高清晰度多媒体接口复用装置及方法与流程

本发明涉及通信接口领域，尤其涉及高清晰度多媒体接口复用装置及方法。

背景技术：

随着多媒体设备的不断发展，各种消费类电子的多媒体接口也越来越多。目前，常用的多媒体接口包括高清晰度多媒体接口HDMI、通用串行总线接口USB、VGA(Video Graphics Array，视频图形阵列)接口等。但随着多媒体接口的种类和数量的增加，在设置多媒体接口时会存在以下缺陷：由于各接口单独设置导致电路板占用空间大，不利于多媒体设备集成化，生产制造成本高。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提供一种高清晰度多媒体接口复用装置及方法，旨在提供一种HDMI和USB功能复用的输出接口，从而减少电路板空间占用，降低制造成本。

为实现上述目的，本发明提供的一种高清晰度多媒体接口复用装置包括设置在所述装置上的高清晰度多媒体接口HDMI输出模块，所述装置还包括控制芯片、开关电路、通用串行总线接口USB数据收发电路和HDMI数据收发电路；所述HDMI输出模块包括复用端，所述复用端与所述USB数据收发电路的输入端和所述HDMI数据收发电路的输入端连接；

所述控制芯片检测所述HDMI输出模块是否与HDMI通道传输设备连接，并根据检测结果产生相应的检测信号；

所述开关电路分别与所述USB数据收发电路的控制端和所述HDMI数据收发电路的控制端连接，用于根据所述控制信号选择通过所述USB数据收发电路或所述HDMI数据收发电路使所述复用端与所述控制芯片连接。

优选地，所述HDMI输出模块还包括检测端，所述控制芯片根据所述检测端的状态产生相应的检测信号；其中，当所述检测端的状态为低电平时，所述HDMI输出模块与HDMI通道传输设备连接；当所述检测端的状态为高电平时，所述HDMI输出模块未与HDMI通道传输设备连接。

优选地，当所述HDMI输出模块与HDMI通道传输设备连接时，所述控制芯片输出高电平控制信号至所述开关电路，以供所述开关电路通过所述HDMI数据收发电路使所述复用端与所述控制芯片连接；当所述HDMI输出模块未与HDMI通道传输设备连接时，所述控制芯片输出低电平控制信号至所述开关电路，以供所述开关电路通过所述USB数据收发电路使所述复用端与所述控制芯片连接。

优选地，所述开关电路包括第一三极管、第一电源、第二电源、第一电阻、第二电阻及第三电阻；所述第一电阻的第一端与所述控制芯片的输出端和所述HDMI数据收发电路的控制端连接，所述第一端还经第二电阻与第一电源连接，所述第一电阻的第二端与所述第一三极管的基极连接；所述第一三极管的集电极与所述USB数据收发电路的控制端连接，所述第一三极管的集电极还经所述第三电阻与所述第二电源连接，所述第一三极管的发射极接地。

优选地，所述USB数据收发电路包括第二三极管、第三三极管、第四电阻和第五电阻；所述第二三极管的发射极和第三三极管的集电极与所述HDMI输出模块的复用端连接，所述第二三极管的集电极和所述第三三极管的发射极与所述控制芯片连接，所述第二三极管的基极经第四电阻和第五电阻与所述第三三极管的基极连接，所述第四电阻和所述第五电阻的公共端为所述USB数据收发电路的控制端。

优选地，所述HDMI数据收发电路包括第四三极管、第五三极管、第六电阻、第七电阻和第八电阻；所述第四三极管的发射极和所述第五三极管的集电极通过所述第六电阻与所述HDMI输出模块的复用端连接，所述第四三极管的集电极和所述第五三极管的发射极与所述控制芯片连接，所述第四三极管的基极经第七电阻和第八电阻与所述第五三极管的基极连接；所述第七电阻和所述第八电阻的公共端为所述HDMI数据收发电路的控制端。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种高清晰度多媒体接口复用方法，包括以下步骤：

控制芯片检测高清晰度多媒体接口HDMI输出模块是否与HDMI通道传输设备连接，并根据检测结果产生相应的控制信号；

开关电路根据控制信号选择通过USB数据收发电路或HDMI数据收发电路使所述HDMI输出模块与所述控制芯片连接。

优选地，所述HDMI输出模块包括检测端；所述根据检测结果产生相应的控制信号的步骤包括：

控制芯片根据所述检测端的状态产生相应的检测信号；其中，当所述检测端的状态为低电平时，所述HDMI输出模块与HDMI通道传输设备连接；当所述检测端的状态为高电平时，所述HDMI输出模块未与HDMI通道传输设备连接。

优选地，所述HDMI输出模块包括复用端，所述复用段与所述USB数据收发电路的输入端和所述HDMI数据收发电路的输入端连接；所述开关电路根据控制信号选择通过USB数据收发电路或HDMI数据使收发电路与所述控制芯片连接的步骤包括：

开关电路根据控制信号选择通过所述USB数据收发电路或HDMI数据收发电路使所述复用端与所述控制芯片连接。

优选地，所述开关电路根据控制信号选择通过USB数据收发电路或HDMI数据收发电路使所述复用端与所述控制芯片连接的步骤包括：

当所述控制芯片输出高电平控制信号至所述开关电路时，所述开关电路通过所述HDMI数据收发电路使所述复用端与所述控制芯片连接；

当所述控制芯片输出低电平控制信号至所述开关电路时，所述开关电路通过所述USB数据收发电路使所述复用端与所述控制芯片连接。

本发明实施例设置HDMI输出模块、控制芯片、开关电路、USB数据收发电路和HDMI数据收发电路；其中，HDMI输出模块包括复用端，所述复用端与USB数据收发电路的输入端和HDMI数据收发电路的输入端连接；控制芯片检测HDMI输出模块是否与HDMI通道传输设备连接，并根据检测结果产生相应的检测信号；开关电路分别与USB数据收发电路的控制端和HDMI数据收发电路的控制端连接，用于根据所述控制信号选择通过所述USB数据收发电路或所述HDMI数据收发电路使所述复用端与所述控制芯片连接。从而通过检测HDMI输出模块是否与HDMI通道传输设备连接，控制开关电路选择不同的数据收发电路实现USB和HDMI输出接口的功能复用，因此节省了电路板空间，降低了制造成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明高清晰度多媒体接口复用装置的电路结构示意图；

图2为本发明高清晰度多媒体接口复用装置的外部结构示意图；

图3为本发明高清晰度多媒体接口复用方法的流程示意图。

附图标号说明：

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供一种高清晰度多媒体接口复用装置。

参照图1，该高清晰度多媒体接口复用装置包括设置在所述装置上的高清晰度多媒体接口HDMI输出模块10，所述装置还包括控制芯片20、开关电路30、通用串行总线接口USB数据收发电路40和HDMI数据收发电路50；所述HDMI输出模块10包括复用端(未标示)，所述复用端与所述USB数据收发电路40的输入端和所述HDMI数据收发电路50的输入端连接；所述控制芯片20检测所述HDMI输出模块10是否与HDMI通道传输设备(图未示)连接，并根据检测结果产生相应的检测信号；所述开关电路30分别与所述USB数据收发电路40的控制端和所述HDMI数据收发电路50的控制端连接，用于根据所述控制信号选择通过所述USB数据收发电路40或所述HDMI数据收发电路50使所述复用端与所述控制芯片20连接。

需要说明的是，本实施例所涉及的HDMI为标准的A型HDMI输出接口，包括19个引脚，其中，引脚13为CEC，引脚14为保留引脚NC，引脚17为DDC/CEC接地，引脚19为热插拔监测Hot Plug Detect；而标准的USB2.0接口针脚包括VCC端、Data-端、Data+端和GND地线端。本发明通过将HDMI输出接口的引脚13兼容做USB2.0接口的Data+端，将保留引脚NC兼容用作USB2.0的Data-端，引脚17兼容作为USB2.0接口的GND地线端及引脚18兼容做USB2.0接口的VCC端实现功能复用，进而提供一种带USB2.0功能的HDMI端口。

在本实施例中，当有外设接入HDMI输出模块10时，可通过检测所述外设是否为HDMI通道传输设备来产生相应的控制信号供开关电路30选择不同的数据转换电路以使所述装置实现HDMI输出或USB输出。具体地，所述HDMI输出模块10包括复用端和检测端(未标示)，其中复用端为引脚13，检测端为引脚19。控制芯片20可根据检测HDMI输出模块10中引脚19的状态产生相应的控制信号，使开关电路30对引脚13的使用功能进行选择。当检测端的状态为低电平时，所述HDMI输出模块10与HDMI通道传输设备连接，控制芯片20输出高电平控制信号至所述开关电路30，所述开关电路30通过所述HDMI数据收发电路50使所述复用端与所述控制芯片20连接即选择引脚13使用CEC功能实现HDMI输出；当检测端的状态为高电平时，所述HDMI输出模块10未与HDMI通道传输设备连接，所述控制芯片20输出低电平控制信号至所述开关电路30，所述开关电路30通过所述USB数据收发电路40使所述复用端与所述控制芯片20连接即选择引脚13做USB2.0接口的Data+端，实现USB输出。通过检测HDMI输出模块10是否与HDMI通道传输设备连接对引脚13的使用功能进行选择，再配合原本为NC的引脚14做USB的数据线及VCC端和接地端GND，从而实现HDMI或USB选择输出，因此减少了电路板设计时的空间占用，降低了制造成本。此外，由于可以通过HDMI输出端口实现USB2.0功能，间接减少了硬件端子的使用，提升了多媒体设备的系统整体的稳定性。

需要说明的是，上述控制芯片是SOC(System on Chip，系统级芯片)，通过设置所述SOC能降低耗电量，增加系统功能，节省成本。

进一步地，上述开关电路30包括第一三极管Q1、第一电源VCC1、第二电源VCC2、第一电阻R1、第二电阻R2及第三电阻R3；所述第一电阻R1的第一端与所述控制芯片20的输出端和所述HDMI数据收发电路50的控制端连接，所述第一端还经第二电阻R2与第一电源VCC1连接，所述第一电阻R1的第二端与所述第一三极管Q1的基极连接；所述第一三极管Q1的集电极与所述USB数据收发电路40的控制端连接，所述第一三极管Q1的集电极还经所述第三电阻R3与所述第二电源VCC2连接，所述第一三极管Q1的发射极接地。当控制芯片20输出高电平的检测信号HDMI_DETECT，第一三极管Q1的基极为高电平，所述第一三极管Q1饱和导通。相对地，USB数据收发电路40的控制端为低电平，HDMI数据收发电路50的控制端为高电平，复用端通过HDMI数据收发电路50与控制芯片连接，此时复用端实现了HDMI输出时CEC端的使用，实现了HDMI输出。当控制芯片20输出低电平的检测信号HDMI_DETECT，第一三极管Q1的基极为低电平截止，USB数据收发电路40的控制端由于上拉作用为高电平，相对地，HDMI数据收发电路50的控制端为低电平，所述复用端通过USB数据收发电路40与控制芯片20连接，此时复用端实现了USB输出时DATA+端功能的使用，实现了USB输出。通过开关电路30中第一三极管的饱和导通，实现了不同数据收发电路的选择。需要说明的是，上述第一电源VCC1和第二电源VCC2可以是同一电源。

进一步地，上述USB数据收发电路40包括第二三极管Q2、第三三极管Q3、第四电阻R4和第五电阻R5；所述第二三极管Q2的发射极和第三三极管Q3的集电极与所述HDMI输出模块10的复用端连接，所述第二三极管Q2的集电极和所述第三三极管Q3的发射极与所述控制芯片20连接，所述第二三极管Q2的基极经第四电阻R4和第五电阻R5与所述第三三极管Q3的基极连接，所述第四电阻R4和所述第五电阻R5的公共端为所述USB数据收发电路40的控制端。当控制芯片20输出为低电平时，第一三极管Q1截止，由于第一电源VCC1上拉作用使USB数据收发电路40的控制端即第四电阻R4和第五电阻R5的公共端为高电平，第二三极管Q2和第三三极管Q3饱和导通，所述复用端即HDMI输出模块10的引脚13选择作为USB输出的DATA+端实现USB输出。通过上述方案，实现USB2.0的功能。

进一步地，上述HDMI数据收发电路50包括第四三极管Q4、第五三极管Q5、第六电阻R6、第七电阻R7和第八电阻R8；所述第四三极管Q4的发射极和所述第五三极管Q5的集电极通过所述第六电阻R6与所述HDMI输出模块10的复用端连接，所述第四三极管Q4的集电极和所述第五三极管Q3的发射极与所述控制芯片20连接，所述第四三极管Q4的基极经第七电阻R7和第八电阻R8与所述第五三极管Q5的基极连接；所述第七电阻R7和所述第八电阻R8的公共端为所述HDMI数据收发电路50的控制端。当控制芯片20输出高电平时，第一三极管Q1的基极为高电平，第一三极管Q1饱和导通，此时USB数据收发电路40的控制端为低电平，HDMI数据收发电路50的控制端即第七电阻R7和第八电阻R8的公共端为高电平，第四三极管Q4和第五三极管Q5饱和导通，所述复用端即HDMI输出模块50的引脚13选择作为HDMI输出的CEC端实现HDMI输出，从而保证了原有的HDMI信号输出。

需要说明的是，可选地，上述三极管均可以采用场效应管等类似电子元件替代，本领域技术人员可以根据实际需要进行设置，在此不一一赘述。

请一并参照图2，可选地，当在使用USB和HDMI复用功能时，可以配合特定的线材，其中HDMI1端为自身设备的HDMI输出模块，HDMI2端连接外设的HDMI输入模块，USB端为母座，USB端中的VCC、Data+、Data-及GND与HDMI1端子的引脚18、引脚13、引脚14及PIN11对应连接，用于接USB2.0接口的设备，与自身设备进行通信，实现USB2.0的功能。

本发明还提出一种高清晰度多媒体接口复用方法。

参见图3，图3为本发明高清晰度多媒体接口复用方法较佳实施例的流程示意图。

本发明较佳实施例中，所述高清晰度多媒体接口复用方法包括以下步骤：

步骤S10，控制芯片检测高清晰度多媒体接口HDMI输出模块是否与HDMI通道传输设备连接，并根据检测结果产生相应的控制信号；

步骤S20，开关电路根据控制信号选择通过USB数据收发电路或HDMI数据收发电路使所述HDMI输出模块与所述控制芯片连接。

本实施例的高清晰度多媒体接口复用方法是与上述本发明的高清晰度多媒体接口复用装置对应的多媒体接口复用方法。在本实施例中，控制芯片与HDMI输出模块连接，通过检测HDMI输出模块是否与HDMI通道传输设备连接，产生控制信号控制开关电路选择通过不同的数据收发电路以使HDMI输出模块与控制芯片连接实现USB输出或HDMI输出功能，从而实现在不同通道传输设备接入的情况下实现USB及HDMI的功能复用，因此节省了电路板布局的空间占用，降低了制造成本。

具体地，所述HDMI输出模块包括检测端和复用端，其中，所述复用端与所述USB数据收发电路的输入端和所述HDMI数据收发电路的输入端连接；所述控制芯片根据所述检测端的状态检测HDMI输出模块是否与HDMI通道传输设备连接，并根据检测结果产生相应的检测信号；其中，当所述检测端的状态为低电平时，所述HDMI输出模块与HDMI通道传输设备连接，控制芯片产生高电平控制信号，所述开关电路通过所述HDMI数据收发电路使所述复用端与所述控制芯片连接，以实现HDMI输出；当所述检测端的状态为低电平时，所述HDMI输出模块未与HDMI通道传输设备连接，所述控制芯片输出高电平控制信号至所述开关电路，所述开关电路通过所述USB数据收发电路使所述复用端与所述控制芯片连接，以实现USB功能。

因此，通过检测HDMI输出模块中检测端的状态，配合开关电路进行数据收发电路的选择，实现了HDMI输出模块复用端功能的选择，从而完成USB和HDMI接口的功能复用，进一步节约了电路板布局的空间占用，降低制造成本。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。