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TWI443345B - 通用型快速埠切換之方法與相關裝置 - Google Patents

通用型快速埠切換之方法與相關裝置 Download PDF

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TWI443345B TW97105805A TW97105805A TWI443345B TW I443345 B TWI443345 B TW I443345B TW 97105805 A TW97105805 A TW 97105805A TW 97105805 A TW97105805 A TW 97105805A TW I443345 B TWI443345 B TW I443345B
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Description

通用型快速埠切換之方法與相關裝置
本發明有關於一種埠切換之方法與相關裝置，特別是有關於一種DP/HDMI/DVI埠之快速埠切換之方法與相關裝置。
早期的電腦螢幕接收VGA(Video Graphic Array)規格訊號進而顯示畫面，後來為了提升畫面品質而逐漸發展出DVI(Digital Visual Interface)與HDMI(High Definition Multimedia Interface)規格訊號，以顯示高品質畫面，尤其HDMI規格訊號同時包含影音的多媒體訊號，逐漸在市場普及成為高畫質顯示的主流。
電腦顯示螢幕有高低階之分，早期所謂的高階電腦顯示螢幕具有雙VGA視訊埠(或稱D－SUB埠)，由於VGA視訊為類比訊號傳輸，因此業界也將雙VGA視訊埠泛稱2A(1A＋1A)埠架構。如圖1所示，高階電腦顯示螢幕(未示)內部核心具有顯示控制器100，具有雙VGA視訊埠，可接收兩個VGA視訊訊號102與104，產生輸出訊號顯示於螢幕上，業界長期要求雙VGA視訊埠之訊號切換速度必須達到2秒內的水準。
隨著HDMI規格之流行，現今的高階電腦顯示螢幕具有多個HDMI埠與一個VGA視訊埠，HDMI與VGA分別為數位與類比之傳輸，以1A＋2D的高階電腦顯示螢幕為例，即代表具有一個VGA視訊埠與兩個HDMI埠。如圖2所示，高階電腦顯示螢幕(未示)內部核心具有顯示控制器200，符合1A＋2D之傳輸規格，具有一個VGA視訊埠與兩個HDMI埠，可接收一個VGA視訊訊號202與兩個HDMI輸入204、206，顯示控制器200產生輸出訊號顯示於螢幕上。沿襲以往業界對2A埠架構高階電腦顯示螢幕之要求，業界亦希望1A＋2D的高階電腦顯示螢幕200之埠切換(port switch)速度必須達到2秒內的水準。此領域人士可瞭解，一般偵測VGA視訊埠約需0.5秒，偵測HDMI埠約需2秒，甚至更久，因此要偵測完1A＋2D埠至少約需要4.5秒，遠超過2秒之要求。
最近DP埠(display port)迅速崛起，高傳輸品質亦逐漸為市場所接受。但是VGA、HDMI、DVI與DP埠需要符合一些特殊測試運作規範，習知偵測HDMI、DVI、DP埠之時間都甚久，因此需要一種可以快速埠切換之解決方案，在兩秒之內完成埠切換，以符合市場的需求。
因此十分殷切需要發展出一套可以快速埠切換之解決方案。
本發明提出一種通用型快速埠切換之偵測裝置，包括複數個電阻，用以分別接收複數個接收埠之複數個接地訊號；一分壓偵測電路，耦接於該些電阻，用以產生一可預測的分壓；一類比數位轉換器，耦接於分壓偵測電路，用以根據可預測的分壓產生數位輸出，使得通用型快速埠切換之偵測裝置可根據該數位輸出決定各接收埠是否活動。
本發明亦揭示一種通用型快速埠切換方法，包括下列步驟：從複數個接收埠分別接收複數個接地訊號；偵測一可預測之電壓；以及根據可預測之電壓決定各接收埠是否活動。
為了使 鈞局能更進一步瞭解本發明特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明之詳細說明與附圖，然而所附圖式僅提供參考與說明，並非用來對本發明加以限制。
本發明利用VGA、HDMI、DVI與DP埠之接地腳位，實現通用型快速埠切換之切換。以下以各具有一個VGA、HDMI、DVI與DP埠之高階顯示器之內部電路應用進行說明。
圖3顯示根據本發明具體實施例之通用型快速埠切換之偵測裝置300，此實施例可以實施在支援各具有一個VGA、HDMI、DVI與DP埠之高階顯示器控制之應用電路(未示出)上，其上具有一整合型顯示器控制電路晶片(未示出)。圖3顯示VGA、HDMI、DVI與DP埠(未示出)分別具有一接地(ground)訊號302、304、306、308，分別標示為VGA_GND、HDMI_GND、DVI_GND、DP_GND，接地訊號302、304、306、308分別耦接於電阻R1 、R2 、R3 、R4 ，再共同耦接至一拉高電阻Rp ，耦接至電壓源，拉高電壓至＋VDD ，例如＋5V或者＋3.3V，而電阻R1 、R2 、R3 、R4 及Rp 例如分別為4.7K、3K、2K、1K及10K歐姆，最後產生可預測的分壓Vp 。
於圖3中，可視為將接地訊號302、304、306、308分別經過電阻R1 、R2 、R3 、R4 後，送進分壓偵測電路320，產生可預測的分壓Vp ，再將分壓Vp 送進逐步逼近類比數位轉換器(SAR ADC)330產生數位輸出332。逐步逼近類比數位轉換器330將類比的分壓Vp 進行類比數位轉換以產生數位輸出332，送至後端處理，根據分壓Vp 之數位輸出332判斷目前有那些埠是活動的，逐步逼近類比數位轉換器330係為一低成本之低速數位轉換器。
電阻R1 、R2 、R3 、R4 及Rp 受到預先規劃以產生可預測的分壓Vp 。舉例而言，當VGA、HDMI、DVI與DP埠中，只有HDMI埠為活動(active)，造成HDMI埠的接地訊號302於訊號源端接地形成接地迴路，於電阻R1 、R2 、R3 、R4 及Rp 實施於顯示器控制電路晶片(未示出)中之實施例為例，R1 及Rp 分別為4.7K及10K，產生可預測的分壓Vp 為4.7/(10＋4.7)*VDD 。或者，當VGA、HDMI、DVI與DP埠中，所有埠皆無活動，接地訊號302、304、306、308皆為浮接(floating)，沒有接地迴路形成於此電路中，造成分壓Vp 為＋VDD 。若有兩個以上埠為活動，則形成並聯的接地迴路，預先設計好的電阻形成並聯電阻以產生可預測的分壓Vp 。依此類推，於此實施例中，根據VGA、HDMI、DVI與DP埠是否活動，共可能產生16種可能的分壓變化，皆可預先估算獲得可預測的分壓Vp 。
於此實施例中，尚可獲得許多優點，舉例而言，由於顯示器控制電路晶片(未示出)皆為整合型電路晶片，腳位之利用十分重要，顯示器控制電路晶片(未示出)大多內建有逐步逼近類比數位轉換器330，根據圖3所示，電阻R1 、R2 、R3 、R4 及Rp 可為顯示應用電路板(未示出)上的精密電阻，只要將可預測的分壓Vp 送進顯示器控制電路晶片(未示出)內之逐步逼近類比數位轉換器330，便可進行後續判斷，因此，只需要占用顯示器控制電路晶片(未示出)之一個腳位，即可完成通用型快速埠之切換。另一方面，由於顯示器控制電路晶片(未示出)皆為整合型電路晶片，晶片內部對於VGA、HDMI、DVI與DP埠皆設有對應的硬體引擎，若為了偵測各埠是否有活動而啟動對應的硬體引擎，其耗電將十分可觀，根據本發明之實施例可以了解，利用接地線是否形成迴路產生可預測之分壓Vp ，偵測階段不需要啟動對應的硬體引擎，待偵測到有那些埠是活動之後，再啟動對應的硬體引擎，因此可以非常的省電。
圖4顯示根據本發明具體實施例之通用型快速埠切換方法流程圖，本方法自步驟400開始，於步驟410，從複數個接收埠分別接收複數個接地訊號，接收埠例如是VGA、HDMI、DVI與DP埠等等；於步驟420，偵測一可預測之電壓，舉例而言，可預測之電壓係利用複數個電阻所產生的電壓分壓；於步驟430，根據可預測之電壓決定各接收埠是否活動，舉例而言，可以經由一逐步逼近類比數位轉換器將可預測之電壓進行數位類比轉換以產生數位輸出，依照數位輸出之大小決定各接收埠是否活動。然後結束本方法流程。本發明揭示利用複數個接收埠之接地訊號，產生可預測之電壓於所形成的接地迴路，達成通用型快速埠切換之目的。
熟知此技藝之人士根據以上實施例之說明揭示，可以將其應用至多個HDMI埠及/或DVI埠及/或DP埠，因為其傳輸訊號皆為TMDS(Transition Minimized Differential Signaling)訊號，因此泛稱HDMI埠、DVI埠與DP埠為TMDS埠。
綜上所述，本發明揭示一種通用型快速埠切換之偵測裝置，包括複數個電阻，用以分別接收複數個接收埠之複數個接地訊號；一分壓偵測電路，耦接於該些電阻，用以產生一可預測的分壓；一類比數位轉換器，耦接於分壓偵測電路，用以根據可預測的分壓產生數位輸出，使得通用型快速埠切換之偵測裝置可根據該數位輸出決定各接收埠是否活動。
本發明亦揭示一種通用型快速埠切換方法，包括下列步驟：從複數個接收埠分別接收複數個接地訊號；偵測一可預測之電壓；以及根據可預測之電壓決定各接收埠是否活動。
綜上所述，雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，舉例而言，根據以上實施例之揭示，熟知此技藝之人士可以思及，本發明之新穎概念可以縮短多個HDMI/DVI/DP埠之偵測決定時間，不限定必須要有VGA訊號之存在。任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
本案圖式中所包含之各元件列示如下：
100、200．．．顯示控制器
102、104．．．視訊訊號
202．．．VGA視訊訊號
204、206．．．HDMI輸入
300．．．通用型快速埠切換之偵測裝置
302、304、306、308．．．接地訊號
320．．．分壓偵測電路
330．．．逐步逼近類比數位轉換器
332．．．數位輸出
本案得藉由下列圖式及詳細說明，俾得一更深入之了解：圖1顯示習知2A高階電腦顯示螢幕內部之顯示控制器。
圖2顯示習知1A＋2D高階電腦顯示螢幕內部之顯示控制器。
圖3顯示根據本發明具體實施例之通用型快速埠切換之偵測裝置。
圖4顯示根據本發明具體實施例之通用型快速埠切換方法流程圖。
300．．．通用型快速埠切換之偵測裝置
302、304、306、308．．．接地訊號
320．．．分壓偵測電路
330．．．逐步逼近類比數位轉換器
332．．．數位輸出

Claims (10)

  1. 一種通用型快速埠切換之偵測裝置，包括：複數個電阻，該些電阻的第一端皆連接至一偵測端，該些電阻的第二端用以選擇性的連接至複數個視訊接收埠之複數個接地訊號，其中該些電阻具有不同的電阻值；一分壓偵測電路，具有一拉高電阻連接於一電源電壓與該偵測端之間，用以在該偵測端產生一可預測的分壓；以及一類比數位轉換器，耦接於該偵測端，用以根據該可預測的分壓產生一數位輸出，其中，該通用型快速埠切換之偵測裝置根據該數位輸出決定各視訊接收埠是否活動。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之裝置，其中該類比數位轉換器係為一逐步逼近類比數位轉換器。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之裝置，其中各視訊接收埠係為一TMDS(Transition Minimized Differential Signaling)埠。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之裝置，其中各視訊接收埠係為一VGA(Video Graphic Array)埠、一HDMI(High Definition Multimedia Interface)埠、一DVI(Digital Visual Interface)埠或一DP(Display Port)埠。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之裝置，其中各電阻係為一精密電阻。
  6. 如申請專利範圍第2項所述之裝置，其中該逐步逼近類 比數位轉換器係設置於一整合型顯示器控制電路晶片中。
  7. 一種通用型快速埠切換方法，利用一偵測裝置來決定複數個視訊接收埠是否活動，包括下列步驟：從該偵測裝置的一偵測端接收一可預測的分壓；當該可預測分壓為一電源電壓時，確認該些視訊接收埠皆未活動；當該可預測分壓為一第一電壓時，確認該些視訊接收埠中的一第一視訊接收埠活動；以及當該可預測分壓為一第二電壓時，確認該些視訊接收埠中的一第二視訊接收埠活動；其中，該偵測裝置包括電阻值不同的複數個電阻以及一分壓偵測電路，該些電阻的第一端皆連接至該偵測端，該些電阻的第二端用以選擇性的連接至該些視訊接收埠之複數個接地訊號，該分壓偵測電路具有一拉高電阻連接於該電源電壓與該偵測端之間，用以在該偵測端產生該可預測的分壓。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之方法，其中各視訊接收埠係為一TMDS埠。
  9. 如申請專利範圍第7項所述之方法，其中各視訊接收埠係為一VGA埠、一HDMI埠、一DVI埠或一DP埠。
  10. 如申請專利範圍第7項所述之方法，更包含步驟：利用一逐步逼近類比數位轉換器將該可預測之電壓進行類比數位轉換以產生一數位輸出。
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