CN113259614B - 一种hdmi切换电路和电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种HDMI切换电路和电子设备，HDMI切换电路包括：HDMI连接器、HDMI切换开关、HDMI重定时器、CPU、eDP切换开关、显示器、信号转换器、嵌入式控制器；其中，HDMI连接器的一端与HDMI切换开关的第一端连接，另一端用于与外接线连接；HDMI切换开关的第二端与信号转换器的第一端连接，HDMI切换开关的第三端与HDMI重定时器的一端连接，HDMI重定时器的另一端与CPU的一端连接；CPU的另一端与eDP切换开关的第一端连接，eDP切换开关的第二端与显示器连接，eDP切换开关的第三端与信号转换器的第二端连接，信号转换器的第三端与嵌入式控制器连接。

Description

一种HDMI切换电路和电子设备

技术领域

本发明涉及计算机领域，特别涉及一种HDMI切换电路和电子设备。

背景技术

现有技术中在使用HDMI(高清多媒体接口，High Definition MultimediaInterface)时，都是HDMI IN(输入)和HDMI OUT(输出)分别对应不同的连接器(connector)，当需要HDMI输出时，将接线与HDMI OUT连接，当需要HDMI输入时，将接线与HDMI IN连接。

此种方式对应电子设备内部两种不同的线路，其占用面积较大，导致电子设备体积较大。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提出了一种HDMI切换电路和电子设备，用以解决现有技术的如下问题：现有HDMI IN和HDMI OUT分别对应不同的连接器的方式，对应电子设备内部两种不同的线路，其占用面积较大，导致电子设备体积较大。

一方面，本发明实施例提出了一种HDMI切换电路，包括：HDMI连接器、 HDMI切换开关、HDMI重定时器、中央处理器(CPU)、eDP切换开关、显示器、信号转换器、嵌入式控制器；其中，所述HDMI连接器的一端与所述HDMI切换开关的第一端连接，另一端用于与外接线连接；所述HDMI切换开关的第二端与所述信号转换器的第一端连接，所述HDMI切换开关的第三端与所述HDMI 重定时器的一端连接，所述HDMI重定时器的另一端与所述CPU的一端连接；所述CPU的另一端与所述eDP切换开关的第一端连接，所述eDP切换开关的第二端与显示器连接，所述eDP切换开关的第三端与所述信号转换器的第二端连接，所述信号转换器的第三端与所述嵌入式控制器连接。

在一些实施例中，还包括：耳机放大器、耳机切换开关、耳机、声卡；其中，所述信号转换器的第四端与所述耳机放大器的一端连接，所述耳机放大器的另一端与所述耳机切换开关的第一端连接，所述耳机切换开关的第二端与所述耳机连接，所述耳机切换开关的第三端与所述声卡的一端连接。

在一些实施例中，还包括：麦克风、麦克风放大器、麦克风切换开关；其中，所述信号转换器的第四端还与所述麦克风切换开关的第一端连接，所述麦克风切换开关的第二端与所述声卡的另一端连接，所述麦克风切换开关的第三端与所述麦克风放大器的一端连接，所述麦克风放大器的另一端与所述麦克风连接。

在一些实施例中，还包括：第一晶体管、第二晶体管和第一双开关管；其中，所述HDMI连接器的第一端与所述第一晶体管的第一端连接，用于接收来自所述第一晶体管的HDMI_DAT_CONN信号，所述HDMI连接器的第二端与所述第二晶体管的第一端连接，用于接收来自所述第二晶体管的 HDMI_CLK_CONN信号，所述第一双开关管的第一输出端与所述HDMI连接器的第一端连接，所述第一双开关管的第二输出端与所述HDMI连接器的第二端连接，所述第一双开关管的输入端、所述第一晶体管的第二端和所述第二晶体管的第二端均与恒电源连接，所述第一晶体管的第三端和所述第二晶体管的第三端均用于接收HDMI_CTRL_5V信号；所述HDMI连接器的第三端与所述恒电源连接，所述HDMI连接器的第四端用于接收HDMI_HPD_CONN信号。

在一些实施例中，还包括：第三晶体管和第四晶体管；其中，所述第三晶体管的第一端用于接收HDMI_CTRL信号，所述第三晶体管的第二端与第一电压恒电源和所述第四晶体管的第一端连接，所述第三晶体管的第三端接地；所述第四晶体管的第一端用于接收工作电源使能信号，所述第四晶体管的第二端与第二电压恒电源连接，所述第四晶体管的第二端用于发送 HDMI_CTRL_5V信号，所述第四晶体管的第三端接地。

在一些实施例中，还包括：电源开关；所述电源开关的第一端与VCC5B 工作电源连接，第一端还通过电容接地；所述电源开关的第二端用于接收 VCC5B_HDMI_EN信号；所述电源开关的第三端和第四端均接地；所述电源开关的第五端与VCC5B_HDMI连接，还通过电容接地，所述VCC5B_HDMI还通过二极管与VCC5M_HDMI连接。

在一些实施例中，还包括：第五晶体管、第六晶体管、第七晶体管和第八晶体管；其中，所述第五晶体管的第一端用于接收HDMI_CTRL_HPD_Q信号，第一端通过二极管与VCC5M_HDMI连接，还通过电阻与VCC5M_HDMI连接，还通过二极管接收HDMI_CTRL_5V信号；所述第五晶体管的第二端用于输出 HDMI_CTRL_HPD，第二端还通过电阻与VCC5M_HDMI连接；所述第五晶体管的第三端接地；所述第六晶体管的第一端用于接收HDMI_CTRL_HPD；第二端与VCC5M_HDMI连接，第三端通过电阻与第七晶体管的第一端连接；所述第七晶体管的第一端用于接收HDMI_HPD_CONN，第一端通过电阻与第二端连接，第二端接地；第三端通过电阻与VCC3M电源连接，第三端还与所述第八晶体管的第一端连接；所述第八晶体管的第二端和第三端通过电阻连接，第三端接地，第二端用于接收HDMI_HPD_CONN_Q信号，第二端还通过电阻与VCC3M电源连接。

在一些实施例中，所述嵌入式控制器，配置为根据所述HDMI切换开关的状态调整发送的HDMI_CTRL信号的高低电平。

在一些实施例中，所述显示器，配置为在HDMI_CTRL信号为高电平时，显示输入信号，在HDMI_CTRL信号为低电平时，显示预定界面。

另一方面，本发明实施例提出了一种电子设备，至少包括：本发明任意实施例所述的HDMI切换电路。

本发明实施例通过HDMI切换开关控制一个HDMI连接器分别连接HDMI IN 和HDMIOUT两个状态对应的电路，进而通过一个HDMI连接器就实现了HDMI IN和HDMI OUT两个状态切换，两个状态对应电路存在共用器件，减小了在电子设备中的占用面积，解决了原有两个状态各自电路对应器件所占面积较大的问题，且HDMI IN和HDMI OUT两个状态可以随意切换，保证了电子设备原有的HDMI功能，用户体验较好。

附图说明

为了更清楚地说明本公开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公开中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的HDMI切换电路的结构示意图一；

图2为本发明实施例提供的HDMI切换电路的结构示意图二；

图3为本发明实施例提供的HDMI切换电路的结构示意图三；

图4为本发明实施例提供的HDMI切换电路的工作示意图一；

图5为本发明实施例提供的HDMI切换电路的工作示意图二；

图6为本发明实施例提供的HDMI切换电路的部分结构示意图一；

图7为本发明实施例提供的HDMI切换电路的部分结构示意图二；

图8为本发明实施例提供的HDMI切换电路的部分结构示意图三；

图9为本发明实施例提供的HDMI切换电路的部分结构示意图四；

图10为本发明实施例提供的HDMI切换电路的部分结构示意图五；

图11为本发明实施例提供的HDMI切换电路的部分结构示意图六。

具体实施方式

为了使得本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。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。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的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。

除非另外定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

为了保持本发明实施例的以下说明清楚且简明，本发明省略了已知功能和已知部件的详细说明。

本发明第一实施例提供了一种HDMI切换电路，该电路的结构示意如图1 所示，包括：

HDMI连接器1、HDMI切换开关2、HDMI重定时器3、CPU 4、eDP切换开关5、显示器6、信号转换器7、嵌入式控制器8；其中，HDMI连接器1的一端与HDMI切换开关2的第一端连接，另一端用于与外接线连接(图中未示出外接线)；HDMI切换开关2的第二端与信号转换器7的第一端连接，HDMI切换开关2的第三端与HDMI重定时器3的一端连接，HDMI重定时器3的另一端与CPU 4的一端连接；CPU 4的另一端与eDP切换开关5的第一端连接， eDP切换开关5的第二端与显示器6连接，eDP切换开关5的第三端与信号转换器7的第二端连接，信号转换器7的第三端与嵌入式控制器8连接。

本发明实施例通过HDMI切换开关控制一个HDMI连接器分别连接HDMI IN 和HDMIOUT两个状态对应的电路，进而通过一个HDMI连接器就实现了HDMI IN和HDMI OUT两个状态切换，两个状态对应电路存在共用器件，减小了在电子设备中的占用面积，解决了原有两个状态各自电路对应器件所占面积较大的问题，且HDMI IN和HDMI OUT两个状态可以随意切换，保证了电子设备原有的HDMI功能，用户体验较好。

上述HDMI切换电路还可以如图2所示，还包括耳机放大器9、耳机切换开关10、耳机11、声卡12；其中，信号转换器7的第四端与耳机放大器9 的一端连接，耳机放大器9的另一端与耳机切换开关10的第一端连接，耳机切换开关10的第二端与耳机11连接，耳机切换开关10的第三端与声卡12 的一端连接。

为了完善HDMI切换电路的功能，上述HDMI切换电路还可以如图3所示，还包括麦克风13、麦克风放大器14、麦克风切换开关15；其中，信号转换器7的第四端还与麦克风切换开关15的第一端连接，麦克风切换开关15的第二端与声卡12的另一端连接，麦克风切换开关15的第三端与麦克风放大器14的一端连接，麦克风放大器14的另一端与麦克风13连接。

在图3的基础上，下面分别结合附图说明HDMI IN和HDMI OUT两个状态切换时上述HDMI切换电路中部分器件工作的示意图。

如图4所示，为HDMI切换电路处于HDMI OUT状态下的部分工作器件的示意图，图中处于工作状态的器件为虚线框起的部分。同理，图5为HDMI 切换电路处于HDMI IN状态下的部分工作器件的示意图，图中处于工作状态的器件为虚线框起的部分。

上述HDMI切换电路需根据具体情况将上述各个器件通过其它器件进行连接，以保证电路的稳定性。具体实现时，上述HDMI切换电路还可以包括如图6所示的第一晶体管Q5106、第二晶体管Q5107，以及，如图7所示的第一双开关管D5113(图7中的ME@即为HDMI连接器的具体实施方式)；其中，HDMI 连接器的第一端(即图中16端)与第一晶体管的第一端连接，用于接收来自第一晶体管的HDMI_DAT_CONN信号，HDMI连接器的第二端(即图中15端)与第二晶体管的第一端连接，用于接收来自第二晶体管的HDMI_CLK_CONN信号，第一双开关管的第一输出端与HDMI连接器的第一端连接，第一双开关管的第二输出端与HDMI连接器的第二端连接，第一双开关管的输入端、第一晶体管的第二端和第二晶体管的第二端均与恒电源连接，第一晶体管的第三端和第二晶体管的第三端均用于接收HDMI_CTRL_5V信号；HDMI连接器的第三端与恒电源连接，HDMI连接器的第四端用于接收HDMI_HPD_CONN信号。

具体实现时，上述HDMI切换电路还可以如图8所示，还包括第三晶体管 Q5103、第四晶体管Q5104；其中，第三晶体管的第一端用于接收HDMI_CTRL 信号，第三晶体管的第二端与第一电压恒电源VCC3M和第四晶体管的第一端连接，第三晶体管的第三端接地；第四晶体管的第一端用于接收工作电源使能信号VCC5B_HDMI_EN信号，第四晶体管的第二端与第二电压恒电源VCC5M 连接，第四晶体管的第二端用于发送HDMI_CTRL_5V信号，第四晶体管的第三端接地。图8与HDMI连接器具体连接情况也可以参考图7的各个引脚连接示意。

上述HDMI切换电路还可以如图9所示，还包括：电源开关U5101，电源开关的第一端与工作电源VCC5B连接，第一端还通过电容接地；电源开关的第二端用于接收VCC5B_HDMI_EN信号；电源开关的第三端和第四端均接地；电源开关的第五端与VCC5B_HDMI连接，还通过电容接地，VCC5B_HDMI还通过二极管与VCC5M_HDMI连接。

上述HDMI切换电路还可以如图10所示的第五晶体管Q5111，以及，图 11所示的第六晶体管Q5108、第七晶体管Q5110、第八晶体管Q5109；其中，第五晶体管Q5111的第一端用于接收HDMI_CTRL_HPD_Q信号，第一端通过二极管与VCC5M_HDMI连接，还通过电阻与VCC5M_HDMI连接，还通过二极管接收HDMI_CTRL_5V信号；第五晶体管的第二端用于输出HDMI_CTRL_HPD，第二端还通过电阻与VCC5M_HDMI连接；第五晶体管的第三端接地；第六晶体管Q5108的第一端用于接收HDMI_CTRL_HPD；第二端与VCC5M_HDMI连接，第三端通过电阻与第七晶体管Q5110的第一端连接；第七晶体管Q5110的第一端用于接收HDMI_HPD_CONN，第一端通过电阻与第二端连接，第二端接地；第三端通过电阻与VCC3M连接，第三端还与第八晶体管Q5109的第一端连接；第八晶体管Q5109的第二端和第三端通过电阻连接，第三端接地，第二端用于接收HDMI_HPD_CONN_Q信号，第二端还通过电阻与VCC3M连接。

上述嵌入式控制器，具体配置为根据HDMI切换开关的状态调整发送的 HDMI_CTRL信号的高低电平。显示器配置为在HDMI_CTRL信号为高电平时，显示输入信号，在HDMI_CTRL信号为低电平时，显示预定界面。

在采用上述各图所示的具体电路进行HDMI In/Out切换时，其各个控制信号(CLK/DAT，Power，HPD)也不存在问题。

1.关于DAT/CLK切换。具体的，当HDMI_CTRL为Hi时，对应的为HDMI IN 状态，当HDMI_CTRL为Lo时，对应的为HDMI OUT状态。

HDMI_CTRL信号为Lo时，DAT/CLK拉升(pull Up)为2.2K；

HDMI_CTRL信号为Hi时，DAT/CLK pull Up为47K。

2.关于HDMI Power。具体的，当HDMI_CTRL为Hi时，对应的为HDMI IN 状态，当HDMI_CTRL为Lo时，对应的为HDMI OUT状态。

HDMI_CTRL信号为Lo时,VCC5B_HDMI_EN为Hi；

HDMI_CTRL信号为Hi时,VCC5B_HDMI_EN为Lo。

VCC5B_HDMI_EN为Hi时,U5101(电源开关)会被使能(enable)，U5101 会输出(Output)5V，先从VCC5B到VCC5B_HDMI，再经由D5101输出5V到 VCC5M_HDMI。反之，VCC5B_HDMI_EN为Lo时,VCC5M_HDMI power会由 source(Connector)提供。

3.关于HDMI HPD。HPD Low(HDMI IN)，Pull Up 为 1K，反之，Pull Down 100K。

本领域技术人员可以根据上述各图中的信号进一步确定具体连接关系，此处不再赘述。

本发明实施例还提供了一种电子设备，该电子设备至少包括上述的HDMI 切换电路，具体结构此处不再赘述。

本发明实施例让HDMI In和Out两个功能共用一个连接器，可以减少IO总 线的空间，并减少了一个连接器的使用。

此外，尽管已经在本文中描述了示例性实施例，其范围包括任何和所有基于本发明的具有等同元件、修改、省略、组合(例如，各种实施例交叉的方案)、改编或改变的实施例。权利要求书中的元件将被基于权利要求中采用的语言宽泛地解释，并不限于在本说明书中或本申请的实施期间所描述的示例，其示例将被解释为非排他性的。因此，本说明书和示例旨在仅被认为是示例，真正的范围和精神由以下权利要求以及其等同物的全部范围所指示。

以上描述旨在是说明性的而不是限制性的。例如，上述示例(或其一个或更多方案)可以彼此组合使用。例如本领域普通技术人员在阅读上述描述时可以使用其它实施例。另外，在上述具体实施方式中，各种特征可以被分组在一起以简单化本发明。这不应解释为一种不要求保护的公开的特征对于任一权利要求是必要的意图。相反，本发明的主题可以少于特定的公开的实施例的全部特征。从而，以下权利要求书作为示例或实施例在此并入具体实施方式中，其中每个权利要求独立地作为单独的实施例，并且考虑这些实施例可以以各种组合或排列彼此组合。本发明的范围应参照所附权利要求以及这些权利要求赋权的等同形式的全部范围来确定。

以上对本发明多个实施例进行了详细说明，但本发明不限于这些具体的实施例，本领域技术人员在本发明构思的基础上，能够做出多种变型和修改实施例，这些变型和修改都应落入本发明所要求保护的范围之内。

Claims (9)

1.一种HDMI切换电路，其特征在于，包括：

HDMI连接器、HDMI切换开关、HDMI重定时器、中央处理器CPU、eDP切换开关、显示器、信号转换器、嵌入式控制器；其中，

所述HDMI连接器的一端与所述HDMI切换开关的第一端连接，另一端用于与外接线连接；

所述HDMI切换开关的第二端与所述信号转换器的第一端连接，所述HDMI切换开关的第三端与所述HDMI重定时器的一端连接，所述HDMI重定时器的另一端与所述CPU的一端连接；

所述CPU的另一端与所述eDP切换开关的第一端连接，所述eDP切换开关的第二端与显示器连接，所述eDP切换开关的第三端与所述信号转换器的第二端连接，所述信号转换器的第三端与所述嵌入式控制器连接；

还包括：第一晶体管、第二晶体管和第一双开关管；

其中，所述HDMI连接器的第一端与所述第一晶体管的第一端连接，用于接收来自所述第一晶体管的HDMI_DAT_CONN信号，所述HDMI连接器的第二端与所述第二晶体管的第一端连接，用于接收来自所述第二晶体管的HDMI_CLK_CONN信号，所述第一双开关管的第一输出端与所述HDMI连接器的第一端连接，所述第一双开关管的第二输出端与所述HDMI连接器的第二端连接，所述第一双开关管的输入端、所述第一晶体管的第二端和所述第二晶体管的第二端均与恒电源连接，所述第一晶体管的第三端和所述第二晶体管的第三端均用于接收HDMI_CTRL_5V信号；

所述HDMI连接器的第三端与所述恒电源连接，所述HDMI连接器的第四端用于接收HDMI_HPD_CONN信号。

2.如权利要求1所述的HDMI切换电路，其特征在于，还包括：

耳机放大器、耳机切换开关、耳机、声卡；其中，

所述信号转换器的第四端与所述耳机放大器的一端连接，所述耳机放大器的另一端与所述耳机切换开关的第一端连接，所述耳机切换开关的第二端与所述耳机连接，所述耳机切换开关的第三端与所述声卡的一端连接。

3.如权利要求2所述的HDMI切换电路，其特征在于，还包括：

麦克风、麦克风放大器、麦克风切换开关；其中，

所述信号转换器的第四端还与所述麦克风切换开关的第一端连接，所述麦克风切换开关的第二端与所述声卡的另一端连接，所述麦克风切换开关的第三端与所述麦克风放大器的一端连接，所述麦克风放大器的另一端与所述麦克风连接。

4.如权利要求1所述的HDMI切换电路，其特征在于，还包括：

第三晶体管和第四晶体管；

其中，所述第三晶体管的第一端用于接收HDMI_CTRL信号，所述第三晶体管的第二端与第一电压恒电源和所述第四晶体管的第一端连接，所述第三晶体管的第三端接地；

所述第四晶体管的第一端用于接收工作电源使能信号，所述第四晶体管的第二端与第二电压恒电源连接，所述第四晶体管的第二端用于发送HDMI_CTRL_5V信号，所述第四晶体管的第三端接地。

5.如权利要求4所述的HDMI切换电路，其特征在于，还包括：

电源开关；

所述电源开关的第一端与VCC5B工作电源连接，第一端还通过电容接地；

所述电源开关的第二端用于接收VCC5B_HDMI_EN信号；

所述电源开关的第三端和第四端均接地；

所述电源开关的第五端与VCC5B_HDMI连接，还通过电容接地，

所述VCC5B_HDMI还通过二极管与VCC5M_HDMI连接。

6.如权利要求5所述的HDMI切换电路，其特征在于，还包括：

第五晶体管、第六晶体管、第七晶体管和第八晶体管；其中，

所述第五晶体管的第一端用于接收HDMI_CTRL_HPD_Q信号，第一端通过二极管与VCC5M_HDMI连接，还通过电阻与VCC5M_HDMI连接，还通过二极管接收HDMI_CTRL_5V信号；

所述第五晶体管的第二端用于输出HDMI_CTRL_HPD，第二端还通过电阻与VCC5M_HDMI连接；

所述第五晶体管的第三端接地；

所述第六晶体管的第一端用于接收HDMI_CTRL_HPD；第二端与VCC5M_HDMI连接，第三端通过电阻与第七晶体管的第一端连接；

所述第七晶体管的第一端用于接收HDMI_HPD_CONN，第一端通过电阻与第二端连接，第二端接地；第三端通过电阻与VCC3M电源连接，第三端还与所述第八晶体管的第一端连接；

所述第八晶体管的第二端和第三端通过电阻连接，第三端接地，第二端用于接收HDMI_HPD_CONN_Q信号，第二端还通过电阻与VCC3M电源连接。

7.如权利要求6所述的HDMI切换电路，其特征在于，

所述嵌入式控制器，配置为根据所述HDMI切换开关的状态调整发送的HDMI_CTRL信号的高低电平。

8.如权利要求7所述的HDMI切换电路，其特征在于，

所述显示器，配置为在HDMI_CTRL信号为高电平时，显示输入信号，在HDMI_CTRL信号为低电平时，显示预定界面。

9.一种电子设备，其特征在于，至少包括：权利要求1至8中任一项所述的HDMI切换电路。

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