龙空技术网

揭秘TypeC转DisplayPort,HDMI,VGA内部原理

NCG杰哥 350

前言:

此时看官们对“type c传输数据原理”大概比较注意,朋友们都想要知道一些“type c传输数据原理”的相关文章。那么小编也在网络上搜集了一些有关“type c传输数据原理””的相关内容,希望我们能喜欢,大家一起来学习一下吧!

TypeC接口现在已经越来越被大家所接受,尤其是手机接口,目前只有iphone的Lightning接口在“苦苦”支撑着。不过,我想说的是,其实TypeC接口吸引人的地方还有很多,不仅仅体现在手机充电,电脑上的数据传输也占据明显优势,甚至MacBook是最大推动者。

从各种电商平台上随便搜索,目前新出来的笔记本,TypeC接口已经是标配,甚至有一些超薄笔记本只保留了TypeC接口。随之,TypeC接口转换为其他接口的应用需求也开始增加,以支持我们之前买的旧的外设,如显示器,键盘等。对于TypeC转TypeA或者TypeB接口,原理太简单,只需要在CC上加上下拉电阻即可,在本文就不做过多的叙述,本文着重介绍TypeC转DisplayPORT,HDMI或者VGA(视频信号)的内部原理。

在各种各样的拆解网站中,有很多这种TypeC转DP,HDMI或者VGA的拆解,但是,他们电路中的功能到底是怎么样的?为什么需要这种器件?为什么有的器件繁多,有的器件那么少,和质量相关吗?

直接上TypeC转DisplayPort的内部框图:

TypeC转DP内部原理图

我大概介绍一下各个模块的功能:

1.TypeC PD协议芯片,负责和TypeC的DFP,如笔记本,进行通信,告诉笔记本我是支持DisplayPort Alternate Mode的设备,请切换到DisplayPort显示模式;然后TypeC PD协议会在协议建立之后,使能MUX开关,使能Billboard,枚举Billboard,然后实时监测Hotplug芯片,看什么时候DisplayPORT的显示器会插入。

2.MUX开关,确保TypeC PD协议沟通完成之后才能导通,然后TypeC接口上的SBU线和DisplayPORT上的AUX线连接上,然后会进行DisplayPort的协议通信的配置等(详细需要参考Displayport的Spec上的AUX通信)

3.Billboard设备,作为一个USB2.0Fullspeed的设备,它存在的意义就是要告诉笔记本,我是一个支持Alternate Mode的设备,这样,你笔记本上的设备管理器会看到这个设备,你就知道这个口有东西插入了。否则,如果你没有这个Billboard的设备,设备管理器就没有这个接口上的设备信息,即使是这个口接了设备,这是与USB协议概念相冲突的,因此,USB-IF增加了Billboard的概念,即使是会增加设备成本。

4.Power 选择路径,TypeC接口上有两个供电路径,一个是VBUS,一个是VCONN,假如未来会出现一个主机,在CC线上有Rd和Ra的情况下,只输出VCONN,那么这个Power选择电路就有用了。大家也看到了我的描述,是未来,因为目前来说,这个模块是可有可无的,因为,目前主流的设备都是VBUS输出电的。但是,未来如果出现VCONN输出电的话,Spec上是允许的,所以看大家自己的选择了,加还是不加。

5.剩下的就是DP的高速信号线了,TypeC接口上的4组差分信号,通过耦合电容连到DisplayPort接口上的DP LANE线上就好了,有些良心商家会加很多TVS管,防止ESD损坏设备。

通过上面我们可以看到,TypeC转DisplayPort的线缆其实是不参与具体的DisplayPort的协议沟通的,只是负责信道的建立,切换等。因此,在很多电商平台上的什么支持DP1.4或者支持DP1.2等等,只和线缆的材质,布线等相关,和里面的芯片基本没啥关系。

下面我们介绍一下TypeC转HDMI或者VGA的内部原理,和上面的TypeC转DisplayPort有什么区别呢?直接上图:

TypeC转HDMI或者VGA内部原理图

通过和上面TypeC转DisplayPort对比,我们可以发现,其实,TypeC转HDMI,VGA和TypeC转DP的基本原理一致,只是增加了DP转HDMI或者VGA的芯片,为什么会这样呢?其实主要是TypeC PD在发展初期和DisplayPort协会合作了,因此DisplayPort和TypeC接口有很好的适配性,而HDMI和VGA的适配性不好,尽管有HDMI和TypeC接口的配合(提出时间晚,成本高),不过使用的人很少,主流还是DisplayPort和TypeC PD协议的配合。

1,增加了DP转HDMI或者VGA的芯片,因此,供电模块需要增加,VBUS只有5V,因此如果芯片需要3.3V或者1.2V,需要额外的供电转换芯片,如果VBUS和VCONN的选择路径对电压有损耗,那么就得考虑是否先BOOST出5V出来,给HDMI接口供电。

从上面的分析,我们可以看到,TypeC转HDMI和VGA的芯片成本要高于TypeC转DP。而且,TypeC转HDMI支持的协议版本和DP转HDMI芯片息息相关,大家购买时一定要小心。

另外,我需要说明一下,随着TypeC转DP,HDMI,VGA的方案越来越成熟,很多芯片公司会将多个模块整合到一颗芯片,以CYPD3120(英飞凌,原Cypress芯片)为例,会将TypeC PD协议芯片,Billboard,MUX开关以及供电选择路径模块,整合为一个芯片,即为CYPD3120。但其本质原理是不会发生变化的。

标签: #type c传输数据原理