CN207283696U - 一种usb3.1多功能型集成器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种USB3.1多功能型集成器，其集成器壳体内设有PCB板，PCB板上设有Type‑C数据输入接口、多源信号复合开关控制电路、PD HUB控制电路、双HDMI控制电路、Type‑C数据充电双向接口、以太网络控制电路、以太网数据传输接口、USB3.0数据输出接口和两个HDMI音视频接口，本实用新型能够以USB3.1 Type‑C标准为输入同时实现集成了USB PD功能、以太网络、USB3.0集线器和双HDMI功能，而双HDMI功能以最实用的方式来增加更多的显示设备对现有的桌面系统或移动系统配备输出，能够实现多屏拼接、多屏同显和多屏分显。
Description
技术领域
本实用新型涉及集成器技术领域，更具体地说，是涉及一种USB3.1多功能型集成器。
背景技术
目前，USB集线器已广泛应用于电子设备之间，其主要功能是将一个USB接口扩展成多个独立工作的USB接口，实现单个接口与多设备相对独立的连接。虽然现有的USB集线器实现了通过USB接口对HDMI显示设备进行同屏显示功能，但对于多屏拼显和多屏分显，尚不能支持，功能较为单一。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术中的上述缺陷，提供一种可同时实现数据端口扩展传输功能、以太网络、USB PD充电功能和通过两个HDMI接口实现多屏拼接、多屏同显、多屏分显功能的USB3.1多功能型集成器。
为实现上述目的，本实用新型提供了一种USB3.1多功能型集成器，包括集成器壳体，所述集成器壳体的内部设有PCB板，所述PCB板上设有Type-C数据输入接口、多源信号复合开关控制电路、PD HUB控制电路、双HDMI控制电路、Type-C数据充电双向接口、以太网络控制电路、以太网数据传输接口、至少一个USB3.0数据输出接口和两个HDMI音视频接口，所述多源信号复合开关控制电路分别与Type-C数据输入接口、PD HUB控制电路和双HDMI控制电路电连接，所述Type-C数据充电双向接口和USB3.0数据输出接口分别与PD HUB控制电路电连接，所述双HDMI控制电路与两个HDMI音视频接口电连接，所述以太网络控制电路与以太网数据传输接口电连接。
作为优选的实施方式，所述多源信号复合开关控制电路包括用于使Type-C数据输入接口实现正反插以及多信号复合并实现Usb3.1 Type-C正反数据传输的多源信号复合电子开关。
作为优选的实施方式，所述PD HUB控制电路设置为SPI Flash驱动检测单元，其具有一颗带USB PD功能的PD HUB芯片。
作为优选的实施方式，所述以太网数据传输接口设置为RJ45接口。
作为优选的实施方式，所述USB3.0数据输出接口设置有两个。
作为优选的实施方式，所述双HDMI控制电路包括一颗带单流传输/多流传输功能的双HDMI芯片。
作为优选的实施方式，所述以太网络控制电路包括SPI Flash地址检测单元和数据连接交换单元。
作为优选的实施方式，所述Type-C数据输入接口、Type-C数据充电双向接口、以太网数据传输接口、USB3.0数据输出接口和HDMI音视频接口分别布置在集成器壳体的侧面。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：
本实用新型只需要使用一个Type-C数据输入接口即可同时实现USB3.0数据端口扩展传输功能、以太网络、USB PD充电功能和双HDMI功能，可轻松添加两台HDMI显示设备实现多屏拼接、多屏同显、多屏分显功能。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型提供的USB3.1多功能型集成器的结构示意图；
图2是本实用新型提供的USB3.1多功能型集成器的电路框图；
图3是本实用新型提供的多源信号复合开关控制电路的电路原理图；
图4是本实用新型提供的多源信号复合开关控制电路的架构图；
图5是本实用新型提供的PD HUB控制电路的电路原理图；
图6是本实用新型提供的太网络控制电路的电路原理图；
图7是本实用新型提供的双HDMI控制电路的IC框架原理图。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参考图1和图2，本实用新型的实施例提供了一种USB3.1多功能型集成器，该集成器包括集成器壳体1，集成器壳体1的内部设有PCB板2，PCB板2上设有Type-C数据输入接口3、多源信号复合开关控制电路4、PD HUB控制电路5、双HDMI控制电路6、Type-C数据充电双向接口7、以太网络控制电路8、以太网数据传输接口9、至少一个USB3.0数据输出接口10和两个HDMI音视频接口11，多源信号复合开关控制电路4分别与Type-C数据输入接口3、PDHUB控制电路5和双HDMI控制电路6电连接，Type-C数据充电双向接口7和USB3.0数据输出接口10分别与PD HUB控制电路5电连接，双HDMI控制电路6与两个HDMI音视频接口11电连接，以太网络控制电路8与以太网数据传输接口9电连接。
下面结合附图对本实施例各个组成部分进行详细说明。
在本实施例中，集成器壳体1的外观造型新异，外壳材料可以使用有色金属成型。较佳的，Type-C数据输入接口3、Type-C数据充电双向接口7、以太网数据传输接口9、USB3.0数据输出接口10和HDMI音视频接口11可以分别布置在集成器壳体1的侧面。
在本实施例中，Type-C数据输入接口3为Type-C母座接口。
如图3和图4所示，多源信号(多合一)复合开关控制电路4包括用于使Type-C数据输入接口3实现正反插以及多信号复合并实现Usb3.1 Type-C正反数据传输的多源信号复合电子开关。其中，多源信号复合电子开关通过USB type-c交换支持在USB type-c和VESADisplayPortAlt模式标准中指定的所有信号组合；支持USB 3.1 Gen 1数据速率5Gbps，显示端口数据率高达5.4gbps(HBR2)；内置均衡器，以克服PCB跟踪和外部电缆的高速信号损耗；切换模式通过内置的GPIO或I2C控制来控制。
如图5所示，PD HUB控制电路5设置为SPI Flash驱动检测单元，其具有一颗带USBPD功能的PD HUB芯片，主要是对SPI flash以烧入固件驱动程序，以SPI闪速存储器用于存储HUB的转发数据，进行数据的速度调节，选择时机提供协助适当的和SPI兼容flash，确保SPI flash适用性。
PD HUB控制电路5管理Type-C数据输入接口3和Type-C数据充电双向接口7之间的数据通讯，以及一个以太网络控制电路8，接入一以太网数据传输接口9；支持USB3.1标准并兼容3.0/2.0标准；低功耗、即插即用及Hot Plug功能，兼容各种主流操作系统，支持Windos、MacOS10.4.5、Linux2.4.1等更高版本。
如图6所示，以太网络控制电路8包括SPI Flash地址检测单元和数据连接交换单元。以太网数据传输接口9可以优选设置为RJ45接口。
在本实施例中，USB3.0数据输出接口10可以设置有两个，当然也可以两个以上，非本实施例为限。
如图7所示，双HDMI控制电路6包括一颗带单流传输/多流传输功能的双HDMI芯片，该双HDMI芯片中集成的DisplayPort/HDMI RX模块为信号接收端，DisplayPort/HDMI RX模块与多源信号(多合一)复合开关控制电路4电连接，HDCP Decryption模块为高带宽数字内容保护进行解密，MTP DEMUX模块为通过MTP方式传输数据进行多路信号分配，两个VideoExtraction&Recovery模块为视频提取和恢复；HDMI TX0(HDCP)和HDMI TX1(HDCP)为HDMI信号接口发射，连接外设显示屏用。
双HDMI控制电路6可通过主控IC实现双HDMI的SST(单流传输)/MST(多流传输)功能，其通过IC分出两个独立的信号用两个HDMI音视频接口输出信号，其可快速，轻松地添加两台HDMI显示设备，实现多屏显示(多屏拼接、多屏同显、多屏分显)。
本实用新型只需要使用一个Type-C数据输入接口即可同时实现USB3.0数据端口扩展传输功能、以太网络、USB PD(USB Power Delivery)充电功能和双HDMI功能，而双HDMI功能以最实用的方式来增加更多的显示设备对现有的桌面系统或移动系统配备输出；简单地说，采用极高带宽信号从一个Type-C输入而分出两个独立的信号用自己的HDMI输出信号，从而可快速，轻松地添加两台HDMI显示设备，实现多屏显示(多屏拼接、多屏同显、多屏分显)。
上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种USB3.1多功能型集成器，包括集成器壳体，所述集成器壳体的内部设有PCB板，其特征在于：所述PCB板上设有Type-C数据输入接口、多源信号复合开关控制电路、PD HUB控制电路、双HDMI控制电路、Type-C数据充电双向接口、以太网络控制电路、以太网数据传输接口、至少一个USB3.0数据输出接口和两个HDMI音视频接口，所述多源信号复合开关控制电路分别与Type-C数据输入接口、PD HUB控制电路和双HDMI控制电路电连接，所述Type-C数据充电双向接口和USB3.0数据输出接口分别与PD HUB控制电路电连接，所述双HDMI控制电路与两个HDMI音视频接口电连接，所述以太网络控制电路与以太网数据传输接口电连接。
2.根据权利要求1所述的一种USB3.1多功能型集成器，其特征在于：所述多源信号复合开关控制电路包括用于使Type-C数据输入接口实现正反插以及多信号复合并实现Usb3.1Type-C正反数据传输的多源信号复合电子开关。
3.根据权利要求1所述的一种USB3.1多功能型集成器，其特征在于：所述PD HUB控制电路设置为SPI Flash驱动检测单元，其具有一颗带USB PD功能的PD HUB芯片。
4.根据权利要求1所述的一种USB3.1多功能型集成器，其特征在于：所述以太网数据传输接口设置为RJ45接口。
5.根据权利要求1所述的一种USB3.1多功能型集成器，其特征在于：所述USB3.0数据输出接口设置有两个。
6.根据权利要求1所述的一种USB3.1多功能型集成器，其特征在于：所述双HDMI控制电路包括一颗带单流传输/多流传输功能的双HDMI芯片。
7.根据权利要求1所述的一种USB3.1多功能型集成器，其特征在于：所述以太网络控制电路包括SPI Flash地址检测单元和数据连接交换单元。
8.根据权利要求1所述的一种USB3.1多功能型集成器，其特征在于：所述Type-C数据输入接口、Type-C数据充电双向接口、以太网数据传输接口、USB3.0数据输出接口和HDMI音视频接口分别布置在集成器壳体的侧面。
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