CN209028605U - 一种串口通信电路和设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种串口通信电路和设备，涉及电子电路技术领域。该串口通信电路，包括：高清晰度多媒体接口HDMI端、串口发送支路和串口接收支路；其中，所述HDMI端的第一指定引脚连接所述串口发送支路，所述HDMI端的第二指定引脚连接所述串口接收支路；所述第二指定引脚用于连接HDMI设备的参考地，所述HDMI设备为插入所述HDMI端的设备。本实用新型解决了现有技术中无法采用兼容在HDMI端上的串口发送端UART_TX和串口接收端UART_RX进行Flash烧录的问题。

Description

一种串口通信电路和设备

技术领域

本实用新型涉及电子电路技术领域，尤其涉及一种串口通信电路和设备。

背景技术

随着科学技术的快速发展，诸如电视、个人计算机、智能平板等设备越来越普及，给人们的生活、学习及工作带来了极大的便利。

这些设备通常配置有高清晰度多媒体接口(High Definition MultimediaInterface，HDMI)端，以通过该HDMI端与HDMI设备连；并可将串口兼容在HDMI端的I2C(Inter－Integrated Circuit)引脚上，即将串口发送端UART_TX 连接到HDMI端的串行数据线SDA引脚，将串口接收端UART_RX连接到HDMI端的串行时钟线SCL引脚，以通过HDMI端实现设备的串口功能。

具体的，如图1所示，串口发送端UART_TX通过电阻RV1和三极管QH1连接到HDMI端的SDA引脚，且通过上拉电阻RH5连接电源端5V_STB；串口接收端UART_RX通过电阻RV2和三极管QH2连接到HDMI端的SCL引脚，且通过上拉电阻RH6连接电源端5V_STB。其中，三极管QH1的基极通过电阻RH1连接到三极管QH3的集电极，三极管QH2的基极通过电阻RH2连接到三极管QH3的集电极。此外，三极管QH3的集电极通过电阻RH4与电源端5V_STB连接，三极管 QH3的发射极连接参考地GND，以及，三极管QH3的基极通过电阻RH3与HDMI 端的HDMI_5V引脚连接。通过检测HDMI端的HDMI_5V引脚是否有电压，来可以判断是否有HDMI设备插入HDMI端。如果HDMI_5V引脚有电压，则可以判定有HDMI设备插入，此时三极管QH3导通，关断三极管QH1和三极管QH2，进而切断串口功能。如果HDMI_5V引脚没有电压，则可以判定没有插入HDMI设备，此时三极管QH3截止，三极管QH1和三极管QH2均导通，进而可以使用串口功能。三极管QH1和三极管QH2均要求基极与发射极间电压Vbe大于阈值电压才能导通。因此，串口发送端UART_TX和串口接收端UART_RX只能单向传输信号，导致现有设备中的主芯片不能采用串口发送端UART_TX和串口接收端UART_RX进行闪存(Flash Memory，Flash)烧录。

实用新型内容

本实用新型提供一种串口通信电路和设备，以解决现有技术中无法采用兼容在HDMI端上的串口发送端UART_TX和串口接收端UART_RX进行Flash烧录的问题。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种串口通信电路，包括：高清晰度多媒体接口HDMI端、串口发送支路和串口接收支路；

其中，所述HDMI端的第一指定引脚连接所述串口发送支路，所述HDMI端的第二指定引脚连接所述串口接收支路；

所述第二指定引脚用于连接HDMI设备的参考地，所述HDMI设备为插入所述HDMI端的设备。

第二方面，本实用新型实施例还提供了一种设备，该设备包括：如第一方面所述的串口通信电路。

本实用新型通过将HDMI端的第一指定引脚连接到串口发送支路，并将HDMI 端的第二指定引脚连接到串口接收支路，使得兼容在HDMI端上的串口发送端UART_TX和串口接收端UART_RX能够用作Flash烧录，即解决了现有技术中无法采用兼容在HDMI端上的串口发送端UART_TX和串口接收端UART_RX进行 Flash烧录的问题，电路结构简单，降低电路成本。

附图说明

图1为现有技术中的一种兼容在HDMI端子上的串口电路的电路图；

图2是本实用新型实施例的一种串口通信电路的结构示意图；

图3是本实用新型一个可选实施例中的一种串口通信电路的结构框图；

图4是本实用新型一个可选实施例中的一种串口接收支路的结构框图；

图5是本实用新型一个可选实施例中的一种串口通信电路的结构示意图；

图6是本实用新型实施例中的一种设备的结构框图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

参照图2，示出了本实用新型实施例的一种串口通信电路的结构示意图。该串口通信电路可以包括：高清晰度多媒体接口HDMI端210、串口发送支路220 和串口接收支路230。其中，HDMI端的第一指定引脚211连接串口发送支路220； HDMI端的第二指定引脚212连接串口接收支路230。第二指定引脚用于连接HDMI 设备的参考地，所述HDMI设备为插入所述HDMI端的设备。

在具体实现中，HDMI设备具有HDMI，且可以通过该HDMI插入到HDMI端 210中，以连接到该HDMI端210中的各个引脚。换言而之，HDMI端210可以用于连接HDMI设备，具体可以包括HDMI的各个引脚，如SCL引脚、SDA引脚、热插拔检测(Hot Plug Detect，HPD)引脚、接地(GND)引脚等。

本实施例中，可以将HDMI端210中保留的引脚作为第一指定引脚，如可以将HDMI端210中未使用的通用(Utility)引脚作为第一指定引脚211，随后可将串口发送支路220连接到该第一指定引脚211，使得HDMI端210的第一指定引脚211可以通过该串口发送支路220与集成电路(Integrated Circuit,IC) 模块的串口发送端UART_TX连接；并且可以将HDMI端中用于连接HDMI设备的参考地的接地引脚作为第二指定引脚212，以将串口接收支路230连接到该接地引脚，从而使得该接地引脚可以通过串口接收支路230与集成电路IC模块的串口发送端UART_TX连接，进而达到在HDMI端上兼容串口功能的目的。

进一步的，当HDMI设备通过HDMI插入到HDMI端210，即在有HDMI信号源插入到HDMI端210时，HDMI端210的第二指定引脚212可以连接到HDMI设备的参考地，即第二指定引脚212与参考地短路，即UART_RX信号无法通过串口接收支路230传输到集成电路IC模块，切断串口功能。当没有HDMI设备插入HDMI端210，即在HDMI端210的第二指定引脚212未连接到HDMI设备的参考地时，串口功能可以使用，如可通过串口接收支路230，将第二指定引脚212接收到的UART_RX信号传输到集成电路IC模块的串口接收端UART_RX；也可通过串口接收支路230，将集成电路IC模块的串口接收端UART_RX输出的信号传输到第二指定引脚212。可见，本实用新型实施例将HDMI端的第二指定引脚212 连接到串口接收支路230，使得串口接收支路230可以双向传输信号，实现了兼容在HDMI端上的串口接收端UART_RX的双向传输功能。

同理，在没有HDMI设备插入HDMI端210时，本实施例中的串口通信电路可通过串口发送支路220，将集成电路IC模块输出的UART_TX信号传输到第一指定引脚211；也可以通过串口发送支路220，将第一指定引脚211接收到的信号传输到集成电路IC模块的串口发送端UART_TX。可见，本实用新型实施例通过将HDMI端的第一指定引脚211连接到串口发送支路220，使得串口发送支路 220可以双向传输信号，实现了兼容在HDMI端上的串口发送端UART_TX的双向传输功能。

综上，本实用新型实施例中的串口通信电路将HDMI端210的第一指定引脚 211连接到串口发送支路220，并将HDMI端210的第二指定引脚212连接到串口接收支路230，使得兼容在HDMI端上的串口发送端UART_TX和串口接收端 UART_RX能够双向传输，从而在烧录程序时可为该串口发送端UART_TX和串口接收端UART_RX配置I2C功能，即将兼容在HDMI端上的串口发送端UART_TX和串口接收端UART_RX复用为I2C，用作Flash烧录，解决了现有技术中无法采用兼容在HDMI端上的串口发送端UART_TX和串口接收端UART_RX进行Flash烧录的问题。

需要说明的是，本实用新型实施例中的串口发送支路220可以用于连接IC 模块的串口发送端UART_TX，亦即，串口发送支路220的一端可以连接IC模块的串口发送端UART_TX，另一端可以连接HDMI端210中的第一指定引脚211。串口接收支路230可以用于连接IC模块的串口接收端UART_RX，亦即，串口接收支路230的一端可以连接IC模块的串口接收端UART_RX，另一端可以连接 HDMI端210中的第二指定引脚212。

在上述实施例的基础上，可选地，如图3所示，该串口通信电路还可以包括集成电路IC模块240。集成电路IC模块240的串口发送端UART_TX，通过串口发送支路220，与所述HDMI端210的第一指定引脚211连接。集成电路IC 模块240的串口接收端UART_RX，通过串口接收支路230，与所述HDMI端210 的第二指定引脚212连接。其中，第一指定引脚211可以为HDMI端中不带音频回传通道(Audio Return Channel，ARC)功能的引脚，如在HDMI端的第24个引脚不具有ARC功能的情况下，可以将HDMI端的第24个引脚作为第一指定引脚211。集成电路IC模块240可以是逻辑控制芯片，如可以是设备的主芯片等，本实用新型实施例对此不作具体限制。

在本实用新型的一个可选实施例中，如图4所示，串口接收支路230具体可以包括：第一电阻R1、第二电阻R2以及串口第一测试点231。其中，第一电阻R1的第一端可以连接HDMI端210的第二指定引脚212，第一电阻R1的第二端可以连接第二电阻R2和串口第一测试点231。此外，第二电阻R2的一端可以连接集成电路IC模块240的串口接收端UART_RX，另一端可连接串口第一测试点231和第一电阻R1的第二端。串口第一测试点231可以用于进行串口测试，如工厂的测试人员可以通过测试架使用顶针顶在第一串口测试点231上，以检测串口接收支路230所传输的信号，从而能够确定兼容在HDMI端上的串口是否能够正常使用，满足串口测试需求，同时不影响HDMI测试。第二电阻R2可以用于降低信号边沿的陡峭程度，减少高频噪声以及过冲；以及，可以吸收尖峰电压。例如，第二电阻R2可以吸收插拔串口设备时所产生的尖峰电压，保护 IC模块。

可选地，本实施例中的第一电阻R1和第二电阻R2可以是串联连接，且串口第一测试点231可以设置于第一电阻R1和第二电阻R2之间，解决了HDMI端插入HDMI信号源后无法进行串口检测的问题。具体而言，第一电阻R1和第二电阻R2均可以是分压电阻。在HDMI端210插入HDMI信号源时，如在HDMI设备插入到HDMI端210后，第一电阻R1的第一端可以通过HDMI端210的第二指定引脚212连接到HDMI设备的参考地，从而使得集成电路IC模块240的串口接收端UART_RX输出的信号可以通过第一电阻R1和第二电阻R2，传输到HDMI 设备的参考地，进而可以通过串口第一测试点231检测是否有信号通过该串口接收支路230，实现串口测试，同时可不影响HDMI信号的测试，提高测试效率。

进一步的，如图5所示，串口接收支路230还可以包括：第一上拉电阻R4，从而可以通过该第一上拉电阻R4连接电源端5V_STB。第一上拉电阻R4一端连接电源端5V_STB,另一端连接第一电阻R1的第一端和HDMI端210的第二指定引脚212。其中，电源端5V_STB可以用于提供电源电压。当没有HDMI设备插入HDMI端210，且串口接收支路230处于空闲状态，即在没有信号通过该串口接收支路230进行传输时，可以通过该第一上拉电阻R4，基于电源端5V_STB 提供的电源电压，将串口接收端UART_RX的电平保持为高电平。

在本实用新型的一个可选实施例中，如图5所示，串口发送支路220具体可以包括：第三电阻R3和串口第二测试点221。其中，第三电阻R3的第一端连接集成电路IC模块240的串口发送端UART_TX，第三电阻R3的第二端连接串口第二测试点221和HDMI端210的第一指定引脚211。串口第二测试点221 可以用于进行串口测试，如工厂的测试人员可以通过测试架使用顶针顶在第二测试点221上，即可使用顶针连接到第二测试点232，来使用串口，并可通过第二测试点221检测串口是否能够正常使用，满足串口测试需求。第三电阻R3 可以用于降低信号边沿的陡峭程度，减少高频噪声以及过冲；以及，可以吸收插拔串口设备时产生的尖峰电压，保护IC模块。

在具体实现中，串口发送支路220还可以包括：第二上拉电阻R5。如图5 所示，第二上拉电阻R5一端连接电源端,另一端连接第三电阻R3的第一端和集成电路IC模块240的串口发送端UART_TX,从而使得串口发送支路220可以通过该第二上拉电阻R5连接电源端5V_STB。当没有HDMI设备插入HDMI端210，且串口发送支路220处于空闲状态，可以通过该第二上拉电阻R5，基于电源端 5V_STB提供的电源电压，将串口发送端UART_TX的电平保持为高电平。

综上，本实用新型中将串口接收支路230连接到HDMI端210的第二指定引脚212，从而可在第二指定引脚212连接到HDMI设备的参考地时，确定有HDMI 设备插入HDMI端，不影响HDMI的使用。

此外，本实用新型中的串口通信电路基于电阻构成串口发送支路220和串接收支路230，且通过避免采用三极管实现串口发送支路和串接收支路而导致电路成本高的问题，达到降低电路成本的目的，且电路结构简单。

在具体实现中，上述串口通信电路可以应用在具有HDMI的设备中。该设备可以是两个或多个物理实体构成，也可以是一个物理实体构成，如可以是数字电视、电脑、手机、电脑平板、投影仪或交互智能平板等，本实用新型对此不作限制。

参照图6，示出了本实用新型实施例中的一种设备的结构框图。该设备600 可以包括：上述实施例所述的串口通信电路610。

本实用新型实施例中，可选地，设备600可以包括：电视机、显示器、机顶盒、智能平板中的至少一种。

上述设备可包含本实用新型任意实施例所提供的串口通信电路，具备本实用新型所提供的串口通信电路相应的功能模块和有益效果。

需要说明的是，对于设备实施例而言，由于其与电路实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见电路实施例的部分说明即可。

值得注意的是，上述串口通信电路中，所包括的各个支路和模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本实用新型的保护范围。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种串口通信电路，其特征在于，包括：高清晰度多媒体接口HDMI端、串口发送支路和串口接收支路；

其中，所述HDMI端的第一指定引脚连接所述串口发送支路，所述HDMI端的第二指定引脚连接所述串口接收支路；

所述第二指定引脚用于连接HDMI设备的参考地，所述HDMI设备为插入所述HDMI端的设备；

在所述第二指定引脚未连接到HDMI设备的参考地时，所述串口接收支路用于将所述第二指定引脚接收到的UART_RX信号传输到集成电路IC模块的串口接收端UART_RX，或者，将集成电路IC模块的串口接收端UART_RX输出的信号传输到第二指定引脚。

2.根据权利要求1所述的串口通信电路，其特征在于，还包括：集成电路IC模块；

所述集成电路IC模块的串口发送端，通过所述串口发送支路，与所述HDMI端的第一指定引脚连接；

所述集成电路IC模块的串口接收端，通过所述串口接收支路，与所述HDMI端的第二指定引脚连接。

3.根据权利要求2所述的串口通信电路，其特征在于，所述串口接收支路包括：第一电阻、第二电阻以及串口第一测试点；

所述第一电阻的第一端连接所述HDMI端的第二指定引脚，所述第一电阻的第二端连接所述第二电阻和所述串口第一测试点；

所述第二电阻的一端连接所述集成电路IC模块的串口接收端，另一端连接所述串口第一测试点和所述第一电阻的第二端。

4.根据权利要求3所述的串口通信电路，其特征在于，所述串口接收支路还包括：第一上拉电阻；

所述第一上拉电阻一端连接电源端,另一端连接所述第一电阻的第一端和所述HDMI端的第二指定引脚。

5.根据权利要求2至4任一所述的串口通信电路，其特征在于，所述串口发送支路包括：第三电阻和串口第二测试点；

所述第三电阻的第一端连接所述集成电路IC模块的串口发送端，所述第三电阻的第二端连接所述串口第二测试点和所述HDMI端的第一指定引脚。

6.根据权利要求5所述的串口通信电路，其特征在于，所述串口发送支路还包括：第二上拉电阻；

所述第二上拉电阻一端连接电源端,另一端连接所述第三电阻的第一端和所述集成电路IC模块的串口发送端。

7.根据权利要求1或2所述的串口通信电路，其特征在于，所述第一指定引脚为所述HDMI端中不带音频回传通道ARC功能的引脚。

8.根据权利要求3或4所述的串口通信电路，其特征在于，第一电阻和第二电阻均为分压电阻。

9.一种设备，其特征在于，所述设备包括权利要求1至8中任一所述的串口通信电路。

10.根据权利要求9所述的设备，其特征在于，所述设备包括电视机、显示器、机顶盒、智能平板中的至少一种。