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CN109935221A - 一种具有双type-c全功能接口的显示器驱动板卡 - Google Patents

一种具有双type-c全功能接口的显示器驱动板卡 Download PDF

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CN109935221A
CN109935221A CN201910076391.8A CN201910076391A CN109935221A CN 109935221 A CN109935221 A CN 109935221A CN 201910076391 A CN201910076391 A CN 201910076391A CN 109935221 A CN109935221 A CN 109935221A
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李�杰
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Shenzhen Songguan Technology Co Ltd
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Shenzhen Songguan Technology Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种具有双TYPE‑C全功能接口的显示器驱动板卡,包括第一TYPE‑C接口、第二TYPE‑C接口,两个TYPE‑C接口分别与第一连接设备、第二连接设备连接;第一TYPE‑C接口、第二TYPE‑C接口均与PD电源控制电路双向连接,PD电源控制电路通过DC‑DC转换器与系统电源双向连接;PD电源控制电路与协议芯片连接,协议芯片通过通讯控制电路分别与两个TYPE‑C接口连接,两个TYPE‑C接口均通过USB端口切换器连接USB HUB芯片;两个TYPE‑C接口分别通过第一SWITCH芯片、第二SWITCH芯片与显示信号处理电路连接,协议芯片分别与第一SWITCH芯片、第二SWITCH芯片的正反插控制信号端连接。

Description

一种具有双TYPE-C全功能接口的显示器驱动板卡
技术领域
本发明涉及电子产品领域,尤其涉及一种具有双TYPE-C全功能接口的显示器驱动板卡。
背景技术
显示器驱动板是连接主机与显示屏的接口卡,其作用是将主机的输出信息转换成字符、图形和颜色等信息,传送到显示屏上显示;现在市面上显示器驱动板无双USB-C(TYPE-C)全功能的接口,对于一些移动式显示屏来说极其不便,无法满足人们的使用需求。
发明内容
本发明目的是针对上述问题,提供一种结构简单、使用便利的具有双TYPE-C全功能接口的显示器驱动板卡。
为了实现上述目的,本发明的技术方案是:
一种具有双TYPE-C全功能接口的显示器驱动板卡,包括第一TYPE-C接口、第二TYPE-C接口,第一TYPE-C接口、第二TYPE-C接口的信号输入端分别与第一连接设备、第二连接设备的信号输出端连接;所述第一TYPE-C接口、第二TYPE-C接口的电源端均与PD电源控制电路双向连接,PD电源控制电路通过DC-DC转换器与系统电源双向连接;PD电源控制电路的控制信号输入端与协议芯片的控制信号输出端连接,协议芯片的CC信号连接端通过通讯控制电路分别与第一TYPE-C接口、第二TYPE-C接口的CC信号连接端连接,第一TYPE-C接口、第二TYPE-C接口的USB2.0信号端均与USB端口切换器的信号输入端双向连接,USB端口切换器的信号输出端通过USB HUB芯片与若干个USB接口连接;第一TYPE-C接口、第二TYPE-C接口的输出信号端分别连接第一SWITCH芯片、第二SWITCH芯片的信号输入端,第一SWITCH芯片、第二SWITCH芯片的信号输出端与显示信号处理电路连接,协议芯片的正反插控制信号输出端分别与第一SWITCH芯片、第二SWITCH芯片的正反插控制信号输入端连接,协议芯片的选择控制信号输出端与USB端口切换器的信号输入端连接。
进一步的,所述PD电源控制电路包括第一MOS管Q13和第二MOS管Q12,所述第一MOS管Q13的栅极与电阻R33一端相连,所述电阻R33另一端与第一TYPE-C接口的TYPEC0_VBUS端子连接,所述第二MOS管电阻Q12的栅极与电阻R256一端相连,所述电阻R256另一端与第二TYPE-C接口的TYPEC1_VBUS端子连接,所述第一MOS管Q13的漏极分别与TYPEC0_VBUS_DET端子和电阻R254一端相连,所述第二MOS管Q12的漏极分别与TYPEC1_VBUS_DET端子和电阻R256一端相连,所述电阻R254和电阻R256另一端均与DC-DC转换器相连,所述第一MOS管Q12和第二MOS管Q13的源极分别接地,所述第一MOS管Q13和第二MOS管Q12型号均为2N7002。
进一步的,所述DC-DC转换器采用降压型DC-DC转换器TD1583,所述DC-DC转换器TD1583的SW端子输出5V直流电。
进一步的,所述通讯控制电路包括第三MOS管和第四MOS管,所述第三MOS管漏极D1、D2、D3、D4端子均与所述第一TYPE-C接口的TYPEC0_VBUS端子相连,所述第四MOS管漏极D1、D2、D3、D4端子均与所述第二TYPE-C接口的TYPEC1_VBUS端子相连,所述第三MOS管和第四MOS管型号均为9435。
进一步的,所述显示信号处理电路包括第一显示信号处理电路、第二显示信号处理电路;第一显示信号处理电路包括第一电容C134、第二电容C135;第一电容C134的一端分别连接第一SWITCH芯片的AUXP-0端子、电阻R212的一端、电阻R913的一端,第一电容C134的另一端连接显示屏的AUX-CHP-0端子;电阻R212的另一端连接第一SWITCH芯片的3V3-SYS端子,电阻R913的另一端连接显示屏的DP-SINK-ASS-P0端子;第二电容C135的一端分别连接第一SWITCH芯片的AUXN-0端子、电阻R221的一端、电阻R211的一端,第二电容C135的另一端连接显示屏的AUX-CHN-0端子;电阻R221的另一端接地,电阻R211的另一端连接显示屏的DP-SINK-ASS-N0端子;第二显示信号处理电路包括第三电容C141、第四电容C142;第三电容C141的一端分别连接第二SWITCH芯片的AUXP-1端子、电阻R245的一端、电阻R244的一端,第三电容C141的另一端连接显示屏的AUX-CHP-1端子;电阻R245的另一端连接第二SWITCH芯片的3V3-SYS端子,电阻R244的另一端连接显示屏的DP-SINK-ASS-P1端子;第四电容C142的一端分别连接第二SWITCH芯片的AUXN-1端子、电阻R246的一端、电阻R243的一端,第四电容C142的另一端连接显示屏的AUX-CHN-1端子;电阻R246的另一端接地,电阻R243的另一端连接显示屏的DP-SINK-ASS-N1端子。
与现有技术相比,本发明具有的优点和积极效果是:
本发明的显示器驱动板卡两个具备全功能TYPE-C接口,均可以为显示屏提供电源、信号及USB2.0“上行口”或“下行口”;在使用过程中,当两个TYPE-C接口只有一个连接设备连接时,显示器驱动板卡上的协议芯片会通过通讯控制电路与连接设备连接,并从连接设备取电,取电失败则显示屏不工作;取电成功则点亮显示屏,并且通过连接USB端口切换器连接USB HUB芯片,并通过USB HUB芯片来扩展多个用于数据连接的USB接口;当另外一个TYPE-C接口连接第二个连接设备时,显示器驱动板卡通过通讯控制电路和第二个连接设备连接,从而检测其供电能力,其供电能力大于第一个连接设备时,使得其提供相应的电流给系统供电,第一个连接设备当数据连接设备使用;其供电能力小于第一个连接设备时,第二个连接设备当数据连接设备使用;本发明通过TYPE-C接口对不同的连接设备进行检测,使得电视、手机或平板的显示屏在需要电源时可以通过连接设备进行提供,并且优先选择供电能力较强的连接设备,以及给供电能力弱的设备充电,提高了本发明的使用效果,给人们的使用带来了极大的便利。
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性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明框架结构图;
图2为第一TYPE-C接口的引脚连接图;
图3为第二TYPE-C接口的引脚连接图;
图4为第一SWITCH芯片的引脚连接图;
图5为第二SWITCH芯片的引脚连接图;
图6为第一显示信号处理电路的电路结构图;
图7为第二显示信号处理电路的电路结构图;
图8为协议芯片的引脚连接图;
图9为通讯控制电路的电路结构图;
图10为PD电源控制电路的电路结构图;
图11为DC-DC转换器的引脚连接图;
图12为USB端口切换器的引脚连接图;
图13为USB HUB芯片的引脚连接图;
图14为USB接口的引脚连接图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
如图1至图14所示,一种具有双TYPE-C全功能接口的显示器驱动板卡,包括第一TYPE-C接口、第二TYPE-C接口,第一TYPE-C接口、第二TYPE-C接口型号为Type C-Mid-MountSMT;第一TYPE-C接口、第二TYPE-C接口的信号输入端分别与第一连接设备、第二连接设备的信号输出端连接;所述第一TYPE-C接口、第二TYPE-C接口的电源端均与PD电源控制电路双向连接,PD电源控制电路通过DC-DC转换器与系统电源双向连接;PD电源控制电路的控制信号输入端与协议芯片的控制信号输出端连接,协议芯片的型号为LDR6023;协议芯片的CC信号连接端通过通讯控制电路分别与第一TYPE-C接口、第二TYPE-C接口的CC信号连接端连接,第一TYPE-C接口、第二TYPE-C接口的USB2.0信号端均与USB端口切换器的信号输入端双向连接,USB端口切换器的型号为AZAW2210F;USB端口切换器的信号输出端通过USB HUB芯片与若干个USB接口连接;USB接口用于连接键盘、鼠标等数据连接产品;USB HUB芯片的型号为FE1.1S;第一TYPE-C接口、第二TYPE-C接口的输出信号端分别连接第一SWITCH芯片、第二SWITCH芯片的信号输入端,第一SWITCH芯片、第二SWITCH芯片的型号为SWITCH460S;第一SWITCH芯片、第二SWITCH芯片的信号输出端与显示信号处理电路连接,协议芯片的正反插控制信号输出端分别与第一SWITCH芯片、第二SWITCH芯片的正反插控制信号输入端连接,协议芯片的选择控制信号输出端与USB端口切换器的信号输入端连接。
所述PD电源控制电路包括第一MOS管Q13和第二MOS管Q12,所述第一MOS管Q13的栅极与电阻R33一端相连,所述电阻R33另一端与第一TYPE-C接口的TYPEC0_VBUS端子连接,所述第二MOS管电阻Q12的栅极与电阻R256一端相连,所述电阻R256另一端与第二TYPE-C接口的TYPEC1_VBUS端子连接,所述第一MOS管Q13的漏极分别与TYPEC0_VBUS_DET端子和电阻R254一端相连,所述第二MOS管Q12的漏极分别与TYPEC1_VBUS_DET端子和电阻R256一端相连,所述电阻R254和电阻R256另一端均与DC-DC转换器电源输出端5V_SYS相连,所述第一MOS管Q12和第二MOS管Q13的源极分别接地,所述第一MOS管Q13和第二MOS管Q12型号均为2N7002。
所述DC-DC转换器采用降压型DC-DC转换器TD1583,所述DC-DC转换器TD1583的SW端子输出或输入5V直流电,DC-DC转换器TD1583的VCC_IN端子与系统电源连接。
所述通讯控制电路包括第三MOS管和第四MOS管,所述第三MOS管漏极D1、D2、D3、D4端子均与所述第一TYPE-C接口的TYPEC0_VBUS端子相连,所述第四MOS管漏极D1、D2、D3、D4端子均与所述第二TYPE-C接口的TYPEC1_VBUS端子相连,所述第三MOS管和第四MOS管型号均为9435。
所述显示信号处理电路包括第一显示信号处理电路、第二显示信号处理电路;第一显示信号处理电路包括第一电容C134、第二电容C135;第一电容C134的一端分别连接第一SWITCH芯片的AUXP-0端子、电阻R212的一端、电阻R913的一端,第一电容C134的另一端连接显示屏的AUX-CHP-0端子;电阻R212的另一端连接第一SWITCH芯片的3V3-SYS端子,电阻R913的另一端连接显示屏的DP-SINK-ASS-P0端子;第二电容C135的一端分别连接第一SWITCH芯片的AUXN-0端子、电阻R221的一端、电阻R211的一端,第二电容C135的另一端连接显示屏的AUX-CHN-0端子;电阻R221的另一端接地,电阻R211的另一端连接显示屏的DP-SINK-ASS-N0端子;第二显示信号处理电路包括第三电容C141、第四电容C142;第三电容C141的一端分别连接第二SWITCH芯片的AUXP-1端子、电阻R245的一端、电阻R244的一端,第三电容C141的另一端连接显示屏的AUX-CHP-1端子;电阻R245的另一端连接第二SWITCH芯片的3V3-SYS端子,电阻R244的另一端连接显示屏的DP-SINK-ASS-P1端子;第四电容C142的一端分别连接第二SWITCH芯片的AUXN-1端子、电阻R246的一端、电阻R243的一端,第四电容C142的另一端连接显示屏的AUX-CHN-1端子;电阻R246的另一端接地,电阻R243的另一端连接显示屏的DP-SINK-ASS-N1端子。手机、电视或者平板上的显示屏均可以使用该显示器驱动板卡。
TYPE-C接口最高提供100w电源,USB2.0/USB3.0同时存在,支持正反插,可以传送视频信号(会影响USB3.0的功能);TYPE-C接口在显示领域里的应用是利用USB3.O的硬件引脚传送显示信号,同时使用VBUS电源来供电。
本发明有两个全功能的USB-C(TYPE-C)接口,包括:电源、协议沟通、USB2.0、视频信号),这两个信号接口的功能完全一致。
工作流程说明:
设备(电脑、手机、平板)连接到其中一个TYPE-C接口,首先VBUS提供基础电源给协议芯片供电,协议芯片和设备进行电源能力沟通,请求电源,设备提供电源供电给显示屏,并控制USB端口切换器,让设备(电脑、手机、平板)的USB端口成为“上行端口”(主机端),本发明的显示器驱动板卡上有USB-HUB(即USB串口芯片),可以支持多个USB设备同时连接,同时设备会读取显示屏的EDID,了解显示屏可以支持的显示能力,并送出显示信号,显示信号经过Scaler主控处理(即显示信号处理电路)驱动显示屏显示;有另外一个相同的设备接入时;协议芯片会先和后接的设备进行沟通了解其电源输入、输出能力,来确定系统由哪个设备供电,并给另外的设备充电,后接入的USB2.0会被分配为“下行口”(类似于键盘、鼠标、U盘)接口,这样可以解决电源及USB2.0设备的兼容问题。这时候,有电源接入(或先接电源,后接入设备)时;如后面插入的设备仅仅是电源设备,协议芯片会先和后接的设备进行沟通了解其电源输出能力,并请求合适的电源给先接入的设备充电及给我们显示屏设备供电。
Switch芯片是为了支持在USB-C正反插时显示信号顺序反的问题。在正反插时协议芯片会侦测到,通知Switch芯片即可。
USB端口切换器是协议芯片用来控制接入的设备是和USB-HUB的“上行端口”连接还是和“下行端口”连接的,接入的设备是电源则连接“下行端口”,接入的设备是(电脑、手机、平板),则先接入的是“上行端口”。
以上是我们双USB-C显示器驱动板卡的工作原理、控制逻辑及连接顺序的说明。
对于图2至图14中的芯片引脚示意图以及电路结构图仅仅用作实施例,对其电路中的电容值、电阻值不作限定,并且其它结构的相似电路也可用在本技术方案中,也应对其进行保护。
显示器驱动板卡上的两个TYPE-C接口均具有信号接收、数据传输以及PD电源管理的功能,可以在使用时将其一个TYPE-C接口用于电源输入,另一个TYPE-C接口用于数据传输,方便快捷;另外,在使用过程中,当两个TYPE-C接口只有一个连接设备连接时,显示器驱动板卡上的协议芯片会通过通讯控制电路与连接设备连接,并从连接设备取电,取电失败则显示屏不工作;取电成功则点亮显示屏,并且通过连接USB端口切换器连接USB HUB芯片,并通过USB HUB芯片来扩展多个用于数据连接的USB接口。
当接入两个连接设备时:
1.电源部分:系统会从电源输出能力强的设备取电,并给电源能力弱的设备充电;
2.USB2.0连接部分:如果先接入的设备已经是“上端口”,则后接入的设备是下端口,如先接入的设备没有使用“上端口”,则后接入的设备连接“上端口”。
3.显示信号部分:根据设备的情况,保持其不变(设备输出,则接收显示;不输出,不显示)。
本发明通过TYPE-C接口对不同的连接设备进行检测,使得电视、手机或平板的显示屏在需要电源时可以通过连接设备进行提供,并且优先选择供电能力较强的连接设备,以及为较弱的设备进行充电,提高了本发明的使用效果,给人们的使用带来了极大的便利。

Claims (5)

1.一种具有双TYPE-C全功能接口的显示器驱动板卡,包括第一TYPE-C接口、第二TYPE-C接口,第一TYPE-C接口、第二TYPE-C接口的信号输入端分别与第一连接设备、第二连接设备的信号输出端连接;其特征在于:所述第一TYPE-C接口、第二TYPE-C接口的电源端均与PD电源控制电路双向连接,PD电源控制电路通过DC-DC转换器与系统电源双向连接;PD电源控制电路的控制信号输入端与协议芯片的控制信号输出端连接,协议芯片的CC信号连接端通过通讯控制电路分别与第一TYPE-C接口、第二TYPE-C接口的CC信号连接端连接,第一TYPE-C接口、第二TYPE-C接口的USB2.0信号端均与USB端口切换器的信号输入端双向连接,USB端口切换器的信号输出端通过USB HUB芯片与若干个USB接口连接;第一TYPE-C接口、第二TYPE-C接口的输出信号端分别连接第一SWITCH芯片、第二SWITCH芯片的信号输入端,第一SWITCH芯片、第二SWITCH芯片的信号输出端与显示信号处理电路连接,协议芯片的正反插控制信号输出端分别与第一SWITCH芯片、第二SWITCH芯片的正反插控制信号输入端连接,协议芯片的选择控制信号输出端与USB端口切换器的信号输入端连接。
2.如权利要求1所述的具有双TYPE-C全功能接口的显示器驱动板卡,其特征在于:所述PD电源控制电路包括第一MOS管Q13和第二MOS管Q12,所述第一MOS管Q13的栅极与电阻R33一端相连,所述电阻R33另一端与第一TYPE-C接口的TYPEC0_VBUS端子连接,所述第二MOS管电阻Q12的栅极与电阻R256一端相连,所述电阻R256另一端与第二TYPE-C接口的TYPEC1_VBUS端子连接,所述第一MOS管Q13的漏极分别与TYPEC0_VBUS_DET端子和电阻R254一端相连,所述第二MOS管Q12的漏极分别与TYPEC1_VBUS_DET端子和电阻R256一端相连,所述电阻R254和电阻R256另一端均与DC-DC转换器相连,所述第一MOS管Q12和第二MOS管Q13的源极分别接地,所述第一MOS管Q13和第二MOS管Q12型号均为2N7002。
3.如权利要求1所述的具有双TYPE-C全功能接口的显示器驱动板卡,其特征在于:所述DC-DC转换器采用降压型DC-DC转换器TD1583,所述DC-DC转换器TD1583的SW端子输出5V直流电。
4.如权利要求1所述的具有双TYPE-C全功能接口的显示器驱动板卡,其特征在于:所述通讯控制电路包括第三MOS管和第四MOS管,所述第三MOS管漏极D1、D2、D3、D4端子均与所述第一TYPE-C接口的TYPEC0_VBUS端子相连,所述第四MOS管漏极D1、D2、D3、D4端子均与所述第二TYPE-C接口的TYPEC1_VBUS端子相连,所述第三MOS管和第四MOS管型号均为9435。
5.如权利要求1所述的具有双TYPE-C全功能接口的显示器驱动板卡,其特征在于:所述显示信号处理电路包括第一显示信号处理电路、第二显示信号处理电路;第一显示信号处理电路包括第一电容C134、第二电容C135;第一电容C134的一端分别连接第一SWITCH芯片的AUXP-0端子、电阻R212的一端、电阻R913的一端,第一电容C134的另一端连接显示屏的AUX-CHP-0端子;电阻R212的另一端连接第一SWITCH芯片的3V3-SYS端子,电阻R913的另一端连接显示屏的DP-SINK-ASS-P0端子;第二电容C135的一端分别连接第一SWITCH芯片的AUXN-0端子、电阻R221的一端、电阻R211的一端,第二电容C135的另一端连接显示屏的AUX-CHN-0端子;电阻R221的另一端接地,电阻R211的另一端连接显示屏的DP-SINK-ASS-N0端子;第二显示信号处理电路包括第三电容C141、第四电容C142;第三电容C141的一端分别连接第二SWITCH芯片的AUXP-1端子、电阻R245的一端、电阻R244的一端,第三电容C141的另一端连接显示屏的AUX-CHP-1端子;电阻R245的另一端连接第二SWITCH芯片的3V3-SYS端子,电阻R244的另一端连接显示屏的DP-SINK-ASS-P1端子;第四电容C142的一端分别连接第二SWITCH芯片的AUXN-1端子、电阻R246的一端、电阻R243的一端,第四电容C142的另一端连接显示屏的AUX-CHN-1端子;电阻R246的另一端接地,电阻R243的另一端连接显示屏的DP-SINK-ASS-N1端子。
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