TW201229881A - Display system and associated control method - Google Patents

Description

201229881 I vv /^γ/λι^ΙΥ -} 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係為一種顯示器系統及其控制方法，尤指一種 當顯示器所採用之顯示埠介面（DisplayPort Interface)與主 機端所採用之顯示埠介面規格不同時，可偵測出與主機端 藉由顯示埠介面之熱插拔顯示器系統。 【先前技術】 早期的顯示器接收類比VGA(Video Graphic Array)規 φ 格信號進而顯示畫面。而此VGA規格信號是經由D-SUB 視訊埠來傳遞。 隨著數位式影像資料的日漸普及，用以傳輸數位式資 料的視訊介面也不斷地被推出。在1999年所提出之數位 視訊DVI(Digital Visual Interface)介面，其主要是應用於資 訊產業（IT)上，用以取代習用應用於類比VGA規格信號。 此外，在2002年所提出之數位視訊HDMI(High Definition Multimedia Interface)介面，其主要是應用於消費電子產業 φ 上，用以取代習用應用於消費電子產業上之類比式AV端 子、S端子等。

為了讓同一顯示器能接收不同規格之類比式或數位 式影像資料’ 一般在單一的顯示器上皆配置有不同的視 訊介面。請參閱第一圖，其係為一配置有多種視訊介面 之一顯示器系統方塊示意圖。顯示器系統10主要包含一 顯示控制器（display controller)101、一 D-SUB 引擎 (engine)103、一 DVI 引擎 1〇5、一 HDMI 引擎 107、一 D-SUB 視訊谭化〇叫109、一〇乂1視訊埠111以及一11〇]^1視訊埠 201229881

TW7272PAMY 113 〇 首先’-旦使用者欲使用此顯示器系統！ 機端(Host，未示出）所輸出之類比式影像資料:主 式影像資料透過主機端之D_SUB^比 用者可將D-SUB介面之連接器（未示出）分別至主= 之孓觀視訊埠與顯示器系統10之d_sub n機^ 則主機端所送出之類以VGA信號則可傳送至〇阜〇9， 擎103’並産生影像信號至顯示控制器1〇1用以顯示弓ί 同理’-旦使用者欲使用此顯示器系統播放 所輸出之數位式影像資料，且此數位絲機端 機端之ma視訊蟑所輸出時，則使用者可將—d4„ 之連接器(未示分別連接至主機端之。 :1面 器系統H)之⑽視訊埠lu，則主機端所 影像資料可傳送至D則擎.並産生影像信號式 控制器ΗΠ用以顯示影像。同理，一旦使用者欲使用 不器系統1G播放-主機端所輸出之數位式影像資··' 影像資料透過主機端之HDMI視訊蟑所輸出時且 則使用者可將HDMI介面之連接器分別連接至夺 Η刪視訊蟫與顯示器系、统i 〇之HDm視訊戈阜⑴ 機端所送出之數位式影像資料可傳送至hdmi 、 並産生影像錢至顯示㈣器1Q1用簡示影像。’

隨著視訊介面愈來❹，顯示器也必須配置 多具有不同規格之視訊介面，不僅造成成本上㈣加;; 同時亦造成使用者使用上的困擾。 S 201229881 I v，/厶/厶麗 Y ,t 為了解決上述問題，2005 年 VESA(Video Electronics Standards Association)推出可同時應用於資訊產業（IT)/消 費電子產業（CE)之一新視訊介面，即DisplayPort(DP，顯 示埠），用以取代DVI介面與HDMI介面。與其它視訊介 面最大的不同是，DisplayPort是一個開放的、免版稅的 標準，因此所有公司都可免費加入VESA和參與 DisplayPort介面標準的修改和制訂。 請參閱第二圖，其係為在DisplayPort介面中，主機 鲁端與顯示器間信號通道(channel)示意圖。主機端2〇與顯 示器23皆支援DisplayPort介面，因此數位式影像資料可 傳送至顯不璋235，並經由顯不器23内的顯示痒弓丨擎（未 繪示）産生影像信號於顯不器23上顯示影像。 在DisplayPort規格中，信號通道主要包含有主連線 (Main Link)與輔助通道(Auxiliary Channel)。主連線負責 影像資料的傳輸’屬於面速的單向輸出。主連線是由j组 φ 的線道(Lane)構成的’每組線道都由成對（即兩條）的線路 所構成，每組線道的頻寬可達2.7Gbps，4組合+十達到 10.8Gbps。輔助通道中有一辅助信號對(pair)，負責影像資 料之外的信息，比如狀態信息、操控命令、音頻^，屬 低速的雙向通信，可以用來作為主連線在開始傳送影像 資料前，主機端21與顯示器23間的j通 (communication)。主連線與辅助通道内之信號皆爲差八 (differential)信號。再者’在 DisplayPort 規格中，另: 偵測信號端用以輸出偵測信號（SDM)。此偵測信號 ^ 201229881 1 w /ζ/^^λΜΥ , i、 f 在1.0版本的DisplayPort規格中主要被用於偵測主機端21 與顯示器23間的熱插拔(hot-plug detection；)。 在1.0版本的DisplayPort介面中，顯示器23首先藉 由偵測偵測信號（SDM)之準位，得知顯示器23是否熱插 (hot-plug)於主機端21。若偵測出顯示器23是熱插 (hot-plug)於主機端21，則主機端21會先藉由輔助通道 (Auxiliary Channel)中的輔助信號對送出溝通信號 (communication signal)至顯示器23來作為主機端21與顯 示器23間的聯繫。在主機端21與顯示器23間之溝通建 立後’主機端21即可經由主連線傳送影像資料至顯示器 23 ° 然而’如前所述’ DisplayPort介面是一個開放的免 費標準，可讓所有公司免費加入VESA和參與DisplayPort 標準的修改和制訂，因此造成了不同版本之DisplayPort 規格對偵測信號（SDM)定義的不同。偵測信號（SDM)在 1.0版本的DisplayPort規格中主要被用於偵測主機端與顯 示器間的熱插拔(hot-plug detection)，而在1.1或l.la版本 的DisplayPort規格中，偵測信號(Sdm)卻被用於其它的功 能。因此，一旦主機端所使用的DisplayPort介面的規格 (例如1.0版本）與顯示器所使用的DisplayPort介面的規格 (例如1.1或l.la版本）不同，會導致顯示器無法藉由偵測 L號(SDM)得知顯示器是否熱插拔於主機端。 【發明内容】 本案提出一種顯示器系統，可連接至一主機，包含： 201229881 顯示埠，該顯示埠具有一主連線 辅 一顯示控制器 ,,丨、，干穴匁—土逆綠、一 助通道與-偵測信號端；一顯示淳 該辅助通道與該伯測信號端連接至該顯示埠，用以^一 至該顯示控制器;™，經由二 ^接爲顯示埠，用則貞測該伽通道中—辅助信號 |疋否出現-溝通信號’以輸出—指示信號至該顯 擎。 τ 本案提出-種顯示器系統的控制方法，該顯示器系 統具有一第一顯示痒連接至一主機的-第二顯示埠，包含 "^歹J V驟.由5亥第—顯示埠的—辅助通道中獲得一 6號對的—信號差值；當該信號差值遞增且大於-第一數 f產生-第一準位的一指示信號；以及當該信號差值 f減且小於—第二數值時’產生-第二準位的該指示信 m第一數值大於該第二數值’且該指示信號為 μ第一準位時，該辅助信號對係輸出一溝通信號。 為了對本發明之上述及其他方面有更佳的瞭解，下文 特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下： 【實施方式】 心為解決顯示器所採用之Displayport版本與主機端所 才木用之DisplayP0rt版本間的不同，而造成顯示器無法藉由 ，測信號（SDM)得知顯*器是否熱插（hot-plug)於主機 端’本發明之顯示器系統，利用輔助通道所輸出之溝通信 號，作為判斷顯示器是否熱插於主機端之依據。 ° 請參閲第三圖，其係為本發明中之顯示器系統％之 方塊示意圖。本發明中之顯示器系統30包含有顯示控制 201229881 l w /z/z^aMY r ? 器307、一顯示埠引擎301、一顯示埠303與一偵測電路 305。主機端32包含有一顯示埠321。輔助信號對為一差 分信號，包括一正辅助信號端（AUX+)與一負輔助信號端 (AUX-)。主機端32所送出之輔助信號對經由顯示埠303 連接至該偵測電路305之輸入端（IN)。再者，偵測電路305 之一輸出端（OUT)連接至顯示埠引擎301，用以輸出一指 示信號。 首先，當顯示器系統30未與主機端32連接時，顯示 埠埠303無法由輔助通道接收到溝通信號。此時，輔助信 號對上為雜訊。當顯示器系統30連接於主機端32後，在 主機端32經由主連線傳送影像資料前，主機端32會先經 由該正輔助信號端（AUX+)與該負輔助信號端（AUX-)送出 有溝通信號至顯示埠303來作為主機端32與顯示器系統 30間的溝通。此溝通信號由偵測電路305監測，於輸出端 (OUT)輸出具第一準位之指示信號至顯示埠引擎301。 於此實施例中，顯示器系統30利用主機端32由輔助 通道送出之溝通信號得知顯示器系統30是否熱插於主機 端32。當顯示器系統30連接於主機端32時，主機端32 即開始送出溝通信號至顯示埠303,作為主機端32與顯示 器系統30間之溝通。當偵測電路305之輸入端（IN)由輔助 信號對上接收到溝通信號後，偵測電路305之輸出端（OUT) 即可輸出具第一準位之指示信號，據此，顯示器系統30 可得知顯示器系統30已熱插（hot-plug)於主機端32。 指示信號可以施用為一致能信號，用以致能顯示埠引 擎301，利用指示信號來啟動顯示埠引擎301，使得顯示

201229881 -rtXl^lY 埠引擎301可於未技 Λ ^ 、ό此 得收到任何信號時處於關閉狀態’以避 免電旎之浪費，並这屮& ^ m 運成郎能的效果。當顯示器系統30連 接於主機端32時，± 治。主機端32即開始送出溝通信號至顯示 , 〜、主機端32與顯示器系統30間之溝通。當偵 測電路3〇5之輪入端聊接收到溝通信號後，偵測電路3〇5 之輸出端(OUT)即可輸出具第一準位之指示信號，進而啟 動顯示埠引擎301。 於另具體實施例中，顯示控制器307會不斷藉由掃 :(scan)顯不器系統中之所有顯示引擎來得知顯示器系統 連接於主機端Q舉例來說’顯示控制器會先掃猫 ，藉以得知顯示器系統是否經由D-sub介面連接於主 機缟若得知顯示器系統並未經由D-sub介面連接於主機 端，，顯示控制器會接著_ DVI引擎，藉以得知顯示器 j統疋否經由DVI介面連接於主機端，並以此類推。顯示 =統30可藉由顯示控制器3〇7掃瞄偵測電路川5之輸 出端(〇UT)所輸出之指示信號’得知顯示器系統30是否經 不埠303連接於主機端32。亦即，若顯示控制器307 夺二^ ^曰示信號為第一準位，則顯示控制器307即可得知 ，不器系統30經由顯示埠3〇3連接於主機端32 ;反之， 制^不控制器3〇7掃瞒出指示信號為第二準位，則顯示控 於主307即可得知顯示器系統30未經由顯示槔303連接 可it 32，而依序掃猫其他之引¥ ’顯示控制器307即 機端32传知顯示器系統3〇是否經由顯示埠3〇3連接於主 >“、、第四圖A，其所繪示為本發明偵測電路的轉換 201229881 1W/2/2PAMY ^ t 函數(transfer function)示意圖。VI為正輔助信號端（AUX+) 與負輔助信號端（AUX-)之間的電壓差的絕對值’亦即： VI = \{AUX+)-(<AUX-)\ 轉換函數具有磁滯(hysteresis)的特性，而磁滯的寬度 (VOS)較佳地介於20mV與140mV之間。或者，磁滯的寬 度（VOS)可以適當地改變，亦即，140mV以及20mV可依 照實際的電路應用來調整。 由第四圖A可知，當VI大於140mV時，偵測電路 305的輸出端（OUT)產生高準位（3.3V)，並且必須等到VI 小於20mV時，偵測電路305的輸出端（OUT)才會產生低 準位（0V)。並且，VI必須再次大於l4〇mV時，偵測電路 305的輸出端（OUT)才會再次產生高準位（3.3V)。 請參照第四圖B，其所繪示為正輔助信號端(Αυχ+) 與負辅助信號端（AUX〇的信號變化與偵測電路的輸出信 號(OUT)之間的關係。偵測電路305的輸入端（IN)接收正 輔助信號端（AUX+)與負輔助信號端（Αυχ_)，並且可以得 知正輔助信號端（AUX+)與負辅助信號端（Αυχ_)之間的差 異(VI)。 於時間點tl之前，VI小於20mV，因此偵測電路305 的輸出端（OUT)為低準位（〇v)，而正辅助信號端（Αυχ+)與 負輔助仏號端（AUX-)上信號變化可視為雜訊。於時間點u 時’ VI大於140mV ’ iUM貞測電路3〇5的輸出端（〇υτ) 為高準位(3.3V)，此時正輔助信號端(Αυχ+)與負輔助信號 端(AUX-)上信號變化可判斷為溝通信號。 ) 第四圖Β中，於時間點t2時，VI小於2〇mV，因此 201229881 1 VT / Ζ. 1^.1 y~Vl^IY 、 偵測電路305的輸出端（OUT)為低準位（ον)。於時間點t3 時，VI大於140mV，因此偵測電路305的輸出端（OUT) 為高準位（3.3V)。 請參閱第五圖A，其係為根據本發明具體實施例之顯 示器系統30之偵測電路305之電路示意圖。為達成偵測 電路305在接收溝通信號後，偵測電路305之輸出端（OUT) 即輸出具第一準位（高準位）之指示信號。偵測電路305包 含第一遲滯比較器315、第二遲滯比較器317與XOR(互斥 φ 或）閘319。第一遲滯比較器315之正輸入端（+)連接顯示埠 303之正輔助信號端（AUX+)，第一遲滯比較器315之負輸 入端㈠連接顯示埠303之負輔助信號端（AUX-)，第二遲滯 比較器317之正輸入端（+)連接顯示埠303之負辅助信號端 (AUX-)，第二遲滯比較器317之負輸入端（-)連接顯示埠 303之正輔助信號端（AUX+)。第一遲滯比較器315之輸出 端與第二遲滯比較器317之輸出端分別連接至XOR閘319 之第一輸入端與第二輸入端。XOR閘319之輸出端即為偵 • 測電路305之輸出端（OUT)。 偵測電路305採用第一遲滯比較器315與第二遲滞比 較器317，其可避免輔助信號對上的雜訊所造成的誤判。 請參閱第五圖B，其係為偵測電路305内信號之真值表， 唯有在第一遲滯比較器315之輸出端（OUTH)與第二遲滯 比較器317之輸出端（OUTL)所輸出之信號具不同準位 時，偵測電路305之輸出端（OUT)才輸出具第一準位（例如 高準位）之指示信號，使得在偵測電路305接收到溝通信號 後，XOR閘319才會輸出具第一準位之指示信號。 201229881 TW7272PAMY / t 綜上所述，當主機端32所採用之顯示埠與顯示器系 統30所採用之顯示埠的版本不同，而導致顯示器系統30 無法藉由偵測信號（SDM)來得知顯示器系統30是否熱插 於主機端32時，本發明之顯示器系統30可藉由偵測電路 305所接收之溝通信號有判定顯示器系統30是否熱插於主 機端32。偵測電路305所輸出之指示信號可用於啟動顯示 埠引擎301之用。偵測電路305所輸出之指示信號亦可用 於顯示控制器307快速掃瞄顯示器系統30是否經由 DisplayPort介面連接於主機端32之用。 籲 综上所述，雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然 其並非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常 知識者，在不脫離本發明之精神和範圍内，當可作各種之 更動與潤飾。因此，本發明之保護範圍當視後附之申請專 利範圍所界定者為準。 【圖式簡單說明】 第一圖為配置有多種視訊介面之習用顯示器系統方 塊示意圖。 鲁 第二圖為在DisplayPort介面中，主機端與顯示器間 信號通道示意圖。 第三圖為根據本發明具體實施例之顯示器系統之方 塊示意圖。 第四圖A所繪示為本發明偵測電路的轉換函數示意 圖。 第四圖B所繪示為正、負輔助信號端的信號變化與偵 測電路的輸出信號間的關係。 12 201229881 1 w /z /zr/\iyIY 、 第五圖A為根據本發明具體實施例之顯示器系統内 之偵測電路之電路示意圖。 第五圖B為應用於本發明之偵測電路内之信號之真值表。 【主要元件符號說明】 10、30 :顯示器系統 101 :顯示控制器 103 : D-sub 引擎 φ 105 : DVI 引擎 107 : HDMI 引擎 109 : D-sub視訊埠 111 : DVI視訊埠 113 : HDMI視訊埠 21、32 :主機端 φ 23 :顯示器 235、303、321 :顯示埠 301 :顯示埠引擎 305 :偵測電路 315 :第一遲滯比較器 317 :第二遲滯比較器 319 : XOR 閘 13

Claims (1)

1. 201229881 i w /2 /^ΡΑΜΥ 七、申請專利範圍·· 包含： 種顯示器系統，可連接至一主機 顯示控制器； 偵測，_嘛有—W、—伽通道與一 信號該輔助通道與該偵測 制器；以及阜’用以輸出一影像信號至該顯示控 偵測:=’，=助通道連接至該顯示崞，用以 號，以輪出-指二;=號對上是否出現—溝通信 ?曰不k唬至該顯示埠引擎 其中 其中 其中 藉由 兮輔第1項所述之顯示器系統 助W對輸出的該溝通信號係為—差分信號。 琴顧申清專利範圍第1項所述之顯示器系統 …，不斤达出之該溝通信號係來自該主機。 4.如申請專利範圍帛 於該辅助通道中—&之顯不器糸統 官告該指亍〜 對上出現該溝通信號時 一0亥扣不“旒以開啟該顯示埠引擎。 W=干rW-相㈣第丨項所述之顯示11系統，其11 私示該顯示控制器是否與魅機連接完成。 6.如申請專利範圍第 該债測電路包括： 偶^4統，其中 第一 滞比較器’該第-遲滞比㈣之正輸入端連 201229881 1 w i I λ,ι r\iv!Y 遲滯比較器之負輸入 接該輔助信號對的第一#，該第一 端連接該輔助信號對的第二端； ㈣遲滞比㈣’該第二遲滞比較器之正輸入端連 逮對的第二端，該第二遲滯比較器之負輸入 糕連接该輔助信號對的第一端；以及 :互斥或閘，連接至該第一遲滯比較器與該第二遲滯 比較器的輸出端，該互斥或閘之輸出端產生該指示信號。 鲁_ 7.如申請專利範圍第6項所述之顯示器系統，其中 該第一遲滯比較器與該第二遲滯比較器具有一磁滞寬 度’該磁滞寬度等於一第一數值減一第二數值，且該第— 數值大於該第二數值。 8. 如申請專利範圍第7項所述之顯示器系統，其中 該辅助信號對具有一信號差值，當該信號差值遞減且小於 該第二數值時，產生一第二準位的該指示信號以及當 該，號差值遞增且大於該第一數值時’產生一第一準位二 鲁該指示信號用以通知該顯科引擎關助信號對係輪出 該溝通信號。 9. 一種顯示器系統的控制方法，該顯示器系統具有 一第一顯示埠連接至一主機的一第二顯示埠，包含下列步 驟· 由該第一顯示埠的一輔助通道中獲得一輔助信號對 的一信號差值； 當該信號差值遞增且大於一第一數值時，產生—第一 準位的一指示信號；以及 15 201229881 J W /2 /2KAMY 準位值遞減且小於—第二數值時，產生:第二 準位的該指示信號； |王 其中，該第-數值大於該第二數值 為該第一準位睥，抑矣兮鮭A 且虽該才曰不仏號 代表該輔助信號對係輪出一溝通信號。 10.如申請專利範園第9項所诚 ^ 方法，其中該辅斤达 不器糸統的控制 信號。的該溝通信號係為-差分 方二=專利範圍第9項所述之顯示器系統的控制 主機。 科所送出之該溝通信號係來自該 方》請專利範圍第9項所述之顯示器系統的控制 示器系統包括一顯示控制器以及-顯示 ^引擎接收該指示信號，當該指示信號為該第一準位 二丄該顯示料擎接收該溝通錢，並且將該第—顯示痒 主連線上的k號轉換為一影像信號至該顯示控制器。 13.如申請專利範圍第12項所述之顯示器系統的控 方法，其中s亥指示信號指示該顯示控制器是否盥 機連接完成。 〃 ° 14. 一種顯不器系統的控制方法，該顯示器系統具 有一顯示埠，包含下列步驟·· 偵測該顯示埠的一輔助通道中一辅助信號對以產生 一指示信號；以及 選擇性地啟動該顯示埠，以回應於該指示信號。 201229881 1 w /z/zr/\j(vlY 圍第12項所述之顯示器系統的控 驟係遲滯比較該補助信號對以產 16. 如申睛專利範固第d 制方法，其中該_步 ^^項所述之顯示ϋ系統的控 值之絕對值超過一第一箱」、虽該辅助信號對之一信號差 n 讀時，宣告該指示信號。 17. 如申請專利範圍第

   15.如申請專利範 制方法，其中該偵測步 生該指示信號。 制方法，其中該偵測步驟 項所述之顯示器系統的控 值之絕對值低於一第二預」、田該辅助信號對之一信號差 弋值時，解宣告該指示信號。