TWI416502B - 偵測電腦裝置中視訊連接器之熱插入之方法及系統 - Google Patents

Description

偵測電腦裝置中視訊連接器之熱插入之方法及系統

本發明係關於可偵測電視機連接的圖形系統，尤其係關於運用接頭的接地接腳來偵測電視機的連接/中斷連接之圖形系統。

除非在此處另有說明，在此段落中所描述的內容並非為此申請案之申請專利範圍的先前技術，且在此段落中所包含之內容並非承認其為先前技術。

目前市面上的電腦系統具有一或多個視訊接頭來與TV顯示器耦合，若TV顯示器插入視訊接頭而電腦系統關閉，則該電腦系統在開啟之後將自動偵測到TV顯示器的存在。在另一方面，若TV顯示器插入視訊接頭時電腦系統已開啟，則通常需要重新啟動電腦系統來偵測到TV顯示器的存在，這樣既麻煩又浪費時間。在一種克服上述不便的方式中，透過電腦系統內提供的某些隨插即用韌體可進行TV顯示器熱插入的偵測。不過，此方式需要額外軟體設計以及事先安裝這些隨插即用的韌體。

業界內所需的是一種可瞬間偵測視訊接頭熱插入，並且至少解決以上提出的問題之方法及系統。

本申請案描述利用偵測視訊接頭一個接地接腳的電位狀態變化，來偵測電腦裝置內視訊接頭的熱插入之方法及系統。尤其是，本發明的一個具體實施例提出一種電腦裝置，其包含一個視訊接頭、一個處理單元以及一個耦合於該處理單元與該視訊接頭接地接腳之間的熱插入偵測電路，其中該熱插入偵測 電路配置成根據該接地接腳電壓電位的變化來偵測該視訊接頭的熱插入。

在另一具體實施例內，揭示一種在電腦裝置內提供的視訊接頭熱插入偵測方法。該方法包含將該視訊接頭的一接地接腳耦合至一熱插入偵測電路，以及根據該接地接腳的電位狀態內之變化來偵測該視訊接頭的熱插入。

此處所揭示的本發明至少一項優點為電腦裝置偵測視訊接頭熱插入，而不需要電腦重新開機或軟體偵測或任何接頭修改。

本申請案描述可利用偵測視訊接頭一個接地接腳的電位狀態變化，來瞬間偵測電腦裝置內視訊接頭的熱插入之方法及系統。此處所描述本發明的特色為可用於多種視訊接頭，像是S－Video以及高傳真電視(HDTV)(色差)接頭。更一般地是，本發明適用於偵測具有超過兩接地接腳的任何視訊接頭之熱插入。

第一A圖為根據本發明一個具體實施例，說明配置來實施本發明一或多態樣的電腦裝置100之示意圖。電腦裝置100包含一個耦合至視訊接頭104的圖形處理系統102，該接頭係可接受電視機108上提供的對應視訊接頭106之連接。圖形處理系統102包含一個圖形處理單元(GPU,“Graphics Processing Unit”)112，以及耦合在GPU 112與視訊接頭104之間的熱插入偵測電路114。合適的視訊接頭104的範例可包含但不受限於S－Vide接頭、HDTV接頭，只要是具有至少兩接地接腳的接頭都可為本發明所含括。為了說明，假設視訊接頭104為具有四個接腳的S－Video接頭，即是兩個訊號接腳(亮度(Y)和彩度(C))116以及兩個接地接腳118。熱插入偵測電路114運用兩個接地接腳118中之一者來偵測視訊接頭106的熱插入。

第一B圖為根據本發明一個具體實施例，說明配置來實施本發明一或多態樣的電腦裝置150之另一示意圖。電腦裝置150包含一個耦合至視訊接頭154的圖形處理系統152，該接頭係為可接受電視機158上提供的對應視訊接頭156之連接。圖形處理系統152包含一個圖形處理單元(GPU)162，以及耦合在GPU 162與視訊接頭154之間的熱插入偵測電路164。視訊接頭152和154為HDTV接頭，每個接頭都具有三個訊號接腳(Y、Pb和Pr)166、168、170、176、178和180以及對應的三個接地接腳。

第二A圖為根據本發明一個具體實施例，配置來偵測電腦裝置內所提供視訊接頭的熱插入之熱插入偵測電路200之示意圖。熱插入偵測電路200包含一個第一電路部分202以及一個第二電路部分204。第一電路部分202包含耦合至視訊接頭104的一個接地接腳118的感應節點206，以及耦合至GPU 112的回應節點208。第一電路部分202配置成透過感應節點206傳遞一參考電壓電位至耦合的接地接腳118，並且偵測感應節點206的電位狀態變化，來回應在熱插入後，電視機的熱插入或未插入的發生。感應節點206上的電位狀態會轉化成回應節點208上對應的電訊號，代表視訊接頭104的熱插入狀態，即是發生電視機熱插入或熱插入之後拔出。

如所示，第一電路部分202包含一個電壓區分器212、一個金屬氧化物半導體場效電晶體(MOSFET,“Metal－oxide－semiconductor Field Effect Transistor”)214以及一個反向器216。電壓區分器212耦合至供應電壓V1並且包含有電阻元件，來傳遞預定參考電位至感應節點206。MOSFET 214操作成耦合在一接地與感應節點206之間的開關，來在MOSFET 214啟動時選擇性提供一接地路徑給接地接腳118。已耦合至第二供應電壓V2的反向器216則具有一個輸入耦合至感應節點206以及一個輸出耦合至回應節點208。為了回應 電視機的連接與中斷連接，反向器216藉此將感應節點206上的電壓變化轉化成回應節點208上的對應電訊號，來表示視訊接頭104的相關熱插入狀態。

第二電路部分204耦合在MOSFET 214與回應節點208之間。第二電路部分204包含一個震盪器220，其係透過電晶體222將定期重設脈衝應用至MOSFET 214的閘極，如此定期關閉MOSFET 214。緩衝器224耦合在MOSFET 214的閘極與回應節點208之間，如此將回應節點208隔離在震盪器220所應用定期重設脈衝所產生的感應效果之外。

在操作當中，當未熱插入電視機時，感應節點206設定為透過電壓區分器212應用的參考電壓電位。在一個具體實施例內，應用至感應節點206的電壓電位大約是1伏特。因此，透過反向器216，回應節點208設定成對應的低電壓，指出視訊接頭104未插入的狀態。

當電視機熱插入視訊接頭104，MOSFET 214開啟將耦合的接地接腳118接地，如此感應節點206上的電壓電位大約為0伏特，並且回應節點208提昇至高電壓電位。透過讀取回應節點208上的高電壓電位，藉此將視訊接頭104的熱插入狀態通知GPU 112。然後GPU 112可操作來開啟數位類比輸出(未顯示)，透過視訊接頭104的訊號接腳116將視訊訊號傳輸至電視機。

由於MOSFET 214的閘極與源極之間的靜電容量，所以維持MOSFET 214的開啟狀態，即使實際上電視機已移除之後也一樣。若要確定可偵測到電視機連接中斷，則將震盪器220配置成定期將重設脈衝應用至MOSFET 214，強迫關閉MOSFET 214。在一個具體實施例內，震盪器220所應用的重設脈衝週期大約是1秒。當熱插入電視機，則震盪器220所應用的重設脈衝將導致MOSFET 214定期開啟和關閉開關。不過，由於緩衝器224的存在，回應節點208上的高電壓電位並 未因此受到影響。結果，GPU 112仍舊可正確從回應節點208讀取熱插入狀態。

當電視機熱插入之後從視訊接頭104拔出時，由於第二電路部分204應用的重設脈衝，所以第一電路部分202會重設為對應至視訊接頭104未插入狀態的電位狀態。換言之，MOSFET 214已關閉，感應節點206恢復電壓區分器212所應用的參考電壓電位，並且回應節點208重設為低電壓電位。利用讀取來自回應節點208的低電壓電位，藉此將視訊接頭104的未插入狀態通知GPU 112。

結合第一B圖和第二A圖，第二B圖為根據本發明另一具體實施例，設置來偵測電腦裝置內所提供HDTV視訊接頭166、168和170的熱插入之熱插入偵測電路200之另一示意圖。HDTV視訊接頭166、168和170都具有自己個別的訊號接腳254、264和274以及個別的接地接腳256、266和276。熱插入偵測電路200包含一個第一電路部分202以及一個第二電路部分204。第一電路部分202包含耦合至HDTV視訊接頭166、168或170內一個接地接腳256、266或276的感應節點206，以及耦合至GPU 112的回應節點208。第一電路部分202配置成透過感應節點206傳遞參考電壓電位至耦合的接地接腳256、266或276，並且偵測感應節點206的電位狀態變化，來回應電視機的熱插入狀態。感應節點206上的電位狀態會轉化成回應節點208上對應的電訊號，代表視訊接頭166、168或170的熱插入狀態，即是代表電視機熱插入或熱插入之後拔出的狀態。

如所示，第一電路部分202包含一個電壓區分器212、一個金屬氧化物半導體場效電晶體(“MOSFET”)214以及一個反向器216。電壓區分器212耦合至供應電壓V1並且包含電阻元件，用來傳遞預定電位至感應節點206。MOSFET 214操作成耦合在一接地與感應節點206之間的開關，來在MOSFET 214啟動時選擇性提供一接地路徑給接地接腳256、266或276。已耦合至第二供應電壓V2的反向器216則具有一個輸入耦合至感應節點206以及一個輸出耦合至回應節點208。為了回應電視機的連接與中斷連接，反向器216將感應節點206上的電壓變化轉化成回應節點208上的對應電訊號，來表示視訊接頭166、168或170的相關熱插入狀態。

第二電路部分204耦合在MOSFET 214與回應節點208之間。第二電路部分204包含一個震盪器220，其透過電晶體222將定期重設脈衝傳遞至MOSFET 214的閘極，如此定期關閉MOSFET 214。緩衝器224耦合在MOSFET 214的閘極與回應節點208之間，如此將回應節點208隔離在震盪器220所應用定期重設脈衝所感應的效果之外。

在操作當中，當未熱插入電視機時，感應節點206設定為透過電壓區分器212應用的參考電壓電位。在一個具體實施例內，應用至感應節點206的電壓電位可大約是1伏特。因此，透過反向器216，回應節點208設定成對應的低電壓，指出視訊接頭166、168或170未插入的狀態。

當電視機熱插入視訊接頭166、168或170，MOSFET 214開啟將耦合的接地接腳256、266或276接地，如此感應節點206上的電壓電位大約為0伏特，並且回應節點208提昇至高電壓電位。透過讀取回應節點208上的高電壓電位，藉此將視訊接頭166、168或170的熱插入狀態通知GPU 112。然後GPU 112可操作來開啟數位類比輸出(未顯示)，透過視訊接頭166、168或170的訊號接腳254、264或274將視訊訊號傳輸至電視機。

由於MOSFET 214的閘極與源極之間的靜電容量，所以維持MOSFET 214的開啟狀態，即使實際上電視機已移除之後也一樣。若要確定可偵測到電視機連接中斷，則將震盪器220配置成定期將重設脈衝應用至MOSFET 214，強迫關閉 MOSFET 214。在一個具體實施例內，震盪器220所應用的重設脈衝週期大約是1秒。當熱插入電視機，則震盪器220所應用的重設脈衝將導致MOSFET 214定期開啟和關閉開關。不過，由於緩衝器224，所以回應節點208上的高電壓電位並未受到影響。結果，GPU 112仍舊可正確從回應節點208讀取熱插入狀態。

當電視機熱插入之後從視訊接頭166、168或170拔出時，由於第二電路部分204應用的重設脈衝，所以第一電路部分202會重設為對應至視訊接頭166、168或170未插入狀態的電位狀態。換言之，MOSFET 214已關閉，感應節點206恢復電壓區分器212所應用的參考電壓電位，並且回應節點208重設為低電壓電位。利用讀取來自回應節點208的低電壓電位，藉此將視訊接頭166、168或170的未插入狀態通知GPU 112。

與第二A圖結合，第三圖為根據本發明一個具體實施例，摘要偵測電腦裝置內視訊接頭熱插入的概略方法步驟之流程圖。在初始步驟302內，視訊接頭104的多個接地接腳118之一耦合至熱插入偵測電路200的感應節點206。在步驟304內，熱插入偵測電路200接著配置成透過感應節點206將參考電壓電位應用至視訊接頭104的已耦合接地接腳118。在回應電視機熱插入視訊接頭104內，步驟306內的感應節點206在MOSFET 214開啟時成為接地，然後感應節點206的電壓電位內之變化透過熱插入偵測電路200轉化進入回應節點208上代表熱插入狀態的對應高電壓。在步驟308內，受到通知的GPU 112通過視訊接頭104的訊號接腳116將視訊訊號傳輸至電視機。

與第二A圖結合，第四圖為根據本發明一個具體實施例偵測電腦裝置內視訊接頭熱插入的方法步驟之流程圖。在初始步驟402內，當電視機熱插入視訊接頭104內，則從具有高電壓電位的回應節點208上讀取視訊接頭104的熱插入狀態。在 步驟404內，當電視機仍舊熱插入時，第二電路部分204定期將重設脈衝應用至MOSFET 214，將其強迫重設至未插入狀態。在步驟406，當電視機未有熱插入狀態時，由於重設脈衝，所以有效率地關閉MOSFET 214，並且感應節點206將在回應節點208上轉化成低電壓來代表未插入狀態的參考電壓電位。

利用新增耦合至視訊接頭接地接腳的簡單硬體電路，如此以具有成本效益的方式，不需要電腦重新開機或複雜軟體偵測，就可瞬間偵測到電視機的熱插入以及熱插入電視機的拔出。

上面的描述搭配本發明態樣如何實施之範例，說明了本發明許多具體實施例。上面的範例、具體實施例、指令語意以及圖式都不應該看待為唯一的具體實施例，並且呈現以說明下列申請專利範圍所定義的本發明彈性與優點。

100‧‧‧電腦裝置

102‧‧‧圖形處理系統

104‧‧‧視訊接頭

106‧‧‧視訊接頭

108‧‧‧電視機

112‧‧‧圖形處理單元

114‧‧‧熱插入偵測電路

116‧‧‧訊號接腳

118‧‧‧接地接腳

150‧‧‧電腦裝置

152‧‧‧圖形處理系統

154‧‧‧視訊接頭

156‧‧‧視訊接頭

158‧‧‧電視機

162‧‧‧圖形處理單元

164‧‧‧熱插入偵測電路

166‧‧‧訊號接腳

168‧‧‧訊號接腳

170‧‧‧訊號接腳

176‧‧‧訊號接腳

178‧‧‧訊號接腳

180‧‧‧訊號接腳

200‧‧‧熱插入偵測電路

202‧‧‧第一電路部分

204‧‧‧第二電路部分

206‧‧‧感應節點

208‧‧‧回應節點

212‧‧‧電壓區分器

214‧‧‧金屬氧化物半導體場效電晶體

216‧‧‧反向器

220‧‧‧震盪器

222‧‧‧電晶體

224‧‧‧緩衝器

254‧‧‧訊號接腳

256‧‧‧接地接腳

264‧‧‧訊號接腳

266‧‧‧接地接腳

274‧‧‧訊號接腳

276‧‧‧接地接腳

所以，可以詳細瞭解本發明上述特徵之方式中，本發明的一更為特定的說明簡述如上，其可藉由參照到具體實施例來進行，其中一些例示於所附圖式中。但應注意所附圖式僅例示本發明的典型具體實施例，因此其並非要做為本發明之範圍的限制，本發明自可包含其它同等有效的具體實施例。

第一A圖為根據本發明一個具體實施例，說明配置來實施本發明一或多態樣的電腦裝置之示意圖；第一B圖為根據本發明另一具體實施例，說明實施本發明一或多態樣的電腦裝置之另一示意圖；第二A圖為根據本發明一個具體實施例，用來偵測電腦裝置內所提供視訊接頭的熱插入之熱插入偵測電路之示意圖；第二B圖為根據本發明另一具體實施例，用來偵測電腦裝置內所提供視訊接頭的熱插入之熱插入偵測電路之另一示意圖； 第三圖為根據本發明一個具體實施例，偵測電腦裝置內視訊接頭插入狀態的方法步驟之流程圖；以及第四圖為根據本發明一個具體實施例，偵測電腦裝置內視訊接頭未插入狀態的方法步驟之流程圖。

104‧‧‧視訊接頭

112‧‧‧圖形處理單元

116‧‧‧訊號接腳

118‧‧‧接地接腳

200‧‧‧熱插入偵測電路

202‧‧‧第一電路部分

204‧‧‧第二電路部分

206‧‧‧感應節點

208‧‧‧回應節點

212‧‧‧電壓區分器

214‧‧‧金屬氧化物半導體場效電晶體

216‧‧‧反向器

220‧‧‧震盪器

222‧‧‧電晶體

224‧‧‧緩衝器

Claims (20)

1. 一種電腦裝置，其包含：一視訊接頭；一處理單元；以及一熱插入偵測電路，其介於該處理單元與該視訊接頭的一接地接腳之間，其中該熱插入偵測電路包含一電晶體開關，其電連接到該接地接腳和一偵測結點，當該電晶體開關在一第一狀態時，該偵測結點在一第一電壓電位，當該電晶體開關在一第二狀態時，該偵測結點在一第二電壓電位，其中該處理單元根據該偵測結點處的電壓電位，決定該視訊接頭的熱插入。
2. 如申請專利範圍第1項之電腦裝置，其中該處理單元包含一繪圖處理單元。
3. 如申請專利範圍第1項之電腦裝置，其中該視訊接頭包含至少兩接地接腳。
4. 如申請專利範圍第1項之電腦裝置，其中該熱插入偵測電路更包含一電壓區分器，其電連接到該接地接腳，並在該視訊接頭熱插入斷路時，施加由一第一電壓來源製造的一參考電壓到該接地接腳。
5. 如申請專利範圍第4項之電腦裝置，其中該電晶體開關為一反向器，其有與該接地接腳相連的一輸入和與該偵測結點相連的一輸出。
6. 如申請專利範圍第5項之電腦裝置，其中該反向器為一金屬氧化物半導體場效電晶體(“MOSFET”)，其電連接到該接地接腳，其配置當該視訊接頭連接時，可以選擇性連接該接地接到到一接地電位。
7. 如申請專利範圍第5項之電腦裝置，其中該反向器的該輸出 也連接於一第二電壓來源，該第二電壓來源透過該反向器連接於一接地電位。
8. 如申請專利範圍第6項之電腦裝置，其中該熱插入偵測電路進一步包含一電路部分，其係定期施加一電脈衝，將MOSFET從開啟狀態切換成關閉狀態。
9. 如申請專利範圍第8項之電腦裝置，其中該電路部分包含一震盪器與一緩衝器。
10. 如申請專利範圍第1項之電腦裝置，其中該電晶體開關為一MOSFET開關。
11. 一種使用連接於介於一電腦裝置的一處理單元與該視訊接頭的一接地接腳之間的一熱插入偵測電路，瞬間偵測該電腦裝置內提供的一視訊接頭之熱插入之方法，該方法包含：根據該視訊接頭的該接地接腳處的電壓電位，控制該熱插入偵測電路的一電晶體開關；以及偵測於一偵測結點的電壓電位，以偵測該視訊接頭的熱插入，其中位於該偵測結點的該電壓電位會隨該電晶體開關的狀態而改變。
12. 如申請專利範圍第11項之方法，其中位於該視訊接頭的該偵測結點的該電壓電位：當該視訊接頭熱插入斷路時，設定為一參考電壓；以及當該視訊接頭熱插入通路時，設定為一接地電位。
13. 如申請專利範圍第12項之方法，當該偵測結點的該電壓電位從該參考電壓變至該接地電位時，該電晶體開關的狀態也改變。
14. 如申請專利範圍第13項之方法，其中透過在該接地接腳與該接地電位之間提供的該電晶體開關，該接地接腳被設定為該接地電位。
15. 如申請專利範圍第14項之方法，其中當該視訊接頭連接時，該電晶體開關定期被強迫關閉。
16. 如申請專利範圍第15項之方法，其中當該接地接腳的該電壓電位從該接地電壓變至該參考電位時，該電晶體開關的狀態也改變。
17. 如申請專利範圍第11項之方法，其中該視訊接頭包含有至少兩個接地接腳。
18. 如申請專利範圍第11項之方法，其中該熱插入偵測電路耦合在一圖形處理單元與該視訊接頭之間。
19. 如申請專利範圍第16項之方法，其中當該接地接腳處的該電壓電位為該參考電壓時，該電晶體開關的狀態會改變以允許電流流經該電晶體開關，當該接地接腳處的該電壓電位為該接地電位時，該電晶體開關的狀態會改變以阻止電流流經該電晶體開關。
20. 如申請專利範圍第11項之方法，其中該電晶體開關為一MOSFET開關。