CN201550224U

CN201550224U - 一种dvi通讯数据传输装置

Info

Publication number: CN201550224U
Application number: CN 200920247462
Authority: CN
Inventors: 程鹏; 赵云云
Original assignee: DALIAN GIGATEC ELECTRONICS Co Ltd
Current assignee: DALIAN GIGATEC ELECTRONICS Co Ltd
Priority date: 2009-10-20
Filing date: 2009-10-20
Publication date: 2010-08-11
Anticipated expiration: 2019-10-20

Abstract

本实用新型公开了一种DVI通讯数据传输装置，包括DVI发送器，DVI接收器，DVI发送器与PC机连接，DVI接收器与显示设备连接，其特征在于还包括供电单元及2个具有I²C接口的CPU所构成；所述的CPU与DVI发送器中DVI接口上的HPD信号线、DDC信号线及DVI发送器的+5V信号线连接，储存与DVI接收器相连接的显示设备的EDID数据；所述的CPU与DVI接收器中DVI接口上的HPD信号线及DDC信号线连接，读取连接在DVI接收设备上的显示设备的EDID数据；本实用新型的开发减少了原有的DVI传输线路的长度，减少了产品成本，并大大提高了信号传输的安全性。

Description

一种DVI通讯数据传输装置

技术领域

本实用新型涉及一种DVI信号的长距离传输设备，尤其涉及一种DVI信号中DDC信号的长距离传输设备。

背景技术

DVI(Digital Visual Interface，数字视频接口)是目前广泛应用的一种数字视频接口，是由DDWG(Digital Display Working Group，数字显示工作组)发明的一种高速传输数字信号的技术，主要用于PC行业，现在已经发展到数字电视行业。DVI信号包括4组TMDS信号(3组数字视频信号，1组时钟信号)，DDC通讯信号，HPD热插拔信号和+5V电源信号。现阶段DVI信号的应用主要是本地显示设备使用的，无须考虑其传输特性，特别是DDC信号的传输。随着DVI信号应用越来越广泛，它已不再局限于本地使用，而其TMDS信号和DDC通讯信号的传输特性是不同的，所以DVI信号中DDC信号的传输特性就成为产品研发过程中的重要问题。

DVI作为一种高速传输数字信号的技术，起初主要用于PC行业，现已广泛应用到数字电视行业。DVI是基于TMDS(Transition Minimized DifferentialSignaling，转换最小差分信号)技术来传输数字信号，TMDS运用先进的编码算法，采用差分信号传输数据。它和LVDS，TTL相比有较好的电磁兼容性能，可以用低成本的专用电缆实现长距离、高质量的数字信号传输。可现实的市场情况是DVI线的长度都非常短，而且相对来说价格较贵。这有很大一部分原因是由于DDC通讯信号传输的问题。DDC是PC机与显示设备之间进行通讯的数据线，用于读取显示设备端的EDID(即扩展显示识别数据)。EDID是为PC显示设备设置的优化显示格式数据规范，存储在显示设备中专用的1Kb的EEROM存储器中(即EDID数据结构是128Byte)。DVI接口应用在数字电视上时，同样应该遵从此规范。

EDID对PC机的启动是非常关键的，而且DVI接口的热插拔也得益于EDID数据在PC机和显示设备之间的正常传输。一旦PC机无法正常的读取EDID数据，PC机就不可能启动正常或者实现热插拔功能。因此，DDC通讯信号线能否实现长距离传输是实现DVI信号的长距离传输的关键。DDC就是I2C标准的通讯协议，而I2C信号线的长距离传输受到分布参数的影响比较大。如图1所示常规的DVI长距离设计方式，只对TMDS信号进行处理，而让其他的辅助信号直接连通。这种做法存在一定的风险，长线传输中分布参数的影响会增大DDC的错误率，这就直接影响了PC机的显示。传统的解决方法是对传输线提出更高的要求，这样必然会增加成本，还不一定会保证效果。而且随着DVI应用领域越来越广，应用场合也越来也多，除了现有的配备DVI接口的数字电视，PC机，显示设备外，可能还会出现许多其它的延伸产品，比如说DVI分配器，DVI选择器，DVI矩阵等，这些产品中对DDC信号的处理若沿用传统的方式进行设计就非常困难，甚至在这些产品形态中无法实现。

由此可见，如果按照常规的方式进行DVI信号的传输，不仅性能上不稳定，而且限制了DVI的发展。因此，DDC数据线的处理成为了DVI信号长距离传输的关键问题。

发明内容

针对现有DVI信号长距离传输中存在的问题，本实用新型提供了一种崭新的DDC数据线的处理方式，其目的旨在解决现有DVI信号传输过程中存在不稳定性，而且限制DVI应用发展的问题。而且对于DVI的延伸产品，不仅减小了设计难度，同时可以增加有关DVI的产品形态，有助于DVI的应用推广。

为解决上诉问题，本实用新型设计了一种全新的DDC数据线的处理方法。它可以应用到多种产品的设计中，以DVI延长器为例说明这种方法的设计思路。

一种DVI通讯数据传输装置，包括DVI发送器，DVI接收器，DVI发送器与PC机连接，DVI接收器与显示设备连接，其特征在于还包括供电单元及2个具有I²C接口的CPU所构成；所述的CPU与DVI发送器中DVI接口上的HPD信号线、DDC信号线及DVI发送器的+5V信号线连接，储存与DVI接收器相连接的显示设备的EDID数据；所述的CPU与DVI接收器中DVI接口上的HPD信号线及DDC信号线连接，读取连接在DVI接收设备上的显示设备的EDID数据；DVI发送器中的CPU与DVI接收器中的CPU通过固定协议进行通信及数据交换；供电单元安装在DVI接收器内，分别与CPU及DVI接口连接，提供+5V电压。

所述的DVI发送器内，还安装有供电单元与CPU连接，提供稳定的+5V电压。

所述的CPU可为单片机或微处理器构成。

由于采用上述的技术方案，本实用新型的有益效果十分显著：

1、不仅可以应用到DVI信号的长距离传输中，也可以应用到DVI的相关产品中，比如说矩阵，这样就可以像常规视音频矩阵那样对矩阵进行控制、启动，而不需要担心由于DDC的影响而造成的DVI信号源和目的与矩阵的上电顺序问题；

2、本实用新型的设计成本非常低，同时降低了产品的研发难度；

3、本实用新型的开发减少了原有的DVI传输线路的长度，减少了产品成本，并大大提高了信号传输的安全性。

附图说明

本实用新型共有两张附图，其中：

图1为原DVI设备传输装置的结构示意图；

图2是本实用新型结构示意图。

图中：1、DVI发送器，2、DVI接收器，3、CPU，4、CPU，5、供电单元，6、DVI接口，7、DVI接口，8、供电单元。

具体实施方式

图1为传统的DVI设备传输，具体的工作原理如下：

DVI延长器，一般延长器有两部分组成，发送器和接收器。发送器与PC机相连，中间经过线缆到接收端，接收器与显示设备相连，这样组成一个完整的通路进行信号的显示。DVI接口的具体工作过程是：DVI接口中有+5V电压，热插拔检测信号(HPD)电压要求从此电压获取，HPD有效电平应大于2.4V。应用中接收设备也可使用此电压用于***供电，但负载电流应不大于50mA，最好小于10mA，以确保HPD电平需要。为保证接口的正常启动EDID存储器供电最好也由发送端+5V产生。PC机启动，+5V电压产生，此时插有显示设备，则显示设备给PC机HPD信号为高，PC机检测到HPD信号就启动DDC通讯数据线读取相应显示设备的EDID数据，从而正常启动。

图2为本实用新型的结构示意图，根据原有DVI信号的传输及工作过程，在发送器中放个CPU(可以是单片机或别的微处理器，具有I2C接口)，它用来存储相应显示设备的EDID数据供与之相连的PC机来随时读取，它可由PC机和发送器电源共同来供电，并且它提供一个管脚与PC机的HPD脚相连。这样无论发送器是否上电都可以保证PC机的正常启动和热插拔功能。同时在接收器上也放个CPU，它用来读取与之相连的显示设备的EDID数据，显示设备的HPD信号线也连到CPU上。接收器的CPU由接收器来供电，同时接收器还要给显示设备的DVI接口中的+5V供电。

一种DVI通讯数据传输装置，包括DVI发送器1，DVI接收器2，DVI发送器1与PC机连接，DVI接收器2与显示设备连接，其特征在于还包括供电单元5及2个具有I²C接口的CPU3、4所构成；

所述的CPU3与DVI发送器1中DVI接口6上的HPD信号线、DDC信号线及DVI发送器的+5V信号线连接，储存与DVI接收器2相连接的显示设备的EDID数据；所述的CPU4与DVI接收器2中DVI接口7上的HPD信号线及DDC信号线连接，读取连接在DVI接收设备2上的显示设备的EDID数据；DVI发送器1中的CPU3与DVI接收器中的CPU4通过固定协议进行通信及数据交换；供电单元5安装在DVI接收器2内，分别与CPU4及DVI接口7连接，提供+5V电压。所述的DVI发送器1内，还安装有供电单元8与CPU3连接，提供稳定的+5V电压。所述的CPU3、4可为单片机或微处理器构成。

这样只要接收器有电，显示设备的DVI接口中的+5V脚就会有电压，从而显示设备就会将HPD置高，接收器上的CPU检测到HPD信号就可以启动I2C读取显示设备的EDID数据。发送器和接收器之间的通讯可以选择可进行长线传输物理接口方式，而且它不需要非常及时，可以指定个稳定通讯的协议进行通讯。这种工作方式实际上就是把PC机和显示设备进行了分离，同时又对信号传输没有影响，可以随时保证PC机的正常启动和热插拔功能，而不必担心会由于DDC的问题引起PC机显示的异常。

参考图2是本实用新型应用于DVI延长器的示意图。DVI延长器，一般延长器有两部分组成，发送器和接收器。发送器与PC机相连，中间经过线缆到接收端，接收器与显示设备相连，这样组成一个完整的通路进行信号的显示。DVI接口的具体工作过程是：DVI接口中有+5V电压，热插拔检测信号(HPD)电压要求从此电压获取，HPD有效电平应大于2.4V。应用中接收设备也可使用此电压用于***供电，但负载电流应不大于50mA，最好小于10mA，以确保HPD电平需要。为保证接口的正常启动EDID存储器供电最好也由发送端+5V产生。PC机启动，+5V电压产生，此时插有显示设备，则显示设备给PC机HPD信号为高，PC机检测到HPD信号就启动DDC通讯数据线读取相应显示设备的EDID数据，从而正常启动。

根据上诉DVI接口的工作过程，在发送器中放个CPU(可以是单片机或别的微处理器，具有I2C接口)，它用来存储相应显示设备的EDID数据供与之相连的PC机来随时读取，它可由PC机和发送器电源共同来供电，并且它提供一个管脚与PC机的HPD脚相连。这样无论发送器是否上电都可以保证PC机的正常启动和热插拔功能。同时在接收器上也放个CPU，它用来读取与之相连的显示设备的EDID数据，显示设备的HPD信号线也连到CPU上。接收器的CPU由接收器来供电，同时接收器还要给显示设备的DVI接口中的+5V供电。这样只要接收器有电，显示设备的DVI接口中的+5V脚就会有电压，从而显示设备就会将HPD置高，接收器上的CPU检测到HPD信号就可以启动I2C读取显示设备的EDID数据。发送器和接收器之间的通讯可以选择可进行长线传输物理接口方式，而且它不需要非常及时，可以指定个稳定通讯的协议进行通讯。这种工作方式实际上就是把PC机和显示设备进行了分离，同时又对信号传输没有影响，可以随时保证PC机的正常启动和热插拔功能，而不必担心会由于DDC的问题引起PC机显示的异常。

与PC机相连端设备中安装CPU3(拥有I2C接口)来存储相应显示器的EDID数据，而且它的供电由本设备和PC机的DVI接口中的+5V共同来提供，而且相当于一个显示器给PC机提供HPD信号，从而保证了PC机的正常启动和热插拔功能。

与显示器相连端设备中同样放置CPU4(拥有I2C接口)来读取显示器的EDID数据。设备给CPU供电，同时给显示器的DVI接口中的+5V供电。显示器的DVI接口中的HPD脚与CPU相连，这样只要设备上电，随时可以检测到显示器的HPD信号，从而启动DDC读取显示器的EDID数据。

两个设备之间的通讯可以指定一稳定可靠的协议，选用合适的物理接口进行通讯。这样就可以保真PC机的正常显示，而不必担心DDC的不及时或错误对它产生影响。这种设计方法同样适用于任何需要将PC机和显示器分开的场合或产品设计中。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型披露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种DVI通讯数据传输装置，包括DVI发送器(1)，DVI接收器(2)，DVI发送器(1)与PC机连接，DVI接收器(2)与显示设备连接，其特征在于还包括供电单元(5)及2个具有I²C接口的CPU(3、4)所构成；

所述的CPU(3)与DVI发送器(1)中DVI接口(6)上的HPD信号线、DDC信号线及DVI发送器的+5V信号线连接，储存与DVI接收器(2)相连接的显示设备的EDID数据；

所述的CPU(4)与DVI接收器(2)中DVI接口(7)上的HPD信号线及DDC信号线连接，读取连接在DVI接收设备(2)上的显示设备的EDID数据；

DVI发送器(1)中的CPU(3)与DVI接收器中的CPU(4)通过固定协议进行通信及数据交换；

供电单元(5)安装在DVI接收器(2)内，分别与CPU(4)及DVI接口(7)连接，提供+5V电压。

2.根据权利要求1所述的一种DVI通讯数据传输装置，其特征在于所述的DVI发送器(1)内，还安装有供电单元(8)与CPU(3)连接，提供稳定的+5V电压。

3.根据权利要求1所述的一种DVI通讯数据传输装置，其特征在于所述的CPU(3、4)可为单片机或微处理器构成。