CN114374814B

CN114374814B - 侦测电路和唤醒方法

Info

Publication number: CN114374814B
Application number: CN202011104048.9A
Authority: CN
Inventors: 詹钧杰; 吴旻安; 张家豪; 吕建勳
Original assignee: Realtek Semiconductor Corp
Current assignee: Realtek Semiconductor Corp
Priority date: 2020-10-15
Filing date: 2020-10-15
Publication date: 2025-10-24
Anticipated expiration: 2040-10-15
Also published as: CN114374814A

Abstract

本公开涉及侦测电路和唤醒方法。本发明公开一种侦测电路和唤醒方法。侦测电路适用在固定速率链路(FRL)模式下进入省电模式后的高画质多媒体接口(HDMI)接收器中，以进行侦测HDMI发送器是否开始通过FRL链路来传送影像封包，且侦测电路包括信号侦测电路和FRL封包判断电路。信号侦测电路侦测FRL链路上是否有信号存在。若有则表示FRL链路上有存在FRL封包。接着，根据影像封包的变量值特性与/或间隙封包的定值特性，FRL封包判断电路判断FRL封包是否为影像封包。若是，FRL封包判断电路就将HDMI接收器从省电模式中唤醒，以解析影像封包并显示影像。

Description

侦测电路和唤醒方法

技术领域

本发明涉及一种侦测电路和唤醒方法，特别涉及一种侦测电路和唤醒方法，适用在固定速率链路(Fixed Rate Link，FRL)模式下进入省电模式后的高画质多媒体接口(High Definition Multimedia Interface，HDMI)接收器中。

背景技术

FRL模式为HDMI 2.1规格所定义的新传输模式，且HDMI发送器和HDMI接收器(或者称Source和Sink)在进入FRL模式前，必须先进行链路训练(Link Training)来确认彼此间的最大传输带宽。经由链路训练后，HDMI发送器和HDMI接收器就可处于FRL链路的状态。接着，在传送影像封包前，HDMI发送器会先传送间隙封包(Gap Packets)，以便HDMI发送器可在这时间内准备影像数据。然而，传输间隙封包的时间长短取决于HDMI发送器准备影像数据的时间，且为了不错失影像数据，HDMI接收器可维持在FRL链路的状态并等待HDMI发送器传送影像封包。

另外，由于间隙封包不带有影像数据，所以当HDMI接收器无影像可显示时，为了避免消耗无谓的功耗，HDMI接收器也可自定义一段时间没收到影像封包后，就会断开FRL链路并进入省电模式，但此举会造成以下问题。1.若HDMI发送器准备影像数据的时间过久，且在HDMI接收器已处于省电模式下才送出影像封包的话，HDMI接收器会因已断开FRL链路而无法分辨HDMI发送器传送的影像封包，使得HDMI接收器将错失影像数据而无法显示影像。

2.HDMI接收器在省电模式下也停止向HDMI发送器回报状态，如SCDC(Status andControl Data Channel)和EDID(Enhanced Display Identification Data)更新等操作，且热插拔侦测(Hot Plug Detect，HPD)脚位会因缆线还连接着而不拉低电位，使得HDMI发送器无从得知HDMI接收器已断开FRL链路。因此，HDMI发送器会接续传送影像封包，并不会重新进行链路训练来重启FRL链路。由此可知，除非将缆线重新插拔，否则HDMI接收器被唤醒后也会因其接收接口电路早已回复到初始状态(即设定的参数丧失)而导致将永远无法接收影像封包，并再度显示影像。为了克服上述问题，HDMI接收器会需要一个进入省电模式后，还能够透过侦测HDMI发送器是否开始传送影像封包而自动唤醒并显示影像的机制。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种侦测电路，适用在FRL模式下进入省电模式后的HDMI接收器中，以进行侦测HDMI发送器是否开始通过FRL链路来传送影像封包，且侦测电路包括信号侦测电路和FRL封包判断电路。信号侦测电路侦测FRL链路上是否有信号存在。若有则表示FRL链路上有存在FRL封包。接着，根据影像封包的变量值特性与/或间隙封包的定值特性，FRL封包判断电路判断FRL封包是否为影像封包。若不是，HDMI接收器就维持在省电模式。若是，FRL封包判断电路就将HDMI接收器从省电模式中唤醒，以解析影像封包并显示影像。

另外，本发明实施例提供一种唤醒方法，适用在FRL模式下进入省电模式后的HDMI接收器中。在进入省电模式后，HDMI接收器是将其负责解析影像封包并显示影像的主电路关闭，且唤醒方法包括如下步骤。首先，利用信号侦测电路，侦测FRL链路上是否有信号存在。若有则表示FRL链路上有存在FRL封包。接着，利用FRL封包判断电路，根据影像封包的变量值特性与/或间隙封包的定值特性，判断FRL封包是否为影像封包。若不是，返回利用信号侦测电路来侦测FRL链路上是否有信号存在的步骤。若是，利用FRL封包判断电路，将HDMI接收器从省电模式中唤醒，使得主电路被开启，以解析影像封包并显示影像。

为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与图式，然而所提供的图式仅用于提供参考与说明，并非用来对本发明加以限制。

附图说明

图1是本发明实施例所提供的侦测电路的方块图。

图2是图1的侦测电路中的信号侦测电路的电路示意图。

图3是图1的侦测电路中的FRL传输速率判断电路，根据信号在一时间区间内的转换密度(Transition Density)来判断传输速率的示意图。

图4是间隙封包与影像封包内的字符差异示意图。

图5是本发明实施例所提供的唤醒方法的步骤流程图。

具体实施方式

以下是通过特定的具体实施例来说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所提供的内容了解本发明的优点与效果。本发明可通过其他不同的具体实施例加以施行或应用，本说明书中的各项细节也可基于不同观点与应用，在不悖离本发明的构思下进行各种修改与变更。另外，本发明的附图仅为简单示意说明，并非依实际尺寸的描绘，事先声明。以下的实施方式将进一步详细说明本发明的相关技术内容，但所提供的内容并非用以限制本发明的保护范围。

应当理解的是，虽然本文中可能会使用到“第一”、“第二”、“第三”等术语来描述各种元件或者信号，但这些元件或者信号不应受这些术语的限制。这些术语主要是用以区分一元件与另一元件，或者一信号与另一信号。另外，本文中所使用的术语“或”，应视实际情况可能包含相关联的列出项目中的任一个或者多个的组合。

需说明的是，本发明不限制HDMI接收器在FRL模式下进入省电模式的具体条件。例如，当HDMI发送器准备影像数据的时间过久时，HDMI接收器就可进入省电模式，并请参阅图1，图1是本发明实施例所提供的侦测电路的方块图。侦测电路12适用在FRL模式下进入省电模式后的HDMI接收器1中，以进行侦测HDMI发送器2是否开始通过FRL链路3(即传输通道)来传送影像封包，且侦测电路12包括信号侦测电路120、FRL传输速率判断电路122和FRL封包判断电路124。

信号侦测电路120、FRL传输速率判断电路122和FRL封包判断电路124可以是透过纯硬体来实现，或者是透过硬体搭配韧体或软体来实现。另外，信号侦测电路120、FRL传输速率判断电路122和FRL封包判断电路124可以是整合或分开设置。总而言之，本发明亦不限制侦测电路12的具体实现方式。在本实施例中，信号侦测电路120侦测FRL链路3上是否有信号存在。若有则表示FRL链路3上有存在FRL封包。

其次，根据前述信号在一时间区间内的转换密度，FRL传输速率判断电路122可判断FRL链路3上的传输速率。因为在省电模式下，HDMI接收器1的接收接口电路(图1未绘示)也停止接收信号并回复到初始状态，所以为了能正确接收和解析FRL链路3上的信号，HDMI接收器1更必须根据FRL传输速率判断电路122判断的传输速率来重新设定接收接口电路的参数，以将FRL链路3上的信号成功转换为HDMI接收器1可解析的信号。

接着，根据影像封包的变量值特性与/或间隙封包的定值特性，FRL封包判断电路124可判断前述FRL封包是否为影像封包。若不是则表示HDMI发送器2还在准备影像数据，所以HDMI接收器1就维持在省电模式。若是则表示HDMI发送器2开始通过FRL链路3来传送影像封包，所以FRL封包判断电路124就将HDMI接收器1从省电模式中唤醒，以解析影像封包并显示影像。

具体地，信号侦测电路120可为每隔一段时间侦测FRL链路3上是否有信号存在。若有则表示FRL链路3上有存在影像封包的可能。若没有，HDMI接收器1就维持在省电模式并等待信号侦测电路120的下一次侦测。另外，因为HDMI属于高速差动信号的一种，所以信号侦测电路120可为判断由FRL链路3输入的差动信号的大小是否超过一上限电压+Vth至一下限电压-Vth间的电压范围来决定FRL链路3上是否有信号存在。

请一并参阅图2，图2是图1的信号侦测电路120的电路示意图。如图2所示，信号侦测电路120可包括比较器1201。比较器1201的第一正相输入端和第一反相输入端接收由FRL链路3输入的差动信号，且比较器1201的第二正相输入端和第二反相输入端分别接收上限电压+Vth和下限电压-Vth，使得当差动信号的大小高于上限电压+Vth或低于下限电压-Vth时，比较器1201就可判断FRL链路3上有信号存在。另外，FRL链路3上的传输速率可包含3Gbps到12Gbps，所以HDMI接收器1必须使用FRL传输速率判断电路122来分辨FRL链路3上的传输速率，才能根据传输速率来设定HDMI接收器1的接收接口电路以接收数据。

请一并参阅图3，图3是图1的FRL传输速率判断电路122，根据信号在一时间区间T内的转换密度来判断传输速率的示意图。应当理解的是，FRL封包的数据编码方式为16b/18b，其透过查表(Lookup Table)来将16位转换为18位，且转换出来的18位将具有直流平衡(DC Balance)特性，即0和1的数量相同。因此，根据这样的编码方式，本实施例可推断相同时间区间T内，采用较高传输速率的信号会有较高的转换密度。

例如，在相同时间区间T内，采用6Gbps的信号的电位转换次数会为采用3Gbps的信号的2倍。因此，如果在相同时间区间T内，FRL传输速率判断电路122可先知道采用3Gbps的信号的电位转换次数为12的话，那这时候所算出的电位转换次数为24就表示FRL链路3上的传输速率为6Gbps。总而言之，上述电位转换次数只是举例，其并非用以限制本发明。另外，请一并参阅图4，图4是间隙封包与影像封包内的字符差异示意图。

为了方便说明，图4以符号「SR」、「GAP」、「Video」和「Parity」分别表示扰频器重置(Scrambler Reset)字符、间隙字符、影像字符和前向错误更正(Forward ErrorCorrection，FEC)的校验字符，其中启始超级区块(Start Super Block)字符和扰频器重置字符都是能用于实现字符对齐(Character Alignment)的逗号字符(Comma Character)，且本文以「SSB」表示启始超级区块字符，但图4仅以逗号字符为「SR」作范例。根据HDMI 2.1规格，间隙封包是由「SR/SSB」、「GAP」和「Parity」三种字符所组成，而且除了前两种字符为定值外，FEC对间隙字符计算出来的校验字符也会是定值。另外，经由打散和16b/18b编码后，间隙封包的这三种字符将会转为固定循环的定值。相对地，影像封包中的影像字符会根据影像内容为变动值，FEC对影像字符计算出来的校验字符也会是变动值，且经由打散和16b/18b编码后还是变动值。因此，透过分辨这些特性，FRL封包判断电路124可不需要将FRL封包的内容解析出来就能够判断其是否为影像封包。

举例来说，FRL封包判断电路124可辨识目前FRL封包内的多个字符是否为多个变动值。当这些字符不为变动值时，FRL封包判断电路124就可判断目前FRL封包不为影像封包，所以HDMI接收器1维持在省电模式。另外，当这些字符为变动值时，FRL封包判断电路124就可判断目前FRL封包为影像封包，所以FRL封包判断电路124唤醒HDMI接收器1来显示影像。或者是说，FRL封包判断电路124可辨识目前FRL封包内的多个字符是否为固定循环的多个定值。当这些字符为固定循环的定值时，FRL封包判断电路124就可判断目前FRL封包不为影像封包而为间隙封包，所以HDMI接收器1维持在省电模式。另外，当这些字符不为固定循环的定值时，FRL封包判断电路124就可判断目前FRL封包为影像封包，所以FRL封包判断电路124唤醒HDMI接收器1来显示影像。

类似地，FRL封包判断电路124可辨识目前FRL封包内的多个字符是否为多个变动值或固定循环的多个定值。当这些字符为固定循环的定值时，FRL封包判断电路124就可判断目前FRL封包不为影像封包而为间隙封包，所以HDMI接收器1维持在省电模式。另外，当这些字符为变动值时，FRL封包判断电路124就可判断目前FRL封包为影像封包，所以FRL封包判断电路124唤醒HDMI接收器1来显示影像。总而言之，本发明不限制FRL封包判断电路124所根据影像封包的变量值特性与/或间隙封包的定值特性来判断FRL封包是否为影像封包的具体实现方式，本技术领域中具有通常知识者应可依据实际需求或应用来进行设计。另外，由于此辨识方法只需简单的数值校验电路，因此可大幅减少FRL封包判断电路124的面积和成本，并降低侦测电路12在省电模式下侦测HDMI发送器2是否开始通过FRL链路3来传送影像封包的功耗。

然而，HDMI接收器1所负责解析影像封包并显示影像的主电路10耗电可高达数百毫瓦，但一般省电模式要求耗电只能够数十毫瓦，所以在进入省电模式后，HDMI接收器1是将主电路10关闭以节省功耗。另外，为了在省电模式下能够侦测HDMI发送器2是否开始传送影像封包而不消耗大量功耗，本发明更可将侦测电路12的电源区域(Power Domain)D1与主电路10的电源区域D2独立开来，使得在进入省电模式后，HDMI接收器1是将主电路10的电源区域D2关闭以节省功耗，并只开启侦测电路12的电源区域D1以进行侦测HDMI发送器2是否开始通过FRL链路3来传送影像封包。

最后，请一并参阅图5，图5是本发明实施例所提供的唤醒方法的步骤流程图。由于详细步骤流程已如同前述实施例所述，故于此仅作概述而不再多加冗述。如图5所示，在进入省电模式后的步骤S510中，HDMI接收器1会将其负责解析影像封包并显示影像的主电路10关闭以节省功耗，并在步骤S520中，利用信号侦测电路120，侦测FRL链路3上是否有信号存在。若没有则返回步骤S520。若有则表示FRL链路3上有存在FRL封包，所以HDMI接收器1将执行步骤S530，利用FRL传输速率判断电路122，根据前述信号在一时间区间T内的转换密度，判断FRL链路3上的传输速率。另外，HDMI接收器1更必须根据FRL传输速率判断电路122所判断的传输速率来重新设定接收接口电路的参数，以将FRL链路3上的信号成功转换为HDMI接收器1可解析的信号。

如前所述，由于信号侦测电路120可为每隔一段时间侦测FRL链路3上是否有信号存在，因此在返回步骤S520中，HDMI接收器1将可再等待信号侦测电路120的下一次侦测。接着，在步骤S540，利用FRL封包判断电路124，根据影像封包的变量值特性与/或间隙封包的定值特性，判断前述FRL封包是否为影像封包。若不是则表示HDMI发送器2还在准备影像数据，所以HDMI接收器1就可返回步骤S520来再等待信号侦测电路120的下一次侦测。若是则表示HDMI发送器2开始通过FRL链路3来传送影像封包，所以HDMI接收器1可执行步骤S550，利用FRL封包判断电路124，将HDMI接收器1从省电模式中唤醒，使得主电路10被开启，以解析影像封包并显示影像。

附带一提的是，既然本发明不限制HDMI接收器1在FRL模式下进入省电模式的具体条件，且FRL封包判断电路124也可根据目前FRL封包内的多个字符为固定循环的多个定值来辨识出间隙封包，所以在经由链路训练后，其他实施例更可利用侦测电路12来辨别收到间隙封包或影像封包。当辨别收到间隙封包时，可以让HDMI接收器1进入省电模式，而当再辨别收到影像封包时，则让HDMI接收器1离开省电模式，即唤醒HDMI接收器1来解析影像封包并显示影像。由于侦测电路12的细节已如同前述内容所述，故于此就不再多加赘述。

综上所述，本发明实施例提供一种侦测电路和唤醒方法，适用在FRL模式下进入省电模式后的HDMI接收器中，以实现透过侦测HDMI发送器是否开始传送影像封包而自动唤醒HDMI接收器。所述侦测电路和唤醒方法不会太过于复杂，所以除了可减少电路面积与成本外，还可节省功耗以不丧失HDMI接收器进入省电模式的目的。

以上所提供的内容仅为本发明的优选可行实施例，并非因此局限本发明的申请专利范围，所以凡是运用本发明说明书及图式内容所做的等效技术变化，均包含于本发明的申请专利范围内。

【符号说明】

1:HDMI接收器

10:主电路

12:侦测电路

120:信号侦测电路

1201:比较器

+Vth:上限电压

-Vth:下限电压

122:FRL传输速率判断电路

124:FRL封包判断电路

D1,D2:电源区域

2:HDMI发送器

3:FRL链路

T:时间区间

SR:扰频重置字符

GAP:间隙字符

Video:影像字符

Parity:前向错误更正的校验字符

S510～S550:流程步骤

Claims

1.一种侦测电路，适用在固定速率链路（FRL）模式下进入省电模式后的高画质多媒体接口（HDMI）接收器中，以进行侦测HDMI发送器是否开始通过FRL链路来传送影像封包，且该侦测电路包括：

一信号侦测电路，侦测该FRL链路上是否有信号存在，若有则表示该FRL链路上有存在FRL封包；以及

一FRL封包判断电路，根据该影像封包的变量值特性与/或间隙封包的定值特性，判断该FRL封包是否为该影像封包；若不是，该HDMI接收器就维持在该省电模式；以及

若是，该FRL封包判断电路就将该HDMI接收器从该省电模式中唤醒，以解析该影像封包并显示影像。

2.根据权利要求1所述的侦测电路，还包括：

一FRL传输速率判断电路，根据该信号在一时间区间内的转换密度，判断该FRL链路上的传输速率。

3.根据权利要求2所述的侦测电路，其中该HDMI接收器必须根据该FRL传输速率判断电路所判断的该传输速率来重新设定其接收接口电路的参数，以将该FRL链路上的该信号成功转换为该HDMI接收器可解析的信号。

4.根据权利要求1所述的侦测电路，其中该信号侦测电路为每隔一段时间侦测该FRL链路上是否有该信号存在；若有则表示该FRL链路上有存在该影像封包的可能；若没有，该HDMI接收器就维持在该省电模式并等待该信号侦测电路的下一次侦测。

5.根据权利要求1所述的侦测电路，其中该信号侦测电路为判断由该FRL链路输入的差动信号的大小是否超过一上限电压至一下限电压间的电压范围来决定该FRL链路上是否有该信号存在。

6.根据权利要求5所述的侦测电路，其中该信号侦测电路包括：

一比较器，该比较器的第一正相输入端和第一反相输入端接收由该FRL链路输入的该差动信号，且该比较器的第二正相输入端和第二反相输入端分别接收该上限电压和该下限电压，使得当该差动信号的大小高于该上限电压或低于该下限电压时，该比较器就判断该FRL链路上有该信号存在。

7.根据权利要求1所述的侦测电路，其中该FRL封包判断电路，根据该影像封包的该变量值特性与/或该间隙封包的该定值特性，判断该FRL封包是否为该影像封包的步骤包括：

辨识该FRL封包内的多个字符是否为多个变动值；

当该些字符不为该些变动值时，该FRL封包判断电路判断该FRL封包不为该影像封包；以及

当该些字符为该些变动值时，该FRL封包判断电路判断该FRL封包为该影像封包。

8.根据权利要求1所述的侦测电路，其中该FRL封包判断电路，根据该影像封包的该变量值特性与/或该间隙封包的该定值特性，判断该FRL封包是否为该影像封包的步骤包括：

辨识该FRL封包内的多个字符是否为固定循环的多个定值；

当该些字符为固定循环的该些定值时，该FRL封包判断电路判断该FRL封包不为该影像封包；以及

当该些字符不为固定循环的该些定值时，该FRL封包判断电路判断该FRL封包为该影像封包。

9.根据权利要求1所述的侦测电路，其中该FRL封包判断电路，根据该影像封包的该变量值特性与/或该间隙封包的该定值特性，判断该FRL封包是否为该影像封包的步骤包括：

辨识该FRL封包内的多个字符是否为多个变动值或固定循环的多个定值；

10.一种唤醒方法，适用在FRL模式下进入省电模式后的HDMI接收器中，其中在进入该省电模式后，该HDMI接收器是将其负责解析影像封包并显示影像的主电路关闭，且该唤醒方法包括：

利用一信号侦测电路，侦测FRL链路上是否有信号存在，若有则表示该FRL链路上有存在FRL封包；

利用一FRL封包判断电路，根据该影像封包的变量值特性与/或间隙封包的定值特性，判断该FRL封包是否为该影像封包；

若不是，返回利用该信号侦测电路来侦测该FRL链路上是否有该信号存在的步骤；以及

若是，利用该FRL封包判断电路，将该HDMI接收器从该省电模式中唤醒，使得该主电路被开启，以解析该影像封包并显示该影像。