦合方式，并通过发送相应的信号控制耦合选择模块对显卡发出的显示信号按照对应的耦合方式进行信号耦合。在信号耦合后可以通过信号调整模块对耦合后的显示信号进行与耦合方式相对应的补偿增强，以使显示信号能够在耦合传输过程中保持信号完整性。该显卡信号传输电路能够为不同耦合方式的显卡提供显示信号传输功能，实现了不同耦合模式的显卡的兼容，提升了主板的灵活性，还能够减少设计成本和生产成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明显卡信号传输电路一实施例的模块示意图；

图2为图1实施例中耦合选择模块的电路结构示意图；

图3为本发明另一实施例中信号转换电路的电路结构示意图；

图4为本发明一实施例中显卡型号检测程序的流程示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				10	耦合选择模块	U1	第一数据选择芯片
20	信号调整模块	U2	第二数据选择芯片
				30	控制模块	Q1	第一MOS管
40	显卡	Q2	第二MOS管
				50	媒体数据接口	R1	第一电阻
60	滤波模块	R2	第二电阻
				70	信号转换电路	C1	第一电容
Coup	耦合模块

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提供一种显卡信号传输电路，应用于笔记本电脑等小型机平台的主板中，该主板可以通过其上设置的显卡接口与显卡连接，并将显卡发送的显示信号通过媒体数据接口发送至显示器或显示模组进行显示。其中，显卡可以为MXM显卡，媒体数据接口可以为HDMI接口。

参见图1，在一实施例中，显卡信号传输电路包括耦合选择模块10、信号调整模块20以及控制模块30。耦合选择模块10的输入端用于与接入的显卡40连接，耦合选择模块10的输出端与信号调整模块20的输入端连接，信号调整模块20的输出端与主板的媒体数据接口50连接，控制模块30的信号检测端与显卡40连接，控制模块30的信号输出端分别与耦合选择模块10以及信号调整模块20连接。显卡信号传输电路可以设置于主板上，耦合选择模块10的输入端可以与显卡接口进行连接，在显卡40通过显卡接口与主板连接后，耦合选择模块10可以接收到显卡40发出的显示信号。控制模块30的信号检测端也可以通过显卡接口与显卡40连接，在显卡40接入并且主板供电开启时能够主动对显卡40进行识别，以确定该显卡40对应的信号耦合方式为直流耦合还是交流耦合。例如，控制模块30可以为主板的BIOS，在主板经用户触发开机后，BIOS可以通过初始化PCIE control，对显卡40的型号进行识别。识别方式可以为PCIE设备的枚举识别，在枚举得到国产JJW显卡40或其他需要进行直流耦合的显卡40时，即可确定显卡40所输出的显示信号需要进行直流耦合；而在枚举得到AMD、NVIDIA或其他需要进行交流耦合的显卡40时，则可确定显卡40所输出的显示信号需要进行交流耦合。相应地，控制模块30在确定显示信号需要进行交流耦合时，输出第一信号至耦合选择模块10以及信号调整模块20；而在确定显示信号需要进行直流耦合时，则输出第二信号至耦合选择模块10以及信号调整模块20。

耦合选择模块10可以接收显卡40输出的显示信号，在耦合选择模块10还接收到第一信号时，可以对该显示信号进行第一耦合，并将第一耦合后的显示信号发送至信号调整模块20。同样地，耦合选择模块10在接收到第二信号时，则可以对该显示信号进行第二耦合，并将第二耦合后的显示信号发送至信号调整模块20。可以理解的是，第一耦合即为交流耦合，第二耦合即为直流耦合。

信号调整模块20可以对耦合后的显示信号进行信号增强处理，以避免信号衰减过大而影响信号的完整性。在接收到控制模块30发出的第一信号时，表示信号调整模块20接收到的为经过第一耦合后的显示信号，此时信号调整模块20需要对该耦合后的显示信号进行第一补偿。第一补偿即为经过第一耦合后的显示信号进行信号增强的处理过程。同样地，在信号调整模块20接收到控制模块30发出的第二信号时，表示信号调整模块20接收到的为经过第二耦合后的显示信号，此时信号调整模块20需要对该耦合后的显示信号进行第二补偿。第二补偿即为经过第二耦合后的显示信号进行信号增强的处理过程。在信号调整模块20根据显示信号的耦合方式对显示信号进行相应的增强处理后，可以将增强后的显示信号发送至媒体数据接口50。媒体数据接口50可以通过媒体数据线将显示信号发送给显示器或笔记本电脑的显示模组，以实现画面显示。其中，该媒体数据接口50可以为HDMI接口，也可以为DVI接口或DP接口。

在本实施例中，通过设置控制模块30和耦合选择模块10，可以在显卡40接入主板后通过控制模块30识别出显卡40对应的信号耦合方式，并通过发送相应的信号控制耦合选择模块10对显卡40发出的显示信号按照对应的耦合方式进行信号耦合。在信号耦合后可以通过信号调整模块20对耦合后的显示信号进行与耦合方式相对应的补偿增强，以使显示信号能够在耦合传输过程中保持信号完整性。该显卡信号传输电路能够为不同耦合方式的显卡40提供显示信号传输功能，实现了不同耦合模式的显卡40的兼容，提升了主板的灵活性和兼容性，还能够减少设计成本和生产成本。

一并参见图1和图2，上述耦合选择模块10可以包括第一数据选择芯片U1、第二数据选择芯片U2及耦合模块Coup。第一数据选择芯片U1的输入端与显卡40连接，第一输出端与耦合模块Coup的第一耦合输入端连接，耦合模块Coup的第一耦合输出端与第二数据选择芯片U2的第一输入端连接，第一数据选择芯片U1的第二输出端与耦合模块Coup的第二耦合输入端连接，耦合模块Coup的第二耦合输出端与第二数据选择芯片U2的第二输入端连接，第二数据选择芯片U2的输出端与信号调整模块20的输入端连接。其中，第一数据选择芯片U1可以将输入的显示信号从两个输出端择一输出，而第二数据选择芯片U2则可以将两个输入端输入的显示信号择一输出。

第一数据选择芯片U1的第一输出端、耦合模块Coup的第一耦合输入端、耦合模块Coup的第一耦合输出端以及第二数据选择芯片U2的第一输入端构成第一耦合回路，第一数据选择芯片U1的第二输出端、耦合模块Coup的第二耦合输入端、耦合模块Coup的第二耦合输出端以及第二数据选择芯片U2的第二输入端构成第二耦合回路。可以理解的是，耦合模块Coup中具有两种耦合回路，第一耦合回路上设置有耦合电容，第二耦合回路上设置有耦合电阻，在显示信号通过第一耦合回路时即进行第一耦合，在显示信号通过第二耦合回路时即进行第二耦合。可以理解的是，第一耦合即为交流耦合，第二耦合即为直流耦合。

控制模块30可以向第一数据选择芯片U1和第二数据选择芯片U2发送相同的信号，在第一数据选择芯片U1接收到第一信号时，将输入端和第一输出端连通，在第二数据选择芯片U2接收到第一信号时，则将第一输入端与输出端连通。此时显卡40发出的显示信号即可通过第一耦合回路输出至信号调整模块20。同样地，在第一数据选择芯片U1和第二数据选择芯片U2均接收到第二信号，显卡40发出的显示信号可以通过第二耦合回路输出至信号调整模块20。即，在检测到显卡40输出的显示信号的耦合方式为交流耦合或直流耦合时，可以控制该显示信号经过第一耦合回路或第二耦合回路，以实现相应的信号耦合。

参见图3，上述显卡信号传输电路中还可以包括信号转换电路70，控制模块30的信号输出端通过信号转换电路70与信号调整模块20连接。信号转换电路70包括第一MOS管Q1、第二MOS管Q2。第一MOS管Q1的栅极与控制模块30的信号输出端连接，第一MOS管Q1的漏极接高电平，第一MOS管Q1的源极接地，第二MOS管Q2的栅极与第一MOS管Q1的漏极连接，第二MOS管Q2的源极接地，第二MOS管Q2的栅极与信号调整模块20的耦合模式控制端连接。其中，第一MOS管Q1和第二MOS管Q2为N沟道MOS管。

在控制模块30向第一MOS管Q1发送低电平信号时，第一MOS管Q1的栅极接收到低电平，第一MOS管Q1截止，第一MOS管Q1的漏极为高电平，第二MOS管Q2的栅极同样为高电平，第二MOS管Q2导通，信号调整模块20的耦合模式控制端通过第二MOS管Q2接地，此时耦合模式控制端为低电平。同样地，在控制模块30向第一MOS管Q1发送高电平信号时，第一MOS管Q1的栅极接收到高电平而导通，第一MOS管Q1的漏极为低电平，第二MOS管Q2的栅极同样为低电平，第二MOS管Q2截止，信号调整模块20的耦合模式控制端未接地，此时耦合模式控制端为高电平。可以理解的是，控制模块30发送的低电平信号即为第一信号，高电平信号即为第二信号。信号调整模块20的耦合模式控制端为低电平时，则可以确定显示信号进行了交流耦合，此时信号调整模块20可以按照交流耦合对应的信号增强方式对显示信号进行信号增强。而信号调整模块20的耦合模式控制端为高电平时，则可以确定显示信号进行了直流耦合，此时信号调整模块20可以按照直流耦合对应的信号增强方式对显示信号进行相应的信号增强。

可以理解的是，上述第一数据选择芯片U1可以为PI3WVR12412ZHE型数据选择器，第二数据选择芯片U2也可以为PI3WVR12412ZHE型数据选择器，且第一数据选择芯片U1和第二数据选择芯片U2为相互反向设置。信号调整模块20可以为PS8407A型HDMI信号调整器，显示信号为HDMI信号时，可以对HDMI信号进行增强处理，并去除HDMI信号中的信号抖动。

进一步地，上述信号转换电路70还可以包括第一电阻R1、第二电阻R2及第一电容C1。第一MOS管Q1的栅极通过第一电阻R1与控制模块30的信号输出端连接，第一MOS管Q1的漏极通过第二电阻R2接高电平，第一MOS管Q1的栅极还通过第一电容C1接地。第一电阻R1和第二电阻R2为限流电阻，能够对流过MOS管的电流进行限流，以避免电流过大而损坏MOS管。第一电容C1为滤波电容，能够将控制模块30输出的高低电平信号中的交流分量进行过滤，避免交流信号产生干扰。

进一步地，上述显卡信号传输电路还包括用于过滤电磁干扰信号的滤波模块60，信号调整模块20的输出端可以通过滤波模块60与主板的媒体数据接口50连接。可选地，滤波模块60可以为共模电感，共模电感能够实现双向隔离，在过滤外界的电磁干扰信号时，还能够对显示信号所产生的电磁波进行抑制，避免向外辐射。

一并参见图1至图4，上述控制模块30可以包括设置于主板上的PCIE模块和GPIO模块，主板上还设置有用于存储显卡型号检测程序的存储器，主板可以调用存储器中存储的显卡型号检测程序，并执行以下操作：

在主板上电时，通过BIOS对PCIE模块和GPIO模块进行初始化操作；

控制PCIE设备在存在有PCIE显示类型设备时对设备型号进行枚举；

通过PCIE模块判断是否有PCIE显示类型设备接入主板；

在PCIE显示类型设备接入主板时，根据检测到的设备型号判断硬件耦合方式是否为直流耦合模式；

在根据检测到的设备型号判断硬件耦合方式为直流耦合模式时，控制GPIO模块拉高输出电平；

在根据检测到的设备型号判断硬件耦合方式为交流耦合模式时，控制GPIO模块拉低输出电平。

上述控制模块30中包括PCIE模块和GPIO模块，在主板硬件上电并对PCIE模块和GPIO模块进行初始化以后，PCIE模块可以开始分配资源并在PCIE显示类型设备插入主板后对设备型号进行枚举。该PCIE显示类型设备可以为MXM显卡，在PCIE模块通过枚举确定该MXM显卡为国产型号时，即可确定该显卡输出的显示信号需要进行直流耦合，此时可以通过GPIO模块对输出的电平信号进行拉高，耦合选择模块10在接收到拉高后的高电平时即可调整显示信号的耦合方式为直流耦合，信号调整模块20也可以将信号补偿方式调整为对应直流耦合的补偿方式。同样地，在在PCIE模块通过枚举确定该MXM显卡不为国产型号时，即可确定该显卡输出的显示信号需要进行交流耦合，此时可以通过GPIO模块对输出的电平信号进行拉低，耦合选择模块10在接收到拉低后的低电平时即可调整显示信号的耦合方式为交流耦合，信号调整模块20也可以将信号补偿方式调整为对应交流耦合的补偿方式。

本发明还提供一种主板，该主板包括依次连接的显卡接口、显卡信号传输电路以及媒体数据接口50，该显卡信号传输电路的结构可参照上述实施例，在此不再赘述。理所应当地，由于本实施例的主板采用了上述显卡信号传输电路的技术方案，因此该主板具有上述显卡信号传输电路所有的有益效果。

以上仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims

1.一种显卡信号传输电路，其特征在于，包括耦合选择模块、信号调整模块以及控制模块；

2.如权利要求1所述的显卡信号传输电路，其特征在于，所述耦合选择模块包括第一数据选择芯片、第二数据选择芯片及耦合模块；

3.如权利要求2所述的显卡信号传输电路，其特征在于，所述显卡信号传输电路还包括信号转换电路，所述控制模块的信号输出端通过所述信号转换电路与所述信号调整模块连接，所述信号转换电路包括第一MOS管、第二MOS管；

4.如权利要求3所述的显卡信号传输电路，其特征在于，所述信号转换电路还包括第一电阻、第二电阻及第一电容；

5.如权利要求2所述的显卡信号传输电路，其特征在于，所述第一耦合为交流耦合，所述第二耦合为直流耦合。

6.如权利要求1～5中任一项所述的显卡信号传输电路，其特征在于，所述显卡信号传输电路还包括用于过滤电磁干扰信号的滤波模块，所述信号调整模块的输出端通过所述滤波模块与主板的媒体数据接口连接。

7.如权利要求6所述的显卡信号传输电路，其特征在于，所述滤波模块为共模电感。

8.如权利要求1～5中任一项所述的显卡信号传输电路，其特征在于，所述第一数据选择芯片为PI3WVR12412ZHE型数据选择器，所述第二数据选择芯片为PI3WVR12412ZHE型数据选择器。

9.如权利要求1～5中任一项所述的显卡信号传输电路，其特征在于，所述信号调整模块为PS8407A型HDMI信号调整器。

10.一种主板，其特征在于，所述主板包括依次连接的显卡接口、显卡信号传输电路以及媒体数据接口，所述显卡信号传输电路被配置为如权利要求1～9中任一项所述的显卡信号传输电路。