CN1427508A

CN1427508A - 显示装置对其usb设备提供电力的方法

Info

Publication number: CN1427508A
Application number: CN02148006.0A
Authority: CN
Inventors: 辛成基; 黄海镇; 全钟泰
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2001-12-08
Filing date: 2002-10-18
Publication date: 2003-07-02
Anticipated expiration: 2022-10-18
Also published as: JP2003195987A; CN1278200C; US20030107566A1

Abstract

一种处理来自主机的视频信号以便显示图像的显示装置，包括一个带有至少具有电插脚的LCD USB端口的USB集线器，通过电插脚从设置在主机中的至少一个USB端口提供USB驱动电力。通过这种配置，提供了一种显示装置和一种向它的USB设备提供电力的方法，其中无论是否在省电模式(ACPI的S3模式)，都能从主机向连接到显示装置的USB集线器的USB设备提供电力。

Description

显示装置和对其USB设备提供电力的方法

技术领域

本发明涉及一种显示装置，更具体地讲，涉及一种带有USB集线器的显示装置及对其USB设备提供电力的方法。

背景技术

计算机系统一般具有一个电源管理系统以节省电能。最近，开发出一种从电源管理系统改进而来的APM(高级电源管理)系统，并且应用到计算机系统。例如，大多数IBM兼容机现在都使用了APM系统。

另一方面，为了改进计算机的电源管理和快速处理，因特、微软和东芝公司在1996年12月22日公布了“ACPI(高级配置和电源接口)说明修订版1.0”。最近，正在把ACPI应用到计算机系统。

根据ACPI，计算机系统的电源管理被划分成S0-S5六种模式。S0模式表示正常模式，S1-S4模式表示程度不同的省电模式，S5模式表示断电模式。一种根据ACPI的计算机系统的电源支持其中主电源和备用电源是相互分离的ATX(一种主板规格)。当提供外部AC电时，支持ATX的电源连续地输出提供到计算机系统的电源管理控制器的备用电能。

在这里，在提供计算机系统的有效电源管理和快速处理的ACPI的S3模式中，不将电力提供到计算机系统的除了系统存储器(RAM)和电源管理控制器之外的其它硬件组件。使计算机系统进入S3模式的过程被称为“挂起到RAM”，并且当计算机系统进入S3模式时，计算机系统的最后操作被存储在系统存储器中。

当计算机系统进入S3模式时，ACPI允许系统存储器(RAM)存储计算机系统的最后操作，并且将除了系统存储器和电源管理控制器之外的硬件组件关闭。当使计算机系统从S3模式返回时，计算机系统根据存储在系统存储器中的数据迅速地恢复到最后操作，而无需正常启动。因此，由于有效的电源管理和快速的处理，使用者喜欢支持ACPI的S3模式的计算机系统。

另一方面，计算机系统包括一个输出视频信号的主机，和一个连接到主机和根据来自主机的视频信号显示图像的监视器。

监视器可以包括CRT(阴极射线管)监视器，LCD(液晶显示器)监视器，等等。由于使用LCD监视器可以减轻使用者的眼睛的疲劳，因而最近越来越多地使用LCD显示器，尽管它的价格相对地较高。

此外，已经开发出一种带有USB集线器的LCD监视器，USB集线器连接一个具有USB连接器的设备(此后称其为USB设备)。

但是，在具有USB集线器的，即，具有多个USB端口的，惯用LCD监视器中，由于LCD监视器是通过直接对其提供的外部AC电力操作的，无论是否在省电模式(例如ACPI的S3模式)，都将电力提供到LCD监视器，从而降低了电源管理系统的效果。此外，如果通过从主机提供电力操作LCD监视器以便解决上述和其它问题，在省电模式下(例如，ACPI的S3模式)电力不提供到USB集线器，从而不能通过连接到USB集线器的设备将计算机系统从省电模式中唤醒。

发明内容

因此，本发明的一个目的是要提供一种显示装置和一种向其USB设备供电的方法，其中，无论是否在省电模式(例如，ACPI的S3模式)将电力从主机提供到连接到设置在显示装置的USB集线器中的USB端口的USB设备。

在以下的说明中部分地指出了本发明的附加目的和优点，并且部分地可以从对说明书的理解或通过对本发明的实践而获得。

本发明的上述和其它目的是通过提供一种处理来自主机的视频信号从而显示图像的显示装置完成的，显示装置包括至少一个具有一个电插脚的USB端口，通过电插脚从设置在主机中的至少一个USB端口提供USB驱动电力。

在本发明的一个方面，显示装置进一步包括一个从设置在主机中的一个电力输出端口接收驱动电力的电力输入端口，其中当主机在正常模式时，传输到电力输入端口的驱动电力提供到连接到设置在显示装置中的至少一个USB端口的一个USB设备，当主机部分进入省电模式而没有将驱动电力提供到电力输入部分时，从一个设置在主机中的USB端口输出的USB驱动电力被提供到设置在显示装置中的至少一个USB端口。

在本发明的一个方面，显示装置进一步包括一个控制连接到设置在显示装置中的至少一个USB端口的USB设备的USB控制器，和一个通过转变从主机的USB端口输出的驱动电力产生USB控制器的驱动电力的USB电源，其中当不将驱动电力提供到电力输入端口时，在省电模式中，USB控制器通过从USB电源接收的驱动电力操作，并且控制连接到显示装置的至少一个USB端口的USB设备。

在本发明的另一方面，显示装置进一步包括一个反向电流防止电路，反向电流防止电路电连接到USB电源并且防止逆向电流。

在本发明的另一方面，当在省电模式中USB控制器接收到来自USB设备的使用者输入信号时，USB控制器将一个唤醒信号发送到主机，以便将主机从省电模式唤醒。

本发明的上述和其它目的也可以通过提供一种将电力提供到显示装置的一个USB设备的方法来完成，显示装置具有至少一个连接USB设备的USB端口，至少一个USB端口带有一个电插脚，方法包括：将来自主机的驱动电力提供到显示装置的至少一个USB端口。

在这里，显示装置进一步包括一个控制连接到显示装置的至少一个USB端口的USB设备的USB控制器，和一个通过转变从主机输出的驱动电力产生USB控制器的驱动电力的USB电源，其中提供电力到显示装置的至少一个USB端口包括：当主机在正常模式时，将驱动电力从主机的一个电力输出端口提供到显示装置的至少一个USB端口；和当主机进入省电模式而不从电力输出端口提供驱动电力时，将设置在主机中的一个USB端口输出的USB驱动电力提供到连接到显示装置的至少一个USB端口的USB设备。

在本发明的另一个方面，方法进一步包括：在省电模式中，检测来自连接到显示装置的至少一个USB端口的USB设备的使用者输入信号；和当检测到来自USB设备的使用者输入信号时，将一个唤醒信号通过设置在主机中的USB端口发送到主机。

上述和其它目的也可以通过提供一种处理来自主机的视频信号以便显示图像的显示装置来完成，显示装置包括：至少一个接收使用者输入信号的USB端口；和一个响应使用者输入信号，通过显示装置的至少一个USB端口，控制主机与显示装置之间的通信的控制器，控制器接收来自设置在主机中的一个USB端口的驱动电力。

在本发明的另一方面，显示装置进一步包括一个从设置在主机中的一个电力输出端口接收驱动电力的电力输入端口，其中当主机在正常模式时将传输到电力输入端口的驱动电力提供到连接到设置在显示装置中的至少一个USB端口的一个USB设备，和当主机进入省电模式而不将驱动电力提供到电力输入端口时从设置在主机中的USB端口输出USB驱动电力并且提供到设置在显示装置中的至少一个USB端口。

在本发明的另一方面，显示装置进一步包括一个通过转变从主机的USB端口输出的驱动电力产生控制器的驱动电力的USB电源，其中当不将驱动电力提供到电力输入端口时，在省电模式中，控制器通过从USB电源接收的驱动电力操作并且控制连接到至少一个USB端口的USB设备。

在本发明的又一个方面，显示装置进一步包括一个反向电流防止电路，反向电流防止电路电连接到USB电源并且防止逆向电流。

在本发明的再一个方面，在省电模式中，当控制器接收到来自USB设备的使用者输入信号时，控制器将一个唤醒信号发送到主机，从而将主机从省电模式唤醒。

上述和其它目的也可以通过提供一种处理来自主机的视频信号以便显示图像的显示装置来完成，显示装置包括一个具有多个包括一个电插脚在内的连接器插脚的第一USB端口，电插脚连接到一个向控制第一USB端口的控制器提供电力的电源。

在本发明的另一方面，显示装置进一步包括一个接收来自主机的视频信号并且具有一个连接到主机的电源的电插脚的第二LCD USB端口，其中控制器接收来自第二USB端口的电插脚的驱动电力。

在本发明的另一方面，显示装置进一步包括一个接收来自设置在主机中的一个电力输出端口的驱动电力的电力输入端口，其中当主机在正常模式时，将传输到电力输入端口的驱动电力提供到连接到设置在显示装置中的第一USB端口的一个USB设备，和当主机进入省电模式而不将驱动电力提供到电力输入端口时，从设置在主机中的一个USB端口输出USB驱动电力并且提供到设置在显示装置中的第一USB端口。

在本发明的另一方面，显示装置进一步包括一个转变从第二USB端口传输的驱动电力的USB电源，其中当不将驱动电力提供到电力输入端口时，在省电模式中，控制器通过从USB电源接收的驱动电力操作并且控制连接到第一USB端口的USB设备。

在本发明的另一方面，显示装置进一步包括一个反向电流防止电路，反向电流防止电路电连接到USB电源，并且防止逆向电流。

在本发明的另一方面，当在省电模式中控制器从USB设备接收到使用者输入信号时，控制器通过主机中的USB端口向主机发送一个唤醒信号，以便将主机从省电模式唤醒。

上述和其它目的也可以通过提供一个连接主机和显示装置的连接电缆完成，连接电缆包括一个具有电力连接器、USB连接器和视频连接器中的至少一个的主机连接器；和一个从电连接器、USB连接器和视频连接器向显示装置发送视频信号的显示装置连接器。

附图说明

从以下结合附图对实施例的说明中，可以对本发明的这些和其它目的和优点有更清楚的理解，在附图中：

图1是根据本发明的一个实施例的带有一个作为显示装置的LCD监视器的计算机系统的透视图；和

图2是根据本发明的一个实施例的LCD监视器的方框图。

具体实施方式

现在详细地参考本发明的实施例，附图中示出了实施例的示例，在附图中所有相同的参考号代表相同的元件。以下说明实施例，以便通过参考附图解释本发明。

图1是根据本发明的一个实施例的带有一个作为显示装置的LCD监视器的计算机系统的透视图。如图所示，LCD监视器20连接到一个具有诸如图形卡11之类的多个硬件组件的主机10，并且通过接收来自图形卡11的视频信号将图像显示在其LCD面板24上(见图2)。在这里，使用了一个DVI(交互式数字视频)电缆50连接LCD监视器20和主机10。DVI电缆50包括一个连接到电力输出端口17的电连接器14，一个连接到图形卡11的视频连接器28，和一个连接到一个USB端口13的USB连接器26。

图2是根据本发明的一个实施例的LCD监视器的方框图。如图2所示，LCD监视器20包括一个TMDS(最小过渡差分信令)部分21和一个处理数字视频信号的定标器23，一个控制TMDS部分21和定标器23的微控制器22，和一个输出定标器23处理过的数字视频信号的LCD面板24。

在LCD监视器20中，通过DVI电缆50从主机10向TMDS部分21发送压缩数字视频信号。然后，TMDS部分21解压缩发送的数字视频信号，并且将水平/垂直同步信号发送到微控制器22和定标器23，和将R/G/B信号发送到定标器23。

接下来，微控制器22根据水平/垂直同步信号确定LCD面板24的分辨率，并且将控制信号发送到定标器23，从而根据确定的分辨率调节R/G/B信号。

然后，定标器23根据微控制器22发送的控制信号将R/G/G信号调节到LCD面板24的大小，并且将它输出到LCD面板24。

根据本发明的一个实施例，LCD监视器20包括一个电力输入端口25，一个DVI电缆接口，一个具有多个连接USB设备30的LCD USB端口的USB集线器27，一个控制连接到USB集线器27的USB设备30的USB控制器40，和向USB控制器40提供电力的第一和第二USB电源41和43。

电力输入端口25通过一个电力输出端口17(见图1和图2)电连接到主机10的电源15。因此，电力输入端口25通过电力输出端口17从电源15接收LCD监视器20的驱动电力(12V)。

USB连接器26设置在DVI电缆50的一端，并且连接到主机10的USB端口13，以便连接主机和通过USB集线器27连接到LCD监视器的USB设备30(见图1)。

具有多个LCD USB端口的USB集线器27(见图1)设置在LCD监视器20中，并且通过它们连接多个USB设备30。USB设备30通过USB集线器27从主机10接收驱动电力(5V)。

USB控制器40(见图2)设置在LCD监视器20的内部，通过USB连接器26电连接到主机10的USB端口13，并且将控制信号发送到连接到USB集线器27的USB设备30，从而控制USB设备30与主机10之间的通信。

利用这种配置，当主机10在正常模式时，电源15通过电力输出端口17输出12V的驱动电力，LCD监视器20通过电力输入端口25接收它。在LCD监视20器内部，第一USB电源41将接收的12V驱动电压转变为5V，并且将它传送到USB集线器27，从而将驱动电力提供给连接到USB集线器27的USB设备30。此外，第二USB电源43接收来自第一USB电源41的5V驱动电压，并且在将驱动电力转变为3.3V之后，将它提供到USB控制器40，从而使得USB控制器40能够将控制信号发送到USB设备30。

另一方面，当主机在省电模式时，电源15不通过电力输出端口17输出驱动电力。因此，不将驱动电力提供到LCD监视器20的电力输入端口25。此外，USB集线器27不从电力输入端口25接收到驱动电力。

根据本发明的一个实施例，如图2中所示，LCD监视器20包括一个反向电流防止电路29，通过反向电流防止电路29将从设置在主机10中的USB端口13的第一插脚输出的5V驱动电力提供到USB集线器27，而不将从设置在LCD监视器20中的第二USB电源43输出的驱动电力提供到USB端口13的第一插脚。

反向电流防止电路29防止了在把USB设备30连接到USB集线27上时产生的逆向电动力经过第二USB电源43传输到USB端口13的第一插脚。

因此，尽管主机10处于省电模式(ACPI的S3模式)，也能将5V的驱动电力从USB端口13的第一插脚，经过USB连接器26、反向电流防止电路29、和第二USB电源43，提供到LCD监视器20的USB集线器27，从而将驱动电力提供到USB设备30。

此外，当主机10在省电模式(ACPI的S3模式)时，第二USB电源43将从USB端口13的第一插脚输出的5V驱动电力转变为3.3V，然后提供到控制连接到USB集线器27的USB设备30的USB控制器40。

因此，尽管在主机10进入省电模式时LCD监视器20被关闭，LCD监视器20接收来自USB端口13的第一插脚的用于USB设备30的驱动电力，从而能够把驱动电力提供到USB设备30，和把第二USB电源43转变的驱动电力提供到向USB设备30发送控制信号的USB控制器40。因此，当主机10处于省电模式时，由于把驱动电力提供到USB集线器27和USB控制器40，USB控制器40检测包括鼠标器、键盘等的USB设备30的输入信号，并且在检测到USB设备30的输入信号的情况下，通过USB端口13的第三插脚将唤醒信号发送到主机10，从而将主机10从省电模式唤醒。

在上述实施例中，USB控制器40接收来自主机10的USB端口13的电力插脚的驱动电力。但是，USB控制器可以接收来自一个USB端口的一个电插脚的驱动电力，该USB端口设置在LCD监视器中，并且通过它从主机输入视频信号。

在上述实施例中，LCD监视器20是台式计算机系统的显示装置。但是，LCD监视器可以是便携式计算机系统的显示装置。

如上所述，本发明提供了一种显示装置和一种向其USB设备提供电力的方法，其中可以无论是否在省电模式(ACPI的S3模式)，将电力从主机提供到连接到显示装置的USB集线的USB设备。

尽管示出并且说明了本发明的几个实施例，但是熟悉本领域的人员应当知道，可以对实施例进行改变，而不脱离本发明的原则和精神，权利要求及其等同物中定义了本发明的原则和精神的范围。

Claims

1.一种处理来自主机的视频信号以便显示图像的显示装置，包括至少一个具有电插脚的USB端口，通过电插脚从设置在主机中的至少一个USB端口提供USB驱动电力。

2.根据权利要求1所述的显示装置，进一步包括电力输入端口，接收来自设置在主机中的电力输出端口的驱动电力，

其中当主机在正常模式时，传输到电力输入端口的驱动电力提供到连接到设置在显示装置中的至少一个USB端口的USB设备，并且当主机进入省电模式而不把驱动电力提供到电力输入端口时，将从设置在主机中的USB端口输出的USB驱动电力提供到设置在显示装置中的至少一个USB端口。

3.根据权利要求2所述的显示装置，进一步包括USB控制器，控制连接到设置在显示装置中的至少一个USB端口的USB设备；和USB电源，通过转变从主机的USB端口输出的驱动电力产生用于USB控制器的驱动电力，

其中当不把驱动电力提供到电力输入端口时，在省电模式下，USB控制器通过从USB电源接收的驱动电力操作，并且控制连接到显示装置的至少一个USB端口的USB设备。

4.根据权利要求3所述的显示装置，进一步包括反向电流防止电路，电连接到USB电源并且防止逆向电流。

5.根据权利要求4所述的显示装置，其中当在省电模式中USB控制器接收到来自USB设备的使用者输入信号时，USB控制器向主机发送一个唤醒信号，将主机从省电模式唤醒。

6.一种向一个具有至少一个连接USB设备的USB端口的显示装置的USB设备提供电力的方法，设置在显示装置中的至少一个USB端口带有电插脚，方法包括：

从主机向显示装置的至少一个USB端口提供驱动电力。

7.根据权利要求6所述的方法，显示装置进一步包括USB控制器，控制连接到显示装置的至少一个USB端口的USB设备，和USB电源，通过转变从主机输出的驱动电力产生USB控制器的驱动电力，其中向显示装置的至少一个USB端口提供驱动电力包括：

当主机在正常模式时，将来自主机的电力输出端口的驱动电力提供到显示装置的至少一个USB端口；和

当主机进入省电模式而不从电力输出端口提供驱动电力时，把从设置在主机中的USB端口输出的USB驱动电力提供到连接到显示装置的至少一个USB端口的USB设备。

8.根据权利要求7所述的方法，进一步包括：

在省电模式中，检测来自连接到显示装置的至少一个USB端口的USB设备的使用者输入信号；和

当检测到来自USB设备的使用者输入信号时，通过设置在主机中的第二USB端口将唤醒信号发送到主机。

9.一种处理来自一个主机的视频信号以显示图像的显示装置，包括：

至少一个接收使用者输入信号的USB端口；和

响应使用者输入信号，通过显示装置的至少一个USB端口控制主机与显示装置之间的通信的控制器，控制器从设置在主机中的USB端口接收驱动电力。

10.根据权利要求9所述的显示装置，进一步包括电力输入端口，接收来自设置在主机中的电力输出端口的驱动电力，

其中当主机在正常模式时，将传输到电力输入端口的驱动电力提供到一个连接到设置在显示装置中的至少一个USB端口的USB设备，并且当主机进入省电模式而使驱动电力不提供到电力输入端口时，从设置在主机中的USB端口输出USB驱动电力并且提供到设置在显示装置中的至少一个USB端口。

11.根据权利要求10所述的显示装置，进一步包括USB电源，通过转变从主机的USB端口输出的驱动电力产生控制器的驱动电力，

其中当驱动电力不提供到电力输入端口时，在省电模式中，控制器由从USB电源接收的驱动电力操作，并且控制连接到设置在显示装置中的至少一个USB端口的USB设备。

12.根据权利要求11所述的显示装置，进一步包括反向电流防止电路，电连接到USB电源防止逆向电流。

13.根据权利要求12所述的显示装置，其中在省电模式中控制器接收到来自USB设备的使用者输入信号时，控制器向主机发送一个唤醒信号，以便将主机从省电模式唤醒。

14.一种处理来自主机的视频信号以便显示图像的显示装置，包括：

具有包括电插脚在内的多个连接器插脚的第一USB端口，电插脚连接到向控制第一USB端口的控制器提供电力的电源。

15.根据权利要求14所述的显示装置，进一步包括第二USB端口，接收来自主机的视频信号并且具有连接到主机的电源的电插脚，和

其中控制器接收来自第二USB端口的电插脚的驱动电力。

16.根据权利要求15所述的显示装置，进一步包括电力输入端口，接收来自设置在主机中的电力输出端口的驱动电力，

其中当主机在正常模式时，将传输到电力输入端口的驱动电力提供到一个连接到设置在显示装置中的第一USB端口的USB设备，并且当主机进入省电模式而使驱动电力不提供到电力输入端口时，从设置在主机中的第二USB端口输出USB驱动电力并且提供到设置在显示装置中的第一USB端口。

17.根据权利要求16所述的显示装置，进一步包括USB电源，转变从第二USB端口传输的驱动电力，

其中当驱动电力不提供到电力输入端口时，在省电模式，控制器由从USB电源接收的驱动电力操作，并且控制连接到设置在显示装置中的第一USB端口的USB设备。

18.根据权利要求17所述的显示装置，进一步包括反向电流防止电路，电连接到USB电源并且防止逆向电流。

19.根据权利要求18所述的显示装置，其中当在省电模式中控制器接收到来自USB设备的使用输入信号时，控制器通过主机中的USB端口向主机发送唤醒信号，以便将主机从省电模式唤醒。

20.一种连接主机和显示装置的连接电缆，包括：

包括电连接器、USB连接器、和视频连接器中的至少一个的主机连接器；和

从电连接器、USB连接器、和视频连接器向一个显示装置发送信号的显示装置连接器。

21.一种用于计算机主机的LCD监视器，包括：

在计算机主机处于唤醒模式时，从计算机主机的一个电源接收电力并且将接收的电力输出到USB设备的电力输入端口；和

在计算机主机处于省电模式时接收从一个USB端口输出的驱动电力并且将驱动电力输出到USB设备，和防止电力传输到USB端口端口的反向电流防止电路。

22.根据权利要求21所述的LCD监视器，其中LCD监视器进一步包括第一USB电源，在把接收的电力从12V转变成5V之后，将接收的电力从电力输入端口提供到USB设备。

23.根据权利要求22所述的LCD监视器，其中LCD监视器进一步包括：

将5V电力转变到3.3V的第二USB电源；

具有至少一个将电力提供到USB设备的LCD USB端口的USB集线器；和

控制USB集线器的USB控制器。

24.根据权利要求23所述的LCD监视器，其中当计算机主机在唤醒模式时，USB控制器接收转变的3.3V电力，并且把3.3V提供到至少一个LCD USB端口，LCD USB端口又把3.3V提供到USB设备，并且当计算机主机在省电模式时，USB控制器接收来自主机中的USB端口的驱动电力。

25.根据权利要求24所述的LCD监视器，其中USB端口包括将驱动电力提供到反向电流防止电路的第一插脚。

26.根据权利要求25所述的LCD监视器，其中反向电流防止电路防止在把USB设备连接到至少一个LCD USB端口时产生的逆向电动力传输到USB端口的第一插脚。

27.根据权利要求23所述的LCD监视器，其中当计算机主机在唤醒模式时，USB控制器接收转变的3.3V，并且将3.3V提供到至少一个LCD USB端口，LCD USB端口又把3.3V提供到USB设备，并且当计算机主机处于省电模式时，USB控制器接收来自设置在LCD监视器中的USB端口的驱动电力，并且通过其从主机输入视频信号。

28.根据权利要求21所述的LCD监视器，其中LCD监视器是台式计算机系统的显示装置。

29.根据权利要求21所述的LCD监视器，其中LCD监视器是便携式计算机系统的显示装置。

30.一种计算机，包括：

提供电力的主机；和

具有接收来自主机的电力的USB端口的显示单元，

其中无论计算机是否处在省电模式，USB端口都能接收来自主机的电力。

31.一种向显示装置提供电力的方法，包括：

无论显示设备是否处在省电模式，都从主机向设置在显示装置的USB集线器中的USB设备提供电力。