WO2013097356A1 - Hdmi复用方法、hdmi、以及带有hdmi的设备 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种HDMI复用方法、HDMI、以及带有HDMI的设备。该方法包括：从HDMI的信号通道的管脚中选择一个或多个管脚；根据复用功能对一个或多个管脚中的预留管脚直接进行功能设置，和/或通过复用的方式对一个或多个管脚中的非预留管脚进行功能设置；在预定的复用管脚上设置开关，并通过控制开关对复用管脚的功能进行切换。借助于本发明实施例的技术方案，能够实现终端HDMI在非高清晰电视应用的时通过接入关联的外接附件设备进行相关功能的应用。

Description

HDMI复用方法、 HDMI、 以及带有 HDMI的设备 技术领域 本发明涉及移动通讯领域， 特别是涉及一种高清晰多媒体接口 （High Definition Multimedia Interface, HDMI )复用方法、 HDMI、 以及带有 HDMI的设备。 背景技术 在现有技术中， HDMI被基于第三代移动通信（Third Generation, 3G )、 以及长期 演进（ Long Time Evolution, LTE ) 系统的智能移动终端广泛使用， 并且， 对于 LTE移 动终端来说 HDMI趋向于标准配置。 HDMI在传输的过程中使电视不需要进行解压缩处 理， 可以将信号原封不动的传输给高清晰电视并播放出来， 此外， HDMI还支持多种格 式的信号， 并且信号质量不受任何损耗。

目前， 移动终端的 HDMI装置有两种存在形式： 一种是 HDMI连接器， 一种是兼 容 5脚通用串行总线 ( Universal Serial Bus, USB )接口的以高清晰移动链接 ( Mobile High-definition Link, MHL )接口形式存在的 HDMI连接器， 移动终端 HDMI信号经过 MHL接口输出后， 外部需要加装适配器再转换为 HDMI信号并传输给高清晰电视实现 视频播放。第一种形式的 HDMI连接器使用时不需要外部增加适配器， 且由于提供至少 19个管脚， 并独立于 USB接口， 因此为软硬件兼容在音频、 数据、 调试等方面的应用 提供可能。 以下对第一种形式的 HDMI连接器进行具体说明：

HDMI连接器型号有五种： A、 C、 D、 E型四种型号的管脚 ( pin )一共 19个， B 型的管脚 29个。 目前移动终端基本使用 D型管脚， D型管脚与常见 C型管脚虽都是 0.4mm的管脚间距， 但 D型管脚尺寸更小、信号脚双层结构、 高频通信更加严谨。 D型 管脚的管脚定义完全覆盖 A、 C型的管脚定义， 但是信号排列序号不一致。 图 1是现有 技术中 HDMI D型连接器结构以及管脚信号定义的示意图， 如图 1所示， 移动终端使用 的 HDMI D型连接器结构以及管脚 ( pin )信号定义（ signal assignment )可以分为四类： 第一类： 3脚〜 14脚一共 12个管脚用来传输视频信号和音频信号。 这 12个管脚分 成 4个通道， 除了 4对差分信号（三对数据信号 TMDS_Data 0+/- TMDS_Data 2+/-、 和 一对时钟信号外 TMDS Clk+/-, 还有 4个屏蔽地（Shield )信号）， 上述统称为最小化传 输差分信号 （Transition Minimized Differential Signaling, TMDS )。

第二类： 15脚、 16脚、 17脚和 18脚 4个管脚用来做控制用途。 其中， 17脚、 18 脚分别为显示数据通道（Display Data Channel, DDC ) 串行时钟输入（SCL；)、 DDC串 行数据 ( SDA )信号， 用于处理有关内容保护和电视清晰度的数据传送； 15脚为消费性 电子控制（Consumer Electronics Control, CEC )信号， 可使得一个遥控器控制所有支持 HDMI的数字产品； 16脚为屏蔽地。

第三类： 1脚和 2脚。 1脚为热插拔检测 （Hot Plug Detection , HPD ), 启动 HDMI 的汇点 （发射器， 例如， 数字电视或投影仪） 与移动终端之间的连接； 2脚为保留用途 的管脚（ Utility )₀ HDMI 1.4规范修订这两个管脚可以用于以太网音频回传（ Ethernet and Audio return Channel , HEAC )差分对。 目前仍是以 HPD应用为主。

第四类： 19脚， +5V 电源 （Power )管脚。

移动终端 HDMI直接外露于整机结构壳，通过上述这些管脚，连接到高清晰电视后， 就可使得手机中各种媒体格式的视频信息不经任何编解码动作在电视上播放。 具有 HDMI的移动终端， USB接口仍然是存在的， 用以处理通常的软件下载、 充电和外存读 取等功能。但是 HDMI存在较多管脚资源，很多时候用户并不使用这个接口去连接电视， 造成接口资源的浪费。 发明内容 本发明实施例提供一种 HDMI复用方法、 HDMI、 以及带有 HDMI的设备， 以解决 现有技术中 HDMI不能够扩展功能导致功能单一的问题。

本发明实施例提供一种 HDMI复用方法， 包括： 从 HDMI的信号通道的管脚中选 择一个或多个管脚； 根据复用功能对一个或多个管脚中的预留管脚直接进行功能设置， 和 /或对一个或多个管脚中的非预留管脚通过复用的方式进行功能设置；在预定的复用管 脚上设置开关， 并通过控制开关对复用管脚的功能进行切换。

本发明实施例还提供了一种 HDMI , 包括：

选择模块， 用于从 HDMI的信号通道的管脚中选择一个或多个管脚；

设置模块， 用于根据复用功能对一个或多个管脚中的预留管脚直接进行功能设置， 和 /或通过复用的方式对一个或多个管脚中的非预留管脚进行功能设置；

切换模块， 用于在预定的复用管脚上设置开关， 并通过控制开关对复用管脚的功能 进行切换。

本发明实施例还提供了一种带有高清晰多媒体接口 HDMI的设备， 该 HDMI设备 设置有与上述 HDMI相对应的 HDMI。

本发明实施例有益效果如下：

通过对 HDMI的管脚进行复用， 并控制管脚上的开关对管脚功能进行切换，解决了 现有技术中 HDMI不能够扩展功能导致功能单一的问题， 能够实现终端 HDMI在非高 清晰电视应用时通过接入关联的外接附件设备进行相关功能的应用。 附图说明 图 1是现有技术中 HDMI D型连接器结构以及管脚信号定义的示意图；

图 2是本发明实施例的 HDMI复用方法的流程示意图；

图 3是本发明实施例的移动终端 HDMI兼容耳机功能的硬件实现示意图； 图 4是本发明实施例的单刀双掷模拟开关进行 18号管脚信号通道复用的示意图； 图 5是本发明实施例的移动终端第二耳机接口处理的流程示意图；

图 6是本发明实施例的移动终端 HDMI兼容 FM功能的硬件实现示意图； 图 7是本发明实施例的移动终端 HDMI兼容 USB功能的硬件实现示意图； 图 8是本发明实施例的 17号管脚和 19号管脚的双模拟开关的示意图；

图 9是本发明实施例的 HDMI连接器兼容 USB功能的控制流程示意图；

图 10是本发明实施例的移动终端 HDMI兼容软件调试功能的硬件实现示意图； 图 11是本发明实施例的 HDMI的结构示意图。 具体实施方式 用户在使用具有 HDMI的移动终端时， 相当多的情景下是不使用 HDMI连接高清 晰电视的， 因此这个独立于 USB接口的直接外露于整机结构壳的 HDMI, 从应用角度 完全可以进行功能复用方面的兼容性功能扩展， 不仅如此， 这些扩展还可以相应扩展出 关联的外接附件设备。 因此， 为了解决现有技术中 HDMI不能够扩展功能而导致功能单 一的问题，本发明实施例提供了一种 HDMI复用方法、 HDMI、以及带有 HDMI的设备， 以下结合附图以及实施例， 对本发明进行进一步详细说明。 应当理解， 此处所描述的具 体实施例仅仅用以解释本发明， 并不限定本发明。

方法实施例

根据本发明的实施例， 提供了一种 HDMI复用方法， 图 2是本发明实施例的 HDMI 复用方法的流程示意图，如图 2所示，才艮据本发明实施例的 HDMI复用方法包括如下处 理：

步驟 201 , 从 HDMI的信号通道的管脚中选择一个或多个管脚；

其中， 选择的一个或多个管脚可以包括预留管脚（即， 保留用途的管脚）和 /或非预 留管脚 （即， 已经配置好用途的管脚）， 并且， 选择的管脚以及管脚的个数可以根据复 用功能的需要确定。

步驟 202, 根据复用功能对一个或多个管脚中的预留管脚直接进行功能设置， 和 / 或， 通过复用的方式对一个或多个管脚中的非预留管脚进行功能设置；

也就是说， 对于预留管脚， 可以直接对其进行功能设置， 对于非预留管脚， 需要通 过复用的方式进行功能设置。

其中，复用功能至少包括以下之一：耳机功能、调频收音机（Frequency Modulation, FM )功能、 通用串行总线（ Universal Serial BUS , USB )接口功能、 软件调试功能。 以 移动终端为例， 移动终端 HDMI通过软硬件兼容能够进行音频、数据、调试等功能的复 用。

需要说明的是， 上述复用功能可以同时复用于 HDMI的硬件。 例如， 在 HDMI插 入耳机时， 可以使用同时复用于 HDMI的耳机功能和 FM功能； 在 HDMI插入 USB设 备时， 可以使用复用于 HDMI的 USB接口功能， 进行 USB的数据传输； 在移动终端存 在有效电源进行供电， 且在系统不开机时， 连接调试信号后可以通过 HDMI进行移动终 端的软件调试。在实际应用中，也可以选择单独选择任一种复用功能对 HDMI进行复用。

步驟 202中， 在复用功能为耳机功能的情况下， 需要根据复用功能将选择的多个管 脚分别设置或复用为左声道、 右声道、 以及地连接， 并在设置左声道或者右声道的管脚 上设置耳机检测电路。

在复用功能为 FM功能的情况下， 需要根据复用功能将选择的多个管脚分别设置或 复用为左声道、 右声道、 以及 FM天线通路， 在设置左声道和右声道的管脚上串联电感 隔离干扰电路。

在复用功能为 USB接口功能的情况下， 需要根据复用功能将选择的多个管脚分别 设置或复用为供电电源、 正差分信号线 D+、 负差分信号线 D -、 USB身份标识、 以及地 连接。

在复用功能为软件调试功能的情况下， 需要根据复用功能将选择的多个管脚分别设 置或复用为数据输入、 数据输出、 时钟、 模式选择、 测试时钟返回、 测试系统复位、 目 标系统复位、 电源保持、 软件调试信息的串口打印、 信号调试、 以及电源。

步驟 203, 在预定的复用管脚上设置开关， 并通过控制开关对复用管脚的功能进行 切换。

在实际应用中， 在复用管脚上设置的开关包括： 模拟开关、 功率开关。 一般在复用 为电源的管脚上， 需要通过功率开关进行控制， 其他复用管脚通过模拟开关进行控制。 此外， 需要说明的是，预留管脚由于之前未设置功能，从而不需要进行功能切换， 因此， 预留管脚不需要设置开关。

在步驟 203中， 在复用功能为耳机功能的情况下， 需要在复用为左声道、 右声道、 或者地连接的管脚上设置模拟开关；在通过对耳机检测电路的检测确定 HDMI插入耳机 的情况下， 控制相应复用管脚上的模拟开关将相应的复用管脚切换为耳机功能。

在复用功能为 FM功能的情况下， 需要在复用为左声道、 右声道、 以及 FM天线通 路的管脚上设置模拟开关； 在确定 HDMI插入耳机且用户调用 FM功能的情况下， 控制 相应复用管脚上的模拟开关将相应的复用管脚切换为 FM功能。

在复用功能为 USB接口功能的情况下，需要在复用为 D+和 D-的管脚上设置控制两 个管脚同时切换的双模拟开关， 在复用为供电电源的管脚上设置功率开关， 在复用为 USB身份标识、 以及地连接的管脚上设置模拟开关； 在通过对 D+或 D-的电平进行检测 确定 HDMI插入 USB设备的情况下， 通过控制相应复用管脚上的双模拟开关、 以及模 拟开关将相应的复用管脚切换为 USB接口功能。

在复用功能为软件调试功能的情况下， 需要在复用为数据输入、 数据输出、 时钟、 模式选择、 测试时钟返回、 测试系统复位、 目标系统复位、 电源保持、 软件调试信息的 串口打印、 信号调试的管脚上设置模拟开关， 在复用为电源的管脚上设置功率开关； 在 终端硬件存在有效电源供电且系统不开机的状态下，通过控制相应复用管脚上的模拟开 关、 以及功率开关将相应的复用管脚切换为软件调试功能。

在终端通过普通耳机接口连接第一耳机、 并且通过 HDMI连接第二耳机的情况下， 通过以下步驟对第一耳机和第二耳机进行控制： 1、 通过对耳机检测电路的检测确定第 二耳机的状态； 2、 如果确定第二耳机的状态为插入， 则通过相应管脚上的模拟开关将 HDMI切换为耳机功能， 并提示用户是否使用第二耳机， 在用户确定使用第二耳机的情 况下， 接通第二耳机， 否则， 提示用户拔出第二耳机； 3、 如果确定第二耳机的状态为 拔出， 则通过相应管脚上的模拟开关将 HDMI切换为 HDMI功能。

在终端通过普通 USB接口连接第一 USB设备， 并且通过 HDMI连接第二 USB设 备的情况下， 通过以下步驟对第一 USB设备和第二 USB设备进行控制： 1、 通过对 D+ 或 D-的电平进行检测确定第二 USB设备的状态； 2、如果第二 USB设备的状态为插入， 则通过相应管脚上的模拟开关将 HDMI切换为 USB功能，并提示用户选择第二 USB设 备的具体应用， 根据用户选择的具体应用与第二 USB设备进行交互， 其中， 第二 USB 设备的具体应用与第一 USB设备当前使用的具体应用不相同； 3、 如果第二 USB设备 的状态为拔出， 则通过相应管脚上的模拟开关将 HDMI切换为 HDMI功能。

下面分别对移动终端的 HDMI通过软硬件兼容实现耳机功能、 FM功能、 USB功能、 软件调试功能（ JTAG调试以及串口打印调试）、 以及上述若干功能组合的功能复用进行 伴细说明。

实例 1 , 移动终端 HDMI通过软硬件兼容方式实现对耳机功能的扩展。

场景 1 , 移动终端在设计时没有给出 2.5mm或 3.5mm机械式的耳机插座或其他耳 机接口， 可以用 HDMI实现外接耳机功能， 相应需要外接 HDMI形式的耳机附件； 场景 2, 移动终端已经具有机械式耳机插座或其他耳机接口， 通过 HDMI再另外外 接一个耳机供特殊人群或特殊情况下使用， 例如： 第一耳机通过机械式耳机接口插入移 动终端，供正常人使用，第二耳机通过 HDMI插入移动终端，供听力较弱者使用； 或者， 第一耳机是普通耳机， 第二耳机是线控耳机等。

图 3是本发明实施例的移动终端 HDMI兼容耳机功能的硬件实现示意图，如图 3所 示，从 HDMI的众多信号通道的管脚中选取四个管脚使用或复用为普通耳机或者选择更 多管脚复用为线控耳机， 本实例以普通耳机为例进行说明。

如图 3所示， 可以选取 HDMI的保留用途的 2号管脚引作为左声道， 17号管脚复 用作为右声道， 18号管脚复用作为麦克（MIC )通道， 2号管脚需要外加耳机检测电路， 另外再选择 16号管脚进行地连接（图 3中未示出）。 其中， 管脚复用釆用模拟开关。

图 4是本发明实施例的单刀双掷模拟开关进行 18号管脚信号通道复用的示意图。 如图 4 所示， 模拟开关的控制是主芯片的通用目的输入输出 （ General Purpose Input/Output, GPIO )通过电平控制实现的。 缺省电平为 HDMI功能， 非缺省电平用于 耳机功能。 GPIO 的控制电平由系统（具体为耳机检测电路）对耳机左声道电平的检测 来触发。

由于模拟开关切换的 HDMI信号速率很高， 所以模拟开关的性能要能够保证， 主要 的性能指标包括： 带宽、 导通电阻、 关断隔离系数、 切换速率、 位与位间的传输时滞、 串扰系数等， 上述性能指标需要满足要求。 另夕卜， 模拟开关本身不会改变信号电平， 如 果存在调试信号和系统电平不匹配的问题， 只需要另外增加电平转换器即可。

在本实例中， 除了 2号管脚， 也可以用其他管脚进行耳机左声道复用， 例如， 1号 管脚等， 如果使用 1号管脚进行耳机左声道复用， 则需要增加模拟开关， 且添加的电平 检测电路需要避免影响 HDMI正常使用时的功能。从硬件兼容角度，需要同时满足 HDMI 和音频通道走线关于包地、 线宽乃至走线阻抗要求。

在上述 HDMI兼容耳机功能的情况下， 移动终端厂商需要提供 HDMI耳机附件进 行适配。

耳机和高清晰电视需要各自和移动终端之间在 HDMI连接器处连接时，如图 3所示， 虚线和实线用于表示两者不能同时使用， 是互斥的， 用户缺省使用状态可以为高清晰电 视。

如果移动终端 HDMI是系统唯一的耳机接口，即移动终端未留出机械式耳机插座或 其他耳机接口，对耳机插拔的响应和音频输出可以按照常规处理。如果 HDMI是移动终 端的第二耳机接口， 即， 第一接口是耳机插座或其他接口， 则执行如图 5所示的流程对 第二耳机进行控制。 图 5是本发明实施例的移动终端第二耳机接口处理的流程示意图， 如图 5所示， 包括如下处理：

步驟 1 , 系统（具体为耳机检测电路）通过检测因插拔 HDMI耳机导致的左声道电 平变动；

步驟 2, 根据左声道电平变动判断是否插入或拔出第二耳机， 如果左声道电平变动 超过判别门限， 则执行步驟 3, 如果是未超过判别门限的小范围电平波动， 则执行步驟 4;

步驟 3, 检测第二耳机是否拔出， 如果检测到第二耳机拔出， 则执行步驟 5, 如果 检测到第二耳机插入， 则执行步驟 6;

步驟 4, 保持原来状态， 不做处理；

步驟 5, 在用户接口 （User Interface, UI )界面释放耳机图标并通过 GPIO控制模 拟开关切换 HDMI为 HDMI功能；

步驟 6, 通过 GPIO控制模拟开关切换 HDMI为耳机功能；

步驟 7, 系统 UI界面根据底层响应给出第二耳机最小化图标， 并弹出对话框给出 第二耳机使用说明提示， 请用户确认是否使用；

步驟 8, 判断用户是否使用该第二耳机， 如果使用， 则执行步驟 9, 如果不适用， 则执行步驟 10;

步驟 9, 接通第二耳机；

步驟 10, UI界面提示用户拔出第二耳机， 并执行步驟 3。

需要说明的是， 如果在第二耳机接通后进行通话， 软件上层调用的通常是不同于第 一耳机的底层音频逻辑设备和音频参数，这套音频设备和音频参数原始平台软件并不提 供， 需要开发重构。

实例 2 , 移动终端 HDMI通过软硬件兼容方式实现对 FM功能的扩展。

图 6是本发明实施例的移动终端 HDMI兼容 FM功能的硬件实现示意图，如图 6所 示， 在实例 1的基础上， 选择一个屏蔽地信号线增加 FM选频网络作为 FM天线通路， 例如， 展蔽地信号线可以为 HDMI D型连接器 16号管脚 DDC/CEC Ground。 该 FM天 线通路在外接耳机后才起作用， 耳机的地线作为 FM天线， FM信号经 FM天线通路到 达 FM模块进行处理。 HDMI兼容 FM功能时， 复用实现耳机功能的左声道、 右声道、 MIC通道上需要串联电感隔离干扰（图 6中未示出）。

如果移动终端设计时没有设置 2.5mm或 3.5mm机械式耳机插座或其他耳机接口， 可以用 HDMI实现外接 FM功能， 相应需要外接 HDMI形式的耳机附件作为耳机天线。

如果移动终端的 HDMI是系统唯一耳机接口，则使用 HDMI兼容 FM功能。这种情 况按照目前单 FM方案进行常规处理即可。 如果移动终端已经具有机械式耳机插座或其 他耳机接口， 且系统只有一个 FM, 通常选择该耳机接口兼容 FM功能。 但是， 系统仍 然可以提供双 FM功能， 这种情况下， 对第二 FM功能（基于 HDMI的 FM功能）的控 制可以釆用类似图 5所示流程进行处理， 在此不再赘述。

实例 3 , 移动终端 HDMI通过软硬件兼容方式实现对 USB功能的扩展。

在通常情况下， 移动终端会设置有一个标准的^！型 （micro ) USB 接口， 该 USB 接口可以实现充电、 大容量存储和数据连接等功能， 但在同一时刻， 只能通过该 USB 接口使用其中的一种功能。 这时， 如果使用 HDMI兼容 USB功能， 就可以使得充电、 大容量存储和数据连接三者中的两个功能并行使用。例如，标准 micro USB接口充电时， 可以同时通过兼容 USB功能的 HDMI实现数据业务或 USB大容量存储器外设的数据读 写。

图 7是本发明实施例的移动终端 HDMI兼容 USB功能的硬件实现示意图， 如图 7 所示， 移动终端 HDMI兼容 USB功能时， 可以从 HDMI的众多信号通道的管脚中选取 五个管脚使用或复用为 Vbus、 D+、 D -、 USB_ID和 GND来实现， 其中， Vbus复用于 19号管脚， 作为 5V电源， D+、 D-可以使用 DDC的两个信号通路 17号管脚和 18号管 脚进行复用， USB_ID使用 2号管脚， USB_ID也可用其他管脚， 例如 1号管脚， 在使 用 1 号管脚时， 需要在 1 号管脚上增加模拟开关， 并且添加的电平检测需要避免影响 HDMI正常使用时的功能， GND使用 16号管脚进行复用 （图 7中未示出）。

从硬件兼容角度， 也可以选取其他管脚进行复用， 图 7仅为优选示例， 在实际应用 中， 只要兼容时同时满足 HDMI和 USB通道走线关于包地、 线宽乃至走线阻抗要求即 可。

复用管脚的模拟开关通过主芯片的 GPIO进行控制。 缺省电平为 HDMI功能， 非缺 省电平用于 USB功能。 图 8是本发明实施例的 17号管脚和 19号管脚的双模拟开关的 示意图， 如图 8所示， USB的 D+、 D-切换可以釆用双模拟开关， 双路的控制信号同时 接到一个 GPIO从而同时进行两路信号的切换。

在上述 HDMI兼容 USB功能的情况下，移动终端厂商需要提供 HDMI的 USB附件 进行适配， 即， HDMI转 USB转接数据线。

由于 USB协议作为一种计算机互连协议， 可同时连接多达 127个设备， 所有设备 分享可通信时间， 且解决了如资源冲突、 中断请求和直接数据通道等诸多问题， 多个 USB接口可以并行使用。 因此， 本发明实施例的两个乃至多个 USB接口同时运行是可 行的。

由于原始平台软件在 UI界面只提供一个 USB最小化图标或对话框，这样会导致用 户无法区分这个 USB最小化图标或对话框到底对应哪一个 USB端口。 因此需要对此进 行改进， 包含硬件和软件两个部分：

在硬件上， USB主机检测设备的插入是通过 D+或 D-电平实现的。 具体地， USB集 线器端分别下拉电阻到地， USB设备端在 D+或 D-上拉电阻（全速和高速在 D+, 低速 在 D- )。 因此 USB设备插入后 D+或 D-上电平发生了变化， USB主控器通过检测这个变 化从而得知 USB设备插入。 移动终端的主芯片内部通常都具有 USB物理层， USB物理 层可以实现自动检测， 因此不需要外接额外的检测电路。 但是考虑到某些特殊控制 （例 如， 区分和标准 Micro USB差异较大的功能） 的目的， 可以额外加入或门逻辑， 把 D+ 或 D-电平变化信息经过或门后送达系统主芯片。

图 9是本发明实施例的 HDMI连接器兼容 USB功能的控制流程示意图， 如图 9所 示， 包括如下处理：

步驟 1 , 系统主芯片 （具体可以通过 USB主控器）检测 DHMI复用的 USB D+或 D-电平变化信息；

步驟 2, 根据获取的 D+或 D-电平变化信息判断是否插入或拔出 USB , 如果电平变 化信息超过判别门限， 则执行步驟 3, 如果电平变化信息是不超判别门限的小范围电平 波动， 则执行步驟 4;

步驟 3 , 检测 USB是否拔出， 如果判断由高电平转变为低电平， 则认为 USB设备 拔出， 执行步驟 5, 如果判断由低电平转变为高电平， 则认为有 USB设备插入， 执行步 驟 6;

步驟 4, 保持原来状态， 不做处理；

步驟 5, 主芯片通过 GPIO控制模拟开关将 HDMI切回 HDMI功能； USB具有热插 拔特性， 后续步驟中随时检测到 USB拔出随时释放图标或对话框并切回 HDMI功能； 步驟 6, 主芯片通过 GPIO控制模拟开关切换 HDMI到 USB功能， 并设置状态信息 标志位；

步驟 7, 系统 USB主控器加载 USB控制器动态链接库， 检测、设置并启动 USB设 备；

步驟 8, 由 USB状态信息标志位和 USB设备启动信息触发上层应用，在 UI界面创 建一个与标准 micro USB接口图标稍有差异的 USB最小化图标或对话框；

步驟 9,用户根据展开最小化图标得到的对话框或直接显示的对话框选择 USB接口 的具体应用， 例如， 充电、 大容量存储和数据连接等功能之一， 其中标准 micro USB接 口如果已选充电功能则系统屏蔽该功能为用户不可选择， 其他功能不受限；

步驟 10 , 启动端口中断服务程序进行数据交互。 实例 4, 移动终端 HDMI实现软件调试。

目前， 在移动终端中， 联合测试行为组织（Joint Test Action Group, JTAG )的调试、 以及通用异步接收 /发送装置 （ Universal Asynchronous Receiver/Transmitter, UART ) 的 串口打印通常釆取以下方式进行调试： 1、 借助于主板上预留的测试点焊线或制作夹具 连接调试板和 JTAG仿真器， 并通过 JTAG仿真器再连接到计算机进行调试； 2、 产品研 发阶段硬件主板伸出一块 "耳朵" 般的小板， 上面放置调试用的多脚连接器和 JTAG仿 真器连接， JTAG仿真器再连接到电脑调试， 量产后去除该 "耳朵" 般的小板； 3、 主板 上某多管脚连接器空余管脚定义成调试信号脚， 再制作连接装置连接到调试板和 JTAG 仿真器， 后者再连接到计算机进行调试。

但上述方式都存在一定的不方便， 主板测试点需要人工焊线或制作夹具， "耳朵" 小板会增加主板硬件研发成本； 主板多余连接器在系统装配成整机状态下难以利用。

HDMI直接外露于整机结构壳，如果加以利用，则单板和整机状态下都可用于软件调试。

图 10是本发明实施例的移动终端 HDMI兼容软件调试功能的硬件实现示意图， 如 图 10所示， 本发明实施例的移动终端 HDM用于软件调试时， 针对 19个管脚的 HDMI 连接器的四个基本类别， 结合 HDMI对应的走线特点来分配复用于软件调试对应的管 脚：

1、 第一类管脚： 最小化差分信号传输（ Transition Minimized Differential Signaling, TMDS )信号管脚，除了 4个屏蔽地脚外， 4组差分信号共 8个信号管脚分别复用于 JTAG 调试的相关信号管脚。这 8个 JTAG信号管脚分别为：数据输入（ TDI )、数据输出（ TDO )、 时钟（ TCK )、模式选择（ TMS )、测试时钟返回（ RTCK )、测试系统复位（ JTAG_TRST )、 目标系统复位（ JTAG_RSRT )和电源保持（ JTAG_PS_HOLD ); 其中前 4个 JTAG信号 管脚为 JTAG基本信号线。

2、 第二类管脚： 控制脚： DDC_SDA和 DDC_SCL复用于 UART的发送（ Tx )和 接收（Rx )信号， 主要用于软件调试信息的串口打印； CEC 则复用其他调试信号， 在 本发明实施例中， 其他调试信号可以为看门狗（ watchdog )使能控制 （ WDG_CTL ), 主 要用于软件调试过程中控制看门狗是否开启。

3、 第三类管脚： HPT可复用为其他调试信号， 在本发明实施例中， 其他调试信号 可以为键盘扫描感应信号（ KYPD_SNS ), 主要用于软件调试对某一键盘扫描进行感应， 软件调试初始最小化软件时借助此管脚可以测试硬件能否正常响应。

4、 第四类管脚： 5V 电源管脚复用于 JTAG仿真器的电源 （典型值 1.8V, 也可用

2.6V ), 5V电源管脚需要用功率开关切换，或者釆用 P沟道耗尽型场效应晶体管（ Positive Channel Metal Oxide Semiconductor, PMOS ) 的功率开关进行逻辑控制切换。 电源的来 源可以是移动终端的电源管理芯片输出，也可以是独立的不同直流电源值的转换或低压 差线性稳压器（ Low DropoutRegulator, LDO )电路的输出（图 10中仅示出了电源管理）。

此外， 上述某单信号功能或新功能可以利用保留用途的 2号管脚， 如果使用 2号管 脚则可不设置模拟开关。

除了电源复用釆用功率开关， 其余复用大多需要用多路模拟开关实现， 硬件实现上 可以灵活釆用单刀双掷、 双刀双掷模拟开关。 为了减少模拟开关数量， 上述应用可以釆 用多路单刀双掷开关， 例如， 5路、 8路等。

由于 HDMI 只有在软件操作系统运行时， 运行上层应用程序后才能起作用， 因此 HDMI在移动终端开机缺省状态可设置为软件调试状态， 这样硬件电路模拟开关的缺省 控制电平设置为 HDMI连接器和调试信号连接状态（具体为模拟开关的 GPIO控制电平 根据所选模拟开关的缺省有效电平设置为下拉到地或上拉到固定电平）。 只要移动终端 硬件存在有效电源供电， 并且在系统不开机的状态下， 就可以实现利用 HDMI进行软件 JTAG调试和下载、 UART调试信息打印、 看门狗控制、 以及软件最基本的按键事件读 取等测试。

需要说明的是， 上述 HDMI相关信号和移动终端主芯片之间通常使用专用 HDMI 芯片桥接。

虽然 UART调试信息打印有很多情况下是需要系统开机后读取的，但是限于 HDMI 在系统上层应用程序中运行起来后只用于 HDMI功能，因此系统开机后的信息读取还需 要硬件上再单独预留 UART测试点进行信息获取。在特殊情况下， 用户可以对系统主芯 片的 GPIO状态进行干预，在系统开机状态下也可以不使用 HDMI功能，从而进行 JTAG 调试和 UART的调试信息打印调试。

调试板和 JTAG仿真器连接到 HDMI连接器仅限于在移动终端产品研发、生产以及 售后维修阶段。 显然， 这些阶段利用直接外露于整机结构壳的 HDMI连接器， 进行软件 调试， 不用拆机、 不用人工焊线、 不用制作夹具和单板， 在整机状态下进行软件调试， 能够有效提高生产效率， 给生产和维修带来极大的便利性。

实例 5, 功能组合复用。

在本实例中， 将上述实例间的功能进行组合， 特别是实例 1、 实例 2、 以及实例 3 中的复用功能占用 HDMI通道少，可以将多个功能同时硬件兼容复用， 只需要对接单独 功能的附件即可。例如：耳机功能和 FM功能可以共用通道的情况下进行功能复用； USB 功能可以和耳机功能或 FM功能占用不同管脚通道， 在硬件上并行存在（此时 3~14脚 可以利用）； 相应的各自外接附件选择性的连通各自通道即可。 实例 4中的软件测试功 能， 也可以和是实例 1、 2和 3中的功能组合使用， 例如， 通过硬件上管脚通道并行存 在， 外接附件各自分开的方式， 裁剪实例 4中的 UART调试信息打印和一些不重要的检 测功能， 硬件上可以实现 JTAG调试功能和耳机功能或 FM功能或 USB功能组合复用。

借助于本发明实施例的技术方案，通过对 HDMI的管脚进行复用， 并控制管脚上的 开关对管脚功能进行切换， 解决了现有技术中 HDMI不能够扩展功能单一的问题， 能够 实现终端 HDMI在非高清晰电视应用时通过接入关联的外接附件设备进行相关功能的 应用。

装置实施例一

根据本发明的实施例， 提供了一种 HDMI, 图 11是本发明实施例的 HDMI的结构 示意图， 如图 11所示，根据本发明实施例的 HDMI包括： 选择模块 110、设置模块 112、 以及切换模块 114, 以下对本发明实施例的各个模块进行详细的说明。

选择模块 110, 用于从 HDMI的信号通道的管脚中选择一个或多个管脚； 其中， 选择的一个或多个管脚可以包括预留管脚（即， 保留用途的管脚）和 /或非预 留管脚 （即， 已经配置好用途的管脚）， 并且， 选择的管脚以及管脚的个数可以根据复 用功能的需要确定。

设置模块 112 , 用于根据复用功能对所述一个或多个管脚中的预留管脚直接进行功 能设置， 和 /或通过复用的方式对所述一个或多个管脚中的非预留管脚进行功能设置； 也就是说， 对于预留管脚， 设置模块 112可以直接对其进行功能设置， 对于非预留 管脚， 设置模块 112需要通过复用的方式进行功能设置。

其中， 复用功能至少包括以下之一： 耳机功能、 FM功能、 USB接口功能、 软件调 试功能。 以移动终端为例， 移动终端 HDMI通过软硬件兼容能够进行音频、 数据、 调试 等功能的复用。

需要说明的是， 上述复用功能可以同时复用于 HDMI的硬件。 例如， 在 HDMI插 入耳机时， 可以使用同时复用于 HDMI的耳机功能和 FM功能； 在 HDMI插入 USB设 备时， 可以使用复用于 HDMI的 USB接口功能， 进行 USB的数据传输； 在移动终端存 在有效电源进行供电， 且在系统不开机时， 连接调试信号后可以通过 HDMI进行移动终 端的软件调试。在实际应用中，也可以选择单独选择任一种复用功能对 HDMI进行复用。

在复用功能为耳机功能的情况下，设置模块 112需要根据复用功能将选择的多个管 脚分别设置或复用为左声道、 右声道、 以及地连接， 并在设置左声道或者右声道的管脚 上设置耳机检测电路。

在复用功能为 FM功能的情况下， 设置模块 112需要根据复用功能将选择的多个管 脚分别设置或复用为左声道、 右声道、 以及 FM天线通路， 在设置左声道和右声道的管 脚上串联电感隔离干扰电路。 在复用功能为 USB接口功能的情况下， 设置模块 112需要根据复用功能将选择的 多个管脚分别设置或复用为供电电源、 正差分信号线 D+、 负差分信号线 D -、 USB身份 标识、 以及地连接。

在复用功能为软件调试功能的情况下，设置模块 112需要根据复用功能将选择的多 个管脚分别设置或复用为数据输入、 数据输出、 时钟、 模式选择、 测试时钟返回、 测试 系统复位、 目标系统复位、 电源保持、软件调试信息的串口打印、信号调试、 以及电源。

切换模块 114, 用于在预定的复用管脚上设置开关， 并通过控制所述开关对所述复 用管脚的功能进行切换。

在实际应用中， 在复用管脚上设置的开关包括： 模拟开关、 功率开关。 一般在复用 为电源的管脚上， 需要通过功率开关进行控制， 其他复用管脚通过模拟开关进行控制。 此外， 需要说明的是，预留管脚由于之前未设置功能，从而不需要进行功能切换， 因此， 预留管脚不需要设置开关。

在复用功能为耳机功能的情况下， 切换模块 114需要在复用为左声道、 右声道、 或 者地连接的管脚上设置模拟开关；在通过对耳机检测电路的检测确定 HDMI插入耳机的 情况下， 控制相应复用管脚上的模拟开关将相应的复用管脚切换为耳机功能。

在复用功能为 FM功能的情况下， 切换模块 114需要在复用为左声道、 右声道、 以 及 FM天线通路的管脚上设置模拟开关；在确定 HDMI插入耳机且用户调用 FM功能的 情况下， 控制相应复用管脚上的模拟开关将相应的复用管脚切换为 FM功能。

在复用功能为 USB接口功能的情况下，切换模块 114需要在复用为 D+和 D-的管脚 上设置控制两个管脚同时切换的双模拟开关， 在复用为供电电源的管脚上设置功率开 关， 在复用为 USB身份标识、 以及地连接的管脚上设置模拟开关； 在通过对 D+或 D- 的电平进行检测确定 HDMI插入 USB设备的情况下， 通过控制相应复用管脚上的双模 拟开关、 以及模拟开关将相应的复用管脚切换为 USB接口功能。

在复用功能为软件调试功能的情况下， 切换模块 114需要在复用为数据输入、 数据 输出、 时钟、 模式选择、 测试时钟返回、 测试系统复位、 目标系统复位、 电源保持、 软 件调试信息的串口打印、 以及信号调试的管脚上设置模拟开关、 在复用为电源的管脚上 设置功率开关； 在终端硬件存在有效电源供电且系统不开机的状态下， 通过控制相应复 用管脚上的模拟开关、 以及功率开关将相应的复用管脚切换为软件调试功能。

上述 HDMI还包括以下模块， 对终端上的双耳机和双 USB设备进行控制： 第一控制模块， 用于在终端通过普通耳机接口连接第一耳机、并且通过 HDMI连接 第二耳机的情况下， 通过对耳机检测电路的检测确定第二耳机的状态； 如果确定第二耳 机的状态为插入， 则通过控制切换模块将 HDMI切换为耳机功能， 并提示用户是否使用 第二耳机， 在用户确定使用第二耳机的情况下， 接通第二耳机， 否则， 提示用户拔出第 二耳机； 如果确定第二耳机的状态为拔出， 则通过控制切换模块将 HDMI切换为 HDMI 功能。

第二控制模块，用于在终端通过普通 USB接口连接第一 USB设备，并且通过 HDMI 连接第二 USB设备的情况下， 通过对 D+或 D-的电平进行检测确定第二 USB设备的状 态；如果第二 USB设备的状态为插入，则通过控制切换模块将 HDMI切换为 USB功能， 并提示用户选择第二 USB设备的具体应用， 其中， 第二 USB设备的具体应用与第一 USB设备当前使用的具体应用不相同； 如果第二 USB设备的状态为拔出， 则通过控制 切换模块将 HDMI切换为 HDMI功能。

下面分别对移动终端的 HDMI通过软硬件兼容实现耳机功能、 FM功能、 USB功能、 软件调试功能（ JTAG调试以及串口打印调试）、 以及上述若干功能组合的功能复用进行 伴细说明。

实例 1 , 移动终端 HDMI通过软硬件兼容方式实现对耳机功能的扩展。

场景 1 , 移动终端在设计时没有给出 2.5mm或 3.5mm机械式的耳机插座或其他耳 机接口， 可以用 HDMI实现外接耳机功能， 相应需要外接 HDMI形式的耳机附件； 场景 2, 移动终端已经具有机械式耳机插座或其他耳机接口， 通过 HDMI再另外外 接一个耳机供特殊人群或特殊情况下使用， 例如： 第一耳机通过机械式耳机接口插入移 动终端，供正常人使用，第二耳机通过 HDMI插入移动终端，供听力较弱者使用； 或者， 第一耳机是普通耳机， 第二耳机是线控耳机等。

图 3是本发明实施例的移动终端 HDMI兼容耳机功能的硬件实现示意图，如图 3所 示，从 HDMI的众多信号通道的管脚中选取四个管脚使用或复用为普通耳机或者选择更 多管脚复用为线控耳机， 本实例以普通耳机为例进行说明。

如图 3所示， 可以选取 HDMI的保留用途的 2号管脚引作为左声道， 17号管脚复 用作为右声道， 18号管脚复用作为麦克（MIC )通道， 2号管脚需要外加耳机检测电路， 另外再选择 16号管脚进行地连接（图 3中未示出）。 其中， 管脚复用釆用模拟开关。

图 4是本发明实施例的单刀双掷模拟开关进行 18号管脚信号通道复用的示意图。 如图 4所示，模拟开关的控制是主芯片的 GPIO通过电平控制实现的。缺省电平为 HDMI 功能， 非缺省电平用于耳机功能。 GPIO 的控制电平由系统（具体为耳机检测电路）对 耳机左声道电平的检测来触发。

由于模拟开关切换的 HDMI信号速率很高， 所以模拟开关的性能要能够保证， 主要 的性能指标包括： 带宽、 导通电阻、 关断隔离系数、 切换速率、 位与位间的传输时滞、 串扰系数等， 上述性能指标需要满足要求。 另外， 模拟开关本身不会改变信号电平， 如 果存在调试信号和系统电平不匹配的问题， 只需要另外增加电平转换器即可。

在本实例中， 除了 2号管脚， 也可以用其他管脚进行耳机左声道复用， 例如， 1号 管脚等， 如果使用 1号管脚进行耳机左声道复用， 则需要增加模拟开关， 且添加的电平 检测电路需要避免影响 HDMI正常使用时的功能。从硬件兼容角度，需要同时满足 HDMI 和音频通道走线关于包地、 线宽乃至走线阻抗要求。

在上述 HDMI兼容耳机功能的情况下， 移动终端厂商需要提供 HDMI耳机附件进 行适配。

耳机和高清晰电视需要各自和移动终端之间在 HDMI连接器处连接时，如图 3所示， 虚线和实线用于表示两者不能同时使用， 是互斥的， 用户缺省使用状态可以为高清晰电 视。

如果移动终端 HDMI是系统唯一的耳机接口，即移动终端未留出机械式耳机插座或 其他耳机接口，对耳机插拔的响应和音频输出可以按照常规处理。如果 HDMI是移动终 端的第二耳机接口， 即， 第一接口是耳机插座或其他接口， 则执行如图 5所示的流程对 第二耳机进行控制。 图 5是本发明实施例的移动终端第二耳机接口处理的流程示意图， 如图 5所示， 包括如下处理：

步驟 1 , 系统（具体为耳机检测电路）通过检测因插拔 HDMI耳机导致的左声道电 平变动；

步驟 2, 根据左声道电平变动判断是否插入或拔出第二耳机， 如果左声道电平变动 超过判别门限， 则执行步驟 3 , 如果是未超过判别门限的小范围电平波动， 则执行步驟 4；

步驟 3 , 检测第二耳机是否拔出， 如果检测到第二耳机拔出， 则执行步驟 5 , 如果 检测到第二耳机插入， 则执行步驟 6;

步驟 4, 保持原来状态， 不做处理；

步驟 5 , 在用户接口 （User Interface, UI )界面释放耳机图标并通过 GPIO控制模 拟开关切换 HDMI为 HDMI功能；

步驟 6, 通过 GPIO控制模拟开关切换 HDMI为耳机功能；

步驟 7 , 系统 UI界面根据底层响应给出第二耳机最小化图标， 并弹出对话框给出 第二耳机使用说明提示， 请用户确认是否使用；

步驟 8 , 判断用户是否使用该第二耳机， 如果使用， 则执行步驟 9, 如果不适用， 则执行步驟 10;

步驟 9, 接通第二耳机；

步驟 10, UI界面提示用户拔出第二耳机， 并执行步驟 3。 需要说明的是， 如果在第二耳机接通后进行通话， 软件上层调用的通常是不同于第 一耳机的底层音频逻辑设备和音频参数，这套音频设备和音频参数原始平台软件并不提 供， 需要开发重构。

实例 2, 移动终端 HDMI通过软硬件兼容方式实现对 FM功能的扩展。

图 6是本发明实施例的移动终端 HDMI兼容 FM功能的硬件实现示意图，如图 6所 示， 在实例 1的基础上， 选择一个屏蔽地信号线增加 FM选频网络作为 FM天线通路， 例如， 展蔽地信号线可以为 HDMI D型连接器 16号管脚 DDC/CEC Ground。 该 FM天 线通路在外接耳机后才起作用， 耳机的地线作为 FM天线， FM信号经 FM天线通路到 达 FM模块进行处理。 HDMI兼容 FM功能时， 复用实现耳机功能的左声道、 右声道、 MIC通道上需要串联电感隔离干扰（图 6中未示出）。

如果移动终端设计时没有设置 2.5mm或 3.5mm机械式耳机插座或其他耳机接口， 可以用 HDMI实现外接 FM功能， 相应需要外接 HDMI形式的耳机附件作为耳机天线。

如果移动终端的 HDMI是系统唯一耳机接口，则使用 HDMI兼容 FM功能。这种情 况按照目前单 FM方案进行常规处理即可。 如果移动终端已经具有机械式耳机插座或其 他耳机接口， 且系统只有一个 FM, 通常选择该耳机接口兼容 FM功能。 但是， 系统仍 然可以提供双 FM功能， 这种情况下， 对第二 FM功能（基于 HDMI的 FM功能）的控 制可以釆用类似图 5所示流程进行处理， 在此不再赘述。

实例 3 , 移动终端 HDMI通过软硬件兼容方式实现对 USB功能的扩展。

在通常情况下， 移动终端会设置有一个标准的^！型 （micro ) USB 接口， 该 USB 接口可以实现充电、 大容量存储和数据连接等功能， 但在同一时刻， 只能通过该 USB 接口使用其中的一种功能。 这时， 如果使用 HDMI兼容 USB功能， 就可以使得充电、 大容量存储和数据连接三者中的两个功能并行使用。例如，标准 micro USB接口充电时， 可以同时通过兼容 USB功能的 HDMI实现数据业务或 USB大容量存储器外设的数据读 写。

图 7是本发明实施例的移动终端 HDMI兼容 USB功能的硬件实现示意图， 如图 7 所示， 移动终端 HDMI兼容 USB功能时， 可以从 HDMI的众多信号通道的管脚中选取 五个管脚使用或复用为 Vbus、 D+、 D -、 USB_ID和 GND来实现， 其中， Vbus复用于 19号管脚， 作为 5V电源， D+、 D-可以使用 DDC的两个信号通路 17号管脚和 18号管 脚进行复用， USB_ID使用 2号管脚， USB_ID也可用其他管脚， 例如 1号管脚， 在使 用 1 号管脚时， 需要在 1 号管脚上增加模拟开关， 并且添加的电平检测需要避免影响 HDMI正常使用时的功能， GND使用 16号管脚进行复用 （图 7中未示出）。

从硬件兼容角度， 也可以选取其他管脚进行复用， 图 7仅为优选示例， 在实际应用 中， 只要兼容时同时满足 HDMI和 USB通道走线关于包地、 线宽乃至走线阻抗要求即 可。

复用管脚的模拟开关通过主芯片的 GPIO进行控制。 缺省电平为 HDMI功能， 非缺 省电平用于 USB功能。 图 8是本发明实施例的 17号管脚和 19号管脚的双模拟开关的 示意图， 如图 8所示， USB的 D+、 D-切换可以釆用双模拟开关， 双路的控制信号同时 接到一个 GPIO从而同时进行两路信号的切换。

在上述 HDMI兼容 USB功能的情况下，移动终端厂商需要提供 HDMI的 USB附件 进行适配， 即， HDMI转 USB转接数据线。

由于 USB协议作为一种计算机互连协议， 可同时连接多达 127个设备， 所有设备 分享可通信时间， 且解决了如资源冲突、 中断请求和直接数据通道等诸多问题， 多个 USB接口可以并行使用。 因此， 本发明实施例的两个乃至多个 USB接口同时运行是可 行的。

由于原始平台软件在 UI界面只提供一个 USB最小化图标或对话框，这样会导致用 户无法区分这个 USB最小化图标或对话框到底对应哪一个 USB端口。 因此需要对此进 行改进， 包含硬件和软件两个部分：

在硬件上， USB主机检测设备的插入是通过 D+或 D-电平实现的。 具体地， USB集 线器端分别下拉电阻到地， USB设备端在 D+或 D-上拉电阻（全速和高速在 D+, 低速 在 D- )。 因此 USB设备插入后 D+或 D-上电平发生了变化， USB主控器通过检测这个变 化从而得知 USB设备插入。 移动终端的主芯片内部通常都具有 USB物理层， USB物理 层可以实现自动检测， 因此不需要外接额外的检测电路。 但是考虑到某些特殊控制 （例 如， 区分和标准 Micro USB差异较大的功能） 的目的， 可以额外加入或门逻辑， 把 D+ 或 D-电平变化信息经过或门后送达系统主芯片。

图 9是本发明实施例的 HDMI连接器兼容 USB功能的控制流程示意图， 如图 9所 示， 包括如下处理：

步驟 1 , 系统主芯片 （具体可以通过 USB主控器）检测 DHMI复用的 USB D+或

D-电平变化信息；

步驟 2, 根据获取的 D+或 D-电平变化信息判断是否插入或拔出 USB , 如果电平变 化信息超过判别门限， 则执行步驟 3, 如果电平变化信息是不超判别门限的小范围电平 波动， 执行步驟 4;

步驟 3 , 检测 USB是否拔出， 如果判断由高电平转变为低电平， 则认为 USB设备 拔出， 执行步驟 5, 如果判断由低电平转变为高电平， 则认为有 USB设备插入， 执行步 驟 6; 步驟 4, 保持原来状态；

步驟 5, 主芯片通过 GPIO控制模拟开关将 HDMI切回 HDMI功能； USB具有热插 拔特性， 后续步驟中随时检测到 USB拔出随时释放图标或对话框并切回 HDMI功能； 步驟 6, 主芯片通过 GPIO控制模拟开关切换 HDMI到 USB功能， 并设置状态信息 标志位；

步驟 7, 系统 USB主控器加载 USB控制器动态链接库， 检测、设置并启动 USB设 备；

步驟 8, 由 USB状态信息标志位和 USB设备启动信息触发上层应用，在 UI界面创 建一个与标准 micro USB接口图标稍有差异的 USB最小化图标或对话框；

步驟 9,用户根据展开最小化图标得到的对话框或直接显示的对话框选择 USB接口 的具体应用， 例如， 充电、 大容量存储和数据连接等功能之一， 其中标准 micro USB接 口如果已选充电功能则系统屏蔽该功能为用户不可选择， 其他功能不受限；

步驟 10 , 启动端口中断服务程序进行数据交互。

实例 4, 移动终端 HDMI实现软件调试。

目前， 在移动终端中， JTAG的调试、 以及 UART的串口打印通常釆取以下方式进 行调试： 1、 借助于主板上预留的测试点焊线或制作夹具连接调试板和 JTAG仿真器， 并通过 JTAG仿真器再连接到计算机进行调试； 2、产品研发阶段硬件主板伸出一块 "耳 朵" 般的小板， 上面放置调试用的多脚连接器和 JTAG仿真器连接， JTAG仿真器再连 接到电脑调试， 量产后去除该 "耳朵" 般的小板； 3、 主板上某多管脚连接器空余管脚 定义成调试信号脚， 再制作连接装置连接到调试板和 JTAG仿真器， 后者再连接到计算 机进行调试。

但上述方式都存在一定的不方便， 主板测试点需要人工焊线或制作夹具， "耳朵" 小板会增加主板硬件研发成本； 主板多余连接器在系统装配成整机状态下难以利用。 HDMI直接外露于整机结构壳，如果加以利用，则单板和整机状态下都可用于软件调试。

图 10是本发明实施例的移动终端 HDMI兼容软件调试功能的硬件实现示意图， 如 图 10所示， 本发明实施例的移动终端 HDM用于软件调试时， 针对 19个管脚的 HDMI 连接器的四个基本类别， 结合 HDMI对应的走线特点来分配复用于软件调试对应的管 脚：

1、 第一类管脚： TMDS信号管脚， 除了 4个屏蔽地脚外， 4组差分信号共 8个信号 管脚分别复用于 JTAG调试的相关信号管脚。这 8个 JTAG信号管脚分别为： TDK TDO、 TCK、 TMS、 RTCK、 JTAG_TRST、 JTAG_RSRT和 JTAG_PS_HOLD; 其中前 4个 JTAG 信号管脚为 JTAG基本信号线。 2、 第二类管脚： 控制脚： DDC_SDA和 DDC_SCL复用于 UART的发送和接收信 号，主要用于软件调试信息的串口打印； CEC则复用其他调试信号，在本发明实施例中， 其他调试信号可以为看门狗使能控制（ WDG_CTL ),主要用于软件调试过程中控制看门 狗是否开启。

3、 第三类管脚： HPT可复用为其他调试信号， 在本发明实施例中， 其他调试信号 可以为 KYPD_SNS , 主要用于软件调试对某一键盘扫描进行感应， 软件调试初始最小 化软件时借助此管脚可以测试硬件能否正常响应。

4、 第四类管脚： 5V 电源管脚复用于 JTAG仿真器的电源 （典型值 1.8V, 也可用 2.6V ), 5V电源管脚需要用功率开关切换， 或者釆用 PMOS的功率开关进行逻辑控制切 换。 电源的来源可以是移动终端的电源管理芯片输出， 也可以是独立的不同直流电源值 的转换或 LDO电路的输出 （图 10中仅示出了电源管理）。

此外， 上述某单信号功能或新功能可以利用保留用途的 2号管脚， 如果使用 2号管 脚则可不设置模拟开关。

除了电源复用釆用功率开关， 其余复用大多需要用多路模拟开关实现， 硬件实现上 可以灵活釆用单刀双掷、 双刀双掷模拟开关。 为了减少模拟开关数量， 上述应用可以釆 用多路单刀双掷开关， 例如， 5路、 8路等。

由于 HDMI 只有在软件操作系统运行时， 运行上层应用程序后才能起作用， 因此 HDMI在移动终端开机缺省状态可设置为软件调试状态， 这样硬件电路模拟开关的缺省 控制电平设置为 HDMI连接器和调试信号连接状态（具体为模拟开关的 GPIO控制电平 根据所选模拟开关的缺省有效电平设置为下拉到地或上拉到固定电平）。 只要移动终端 硬件存在有效电源供电， 并且在系统不开机的状态下， 就可以实现利用 HDMI进行软件 JTAG调试和下载、 UART调试信息打印、 看门狗控制、 以及软件最基本的按键事件读 取等测试。

需要说明的是， 上述 HDMI相关信号和移动终端主芯片之间通常使用专用 HDMI 芯片桥接。

虽然 UART调试信息打印有很多情况下是需要系统开机后读取的，但是限于 HDMI 在系统上层应用程序中运行起来后只用于 HDMI功能，因此系统开机后的信息读取还需 要硬件上再单独预留 UART测试点进行信息获取。在特殊情况下， 用户可以对系统主芯 片的 GPIO状态进行干预，在系统开机状态下也可以不使用 HDMI功能，从而进行 JTAG 调试和 UART的调试信息打印调试。

调试板和 JTAG仿真器连接到 HDMI连接器仅限于在移动终端产品研发、生产以及 售后维修阶段。 显然， 这些阶段利用直接外露于整机结构壳的 HDMI连接器， 进行软件 调试， 不用拆机、 不用人工焊线、 不用制作夹具和单板， 在整机状态下进行软件调试， 能够有效提高生产效率， 给生产和维修带来极大的便利性。

实例 5 , 功能组合复用。

在本实例中， 将上述实例间的功能进行组合， 特别是实例 1、 实例 2、 以及实例 3 中的复用功能占用 HDMI通道少，可以将多个功能同时硬件兼容复用， 只需要对接单独 功能的附件即可。例如：耳机功能和 FM功能可以共用通道的情况下进行功能复用； USB 功能可以和耳机功能或 FM功能占用不同管脚通道， 在硬件上并行存在（此时 3~14脚 可以利用）； 相应的各自外接附件选择性的连通各自通道即可。 实例 4中的软件测试功 能， 也可以和是实例 1、 2和 3中的功能组合使用， 例如， 通过硬件上管脚通道并行存 在， 外接附件各自分开的方式， 裁剪实例 4中的 UART调试信息打印和一些不重要的检 测功能， 硬件上可以实现 JTAG调试功能和耳机功能或 FM功能或 USB功能组合复用。

装置实施例二

根据本发明的实施例， 提供了一种带有 HDMI的设备， 该 HDMI设备设置有与装 置实施例一中所述的 HDMI相对应的 HDMI。

具体地， 该带有 HDMI的设备可以为带有 HDMI的耳机、 带有 HDMI的 USB设备 等。

从另一方面说， 釆用本发明实施例的 HDMI复用方法和 HDMI可以方便地为对应 的移动终端外接附件设备的提供 HDMI端子部分的标准设计。例如， 可以为复用为移动 终端 HDMI的耳机、 FM、 USB外接附件设备提供 HDMI端子部分的标准设计。

借助于本发明实施例的技术方案，通过对 HDMI的管脚进行复用， 并控制管脚上的 开关对管脚功能进行切换，解决了现有技术中 HDMI不能够扩展功能而导致功能单一的 问题，能够实现终端 HDMI在非高清晰电视应用的时通过接入关联的外接附件设备进行 相关功能的应用。

尽管为示例目的， 已经公开了本发明的优选实施例， 本领域的技术人员将意识到各 种改进、 增加和取代也是可能的， 因此， 本发明的范围应当不限于上述实施例。

Claims

权利要求书

1、 一种高清晰多媒体接口 HDMI复用方法， 其特征在于， 包括：

从 HDMI的信号通道的管脚中选择一个或多个管脚；

根据复用功能对所述一个或多个管脚中的预留管脚直接进行功能设置，和 /或通过复 用的方式对所述一个或多个管脚中的非预留管脚进行功能设置；

在预定的复用管脚上设置开关， 并通过控制所述开关对所述复用管脚的功能进行切 换。

2、 如权利要求 1所述的方法， 其特征在于， 所述复用功能至少包括以下之一： 耳 机功能、 调频收音机 FM功能、 通用串行总线 USB接口功能、 软件调试功能。

3、 如权利要求 2所述的方法， 其特征在于， 在所述复用功能为所述耳机功能的情 况下，根据复用功能对所述一个或多个管脚中的预留管脚直接进行功能设置，和 /或通过 复用的方式对所述多个管脚中的非预留管脚进行功能设置具体包括：

根据所述复用功能将选择的多个管脚分别设置或复用为左声道、 右声道、 以及地连 接， 并在设置左声道或者右声道的管脚上设置耳机检测电路。

4、 如权利要求 3所述的方法， 其特征在于， 在预定的复用管脚上设置开关， 通过 控制所述开关对所述复用管脚的功能进行切换具体包括：

在复用为左声道、 右声道、 或者地连接的管脚上设置模拟开关；

在通过对所述耳机检测电路的检测确定 HDMI耳机插入的情况下，控制相应复用管 脚上的所述模拟开关将相应的复用管脚切换为耳机功能。

5、 如权利要求 2所述的方法， 其特征在于， 在终端通过普通耳机接口连接第一耳 机、 并且通过 HDMI连接第二耳机的情况下， 所述方法还包括：

通过对所述耳机检测电路的检测确定所述第二耳机的状态；

如果确定所述第二耳机的状态为插入，则通过相应管脚上的模拟开关将 HDMI切换 为耳机功能， 并提示用户是否使用所述第二耳机， 在用户确定使用所述第二耳机的情况 下， 接通所述第二耳机， 否则， 提示用户拔出所述第二耳机；

如果确定所述 HDMI耳机的状态为拔出， 则通过相应管脚上的模拟开关将 HDMI 切换为 HDMI功能。

6、 如权利要求 2所述的方法， 其特征在于， 在所述复用功能为所述 FM功能的情 况下，根据复用功能对所述一个或多个管脚中的预留管脚直接进行功能设置，和 /或通过 复用的方式对所述多个管脚中的非预留管脚进行功能设置具体包括：

根据所述复用功能将选择的多个管脚分别设置或复用为左声道、 右声道、 以及 FM 天线通路， 在设置左声道和右声道的管脚上串联电感隔离干扰电路。

7、 如权利要求 6所述的方法， 其特征在于， 在预定的复用管脚上设置开关， 通过 控制所述开关对所述复用管脚的功能进行切换具体包括：

在复用为左声道、 右声道、 以及 FM天线通路的管脚上设置模拟开关；

在确定 HDMI耳机插入且用户调用 FM功能的情况下，控制相应复用管脚上的所述 模拟开关将相应的复用管脚切换为 FM功能。

8、 如权利要求 2所述的方法， 其特征在于， 在所述复用功能为所述 USB接口功能 的情况下， 根据复用功能对所述一个或多个管脚中的预留管脚直接进行功能设置， 和 / 或通过复用的方式对所述多个管脚中的非预留管脚进行功能设置具体包括：

根据所述复用功能将选择的多个管脚分别设置或复用为供电电源、 正差分信号线 D+、 负差分信号线 D -、 USB身份标识、 以及地连接。

9、 如权利要求 8所述的方法， 其特征在于， 在预定的复用管脚上设置开关， 通过 控制所述开关对所述复用管脚的功能进行切换具体包括：

在复用为 D+和 D-的管脚上设置控制两个管脚同时切换的双模拟开关， 在复用为供 电电源的管脚上设置功率开关， 在复用为 USB 身份标识、 以及地连接的管脚上设置模 拟开关；

在通过对 D+或 D-的电平进行检测确定插入 HDMIUSB设备的情况下， 通过控制相 应复用管脚上的所述双模拟开关、 以及所述模拟开关将相应的复用管脚切换为 USB接 口功能。

10、 如权利要求 2所述的方法， 其特征在于， 在终端通过普通 USB接口连接第一 USB设备， 并且通过 HDMI连接第二 USB设备的情况下， 所述方法还包括：

通过对 D+或 D-的电平进行检测确定第二 USB设备的状态；

如果第二 USB设备的状态为插入， 则通过相应管脚上的模拟开关将 HDMI切换为 USB功能， 并提示用户选择所述第二 USB设备的具体应用， 根据用户选择的所述具体 应用与所述第二 USB设备进行交互， 其中， 所述第二 USB设备的具体应用与所述第一 USB设备当前使用的具体应用不相同；

如果所述第二 USB设备的状态为拔出， 则通过相应管脚上的模拟开关将 HDMI切 换为 HDMI功能。

11、 如权利要求 2所述的方法， 其特征在于， 在所述复用功能为所述软件调试功能 的情况下， 根据复用功能对所述一个或多个管脚中的预留管脚直接进行功能设置， 和 / 或通过复用的方式对所述多个管脚中的非预留管脚进行功能设置具体包括：

根据所述复用功能将选择的多个管脚分别设置或复用为数据输入、数据输出、时钟、 模式选择、 测试时钟返回、 测试系统复位、 目标系统复位、 电源保持、 软件调试信息的 串口打印、 信号调试、 以及电源。

12、 如权利要求 11 所述的方法， 其特征在于， 在预定的复用管脚上设置开关， 通 过控制所述开关对所述复用管脚的功能进行切换具体包括：

在复用为数据输入、 数据输出、 时钟、 模式选择、 测试时钟返回、 测试系统复位、 目标系统复位、 电源保持、 软件调试信息的串口打印、 以及信号调试的管脚上设置模拟 开关， 在复用为电源的管脚上设置功率开关；

在终端硬件存在有效电源供电且系统不开机的状态下，通过控制相应复用管脚上的 所述模拟开关、 以及所述功率开关将相应的复用管脚切换为软件调试功能。

13、 一种高清晰多媒体接口 HDMI, 其特征在于， 包括：

选择模块， 用于从 HDMI的信号通道的管脚中选择一个或多个管脚；

设置模块， 用于根据复用功能对所述一个或多个管脚中的预留管脚直接进行功能设 置， 和 /或通过复用的方式对所述一个或多个管脚中的非预留管脚进行功能设置；

切换模块， 用于在预定的复用管脚上设置开关， 并通过控制所述开关对所述复用管 脚的功能进行切换。

14、 如权利要求 13所述的 HDMI, 其特征在于， 所述复用功能至少包括以下之一： 耳机功能、 调频收音机 FM功能、 通用串行总线 USB接口功能、 软件调试功能。

15、 如权利要求 14所述的 HDMI, 其特征在于，

所述设置模块具体用于： 在所述复用功能为所述耳机功能的情况下， 根据所述复用 功能将选择的多个管脚分别设置或复用为左声道、 右声道、 以及地连接， 并在设置左声 道或者右声道的管脚上设置耳机检测电路；

所述切换模块具体用于： 在复用为左声道、 右声道、 或者地连接的管脚上设置模拟 开关； 在通过对所述耳机检测电路的检测确定 HDMI耳机插入的情况下，控制相应复用 管脚上的所述模拟开关将相应的复用管脚切换为耳机功能。

16、 如权利要求 15所述的 HDMI, 其特征在于， 所述 HDMI还包括：

第一控制模块， 用于在终端通过普通耳机接口连接第一耳机、并且通过 HDMI连接 第二耳机的情况下， 通过对所述耳机检测电路的检测确定所述第二耳机的状态； 如果确 定所述第二耳机的状态为插入， 则通过控制所述切换模块将 HDMI切换为耳机功能， 并 提示用户是否使用所述第二耳机， 在用户确定使用所述第二耳机的情况下， 接通所述第 二耳机， 否则， 提示用户拔出所述第二耳机； 如果确定所述 HDMI耳机的状态为拔出， 则通过控制所述切换模块将 HDMI切换为 HDMI功能。

17、 如权利要求 14所述的 HDMI, 其特征在于，

所述设置模块具体用于： 在所述复用功能为所述 FM功能的情况下， 根据所述复用 功能将选择的多个管脚分别设置或复用为左声道、 右声道、 以及 FM天线通路， 在设置 左声道和右声道的管脚上串联电感隔离干扰电路； 所述切换模块具体用于： 在复用为左声道、 右声道、 以及 FM天线通路的管脚上设 置模拟开关； 在确定 HDMI耳机插入且用户调用 FM功能的情况下， 控制相应复用管脚 上的所述模拟开关将相应的复用管脚切换为 FM功能。

18、 如权利要求 14所述的 HDMI, 其特征在于，

所述设置模块具体用于： 在所述复用功能为所述 USB接口功能的情况下， 根据所 述复用功能将选择的多个管脚分别设置或复用为供电电源、 正差分信号线 D+、 负差分 信号线 D -、 USB身份标识、 以及地连接；

所述切换模块具体用于： 在复用为 D+和 D-的管脚上设置控制两个管脚同时切换的 双模拟开关， 在复用为供电电源的管脚上设置功率开关， 在复用为 USB 身份标识、 以 及地连接的管脚上设置模拟开关； 在通过对 D+或 D-的电平进行检测确定插入 HDMIUSB设备的情况下， 通过控制相应复用管脚上的所述双模拟开关、 以及所述模拟 开关将相应的复用管脚切换为 USB接口功能。

19、 如权利要求 14所述的 HDMI, 其特征在于， 所述 HDMI还包括：

第二控制模块，用于在终端通过普通 USB接口连接第一 USB设备，并且通过 HDMI 连接第二 USB设备的情况下， 通过对 D+或 D-的电平进行检测确定第二 USB设备的状 态； 如果第二 USB设备的状态为插入， 则通过控制所述切换模块将 HDMI切换为 USB 功能， 并提示用户选择所述第二 USB设备的具体应用， 其中， 所述第二 USB设备的具 体应用与所述第一 USB设备当前使用的具体应用不相同； 如果所述第二 USB设备的状 态为拔出， 则通过控制所述切换模块将 HDMI切换为 HDMI功能。

20、 如权利要求 14所述的 HDMI, 其特征在于，

所述设置模块具体用于： 在所述复用功能为所述软件调试功能的情况下， 根据所述 复用功能将选择的多个管脚分别设置或复用为数据输入、 数据输出、 时钟、 模式选择、 测试时钟返回、 测试系统复位、 目标系统复位、 电源保持、 软件调试信息的串口打印、 信号调试、 以及电源；

所述切换模块具体用于： 在复用为数据输入、 数据输出、 时钟、 模式选择、 测试时 钟返回、 测试系统复位、 目标系统复位、 电源保持、 软件调试信息的串口打印、 以及信 号调试的管脚上设置模拟开关， 在复用为电源的管脚上设置功率开关； 在终端硬件存在 有效电源供电且系统不开机的状态下， 通过控制相应复用管脚上的所述模拟开关、 以及 所述功率开关将相应的复用管脚切换为软件调试功能。

21、 一种带有高清晰多媒体接口 HDMI的设备， 其特征在于， 所述 HDMI设备设 置有与权利要求 13至 20中任一项所述 HDMI相对应的 HDMI。