CN220752703U - 一种支持数据和DP信号的Type-C连接器及板卡 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种支持数据和DP信号的Type‑C连接器及板卡，涉及Type‑C连接器领域。本申请中Type‑C连接器连接USB Type‑C交叉开关芯片，Type‑C连接器的SBU1和SBU2管脚连接多路复用器；USB Type‑C交叉开关芯片连接USB3.0信号线和DP信号线，多路复用器连接DP协议中的AUX_P/AUX_N差分线，片上微处理器控制USB Type‑C交叉开关芯片和多路复用器状态实现USB3.0数据传输或DP信号传输。将DP链路与Type‑C连接器融合，使得Type‑C连接器支持DP信号传输或USB3.0的数据传输，在板卡设计方面，通过数据链路的融合，减少接口数量，减少占用板卡的空间，能够起到节约成本，释放设计空间的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及Type-C连接器设计技术领域，尤其涉及一种支持数据和DP信号的Type-C连接器及板卡。
背景技术
2013年，USB3.0推广组织在美国消费电子展上宣布，第一批传输速率达到10GB/s的设备将于2014年面市，此类产品的USB接口采用USB3.1的标准，即Type-C，Type-C接口体积小且支持从正、反两面均可插入的“正反插”功能，逐渐在各种电子产品上使用。DisplayPort(简称DP)是一个由PC及芯片制造商联盟开发，视频电子标准协会(VESA)标准化的数字式视频接口标准。该接口免认证、免授权金，主要用于视频源与显示器等设备的连接。
目前，部分新款计算机的板卡上虽说带Type-C接口和DP接口，但两者独立存在，不仅在设计上占用主板PCB面积，间接缩减了外设配置，且通过两个接口实现，增加成本。针对以上问题，需要一种能够支持数据和DP信号融合的统一接口。考虑到目前各款计算机，使用不同中央处理器平台，需要设计出来的统一接口，能够适配不同中央处理器。
实用新型内容
为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本实用新型提供一种支持数据和DP信号的Type-C连接器及板卡。
第一方面，本实用新型提供一种支持数据和DP信号的Type-C连接器，包括：
Typc-C连接器，所述Type-C连接器连接由片上微处理器控制的USB Type-C交叉开关芯片，所述Type-C连接器的SBU1和SBU2管脚连接由所述片上微处理器控制的多路复用器；
所述USB Type-C交叉开关芯片连接USB3.0信号线和DP信号线，所述多路复用器连接DP协议中的AUX_P/AUX_N差分线，
所述片上微处理器控制所述USB Type-C交叉开关芯片和所述多路复用器状态实现USB3.0数据传输或DP信号传输。
更进一步地，所述片上微处理器通过I2C总线连接所述USB Type-C交叉开关芯片，所述片上微处理器连接所述多路复用器的使能引脚。
更进一步地，对于内部集成USB控制器和DP控制器的中央处理器，将所述USB控制器的USB3.0信号线和所述DP控制器的DP信号线连接到所述USB Type-C交叉开关芯片；所述中央处理器的音频差分线AUX_P和AUX_N通过所述多路复用器连接到所述Type-C连接器的SBU1、SBU2管脚。
更进一步地，所述中央处理器通过总线连接片上微处理器。
更进一步地，对于内部集成USB控制器和PCIE控制器的中央处理器，将所述PCIE控制器通过PCIE信号线连接GPU；将所述USB控制器的USB2.0信号线直连到Type-C连接器的指定管脚；将所述USB控制器的USB3.0信号线和所述GPUDP信号线连接到片上微控制器USBType-C交叉开关芯片，所述GPU的音频差分线AUX_P和AUX_N通过所述多路复用器连接到Type-C连接器的SBU1、SBU2管脚。
更进一步地，将所述USB控制器的USB2.0信号线路直连到所述Type-C连接器的指定管脚。
更进一步地，对于内部集成PCIE控制器的中央处理器，将所述PCIE控制器的通过PCIE信号线分别连接GPU和USB主控制器；所述USB主控制器的USB3.0信号线和所述GPU的DP信号线连接所述USB Type-C交叉开关芯片，所述GPU的音频差分线AUX_P和AUX_N通过所述多路复用器连接到Type-C连接器的SBU1、SBU2管脚。
更进一步地，所述USB主控制器的USB2.0信号线路直连到Type-C连接器的指定管脚。
更进一步地，所述GPU通过总线连接片上微处理器。
第二方面，本实用新型提供一种板卡，所述板卡配置中央处理器，所述中央处理器连接所述的支持数据和DP信号的Type-C连接器。
本实用新型实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：
本实用新型中Type-C连接器连接由片上微处理器控制的USB Type-C交叉开关芯片，所述Type-C连接器的SBU1和SBU2管脚连接由所述片上微处理器控制的多路复用器；所述USB Type-C交叉开关芯片连接USB3.0信号线和DP信号线，所述多路复用器连接DP协议中的AUX_P/AUX_N差分线，所述片上微处理器控制所述USB Type-C交叉开关芯片和所述多路复用器状态实现USB3.0数据传输或DP信号传输。将DP链路与Type-C连接器融合，使得Type-C连接器支持DP信号传输或USB3.0的数据传输。本实用新型支持多种不同的中央处理器实现DP链路和USB3.0链路的融合方案，即：支持配置DP控制器和USB控制器的中央处理器单独实现DP链路和USB3.0链路的融合，支持配置PCIE控制器和USB控制器的中央处理器配合GPU实现DP链路和USB3.0链路的融合，支持配置PCIE控制器的中央处理器配合GPU实现DP链路和USB3.0链路的融合，兼容性强。在板卡设计方面，通过数据链路的融合，减少接口数量，减少占用板卡的空间，能够起到节约成本，释放设计空间的优点。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本实用新型的实施例，并与说明书一起用于解释本实用新型的原理。
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，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例提供的适配包含DP控制器和USB控制器的中央处理器的一种支持数据和DP信号的Type-C连接器的示意图；
图2为本实用新型实施例提供的适配包含PCIE控制器和USB控制器的中央处理器的一种支持数据和DP信号的Type-C连接器的示意图；
图3为本实用新型实施例提供的适配包含PCIE控制器的中央处理器的一种支持数据和DP信号的Type-C连接器的示意图。
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的一部分实施例，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做出创造性劳动的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。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
实施例1
本实用新型实施例提供一种支持数据和DP信号的Type-C连接器，包括：
Typc-C连接器，所述Type-C连接器连接由片上微处理器控制的USB Type-C交叉开关芯片，所述Type-C连接器的SBU1和SBU2管脚连接由所述片上微处理器控制的多路复用器。
所述USB Type-C交叉开关芯片连接USB3.0信号线和DP信号线，所述多路复用器连接DP协议中的AUX_P/AUX_N差分线。
具体实施过程中，所述USB Type-C交叉开关芯片通过I2C总线连接所述片上微处理器，所述多路复用器的使能引脚连接所述片上微处理器。
参阅图1所示，对于内部集成USB控制器和DP控制器的中央处理器，将所述USB控制器的USB2.0信号线路直连到所述Type-C连接器的指定管脚；将所述USB控制器的USB3.0信号线和所述DP控制器的4路差分DP信号线连接到由所述片上微控制器控制的所述USBType-C交叉开关芯片，所述USB Type-C交叉开关芯片集成6转4多路差分信道双向开关，用于Type-C连接器切换USB3.0信号或DP信号。所述中央处理器的音频差分线AUX_P和AUX_N通过多路复用器连接到Type-C连接器的SBU1、SBU2管脚。
具体实施过程中，所述中央处理器通过总线连接所述片上微处理器，所述中央处理器通过所述总线向所述片上微处理器传输控制信号或从所述片上微处理器获取探测信号。所述探测信号包括对所述多路复用器和所述USB Type-C交叉开关芯片状态的探测内容。
当Type-C连接器用于显示功能时，所述片上微控制器在所述中央处理器的控制下，控制所述USB Type-C交叉开关芯片内部的6转4多路差分信道双向开关切换到所述DP控制器，控制所述多路复用器实现将Type-C连接器SBU1、SBU2连接AUX_P/AUX_N差分线，作为音频传输通道，负责传输设备的DPCD，EDID信息。当Type-C连接器用于数据传输时，所述片上微控制器在所述中央处理器的控制下，控制所述USB Type-C交叉开关芯片内部的6转4多路差分信道双向开关切换到所述USB控制器，用于USB3.0数据传输。
实施例2
参阅图2所示，对于内部集成USB控制器和PCIE控制器的中央处理器，将所述PCIE控制器通过PCIE信号线连接GPU，所述GPU通过PCIE信号线与所述中央处理器进行交互；将所述USB控制器的USB2.0信号线路直连到Type-C连接器的指定管脚；将所述USB控制器的USB3.0信号线和所述GPU的4路差分DP信号线连接到片上微控制器USB Type-C交叉开关芯片，片上微控制器USB Type-C交叉开关芯片连接Type-C连接器，所述USB Type-C交叉开关芯片集成6转4多路差分信道双向开关，用于Type-C连接器切换USB3.0信号和/或DP信号。所述GPU的音频差分线AUX_P和AUX_N通过多路复用器连接到Type-C连接器的SBU1、SBU2管脚。
具体实施过程中，所述GPU通过总线连接所述片上微处理器，所述GPU通过所述总线向所述片上微处理器传输控制信号或从所述片上微处理器获取探测信号。
当Type-C连接器用于显示功能时，所述片上微控制器控制USB Type-C交叉开关芯片内部的6转4多路差分信道双向开关切换到所述GPU的DP信号线，Type-C连接器SBU1、SBU2连接作为DP协议中音频传输通道的所述GPU的AUX_P/AUX_N差分线，负责传输设备的DPCD，EDID信息，当Type-C连接器用于数据传输时，所述片上微控制器控制所述USB Type-C交叉开关芯片内部的6转4多路差分信道双向开关切换到USB控制器，用于USB3.0数据传输。
实施例3
参阅图3所示，对于内部集成PCIE控制器的中央处理器，将所述PCIE控制器的通过PCIE信号线分别连接GPU和USB主控制器，所述GPU和USB主控制器通过PCIE总线与所述中央处理器进行交互。所述USB主控制器的USB2.0信号线路直连到Type-C连接器的指定管脚，用于支持USB2.0总线的数据传输。所述USB主控制器的USB3.0信号线和所述GPU的4路差分DP信号线连接到片上微控制器控制的USB Type-C交叉开关芯片，所述USB Type-C交叉开关芯片连接Type-C连接器，所述USB Type-C交叉开关芯片集成6转4多路差分信道双向开关，用于Type-C连接器切换USB3.0信号和或DP信号。所述GPU的音频差分线AUX_P和AUX_N通过多路复用器连接到Type-C连接器的SBU1、SBU2管脚。
具体实施过程中，所述GPU通过总线连接所述片上微处理器，所述GPU通过所述总线向所述片上微处理器传输控制信号或从所述片上微处理器获取探测信号。
当Type-C连接器用于显示功能时，所述片上微处理器控制所述USB Type-C交叉开关芯片内部的6转4多路差分信道双向开关切换到所述GPU的DP信号，Type-C连接器SBU1、SBU2作为为DP协议中AUX_P/AUX_N差分线，作为音频传输通道，负责传输设备的DPCD，EDID信息，当Type-C连接器用于数据传输时，所述USB Type-C交叉开关芯片内部的6转4多路差分信道双向开关切换到USB主控制器的USB3.0信号线，用于数据传输。
本实用新型中Type-C连接器连接由片上微处理器控制的USB Type-C交叉开关芯片，所述Type-C连接器的SBU1和SBU2管脚连接由所述片上微处理器控制的多路复用器；所述USB Type-C交叉开关芯片连接USB3.0信号线和DP信号线，所述多路复用器连接DP协议中的AUX_P/AUX_N差分线，所述片上微处理器控制所述USB Type-C交叉开关芯片和所述多路复用器状态实现USB3.0数据传输或DP信号传输。将DP链路与Type-C连接器融合，使得Type-C连接器支持DP信号传输或USB3.0的数据传输。本实用新型支持多种不同的中央处理器实现DP链路和USB3.0链路的融合方案，即：支持配置DP控制器和USB控制器的中央处理器单独实现DP链路和USB3.0链路的融合，支持配置PCIE控制器和USB控制器的中央处理器配合GPU实现DP链路和USB3.0链路的融合，支持配置PCIE控制器的中央处理器配合GPU实现DP链路和USB3.0链路的融合，兼容性强。在板卡设计方面，通过数据链路的融合，减少接口数量，减少占用板卡的空间，能够起到节约成本，释放设计空间的优点。
在本实用新型所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的结构，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的结构实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，结构或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本实用新型各个实施例中的各功能单元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。
以上所述仅是本实用新型的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种支持数据和DP信号的Type-C连接器，其特征在于，包括：
Typc-C连接器，所述Type-C连接器连接由片上微处理器控制的USB Type-C交叉开关芯片，所述Type-C连接器的SBU1和SBU2管脚连接由所述片上微处理器控制的多路复用器；
所述USB Type-C交叉开关芯片连接USB3.0信号线和DP信号线，所述多路复用器连接DP协议中的AUX_P/AUX_N差分线，
所述片上微处理器控制所述USB Type-C交叉开关芯片和所述多路复用器状态实现USB3.0数据传输或DP信号传输。
2.根据权利要求1所述的支持数据和DP信号的Type-C连接器，其特征在于，所述片上微处理器通过I2C总线连接所述USB Type-C交叉开关芯片，所述片上微处理器连接所述多路复用器的使能引脚。
3.根据权利要求1所述的支持数据和DP信号的Type-C连接器，其特征在于，对于内部集成USB控制器和DP控制器的中央处理器，将所述USB控制器的USB3.0信号线和所述DP控制器的DP信号线连接到所述USB Type-C交叉开关芯片；所述中央处理器的音频差分线AUX_P和AUX_N通过所述多路复用器连接到所述Type-C连接器的SBU1、SBU2管脚。
4.根据权利要求3所述的支持数据和DP信号的Type-C连接器，其特征在于，所述中央处理器通过总线连接片上微处理器。
5.根据权利要求1所述的支持数据和DP信号的Type-C连接器，其特征在于，对于内部集成USB控制器和PCIE控制器的中央处理器，将所述PCIE控制器通过PCIE信号线连接GPU；将所述USB控制器的USB2.0信号线直连到Type-C连接器的指定管脚；将所述USB控制器的USB3.0信号线和所述GPUDP信号线连接到片上微控制器USB Type-C交叉开关芯片，所述GPU的音频差分线AUX_P和AUX_N通过所述多路复用器连接到Type-C连接器的SBU1、SBU2管脚。
6.根据权利要求3或5所述的支持数据和DP信号的Type-C连接器，其特征在于，将所述USB控制器的USB2.0信号线路直连到所述Type-C连接器的指定管脚。
7.根据权利要求1所述的支持数据和DP信号的Type-C连接器，其特征在于，对于内部集成PCIE控制器的中央处理器，将所述PCIE控制器的通过PCIE信号线分别连接GPU和USB主控制器；所述USB主控制器的USB3.0信号线和所述GPU的DP信号线连接所述USB Type-C交叉开关芯片，所述GPU的音频差分线AUX_P和AUX_N通过所述多路复用器连接到Type-C连接器的SBU1、SBU2管脚。
8.根据权利要求7所述的支持数据和DP信号的Type-C连接器，其特征在于，所述USB主控制器的USB2.0信号线路直连到Type-C连接器的指定管脚。
9.根据权利要求5或7所述的支持数据和DP信号的Type-C连接器，其特征在于，所述GPU通过总线连接片上微处理器。
10.一种板卡，其特征在于，所述板卡配置中央处理器，所述中央处理器连接如权利要求1-9任一所述的支持数据和DP信号的Type-C连接器。
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