KR20120010665A - 디스플레이-포트 커넥터 - Google Patents

디스플레이-포트 커넥터 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 디스플레이-포트 커넥터는, VESA(Video Electronics Standards Association)의 디스플레이-포트(Display-Port) 통신 규정에 따라, 호스트 장치와 디스플레이 장치를 서로 연결하는 것으로서, 호스트측 보조 연결부, 디스플레이측 보조 연결부, 및 케이블을 포함한다. 호스트측 보조 연결부와 디스플레이측 보조 연결부 각각은 양방향 변환부 및 직류 균형(balancing)용 코덱(Codec)을 포함한다. 양방향 변환부는, 일측으로부터의 차동 보조 신호들을 단일 보조 신호로 변환하고, 타측으로부터의 단일 보조 신호를 차동 보조 신호들로 변환한다. 직류 균형용 코덱(Codec)은, 일측으로부터의 단일 보조 신호에 대하여 직류 균형용 부호화를 수행하고, 타측으로부터의 부호화된 단일 보조 신호를 복호화한다.

Description

디스플레이-포트 커넥터{Display-Port connector}
본 발명은, 디스플레이-포트 커넥터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, VESA(Video Electronics Standards Association)의 디스플레이-포트(Display-Port) 통신 규정에 따라, 호스트 장치와 디스플레이 장치를 서로 연결하는 디스플레이-포트 커넥터에 관한 것이다.
도 1은 VESA의 디스플레이-포트(Display-Port) 통신 규정에 따른 통상적인 디스플레이-포트(Display-Port) 시스템을 보여준다. 도 1을 참조하여, 통상적인 디스플레이-포트(Display-Port) 시스템을 설명하면 다음과 같다.
디스플레이 장치(12) 내의 제어부(121)에는, 디스플레이 장치(12)의 구성 정보 및 제어 정보인 EDID(Extended Display Identification Data) 및 디스플레이 장치(12)의 수신-조건 정보인 DPCD(Display-Port Configuration Data)가 기록되어 있다.
호스트 장치(11) 내의 제어부(111)는, 디스플레이-포트(Display-Port) 통신 규정에 따라 디스플레이 장치(12) 내의 직렬 EEPROM에 저장되어 있는 EDID 및 DPCD를 수신한 후, 수신된 EDID 및 DPCD에 따라 주 데이터를 디스플레이 장치(12) 내의 제어부(121)에 전송한다. 여기에서, 주 데이터란 클럭 신호들이 내장된 영상 신호들을 의미한다.
이와 같은 송신 과정에서 호스트 장치(11) 내의 제어부(111)는, VESA(Video Electronics Standards Association)의 디스플레이-포트(Display-Port) 통신 규정에 따라, 디스플레이 장치(12) 내의 제어부(121)와 DPCD의 통신을 수행한다. 이 DPCD의 통신("링크 트레이닝(link training)"을 위한 통신이라 불리움)을 요약하면 다음과 같다.
첫째, 호스트 장치(11) 내의 제어부(111)는, 수신된 DPCD에 따라 호스트 장치(11)의 예정된 전송-조건 정보를 디스플레이 장치(12) 내의 제어부(121)에 전송한다.
둘째, 디스플레이 장치(12) 내의 제어부(121)는 수신된 전송-조건 정보에 따라 주 데이터를 수신한다.
셋째, 디스플레이 장치(12) 내의 제어부(121)는 주 데이터를 수신하는 과정에서 오류가 발생되면, 전송 조건이 자신에 적합하지 않다는 신호를 접속 신호(HPD)를 통하여 호스트 장치(11) 내의 제어부(111)에 전송한다. 예를 들어, 디스플레이 장치(12) 내의 제어부(121)는 논리 1과 0을 반복하는 펄스 열의 접속 신호(HPD)를 호스트 장치(11) 내의 제어부(111)에 전송한다. 참고로, 디스플레이 장치(12)가 정상적으로 동작하는 동안에, 디스플레이 장치(12) 내의 제어부(121)는 논리 1의 접속 신호(HPD : Hot Plug Detection)를 호스트 장치(11) 내의 제어부(111)에 전송한다.
넷째, 전송 조건이 자신에 적합하지 않다는 신호를 접속 신호(HPD)를 통하여 발생되면, 호스트 장치(11) 내의 제어부(111)는 호스트 장치(11)의 예정된 전송-조건 정보를 변경하고, 변경된 전송-조건 정보를 디스플레이 장치(12) 내의 제어부(121)에 전송한다.
그리고 다섯째, 상기 둘째 내지 넷째 단계들이 반복적으로 수행된다.
한편, 호스트 장치(11) 내의 디스플레이-포트(Display-Port) 인터페이스(112)는 주 데이터 송신부(112m) 및 보조 데이터 수신부(112s)를 포함한다.
주 데이터 송신부(112m)는 제어부(111)로부터의 병렬 주 데이터를 차동 보조 신호들로 변환하고, 8 라인들로 이루어진 4 쌍들의 차동 보조 신호들(L1+L1-, L2+L2-, L3+L3-, L4+L4-)로 전송한다.
보조 데이터 수신부(112s)는, 2 라인들로 이루어진 1 쌍의 차동 보조 신호들(AUX+, AUX-)을 디스플레이 장치(12)로부터 수신하고, 이를 디스플레이-포트(Display-Port) 통신 규정에 따라 병렬 입력 신호로 변환하여 제어부(111)에 입력한다. 이 통신을 위하여, 보조 데이터 수신부(112s)는, 제어부(111)로부터의 병렬 출력 신호를 디스플레이-포트(Display-Port) 통신 규정에 따라 차동 보조 신호들로 변환하여, 2 라인들로 이루어진 1 쌍의 차동 보조 신호들(AUX+, AUX-)을 디스플레이 장치(12)에 전송한다.
도 1에서 참조 부호 VD는 호스트 장치(11) 및 디스플레이 장치(12) 각각으로부터의 전원 전압을, 그리고 HPD는 디스플레이 장치(12)로부터의 접속 신호를 가리킨다. 디스플레이 장치(12)가 동작중인 경우에 접속 신호(HPD)가 논리 "1" 상태이므로, 호스트 장치(11) 내의 제어부(111)는 디스플레이 장치(22)와의 접속 여부를 판단할 수 있다.
디스플레이 장치(12) 내의 제어부(121)는, 디스플레이-포트(Display-Port) 통신 규정에 따라 기록되어 있는 EDID와 DPCD를 호스트 장치(11) 내의 제어부(111)에 전송하고, 호스트 장치(11) 내의 제어부(111)로부터의 주 데이터를 수신한다.
디스플레이 장치(12) 내의 디스플레이-포트(Display-Port) 인터페이스(122)는 주 데이터 수신부(122m) 및 보조 데이터 송신부(122s)를 포함한다.
주 데이터 수신부(122m)는 8 라인들로 이루어진 4 쌍들의 차동 보조 신호들(L1+L1-, L2+L2-, L3+L3-, L4+L4-)을 디스플레이-포트(Display-Port) 통신 규정에 따라 병렬 입력 신호로 변환하여 제어부(121)에 입력한다.
보조 데이터 송신부(122s)는, 제어부(121)로부터의 병렬 출력 신호를 디스플레이-포트(Display-Port) 통신 규정에 따라 차동 보조 신호들로 변환하여, 2 라인들로 이루어진 1 쌍의 차동 보조 신호들(AUX+, AUX-)을 호스트 장치(11)에 전송한다. 이 통신을 위하여, 보조 데이터 송신부(122s)는, 2 라인들로 이루어진 1 쌍의 차동 보조 신호들(AUX+, AUX-)을 호스트 장치(11)로부터 수신하고, 이를 디스플레이-포트(Display-Port) 통신 규정에 따라 병렬 입력 신호로 변환하여 제어부(121)에 입력한다.
이상 도 1을 참조하여 설명되었던 통상적인 디스플레이-포트(Display-Port) 시스템에 의하면, EDID(Extended Display Identification Data) 및 DPCD(Display-Port Configuration Data)가 1 쌍의 차동 보조 신호들(AUX+, AUX-)로서 장거리로 전송되거나, DPCD의 장거리 통신이 수행될 경우, 노이즈 발생 및 신호 감쇄의 문제점이 발생되고 있다.
본 발명의 목적은, EDID(Extended Display Identification Data) 및 DPCD(Display-Port Configuration Data)가 차동 보조 신호들로서 장거리로 전송되거나, DPCD의 장거리 통신이 수행될 경우에 발생되는 노이즈 및 신호 감쇄의 문제점을 광 통신에 의하여 해소할 수 있는 디스플레이-포트 커넥터를 제공하는 것이다.
본 발명의 디스플레이-포트 커넥터는, VESA(Video Electronics Standards Association)의 디스플레이-포트(Display-Port) 통신 규정에 따라, 호스트 장치와 디스플레이 장치를 서로 연결하는 것으로서, 호스트측 보조 연결부, 디스플레이측 보조 연결부, 및 케이블을 포함한다.
상기 호스트측 보조 연결부는 상기 호스트 장치의 보조(auxiliary) 신호 단자들에 접속된다. 상기 디스플레이측 보조 연결부는 상기 디스플레이 장치의 보조(auxiliary) 신호 단자들에 접속된다. 상기 케이블은 상기 호스트측 보조 연결부와 상기 디스플레이측 보조 연결부 사이를 연결한다.
상기 호스트측 보조 연결부와 상기 디스플레이측 보조 연결부 각각은 양방향 변환부 및 직류 균형(balancing)용 코덱(Codec)을 포함한다.
상기 양방향 변환부는, 일측으로부터의 차동 보조 신호들을 단일 보조 신호로 변환하고, 타측으로부터의 단일 보조 신호를 차동 보조 신호들로 변환한다.
상기 직류 균형용 코덱(Codec)은, 일측으로부터의 단일 보조 신호에 대하여 직류 균형용 부호화를 수행하고, 타측으로부터의 부호화된 단일 보조 신호를 복호화한다.
본 발명의 상기 디스플레이-포트 커넥터에 의하면, 양방향의 차동 신호들이 광 신호로써 송수신될 수 없는 난제가 상기 양방향 변환부에 의하여 해소될 수 있다. 또한, EDID(Extended Display Identification Data), DPCD(Display-Port Configuration Data), 및 DPCD의 "링크 트레이닝(link training)"을 위한 통신 데이터가 직류 불균형(DC unbalance)을 이루는데, 이로 인하여 광 신호로써 송수신될 수 없는 난제가 상기 직류 균형용 코덱(Codec)에 의하여 해소될 수 있다.
따라서, 본 발명의 상기 디스플레이-포트 커넥터에 의하면, 상기 호스트측 보조 연결부와 상기 디스플레이측 보조 연결부 사이에서 광 통신이 실현될 수 있다. 이에 따라, EDID(Extended Display Identification Data) 및 DPCD(Display-Port Configuration Data)가 차동 보조 신호들로서 장거리로 전송되거나, DPCD의 장거리 통신이 수행될 경우에 발생되는 노이즈 및 신호 감쇄의 문제점이 해소될 수 있다.
도 1은 통상적인 디스플레이-포트(Display-Port) 시스템을 보여주는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 디스플레이-포트 커넥터가 사용된 디스플레이-포트(Display-Port) 시스템을 보여주는 블록도이다.
도 3은 도 2의 디스플레이-포트 커넥터의 호스트측 보조 연결부의 내부 구성을 보여주는 블록도이다.
도 4는 도 3의 양방향 변환부의 내부 구성을 보여주는 블록도이다.
도 5는 도 2의 디스플레이-포트 커넥터의 디스플레이측 보조 연결부의 내부 구성을 보여주는 블록도이다.
도 6은 도 5의 양방향 변환부의 내부 구성을 보여주는 블록도이다.
도 7은 도 6에서 차동 보조 신호들과 단일 보조 신호들의 관계를 보여주는 파형도이다.
도 8은 본 발명의 또다른 실시예에 의한 디스플레이-포트 커넥터가 사용된 디스플레이-포트(Display-Port) 시스템을 보여주는 블록도이다.
도 9는 도 8의 디스플레이-포트 커넥터의 호스트측 주 연결부의 내부 구성을 보여주는 블록도이다.
도 10은 도 8의 디스플레이-포트 커넥터의 디스플레이측 주 연결부의 내부 구성을 보여주는 블록도이다.
하기의 설명 및 첨부된 도면은 본 발명에 따른 동작을 이해하기 위한 것이며, 본 기술 분야의 통상의 기술자가 용이하게 구현할 수 있는 부분은 생략될 수 있다.
또한 본 명세서 및 도면은 본 발명을 제한하기 위한 목적으로 제공된 것은 아니고, 본 발명의 범위는 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다. 본 명세서에서 사용된 용어들은 본 발명을 가장 적절하게 표현할 수 있도록 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 디스플레이-포트 커넥터(21 내지 23)가 사용된 디스플레이-포트(Display-Port) 시스템을 보여준다. 도 2에서 도 1과 동일한 참조 부호는 동일한 기능의 대상을 가리킨다. 즉, 디스플레이-포트(Display-Port) 시스템에 대해서는 도 1을 참조하여 설명된 바와 같으므로, 본 발명의 일 실시예에 의한 디스플레이-포트 커넥터(21 내지 23) 및 이와 관련된 사항에 대해서만 설명하기로 한다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 디스플레이-포트 커넥터(21 내지 23)는, VESA(Video Electronics Standards Association)의 디스플레이-포트(Display-Port) 통신 규정에 따라, 호스트 장치(11)와 디스플레이 장치(12)를 서로 연결하는 것으로서, 호스트측 보조 연결부(21a), 디스플레이측 보조 연결부(22a), 및 케이블(23)을 포함한다.
호스트측 보조 연결부(21a)는 호스트측 연결부(21)에 포함되고, 디스플레이측 보조 연결부(22a)는 디스플레이측 연결부(22a)에 포함된다.
호스트측 보조 연결부(21a)는 호스트 장치(11)의 보조(auxiliary) 신호 단자들에 접속된다. 디스플레이측 보조 연결부(21b)는 디스플레이 장치(12)의 보조(auxiliary) 신호 단자들에 접속된다.
케이블(23)에 있어서, 호스트측 보조 연결부(21a)로부터 디스플레이측 보조 연결부(22a)로 전송될 단일 보조 신호(Auxhml)는 본 발명에 의한 광 신호로서 광 섬유 라인들을 통하여 전송된다. 디스플레이측 보조 연결부(22a)로부터 호스트측 보조 연결부(21a)로 전송될 단일 보조 신호(Auxmhl)는 본 발명에 의한 광 신호로서 광 섬유 라인들을 통하여 전송된다.
차동 주-데이터 신호들(L1+ 내지 L4-) 및 접속 신호(HPD)는 종래의 기술처럼 전기 전송 라인들을 통하여 전송된다.
호스트측 보조 연결부(21a)와 디스플레이측 보조 연결부(22a) 각각은 양방향 변환부 및 직류 균형(balancing)용 코덱(Codec)을 포함한다.
양방향 변환부는, 일측으로부터의 차동 보조 신호들을 단일 보조 신호로 변환하고, 타측으로부터의 단일 보조 신호를 차동 보조 신호들로 변환한다.
직류 균형용 코덱(Codec)은, 일측으로부터의 단일 보조 신호에 대하여 직류 균형용 부호화를 수행하고, 타측으로부터의 부호화된 단일 보조 신호를 복호화한다. 본 실시예의 경우, 직류 균형용 부호화를 위하여 8 비트의 보조 데이터가 10 비트로 부호화되고, 10 비트로 부호화된 데이터가 8 비트의 보조 데이터로 복호화된다.
호스트측 보조 연결부(21a)와 디스플레이측 보조 연결부(22a) 각각에 대해서는 도 3 내지 7을 참조하여 상세하게 설명될 것이다.
이와 같은 본 실시예의 디스플레이-포트 커넥터(21 내지 23)에 의하면, 양방향의 차동 신호들(AUX+, AUX-)이 광 신호로써 송수신될 수 없는 난제가 상기 양방향 변환부에 의하여 해소될 수 있다. 또한, EDID(Extended Display Identification Data), DPCD(Display-Port Configuration Data), 및 DPCD의 "링크 트레이닝(link training)"을 위한 통신 데이터가 직류 불균형(DC unbalance)을 이루는데, 이로 인하여 광 신호로써 송수신될 수 없는 난제가 상기 직류 균형용 코덱(Codec)에 의하여 해소될 수 있다.
따라서, 호스트측 보조 연결부(21a)와 디스플레이측 보조 연결부(22a) 각각이 전-광 변환부 및 광-전 변환부를 포함하여, 호스트측 보조 연결부(21a)로부터 디스플레이측 보조 연결부(22a)로 전송될 부호화된 단일 보조 신호가 광 신호로써 전송되고, 디스플레이측 보조 연결부(22a)로부터 호스트측 보조 연결부(21a)로 전송될 부호화된 단일 보조 신호가 광 신호로써 전송된다.
즉, 본 실시예의 디스플레이-포트 커넥터(21 내지 23)에 의하면, 호스트측 보조 연결부(21a)와 디스플레이측 보조 연결부(22a) 사이에서 광 통신이 실현될 수 있다. 이에 따라, EDID(Extended Display Identification Data) 및 DPCD(Display-Port Configuration Data)가 차동 보조 신호들로서 장거리로 전송되거나, DPCD의 장거리 통신이 수행될 경우에 발생되는 노이즈 및 신호 감쇄의 문제점이 해소될 수 있다.
도 3은 도 2의 디스플레이-포트 커넥터(21 내지 23)의 호스트측 보조 연결부(21a)의 내부 구성을 보여준다.
도 2 및 3을 참조하면, 호스트측 보조 연결부(21a)는 양방향 변환부(31), 직류 균형용 코덱(Codec, 32), 전-광 변환부(33) 및 광-전 변환부(34)를 포함한다.
호스트측 보조 연결부(21a)에서의 양방향 변환부(31)는, 호스트 장치(11)의 보조(auxiliary) 신호 단자들로부터의 차동 보조 신호들(AUX+, AUX-)을 단일 보조 신호(Auxhm)로 변환하여 직류 균형용 코덱(Codec, 32)에 출력하고, 직류 균형용 코덱(Codec, 32)으로부터의 복호화 신호(Auxmh)를 차동 보조 신호들(AUX+, AUX-)로 변환하여 호스트 장치(11)의 보조(auxiliary) 신호 단자들에 출력한다.
호스트측 보조 연결부(21a)에서의 직류 균형용 코덱(Codec, 32)은 직류 균형용 부호화부(32c) 및 복호화부(32d)를 포함한다.
직류 균형용 부호화부(32c)는, 양방향 변환부(31)로부터의 단일 보조 신호(Auxhm)에 대하여 직류 균형용 부호화를 수행하고, 부호화된 단일 보조 신호(Auxhmc)를 전-광 변환부(33)에 출력한다.
복호화부(32d)는 광-전 변환부(34)로부터의 부호화된 단일 보조 신호(Auxmhc)를 복호화하고, 복호화된 단일 보조 신호(Auxmh)를 양방향 변환부(31)에 출력한다.
본 실시예의 경우, 직류 균형용 부호화를 위하여 8 비트의 보조 데이터가 10 비트로 부호화되고, 10 비트로 부호화된 데이터가 8 비트의 보조 데이터로 복호화된다.
호스트측 보조 연결부(21a)에서의 전-광 변환부(33)는, 직류 균형용 부호화부(32c)로부터의 부호화된 단일 보조 신호(Auxhmc)를 광 신호(Auxhml)로 변환하고, 변환된 광 신호(Auxhml)를 케이블(23) 내의 제1 광 섬유 라인을 통하여 디스플레이측 보조 연결부(122s)에 전송한다.
호스트측 보조 연결부(21a)에서의 광-전 변환부(34)는, 디스플레이측 보조 연결부(122s)로부터 케이블(23) 내의 제2 광 섬유 라인을 통하여 입력되는 광 신호(Auxmhl)를 단일 보조 신호(Auxmhc)로 변환하여 복호화부(32d)에 출력한다.
도 4는 도 3의 양방향 변환부(31)의 내부 구성을 보여준다.
도 2 내지 4를 참조하면, 호스트측 보조 연결부(21a)에서의 양방향 변환부(31)는 감산부(41) 및 차동 신호 발생부(42)를 포함한다.
감산부(41)는 호스트 장치(11)의 보조+ 신호 단자로부터의 차동 보조+ 신호(AUX+)에서 보조- 신호 단자로부터의 차동 보조- 신호(AUX-)가 감산된 결과인 단일 보조 신호(Auxhm)를 발생시킨다. 이 경우, 양방향 제어부(43)가 높은 논리의 인에이블(enable) 제어 신호를 발생시키므로, 감산부(41)의 인에이블 단자(EN)에 높은 논리의 인에이블 제어 신호가 입력되어 감산부(41)가 인에이블(enable)되고, 인버터(44)로부터 낮은 논리의 인에이블 제어 신호가 차동 신호 발생부(42)의 인에이블 단자(EN)에 입력되어 차동 신호 발생부(42)가 디스에이블(disable)된다.
차동 신호 발생부(42)는 복호화부(32d)로부터의 단일 보조 신호(Auxmh)를 차동 보조 신호들(AUX+, AUX-)로 변환하여 호스트 장치(11)의 보조 신호 단자들에 출력한다. 이 경우, 양방향 제어부(43)가 낮은 논리의 인에이블(enable) 제어 신호를 발생시키므로, 감산부(41)의 인에이블 단자(EN)에 낮은 논리의 인에이블 제어 신호가 입력되어 감산부(41)가 디스에이블(disable)되고, 인버터(44)로부터 높은 논리의 인에이블 제어 신호가 차동 신호 발생부(42)의 인에이블 단자(EN)에 입력되어 차동 신호 발생부(42)가 인에이블(enable)된다.
도 5는 도 2의 디스플레이-포트 커넥터(21 내지 23)의 디스플레이측 보조 연결부(22a)의 내부 구성을 보여준다. 도 2 및 5를 참조하면, 디스플레이측 보조 연결부(22a)는 양방향 변환부(51), 직류 균형용 코덱(Codec, 52), 전-광 변환부(53) 및 광-전 변환부(54)를 포함한다.
양방향 변환부(51)는, 디스플레이 장치(12)의 보조(auxiliary) 신호 단자들로부터의 차동 보조 신호들(AUX+, AUX-)을 단일 보조 신호(Auxmh)로 변환하여 직류 균형용 코덱(Codec, 52)에 출력하고, 직류 균형용 코덱(Codec, 52)으로부터의 복호화 신호(Auxhm)를 차동 보조 신호들(AUX+, AUX-)로 변환하여 디스플레이 장치(12)의 보조(auxiliary) 신호 단자들에 출력한다.
디스플레이측 보조 연결부(22a)에서의 직류 균형용 코덱(Codec, 52)은 직류 균형용 부호화부(52c) 및 복호화부(52d)를 포함한다.
직류 균형용 부호화부(52c)는, 양방향 변환부(51)로부터의 단일 보조 신호(Auxmh)에 대하여 직류 균형용 부호화를 수행하고, 부호화된 단일 보조 신호(Auxmhc)를 전-광 변환부(53)에 출력한다.
복호화부(52d)는, 광-전 변환부(53)로부터의 부호화된 단일 보조 신호(Auxhmc)를 복호화하고, 복호화된 단일 보조 신호(Auxhm)를 양방향 변환부(51)에 출력한다.
상기한 바와 같이, 본 실시예의 경우, 직류 균형용 부호화를 위하여 8 비트의 보조 데이터가 10 비트로 부호화되고, 10 비트로 부호화된 데이터가 8 비트의 보조 데이터로 복호화된다.
디스플레이측 보조 연결부(22a)에서의 전-광 변환부(53)는, 직류 균형용 부호화부(52c)로부터의 부호화된 단일 보조 신호(Auxmhc)를 광 신호(Auxmhl)로 변환하고, 변환된 광 신호(Auxmhl)를 케이블(23) 내의 제2 광 섬유 라인을 통하여 호스트측 보조 연결부(21a)에 전송한다.
디스플레이측 보조 연결부(22a)에서의 광-전 변환부(54)는, 호스트측 보조 연결부(21a)로부터 케이블(23) 내의 제1 광 섬유 라인을 통하여 입력되는 광 신호(Auxhml)를 단일 보조 신호(Auxhmc)로 변환하여 복호화부(52d)에 출력한다.
도 6은 도 5의 양방향 변환부(51)의 내부 구성을 보여준다.
도 2, 5 및 6을 참조하면, 디스플레이측 보조 연결부(22a)에서의 양방향 변환부(51)는 감산부(61) 및 차동 신호 발생부(62)를 포함한다.
감산부(61)는, 디스플레이 장치(12)의 보조+ 신호 단자로부터의 차동 보조+ 신호(AUX+)에서 보조- 신호 단자로부터의 차동 보조- 신호(AUX-)가 감산된 결과인 단일 보조 신호(Auxmh)를 발생시킨다. 이 경우, 양방향 제어부(63)가 높은 논리의 인에이블(enable) 제어 신호를 발생시키므로, 감산부(61)의 인에이블 단자(EN)에 높은 논리의 인에이블 제어 신호가 입력되어 감산부(61)가 인에이블(enable)되고, 인버터(64)로부터 낮은 논리의 인에이블 제어 신호가 차동 신호 발생부(62)의 인에이블 단자(EN)에 입력되어 차동 신호 발생부(62)가 디스에이블(disable)된다.
차동 신호 발생부(62)는, 복호화부(52d)로부터의 단일 보조 신호(Auxhm)를 차동 보조 신호들(AUX+, AUX-)로 변환하여 디스플레이 장치(12)의 보조 신호 단자들에 출력한다. 이 경우, 양방향 제어부(63)가 낮은 논리의 인에이블(enable) 제어 신호를 발생시키므로, 감산부(61)의 인에이블 단자(EN)에 낮은 논리의 인에이블 제어 신호가 입력되어 감산부(61)가 디스에이블(disable)되고, 인버터(64)로부터 높은 논리의 인에이블 제어 신호가 차동 신호 발생부(62)의 인에이블 단자(EN)에 입력되어 차동 신호 발생부(62)가 인에이블(enable)된다.
도 7은 도 6에서 차동 보조 신호들(AUX+, AUX-)과 단일 보조 신호들(AUXmh, AUXhm)의 관계를 보여준다. 도 7에서 (a)는 차동 보조 신호들(AUX+, AUX-)의 파형을, 그리고 (b)는 단일 보조 신호들(AUXmh, AUXhm)의 파형을 가리킨다.
도 6 및 7을 참조하면, 보조+ 신호 단자와 보조- 신호 단자에서 입력되거나 출력되는 차동 보조 신호들(AUX+, AUX-)은, 중간 정극성 전위(VCM)를 기준으로 하여 낮은 정극성 전위(VD-) 또는 정극성 전위(VD+)를 가지되, 서로 반전된다. 즉, 차동 보조 신호들(AUX+, AUX-)은 서로 일정한 전위차(VDIFF)를 가진다.
단일 보조 신호들(AUXmh, AUXhm)의 경우, 차동 보조 신호들(AUX+, AUX-)의 중간 정극성 전위(VCM)가 접지 전위인 0 V(볼트)로, 차동 보조 신호들(AUX+, AUX-)의 낮은 정극성 전위(VD-)가 부극성 전위로, 그리고 차동 보조 신호들(AUX+, AUX-)의 높은 정극성 전위(VD+)가 정극성 전위로 각각 대응된다.
이와 같이 대응된 상태에서, 차동 보조 신호들(AUX+, AUX-)의 보조 신호(AUX+)에서 보조 신호(AUX-)를 감산하면 단일 보조 신호(AUXmh)가 얻어진다. 따라서, 단일 보조 신호(AUXmh, AUXhm)의 펄스 높이(2VDIFF)는 차동 보조 신호들(AUX+, AUX-) 사이의 전위차(VDIFF)의 2 배이다.
예를 들어, t1 내지 t2 사이에서 논리 0의 신호가 얻어지며, t2 내지 t3 사이에서 논리 1의 신호가 얻어진다.
물론, 차동 신호 발생부(62)는 상기 과정들을 역으로 수행한다.
도 8은 본 발명의 또다른 실시예에 의한 디스플레이-포트 커넥터(81 내지 83)가 사용된 디스플레이-포트(Display-Port) 시스템을 보여준다. 도 8에서 도 2와 동일한 참조 부호는 동일한 기능의 대상을 가리킨다.
따라서, 이하에서는 도 2의 실시예에 대한 추가적 차이점들만을 설명하기로 한다.
도 8을 참조하면, 상기 호스트측 보조 연결부(21a)를 포함한 호스트측 연결부(81)가 호스트측 주 연결부(81b) 및 호스트측 접속신호-단자 연결부(81c)를 더 포함한다.
호스트측 주 연결부(81b)는 호스트 장치(11)의 주 신호(L1+ 내지 L4-) 단자들에 접속된다.
호스트측 접속신호-단자 연결부(81c)는 호스트 장치(11)의 접속 신호(HPD : Hot Plug Detection) 단자에 접속된다.
이와 대응하여, 상기 디스플레이측 보조 연결부(22a)를 포함한 디스플레이측 연결부(82)는 디스플레이측 주 연결부(82b) 및 디스플레이측 접속신호-단자 연결부(82c)를 더 포함한다.
디스플레이측 주 연결부(82b)는 디스플레이 장치(12)의 주 신호(L1+ 내지 L4-) 단자들에 접속된다.
디스플레이측 접속신호-단자 연결부(82c)는 디스플레이 장치(12)의 접속 신호(HPD : Hot Plug Detection) 단자에 접속된다.
여기에서, 호스트측 주 연결부(81b)로부터 디스플레이측 주 연결부(82b)에 전송될 주 데이터(L1+ 내지 L4-)가 광 신호로써 전송된다. 또한, 디스플레이측 접속신호-단자 연결부(82c)로부터 호스트측 접속신호-단자 연결부(81c)에 전송될 접속 신호(HPD)가 광 신호로써 전송된다.
여기에서, 접속 신호(HPD)는 차동 신호들이 아닌 단일 신호이다.
따라서, 디스플레이측 접속신호-단자 연결부(82c)는, 디스플레이 장치(12)의 접속신호-단자로부터의 접속 신호(HPD)를 광 신호로 변환하고, 변환된 광 신호를 광섬유 라인을 통하여 호스트측 접속신호-단자 연결부(81c)에 전송하는 전-광 변환부이다.
또한, 호스트측 접속신호-단자 연결부(81c)는, 디스플레이측 접속신호-단자 연결부(82c)로부터 광섬유 라인을 통하여 입력되는 접속 신호(HPD)를 전기 신호로 변환하는 광-전 변환부이다.
도 9는 도 8의 디스플레이-포트 커넥터(81 내지 83)의 호스트측 주 연결부(81b)의 내부 구성을 보여준다.
도 8 및 9를 참조하면, 호스트측 주 연결부(81b)는 4 개의 감산부들(901 내지 904) 및 4 개의 전-광 변환부들(911 내지 914)을 포함한다.
4 개의 감산부들(901 내지 904)은 호스트 장치(11)의 주 신호 단자들로부터의 차동 주 신호들(L1+ 내지 L4-)을 각각의 단일 주 신호(L1 내지 L4)로 변환한다.
즉, 감산부들(901 내지 904) 각각은, 호스트 장치(11)의 주+ 신호 단자로부터의 차동 주+ 신호(L1+, L2+, L3+, L4+)에서 주- 신호 단자로부터의 주- 신호(L1-, L2-, L3-, L4-)가 감산된 결과인 단일 주 신호(L1 내지 L4)를 발생시킨다.
4 개의 전-광 변환부들(911 내지 914)은, 감산부들(901 내지 904)로부터의 각각의 단일 주 신호(L1 내지 L4)를 각각의 광 신호(L1l 내지 L4l)로 변환하고, 변환된 각각의 광 신호(L1l 내지 L4l)를 각각의 광섬유 라인을 통하여 디스플레이측 주 연결부(82b)에 전송한다.
도 10은 도 8의 디스플레이-포트 커넥터(81 내지 83)의 디스플레이측 주 연결부(82b)의 내부 구성을 보여준다.
도 8 및 10을 참조하면, 디스플레이측 주 연결부(82b)는 4 개의 광-전 변환부들(1001 내지 1004) 및 4 개의 차동 신호 발생부들(1011 내지 1014)을 포함한다.
광-전 변환부들(1001 내지 1004)은 호스트측 주 연결부(81b)로부터 각각의 광섬유 라인을 통하여 입력된 각각의 광 신호(L1l 내지 L4l)를 주 데이터 신호(L1 내지 L4)로 변환한다.
차동 신호 발생부들(1011 내지 1014)은 광-전 변환부들(1001 내지 1004) 각각으로부터의 주 데이터 신호(L1 내지 L4)를 차동 주-데이터 신호(L1+ 내지 L4-)로 변환한다.
이상 설명된 바와 같이, 본 발명에 따른 디스플레이-포트 커넥터에 의하면, 양방향의 차동 신호들이 광 신호로써 송수신될 수 없는 난제가 양방향 변환부에 의하여 해소될 수 있다. 또한, EDID(Extended Display Identification Data), DPCD(Display-Port Configuration Data), 및 DPCD의 "링크 트레이닝(link training)"을 위한 통신 데이터가 직류 불균형(DC unbalance)을 이루는데, 이로 인하여 광 신호로써 송수신될 수 없는 난제가 상기 직류 균형용 코덱(Codec)에 의하여 해소될 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 디스플레이-포트 커넥터에 의하면, 호스트측 보조 연결부와 디스플레이측 보조 연결부 사이에서 광 통신이 실현될 수 있다. 이에 따라, EDID(Extended Display Identification Data) 및 DPCD(Display-Port Configuration Data)가 차동 보조 신호들로서 장거리로 전송되거나, DPCD의 장거리 통신이 수행될 경우에 발생되는 노이즈 및 신호 감쇄의 문제점이 해소될 수 있다.
이제까지 본 발명에 대하여 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 본 발명을 구현할 수 있음을 이해할 것이다. 그러므로 상기 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 특허청구범위에 의해 청구된 발명 및 청구된 발명과 균등한 발명들은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 한다.
본 발명은 차동 신호들을 사용하여 장거리 통신을 하는 모든 경우에 이용될 수 있다.
11...호스트 장치, 111, 121...제어부,
112, 122...디스플레이-포트 인터페이스, 112m...주 데이터 송신부,
112s...보조 데이터 수신부, 122m...주 데이터 수신부,
122s...보조 데이터 송신부,
21 내지 23, 81 내지 83...디스플레이-포트 커넥터,
21, 81...호스트측 연결부, 22, 82...디스플레이측 연결부,
23, 83...케이블, 21a...호스트측 보조 연결부,
22a...호스트측 보조 연결부, 31, 51...양방향 변환부,
32, 52...직류 균형용 코덱(Codec),
32c, 52c...직류 균형용 부호화부, 32d, 52d...복호화부,
33, 53, 82c, 911 내지 914...전-광 변환부,
34, 54, 81c, 1001 내지 1004...광-전 변환부,
41, 61, 901 내지 904...감산부,
42, 62, 1011 내지 1014...차동 신호 발생부,
81b...호스트측 주 연결부, 82b...호스트측 주 연결부.

Claims (19)

  1. VESA(Video Electronics Standards Association)의 디스플레이-포트(Display-Port) 통신 규정에 따라, 호스트 장치와 디스플레이 장치를 서로 연결하는 디스플레이-포트 커넥터에 있어서,
    상기 호스트 장치의 보조(auxiliary) 신호 단자들에 접속되는 호스트측 보조 연결부;
    상기 디스플레이 장치의 보조(auxiliary) 신호 단자들에 접속되는 디스플레이측 보조 연결부; 및
    상기 호스트측 보조 연결부와 상기 디스플레이측 보조 연결부 사이를 연결하는 케이블을 포함하고,
    상기 호스트측 보조 연결부와 상기 디스플레이측 보조 연결부 각각이,
    일측으로부터의 차동 보조 신호들을 단일 보조 신호로 변환하고, 타측으로부터의 단일 보조 신호를 차동 보조 신호들로 변환하는 양방향 변환부; 및
    일측으로부터의 단일 보조 신호에 대하여 직류 균형용 부호화를 수행하고, 타측으로부터의 부호화된 단일 보조 신호를 복호화하는 직류 균형용 코덱(Codec)을 포함한 디스플레이-포트 커넥터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 호스트측 보조 연결부와 상기 디스플레이측 보조 연결부 각각이 전-광 변환부 및 광-전 변환부를 포함하여,
    상기 호스트측 보조 연결부로부터 상기 디스플레이측 보조 연결부로 전송될 부호화된 단일 보조 신호가 광 신호로써 전송되고,
    상기 디스플레이측 보조 연결부로부터 상기 호스트측 보조 연결부로 전송될 부호화된 단일 보조 신호가 광 신호로써 전송되는 디스플레이-포트 커넥터.
  3. 제2항에 있어서, 양방향 변환부, 직류 균형용 코덱(Codec), 전-광 변환부 및 광-전 변환부를 포함한 상기 호스트측 보조 연결부에서,
    상기 양방향 변환부가,
    상기 호스트 장치의 보조(auxiliary) 신호 단자들로부터의 차동 보조 신호들(AUX+, AUX-)을 단일 보조 신호(Auxhm)로 변환하여 상기 직류 균형용 코덱(Codec)에 출력하고, 상기 직류 균형용 코덱(Codec)으로부터의 복호화 신호(Auxmh)를 차동 보조 신호들(AUX+, AUX-)로 변환하여 상기 호스트 장치의 보조(auxiliary) 신호 단자들에 출력하는 디스플레이-포트 커넥터.
  4. 제3항에 있어서, 상기 호스트측 보조 연결부에서의 직류 균형용 코덱(Codec)이,
    상기 양방향 변환부로부터의 단일 보조 신호(Auxhm)에 대하여 직류 균형용 부호화를 수행하고, 부호화된 단일 보조 신호(Auxhmc)를 상기 전-광 변환부에 출력하는 직류 균형용 부호화부; 및
    상기 광-전 변환부로부터의 부호화된 단일 보조 신호(Auxmhc)를 복호화하고, 복호화된 단일 보조 신호(Auxmh)를 상기 양방향 변환부에 출력하는 복호화부를 포함한 디스플레이-포트 커넥터.
  5. 제4항에 있어서, 상기 호스트측 보조 연결부에서의 전-광 변환부가,
    상기 직류 균형용 부호화부로부터의 부호화된 단일 보조 신호(Auxhmc)를 광 신호(Auxhml)로 변환하고, 변환된 광 신호(Auxhml)를 상기 케이블 내의 제1 광 섬유 라인을 통하여 상기 디스플레이측 보조 연결부에 전송하는 디스플레이-포트 커넥터.
  6. 제5항에 있어서, 상기 호스트측 보조 연결부에서의 광-전 변환부가,
    상기 디스플레이측 보조 연결부로부터 상기 케이블 내의 제2 광 섬유 라인을 통하여 입력되는 광 신호(Auxmhl)를 단일 보조 신호(Auxmhc)로 변환하여 상기 복호화부에 출력하는 디스플레이-포트 커넥터.
  7. 제6항에 있어서, 상기 호스트측 보조 연결부에서의 상기 양방향 변환부가,
    상기 호스트 장치의 보조+ 신호 단자로부터의 차동 보조+ 신호(AUX+)에서 보조- 신호 단자로부터의 차동 보조- 신호(AUX-)가 감산된 결과인 단일 보조 신호(Auxhm)를 발생시키는 감산부; 및
    상기 복호화부로부터의 단일 보조 신호(Auxmh)를 차동 보조 신호들(AUX+, AUX-)로 변환하여 상기 호스트 장치의 보조 신호 단자들에 출력하는 차동 신호 발생부를 포함한 디스플레이-포트 커넥터.
  8. 제2항에 있어서, 양방향 변환부, 직류 균형용 코덱(Codec), 전-광 변환부 및 광-전 변환부를 포함한 상기 디스플레이측 보조 연결부에서,
    상기 양방향 변환부가,
    상기 디스플레이 장치의 보조(auxiliary) 신호 단자들로부터의 차동 보조 신호들(AUX+, AUX-)을 단일 보조 신호(Auxmh)로 변환하여 상기 직류 균형용 코덱(Codec)에 출력하고, 상기 직류 균형용 코덱(Codec)으로부터의 복호화 신호(Auxhm)를 차동 보조 신호들(AUX+, AUX-)로 변환하여 상기 디스플레이 장치의 보조(auxiliary) 신호 단자들에 출력하는 디스플레이-포트 커넥터.
  9. 제8항에 있어서, 상기 디스플레이측 보조 연결부에서의 직류 균형용 코덱(Codec)이,
    상기 양방향 변환부로부터의 단일 보조 신호(Auxmh)에 대하여 직류 균형용 부호화를 수행하고, 부호화된 단일 보조 신호(Auxmhc)를 상기 전-광 변환부에 출력하는 직류 균형용 부호화부; 및
    상기 광-전 변환부로부터의 부호화된 단일 보조 신호(Auxhmc)를 복호화하고, 복호화된 단일 보조 신호(Auxhm)를 상기 양방향 변환부에 출력하는 복호화부를 포함한 디스플레이-포트 커넥터.
  10. 제9항에 있어서, 상기 디스플레이측 보조 연결부에서의 전-광 변환부가,
    상기 직류 균형용 부호화부로부터의 부호화된 단일 보조 신호(Auxmhc)를 광 신호(Auxmhl)로 변환하고, 변환된 광 신호(Auxmhl)를 상기 케이블 내의 제2 광 섬유 라인을 통하여 상기 호스트측 보조 연결부에 전송하는 디스플레이-포트 커넥터.
  11. 제10항에 있어서, 상기 디스플레이측 보조 연결부에서의 광-전 변환부가,
    상기 호스트측 보조 연결부로부터 상기 케이블 내의 제1 광 섬유 라인을 통하여 입력되는 광 신호(Auxhml)를 단일 보조 신호(Auxhmc)로 변환하여 상기 복호화부에 출력하는 디스플레이-포트 커넥터.
  12. 제11항에 있어서, 상기 디스플레이측 보조 연결부에서의 상기 양방향 변환부가,
    상기 디스플레이 장치의 보조+ 신호 단자로부터의 차동 보조+ 신호(AUX+)에서 보조- 신호 단자로부터의 차동 보조- 신호(AUX-)가 감산된 결과인 단일 보조 신호(Auxmh)를 발생시키는 감산부; 및
    상기 복호화부로부터의 단일 보조 신호(Auxhm)를 차동 보조 신호들(AUX+, AUX-)로 변환하여 상기 디스플레이 장치의 보조 신호 단자들에 출력하는 차동 신호 발생부를 포함한 디스플레이-포트 커넥터.
  13. 제2항에 있어서, 상기 호스트측 보조 연결부를 포함한 호스트측 연결부가,
    상기 호스트 장치의 주 신호 단자들에 접속되는 호스트측 주 연결부, 및
    상기 호스트 장치의 접속 신호(HPD : Hot Plug Detection) 단자에 접속되는 호스트측 접속신호-단자 연결부를 더 포함한 디스플레이-포트 커넥터.
  14. 제13항에 있어서, 상기 디스플레이측 보조 연결부를 포함한 디스플레이측 연결부가,
    상기 디스플레이 장치의 주 신호 단자들에 접속되는 디스플레이측 주 연결부, 및
    상기 디스플레이 장치의 접속 신호(HPD : Hot Plug Detection) 단자에 접속되는 디스플레이측 접속신호-단자 연결부를 더 포함한 디스플레이-포트 커넥터.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 호스트측 주 연결부로부터 상기 디스플레이측 주 연결부에 전송될 주 데이터가 광 신호로써 전송되고,
    상기 디스플레이측 접속신호-단자 연결부로부터 상기 호스트측 접속신호-단자 연결부에 전송될 접속 신호(HPD)가 광 신호로써 전송되는 디스플레이-포트 커넥터.
  16. 제15항에 있어서, 상기 호스트측 주 연결부가,
    상기 호스트 장치의 주 신호 단자들로부터의 차동 주 신호들(L1+ 내지 L4-)을 각각의 단일 주 신호(L1 내지 L4)로 변환하는 복수의 감산부들; 및
    상기 복수의 감산부들로부터의 각각의 단일 주 신호(L1 내지 L4)를 각각의 광 신호(L1l 내지 L4l)로 변환하고, 변환된 각각의 광 신호(L1l 내지 L4l)를 각각의 광섬유 라인을 통하여 상기 디스플레이측 주 연결부에 전송하는 복수의 전-광 변환부들을 포함한 디스플레이-포트 커넥터.
  17. 제15항에 있어서, 상기 호스트측 접속신호-단자 연결부가,
    상기 디스플레이측 접속신호-단자 연결부로부터 광섬유 라인을 통하여 입력되는 접속 신호(HPD)를 전기 신호로 변환하는 광-전 변환부인 디스플레이-포트 커넥터.
  18. 제17항에 있어서, 상기 디스플레이측 주 연결부가,
    상기 호스트측 주 연결부로부터 각각의 광섬유 라인을 통하여 입력된 각각의 광 신호(L1l 내지 L4l)를 주 데이터 신호(L1 내지 L4)로 변환하는 복수의 광-전 변환부들; 및
    상기 복수의 광-전 변환부들 각각으로부터의 주 데이터 신호(L1l 내지 L4l)를 차동 주-데이터 신호(L1+ 내지 L4-)로 변환하는 복수의 차동 신호 발생부들을 포함한 디스플레이-포트 커넥터.
  19. 제18항에 있어서, 상기 디스플레이측 접속신호-단자 연결부가,
    상기 디스플레이 장치의 접속신호-단자로부터의 접속 신호(HPD)를 광 신호로 변환하고, 변환된 광 신호를 광섬유 라인을 통하여 상기 호스트측 접속신호-단자 연결부에 전송하는 전-광 변환부인 디스플레이-포트 커넥터.
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