專利名稱：Hdmi電纜連接裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總地涉及用于檢測(cè)HDMI連接性的方法和裝置。附圖簡述本發(fā)明的各實(shí)施例在各附圖中是作為示例而非限定來示出的，在附圖中相同的附圖標(biāo)記指代相同的要素。

圖1是傳統(tǒng)HDMI連接狀態(tài)方案的示圖。圖2是根據(jù)一些實(shí)施例的HDMI連接狀態(tài)方法的示圖。圖3是根據(jù)一些實(shí)施例的圖2的HDMI連接狀態(tài)電路的示意圖。圖4是根據(jù)其它實(shí)施例的圖2的HDMI連接狀態(tài)電路的示意圖。
具體實(shí)施例方式HDMI (高清多媒體接口)是用于發(fā)送未經(jīng)壓縮的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的緊湊型音頻/視頻接口。當(dāng)今的顯示設(shè)備，例如監(jiān)視器和電視機(jī)，通常配備HDMI連接/接口以顯示來自所附設(shè)施的視頻內(nèi)容。例如筆記本電腦、機(jī)頂盒或智能電話的上游設(shè)備的設(shè)施——它們可具有或不具有其本身的顯示器——可使用HDMI連接以將其視頻內(nèi)容傳輸或顯示在例如具有較大尺寸的監(jiān)視器或較高質(zhì)量顯示器的HDMI設(shè)備上。圖1總地示出具有用于檢測(cè)設(shè)施是否連接于下游HDMI設(shè)備的HDMI連接狀態(tài)特征的設(shè)施105。設(shè)施105具有HDMI端口 106，其通過HDMI電纜104連接于HDMI設(shè)備102。它還包括5V源107和連接檢測(cè)電路108。根據(jù)當(dāng)前HDMI規(guī)范，上游設(shè)施(例如設(shè)施105)將 DC供電(例如5V供電)提供給所連接的上游設(shè)備并檢測(cè)與供電之外的設(shè)備的連接，當(dāng)設(shè)備連接時(shí)藉由設(shè)備102中的電阻器(未示出)將供電返回給設(shè)施105。在建立有效HDMI連接前，上游設(shè)施需要檢測(cè)下游設(shè)備102已與上游設(shè)施配對(duì)(例如已插入上游設(shè)施中)。這是通過HDMI連接器中的熱插拔檢測(cè)(HPD)引腳來完成的，該熱插拔檢測(cè)(HPD)引腳被提供給連接檢測(cè)塊108。因此，上游設(shè)施105在能夠檢測(cè)到HPD引腳前將5V供電提供給HDMI電纜。在許多傳統(tǒng)配置中，這可能導(dǎo)致一個(gè)或多個(gè)不同的問題。 例如，由于設(shè)施的HDMI連接器(或電纜)可能暴露于外部環(huán)境，因此如果引腳經(jīng)由某些外部機(jī)構(gòu)(例如將5V供電引腳短路至地的故障電纜)短路，則會(huì)牽涉安全問題。另外，在“等待”連接的同時(shí)保持啟用5V供電可能浪費(fèi)過多的功率，尤其是在設(shè)施是例如智能電話、圖形輸入板等便攜設(shè)備時(shí)。因此，在本文披露的各實(shí)施例中，可以解決一些問題或這些及可能其它問題的組合。圖2是示出根據(jù)一些實(shí)施例的具有連接檢測(cè)的上游設(shè)施205的示圖。它包括連接供電(5V) 207、連接檢測(cè)電路208和控制單元210，這些部件如圖所示地耦合。在一些實(shí)施例中，設(shè)施205可包括電流感測(cè)(1_感測(cè))能力，用于在設(shè)備連接時(shí)監(jiān)視來自供電的電流以確保不汲取出過多的電流。在一些實(shí)施例中，提供一種連接檢測(cè)方案，通過這種方案可通過熱引腳供電(HPS) 引腳將連接供電207間歇地提供給設(shè)備102(例如脈沖的、電力循環(huán)的或以非周期間歇方式提供)。(注意，術(shù)語“引腳”包括引腳、觸點(diǎn)、節(jié)點(diǎn)或類似物)例如，小占空比(例如導(dǎo)通時(shí)間比斷開時(shí)間更短)可用來向HPS引腳供電。在導(dǎo)通時(shí)間，可將供電提供給設(shè)備202，并且可啟用連接檢測(cè)電路208來檢查通過熱引腳檢測(cè)(HPD)引腳返回的適宜信號(hào)。例如，導(dǎo)通時(shí)間可設(shè)定在5ms左右而斷開時(shí)間可設(shè)定在IOOOms左右。在導(dǎo)通時(shí)間中，控制單元210可允許供電(例如通過開關(guān)或通過激活調(diào)節(jié)器)提供給HDMI設(shè)備的供電輸入，該供電輸入耦合于HPS引腳。如果設(shè)備被連接，則可將設(shè)施的 HPD引腳拉高至足夠的電平(例如高達(dá)5V)，由此允許連接檢測(cè)電路208讀取足夠的HPD電平并指示設(shè)備102被連接。另一方面，在斷開時(shí)間中，可禁用供電以及在一些實(shí)施例中禁用連接檢測(cè)電路以省電。圖3示出根據(jù)一些實(shí)施例更詳細(xì)示出的具有連接檢測(cè)電路的示例性設(shè)施。設(shè)施 305圖示為通過其HDMI端口 306借助HDMI電纜304耦合于HDMI設(shè)備302。端口 306包括第一(HPS)和第二(HPD)引腳，這些引腳耦合于電纜304中的相應(yīng)引腳并進(jìn)而耦合于HDMI 設(shè)備302(該鏈路通常包括為簡明起見不予以示出的另外引腳)。設(shè)施305 —般包括電容器Cl、C2、功率MOS開關(guān)(PMOS)Pl、過流監(jiān)視部310、升壓轉(zhuǎn)換器320、電池325、具有相關(guān)聯(lián)的控制邏輯332-338的系統(tǒng)管理控制器(SMC) 330、中斷電路；340以及連接檢測(cè)電路350?？刂破?在本例中為控制單元或SMC控制器)330通過控制邏輯332-338控制功率開關(guān)Pl以將5V供電提供給下游HDMI設(shè)備302。在本例中，通過電池供電325之外的升壓轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生5V供電(例如3. 0-4. 2V輸出電壓)。電流監(jiān)視電路310包括比較器311、電壓降源Bl以及邏輯門313、318和319。電壓降源Bl例如可利用一電流源來實(shí)現(xiàn)，該電流源通過耦合在比較器的非反相輸入和功率MOS 開關(guān)Pl之間的電阻器吸取電流。功率開關(guān)在導(dǎo)通時(shí)具有適當(dāng)一致和已知的電阻壓降，并因此當(dāng)充足的電流流過功率開關(guān)Pl時(shí)(即足以造成開關(guān)兩端的電壓降超出Bl電壓降)，反相輸入高于非反相輸入，并且比較器解除聲明(de-assert)(在本說明書中輸出Low)。另一方面，當(dāng)通過功率開關(guān)的電流不過量時(shí)，比較器311輸出提供High (高)。(注意在一些實(shí)施例中，在采用的DC-DC轉(zhuǎn)換器中，電流監(jiān)視可通過電流感測(cè)功能來實(shí)現(xiàn)，該電流感測(cè)功能在虛線框中表示為“Is”，因此，可省去例如具有過流電路310的分離組件。在這些實(shí)現(xiàn)中，轉(zhuǎn)換器可將指示當(dāng)前電流電平的信號(hào)提供給控制器，或例如可響應(yīng)過流條件提供例如中斷的不同適宜信號(hào)。在一些實(shí)施例中，可不采用電流監(jiān)視。)連接檢測(cè)電路350包括電阻器R2、比較器352、反跳(debounce)電路353、檢測(cè)模式電路354、RS觸發(fā)器355以及邏輯門356-358，它們?nèi)鐖D所示地耦合。當(dāng)在HPS引腳將5V 供電提供給設(shè)備302時(shí)，供電電壓跨電阻器R2和Rl降低，由此在HPD引腳處作用較低的電壓。在HPD引腳處的電壓電平對(duì)應(yīng)于供電(5V)乘以Rl與R1+R2之比(R1/(R1+R2))的乘積。例如，如果R2等于R1，則當(dāng)設(shè)備連接于設(shè)施時(shí)在HPD引腳處將有2. 5V電平。在HPD引腳處的電平通過比較器352與反相輸入處的閾值(在本例中為1.225V)比較。如果HPD引腳具有足夠的電平(大于反相輸入閾值電平)，則比較器聲明(assert)(例如High)。反跳電路353執(zhí)行傳統(tǒng)的反跳濾波。其反跳定時(shí)窗可通過配置寄存器332設(shè)定。 例如，對(duì)于所描述的實(shí)施例，可使用2個(gè)位來將其設(shè)定至四個(gè)可用選項(xiàng)中的一個(gè)(例如0、 10、20或30ms)。如果來自比較器的聲明(高)經(jīng)過反跳時(shí)間窗后仍然保持，則反跳塊353 在檢測(cè)模式電路354的輸入處作出聲明(例如High)。檢測(cè)模式電路(它也可通過配置寄存器設(shè)定，盡管沒有示出線)允許從反跳塊353檢測(cè)出正-負(fù)轉(zhuǎn)變或負(fù)-正轉(zhuǎn)變。如果從反跳電路檢測(cè)出適宜的轉(zhuǎn)變，則觸發(fā)器355置位。這造成High以從其輸出聲明，這造成AND 門357聲明(High)，假設(shè)屏蔽(MASK)信號(hào)(例如來自控制器330)是活動(dòng)的。這使357、358 的輸出聲明，由此使中斷發(fā)生塊340發(fā)生并對(duì)控制器330(在(_1附輸入)造成中斷。在該描述實(shí)施例中，中斷發(fā)生器340包括NOR門342 (或等效物)以從不同設(shè)施系統(tǒng)功能單元接收多個(gè)不同的中斷信號(hào)(例如用來檢測(cè)其它外圍鏈路或連接，比如插入式USB連接或可用的無線網(wǎng)絡(luò)鏈路)。因此，在描述的實(shí)施例中，控制器進(jìn)一步耦合于(未示出)連接檢測(cè)塊 350以確定或確認(rèn)連接檢測(cè)電路已聲明，指示HDMI連接已發(fā)生。一旦確定，它就經(jīng)由AND門 356處的“重置”輸入來重置鎖存器355?？刂七壿?332-338)包括配置寄存器332、邏輯門333-336以及時(shí)序控制電路 338，這些部件如圖所示地耦合。在描述的實(shí)施例中，配置寄存器332是8位寄存器，其中4 個(gè)位用來定義供電導(dǎo)通和斷開時(shí)間(例如兩個(gè)位用于4個(gè)導(dǎo)通時(shí)間選項(xiàng)而兩個(gè)位用于4個(gè)斷開時(shí)間選項(xiàng))，一啟用位提供給AND門333以啟用/禁用通過AND門333的供電，以及2個(gè)位用于反跳電路353以選擇反跳窗時(shí)間。如前所述，另一位可用來設(shè)定檢測(cè)模式電路354。在操作中，假設(shè)寄存器332啟用連接檢測(cè)(經(jīng)由其至AND門的直接位鏈路)，時(shí)間控制塊338使AND門333聲明，這在由配置寄存器332定義的導(dǎo)通時(shí)間導(dǎo)通MOS開關(guān)P1，并隨后在規(guī)定的斷開時(shí)間使其斷開。該脈沖串功率循環(huán)重復(fù)，直到檢測(cè)到HDMI設(shè)備被連接為止，此時(shí)開關(guān)Pl鎖定在導(dǎo)通以在HPS引腳處將一穩(wěn)定、一致的5V DC供電提供給HDMI設(shè)備 302 (導(dǎo)通/斷開功率循環(huán)也可在由過流電路禁用時(shí)或在通過AND門336由控制器330禁用時(shí)停止)。當(dāng)連接HDMI設(shè)備(且比較器352聲明)時(shí)，開關(guān)(Pl)由于比較器352的輸出也連接于OR門334而本質(zhì)上鎖定在導(dǎo)通。同時(shí)，注意逆變器335由AND門336的輸出啟用/ 禁用以使過流電路310和控制器330即使在比較器352聲明OR門334時(shí)也能使開關(guān)斷開。 在一些實(shí)施例中，在功率循環(huán)斷開時(shí)間，所有或全部連接檢測(cè)電路(例如比較器352)能斷開以降低靜態(tài)功耗。例如，定時(shí)控制電路338可耦合于連接檢測(cè)電路以同步于HPS信號(hào)使其門選導(dǎo)通/斷開。圖4示出用于檢測(cè)連接于設(shè)施的HDMI設(shè)備的電路的另一實(shí)施例。其實(shí)現(xiàn)方式類似于圖3，但除了在本實(shí)施例中功率開關(guān)Pl被省去并代之以電流感測(cè)電阻器(Rs)。通過控制升壓轉(zhuǎn)換器320輸出(導(dǎo)通)或不輸出(斷開)HPS供電信號(hào)而控制HPS引腳處的供電的功率循環(huán)。在前面的說明中，已描述了眾多具體細(xì)節(jié)。然而應(yīng)理解，本發(fā)明的實(shí)施例在沒有這些具體細(xì)節(jié)的情況下也可實(shí)踐。在其他實(shí)例中，公知的電路、結(jié)構(gòu)和技術(shù)未被詳細(xì)示出以免混淆對(duì)本說明的理解。有鑒于此，對(duì)“一個(gè)實(shí)施例”、“一實(shí)施例”、“示例性實(shí)施例”、“各種實(shí)施例”等的引用表明如此描述的本發(fā)明的實(shí)施例可包括特定特征、結(jié)構(gòu)或特性，但不一定每個(gè)實(shí)施例都包括該特定特征、結(jié)構(gòu)或特性。此外，一些實(shí)施例可能具有其它實(shí)施例中描述的一些、全部特征或者完全沒有。在前面的說明和后面的權(quán)利要求書中，下面的術(shù)語解釋如下可使用術(shù)語“耦合的”和“連接的”連同其衍生詞。應(yīng)當(dāng)理解，這些術(shù)語并不意圖作為彼此的同義詞。相反，在特定實(shí)施例中，可使用“連接的”來指示兩個(gè)或更多元件彼此直接物理或電氣接觸。“耦合的”用來指示兩個(gè)或更多個(gè)元件彼此協(xié)同或相互作用，但它們可以是或可以不是直接物理或電氣接觸的。術(shù)語“PMOS晶體管”表示P型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管。同樣，“NM0S晶體管”表示N型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管。應(yīng)當(dāng)理解，無論何時(shí)使用術(shù)語“M0S晶體管”、“NM0S晶體管”或“PMOS晶體管”，除非另外明確指示或由其用途屬性所決定，否則它們是以示例方式使用的。它們涵蓋了不同種類的MOS器件，包括具有不同VT、材料類型、絕緣體厚度、柵極構(gòu)造的器件，這僅僅是其中的一些。此外，除非明確提及MOS或類似物，否則術(shù)語晶體管可包括其它適宜的晶體管類型，例如結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管、雙極結(jié)型晶體管、金屬半導(dǎo)體FET以及各種類型的三維晶體管、MOS或其它當(dāng)前已知或尚未研發(fā)出的晶體管。本發(fā)明不限于所描述的實(shí)施例，而可使用所附權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)的修改和變化來實(shí)現(xiàn)。例如，應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明適用于與所有類型的半導(dǎo)體集成電路(“IC”)芯片一起使用。這些IC芯片的示例包括但不限于處理器、控制器、芯片集組件、可編程邏輯陣列 (PLA)、存儲(chǔ)器芯片、網(wǎng)絡(luò)芯片等等。應(yīng)當(dāng)理解，在一些附圖中，信號(hào)傳導(dǎo)線路用直線來表示。一些直線可能較粗以指示多條組成信號(hào)路徑，其具有用以指示組成信號(hào)路徑序號(hào)的數(shù)字標(biāo)記，和/或在一個(gè)或多個(gè)端部具有用以指示主要信息流動(dòng)方向的箭頭。但是，這不應(yīng)以限制性方式來解釋。相反，這種添加的細(xì)節(jié)可與一個(gè)或多個(gè)示例性實(shí)施例結(jié)合使用以便更容易地理解電路。任何所表示的信號(hào)線(不管是否具有附加信息)實(shí)際上可包括一個(gè)或多個(gè)信號(hào)，這些信號(hào)可在多個(gè)方向上傳播且可用任何適合類型的信號(hào)方案來實(shí)現(xiàn)，例如用差分對(duì)來實(shí)現(xiàn)的數(shù)字或模擬線路，光纖線，和/或單端線。應(yīng)當(dāng)理解雖然已給出了示例尺寸/模型/值/范圍，但本發(fā)明不限于此。隨著生產(chǎn)技術(shù)(例如，光刻)隨時(shí)間而成熟，預(yù)期可生產(chǎn)具有更小尺寸的器件。此外，為簡化說明和闡述，以及不致混淆本發(fā)明，在附圖中可能或可能沒有示出公知的去往IC芯片和其它組件的供電/接地連接。此外，各種配置可以方框圖形式示出以避免混淆本發(fā)明，并鑒于相對(duì)于這些方框圖配置的實(shí)現(xiàn)的具體細(xì)節(jié)很大程度地依賴于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的平臺(tái)這一事實(shí)，即這些具體細(xì)節(jié)應(yīng)當(dāng)充分落在本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員的見識(shí)內(nèi)。在闡述具體細(xì)節(jié)(例如電路)以描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例的情形下，顯然本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員能不利用這些具體細(xì)節(jié)或?qū)@些具體細(xì)節(jié)作出變化地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此這些描述視為是說明性的而非限制性的。
權(quán)利要求
1.一種裝置，包括用于檢測(cè)連接的HDMI設(shè)備的電路，所述電路向連接器提供間歇的供電以確定是否連接有設(shè)備。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述間歇的供電是具有可控占空比的電壓脈沖。
3.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述可控占空比小于20%。
4.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述電路包括具有用于設(shè)定占空比的一個(gè)或多個(gè)位的可編程寄存器。
5.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述間歇的供電在導(dǎo)通時(shí)是5VDC供電。
6.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，當(dāng)確定HDMI設(shè)備被連接時(shí)，所述電路控制間歇的供電成為穩(wěn)定的DC供電。
7.如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述電路包括過流電路以監(jiān)視從DC供電流出的電流。
8.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，當(dāng)檢測(cè)到過多電流時(shí)，所述DC供電從所述 HDMI設(shè)備斷開。
9.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述電路包括提供間歇供電的功率開關(guān)。
10.如權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，當(dāng)檢測(cè)到HDMI設(shè)備時(shí)所述開關(guān)鎖定在導(dǎo)ο
11.一種電路，包括在設(shè)施中的供電節(jié)點(diǎn)，所述供電節(jié)點(diǎn)擬耦合于外部HDMI設(shè)備的第一引腳；將DC供電脈沖提供給供電節(jié)點(diǎn)的供電；以及檢測(cè)電路，如果所述設(shè)備連接于所述設(shè)施，所述檢測(cè)電路感知來自所述外部HDMI設(shè)備的第二引腳的脈沖。
12.如權(quán)利要求11所述的電路，其特征在于，所述DC供電脈沖具有可編程的導(dǎo)通和斷開時(shí)間。
13.如權(quán)利要求11所述的電路，其特征在于，所述檢測(cè)電路包括將所述第二引腳處的電壓與閾值電平比較的比較器。
14.如權(quán)利要求11所述的電路，其特征在于，包括向所述供電節(jié)點(diǎn)提供DC供電脈沖的開關(guān)。
15.如權(quán)利要求14所述的電路，其特征在于，當(dāng)所述設(shè)備被連接時(shí)，所述檢測(cè)電路鎖定所述供電節(jié)點(diǎn)以提供DC供電。
16.一種便攜式電子設(shè)施，包括具有第一和第二引腳的HDMI連接器，所述第一引腳在連接于所述設(shè)施時(shí)將間歇的熱引腳檢測(cè)(HPD)信號(hào)提供給HDMI設(shè)備，所述第二引腳在所述設(shè)備連接于所述設(shè)施時(shí)接收從設(shè)備返回的至少一種形式的HPD信號(hào)；以及連接檢測(cè)電路，所述連接檢測(cè)電路耦合于第二引腳以在檢測(cè)到所述設(shè)備連接于所述設(shè)施時(shí)感知HPD信號(hào)形式并導(dǎo)致間歇HPD信號(hào)被DC供電替代。
17.如權(quán)利要求16所述的設(shè)施，其特征在于，所述間歇的HPD信號(hào)是具有可編程的導(dǎo)通和斷開時(shí)間的DC脈沖。
18.如權(quán)利要求16所述的設(shè)施，其特征在于，包括用于監(jiān)測(cè)提供給所述第一引腳的電流的過流電路。
19.如權(quán)利要求16所述的設(shè)施，其特征在于，所述連接監(jiān)測(cè)電路包括在確定所述設(shè)備被連接時(shí)向控制器產(chǎn)生中斷的鎖存器。
20.如權(quán)利要求16所述的設(shè)施，其特征在于，所述HDMI設(shè)備是監(jiān)視器。
全文摘要
在一些實(shí)施例中，HDMI連接接口配有連接檢測(cè)電路，該連接檢測(cè)電路利用功率循環(huán)或HDMI設(shè)備的引腳處的其它間歇供電來確定設(shè)備是否連接于設(shè)施。
文檔編號(hào)H04N5/765GK102281458SQ20111012480
公開日2011年12月14日 申請(qǐng)日期2011年5月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月6日
發(fā)明者D·J·恩古耶 申請(qǐng)人:英特爾公司