CN101853147B

CN101853147B - 笔记本电脑中检测外接式显示装置的电路与检测方法

Info

Publication number: CN101853147B
Application number: CN200910130565.0A
Authority: CN
Inventors: 李泳德
Original assignee: Asustek Computer Inc
Current assignee: Asustek Computer Inc
Priority date: 2009-03-31
Filing date: 2009-03-31
Publication date: 2014-03-26
Anticipated expiration: 2029-03-31
Also published as: CN101853147A

Abstract

本发明是一种笔记本电脑中检测外接显示装置的电路与检测方法，该笔记本电脑具有一影像连接端口可输出一垂直同步信号、一水平同步信号、一红色信号、一绿色信号与一蓝色信号至一外接显示装置以显示一影像，包括：一屏幕装置，内建于笔记本电脑；一嵌入式控制器，可输出一致能信号；以及，一检测电路，接收一第一信号、一第二信号与该致能信号，而第一信号为垂直同步信号或者水平同步信号，第二信号为红色信号、绿色信号或者蓝色信号；其中，当外接显示装置由影像连接端口拔除时，检测电路可于第一信号的一空白区间根据致能信号的动作来判断第二信号用以产生一中断请求信号，并将影像自动切换回笔记本电脑的屏幕装置。

Description

笔记本电脑中检测外接式显示装置的电路与检测方法

技术领域

本发明有关一种检测外接式显示装置的电路与检测方法，且特别是有关一种运用于笔记本电脑上用以检测外接式显示装置的检测电路与检测方法。

背景技术

众所周知，笔记本电脑除了本身所附的液晶屏幕(LCD monitor)之外，皆会额外的附加一影像连接端口。此影像连接端口通常是利用一D-SUB连接器(D-subconnector)与一外接显示装置进行连接，而使用者可利用外接显示装置来进行简报或者演讲。一般来说，外接显示装置可为投影机(projector)、液晶屏幕(LCD monitor)或者传统屏幕(CRT monitor)。

通常，笔记本电脑可以通过键盘上的热键(hot key)进行影像的自动切换。亦即，可选择性地将影像显示于本身所附的液晶屏幕、可将影像显示于外接显示装置或者同时将影像显示于本身所附的液晶屏幕以及外接显示装置。也就是说，当使用者将外接显示装置的D-SUB连接器连接至笔记本电脑后，通过按压键盘上的热键即可进行影像的切换。当使用者简报或者演讲完毕之后，使用者可再次的利用键盘上的热键将影像切换至本身所附的液晶屏幕，之后，可将外接显示装置的D-SUB连接器拔除。

再者，目前特定形式的笔记本电脑可以主动的检测外接显示器的D-SUB连接器是否被拔除，并且自动地将影像切换至本身所附的液晶屏幕，而使用者无须利用键盘上的热键来进行切换。

已知的检测方式皆利用软件的程序来检测外接显示装置是否被拔除。由于D-SUB连接器的脚位(pin)中包含有2脚位作为内整合电路(Inter-Integrated Circuit，以下简称I²C电路)所使用，因此，笔记本电脑以及外接式显示装置之间即可通过I²C电路来进行命令或者参数的传递。

也就是说，当外接式显示装置利用D-SUB连接器连接至笔记本电脑时，笔记本电脑的中央处理器会周期性地执行一询问程序(例如每0.5秒执行一次询问程序)，并利用I²C电路与外接式显示装置进行命令或者参数的传递。因此，当外接式显示装置可以回应命令或者参数时，中央处理器即可得知外接式显示装置的D-SUB连接器依然与笔记本电脑连接；反之，当外接式显示装置无法回应命令或者参数时，中央处理器即可得知外接式显示装置的D-SUB连接器已经被拔除，此时，笔记本电脑可自动地将影像自动切换至本身所附的液晶屏幕，而使用者无须再利用键盘上的热键来进行切换。

然而，当外接式显示装置的D-SUB连接器与笔记本电脑连接时，笔记本电脑的中央处理器必须周期性地执行询问程序才可得知外接式显示装置的连接状况，因此整个笔记本电脑的效率(performance)会降低。

发明内容

本发明的目的是提出一种外接式显示装置的检测电路与检测方法，当外接式显示装置与笔记本电脑之间被拔除时，检测电路可产生一中断信号至中央处理器，使得中央处理器将影像自动切换至本身所附的液晶屏幕显示。

本发明提出一种笔记本电脑，所述笔记本电脑具有一影像连接端口可输出一垂直同步信号、一水平同步信号、一红色信号、一绿色信号与一蓝色信号至一外接显示装置以显示一影像，包括：一屏幕装置，内建于笔记本电脑；一嵌入式控制器，可输出一致能信号；以及，一检测电路，接收一第一信号、一第二信号与该致能信号，而第一信号为垂直同步信号或者水平同步信号，第二信号为红色信号、绿色信号或者蓝色信号；其中，当外接显示装置由影像连接端口拔除时，检测电路可于第一信号的一空白区间根据致能信号的动作来判断第二信号用以产生一中断请求信号，并将影像自动切换回笔记本电脑的屏幕装置。

本发明还提出一种笔记本电脑中显示装置的连接检测方法，所述笔记本电脑具有一影像连接端口可输出一垂直同步信号、一水平同步信号、一红色信号、一绿色信号与一蓝色信号，所述连接检测方法包括下列步骤：于一外接显示装置连接至影像连接端口后，接收一第一信号、一第二信号与一致能信号；于第一信号的一空白区间，根据第一信号与致能信号提供一电源电压至第二信号；以及，根据第二信号上的一电压值决定外接显示装置与影像连接端口之间的连接关系；其中，第一信号为垂直同步信号或者水平同步信号，第二信号为红色信号、绿色信号或者蓝色信号。

附图说明

为使能更进一步清楚了解本发明特征及技术内容，请参阅以下配合附图对本发明本发明较佳实施例的详细说明，然而附图仅提供参考与说明，并非用来对本发明加以限制，其中：

图1A与1B所示为D-SUB连接器上的显示信号示意图。

图2所示为外接显示装置与显示芯片的电路示意图。

图3所示为本发明的笔记本电脑及其检测电路示意图。

图4所示为本发明检测电路的第一实施例。

具体实施方式

请参照图1A与1B，其所示为一般D-sub连接器上的显示信号示意图。D-SUB连接器上的5个脚位的信号包括：垂直同步信号(Vsync)、水平同步信号(Hsync)、红色信号(Red)、绿色信号(Green)与蓝色信号(Blue)。以640*480分辨率、刷新频率60Hz的显示装置为例，图1A可知，垂直同步信号(Vsync)的周期为16.68ms。其中，垂直同步信号(Vsync)的周期开始于低电平的产生，且低电平的宽度为0.06ms；于低电平结束后，经过1.02ms时，红色信号(Red)、绿色信号(Green)与蓝色信号(Blue)必须输出640*480个像素数据，而输出640*480个像素数据的时间为15.25ms；之后，经过0.35ms后开始下一个垂直同步信号(Vsync)的周期。再者，每个垂直同步信号(Vsync)的周期中还包括480个水平同步信号(Hsync)的周期。

由图1B可知，水平同步信号(Hsync)的周期为31.77μs。其中，水平同步信号(Hsync)的低电平的宽度为3.77μs；于低电平结束后，经过1.89μs时，红色信号(Red)、绿色信号(Green)与蓝色信号(Blue)必须输出640个像素数据，而输出640个像素数据的时间为25.17μs；之后，经过0.94μs后开始下一个水平同步信号(Hsync)的周期。

很明显地，由图1A与1B可知，当垂直同步信号(Vsync)与水平同步信号(Hsync)为低电平时，红色信号(Red)、绿色信号(Green)与蓝色信号(Blue)皆不可输出任何像素数据。因此，垂直同步信号(Vsync)的低电平区间即被定义为垂直的空白区间(Vertical Blanking Interval，简称VBI)；同理，水平同步信号(Hsync)的低电平区间即被定义为水平的空白区间(Horizontal Blanking Interval，简称HBI)。

再者，请参照图2，其所示为外接显示装置与显示芯片的电路示意图。笔记本电脑100上的D-SUB连接器190上的信号皆由显示芯片(graphic chip)110所输出。一般来说，显示芯片可为独立型的显示芯片(stand along graphic chip)或者是整合于北桥芯片内的显示芯片(integrated graphic chip)。

根据说明书(specification)，以绿色信号(Green)为例，由显示芯片110内的绿色信号源(Vg)可产生绿色信号(Green)，而绿色信号源(Vg)的振幅约为1.6V，等效电阻(Rthg)的电阻值为75欧姆。再者，外接显示器300上有一输出电阻(Rog)连接于绿色信号，其电阻值为75欧姆。很明显地，通过垂直同步信号(Vsync)与水平同步信号(Hsync)的控制，当外接显示装置300与笔记本电脑100的D-sub连接器190相连时，绿色信号(Green)上像素数据的振幅约为0.8V；反之，当外接显示装置300与笔记本电脑100未连接时，绿色信号(Green)上像素数据的振幅约为1.6V。同理，红色信号(Red)与蓝色信号(Blue)的电路特性皆与绿色信号(Green)相同，因此不再赘述。

根据本发明的实施例，本发明的检测电路可于垂直的空白区间(VBI)或者水平的空白区间(HBI)进行外接式显示装置是否与笔记本电脑的D-sub连接器190相连接，当检测出外接式显示装置已经被拔除时，检测电路即可产生一中断信号至中央处理器；反之，当检测出外接式显示装置尚未被拔除时，检测电路不会产生中断信号至中央处理器。

请参照图3，其所示为本发明的笔记本电脑及其检测电路示意图。笔记本电脑100包括中央处理器150、北桥芯片160、南桥芯片170、嵌入式控制器(embeddedcontroller)180、显示芯片110、检测电路130。其中，北桥芯片160连接至中央处理器150与南桥芯片170；嵌入式控制器180与南桥芯片170连接；显示芯片110与北桥芯片160连接，且显示芯片110可输出垂直同步信号(Vsync)、水平同步信号(Hsync)、红色信号(Red)、绿色信号(Green)与蓝色信号(Blue)通过与D-SUB连接器190传递至外接显示装置300。

再者，检测电路130可接收一第一信号、一第二信号与一致能信号(enable)，并可输出一中断请求信号(interrupt request signal，IRQ)。其中，致能信号(enable)是由嵌入式控制器180所产生；第一信号可为垂直同步信号(Vsync)或者水平同步信号(Hsync)；第二信号可为红色信号(Red)、绿色信号(Green)或者蓝色信号(Blue)。图3是以第一信号为垂直同步信号(Vsync)而第二信号为绿色信号(Green)来作说明。

请参照图4，其所示为本发明检测电路的第一实施例。检测电路130包括一第一晶体管(M1)、一第二晶体管(M2)、一第一电阻(R1)、一比较器135与一参考电压(Vref)。其中，第一晶体管的源极连接至一电压源(Vcc)，第一晶体管的栅极接收一致能信号(enable)；第二晶体管的源极连接至第一晶体管的漏极，第二晶体管的栅极接收一垂直同步信号(Vsync)；第一电阻(R1)二端分连接至第二晶体管的漏极与接收一绿色信号(Green)；比较器135的正极端接收绿色信号(Green)，比较器135的负极端接收参考电压(Vref)，比较器135接收致能信号(enable)并于致能信号(enable)为低电平时动作，比较器135输出端可输出中断请求信号(IRQ)。根据本发明的实施例，第一电阻(R1)为150欧姆，电源电压(Vcc)为3.3V，参考电压(Vref)为1V。

当外接显示装置300连接至笔记本电脑100的D-sub连接器时，垂直同步信号(Vsync)为高电平，第二晶体管(M2)关闭(off)。此时，绿色信号(Green)可正常的输出像素数据至外接显示装置300。

当外接显示装置300连接至笔记本电脑100的D-sub连接器，且垂直同步信号(Vsync)为低电平时，为垂直的空白区间(VBI)且绿色信号(Green)没有输出任何像素数据。于垂直的空白区间(VBI)且致能信号动作(低电平)时，第一晶体管开启(on)。此时，绿色信号(Green)上的电压为

\frac{(Rthg / / Rog)}{R 1 + (Rthg / / Rog)} Vcc = 0.66 V .

当外接显示装置300被拔除于笔记本电脑100之外且于垂直的空白区间(VBI)且致能信号动作(低电平)时，第一晶体管开启(on)。此时，绿色信号(Green)上的电压为

\frac{Rthg}{R 1 + Rthg} Vcc = 1.1 V .

由上述可知，于外接显示装置300连接至笔记本电脑100后，显示芯片110可输出垂直同步信号(Vsync)、水平同步信号(Hsync)、红色信号(Red)、绿色信号(Green)与蓝色信号(Blue)。此时，中央处理器150可控制嵌入式控制器180周期地输出低电平的致能信号(enable)。而致能信号(enable)为高电平时，检测电路130不动作；致能信号(enable)为低电平时，检测电路130动作。

因此，于垂直的空白区间(VBI)时，根据致能信号(enable)即可进行外接式显示装置的检测动作。很明显地，于致能信号(enable)为低电平且外接显示装置300连接至笔记本电脑100时，比较器135正极端为0.66V，负极端为1V，比较器135输出的中断请求信号(IRQ)为低电平，嵌入式控制器180不会输出嵌入式控制器中断信号(INT_EC)。

反之，于致能信号(enable)为低电平且外接显示装置300被拔除于笔记本电脑100外时，比较器135正极端为1.1V，负极端为1V，比较器135输出的中断请求信号(IRQ)为高电平，因此嵌入式控制器180输出嵌入式控制器中断信号(INT_EC)至南桥芯片170，而南桥芯片170会立刻输出***中断信号(INT)至中央处理器150。当中央处理器150收到***中断信号(INT)时，中央处理器150可自动地将影像自动切换至本身所附的液晶屏幕，而使用者无须再利用键盘上的热键来进行自动切换。

根据本发明的第一实施例，中央处理器150不需要于外接显示装置***时周期性地执行询问程序，因此不会降低中央处理器的效能。再者，本发明的检测电路130是在垂直的空白区间(VBI)才有机会动作，因此，检测电路130并不会影响绿色信号(Green)的动作。

同理，当第一信号为水平同步信号(Hsync)，检测电路可在水平的空白区间(HBI)才有机会动作，检测电路也不会影响第二信号的动作。

综上所述，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而其并非用以限定本发明，任何熟悉本技术的人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种等同的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求书所界定的为准。

Claims

1.一种笔记本电脑，其特征是，所述笔记本电脑具有影像连接端口可输出第一信号与第二信号至外接显示装置以显示影像，包括：

屏幕装置，内建于所述笔记本电脑；

嵌入式控制器，可输出致能信号；以及

检测电路，接收第一信号与第二信号；

其中，当所述外接显示装置由所述影像连接端口拔除时，所述检测电路可于所述第一信号的空白区间根据所述致能信号的动作来判断所述第二信号用以产生中断请求信号，并将所述影像自动切换回所述屏幕装置。

2.根据权利要求1所述的笔记本电脑，其特征是，所述第一信号包括垂直同步信号或水平同步信号，所述第二信号包括红色信号、绿色信号或者蓝色信号。

3.根据权利要求1所述的笔记本电脑，其特征是，所述致能信号可周期性地控制所述检测电路动作。

4.根据权利要求1所述的笔记本电脑，其特征是，所述影像连接端口可***所述外接显示装置的D-SUB连接器。

5.根据权利要求1所述的笔记本电脑，其特征是，所述空白区间为所述垂直同步信号的垂直的空白区间或者所述水平同步信号的水平的空白区间。

6.根据权利要求1所述的笔记本电脑，其特征是，所述嵌入式控制器可根据所述中断请求信号产生嵌入式控制器中断信号至南桥芯片，使得所述南桥芯片可发出***中断信号至所述笔记本电脑中的中央处理器。

7.根据权利要求5所述的笔记本电脑，其特征是，中央处理器可根据所述中断请求信号将影像自动切换至所述笔记本电脑本身所附的液晶屏幕。

8.根据权利要求1所述的笔记本电脑，其特征是，所述检测电路包括：

第一晶体管，所述第一晶体管源极连接至电压源，所述第一晶体管栅极接收所述致能信号；

第二晶体管，所述第二晶体管源极连接至所述第一晶体管漏极，所述第二晶体管栅极接收所述第一信号；

第一电阻，具有二端分连接至所述第二晶体管漏极与接收所述第二信号；以及

比较器，所述比较器的正极端接收所述第二信号，所述比较器的负极端接收参考电压，所述比较器接收所述致能信号并根据所述致能信号动作，所述比较器输出端可输出所述中断请求信号。

9.一种笔记本电脑中显示装置的连接检测方法，其特征是，所述笔记本电脑具有影像连接端口可输出第一信号与第二信号，所述连接检测方法包括下列步骤：

于外接显示装置连接至所述影像连接端口后，接收第一信号、第二信号与致能信号；

于所述第一信号的空白区间，根据所述第一信号与所述致能信号提供电源电压至所述第二信号；以及

根据所述第二信号上的电压值决定所述外接显示装置与所述影像连接端口之间的连接关系；

其中，所述第一信号包括有一垂直同步信号或者一水平同步信号，所述第二信号包括有一红色信号、一绿色信号或者一蓝色信号。

10.根据权利要求9所述的连接检测方法，其特征是，还包括：所述电压值大于参考电压时，确认所述外接显示装置未连接于所述影像连接端口。

11.根据权利要求10所述的连接检测方法，其特征是，还包括：产生中断请求信号。

12.根据权利要求11所述的连接检测方法，其特征是，还包括：根据所述中断请求信号，使得所述笔记本电脑中的中央处理器将影像自动切换至所述笔记本电脑本身所附的液晶屏幕。

13.根据权利要求9所述的连接检测方法，其特征是，所述电压值小于参考电压时，确认所述外接显示装置连接于所述影像连接端口。

14.根据权利要求9所述的连接检测方法，其特征是，所述影像连接端口可***所述外接显示装置的D-SUB连接器。

15.根据权利要求9所述的连接检测方法，其特征是，所述空白区间为所述垂直同步信号的垂直的空白区间或者所述水平同步信号的水平的空白区间。

16.根据权利要求9所述的连接检测方法，其特征是，所述电源电压通过第一电阻至所述第二信号，使得所述第二信号产生第一分压并作为所述电压值。