HDMI/DVI 显示器热插拔与检测原理(HPD)
发布时间:2022/4/1
HDMI/DVI 显示器热插拔与检测原理(HPD)
HDMI(19Pin)/DVI(16 pin)的功能是热插拔检测(HPD),这个信号将作为主机系统是否对HDMI/DVI是否发送TMDS信号的依据。HPD是从显示器输出送往计算机主机的一个检测信号。热插拔检测的作用是当显示器等数字显示器通过DVI接口与计算机主机相连或断开连接时,计算机主机能够通过HDMI/DVI的HPD引脚检测出这一事件,并做出响应。 在传输信号上来讲,HDMI与DVI完全兼容,只是接口封装不一样而已,下面以HDMI为例讲述HPD的原理和实现方式。下图为HDMI与DVI接口图。
HDMI(左)与DVI(右)接口图
1.显示器通过HDMI联机
当计算机主机通过HDMI接口的HPD引脚检测到显示器与计算机主机相连时,主机中的图形显示系统(显卡)发出一个信号,要求计算机的通过HDMI接口中的显示器数据通道DDC(DDC
I2C总线)读取显示器DDC存储器中存储的EDID数据(扩展显示器识别数据),如果检测到显示器的工作模式范围与显卡相适应,则主机系统可以激活显卡 TMDS信号发送电路(数字视频信号发送电路)。
2.显示器断开HDMI连接
当计算机主机通过HPD引脚检测到显示器的HDMI接口与计算机主机断开时,主机中的图形显示系统(显卡)发出一个信号,通知计算机的操作系统中断显卡TMDS信号发送电路(安装在显卡上)的工作。
3.计算机主机对HPD信号的要求
当计算机主机上的显卡检测到DVI接口HPD引脚电压大于2V时,判断为显示器通过DVI接口与主机连接:当检测到HPD引脚电压小于0.8V时,则判断为显示器与主机之间的DVI连接已经断开。
4.HPD信号的实现
显示器HPD与PWR外围图
如上图,当计算机通过HDMI接口与显示器相连接时,主机通过HDMI的第18脚(PWR_CON_PIN18)将+5V电压加到显示器的DDC存储器(EDID数据存储器)向DDC存储器供电,确保即使显示器不开机,计算机主机也能通过HDMI接口读取EDID数据。
主机开机后产生 5V_SYS并通过第18脚向显示器供电,此时显示器接收到5V电压后通过内部电路使HDMI接口第19脚HPD转变为高电平,并驱动Q1使CE导通,致使HPD_GPU也转变为高电平,主机(显卡控制器)检测到HPD为高电平时,判断显示器通过HDMI与主机连接,并通过HDMI接口的第15、16脚 DDC通道(I2C)读取显示器中的EDID数据,并使主机显卡中的TMDS信号发送电路开始工作。
当显示器与主机之间的HDMI连接断开时,主机一侧的HDP信号为低电平,主机显卡中的TMDS信号发送电路停止工作。
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