CN112399098A - Hdmi发送器输出信号强度自动配置方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种HDMI发送器输出信号强度自动配置方法及系统，方法包括预先设定HDMI传输线长度和HDMI发送器输出信号的频率，与HDMI发送器输出信号的摆幅和预加重强度的关系，这样在配置时可以根据实际通信系统中HDMI传输线长度和HDMI发送器输出信号的频率，确定对应的HDMI发送器输出信号的摆幅和预加重强度，对HDMI输出驱动电路进行配置。实现了为不同HDMI传输线长度和不同的信号频率，自动进行相应摆幅和预加重强度的设置，来补偿线材造成的衰减，得到了最优的输出信号质量。

Description

HDMI发送器输出信号强度自动配置方法及系统
技术领域
本发明涉及信号传输技术领域，更具体地说，涉及HDMI发送器输出信号强度自动配置方法及系统。
背景技术
HDMI(High Definition Multimedia，高清晰度多媒体接口)，是一种常用的视频信号接口。HDMI可用于机顶盒、DVD播放机、个人计算机、游戏主机、数字音响和电视机等设备。
HDMI发送器通过HDMI传输线向HDMI接收器发送信号时，随着信号频率的增加，信号在传输过程中受损越来越大，为了使得HDMI接收器能得到比较好的信号波形，就需要对受损的信号进行补偿；预加重技术的思想就是在传输线的始端增强信号的高频成分，以补偿高频分量在传输过程中的过大衰减。但是，目前预加重处理的采用的预加重强度是固定的，这样在HDMI传输线较短时，浪费了能量，以及在HDMI传输线较长时，高频能量补偿不足造成HDMI接收器接收到的信号质量差。
发明内容
有鉴于此，本发明提出一种HDMI发送器输出信号强度自动配置方法及系统，欲为不同HDMI传输线长度和不同的信号频率，进行相应最优的输出信号强度配置，以得到最优的输出信号质量。
为了实现上述目的，现提出的方案如下：
第一方面，提供一种HDMI发送器输出信号强度自动配置方法，包括：
检测所述HDMI发送器与所述HDMI接收器之间的HDMI传输线长度；
根据所述HDMI传输线长度和HDMI发送器输出信号的频率，确定对应的HDMI发送器输出信号的摆幅和预加重强度；
按照所述摆幅和预加重强度，配置HDMI输出驱动电路。
优选的，所述检测所述HDMI发送器与所述HDMI接收器之间的HDMI传输线长度，具体包括：
检测下游的HDMI接收器是否连接，若是，则利用HDMI发送器的接口向所述HDMI接收器发送检测脉冲，并在发送所述检测脉冲时，开始计时；
利用HDMI发送器的检测端口接收被所述HDMI接收器反射的脉冲信号，并在接收到所述反射的脉冲信号时，停止计时，计时结果表示所述HDMI传输线长度。
优选的，所述检测端口，具体为：HPD(Hot Plug Detection，热插拔检测)端口、DDC(Display Data Channel，显示数据通道)端口和CEC(Consumer Electronics Control，消费类电子控制)端口中的一种。
优选的，所述检测脉冲，具体为：负脉冲信号。
第二方面，提供一种HDMI发送器输出信号强度自动配置系统，包括检测模块、MCU和HDMI输出驱动电路；
所述检测模块，用于检测所述HDMI发送器与所述HDMI接收器之间的HDMI传输线长度；
所述MCU，用于根据所述HDMI传输线长度和HDMI发送器输出信号的频率，确定对应的HDMI发送器输出信号的摆幅和预加重强度；
所述MCU，还用于按照所述摆幅和预加重强度，配置HDMI输出驱动电路。
优选的，所述检测模块，具体包括：HPD端口、检测脉冲生成电路、检测端口、计数器控制器和计数器；
所述HPD端口，用于检测下游的HDMI接收器是否连接，并向所述MCU发送HDMI接收器是否连接的信号；
所述检测脉冲生成电路，用于在接收到MCU发送的检测启动信号后，生成一个脉冲信号并发送至所述检测端口；
所述检测端口，用于在检测脉冲生成电路的脉冲信号的驱动作用下，向所述HDMI传输线的对应通道输出一个检测脉冲，并向所述计数器控制器发送第一触发脉冲；
所述计数器控制器，用于在接收到所述第一触发脉冲时，控制所述计数器开始计时工作；
所述计数器，用于在开始计时工作后，对时钟信号的周期数进行记录；
所述检测端口，用于接收被所述HDMI接收器反射的脉冲信号，并在接收到所述反射的脉冲信号时向所述计数器控制器发送第二触发脉冲；
所述计数器控制器，用于在接收到所述第二触发脉冲时，控制所述计数器停止计时工作并向MCU发送检测完成信号；
所述MCU，用于在接收到所述检测完成信号后，读取所述计数器的计时结果，所述计时结果表示所述HDMI传输线长度。
优选的，所述检测端口，具体为：HPD端口、DDC端口和CEC端口中的一种。
优选的，所述检测脉冲、所述第一触发信号、所述第二触发信号以及所述检测脉冲生成电路生成的脉冲信号，均为：负脉冲信号。
与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：
上述技术方案提供的一种HDMI发送器输出信号强度自动配置方法及系统，方法包括预先设定HDMI传输线长度和HDMI发送器输出信号的频率，与HDMI发送器输出信号的摆幅和预加重强度的关系，这样在配置时可以根据实际通信系统中HDMI传输线长度和HDMI发送器输出信号的频率，确定对应的HDMI发送器输出信号的摆幅和预加重强度，对HDMI输出驱动电路进行配置。实现了为不同HDMI传输线长度和不同的信号频率，自动进行相应摆幅和预加重强度的设置，来补偿线材造成的衰减，得到了最优的输出信号质量。
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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种HDMI发送器输出信号强度自动配置方法的流程图；
图2为本发明实施例提供的一种HDMI发送器输出信号强度自动配置系统的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的一种检测模块的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的各个信号的示意图。
具体实施方式
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做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。
参见图1，为本实施例提供的一种HDMI发送器输出信号强度自动配置方法，该方法包括以下步骤：
S11：检测HDMI发送器与HDMI接收器之间的HDMI传输线长度。
实际应用中，HDMI传输线的长度有1m、2m、3m甚至15m以上等不同长度；HDMI传输线的长度主要是随着应用环境和传输距离需求的变化而变化，因此，现有技术中采用的固定预加重强度进行预加重处理的方式，容易导致能量浪费或者信号衰减严重。本发明通过检测实际通信系统中HDMI发送器与HDMI接收器之间的HDMI传输线长度，以便根据HDMI传输线长度的动态变化，自动调整HDMI发送器输出信号强度。
S12：根据HDMI传输线长度和HDMI发送器输出信号的频率，确定对应的HDMI发送器输出信号的摆幅和预加重强度。
HDMI发送器输出信号的频率，在HDMI发送器端是已知的。预先设定HDMI传输线长度和HDMI发送器输出信号的频率，与HDMI发送器输出信号的摆幅和预加重强度的对应关系；具体的，可以通过表格形式设定HDMI传输线长度和HDMI发送器输出信号的频率，与HDMI发送器输出信号的摆幅和预加重强度的对应关系。这样在检测到实际通信系统中HDMI发送器与HDMI接收器之间的HDMI传输线长度后，结合已知的HDMI发送器输出信号的频率，通过预先设定的对应关系，查找到对应的HDMI发送器输出信号的摆幅和预加重强度，进行后续配置。
S13：按照摆幅和预加重强度，配置HDMI输出驱动电路。
HDMI输出驱动电路用于输出HDMI高速数据信号，经过HDMI传输线传递到HDMI接收器。HDMI输出驱动电路为HDMI发送器中的电路。HDMI输出驱动电路输出的HDMI高速数据信号，即为HDMI发送器输出信号。
在一些具体实施例中，检测HDMI发送器与HDMI接收器之间的HDMI传输线长度，具体包括：检测下游的HDMI接收器是否连接，若是，则利用HDMI发送器的接口向HDMI接收器发送检测脉冲，并在发送检测脉冲时，开始计时；当检测脉冲到达HDMI接收器时，由于HDMI接收器端的上拉电阻阻值较大，一般在1k欧姆以上，远大于HDMI传输线的特征阻抗，因此阻抗不匹配，检测脉冲在HDMI接收器端会被反射，形成反射的脉冲信号；利用HDMI发送器的检测端口接收被HDMI接收器反射的脉冲信号，并在接收到反射的脉冲信号时，停止计时；由于检测脉冲在HDMI传输线中的传播速度是一定的，因此传播时间和HDMI传输线长度存在正比例关系，这样在本实施例中可以用计时结果表示HDMI传输线长度。检测端口具体可以是HPD端口、DDC端口和CEC端口中的一种。即HDMI发送器本身自有的端口，这样不增加额外端口和通道，不增加额外的成本。按照摆幅和预加重强度，配置好HDMI输出驱动电路后，HDMI发送器开始工作，且作为检测端口的HPD端口恢复自身功能，不影响HDMI发送器的正常功能。检测脉冲具体可以为负脉冲信号。
从向HDMI接收器发送检测脉冲到检测到HDMI接收器反射的脉冲信号，一般都是纳秒级的时间，整个配置确定时间只占用少量系统时间资源。且检测完成后检测模块可关闭，不会增加额外功耗。
参见图2，为本实施例提供的一种HDMI发送器输出信号强度自动配置系统，包括检测模块、MCU和HDMI输出驱动电路；
检测模块，用于检测HDMI发送器与HDMI接收器之间的HDMI传输线长度。
MCU，用于根据HDMI传输线长度和HDMI发送器输出信号的频率，确定对应的HDMI发送器输出信号的摆幅和预加重强度；
MCU，还用于按照摆幅和预加重强度，配置HDMI输出驱动电路。
图3的虚线部分示出了检测模块的具体结构示意图，该检测模块具体包括HPD端口、检测脉冲生成电路、检测端口、计数器控制器和计数器。
HPD端口，用于检测下游的HDMI接收器是否连接，并向MCU发送HDMI接收器是否连接的信号HPD Signal。具体的HPD Signal＝1表示HDMI接收器已连接。HPD端口检测下游的HDMI接收器是否连接的原理是：因为HDMI接收器端对应的HPD端口有上拉到电源的电阻，连接后会把HDMI传输线的HPD通道电位拉高，所以如果HDMI发送器对应的HPD端口输出变为高，则表示下游的HDMI接收器已连接，如果HDMI发送器对应的HPD端口输出为低则表示下游的HDMI接收器未连接，则继续检测。
MCU，用于在确定HDMI接收器已连接后，向检测脉冲生成电路、计数器控制器和计数器分别发送复位信号Reset，以使检测脉冲生成电路、计数器控制器和计数器进行复位初始化；
MCU，还用于在确定HDMI接收器已连接后，向检测脉冲生成电路发送检测启动信号Detect Start。
检测脉冲生成电路，用于在接收到MCU发送的检测启动信号Detect Start后，生成一个脉冲信号Detect Pulse并发送至检测端口。
检测端口，用于在检测脉冲生成电路的脉冲信号的驱动作用下，向HDMI传输线的对应通道输出一个检测脉冲，并向计数器控制器发送第一触发脉冲。在本实施例中，向HDMI传输线的对应通道输出检测脉冲时，向计数器控制器发送的触发脉冲Received Pulse称为第一触发脉冲。检测端口具体为HPD端口、DDC端口和CEC端口中的一种。图3中的HPD端口即为检测端口，通过HPD端口发送检测脉冲和检测反射的脉冲信号。HPD端口中的GPO用于输出数据，GPI用于接收数据。
计数器控制器，用于在接收到第一触发脉冲时，控制计数器开始计时工作。计数器控制器向计数器发送控制信号Counter Latch，以控制计数器的工作状态。
计数器，用于在开始计时工作后，对时钟信号clk的周期数进行记录。时钟信号clk为整个检测模块的工作时钟，由其它模块产生。
检测端口，用于接收被HDMI接收器反射的脉冲信号，并在接收到反射的脉冲信号时向计数器控制器发送第二触发脉冲。在本实施例中检测端口在接收到反射的脉冲信号时向计数器控制器发送的触发脉冲Received Pulse称为第二触发脉冲。
计数器控制器，用于在接收到所述第二触发脉冲时，控制计数器停止计时工作并向MCU发送检测完成信号Detect Done，以告知MCU检测完成。本实施例提供的计数器控制器具有二次脉冲锁存功能，即在接收到第一脉冲时控制计数器开始计时，在接收到第二个脉冲时停止计时，计数器的计时结果被锁存。
MCU，用于在接收到检测完成信号后，读取计数器的计时结果Counter Output，计时结果表示HDMI传输线长度。
在一些具体实施例中，检测脉冲、第一触发信号、第二触发信号以及检测脉冲生成电路生成的脉冲信号，均为负脉冲信号。参见图4，为各个信号的示意图。
在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本说明书中各个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可，且本说明书中各实施例中记载的特征可以相互替换或者组合。
对本发明所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种HDMI发送器输出信号强度自动配置方法，其特征在于，包括：
检测所述HDMI发送器与所述HDMI接收器之间的HDMI传输线长度；
根据所述HDMI传输线长度和HDMI发送器输出信号的频率，确定对应的HDMI发送器输出信号的摆幅和预加重强度；
按照所述摆幅和预加重强度，配置HDMI输出驱动电路。
2.根据权利要求1所述的HDMI发送器输出信号强度自动配置方法，其特征在于，所述检测所述HDMI发送器与所述HDMI接收器之间的HDMI传输线长度，具体包括：
检测下游的HDMI接收器是否连接，若是，则利用HDMI发送器的接口向所述HDMI接收器发送检测脉冲，并在发送所述检测脉冲时，开始计时；
利用HDMI发送器的检测端口接收被所述HDMI接收器反射的脉冲信号，并在接收到所述反射的脉冲信号时，停止计时，计时结果表示所述HDMI传输线长度。
3.根据权利要求2所述的HDMI发送器输出信号强度自动配置方法，其特征在于，所述检测端口，具体为：
HPD端口、DDC端口和CEC端口中的一种。
4.根据权利要求2所述的HDMI发送器输出信号强度自动配置方法，其特征在于，所述检测脉冲，具体为：
负脉冲信号。
5.一种HDMI发送器输出信号强度自动配置系统，其特征在于，包括检测模块、MCU和HDMI输出驱动电路；
所述检测模块，用于检测所述HDMI发送器与所述HDMI接收器之间的HDMI传输线长度；
所述MCU，用于根据所述HDMI传输线长度和HDMI发送器输出信号的频率，确定对应的HDMI发送器输出信号的摆幅和预加重强度；
所述MCU，还用于按照所述摆幅和预加重强度，配置HDMI输出驱动电路。
6.根据权利要求5所述的HDMI发送器输出信号强度自动配置系统，其特征在于，所述检测模块，具体包括：HPD端口、检测脉冲生成电路、检测端口、计数器控制器和计数器；
所述HPD端口，用于检测下游的HDMI接收器是否连接，并向所述MCU发送HDMI接收器是否连接的信号；
所述检测脉冲生成电路，用于在接收到MCU发送的检测启动信号后，生成一个脉冲信号并发送至所述检测端口；
所述检测端口，用于在检测脉冲生成电路的脉冲信号的驱动作用下，向所述HDMI传输线的对应通道输出一个检测脉冲，并向所述计数器控制器发送第一触发脉冲；
所述计数器控制器，用于在接收到所述第一触发脉冲时，控制所述计数器开始计时工作；
所述计数器，用于在开始计时工作后，对时钟信号的周期数进行记录；
所述检测端口，用于接收被所述HDMI接收器反射的脉冲信号，并在接收到所述反射的脉冲信号时向所述计数器控制器发送第二触发脉冲；
所述计数器控制器，用于在接收到所述第二触发脉冲时，控制所述计数器停止计时工作并向MCU发送检测完成信号；
所述MCU，用于在接收到所述检测完成信号后，读取所述计数器的计时结果，所述计时结果表示所述HDMI传输线长度。
7.根据权利要求6所述的HDMI发送器输出信号强度自动配置系统，其特征在于，所述检测端口，具体为：
HPD端口、DDC端口和CEC端口中的一种。
8.根据权利要求6所述的HDMI发送器输出信号强度自动配置系统，其特征在于，所述检测脉冲、所述第一触发信号、所述第二触发信号以及所述检测脉冲生成电路生成的脉冲信号，均为：
负脉冲信号。
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