JP2012044311A - Communication circuit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、HDMIコネクタを備えるシンク機器に搭載され、HDMIに対応するソース機器との通信を実行する通信回路に関する。 The present invention relates to a communication circuit that is mounted on a sink device having an HDMI connector and performs communication with a source device compatible with HDMI.
HDMI(High-Definition Multimedia Interface)コネクタを備えるシンク機器(テレビジョン等)は、HDMIに対応するソース機器がHDMIコネクタに接続された場合、まずソース機器が接続したことを検知し、その上でHPD(Hot Plug Detect)信号をソース機器へ返す。そして、HPD信号を受信したソース機器は、EDID(Extended Display Identification Data)をシンク機器から読み込み、この読み込んだ情報に基づいてシンク機器へ供給する映像信号を決定し、映像信号を供給する。 When a source device that supports HDMI is connected to the HDMI connector, a sink device (such as a television) having an HDMI (High-Definition Multimedia Interface) connector first detects that the source device is connected, and then HPD Returns the (Hot Plug Detect) signal to the source device. The source device that has received the HPD signal reads EDID (Extended Display Identification Data) from the sink device, determines a video signal to be supplied to the sink device based on the read information, and supplies the video signal.
ここで、テレビ受信機のCPUがHDMI入力に対して検出動作を行なう際の処理として、CPUは、電源ラインの電圧が5Vであるか否か判断し、5Vであるとき、HPDラインの電圧をロー(L)からハイ(H)へ変化させ、相手側のソース機器に機能情報等の送信を要求する処理が知られている(特許文献1参照。)。
また、無線送信ユニットは、映像信号源が5V電源を供給し始めるのを待ち、5V供給開始を受けてHPDに“H”を加え、EDID格納部からの、映像信号源のEDID読込部によるデータ読み出しを許可するシステムが知られている(特許文献2参照。)。
また、シンク機器のHDMI入力ポートは、ソース機器からの5V電源を入力するピンとHPDピンとを含み、ソース機器がシンク機器の入力ポートに接続されると、ソース機器から5V電源信号が送信され、5V電源信号がシンク機器内で折り返され、HPDピンからHPD信号としてソース機器へ返信される構成が知られている(特許文献3参照。)。
その他、HDMI通信インタフェースを用いる送信、受信装置に関する技術が知られている(特許文献4参照。)。
Here, as a process when the CPU of the television receiver performs a detection operation on the HDMI input, the CPU determines whether or not the voltage of the power supply line is 5V, and when it is 5V, the voltage of the HPD line is determined. There is known a process of changing from low (L) to high (H) and requesting transmission of function information or the like to the source device on the other side (see Patent Document 1).
The wireless transmission unit waits for the video signal source to start supplying 5V power, adds “H” to the HPD upon receiving the 5V supply start, and receives data from the EDID storage unit of the video signal source from the EDID storage unit. A system that permits reading is known (see Patent Document 2).
The HDMI input port of the sink device includes a pin for inputting 5V power from the source device and an HPD pin. When the source device is connected to the input port of the sink device, a 5V power signal is transmitted from the source device. There is known a configuration in which a power signal is turned back in a sink device and is returned as an HPD signal from an HPD pin to a source device (see Patent Document 3).
In addition, a technique related to a transmission / reception apparatus using an HDMI communication interface is known (see Patent Document 4).
シンク機器において、上述したようなソース機器の接続検知やHPD信号の返しは、HDMIコネクタからの各信号線とそれぞれに接続する複数のポート(ピン)を備えるIC(集積回路)が実行する。このようなシンク機器が搭載するICは、昨今のシンク機器の多入力化に応じてピン数が増加する傾向にあり、かかるピン数の増加はICひいてはそれを搭載するシンク機器のコストアップにつながっていた。 In the sink device, the connection detection of the source device and the return of the HPD signal as described above are executed by an IC (integrated circuit) including a plurality of ports (pins) connected to each signal line from the HDMI connector. ICs mounted on such sink devices tend to increase the number of pins in accordance with the recent increase in the number of sink devices, and this increase in the number of pins leads to an increase in the cost of the sink device on which the IC is mounted. It was.
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、HDMIに対応するソース機器と通信する上で必要な機能を保ちつつ、部品を一部削減することによるコストダウンを実現可能な通信回路を提供する。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and a communication circuit capable of realizing cost reduction by reducing some parts while maintaining a function necessary for communication with a source device compatible with HDMI. I will provide a.
本発明の態様の一つは、HDMIコネクタを備えるシンク機器に搭載され、HDMIコネクタに接続したソース機器から供給される電源電圧をHDMIコネクタを介して入力するための第一信号線と接続したポートと当該ソース機器にHDMIコネクタを介してホットプラグ検出信号としての所定のハイ(H)レベル信号を返すための第二信号線と接続したポートとを少なくとも備える通信回路であり、電源電圧の入力を検知した後に、第二信号線の電圧を所定のロー(L)レベルから当該Hレベルへ切り替えることによりホットプラグ検出信号をソース機器に返す通信回路であって、上記第一信号線と接続したポートと第二信号線と接続したポートとを共通化し、当該共通化したポートを介して上記電源電圧の入力を検知した後、当該ポートの出力状態を切り替えることにより上記第二信号線の電圧を上記Lレベルから上記Hレベルへ切り替える構成としてある。 One aspect of the present invention is a port mounted on a sink device having an HDMI connector and connected to a first signal line for inputting a power supply voltage supplied from a source device connected to the HDMI connector via the HDMI connector. And a port connected to a second signal line for returning a predetermined high (H) level signal as a hot plug detection signal to the source device via an HDMI connector, and receiving a power supply voltage A communication circuit that returns a hot plug detection signal to a source device by switching the voltage of the second signal line from a predetermined low (L) level to the H level after detection, and a port connected to the first signal line And a port connected to the second signal line, and after detecting the input of the power supply voltage through the shared port, By switching the output state is a configuration for switching the voltage of the second signal line from the L level to the H level.
当該構成によれば、第一信号線と接続して電源電圧の入力を検知するためのポートと、第二信号線と接続してホットプラグ検出信号をソース機器へ返すためのポートとが共通化されている。つまり、従来は通信回路が別々に備えていた二つのポートを一つに統合したため、通信回路のポート(ピン)数が削減され、製品のコストダウンが実現される。また、このようにポート数を削減しても、上記電源電圧の検知によるソース機器の接続検知とソース機器へホットプラグ検出信号を返す処理が実行でき、通信回路として備えるべき機能も維持している。 According to this configuration, the port for connecting the first signal line to detect the input of the power supply voltage and the port for connecting the second signal line and returning the hot plug detection signal to the source device are shared. Has been. In other words, since the two ports conventionally provided in the communication circuit are integrated into one, the number of ports (pins) of the communication circuit is reduced, and the cost of the product is reduced. Even when the number of ports is reduced in this way, the connection detection of the source device based on the detection of the power supply voltage and the process of returning the hot plug detection signal to the source device can be executed, and the function to be provided as the communication circuit is maintained. .
本発明の実施形態として、通信回路は、上記共通化したポートの出力をオープンコレクタ出力とすることで当該出力をハイインピーダンスと上記Lレベルとで切り替え可能とし、上記共通化したポートを介して上記電源電圧の入力を検知すると同時に当該ポートの出力を上記Lレベルに切り替え、その後、シンク機器の特性を記述したEDIDをシンク機器からソース機器が読み込みが可能となったタイミングで、当該ポートの出力をハイインピーダンスに切り替えて上記電源電圧が第二信号線を介してソース機器に返るようにすることで第二信号線の電圧を上記Lレベルから上記Hレベルへ切り替える構成としてもよい。
また本発明の実施形態として、通信回路は、複数のHDMIコネクタを備える上記シンク機器に搭載されて夫々のHDMIコネクタと信号線により接続し、ソース機器と接続する外部入力が第一のHDMIコネクタから他のHDMIコネクタに切り替えられ再度第一のHDMIコネクタに切り替えられたときに同時に上記共通化したポートの出力を上記Lレベルに切り替え、その後、当該ポートの出力をハイインピーダンスに切り替えて上記電源電圧が第二信号線を介してソース機器に返るようにすることで第二信号線の電圧を上記Lレベルから上記Hレベルへ切り替える構成としてもよい。
As an embodiment of the present invention, the communication circuit makes the output of the common port an open collector output so that the output can be switched between a high impedance and the L level. At the same time that the input of the power supply voltage is detected, the output of the port is switched to the L level, and then the output of the port is output at the timing when the source device can read the EDID describing the characteristics of the sink device from the sink device. The voltage of the second signal line may be switched from the L level to the H level by switching to high impedance and returning the power supply voltage to the source device via the second signal line.
Further, as an embodiment of the present invention, the communication circuit is mounted on the sink device including a plurality of HDMI connectors and is connected to each HDMI connector through a signal line, and an external input connected to the source device is from the first HDMI connector. When switching to another HDMI connector and switching to the first HDMI connector again, the output of the common port is simultaneously switched to the L level, and then the output of the port is switched to high impedance so that the power supply voltage is The voltage of the second signal line may be switched from the L level to the H level by returning to the source device via the second signal line.
また本発明の実施形態として、HDMIコネクタを備えるテレビジョンに搭載され、HDMIコネクタにHDMIケーブルを介して外部から接続したソース機器から供給される電源電圧をHDMIコネクタを介して入力するための第一信号線と接続したポートと当該ソース機器にHDMIコネクタを介してホットプラグ検出信号としての所定のHレベル信号を返すための第二信号線と接続したポートとを少なくとも備える通信回路であり、電源電圧の入力を検知した後に、第二信号線の電圧を所定のLレベルから当該Hレベルへ切り替えることによりホットプラグ検出信号をソース機器に返す通信回路であって、上記第一信号線と接続したポートと第二信号線と接続したポートとを共通化し、上記共通化したポートに対して第一オペアンプおよび第二オペアンプを接続し、第一オペアンプを介して上記電源電圧を入力を検知可能であるともに、第二オペアンプを介しての当該ポートの出力をオープンコレクタ出力とすることで当該出力をハイインピーダンスと上記Lレベルとで切り替え可能とし、上記共通化したポートの出力をハイインピーダンスとした状態で、ソース機器がHDMIコネクタに接続され、当該ポートおよび第一オペアンプを介して上記電源電圧の入力が検知された場合、当該検知と同時に、当該ポートの出力を上記Lレベルに切り替え、その後、テレビジョンのモニターの特性を記述したEDIDをテレビジョンからソース機器が読み込みが可能となったタイミングで、当該ポートの出力をハイインピーダンスに切り替え、上記電源電圧が第二信号線を介してソース機器に返るようにすることで第二信号線の電圧を上記Lレベルから上記Hレベルへ切り替える構成としてもよい。 Further, as an embodiment of the present invention, the first is a device for inputting a power supply voltage supplied from a source device externally connected to an HDMI connector via an HDMI cable, via a HDMI connector. A communication circuit comprising at least a port connected to a signal line and a port connected to a second signal line for returning a predetermined H level signal as a hot plug detection signal to the source device via an HDMI connector, A communication circuit that returns a hot plug detection signal to the source device by switching the voltage of the second signal line from a predetermined L level to the H level after detecting the input of the first signal line, the port connected to the first signal line And the port connected to the second signal line are shared, and the first operational amplifier is connected to the shared port. Connected to the second operational amplifier, the input of the power supply voltage can be detected via the first operational amplifier, and the output of the port via the second operational amplifier is set as an open collector output, thereby making the output high impedance. And the L level, the source device is connected to the HDMI connector with the output of the common port set to high impedance, and the input of the power supply voltage is detected via the port and the first operational amplifier. When the detection is performed, the output of the port is switched to the L level at the same time as the detection, and then the EDID describing the characteristics of the television monitor is read at the timing when the source device can read from the television. Switch the output to high impedance, and the above power supply voltage The voltage of the second signal lines by such return to the scan device may be configured to switch from the L level to the H level.
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。
図1は、本実施形態にかかる通信回路としてのIC(Integrated Circuit)10や、IC10を搭載したシンク機器20としてのテレビジョンの一部などを概略的に示している。シンク機器20は、複数のHDMIコネクタ21,22を備える。HDMIコネクタ21,22には、外部からソース機器30がHDMIケーブル40を介して接続し得る。ソース機器30は、例えばDVDプレーヤ等が該当する。シンク機器20内部では、HDMIコネクタ21,22は夫々IC10と信号線により接続している。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 schematically shows an IC (Integrated Circuit) 10 as a communication circuit according to the present embodiment, a part of a television as a
IC10と一つのHDMIコネクタとの接続態様はいずれのHDMIコネクタとの関係でも同じであるため(図1参照)、ここでは代表してHDMIコネクタ21とIC10との接続態様について説明する。IC10とHDMIコネクタ21とは複数の信号線で接続されており、図1ではHDMIコネクタ21から信号線L1,L2,L3,L4が延出している。信号線L1は、HDMIケーブル40を介してHDMIコネクタ21に接続したソース機器30から供給される5Vの電源電圧を入力するための信号線であり、1kΩの抵抗R1を介して信号線L2に接続している。また信号線L1は、抵抗R1よりもコネクタ側の接続点において、抵抗R2を介してグラウンドGNDに接地している。信号線L2は、ソース機器30にHDMIコネクタ21を介してホットプラグ検出信号(HPD信号)としてのHレベル信号を返すための信号線であり、IC10が備えるHPDポート10cと接続している。
Since the connection mode between the
つまり、信号線L1および信号線L2がIC10の一つのポート(ピン)に接続している。HPDポート10cは、IC10が備える汎用の入出力ポートである。その他、信号線L3は、IC10の備えるSCLポート10aと接続し、信号線L4は、IC10の備えるSDAポート10bと接続する。信号線L4は、EDID等のSDA(Serial Data)の伝送に用いられるラインであり、信号線L3は、SCL(Serial Clock)信号の伝送に用いられるラインである。むろんIC10は他にも複数のポートを有するとともにHDMIコネクタ21との間は他の複数の信号線(例えば、TMDS(Transition Minimized Differential Signaling)チャンネルの信号を伝送するための信号線やCEC(Consumer Electronics Control)信号を伝送するための信号線など)で接続されているが、図1では適宜省略している。
That is, the signal line L1 and the signal line L2 are connected to one port (pin) of the
図4に示すように、従来の通信回路としてのIC100は、上記信号線L1と接続するポート100dと、信号線L2と接続するポート100cとを別々に備えていた。そしてIC100は、ポート100dを介して電源電圧の検知(ソース機器の接続検知)を行い、ポート100dによりHPD信号のソース機器への返しを行なっていた。しかしながら本実施形態では、そのような二つのポートを共通化して一つのポート(HPDポート10c)としている。図1,4では同じ構成に対しては同じ符号を与えている。
As shown in FIG. 4, an
図2は、IC10の内部構成の一部であって、HPDポート10cと接続する構成について示している。また図3は、ソース機器30がHDMIケーブル40を介してHDMIコネクタ21(あるいはHDMIコネクタ22)に接続された場合に発生する状態変化をタイミングチャートで示している。以下では、特に断らない限り符号L1,L2,10cは、HDMIコネクタ21と接続する信号線、ポートを指し示す。図2に示すように、IC10内部では、HPDポート10cに対して信号線でオペアンプ11が接続されており且つこの信号線上で枝分かれしてオペアンプ12が接続されている。オペアンプ11,12もそれぞれがICである。オペアンプ11は、5V耐圧入力可能であり、IC10はHPDポート10cおよびオペアンプ11を介して入力された上記電源電圧を検知することで、ソース機器30の接続を認識する。一方、オペアンプ12は、HPDポート10cとグラウンドGNDとの間に接続され、オペアンプ12を介してのHPDポート10cへの出力をオープンコレクタ出力としている。つまりIC10は、オペアンプ12に内蔵されたトランジスタのベース電圧を制御して当該トランジスタのオン・オフを切り替えることで、オープンコレクタ出力をLレベル(0V)とハイインピーダンスとで切り替えることができる。また、IC10は、オープンコレクタ出力をハイインピーダンスにすることで、HPDポート10cを入力状態(外部からの信号を入力できる状態)とする。
FIG. 2 shows a part of the internal configuration of the
図3に示すように、IC10は、ソース機器30がHDMIコネクタ21に接続される前はHPDポート10cを入力状態としている(この時点では、HPDポート10cの電位はLレベル)。IC10は、この状態でソース機器30がHDMIコネクタ21に接続されて、信号線L1,L2、HPDポート10cおよびオペアンプ11を介して上記電源電圧の入力を検知したと同時に、オープンコレクタ出力をLレベルに切り替える(HPDポート10cをLレベル出力状態とする)。その後、IC10は、シンク機器20の特性を記述したEDIDを所定のメモリからソース機器30が読み込みできるように所定の準備処理を実行し、当該読み込みが可能となったタイミングで、オープンコレクタ出力をハイインピーダンスに切り替える。すると、HPDポート10cは入力状態となり、この時点ではソース機器30がHDMIコネクタ21に接続されて上記電源電圧が入力されているため、HPDポート10cの電位はLレベルからHレベルとなる。
As shown in FIG. 3, the
このようにHPDポート10cがHレベルになると同時に、信号線L2もLレベルからHレベルとなり、その結果、HDMIコネクタ21を介してHPD信号としてのHレベル信号がソース機器30に供給される。HPD信号を受信したソース機器30は、従来と同様にEDIDをシンク機器20から読み込み、この読み込んだ情報に基づいてシンク機器20へ供給する映像信号を決定し、映像信号を供給する。EDIDは、テレビジョンであるシンク機器20が備えるモニターの特性(例えば、モニターに周波数や解像度などの特性)を記述した情報である。
In this way, simultaneously with the
シンク機器20では、HDMIコネクタを始めとして種々の外部入力端子を備えているため、ユーザは当然複数の外部入力の中で任意に入力切替を行なうことができる。その場合の一例として、図3では、外部入力がHDMIコネクタ21からHDMIコネクタ22に切り替えられ(HDMIコネクタ22にもソース機器が接続されている。)、再度HDMIコネクタ21に切り替えられたときの状態変化についても示している。なお、このように外部入力がHDMIコネクタ21からHDMIコネクタ22に切り替えられ、再びHDMIコネクタ21に切り替えられる状況において、HDMIコネクタ21には、ソース機器30が接続され続けているものとする。
Since the
外部入力が再びHDMIコネクタ21に切り替えられたことを検知した場合、当該切り替えと同時に、IC10はオープンコレクタ出力をLレベルに切り替える(HPDポート10cをLレベル出力状態とする)。その後、IC10は、シンク機器20のEDIDをソース機器30が読み込みできるように所定の準備処理を実行し、当該読み込みが可能となったタイミングでオープンコレクタ出力をハイインピーダンスに切り替える。すると、HPDポート10cは入力状態となりHPDポート10cの電位はHレベルとなり、再び、信号線L2やHDMIコネクタ21を介してHPD信号としてのHレベル信号がソース機器30に供給される。
When it is detected that the external input is switched again to the
このように本実施形態によれば、IC10では、従来別々であった信号線L1と接続して電源電圧の入力を検知するためのポートと信号線L2と接続してHPD信号をソース機器へ返すためのポートとを共通化している。通信回路が従来別々に備えていた二つのポートを一つに統合したため、通信回路のポート(ピン)数が削減され、製品のコストダウンが実現される。また、このようにポート数を削減しても、電源電圧の検知によるソース機器の接続検知とソース機器へHPD信号を返す処理が実行でき、通信回路として備えるべき機能も維持している。
As described above, according to the present embodiment, the
10…IC、10c…HPDポート、11,12…オペアンプ、20…シンク機器、21,22…HDMIコネクタ、30…ソース機器、40…HDMIケーブル、L1,L2…信号線
DESCRIPTION OF
Claims (4)
上記第一信号線と接続したポートと第二信号線と接続したポートとを共通化し、当該共通化したポートを介して上記電源電圧の入力を検知した後、当該ポートの出力状態を切り替えることにより上記第二信号線の電圧を上記ローレベルから上記ハイレベルへ切り替えることを特徴とする通信回路。 A port connected to the first signal line for inputting the power supply voltage supplied from the source device connected to the HDMI connector via the HDMI connector and the source device connected to the source device via the HDMI connector. A communication circuit having at least a port connected to a second signal line for returning a predetermined high-level signal as a hot plug detection signal, and after detecting the input of the power supply voltage, the voltage of the second signal line is determined A communication circuit that returns a hot plug detection signal to the source device by switching from the low level to the high level.
By sharing the port connected to the first signal line and the port connected to the second signal line, and detecting the input of the power supply voltage through the shared port, and then switching the output state of the port A communication circuit for switching the voltage of the second signal line from the low level to the high level.
上記共通化したポートを介して上記電源電圧の入力を検知すると同時に当該ポートの出力を上記ローレベルに切り替え、その後、シンク機器の特性を記述したEDIDをシンク機器からソース機器が読み込みが可能となったタイミングで、当該ポートの出力をハイインピーダンスに切り替えて上記電源電圧が第二信号線を介してソース機器に返るようにすることで第二信号線の電圧を上記ローレベルから上記ハイレベルへ切り替えることを特徴とする請求項1に記載の通信回路。 By making the output of the common port an open collector output, the output can be switched between high impedance and low level,
At the same time that the input of the power supply voltage is detected through the common port, the output of the port is switched to the low level, and then the EDID describing the characteristics of the sink device can be read from the sink device by the source device. At this timing, the output of the port is switched to high impedance so that the power supply voltage is returned to the source device via the second signal line, thereby switching the voltage of the second signal line from the low level to the high level. The communication circuit according to claim 1.
上記第一信号線と接続したポートと第二信号線と接続したポートとを共通化し、
上記共通化したポートに対して第一オペアンプおよび第二オペアンプを接続し、第一オペアンプを介して上記電源電圧を入力を検知可能であるともに、第二オペアンプを介しての当該ポートの出力をオープンコレクタ出力とすることで当該出力をハイインピーダンスと上記ローレベルとで切り替え可能とし、
上記共通化したポートの出力をハイインピーダンスとした状態で、ソース機器がHDMIコネクタに接続され、当該ポートおよび第一オペアンプを介して上記電源電圧の入力が検知された場合、当該検知と同時に、当該ポートの出力を上記ローレベルに切り替え、
その後、テレビジョンのモニターの特性を記述したEDIDをテレビジョンからソース機器が読み込みが可能となったタイミングで、当該ポートの出力をハイインピーダンスに切り替え、上記電源電圧が第二信号線を介してソース機器に返るようにすることで第二信号線の電圧を上記ローレベルから上記ハイレベルへ切り替えることを特徴とする通信回路。 A port connected to a first signal line for inputting a power supply voltage supplied from a source device externally connected to the HDMI connector via an HDMI cable and being input to the HDMI signal through the HDMI connector. A communication circuit including at least a port connected to a second signal line for returning a predetermined high-level signal as a hot plug detection signal to the source device via an HDMI connector. A communication circuit that returns a hot plug detection signal to a source device by switching the voltage of the two signal lines from a predetermined low level to the high level,
The port connected to the first signal line and the port connected to the second signal line are shared,
The first operational amplifier and the second operational amplifier are connected to the common port, the input of the power supply voltage can be detected via the first operational amplifier, and the output of the port via the second operational amplifier is opened. By making the collector output, the output can be switched between high impedance and the low level,
When the source device is connected to the HDMI connector with the output of the common port set to high impedance and the input of the power supply voltage is detected via the port and the first operational amplifier, simultaneously with the detection, Switch the port output to the above low level,
After that, when the source device can read the EDID describing the characteristics of the television monitor from the television, the output of the port is switched to high impedance, and the power supply voltage is sourced via the second signal line. A communication circuit, wherein the voltage of the second signal line is switched from the low level to the high level by returning to the device.
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---|---|---|---|---|
WO2014049686A1 (en) * | 2012-09-25 | 2014-04-03 | Necディスプレイソリューションズ株式会社 | Hdmi device, communication system, and hot-plug control method |
WO2014050807A1 (en) * | 2012-09-25 | 2014-04-03 | Necディスプレイソリューションズ株式会社 | Electronic device, communication system, and hot-plug control method |
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