一种基于BMC的双路VGA自动切换电路的制作方法

一种基于bmc的双路vga自动切换电路
技术领域
1.本实用新型涉及自动切换电路，具体地，涉及一种基于bmc的双路vga自动切换电路。


背景技术：

2.vga(video graphics array)接口一般是显卡上输出模拟信号的接口，vga接口也称为d
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sub接口。虽然液晶显示器可以直接接收数字信号，但很多低端产品为了与vga接口显卡相匹配，因而采用vga接口。vga接口是一种d型接口，上面共有15针空，分成三排，每排五个。
3.vga接口是显卡上应用最为广泛的接口类型，绝大多数的显卡都带有此种接口。目前大多数计算机与外部显示设备之间都是通过模拟vga接口连接，计算机内部以数字方式生成的显示图像信息，被显卡中的数字/模拟转换器转变为r、g、b三原色信号和行、场同步信号，信号通过vga接口及其连接电缆传输到显示设备中。对于模拟显示设备，如模拟crt显示器，信号被直接送到相应的处理电路，驱动控制显像管生成图像。而对于lcd、dlp等数字显示设备，显示设备中需配置相应的a/d(模拟/数字)转换器，将模拟信号转变为数字信号。
4.服务器中的vga接口通常放置于背板中，而vga信号来源于cpu主板，单独测试cpu主板时没有vga显示，不方便测试。系统设计中往往主板上也预留vga接口信号，测试时需要切换接口，提高了工作量。
5.在公开号为cn208806891u的中国实用新型专利文件中，公开了一种双路vga视频切换模块，包括vga信号选择芯片、信号选择开关以及视频处理芯片；信号选择开关的输出端通信连接所述vga信号选择芯片的信号选择端；vga信号选择芯片的两个信号输入端用于分别接收双路vga信号；vga信号选择芯片的输出端电路连接视频处理芯片的vga信号输入端，视频处理芯片的输出端用于输出ttl信号至显示屏；视频处理芯片电路连接有逻辑控制芯片。本实用新型元器件使用少、全硬件处理无需软件支持、视频切换延时小、模块整体小；能实现双路vga视频信号切换输入，一路ttl电平信号输出并点亮tft液晶屏，本实用新型模块具有广泛的应用空间。


技术实现要素：

6.针对现有技术中的缺陷，本实用新型的目的是提供一种基于bmc的双路vga自动切换电路。
7.根据本实用新型提供的一种基于bmc的双路vga自动切换电路，包括：多通道模拟视频开关芯片、bmc芯片、电平转换芯片、ad转换芯片和vga插座，所述bmc芯片通过vga信号与多通道模拟视频开关芯片电连接，所述电平转换芯片分别与多通道模拟视频开关芯片和bmc芯片电连接，所述多通道模拟视频开关芯片包括两个输出端，每个输出端均电连接有一个vga插座和一个ad转换芯片电连接，多个所述ad转换芯片与bmc芯片电连接。
8.优选的，所述bmc芯片为ast2500，所述多通道模拟视频开关芯片为pi3v713，所述
电平转换芯片为sn74lvc2t45，所述ad转换芯片为ad9883。
9.优选的，所述bmc芯片上的j4引脚与多通道模拟视频开关芯片上的1引脚电连接，bmc芯片上的j3引脚与多通道模拟视频开关芯片上的2引脚电连接，bmc芯片上的j2引脚与多通道模拟视频开关芯片上的5引脚电连接，bmc芯片上的r4引脚与多通道模拟视频开关芯片上的7引脚电连接，bmc芯片上的n5引脚与多通道模拟视频开关芯片上的6引脚电连接。
10.优选的，所述ad转换芯片上的64引脚与bmc芯片上的l19引脚电连接，所述ad转换芯片上的31引脚与多通道模拟视频开关芯片上的18引脚电连接。
11.优选的，所述电平转换芯片上的2引脚与bmc芯片上的k18引脚电连接，所述电平转换芯片上的7引脚与多通道模拟视频开关芯片上的30引脚电连接。
12.优选的，所述bmc芯片包括外围电路，所述外围电路包括有源晶体振荡器、工作指示灯、spi flash、串口模块、ddr3内存颗粒，所述有源晶体振荡器、工作指示灯、spi flash、串口模块、ddr3内存颗粒均与bmc芯片电连接。
13.优选的，所述有源晶体振荡器的频率为24mhz，有源晶体振荡器与bmc芯片上的clkin引脚电连接。
14.优选的，所述串口模块采用max3232芯片转换，所述max3232芯片上的11、12引脚分别与bmc芯片上的k1、k2引脚电连接。
15.优选的，所述ddr3内存颗粒采用mt41k256m1芯片。
16.优选的，所述ddr3内存颗粒采用双数据速率架构进行操作。
17.与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果：
18.1、显示器与任意vga接口连接，bmc芯片控制视频开关的通道选择，使信号输出至显示器，使得工作人员不需要进行vga接口的切换，提高了对服务器的测试效率。
19.2、本实用新型提供的切换电路具有切换完成时间较短，集成度高，设计简单的优点。
附图说明
20.通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
21.图1为本实用新型实施例提出的一种基于bmc的双路vga自动切换电路的电路结构图；
22.图2为本实用新型实施例提出的bmc芯片的外围电路图。
具体实施方式
23.下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。
24.本实用新型公开了一种vga切换电路，如图1所示，该电路采用至少一个多通道模拟视频开关芯片、一个bmc芯片和一个电平转换芯片，其中多通道模拟视频开关为七通道模拟视频开关，分别用于切换vga信号中的r、g、b、hsync、vsync、ddc data、ddc clk。bmc芯片
用于切换vga信号，通过bmc芯片采集vga不同接口信号电平，判断哪个接口连接上显示器，从而控制视频开关的通道选择。
25.bmc芯片通过vga信号与多通道模拟视频开关芯片电连接，电平转换芯片分别与多通道模拟视频开关芯片和bmc芯片电连接，多通道模拟视频开关芯片包括两个输出端，每个输出端均电连接有一个vga插座和一个ad转换芯片电连接，多个ad转换芯片与bmc芯片电连接。
26.bmc芯片输出dac r、g、b信号，该信号进入通道视频开关芯片，视频开关有个通道选择引脚用于配置通道1还是通道2输出，两个通道输出的vga信号均连接有到vga插座和ad转换芯片。
27.所述bmc芯片选用ast2500，ast2500是aspeed生产的第6代集成远程管理控制器，它是一个广泛集成的soc设备，作为服务器来支持高度管理服务器平台要求的各种功能，ast2500不支持pci总线，采用专门设计支持pcie gen2 1x总线接口，这样可以使得pcb布局更简单。vga显示控制器是ast2500集成的关键模块之一，系统总线接口vga采用32位pci总线接口，可工作在33mhz。ast2500内置的vga是一种带内器件，独立于arm soc系统。因此，它只有在pci总线复位或者系统上电复位的时候才可以被复位。
28.vga共享一部分sdram用于视频帧缓冲的存储器。共享帧缓冲的大小是由配置电阻决定的，它占用sdram内存的最高部分。arm soc系统完成sdram的初始化，它应该在主机平台开始访问视频缓冲区之前完成。ast2500内置的vga完全兼容ibm vga，最大显示分辨率为1920x1200@60hz与165mhz视频时钟，集成一个可被arm cpu直接关闭的扣环来产生视频时钟节电，rgb模拟输出。
29.通道模拟视频开关芯片选用pi3v713，模拟开关pi3v713是一个7通道视频分配器用于切换多个vga视频源。在服务器应用中，要求切换两个视频端口位置，带宽可以达到1.7ghz，vdd和gnd之间有esd保护，支持高达12kv hbm esd，可以保护视频信号免受高静电放电。
30.电平转换芯片选用sn74lvc2t45，该芯片是一个两位非逆变总线收发器，包含两个独立的供应轨道。b端口有vccb，设置电压为5v，a端口有vcca，设置电压为3.3v，设计电压从3.3v到5v。控制电路dir由vcca供电，上拉电阻到vcca。该新型应用中只用到一个电平转换信号，因此a2接到gnd。防止过量的电流。
31.vga视频ad转换芯片选用ad9883。ad9883是一个完整的8位、140msps、为个人电脑和工作站而捕获rgb图形信号而优化的单片模拟接口。它的140msps编码速率能力和300mhz的全功率模拟带宽支持分辨率高达sxga(1280x1024@75hz)。ad9883包括一个140mhz三重adc、锁相环、可编程增益、偏移量和夹控制。只需提供3.3v电源、模拟输入、hsync和coast信号。
32.bmc芯片上的j4引脚与多通道模拟视频开关芯片上的1引脚电连接，bmc芯片上的j3引脚与多通道模拟视频开关芯片上的2引脚电连接，bmc芯片上的j2引脚与多通道模拟视频开关芯片上的5引脚电连接，bmc芯片上的r4引脚与多通道模拟视频开关芯片上的7引脚电连接，bmc芯片上的n5引脚与多通道模拟视频开关芯片上的6引脚电连接。
33.模拟视频开关芯片外接两个vga插座，同时引脚17，18分别连接到两个ad9883上的31脚，输出的vsync引脚连接到bmc上的gpio上，通过判断vsync信号来确认哪个vga插座上
有信号，从而控制sel引脚切换vga通道。
34.ad转换芯片上的64引脚与bmc芯片上的l19引脚电连接，ad转换芯片上的31引脚与多通道模拟视频开关芯片上的18引脚电连接。电平转换芯片上的2引脚与bmc芯片上的k18引脚电连接，电平转换芯片上的7引脚与多通道模拟视频开关芯片上的30引脚电连接。
35.主控模块ast2500外围电路如图2所示，包括有源晶体振荡器、工作指示灯、spi flash、串口模块、ddr3内存颗粒。所述晶体振荡器选用24mhz。
36.驱动时钟采用24mhz有源晶体振荡器，连接到ast2500的clkin引脚。工作状态指示灯通过电阻和指示灯一端连接到3.3v，另一端连接到hbled，表示ast2500的软硬件工作状态。spi flash是一个固件spi存储芯片。ast2500定义了一种自动加载命令格式，用于硬件识别带设置代码区。客户可以编辑所需的上电预加载设置命令，并存储在指定的spi flash区域。硬件将在cpu开始获取代码之前搜索代码。有效的带码存储闪存区是在最低和最高的完整spi闪存区8kb在wspics0#。带代码可以存储在8kb范围内的任何地方，但必须遵循4字节的地址对齐。并且所有的带命令必须连续地存储，并以一个结束代码结束。软件带功能支持的最大spi flash大小为128mb(1gbits)。当使用尺寸大于16mb(32mb或更大)的spi flash时，用24位ad启动在穿衣模式下，固件带码只能放置在8kb的开始区域。这是因为对于这样的flash类型，可以配置为通过24位或32位地址访问模式，取决于固件选择。如果把带子代码放在高8kb的区域，那么它应该是放置在2个位置，除了实际最高的8kb区域，它仍然必须复制另一个集合和位置最高8kb的24位寻址(最高16mb)。否则，如果在，它将丢失带代码的抓取错误的地址模式。
37.串口模块采用max3232芯片转换，max3232器件包括两个线驱动器、两个线接收器和一个
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15kvesd保护端子的双电荷泵电路组成。该器件满足tia/eia
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f的要求，在异步通信控制器和串行端口连接器之间提供电子接口。充电泵和四个小的外部电容允许3v到3.5v供电。器件数据通信速率最高可达250kbit/s和最大30v/us驱动输出转速。max3232芯片上的11、12引脚分别与bmc芯片上的k1、k2引脚电连接。
38.ddr3内存颗粒采用mt41k256m16芯片。ddr3 sdram采用双数据速率架构实现高速操作。双数据速率架构是一个8n预取架构，接口设计在i/o引脚每个时钟周期传输两个数据字。ddr3 sdram的一个读或写操作有效地包括一个单独的8n位宽、内部dram核上4个时钟周期数据传输和八个相应的n位宽、i/o引脚上一个半时钟周期数据传输。差分数据脉冲(dqs,dqs#)与数据一起对外传输，用于ddr3 sdram输入接收器的数据捕获。dqs与写数据对齐。读取的数据通过ddr3 sdram传输，并边缘对齐到数据脉冲。
39.ast2500工作器件检测ad9883哪一个芯片有电压，检测到电压的芯片对应的vga接口是连接到显示器的，测试ast2500对sel输出高电平或者低电平以此打开对应的vga通道。
40.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
41.以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。在不冲突的情况下，本技术的实施例和实施例中的特
征可以任意相互组合。