CN209949273U - 一种具有远距离传输功能的dvi信号分配系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种具有远距离传输功能的DVI信号分配系统。包括均衡器、DVI信号分配器、若干个重定时器、DDC切换电路、微控制器和直流电源变换电路。DVI分配器通过输入接口连接计算机显卡，将1路DVI信号分配为多路DVI信号，输出接口分别连接到多台显示器。本实用新型具有非常宽范围电源输入电压能力(DC 10V‑30V)，可以适用不同的系统环境。可以扩展多个显示器。全数字信号保证DVI信号的准确性。可以通过均衡器功能提高输入信号线的长度，通过重定时芯片保证输出的DVI信号的准确性以及输出信号的驱动能力。
Description
技术领域
本实用新型涉及DVI信号传输分配领域，具体地说是一种信号分配复用传输系统。
背景技术
在医疗影像、工业等特殊应用中，一个计算机系统经常需要连接多台显示终端。并且经常显示终端与计算机系统距离很远，而现有DVI信号分配器通常只能实现信号分配的功能，允许连接的信号线距离比较短。无法满足长距离传输的需求。
实用新型内容
针对现有技术的不足，本实用新型提供一种具有远距离传输功能的DVI信号分配系统。本系统可以通过DVI分配器，将计算机输出的DVI信号发送到多台显示器上。DVI分配器通过输入接口连接计算机显卡，将1路DVI信号分配为多路DVI信号，输出接口分别连接到多台显示器。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种具有远距离传输功能的DVI信号分配系统，其特征在于包括均衡器、DVI信号分配器、若干个重定时器、DDC切换电路、微控制器和直流电源变换电路；
所述均衡器的输入端连接外部的计算机采集DVI输入信号，输出端连接所述DVI信号分配器的输入端；所述DVI信号分配器的输出端分别连接若干个重定时器，重定时器的输出端分别连接外部的显示器输出若干路DVI输出分配信号；
所述微控制器MCU分别连接DVI信号分配器和若干个重定时器；分配DVI输入信号分成若干路DVI输出信号；
DDC切换电路连接外部的计算机与显示器DVI中的DDC信号，切换输出若干路DVI中DDC信号；
直流电源变换电路分别连接上述各器件和电路，为其供电。
所述均衡器采用均衡器芯片。
所述DVI信号分配器采用DVI分配器芯片。
所述重定时器采用重定时芯片。
所述DDC切换电路包括异或门芯片U2、编码器芯片U4、解码器芯片U5和若干个I2C总线延长器U6；所述异或门芯片U2的输入端分别经电阻连接若干路DVI输出信号，输出端经编码器芯片U4的3个输出引脚连接解码器芯片U5输入引脚，解码器芯片U4输出若干路使能片选信号；所述I2C总线延长器U6还分别连接外部的计算机采集DVI输入信号、连接输出显示器采集DVI输出信号，接收使能片选信号控制若干路DVI输出信号的切换导通。
所述直流电源变换电路输出+5V电源给异或门芯片U2、编码器芯片U4、解码器芯片U5和I2C总线延长器U6，输出+3.3V电源给均衡器、DVI信号分配器、微控制器,输出3.3V和1.2V给重定时器供电。
所述微控制器是通过I2C总线连接DVI信号分配器、若干个重定时器。
还包括DVI输入连接器、DVI输出连接器；所述均衡器通过DVI输入连接器连接外部的计算机，所述若干路DVI输出分配信号通过所述DVI输出连接器连接外部的各个显示器。
实用新型具有以下有益效果及优点：
1、本实用新型采用DVI分配器芯片，实现1到多分配器功能，即可以同时连接多台显示器。
2、本实用新型采用均衡器芯片，实现输入DVI线的长距离传输。最高支持50m24AWG线缆。
3、本实用新型采用重定时芯片，可以自动调整信号时序，保证输出信号的时序与幅度符合DVI规范要求。
4、本实用新型具有微控制器，可以根据具体需求调整芯片设置。
5、本实用新型具有直流电源变换电路，为内部各种电路提供合适的供电，并且具有宽范围输入电压的能力。
附图说明
图1是实用新型的硬件连接结构示意图；
图2是实用新型的DDC切换电路图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本实用新型做进一步的详细说明。
如图1所示为本实用新型的硬件连接结构图。
信号分配系统硬件分为均衡器1、DVI信号分配器2、重定时器3、DDC切换电路4、微控制器(MCU)5和直流电源变换电路(DC/DC)6等部分。
1、均衡器1部分：采用均衡器芯片，型号为MAX3815，均衡器芯片的输入引脚Rx，连接到输入DVI连接器上，接收来自PC的DVI信号。通过均衡器芯片对输入信号进行整形恢复处理，实现输入DVI线的长距离传输。最高可以支持50m 24AWG线缆。均衡器芯片的输出引脚连接到DVI信号分配器的输入引脚。
2、DVI信号分配器2部分：采用DVI分配器芯片，型号为PI3HDX414，DVI分配器芯片输入端连接到均衡器芯片MX3815的信号输出引脚。分配器芯片的4个输出端分别连接到4个DVI重定时芯片。实现将1个DVI信号分割成4个DVI信号功能；
3、DVI重定时器3部分：采用4个重定时芯片，型号为TMDS181。重定时芯片可以自动调整信号时序，保证输出信号的时序与幅度符合DVI规范要求。重定时芯片输入端连接到分配器芯片对应的输出端口。重定时芯片的输出端连接DVI信号输出连接器，与显示器连接。
4、DDC切换电路4部分，如图2所示，采用异或门芯片U2(型号为CD4011)、优先级编码器U4(型号为SN74LS/HC148)、BCD码转十进制解码器U5(型号为MC14028B)、I2C总线延长器U6(型号为PCA9507)芯片，组成DDC切换电路。
CD4011的4个输入端分别经过电阻R3-R5(100R)连接到DVI输出连接器的4个HPD引脚，以获取4个DVI输出连接器的连接显示器的状态，并且对HPD信号进行反向。VDD引脚经过电感L1(MPZ20125101A)连接+5V电源，经过电容C4(100nF)接地。
经过CD4011反向后的状态信号连接到优先级编码器SN74LS/HC148的输入端4-7引脚，SN74LS/HC148进行编码后通过其7-9引脚输出BCD码优先级信号到BCD码转十进制解码器MC14028B芯片的9引脚和11-12引脚。VCC引脚经过电感L2(MPZ20125101A)连接+5V电源，经过电容C8(100nF)接地。
MC14028B芯片将编码后的优先级信号进行解码。并且将解码后的优先级信号(即片选使能信号)分别通过引脚1-3和引脚14-15中的4个分别连接到对应的4路I2C总线延长器PCA9507的使能端，其中1个引脚作为片内模拟显示器信号用于检测显示器信号是否已连接。VDD引脚经过电感L3(MPZ20125101A)连接+5V电源，经过电容C10(100nF)接地。
4个PCA9507的A端口连接到DVI信号输入连接器的DDC(I2C)引脚，B端连接到对应DVI信号输出连接器的DDC(I2C)引脚。通过优先级识别后，保证仅有优先级高的显示器可以与PC进行DDC通讯。并且PCA9507具有信号延长功能，实现远距离信号的传输。VCCA引脚经过电感L4(MPZ20125101A)连接+5V电源，经过电容C11(100nF)和C15(100nF)并联后接地。VCCB引脚经过电感L4(MPZ20125101A)连接+5V电源。还分别经过电阻R20(10K)、R21(10K)、R22(3K)、R23(3K)连接SCLA端口、SCAA端口、SCLB端口、SCAB端口。
5、微控制器5部分：采用STM32F103微控制器芯片。控制器的I2C接口分别连接到重定时器和信号分配器芯片的控制引脚，通过I2C总线，可以根据具体需求调整芯片设置。
6、直流电源变换电路6部分：采用宽范围输入电压的直流变换芯片(RT8279/LM22670)，为内部各种电路提供合适的供电，并且具有5.5-36V宽范围输入电压的能力。直流电源变换电路6输出+5V电源给异或门芯片U2、编码器芯片U4、解码器芯片U5和I2C总线延长器U6均衡器1、DVI信号分配器2需要3.3V供电、重定时器3需要3.3V和1.2V供电、微控制器5需要3.3V供电。
本实用新型可以实现以下功能及特点：最多分配4台显示器；多显示器扩展功能；可以增强输入、输出信号线的长度；具有宽范围电源输入电压能力；自动切换输出显示器的DDC通道。
Claims (8)
1.一种具有远距离传输功能的DVI信号分配系统，其特征在于包括均衡器(1)、DVI信号分配器(2)、若干个重定时器(3)、DDC切换电路(4)、微控制器(5)和直流电源变换电路(6)；
所述均衡器(1)的输入端连接外部的计算机采集DVI输入信号，输出端连接所述DVI信号分配器(2)的输入端；所述DVI信号分配器(2)的输出端分别连接若干个重定时器(3)，重定时器(3)的输出端分别连接外部的显示器输出若干路DVI输出分配信号；
所述微控制器(5)分别连接DVI信号分配器(2)和若干个重定时器(3)；分配DVI输入信号分成若干路DVI输出信号；
DDC切换电路(4)连接外部的计算机与显示器DVI中的DDC信号，切换输出若干路DVI中DDC信号；
直流电源变换电路(6)分别连接上述各器件和电路，为其供电。
2.根据权利要求1所述的一种具有远距离传输功能的DVI信号分配系统，其特征在于所述均衡器(1)采用均衡器芯片。
3.根据权利要求1所述的一种具有远距离传输功能的DVI信号分配系统，其特征在于所述DVI信号分配器(2)采用DVI分配器芯片。
4.根据权利要求1所述的一种具有远距离传输功能的DVI信号分配系统，其特征在于所述重定时器(3)采用重定时芯片。
5.根据权利要求1所述的一种具有远距离传输功能的DVI信号分配系统，其特征在于所述DDC切换电路(4)包括异或门芯片U2、编码器芯片U4、解码器芯片U5和若干个I2C总线延长器U6；所述异或门芯片U2的输入端分别经电阻连接若干路DVI输出信号，输出端经编码器芯片U4的3个输出引脚连接解码器芯片U5输入引脚，解码器芯片U4输出若干路使能片选信号；所述I2C总线延长器U6还分别连接外部的计算机采集DVI输入信号、连接输出显示器采集DVI输出信号，接收使能片选信号控制若干路DVI输出信号的切换导通。
6.根据权利要求5所述的一种具有远距离传输功能的DVI信号分配系统，其特征在于所述直流电源变换电路(6)输出+5V电源给异或门芯片U2、编码器芯片U4、解码器芯片U5和I2C总线延长器U6，输出+3.3V电源给均衡器(1)、DVI信号分配器(2)、微控制器(5),输出3.3V和1.2V给重定时器(3)供电。
7.根据权利要求1所述的一种具有远距离传输功能的DVI信号分配系统，其特征在于所述微控制器(5)是通过I2C总线连接DVI信号分配器(2)、若干个重定时器(3)。
8.根据权利要求1-7任意一项所述的一种具有远距离传输功能的DVI信号分配系统，其特征在于还包括DVI输入连接器、DVI输出连接器；所述均衡器(1)通过DVI输入连接器连接外部的计算机，所述若干路DVI输出分配信号通过所述DVI输出连接器连接外部的各个显示器。
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