CN212364819U - 一种基于type_c接口的功能拓展电路、装置及电脑一体机 - Google Patents

Abstract

一种基于TYPE_C接口的功能拓展电路、装置及电脑一体机，通过接口检测电路检测外部设备的接入状态以生成连接检测信号，并传输投屏信号；控制电路根据连接检测信号和投屏信号生成数据选择控制信号、数据传输控制信号以及选通控制信号；数据选择电路根据数据选择控制信号选通输出原始音视频信号；信号转换电路根据数据传输控制信号接收并根据原始音视频信号生成差分视频信号；第一信号切换电路根据选通控制信号选通输出差分视频信号至显示屏进行显示，通过一根双头Type_C线便可在电脑上进行投屏显示，自动切换外部设备的界面与电脑界面，并在外部设备与云服务器进行信息交互时显示云服务器的界面，满足用户新的应用功能需求，提高了功能拓展电路的实用性。

Description

一种基于TYPE_C接口的功能拓展电路、装置及电脑一体机

技术领域

本申请属于计算机设备技术领域，尤其涉及一种基于TYPE_C接口的功能拓展电路、装置及电脑一体机。

背景技术

目前，市场上各种电脑一体机以其连线少、占用空间小、能耗低、集成度高、外观时尚等特点，在娱乐、办公方面广泛应用，尤其是近几年国家对国产电脑的大力支持，国产一体机也如雨后春笋般的发展。但电脑一体机一旦设计完成出厂之后，硬件设计和软件程序设计多数便固定下来，且基于成本和体积考虑也不可能无限制的在电脑一体机上增设处理器以进行电脑一体机的功能延伸和拓展，使得电脑一体机常常在使用和运行一定的时间后会出现运行速度变慢与功能不满足实际应用所需，导致维修和更换成本的提升。此外，智能手机技术也发展迅速，手机产品日新月异，性能越来越强大，功能越来越丰富，智能手机已成为人们生活中不可或缺的一部分。但基于移动产品的便捷性，手机的显示屏尺寸通常较小，这使得手机在娱乐、办公等方面有所限制，人们通常会将手机投屏到大屏显示器上，以获得更大视野，甚至通过手机与大屏设备的交互操作实现便捷办公。

而手机若要投屏到电脑一体机上，通常有两种方法，一种是WiFi共享无线投屏，另一种是使用拓展坞来实现有线投屏。两种方法都可以实现投屏，但是，在实际使用中，前一种常用方法要求手机和电脑一体机都连接上同一个WiFi，无线投屏时，图像清晰度、响应及时性、稳定性与WiFi信号强度有一定的关系，且WiFi无线投屏需要手机上的应用软件支持，通常为视频播放类软件，而办公类软件却无法投屏使用，且该种投屏方式还不支持智能手机和大屏设备之间的交互；后一种常用方法需要使用一个带视频输出接口的拓展坞来实现投屏，这是目前比较常用的投屏方法，图像稳定性相对较好，不过这种方法的缺点在于，需要电脑一体机支持视频输入，而大多数电脑都只支持视频输出。

因此，传统的技术方案中存在电脑一体机设计完成出厂之后功能拓展性差，而通过智能手机投屏到电脑一体机上实现便捷办公受限于固有的应用软件设计，需要电脑一体机支持视频输入或者需要额外使用拓展钨的问题。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种基于TYPE_C接口的功能拓展电路、装置及电脑一体机，旨在解决传统的技术方案中存在电脑一体机设计完成出厂之后功能拓展性差，而通过智能手机投屏到电脑一体机上实现便捷办公受限于固有的应用软件设计，需要电脑一体机支持视频输入或者需要额外使用拓展钨的问题。

本申请实施例的第一方面提供了一种基于TYPE_C接口的功能拓展电路，与主控电路连接，所述功能拓展电路包括：

接口检测电路，配置为检测外部设备的接入状态以生成连接检测信号，并传输所述外部设备发送的投屏信号；

控制电路，与所述接口检测电路连接，配置为根据所述连接检测信号和所述投屏信号生成数据选择控制信号、数据传输控制信号以及选通控制信号；

数据选择电路，与所述接口检测电路和所述控制电路连接，配置为根据所述数据选择控制信号选通输出所述外部设备发送的原始音视频信号；

信号转换电路，与所述数据选择电路和所述控制电路连接，配置为根据所述数据传输控制信号接收所述原始音视频信号，并根据所述原始音视频信号生成差分视频信号；

第一信号切换电路，与所述控制电路、所述信号转换电路、所述主控电路以及显示屏连接，配置为根据所述选通控制信号选通输出所述差分视频信号至所述显示屏进行显示。

在其中一个实施例中，所述接口检测电路还配置为传输所述外部设备发送的第一USB信号；所述基于TYPE_C接口的功能拓展电路还包括：

USB接口电路，配置为传输USB信号；

USB集线控制电路，与所述USB接口电路连接，配置为根据输入信号选通输出所述USB信号；

USB信号切换电路，与所述接口检测电路、所述主控电路、所述控制电路以及所述USB集线控制电路连接，配置为根据所述选通控制信号选通输出所述USB信号至所述接口检测电路。

在其中一个实施例中，所述基于TYPE_C接口的功能拓展电路还包括：

输入组件，与所述USB集线控制电路连接，配置为根据用户输入生成所述输入信号。

在其中一个实施例中，所述基于TYPE_C接口的功能拓展电路还包括：

第二信号切换电路，与所述控制电路、所述信号转换电路、所述主控电路以及按键组件连接，配置为根据所述选通控制信号选通输出用户操作所述按键组件输出的按键控制信号至所述控制电路。

在其中一个实施例中，所述信号转换电路还配置为根据所述数据传输控制信号接收所述原始音视频信号，并根据所述原始音视频信号生成差分视频信号和背光控制信号；

所述基于TYPE_C接口的功能拓展电路还包括：

第三信号切换电路，与所述控制电路、所述信号转换电路以及所述主控电路连接，配置为根据所述选通控制信号选通输出所述背光控制信号；

背光驱动电路，与所述第三信号切换电路和所述显示屏连接，配置为根据所述背光控制信号生成背光驱动信号，以驱动所述显示屏对所述差分视频信号进行显示。

在其中一个实施例中，所述信号转换电路还配置为根据所述原始音视频信号生成数字音频信号；

所述基于TYPE_C接口的功能拓展电路还包括：

音频转换电路，与所述信号转换电路连接，配置为对所述数字音频信号进行转换以生成模拟音频信号；

音频功放电路，与所述音频转换电路连接，配置为对所述模拟音频信号进行放大以生成目标音频信号；

音频信号切换电路，与所述音频功放电路、所述控制电路、所述主控电路以及播放组件连接，配置为根据所述选通控制信号选通输出所述目标音频信号至所述播放组件进行播放。

在其中一个实施例中，所述数据选择电路包括：第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容以及数据选择芯片；

所述数据选择芯片的使能端与所述第一电阻的第一端连接，所述第一电阻的第二端与第一直流电供电端连接，所述数据选择芯片的电源电压端与所述第一直流电供电端和所述第一电容的第一端连接，所述第一电容的第二端与电源地连接，所述数据选择芯片的选择端与所述第六电阻的第一端和所述第七电阻的第一端连接，所述第六电阻的第二端与电源地连接，所述第七电阻的第二端与所述第一直流电供电端连接，所述数据选择芯片的配置端与所述第八电阻的第一端和所述第九电阻的第一端连接，所述第八电阻的第二端与电源地连接，所述第九电阻的第二端与所述第一直流电供电端连接，所述数据选择芯片的散热地端与电源地连接，所述数据选择芯片的第一正相接收端与所述第三电阻的第一端连接、所述数据选择芯片的第一反相接收端与所述第二电阻的第一端连接，所述数据选择芯片的第二正相接收端与所述第五电阻的第一端连接，所述数据选择芯片的第二反相接收端与所述第四电阻的第一端连接，所述数据选择芯片的第一正相发送端与所述第三电容的第一端连接，所述数据选择芯片的第一反相发送端与所述第二电容的第一端连接，所述数据选择芯片的第二正相发送端与所述第五电容的第一端连接，所述数据选择芯片的第二反相发送端与所述第四电容的第一端连接，所述第二电阻的第二端、所述第三电阻的第二端、所述第四电阻的第二端、所述第五电阻的第二端、所述第二电容的第二端、所述第三电容的第二端、所述第四电容的第二端以及所述第五电容的第二端共接于所述接口检测电路，所述数据选择芯片的A通道正相输出端、所述数据选择芯片的A通道反相输出端、所述数据选择芯片的B通道正相输出端、所述数据选择芯片的B通道反相输出端、所述数据选择芯片的C通道正相输出端、所述数据选择芯片的C通道反相输出端、所述数据选择芯片的D通道正相输出端以及所述数据选择芯片的D通道反相输出端共接于所述信号转换电路，所述数据选择芯片的配置端还与所述控制电路连接。

在其中一个实施例中，所述USB信号切换电路包括：模拟开关、第十电阻以及第十一电阻；

所述模拟开关的电源输入端与第二直流电端连接，所述模拟开关的选择输入端与所述第十电阻的第一端连接，所述第十电阻的第二端与所述控制电路连接，所述模拟开关的输出使能端与所述第十一电阻的第一端连接，所述第十一电阻的第二端与电源地连接，所述模拟开关的接地端与电源地连接，所述模拟开关的第一数据端端口、所述模拟开关的第二数据端端口、所述模拟开关的第三数据端端口以及所述模拟开关的第四数据端端口共接于所述接口检测电路，所述模拟开关的第五数据端端口和所述模拟开关的第六数据端端口共接于所述USB集线控制电路。

本申请实施例的第二方面提供了一种基于TYPE_C接口的功能拓展装置，所述功能拓展装置包括如上述任一项所述的基于TYPE_C接口的功能拓展电路。

本申请实施例的第三方面提供了一种电脑一体机，所述电脑一体机包括：底座、转轴支架、显示屏、主控板以及如上述任一项所述的基于TYPE_C接口的功能拓展电路或如上述所述的功能拓展装置；

其中，所述主控板放置于所述底座中，所述基于TYPE_C接口的功能拓展电路或所述功能拓展装置放置于所述显示屏的后面，所述转轴支架用于连接所述底座和所述显示屏。

本实用新型实施例与现有技术相比存在的有益效果是：上述的基于TYPE_C接口的功能拓展电路通过接口检测电路检测外部设备的接入状态以生成连接检测信号，并传输外部设备发送的投屏信号；控制电路根据连接检测信号和投屏信号生成数据选择控制信号、数据传输控制信号以及选通控制信号；数据选择电路根据数据选择控制信号选通输出外部设备发送的原始音视频信号；信号转换电路根据数据传输控制信号接收原始音视频信号，并根据原始音视频信号生成差分视频信号；第一信号切换电路根据选通控制信号选通输出差分视频信号至显示屏进行显示，实现在不支持视频输入的电脑一体机上进行外部设备(例如支持有线投屏的手机)的有线投屏，也无需额外使用拓展坞，只需一根标准的双头Type_C线来实现手机投屏功能，手机界面与电脑一体机显示界面自动切换，并且在手机与云服务器进行双向信息交互的过程中，将交互过程及结果在电脑一体机上进行显示，从而实现电脑一体机出厂后的固有硬件设计和软件设计无法实现的功能，满足用户升级更新的应用功能需求，达到办公和娱乐轻量化、便捷化的目的，提高了有线投屏的稳定性、可靠性及实用性，提升了视频显示的用户体验。

附图说明

图1为本申请一实施例提供的一种基于TYPE_C接口的功能拓展电路的一种结构示意图；

图2为本申请一实施例提供的一种基于TYPE_C接口的功能拓展电路的另一种结构示意图；

图3为本申请一实施例提供的一种基于TYPE_C接口的功能拓展电路的另一种结构示意图；

图4为本申请一实施例提供的一种基于TYPE_C接口的功能拓展电路的另一种结构示意图；

图5为本申请一实施例提供的一种基于TYPE_C接口的功能拓展电路的另一种结构示意图；

图6为本申请一实施例提供的一种基于TYPE_C接口的功能拓展电路的另一种结构示意图；

图7为本申请一实施例提供的一种基于TYPE_C接口的功能拓展电路中数据选择电路的示例电路原理图；

图8为本申请一实施例提供的一种基于TYPE_C接口的功能拓展电路中USB信号切换电路的示例电路原理图。

具体实施方式

为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

图1示出了本申请第一实施例提供的一种基于TYPE_C接口的功能拓展电路的结构示意图，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：

一种基于TYPE_C接口的功能拓展电路10，与主控电路102连接，功能拓展电路10包括：接口检测电路11、控制电路12、数据选择电路13、信号转换电路14以及第一信号切换电路15。

接口检测电路11，配置为检测外部设备的接入状态以生成连接检测信号，并传输外部设备发送的投屏信号；控制电路12，与接口检测电路11连接，配置为根据连接检测信号和投屏信号生成数据选择控制信号、数据传输控制信号以及选通控制信号；数据选择电路13，与接口检测电路11和控制电路12连接，配置为根据数据选择控制信号选通输出外部设备发送的原始音视频信号；信号转换电路14，与数据选择电路13和控制电路12连接，配置为根据数据传输控制信号接收原始音视频信号，并根据原始音视频信号生成差分视频信号；第一信号切换电路15，与控制电路12、信号转换电路14、主控电路102以及显示屏101连接，配置为根据选通控制信号选通输出差分视频信号至显示屏101进行显示。

具体实施中，主控板可以为电脑一体机内的主控板或其它设备中的主控板，主控电路102集成于主控板上，其基于飞腾中央处理器(CPU)和麒麟操作系统，能够输出音视频信号以进行显示和播放，以及能够实现其他应用功能。基于TYPE_C接口的功能拓展电路10集成于TYPE_C印制线路板上。显示屏101可以为电脑一体机的显示屏，例如电脑一体机的LVDS接口显示屏。可选的，外部设备为移动终端，例如支持有线投屏的手机等，外部设备可与远端云服务器无线通讯连接，进行双向信息交互。接口检测电路11为Type_C接口检测电路，其包括Type_C接口，支持USB接口双面插入，正反插入均可。当接口检测电路11中的Type_C接口未插入外部设备(例如支持有线投屏的手机)时，各个信号切换电路的控制端都是低电平状态，默认选通主控电路102的各种信号输出通路和信号输入通路，主控电路102开机工作时，各种信号源均来自于主控电路102和输入主控电路102，显示屏101上显示的是主控电路102输出的差分视频信号和对应的系统界面。当通过接口检测电路11中的Type_C接口接入手机时，接口检测电路11根据检测到连接确认信号CC时生成连接检测信号，并在未检测到手机开启投屏功能对应发送的投屏信号时，接口检测电路11作为电源传输接口电路，即Type_C接口作为充电口使用，通过Type_C接口给手机充电，第一信号切换电路15的控制端是低电平状态，第一信号切换电路15选通输出主控电路102发送的差分视频信号至显示屏101进行显示；在检测到连接确认信号CC以生成连接检测信号且检测到手机开启投屏功能对应发送的投屏信号时，接口检测电路11传输投屏信号至控制电路12，同时接口检测电路11对手机输出的原始音视频信号进行传输，控制电路12根据连接检测信号和投屏信号生成数据选择控制信号、数据传输控制信号以及选通控制信号，数据选择电路13根据数据选择控制信号选择接收原始音视频信号并输出原始音视频信号；信号转换电路14根据数据传输控制信号准确接收数据选择电路13输出的原始音视频信号，并对原始音视频信号进行转换以生成模拟的差分视频信号，其中原始音视频信号为DP信号线传输的数字信号；第一信号切换电路15根据选通控制信号将信号传输通路由传输主控电路102输出的视频信号通路切换为传输信号转换电路14输出的差分视频信号通路，以传输信号转换电路14输出的差分视频信号至显示屏101进行显示。

可选的，第一信号切换电路15为信号切换开关，例如多路复用器或多路复用模拟开关等。

本申请实施能够实现在不支持视频输入的电脑一体机上进行移动终端的有线投屏，也无需额外使用拓展坞，只需一根标准的双头Type_C线即可实现移动终端投屏功能，移动终端界面与电脑一体机显示界面自动切换，并且在移动终端与云服务器进行双向信息交互的过程中，将交互过程及结果在电脑一体机上进行显示，也即将云服务器的界面及显示内容在电脑一体机界面上进行显示，从而实现电脑一体机出厂后的固有硬件设计和软件设计无法实现的功能，满足用户升级更新的应用功能需求，达到办公和娱乐轻量化、便捷化的目的，提高了移动终端投屏的稳定性、可靠性及实用性，也提高了主控电路所对应的电脑一体机等设备的功能拓展性。

请参阅图2，在其中一个实施例中，接口检测电路11还配置为传输外部设备发送的第一USB信号；功能拓展电路10还包括：USB接口电路16、USB集线控制电路17以及USB信号切换电路18。

USB接口电路16，配置为传输USB信号；USB集线控制电路17，与USB接口电路16连接，配置为根据输入信号选通输出USB信号；USB信号切换电路18，与接口检测电路11、控制电路12、主控电路102以及USB集线控制电路17连接，配置为根据选通控制信号选通输出USB信号至接口检测电路11。

具体实施中，USB接口电路16包括至少一个USB接口，可外接鼠标、键盘、U盘等，通过USB接口输入USB信号至USB集线控制电路17，USB集线控制电路17根据输入信号选通输出USB信号至USB信号切换电路18。

可选的，USB信号切换电路18为USB信号切换开关，例如多路复用器或多路复用模拟开关等。在接口检测电路11未接入手机的情况下，USB信号切换开关导通主控电路102与集线控制电路17之间的连接，将集线控制电路17输出的USB信号通过USB信号切换开关选通输出至主控电路102，从而实现通过USB接口以对主控电路102进行所需控制；在接口检测电路11接入手机且监测到手机未开启投屏功能的情况下，也即接口检测电路11检测到连接确认信号CC且未检测到投屏信号时，接口检测电路11生成连接检测信号并传输至控制电路12，控制电路12未生成选通控制信号，USB信号切换开关的控制端保持低电平状态，USB信号切换开关保持连通主控电路102和集线控制电路17，此种情况下主控板提供的的电源信号通过TYPE_C印制线路板上的电压转换电路进行电压转换处理，例如降压与稳压处理，以生成并输出充电电压信号，充电电压信号通过接口检测电路11中的Type_C接口输出，以对接入的手机进行充电，Type_C接口作为充电口使用；在接口检测电路11接入手机且监测到手机开启投屏功能的情况下，控制电路12根据连接检测信号和投屏信号生成选通控制信号，改变USB信号切换开关的控制端的电平状态，例如将USB信号切换开关的控制端的低电平状态改变为高电平状态，从而控制USB信号切换开关切换为导通接口检测电路11与集线控制电路17之间的连接，关断主控电路102与集线控制电路17之间的连接，将USB信号通过USB信号切换开关和接口检测电路11传输至手机，从而实现通过USB接口外接鼠标、键盘或U盘等外设，以对手机进行所需控制。

本申请实施例只需一根标准的双头Type_C线便可实现手机投屏功能，将小显示屏的手机界面与高清大显示屏的电脑显示界面进行自动切换，同时也可支持手机与电脑交互操作，还能外接鼠标、键盘、U盘等USB外设进行对手机或电脑进行相关控制，实现办公和娱乐轻量化、便捷化，既保留了电脑一体机外部连线少的特点，又提高了手机投屏的稳定性和实用性。

请参阅图3，在其中一个实施例中，基于TYPE_C接口的功能拓展电路10还包括：输入组件19。

输入组件19，与USB集线控制电路17连接，配置为根据用户输入生成输入信号。

具体实施中，输入组件19为电磁屏、电容屏或触控按键，能够根据用户输入或者用户操作生成输入信号，再结合USB接口电路16、USB集线控制电路17以及USB信号切换电路18，从而实现对主控电路102或者对通过TYPE_C接口接入的移动终端进行相应的控制，例如投屏控制以及显示控制等，支持电磁笔操作，提升了用户体验，提高了功能拓展电路的实用性。

请参阅图4，在其中一个实施例中，基于TYPE_C接口的功能拓展电路10还包括：第二信号切换电路20。

第二信号切换电路20，与控制电路12、信号转换电路14、主控电路102以及按键组件103连接，配置为根据选通控制信号选通输出用户操作按键组件103输出的按键控制信号至控制电路12。

具体实施中，按键组件103可采用按键开关，能够实现开关机及背光调节。第二信号切换电路20采用信号切换开关，例如多路复用器或多路复用模拟开关。默认状态下，也即接口检测电路11未接入外部设备(例如支持有线投屏的手机)的状态下，第二信号切换电路20连通主控电路102与按键组件103之间的连接，用户操作键组件103生成按键控制信号并输出至主控电路102，主控电路102根据按键控制信号进行开关机控制及背光驱动控制以实现背光亮度调节；在接口检测电路11接入外部设备且检测到外部设备开启投屏功能时，控制电路12根据连接检测信号和投屏信号生成选通控制信号以控制第二信号切换电路20连通信号转换电路14和按键组件103，信号转换电路14根据按键控制信号进行背光亮度调节，提高了基于TYPE_C接口的功能拓展电路的实用性。

请参阅图5，在其中一个实施例中，信号转换电路14还配置为根据数据传输控制信号接收原始音视频信号，并根据原始音视频信号生成差分视频信号和背光控制信号；基于TYPE_C接口的功能拓展电路10还包括：第三信号切换电路21和背光驱动电路22。

第三信号切换电路21，与控制电路12、信号转换电路14以及主控电路102连接，配置为根据选通控制信号选通输出背光控制信号；背光驱动电路22，与第三信号切换电路21和显示屏101连接，配置为根据背光控制信号生成背光驱动信号，以驱动显示屏101对差分视频信号进行显示。

具体实施中，第三信号切换电路21可采用信号切换开关，例如多路复用器或多路复用模拟开关等。信号转换电路14可根据按键控制信号生成背光使能信号和背光亮度调节信号，其中背光控制信号包括背光使能信号和背光亮度调节信号，以控制背光驱动电路22生成背光驱动信号，以驱动显示屏101内的背光灯管进行启动、停止或亮度调节，从而实现对差分视频信号进行显示。默认状态下，第三信号切换电路21的控制端为低电平状态，使得第三信号切换电路21连通主控电路102和背光驱动电路22，从而对主控电路102输出的差分视频信号在显示屏101上进行显示；在接口检测电路11接入外部设备且外部设备开启投屏功能时，控制电路12根据连接检测信号和投屏信号生成选通控制信号，以控制第三信号切换电路21连通信号转换电路14和背光驱动电路22，从而对信号转换电路14输出的差分视频信号在显示屏101上进行显示。通过第三信号切换电路21和背光驱动电路22提高了对显示屏101进行背光亮度调节以对视频进行显示的效果，提高了基于TYPE_C接口的功能拓展电路的稳定可靠性，提升了大屏显示的用户体验。

请参阅图6，在其中一个实施例中，信号转换电路14还配置为根据原始音视频信号生成数字音频信号；基于TYPE_C接口的功能拓展电路10还包括：音频转换电路23、音频功放电路24以及音频信号切换电路25。

音频转换电路23，与信号转换电路14连接，配置为对数字音频信号进行转换以生成模拟音频信号；音频功放电路24，与音频转换电路23连接，配置为对模拟音频信号进行放大以生成目标音频信号；音频信号切换电路25，与音频功放电路24、控制电路12、主控电路102以及播放组件104连接，配置为根据选通控制信号选通输出目标音频信号至播放组件104进行播放。

具体实施中，音频信号切换电路25可采用信号切换开关，例如多路复用器或多路复用模拟开关等。可在需要音频信号进行播放时，由信号转换电路14根据原始音视频信号生成数字音频信号，音频转换电路23对数字音频信号进行数模转换以生成模拟音频信号，音频功放电路24对模拟音频信号进行放大以生成目标音频信号，再经播放组件104对目标音频信号进行播放，满足音频播放的应用所需。

默认状态下，音频信号切换电路25的控制端为低电平状态，使得音频信号切换电路25连通主控电路102和播放组件104，从而通过播放组件104对主控电路102输出的模拟音频信号进行播放；在接口检测电路11接入外部设备且外部设备开启投屏功能时，控制电路12根据连接检测信号和投屏信号生成选通控制信号，以控制音频信号切换电路25连通音频功放电路24和播放组件104，关断主控电路102和播放组件104的连接，通过音频信号切换电路25选通输出信号转换电路14输出的数字音频信号，从而对信号转换电路14输出的数字音频信号进行播放。通过音频转换电路23、音频功放电路24以及音频信号切换电路25对来自主控电路102的音频或者对来自外部设备的音频进行播放，提高了功能拓展电路的实用性。

请参阅图7，在其中一个实施例中，数据选择电路13包括：第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5以及数据选择芯片U1；其中，数据选择芯片U1的使能端EN与第一电阻R1的第一端连接，第一电阻R1的第二端与第一直流电供电端连接，数据选择芯片U1的电源电压端VCC与第一直流电供电端和第一电容C1的第一端连接，第一电容C1的第二端与电源地连接，数据选择芯片U1的选择端AMSEL与第六电阻R6的第一端和第七电阻R7的第一端连接，第六电阻R6的第二端与电源地连接，第七电阻R7的第二端与第一直流电供电端连接，数据选择芯片U1的配置端POL与第八电阻R8的第一端和第九电阻R9的第一端连接，第八电阻R8的第二端与电源地连接，第九电阻R9的第二端与第一直流电供电端连接，数据选择芯片U1的散热地端EPAD与电源地连接，数据选择芯片U1的第一正相接收端CRX2p与第三电阻R3的第一端连接、数据选择芯片U1的第一反相接收端CRX2n与第二电阻R2的第一端连接，数据选择芯片U1的第二正相接收端CRX1p与第五电阻R5的第一端连接，数据选择芯片U1的第二反相接收端CRX1n与第四电阻R4的第一端连接，数据选择芯片U1的第一正相发送端CTX2p与第三电容C3的第一端连接，数据选择芯片U1的第一反相发送端CTX2n与第二电容C2的第一端连接，数据选择芯片U1的第二正相发送端CTX1p与第五电容C5的第一端连接，数据选择芯片U1的第二反相发送端CTX1n与第四电容C4的第一端连接，第二电阻R2的第二端、第三电阻R3的第二端、第四电阻R4的第二端、第五电阻R5的第二端、第二电容C2的第二端、第三电容C3的第二端、第四电容C4的第二端以及第五电容C5的第二端共接于接口检测电路11，数据选择芯片U1的A通道正相输出端LnAp、数据选择芯片U1的A通道反相输出端LnAn、数据选择芯片U1的B通道正相输出端LnBp、数据选择芯片U1的B通道反相输出端LnBn、数据选择芯片U1的C通道正相输出端LnCp、数据选择芯片U1的C通道反相输出端LnCn、数据选择芯片U1的D通道正相输出端LnDp以及数据选择芯片U1的D通道反相输出端LnDn共接于信号转换电路1414，数据选择芯片U1的配置端POL还与控制电路12连接。

具体实施中，第一直流电供电端输出第一直流电，第一直流电的电压可选的为+V3P3A。数据选择芯片U1可采用型号为VL170的数据选择芯片，该芯片内部集成有低压降压稳压器，能够有效的根据数字选择控制信号选择接收外部设备发送的原始音视频信号并输出至信号转换电路14。

请参阅图8，在其中一个实施例中，USB信号切换电路18包括：模拟开关U2、第十电阻R10以及第十一电阻R11；其中，模拟开关U2的电源输入端V+与第二直流电端连接，模拟开关U2的选择输入端SEL与第十电阻R10的第一端连接，第十电阻R10的第二端与控制电路12连接，模拟开关U2的输出使能端/OE与第十一电阻R11的第一端连接，第十一电阻R11的第二端与电源地连接，模拟开关U2的接地端GND与电源地连接，模拟开关U2的第一数据端端口HSD1+、模拟开关U2的第二数据端端口HSD1-、模拟开关U2的第三数据端端口HSD2+以及模拟开关U2的第四数据端端口HSD2-共接于接口检测电路11，模拟开关U2的第五数据端端口D+和模拟开关U2的第六数据端端口D-共接于USB集线控制电路17。

具体实施中，模拟开关U2可采用型号为SGM系列的模拟开关，例如SGM7222。模拟开关U2的输出使能端/OE为低电平有效，通过第十一电阻R11保持模拟开关U2的输出使能端/OE为低电平，使得模拟开关U2的第五数据端端口D+和模拟开关U2的第六数据端端口D-保持在连通状态。模拟开关U2的选择输入端SEL引脚为开关控制引脚，当模拟开关U2的选择输入端SEL引脚为低电平时，模拟开关U2的第五数据端端口D+和模拟开关U2的第六数据端端口D-分别接通到模拟开关U2的第一数据端端口HSD1+和模拟开关U2的第二数据端端口HSD1-；当模拟开关U2的选择输入端SEL引脚为高电平时，模拟开关U2的第五数据端端口D+和模拟开关U2的第六数据端端口D-分别接通到模拟开关U2的第三数据端端口HSD2+和模拟开关U2的第四数据端端口HSD2-。而当接口检测电路11的Type_C接口接入外部设备且检测到外部设备并开启投屏功能时，控制电路12输出的选通控制信号将模拟开关U2的选择输入端SEL引脚电平拉高，将USB集线控制电路17根据输入信号选通输出的USB信号传输到TYPE_C接口接入的外部设备(例如支持有线投屏的手机)上，从而能够实现通过USB接口对Type_C接口接入的手机进行相关控制。

具体实施中，第一信号切换电路15、第二信号切换电路20、第三信号切换电路21以及音频信号切换电路25均可以采用SGM系列的模拟开关，参照上述模拟开关U2的工作原理，进行差分视频信号、按键控制信号、背光控制信号以及模拟音频信号的选通输出。

在其中一个实施例中，控制电路12采用型号为VL103R的PD3.0控制器，能够实现根据连接检测信号和投屏信号生成选通控制信号以控制切换各信号切换电路的信号传输通路，以及生成数据选择信号控制数据选择电路12选择接收来自外部设备的数据以得到并输出原始音视频信号，且生成数据传输控制信号以保障信号转换电路14能够准确的读取来自数据选择电路13输出的DP信号(即数字的原始音视频信号)，并对数字的原始音视频信号进行转换以生成差分视频信号(即LVDS信号)，从而只需通过一根标准的双头Type_C线便可实现手机投屏功能，手机界面与电脑一体机显示界面自动切换，当手机与远端云服务器进行信息交互时能够将云服务器的界面及显示内容投放与电脑一体机的显示界面进行显示，实现办公和娱乐轻量化、便捷化，提升了用户体验，拓展了电脑一体机等设备的功能。

本申请实施例的第二方面提供了一种基于TYPE_C接口的功能拓展装置，功能拓展装置包括如上述任一项所述的基于TYPE_C接口的功能拓展电路10。

具体实施中，基于TYPE_C接口的功能拓展装置与主控电路102和显示屏101连接，能够通过功能拓展装置的TYPE_C接口接入支持有线投屏的手机等外部设备，自动切换手机的界面和电脑一体机的显示界面，以及将手机的界面及显示内容投放到电脑一体机的大尺寸显示屏幕上进行显示，当手机与云服务器进行信息交互时，手机界面显示的是云服务器的界面及显示内容，从而将云服务器上的界面和显示内容投放到电脑一体机的大尺寸显示屏幕上进行显示，以获得更大视野，既能享受手机的便捷性，又能享受大屏幕的清晰舒适感，提高了视频显示的用户体验；同时，手机与大屏设备的交互操作，能够达到便捷办公的目的，有效克服电脑一体机设计及出厂后固有的软件设计和硬件设计导致的功能限制，不需要更新电脑一体机固有的软硬件设计或者开发新的软硬件设计便可满足用户新的应用功能需求。

本申请实施例的第三方面提供了一种电脑一体机，电脑一体机包括：底座、转轴支架、显示屏、主控板以及如上述所述的功能拓展电路或如上述所述的功能拓展装置；其中，主控板放置于所述底座中，功能拓展装置或功能拓展电路放置于显示屏的后面，转轴支架用于连接底座和显示屏。

具体实施中，电脑一体机为国产电脑一体机。可选的，主控电路、按键组件以及播放组件等集成于主控板上。显示屏为国产电脑一体机的显示屏。基于TYPE_C接口的功能拓展电路10或功能拓展装置放置于显示屏的后面，其中基于TYPE_C接口的功能拓展电路10或功能拓展装置可集成于TYPE_C印制线路板上。功能丰富的智能手机基于移动产品的便捷性，显示屏尺寸通常较小，但是软件更新升级快，且可与远端云服务器无线通讯连接以进行双向信息交互，而国产电脑一体机的显示屏相对来说尺寸要大的多，在娱乐、办公方面具有广泛应用，因此通过基于TYPE_C接口的功能拓展电路10或功能拓展装置，能够实现只需一根标准的双头Type_C线便可进行智能手机投屏，其中智能手机为支持有线投屏的手机。通过基于TYPE_C接口的功能拓展电路10或功能拓展装置，手机界面与电脑界面能够自动切换，以及将手机的界面及显示内容投放到电脑一体机的大尺寸显示屏幕上进行显示，从而当手机与云服务器进行信息交互时，将云服务器上的界面及显示内容投放到电脑一体机的大尺寸显示屏幕上进行显示，实现不需要在电脑一体机上做过多的软件设计和硬件开发以及更新电脑一体机固有的软硬件设计，以满足用户更新升级的办公或娱乐应用功能需求，为电脑一体机减负，保障了电脑一体机的硬件(如处理器)的运行速度，降低电脑一体机出厂后由于软硬件功能落后所导致的维修和更换成本。

同时电脑一体机还能外接鼠标、键盘、U盘等USB外设以对电脑或手机进行相关控制，如此一来，电脑一体机即可作为电脑使用，也可作为手机投屏的显示器使用，一机两用，实现办公和娱乐轻量化、便捷化，也提高了电脑一体机的稳定性、实用性以及功能拓展性。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于TYPE_C接口的功能拓展电路，与主控电路连接，其特征在于，所述功能拓展电路包括：

接口检测电路，配置为检测外部设备的接入状态以生成连接检测信号，并传输所述外部设备发送的投屏信号；

控制电路，与所述接口检测电路连接，配置为根据所述连接检测信号和所述投屏信号生成数据选择控制信号、数据传输控制信号以及选通控制信号；

数据选择电路，与所述接口检测电路和所述控制电路连接，配置为根据所述数据选择控制信号选通输出所述外部设备发送的原始音视频信号；

信号转换电路，与所述数据选择电路和所述控制电路连接，配置为根据所述数据传输控制信号接收所述原始音视频信号，并根据所述原始音视频信号生成差分视频信号；

第一信号切换电路，与所述控制电路、所述信号转换电路、所述主控电路以及显示屏连接，配置为根据所述选通控制信号选通输出所述差分视频信号至所述显示屏进行显示。

2.如权利要求1所述的基于TYPE_C接口的功能拓展电路，其特征在于，所述接口检测电路还配置为传输所述外部设备发送的第一USB信号；所述基于TYPE_C接口的功能拓展电路还包括：

USB接口电路，配置为传输USB信号；

USB集线控制电路，与所述USB接口电路连接，配置为根据输入信号选通输出所述USB信号；

USB信号切换电路，与所述接口检测电路、所述控制电路、所述主控电路以及所述USB集线控制电路连接，配置为根据所述选通控制信号选通输出所述USB信号至所述接口检测电路。

3.如权利要求2所述的基于TYPE_C接口的功能拓展电路，其特征在于，所述基于TYPE_C接口的功能拓展电路还包括：

输入组件，与所述USB集线控制电路连接，配置为根据用户输入生成所述输入信号。

4.如权利要求1所述的基于TYPE_C接口的功能拓展电路，其特征在于，所述基于TYPE_C接口的功能拓展电路还包括：

第二信号切换电路，与所述控制电路、所述信号转换电路、所述主控电路以及按键组件连接，配置为根据所述选通控制信号选通输出用户操作所述按键组件输出的按键控制信号至所述控制电路。

5.如权利要求1所述的基于TYPE_C接口的功能拓展电路，其特征在于，所述信号转换电路还配置为根据所述数据传输控制信号接收所述原始音视频信号，并根据所述原始音视频信号生成差分视频信号和背光控制信号；

所述基于TYPE_C接口的功能拓展电路还包括：

第三信号切换电路，与所述控制电路、所述信号转换电路以及所述主控电路连接，配置为根据所述选通控制信号选通输出所述背光控制信号；

背光驱动电路，与所述第三信号切换电路和所述显示屏连接，配置为根据所述背光控制信号生成背光驱动信号，以驱动所述显示屏对所述差分视频信号进行显示。

6.如权利要求1所述的基于TYPE_C接口的功能拓展电路，其特征在于，所述信号转换电路还配置为根据所述原始音视频信号生成数字音频信号；

所述基于TYPE_C接口的功能拓展电路还包括：

音频转换电路，与所述信号转换电路连接，配置为对所述数字音频信号进行转换以生成模拟音频信号；

音频功放电路，与所述音频转换电路连接，配置为对所述模拟音频信号进行放大以生成目标音频信号；

音频信号切换电路，与所述音频功放电路、所述控制电路、所述主控电路以及播放组件连接，配置为根据所述选通控制信号选通输出所述目标音频信号至所述播放组件进行播放。

7.如权利要求1所述的基于TYPE_C接口的功能拓展电路，其特征在于，所述数据选择电路包括：第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容以及数据选择芯片；

所述数据选择芯片的使能端与所述第一电阻的第一端连接，所述第一电阻的第二端与第一直流电供电端连接，所述数据选择芯片的电源电压端与所述第一直流电供电端和所述第一电容的第一端连接，所述第一电容的第二端与电源地连接，所述数据选择芯片的选择端与所述第六电阻的第一端和所述第七电阻的第一端连接，所述第六电阻的第二端与电源地连接，所述第七电阻的第二端与所述第一直流电供电端连接，所述数据选择芯片的配置端与所述第八电阻的第一端和所述第九电阻的第一端连接，所述第八电阻的第二端与电源地连接，所述第九电阻的第二端与所述第一直流电供电端连接，所述数据选择芯片的散热地端与电源地连接，所述数据选择芯片的第一正相接收端与所述第三电阻的第一端连接、所述数据选择芯片的第一反相接收端与所述第二电阻的第一端连接，所述数据选择芯片的第二正相接收端与所述第五电阻的第一端连接，所述数据选择芯片的第二反相接收端与所述第四电阻的第一端连接，所述数据选择芯片的第一正相发送端与所述第三电容的第一端连接，所述数据选择芯片的第一反相发送端与所述第二电容的第一端连接，所述数据选择芯片的第二正相发送端与所述第五电容的第一端连接，所述数据选择芯片的第二反相发送端与所述第四电容的第一端连接，所述第二电阻的第二端、所述第三电阻的第二端、所述第四电阻的第二端、所述第五电阻的第二端、所述第二电容的第二端、所述第三电容的第二端、所述第四电容的第二端以及所述第五电容的第二端共接于所述接口检测电路，所述数据选择芯片的A通道正相输出端、所述数据选择芯片的A通道反相输出端、所述数据选择芯片的B通道正相输出端、所述数据选择芯片的B通道反相输出端、所述数据选择芯片的C通道正相输出端、所述数据选择芯片的C通道反相输出端、所述数据选择芯片的D通道正相输出端以及所述数据选择芯片的D通道反相输出端共接于所述信号转换电路，所述数据选择芯片的配置端还与所述控制电路连接。

8.如权利要求2所述的基于TYPE_C接口的功能拓展电路，其特征在于，所述USB信号切换电路包括：模拟开关、第十电阻以及第十一电阻；

所述模拟开关的电源输入端与第二直流电端连接，所述模拟开关的选择输入端与所述第十电阻的第一端连接，所述第十电阻的第二端与所述控制电路连接，所述模拟开关的输出使能端与所述第十一电阻的第一端连接，所述第十一电阻的第二端与电源地连接，所述模拟开关的接地端与电源地连接，所述模拟开关的第一数据端端口、所述模拟开关的第二数据端端口、所述模拟开关的第三数据端端口以及所述模拟开关的第四数据端端口共接于所述接口检测电路，所述模拟开关的第五数据端端口和所述模拟开关的第六数据端端口共接于所述USB集线控制电路。

9.一种基于TYPE_C接口的功能拓展装置，其特征在于，所述功能拓展装置包括：如权利要求1至8任一项所述的基于TYPE_C接口的功能拓展电路。

10.一种电脑一体机，其特征在于，所述电脑一体机包括：底座、转轴支架、显示屏、主控板以及如权利要求1至8任一项所述的基于TYPE_C接口的功能拓展电路或如权利要求9所述的功能拓展装置；

其中，所述主控板放置于所述底座中，所述基于TYPE_C接口的功能拓展电路或所述功能拓展装置放置于所述显示屏的后面，所述转轴支架用于连接所述底座和所述显示屏。

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