CN114168511A - 一种信号转换电路及装置 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及电子电路技术领域，提供了一种信号转换电路及装置，信号转换电路包括：DP信号接口电路、HDMI信号接口电路以及主控制器；所述HDMI信号接口电路与所述DP信号接口电路电连接；所述主控制器与所述DP信号接口电路电连接，用于检测DP信号接口是否插入；所述主控制器与所述HDMI信号接口电路电连接，用于检测HDMI信号接口是否插入；当所述DP信号接口和所述HDMI信号接口均插入时，所述主控制器还用于向所述DP信号接口电路发送转换控制信号；所述DP信号接口电路用于将DP信号转换为HDMI信号并发送至所述HDMI信号接口电路。本申请解决了现有电子设备兼容性较低，无法与不同类型的电子电路实现通信互联的问题。

Description

一种信号转换电路及装置
技术领域
本申请涉及电子电路技术领域，特别涉及一种信号转换电路及装置。
背景技术
随着电子制造技术的快速发展，技术人员相应地开发出不同功能的电子产品，每一种电子产品都具有特定的功能，并且内部包括不同的电子元器件及其连接方式；以目前市场上常见的电脑为例，由于电脑的信号传输和通讯控制功能齐全，并且随着电脑微型化的发展趋势，电脑的机身轻薄且方便携带，即可适应于商务办公，做一些例如看网页、看论文、使用办公软件之类的事也可用于生活休闲，玩游戏、上网、浏览视频等，已成为人们生活娱乐与工作中重要的一部分；那么电子设备可接入相应功能的驱动信号，并且与外部的电子设备实现通信互联，以完成更加复杂的电路功能，满足人们的视觉需求。
然而随着电子设备的体积越来越小，电子设备的通信信号转换及兼容性受到了严重的影响，比如传统的电脑无法直接与HDMI(High Definition Multimedia Interface，高清晰度多媒体)视频端进行连接，这极大地限制了电脑的实际应用价值；因此传统技术中的电子设备的通信兼容性较低，无法与不同类型的外部设备进行信号通信，难以满足用户日益增长的多样化电路功能需求。
发明内容
本申请实施例提供一种信号转换电路及装置，解决了现有电子设备兼容性较低，无法与不同类型的电子电路实现通信互联的问题。
本发明是这样实现的，一种信号转换电路，包括DP信号接口电路、HDMI信号接口电路以及主控制器；
其中，所述HDMI信号接口电路与所述DP信号接口电路电连接；所述主控制器与所述DP信号接口电路电连接，用于检测DP信号接口是否插入；所述主控制器与所述HDMI信号接口电路电连接，用于检测 HDMI信号接口是否插入；当所述DP信号接口和所述HDMI信号接口均插入时，所述主控制器还用于向所述DP信号接口电路发送转换控制信号；所述DP信号接口电路用于将DP信号转换为HDMI信号并发送至所述HDMI信号接口电路。
根据本申请实施例提供的信号转换电路，通过主控制器来检测DP 信号接口和HDMI信号接口是否都有外部设备插入，如果是，则主控制器会向DP信号接口电路发送转换控制信号，DP信号接口电路就会将 DP信号转换为HDMI信号并发送至HDMI信号接口电路，完成DP信号和HDMI信号的转换，使得DP信号接口连接的设备能够与HDMI信号接口连接的设备完成通信，满足了用户对多样化电路功能的需求。
在其中一个实施例中，所述DP信号接口电路包括微控处理器，所述微控处理器用于实现DP信号接口协议和HDMI信号接口协议之间的转换。
在其中一个实施例中，所述DP信号接口电路包括DP信号接口，所述DP信号接口的输入端用于连接输出设备；
所述HDMI信号接口电路包括HDMI信号接口，所述HDMI信号接口的输入端与所述DP信号接口的输出端电连接，所述HDMI信号接口的输出端用于连接输入设备。
在其中一个实施例中，所述主控制器具有第一热插拔检测引脚、第二热插拔检测引脚和控制引脚；
所述第一热插拔检测引脚与所述DP信号接口电连接，用于检测所述DP信号接口是否插入；
所述第二热插拔检测引脚与所述HDMI信号接口电连接，用于检测所述HDMI信号接口是否插入；
所述控制引脚与所述DP信号接口电连接，用于当所述DP信号接口和所述HDMI信号接口均插入时，向所述DP信号接口发送转换控制信号。
在其中一个实施例中，所述信号转换电路还包括电源管理电路，所述电源管理电路分别与所述DP信号接口和HDMI信号接口电连接，所述电源管理电路用于根据所述DP信号接口输出的电能生成电源信号。
在其中一个实施例中，所述电源管理电路包括电源管理芯片、第一电感、第一电容、第二电容和第三电容；
所述电源管理芯片的第一电源引脚连接所述DP信号接口，所述电源管理芯片的第二电源引脚连接所述HDMI信号接口，所述电源管理芯片的第一电源引脚和第二电源引脚之间连接所述第一电感；
所述电源管理芯片的电压调节正极引脚与电压调节负极引脚之间连接所述第一电容；
所述电源管理芯片的第二电源引脚连接所述第二电容和所述第三电容，所述第二电容的另一端接地，所述第三电容的另一端接地。
在其中一个实施例中，所述信号转换电路还包括静电防护电路，所述静电防护电路与所述HDMI信号接口的输入端电连接。
本申请实施例还提供了一种信号转换装置，包括如上述任一实施例所述的信号转换电路。
本申请提供的信号转换电路及装置的有益效果在于：本申请的主控制器在DP信号接口和HDMI信号接口都有外部设备插入时，会向DP 信号接口电路发送转换控制信号，此时DP信号接口电路就会将DP信号转换为HDMI信号并发送至HDMI信号接口电路，完成DP信号和HDMI 信号的转换，从而DP信号接口连接的设备能够与HDMI信号接口连接的设备完成通信，满足了用户对多样化电路功能的需求。
附图说明
图1是本申请实施例提供的信号转换电路的原理示意图；
图2是本申请实施例提供的信号转换电路的DP信号接口电路示意图；
图3是本申请实施例提供的信号转换电路的HDMI信号接口电路示意图；
图4是本申请实施例提供的信号转换电路的主控制器的电路示意图；
图5是本申请实施例提供的信号转换电路的电源管理电路的示意图。
附图标记：10、DP信号接口电路；101、DP信号接口；11、微控处理器；100、输出设备；
20、HDMI信号接口电路；201、HDMI信号接口；200、输入设备；
30、主控制器；
40、电源管理电路；
50、静电防护电路。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。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。
需要说明的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
本申请实施例提供一种信号转换电路及装置，解决了现有电子设备兼容性较低，无法与不同类型的电子电路实现通信互联的问题。
图1示出了本发明较佳实施例提供的信号转换电路的原理示意图，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：
参考图1，本申请实施例提供的信号转换电路包括DP信号接口电路10、HDMI信号接口电路20以及主控制器30；
其中，HDMI信号接口电路20与DP信号接口电路10电连接；主控制器30与DP信号接口电路10电连接，用于检测DP信号接口101 是否插入；主控制器30与HDMI信号接口电路20电连接，用于检测 HDMI信号接口201是否插入；当DP信号接口101和HDMI信号接口201 均插入时，主控制器30还用于向DP信号接口电路10发送转换控制信号；DP信号接口电路10用于将DP信号转换为HDMI信号并发送至HDMI 信号接口电路20。
本申请实施例中，DP(DisplayPort)是第一个依赖数据包化数据传输技术的显示通信端口，DP(DisplayPort)可用于同时传输音频和视频，这两项中每一项都可以在没有另外一项的基础上单独传输。高清多媒体接口(High Definition Multimedia Interface，HDMI)是一种全数字化视频和声音发送接口，可以发送未压缩的音频及视频信号。HDMI可用于机顶盒、DVD播放机、个人计算机、电视、游戏主机、综合扩大机、数字音响与电视机等设备。HDMI可以同时发送音频和视频信号，由于音频和视频信号采用同一条线材，大大简化系统线路的安装难度。
需要说明的是，主控制器30与DP信号接口电路10通过同步串行总线(I2C总线，是由Philips公司开发的一种简单、双向二线制同步串行总线。它只需要两根线即可在连接于总线上的器件之间传送信息。I2C总线由数据线SDA和时钟信号线SCL构成串行总线，可发送和接收数据。)电连接，从而可以实现向DP信号接口电路10发送转换控制信号。
本申请实施例中的主控制器30与HDMI信号接口电路20也通过同步串行总线电连接，可以向HDMI信号接口电路20传输数据，其中主控制器30除了向DP信号接口电路10发送转换控制信号之外，也可以向DP信号接口电路10传输数据。
根据本申请实施例提供的信号转换电路，DP信号接口电路10具有信号转换功能，主控制器30通过检测热插拔信号来判断DP信号接口101和HDMI信号接口201是否都有外部设备插入，如果是，就说明此时用户有将DP信号接口电路10侧的电子设备输出的信号转接为 HDMI信号接口电路20侧的电子设备的输入信号的需求，则主控制器 30会向DP信号接口电路10发送转换控制信号，DP信号接口电路10 就会将DP信号转换为HDMI信号并发送至HDMI信号接口电路20，完成DP信号和HDMI信号的转换，这样DP信号接口101连接的设备就与HDMI信号接口201连接的设备完成通信，使得电子设备的兼容性更强，能够与不同类型的外部设备实现信号通信，满足了用户对多样化电路功能的需求。
在其中一个实施例中，参考图1，DP信号接口电路10包括微控处理器11，微控处理器11用于实现DP信号接口协议和HDMI信号接口协议之间的转换。
需要说明的是，DP信号接口电路10在接收到主控制器30发送的转换控制信号之后，其中的微控处理器11就会对DP信号接口电路10 输出的DP信号处理、译码以将DP信号转换成符合HDMI信号接口电路 20所需要的HDMI信号，完成DP信号与HDMI信号之间的转换。
在其中一个实施例中，参考图1，DP信号接口电路10包括DP信号接口101，DP信号接口101的输入端用于连接输出设备100；HDMI 信号接口电路20包括HDMI信号接口201，HDMI信号接口201的输入端与DP信号接口101的输出端电连接，HDMI信号接口201的输出端用于连接输入设备200。
需要说明的是，上述DP信号接口101的输入端连接的输出设备 100可以是电脑、播放器等电子设备，HDMI信号接口201的输出端连接的输入设备200可以是电视机、显示器等电子设备，将HDMI信号接口201的输入端与DP信号接口101的输出端电连接，这样通过HDMI信号接口201和DP信号接口101分别将输出设备100和输入设备200 连接，将输出设备100输出的DP信号转换成与HDMI信号接口201适配的HDMI信号，使得输出设备100和输入设备200之间建立通信连接。
图2示出了本申请实施例的信号转换电路的DP信号接口电路示意图；DP信号接口电路10包括DP信号接口芯片，DP信号接口芯片具有数据传输引脚、控制信号引脚和热插拔检测引脚，数据传输引脚用于向HDMI信号接口电路20传输音频/视频信号，控制信号引脚用于接收并检测主控制器30发送的转换控制信号，热插拔检测引脚用于向主控制器30发送DP信号接口101的插入状态。控制信号引脚包括SCL引脚和SDA引脚，用于与主控制器30通过同步串行总线电连接，数据传输引脚包括D0+引脚、D0-引脚、D1+引脚、D1-引脚、D2+引脚、D2-引脚、CLOCK+引脚、CLOCK-引脚，热插拔检测引脚包括MCU-3引脚。
图3示出了本申请实施例的信号转换电路的HDMI信号接口电路示意图；HDMI信号接口电路20包括HDMI信号接口芯片，HDMI信号接口芯片具有数据接收引脚和热插拔检测引脚，数据接收引脚用于接收DP 信号接口电路10传输的音频/视频信号，热插拔检测引脚用于向主控制器30发送HDMI信号接口201的插入状态。数据接收引脚包括D0+ 引脚、D0-引脚、D1+引脚、D1-引脚、D2+引脚、D2-引脚、CLOCK+引脚、 CLOCK-引脚，且数据接收引脚与数据传输引脚一一对应连接，热插拔检测引脚包括HPD引脚。
在其中一个实施例中，参考图4，主控制器30具有第一热插拔检测引脚MCU-3引脚、第二热插拔检测引脚HPD引脚和控制引脚；第一热插拔检测引脚MCU-3引脚与DP信号接口101电连接，用于检测DP 信号接口101是否插入；第二热插拔检测引脚HPD引脚与HDMI信号接口201电连接，用于检测HDMI信号接口201是否插入；控制引脚与 DP信号接口101电连接，用于当DP信号接口101和HDMI信号接口201 均插入时，向DP信号接口101发送转换控制信号。
需要说明的是，主控制器30的第一热插拔检测引脚MCU-3引脚与 DP信号接口芯片的热插拔检测引脚MCU-3引脚电连接，用于实现对DP 接口的热插拔检测功能，这里热插拔检测的作用是当电脑、播放器等外接电子设备插入DP信号接口101时，主控制器30能够通过DP信号接口芯片的热插拔检测引脚MCU-3引脚检测出这一事件，并做出响应。主控制器30的第二热插拔检测引脚HPD引脚与HDMI信号接口芯片的热插拔检测引脚HPD引脚电连接，用于实现对HDMI接口的热插拔检测功能，这里热插拔检测的作用是当电视机、显示器等外接电子设备插入HDMI信号接口201时，主控制器30能够通过HDMI信号接口芯片的热插拔检测引脚HPD引脚检测出这一事件，并做出响应。
本申请实施例的主控制器30还具有电源接口VDD，该电源接口VDD 与DP信号接口芯片的电源输出引脚VDD电连接，由DP信号接口电路 10直接向主控制器30供电，主控制器30的电源接口VDD还连接有第三电容C1，第三电容C1的另一端接地，主控制器30的控制引脚包括 SCL引脚和SDA引脚，且主控制器30的SCL引脚和SDA引脚分别与DP 信号接口芯片的SCL引脚和SDA引脚一一对应连接，实现串行总线连接传输信号，主控制器30的SCL引脚连接有第一电阻R1，主控制器 30的SDA引脚连接有第二电阻R2。
在其中一个实施例中，参考图1，信号转换电路还包括电源管理电路40，电源管理电路40分别与DP信号接口101和HDMI信号接口 201电连接，电源管理电路40用于根据DP信号接口101输出的电能生成电源信号。
需要说明的是，本申请实施例的信号转换电路的供电电源是通过外部电源设备向DP信号接口电路10供电，DP信号接口电路10与主控制器30电连接向主控制器30供电，进一步的，由于外部电源设备直接输出的电源电压是很高的，直接输入DP信号接口电路10可能会造成DP信号接口电路10的损坏，因此可以在DP信号接口电路10和外部电源设备之间设置降压电路，将外部电源设备输出的高电压降低至适合DP信号接口电路10使用的低电压，然后再输入DP信号接口电路10进行供电；由于HDMI信号接口电路20需要的电源电压与DP信号接口电路10需要的电源电压不同，因此需要在DP信号接口电路10 和HDMI信号接口电路20之间设置电源管理电路40，先将DP信号接口电路10输出的电源电压升高至5V，然后再输入至HDMI信号接口电路20，这样就只需要向DP信号接口电路10供电就能够满足整个信号转换电路的电源需求了，而且根据不同器件所需要的电源电压不同能够输入不同规格的电源电压，使得供电的效果更好。
在其中一个实施例中，参考图5，电源管理电路40包括电源管理芯片U2、第一电感L1、第一电容C7、第二电容C9和第三电容C8；电源管理芯片U2的第一电源引脚VDD连接DP信号接口101，电源管理芯片U2的第二电源引脚VOUT连接HDMI信号接口201，电源管理芯片 U2的第一电源引脚VDD和第二电源引脚VOUT之间连接第一电感L1；电源管理芯片U2的电压调节正极引脚C+与电压调节负极引脚C-之间连接第一电容C7；电源管理芯片U2的第二电源引脚VOUT连接第二电容C9和第三电容C8，第二电容C9的另一端接地，第三电容C8的另一端接地。
在其中一个实施例中，参考图1，信号转换电路还包括静电防护电路50，静电防护电路50与HDMI信号接口201的输入端电连接。
通过以上设置，将静电防护电路50连接在HDMI信号接口201的输入端，由于DP信号接口电路10向HDMI信号接口电路20传输数据时可能会在HDMI信号接口201处产生静电，从而静电进入HDMI信号接口201连接的输入设备200中对输入设备200的内部电路造成损坏，因此静电防护电路50就可以有效的防止静电对输入设备200的内部电路造成损坏。
示例性的，采用本申请实施例的信号转换电路来将DP信号接口 101连接的输出设备100转接为HDMI信号接口201连接的输入设备200 的具体实施方式为：当输出设备100为电脑，输入设备200为电视机时，电脑内部自带有具备信号转换功能的微控处理器11或者DP信号接口电路10包括具备信号转换功能的微控处理器11；当用户需要将电脑输出的音/视频转接为电视机输入的音/视频时，就可以将DP信号接口101与电脑连接，将HDMI信号接口201与电视机连接，主控制器 30通过检测DP信号接口101和HDMI信号接口201的热插拔信号就可以判断出DP信号接口101和HDMI信号接口201均有连接外部设备，此时主控制器30就会通过串行总线向DP信号接口电路10发送转接控制信号，此时DP信号接口电路10内部的微控处理器11或者电脑自带的微控处理器11就会将电脑输出的音/视频信号从DP协议转换为HDMI协议，然后从DP信号接口101处输出，这样HDMI信号接口电路 20接收到的音/视频信号就是符合HDMI信号接口201的协议的，可以直接将接收到的音/视频信号输入至输入设备200中进行播放，实现电脑与电视机的转接，这样电脑的兼容性更强，可以与不同类型的外部设备完成通信连接，能够满足人们对电路多样性的需求。
需要说明的是，当主控制器30检测到只有DP信号接口101有外部设备插入或者只有HDMI信号接口201有外部设备插入时，主控制器 30都不会向DP信号接口电路10发送转换控制信号，DP信号接口电路 10收到转换控制信号后直接将音/视频信号传输给HDMI信号接口电路 20，如此音/视频才可以正常输出，反之，如果主控制器30没有向DP 信号接口电路10发送转换控制信号则音/视频信号将无法进行传输。
本申请实施例还提供了一种信号转换装置，包括如上述任一实施例中的信号转换电路。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种信号转换电路，其特征在于，包括：
DP信号接口电路(10)；
HDMI信号接口电路(20)，所述HDMI信号接口电路(20)与所述DP信号接口电路(10)电连接；
主控制器(30)，所述主控制器(30)与所述DP信号接口电路(10)电连接，用于检测DP信号接口(101)是否插入；所述主控制器(30)与所述HDMI信号接口电路(20)电连接，用于检测HDMI信号接口(201)是否插入；
当所述DP信号接口(101)和所述HDMI信号接口(201)均插入时，所述主控制器(30)还用于向所述DP信号接口电路(10)发送转换控制信号；
所述DP信号接口电路(10)用于将DP信号转换为HDMI信号并发送至所述HDMI信号接口电路(20)。
2.根据权利要求1所述的信号转换电路，其特征在于，
所述DP信号接口电路(10)包括微控处理器(11)，所述微控处理器(11)用于实现DP信号接口协议和HDMI信号接口协议之间的转换。
3.根据权利要求1或2所述的信号转换电路，其特征在于，
所述DP信号接口电路(10)包括DP信号接口(101)，所述DP信号接口(101)的输入端用于连接输出设备(100)；
所述HDMI信号接口电路(20)包括HDMI信号接口(201)，所述HDMI信号接口(201)的输入端与所述DP信号接口(101)的输出端电连接，所述HDMI信号接口(201)的输出端用于连接输入设备(200)。
4.根据权利要求3所述的信号转换电路，其特征在于，
所述主控制器(30)具有第一热插拔检测引脚、第二热插拔检测引脚和控制引脚；
所述第一热插拔检测引脚与所述DP信号接口(101)电连接，用于检测所述DP信号接口(101)是否插入；
所述第二热插拔检测引脚与所述HDMI信号接口(201)电连接，用于检测所述HDMI信号接口(201)是否插入；
所述控制引脚与所述DP信号接口(101)电连接，用于当所述DP信号接口(101)和所述HDMI信号接口(201)均插入时，向所述DP信号接口(101)发送转换控制信号。
5.根据权利要求3所述的信号转换电路，其特征在于，
所述信号转换电路还包括电源管理电路(40)，所述电源管理电路(40)分别与所述DP信号接口(101)和HDMI信号接口(201)电连接，所述电源管理电路(40)用于根据所述DP信号接口(101)输出的电能生成电源信号。
6.根据权利要求5所述的信号转换电路，其特征在于，
所述电源管理电路(40)包括电源管理芯片、第一电感、第一电容、第二电容和第三电容；
所述电源管理芯片的第一电源引脚连接所述DP信号接口(101)，所述电源管理芯片的第二电源引脚连接所述HDMI信号接口(201)，所述电源管理芯片的第一电源引脚和第二电源引脚之间连接所述第一电感；
所述电源管理芯片的电压调节正极引脚与电压调节负极引脚之间连接所述第一电容；
所述电源管理芯片的第二电源引脚连接所述第二电容和所述第三电容，所述第二电容的另一端接地，所述第三电容的另一端接地。
7.根据权利要求3所述的信号转换电路，其特征在于，
所述信号转换电路还包括静电防护电路(50)，所述静电防护电路(50)与所述HDMI信号接口(201)的输入端电连接。
8.一种信号转换装置，其特征在于，包括如权利要求1-7任一项所述的信号转换电路。
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