CN206003090U - 一种用于显示器实现USB Type‑c接口功能的电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于显示器接口技术领域，具体地说是一种用于显示器实现USB Type‑c接口功能的电路。该实用新型的用于显示器实现USB Type‑c接口功能的电路包括Type‑c接口模块、功率输出控制模块、电源控制模块、信号选择模块、控制器模块和显示控制模块，Type‑c接口模块与信号选择模块、功率输出控制模块分别连接；电源控制模块与Type‑c接口模块、功率输出控制模块分别连接；信号选择模块与功率输出控制模块、控制器模块分别连接，控制器模块与显示控制模块相连接。本实用新型的用于显示器实现USB Type‑c接口功能的电路结构合理，通过模块间信号控制能提供可靠的信号，具有良好的推广应用价值。
Description
技术领域
本实用新型涉及显示器接口技术领域，具体提供一种用于显示器实现USB Type-c接口功能的电路。
背景技术
通用串行总线（Universal Serial Bus，缩略词为USB）也称为通用串联接口，这一技术标准无处不在，在接近20年的时间里，USB始终承担着伟大的作用，帮我们不停的传输数据和电量，并且速度也在不断提升。USB2.0只能提供2.5W(5V/0.5A)的功率，虽然足以满足小型电子设备的需要，但对于外接驱动器来说还不够；USB3.0也只能提供4.5W（5V/0.9A）的功率，而且体积不利于现在追求的小型化要求，USB Type-c接口应运而生。USB Type-C接口是一种新型的USB接口，它集数据传输、视频输出及充电于一身，具有小而薄的外型，具有更高的传输速率（最高10Gbps）以及更强悍的电力传输（最高100W），并且其还拥有可反复插拔1万次以上的耐久性，支持从正反两面均可插入的“正反插”功能，对电磁干扰和射频干扰的耐性更强。Type-C双面可插接口的最大特点是支持USB接口双面插入，正式解决了“USB永远插不准”的世界性难题，实现正反面随便插。目前已有很多芯片厂商（如：Cypress、TI、Microchip等）可提供不同的方案来实现显示器的Type-c接口功能。但是目前还没有统一的实现显示器的Type-c接口功能的电路，有待进一步改进。
发明内容
为了解决以上存在的问题，本实用新型提供一种结构设计简单合理，通过模块间信号控制能提供可靠的信号的用于显示器实现USB Type-c接口功能的电路。
为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：
一种用于显示器实现USB Type-c接口功能的电路，包括Type-c接口模块，还包括功率输出控制模块、电源控制模块、信号选择模块、控制器模块和显示控制模块，Type-c接口模块与信号选择模块、功率输出控制模块分别连接；电源控制模块与Type-c接口模块、功率输出控制模块分别连接；信号选择模块与功率输出控制模块、控制器模块分别连接，控制器模块与显示控制模块相连接。
所述Type-c接口模块为信号的输入端，用来检测接入的设备的信号类型。所述功率输出控制模块为根据检测到的设备的信号类型，控制电源控制模块选择不同的供电模式，从而实现Type-c接口模块不同功率的输出。所述信号选择模块通过信号switch芯片把Type-c信号转为DP信号或其他信号（USB、Audio、PCIE等）输出。所述显示控制模块与显示屏显示电路相连通，当信号选择模块把Type-c信号转为DP信号时，显示控制模块通过控制器模块控制DP信号输出到显示屏显示电路上。
Type-c接口模块上两个关键的引脚CC用来检测连接的设备、区分接口插入的正反面、区分DFP(Downstream Facing Port)下行端口与UFP (Upstream Facing Port)上行端口、配置Vbus和Vconn。在DFP的CC引脚有上拉电阻Rp，在UFP的CC引脚有下拉电阻Rd。电路未连接设备时，DFP的Vbus是无输出的。连接后，两个CC引脚相连，DFP的CC引脚会检测到UFP的下拉电阻Rd，DFP就打开Vbus电源开关，输出电源给UFP，而哪个CC 引脚检测到下拉电阻就确定接口插入的方向。有TX/RX两组差分信号数据传输，一组差分传输速率达到10Gbs，检测到插入方向后，根据CC引脚检测到的下拉电阻Rd，切换RX/TX差分对使用引脚，实现正反插时都可以进行数据传输。DFP检测到连接的设备，当RX/TX接收到数据后，功率输出控制模块和电源控制模块根据CC引脚检测到的不同设备的信号类型，控制DFP执行哪种供电模式，从而实现不同功率输出。同时将接收到的数据发送给信号选择模块，信号选择模块接收到从Type-c接口模块传送的信号后通过判断，选择输出DP信号或USB信号。信号选择模块再把DP信号发送给控制器模块，并控制显示控制模块接收输出的信号后输出到显示屏显示电路上。
作为优选，还包括USB接口模块，所述USB接口模块与信号选择模块相连接。当信号选择模块把Type-c信号转成USB信号时，将信号输出到USB接口模块。
作为优选，所述控制器模块为MCU控制模块。
与现有技术相比，本实用新型的用于显示器实现USB Type-c接口功能的电路具有以下突出的有益效果：该电路结构设计简单合理，通过模块间信号控制能为显示器提供可靠的信号信息，具有良好的实用性。
附图说明
图1是本实用新型所述用于显示器实现USB Type-c接口功能的电路的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图和实施例，对本实用新型的用于显示器实现USB Type-c接口功能的电路作进一步详细说明。
在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指参考附图所示的上、下、左、右；“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外。
实施例
如图1所示，本实用新型的用于显示器实现USB Type-c接口功能的电路主要由Type-c接口模块、功率输出控制模块、电源控制模块、信号选择模块、USB接口模块、MCU控制模块和显示控制模块构成。Type-c接口模块与信号选择模块、功率输出控制模块分别连接。Type-c接口模块为信号的输入端，来检测接入的设备的信号类型。信号选择模块通过信号switch芯片把Type-c信号转为DP信号或其他信号（USB、Audio、PCIE等）输出。电源控制模块与Type-c接口模块、功率输出控制模块分别连接。功率输出控制模块根据Type-c接口模块检测到的接入设备的不同的电压值，控制电源控制模块选择不同的供电模式，从而实现Type-c接口模块不同功率的输出。信号选择模块与功率输出控制模块、USB接口模块、MCU控制模块分别连接。MCU控制模块与显示控制模块相连接。显示控制模块用于与显示屏显示电路相连通。当信号选择模块把Type-c信号转成USB信号时，输出到USB接口模块；当信号选择模块把Type-c信号转成DP信号时，显示控制模块通过MCU控制模块控制DP信号输出到显示屏显示电路上。
本实用新型的用于显示器实现USB Type-c接口功能的电路的工作过程为：Type-c接口模块上两个关键的引脚CC用来探测连接的设备、区分接口插入的正反面、区分DFP(Downstream Facing Port)下行端口和UFP (Upstream Facing Port)上行端口、配置Vbus和Vconn。在DFP的CC引脚有上拉电阻Rp，在UFP的CC引脚有下拉电阻Rd。电路未连接设备时，DFP的Vbus是无输出的。连接后，两个CC引脚相连，DFP的CC引脚会检测到UFP的下拉电阻Rd，DFP就打开Vbus电源开关，输出电源给UFP，而哪个CC 引脚检测到下拉电阻就确定接口插入的方向。有TX/RX两组差分信号数据传输，一组差分传输速率达到10Gbs，检测到插入方向后，根据CC引脚检测到的下拉电阻Rd，切换RX/TX差分对使用引脚，实现正反插时都可以进行数据传输。DFP检测到连接的设备，当RX/TX接收到数据后，功率输出控制模块和电源控制模块通过CC引脚检测到的不同设备的信号类型，来控制DFP执行哪种供电模式，从而实现Type-c接口模块不同功率输出。同时将接收到的数据发送给信号选择模块，信号选择模块接收到从Type-c接口模块传送的信号后通过判断，选择输出DP信号或USB信号。信号选择模块再把DP信号发送给控制器模块，并控制显示控制模块接收输出的信号后输出到显示屏显示电路上。
通过该电路，可以实现显示器上Type-c接口功能，实现接口正反插，最大可以提供100W（20V/5A）的功率，一个Type-c接口可以代替USB接口、DP接口、HDMI接口与VGA接口。
以上所述的实施例，只是本实用新型较优选的具体实施方式，本领域的技术人员在本实用新型技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本实用新型的保护范围内。
Claims (3)
1.一种用于显示器实现USB Type-c接口功能的电路，包括Type-c接口模块，其特征在于：还包括功率输出控制模块、电源控制模块、信号选择模块、控制器模块和显示控制模块，Type-c接口模块与信号选择模块、功率输出控制模块分别连接；电源控制模块与Type-c接口模块、功率输出控制模块分别连接；信号选择模块与功率输出控制模块、控制器模块分别连接，控制器模块与显示控制模块相连接。
2.根据权利要求1所述的用于显示器实现USB Type-c接口功能的电路，其特征在于：还包括USB接口模块，所述USB接口模块与信号选择模块相连接。
3.根据权利要求1或2所述的用于显示器实现USB Type-c接口功能的电路，其特征在于：所述控制器模块为MCU控制模块。
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