一种扩展坞的制作方法

本申请实施例涉及外设技术领域，尤其涉及一种扩展坞。

背景技术：

扩展坞是为智能设备(如电脑)设计的一种外置设备。扩展坞中设置有多个不同类型的数据输入接口，当扩展坞与智能设备连接时，智能设备通过扩展坞与多个不同类型的外置设备进行连接，以扩展智能设备的端口功能。

usbtype-c是usb接口的一种连接接口，集充电、显示、数据传输等功能于一身，其传输的数据分为usb2.0、usb3.x通信协议。由于usbtype-c被逐渐广泛的应用于电脑、手机等设备，因此usbtype-c也被广泛的应用于扩展坞产品。

当前，usbtype-c扩展坞与智能设备连接时，智能设备仅能从usbtype-c扩展坞中获取外置设备发送的数据，而无法与usbtype-c扩展坞进行数据交互。

技术实现要素：

本申请提供了一种扩展坞，以解决现有技术中扩展坞与智能设备连接时，智能设备无法与扩展坞进行数据交互的技术问题。

本申请实施例提供了一种扩展坞，包括：至少两个信号输入接口、信号传输通道、通道切换单元、信号转换单元、微控制单元(microcontrollerunit，mcu)以及信号输出接口，所述信号转换单元中包含dpcd(displayportconfigurationdata)寄存器；

所述信号输入接口与对应的信号传输通道相连，用于将外部信号源发送的数据输入至信号传输通道；

所述通道切换单元分别与所述信号传输通道以及所述信号转换单元相连，用于切换当前使用的信号传输通道，并将当前使用的信号传输通道中的数据输入至信号转换单元；

所述信号转换单元与所述信号输出接口相连，用于将所述数据转换成满足信号输出接口规范的输出数据，并将所述输出数据通过所述信号输出接口发送至连接的智能设备中；

所述mcu分别与所述通道切换单元和所述信号转换单元相连，用于通过所述通道切换单元获取各信号传输通道的通道信息，并指示所述信号转换单元将所述通道信息写入所述dpcd寄存器，以使所述智能设备通过所述信号输出接口读取dpcd寄存器中的所述通道信息；和/或，用于读取所述dpcd寄存器中的切换通道信息，并根据所述切换通道信息控制所述通道切换单元切换当前使用的信号传输通道，所述切换通道信息由所述智能设备通过所述信号输出接口写入至dpcd寄存器。

进一步的，所述dpcd寄存器包括dpcdsource寄存器，所述dpcdsource寄存器中写入各信号传输通道的通道信息。

进一步的，所述dpcd寄存器包括dpcdsink寄存器，所述dpcdsink寄存器中写入切换通道信息。

进一步的，所述mcu通过i2c与所述通道切换单元相连。

进一步的，所述mcu通过i2c与所述信号转换单元相连，以通过i2c向所述dpcdsource寄存器中写入各信号传输通道的通道信息。

进一步的，所述mcu通过gpio(general-purposeinput/output)与所述信号转换单元相连，以定时通过gpio触发中断，实现读取所述dpcdsink寄存器中的切换通道信息。

进一步的，所述信号输出接口为usbtype-c输出接口。

进一步的，至少两个信号输入接口包括至少一个高清多媒体接口(highdefinitionmultimediainterface，hdmi)和至少一个非hdmi。

进一步的，所述非hdmi对应的信号传输通道中还包含转hdmi单元；

所述转hdmi单元用于将所述非hdmi输入的数据转换成满足hdmi规范的数据。

进一步的，所述非hdmi包括：usbtype-c输入接口和/或vga(videographicsarray)接口。

上述提供的扩展坞，包括至少两个信号输入接口，与信号输入接口相连的信号传输通道，与信号传输通道相连的通道切换单元，与通道切换单元相连的mcu和信号转换单元，与信号转换单元相连的mcu和信号输出接口，且在信号转换单元中设置有dpcd寄存器，外部信号源的数据可以经过信号输入接口、信号传输通道到达通道切换单元，通道切换单元切换当前使用的信号传输通道，并将当前使用的信号传输通道中的数据输入至信号转换单元，信号转换单元将数据转换成满足信号输出接口规范的输出数据后通过信号输出接口发送至连接的智能设备中，上述过程中，mcu可以通过通道切换单元获取各信号传输通道的通道信息，并指示信号转换单元将通道信息写入所述dpcd寄存器，以使智能设备读取dpcd寄存器中的通道信息，和/或，mcu读取由智能设备通过信号输出接口写入至dpcd寄存器中的切换通道信息，并根据切换通道信息控制通道切换单元切换当前使用的信号传输通道，解决了现有技术中扩展坞与智能设备连接时，智能设备无法与扩展坞进行数据交互的技术问题。通过在扩展坞中设置mcu和dpcp寄存器，可以实现扩展坞与所连接的智能设备的数据交互。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种扩展坞的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种显示系统的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的获取通道信息时的设备功能示意图；

图4为本申请实施例提供的切换信号传输通道时的设备功能示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例用于解释本申请，而非对本申请的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分而非全部结构。

图1为本申请实施例提供的一种扩展坞的结构示意图。参考图1，该扩展坞1包括：至少两个信号输入接口11、信号传输通道12、通道切换单元13、信号转换单元14、mcu15以及信号输出接口16，所述信号转换单元14中包含dpcd寄存器17。

所述信号输入接口11与对应的信号传输通道12相连，用于将外部信号源发送的数据输入至信号传输通道12。

所述通道切换单元13分别与所述信号传输通道12以及所述信号转换单元14相连，用于切换当前使用的信号传输通道，并将当前使用的信号传输通道中的数据输入至信号转换单元14。

所述信号转换单元14与所述信号输出接口16相连，用于将所述数据转换成满足信号输出接口规范的输出数据，并将所述输出数据通过所述信号输出接口16发送至连接的智能设备中。

所述mcu15分别与所述通道切换单元13和所述信号转换单元14相连，用于通过所述通道切换单元13获取各信号传输通道12的通道信息，并指示所述信号转换单元14将所述通道信息写入所述dpcd寄存器17，以使所述智能设备通过所述信号输出接口16读取dpcd寄存器17中的所述通道信息；和/或，用于读取所述dpcd寄存器17中的切换通道信息，并根据所述切换通道信息控制所述通道切换单元13切换当前使用的信号传输通道，所述切换通道信息由所述智能设备通过所述信号输出接口16写入至dpcd寄存器17。

一个实施例中，扩展坞1包括至少两个信号输入接口11，图1中仅以两个信号输入接口11为例进行说明。至少两个信号输入接口11对应至少两个接口类型。其中，接口类型可以根据实际情况设定，如接口类型可以是hdmi、vga线对应的接口以及usbtype-c接口等。当信号输入接口11为三个及以上时，不同信号输入接口11中可能具有相同的接口类型，例如，信号输入接口为5个，其中，两个信号输入接口为hdmi，两个信号输入接口为vga接口，一个信号输入接口为usbtype-c接口。进一步的，信号输入接口11可以理解为input接口，其与外置设备连接，其中，外置设备可以认为是外部信号源，其可以通过扩展坞向智能设备发送数据。实施例中，以智能设备为具有显示功能的显示设备为例进行描述，此时，智能设备通过扩展坞对外部信号源的数据进行显示。实际应用中，智能设备还可以是具有其他功能的设备。可以理解，每个信号输入接口11接收外部信号源发送的数据时，该数据需要满足相应的信号输入接口11的规范，例如，信号输入接口为hdmi，此时，外部信号源通过该信号输入接口可以传输满足hdmi规范的数据。

一个实施例中，信号输入接口11与信号传输通道12相连，每个信号输入接口11对应一个信号传输通道12，即信号传输通道12的数量与信号输入接口11的数量相等。信号传输通道12的布线方式以及传输规则实施例不作限定。

一个实施例中，每个信号传输通道12均与通道切换单元13相连，以用于将对应信号输入接口11获取的数据传输至通道切换单元13。通道切换单元13可以切换当前使用的信号传输通道。其中，当前使用的信号传输通道是指被通道切换单元13连通的通道，其中的数据可以传输至与扩展坞1相连的智能设备中。当前使用的信号传输通道可以为至少一个。通道切换单元13切换当前使用的信号传输通道的方式实施例不作限定，例如，通道切换单元13为每条信号传输通道设置一个开关，通过控制开关的方式，实现切换当前使用的信号传输通道。典型的，通道切换单元13切换当前使用的信号传输通道的规则实施例不作限定，例如，将当前或最新有数据传输的信号传输通道作为当前使用的信号传输通道，或者，根据mcu的指示切换当前使用的信号传输通道。可选的，当信号传输通道12中存在传输的数据时，无论该信号传输通道12是否为当前使用的信号传输通道，通道切换单元13中与该信号传输通道12相连的接口的电压均会发生变化，通道切换单元13通过与各信号传输通道12相连的接口的电压变化情况，判断各信号输入接口11是否有数据接入。可选的，由于通道切换单元13可以接收到每条信号传输通道12中的数据，因此，为了便于通道切换单元13的处理，各条信号传输通道12可以将其中的数据转换成统一规范的数据，一个实施例中，由于hdmi是常用的传输制式，因此，各条信号传输通道12可以将其中的数据转换成满足hdmi规范的数据。此时，对于传输非hdmi规范数据的信号传输通道12而言，其通道内部可以设置转换单元，以通过转换单元将传输的数据转换成满足hdmi规范的数据。实际应用中，也可以采用其他的规范。

一个实施例中，信号转换单元14分别与通道切换单元13和信号输出接口16相连，用于将通道切换单元13发送的数据转换成满足信号输出接口规范的输出数据，并将转换后的输出数据发送至信号输出接口16。典型的，信号输出接口16用于与智能设备相连，其为output接口，也可以理解为插头。信号输出接口16的类别可以根据实际情况设定。一个实施例中，所述信号输出接口16为usbtype-c输出接口。相应的，智能设备中设置有至少一个usbtype-c输入接口，以与扩展坞1通过usbtype-c连接。此时，输出数据为满足usbtype-c规范的数据。可以理解，为了使扩展坞1输出满足usbtype-c规范的数据，需要经过信号转换单元14将通道切换单元13输出的数据转换成满足usbtype-c规范的数据。其中，转换方式实施例不作限定。

一个实施例中，信号转换单元14中设置有dpcd寄存器17。dpcd寄存器是为了在displayportsource和displayportsink之间传送信息而产生的，其中，displayport是一个数字式视频接口标准。一个实施例中，dpcd寄存器单独被使用，用于进行数据的读写。

mcu15分别与信号转换单元14和通道切换单元13相连。一个实施例中，mcu15可以通过通道切换单元13获取各信号传输通道12的通道信息。通道信息包括信号传输通道12内是否有数据传输以及信号传输通道12对应的信号输入接口等内容类型。可以理解，当信号传输通道12内有数据传输时，通道切换单元13与其连接的接口处的电压发生变化，因此，mcu15通过获取通道切换单元13与各信号传输通道12的接口的电压情况，便可以确定哪些信号传输通道12中有数据传输，进而确定各信号传输通道12的通道信息。可选的，mcu15生成通道信息时，该通道信息可以仅对应于存在数据传输的信号传输通道12，即通过通道信息可以确定与外部数据源连通并获取数据的信号输入接口11。可选的，mcu15可以定时或实时通过通道切换单元13获取各信号传输通道12的通道信息，以掌握各信号传输通道12的变化情况。进一步的，mcu15获取通道信息后，将通道信息发送至信号转换单元14，并指示信号转换单元14将通道信息写入dpcd寄存器17中，其中，写入规则实施例不作限定。进一步的，智能设备可以通过信号输出接口16读取dpcd寄存器17中的通道信息，并对通道信息进行解析，以确定扩展坞1中各信号输入接口11的数据接入情况。其中，智能设备可以采用轮询的方式读取dpcd寄存器17中的通道信息。即智能设备每隔一段时间对扩展坞中的dpcd寄存器17进行读取，以获取扩展坞中的通道信息，其中，间隔时间的长短可以根据实际情况设定。

一个实施例中，智能设备还能生成切换通道信息，该切换通道信息用于指示通道切换单元13切换当前使用的信号传输通道。切换通道信息的生成规则及格式实施例不作限定。当生成切换通道信息后，智能设备可以通过信号输出接口16将切换通道信息发送至信号转换单元14，并指示信号转换单元14将切换通道信息写入至dpcd寄存器17，其中，写入规则实施例不作限定。相应的，mcu15可以定时读取dpcd寄存器17中的数据，并在dpcd寄存器17中读取到新的切换通道信息时，根据切换通道信息生成切换指令并发送至通道切换单元13，以使通道切换单元13根据切换指令切换当前使用的信号传输通道。

需说明，实际应用中，各单元及各接口之间可以存在多条连接路径，图1中仅以一条连接线示出连接关系，而非对连接路径数量的限定。

上述，通过在扩展坞中设置mcu和dpcp寄存器，可以实现扩展坞与所连接的智能设备的数据交互。mcu可以将信号传输通道的通道信息写入至dpcp寄存器中，智能设备可以通过读取dpcp寄存器的方式掌握通道信息。此外，智能设备还可以控制信号传输通道的切换，即将切换通道信息写入dpcp寄存器，mcu读取dpcp寄存器中的切换通道信息并指示通道切换单元切换当前使用的信号传输通道。解决了现有技术中扩展坞与智能设备连接时，智能设备无法与扩展坞进行数据交互的技术问题。

在上述实施例的基础上，所述dpcd寄存器17包括dpcdsource寄存器，所述dpcdsource寄存器中写入各信号传输通道的通道信息。

dpcdsource寄存器也可以理解为源寄存器，由于在实际应用中，由扩展坞向智能设备传输数据，因此，可以认为扩展坞是一个源端。此时，dpcdsource寄存器用于将源端的数据写入。实施例中，源端的数据为mcu15生成的通道信息，因此，dpcdsource寄存器用于写入通道信息。其中，写入通道信息时，通道信息的封装格式、写入方式等内容实施例不作限定。

在上述实施例的基础上，所述mcu15通过i2c与所述信号转换单元14相连，以通过i2c向所述dpcdsource寄存器中写入各信号传输通道12的通道信息。

其中，i2c是一种简单、双向二线制同步串行总线。一个实施例中，mcu15与信号转换单元14通过i2c总线连接，即mcu15通过i2c向信号转换单元14传输各信号传输通道的通道信息，以使信号转换单元14将通道信息写入至dpcdsource寄存器。

在上述实施例的基础上，所述dpcd寄存器17包括dpcdsink寄存器，dpcdsink寄存器，所述dpcdsink寄存器中写入切换通道信息。

dpcdsink寄存器与dpcdsource寄存器相对应，用于将数据接收端的信息写入，本实施例中，dpcdsource寄存器用于将智能设备的数据写入。实施例中，智能设备的数据为切换通道信息，因此，dpcdsink寄存器用于写入切换通道信息。其中，写入切换通道信息时，切换通道信息的封装格式、写入方式等内容实施例不作限定。

在上述实施例的基础上，所述mcu15通过gpio与所述信号转换单元14相连，以定时通过gpio触发中断，实现读取所述dpcdsink寄存器中的切换通道信息。

gpio，是通用型之输入输出的简称，其接脚可以供使用者由程控自由使用。其中，mcu15通过gpio与所述信号转换单元14相连时，mcu15可以通过gpio电平变化触发信号转换单元14的中断，信号转换单元14中设置有中断服务程序，该中断服务程序可以在信号转换单元14发生中断时读取dpcdsink寄存器中切换通道信息，并发送至mcu15。

可以理解，dpcd寄存器17可以结合实际情况包含dpcdsource寄存器和/或dpcdsink寄存器，进而通过dpcdsource寄存器和/或dpcdsink寄存器准确实现通道信息和/或切换通道信息的传输。

在上述实施例的基础上，所述mcu15通过i2c与所述通道切换单元13相连。即mcu15与通道切换单元13通过i2c总线方式相连，以使mcu15通过i2c获取通道切换单元13中各信号传输通道12的通道信息。

在上述实施例的基础上，所述信号输出接口为usbtype-c输出接口。即扩展坞1与智能设备通过usbtype-c的方式连接，因此，扩展坞也可以理解为usbtype-c扩展坞。相应的，信号转换单元14将数据转换为满足usbtype-c规范的输出数据。

在上述实施例的基础上，至少两个信号输入接口11包括至少一个hdmi和至少一个非hdmi。一个实施例中，设定至少两个信号输入接口11中包括至少一个hdmi和至少一个非hdmi，以丰富接口类型。其中，非hdmi是指除了hdmi以外的其他类型的信号输入接口。一个实施例中，所述非hdmi包括：usbtype-c输入接口和/或vga接口。实际应用中，非hdmi还可以是其他类型的信号输入接口。

在上述实施例的基础上，所述非hdmi对应的信号传输通道12中还包含转hdmi单元；所述转hdmi单元用于将所述非hdmi输入的数据转换成满足hdmi规范的数据。

具体的，由前述内容可知，为了便于通道切换单元13的处理，各信号传输通道12可以将其中的数据转换成统一规范的数据并发送至通道切换单元13。由于hdmi是很常见的传输制式，因此，实施例中，设定各信号传输通道12中的数据被转换成满足hdmi规范的数据。进一步的，由于信号输入接口11中包括hdmi，该hdmi对应的信号传输通道12中的数据已经是hdmi规范的数据，据此，实施例中，设定仅有非hdmi对应的信号传输通道12中的数据需要被转换成满足hdmi规范的数据。此时，对于非hdmi对应的信号传输通道12而言，其中还设置有转hdmi单元，也可以理解为在非hdmi和通道切换单元13之间的连线中增加了转hdmi单元。转hdmi单元可以将数据转换成满足hdmi规范的数据，其具体的转换方式实施例不作限定。举例而言，非hdmi为vga接口，那么，其对应的信号传输通道中设置的转hdmi单元用于将vga规范的数据转换成hdmi规范的数据，此时，vga接口与转hdmi单元之间通过vga线连接，转hdmi单元与通道切换单元之间通过hdmi线连接，即信号传输通道由两种类型的传输线和转hdmi单元组成。再举例而言，非hdmi为usbtype-c输入接口，那么，其对应的信号传输通道中设置的转hdmi单元用于将usbtype-c规范的数据转换成hdmi规范的数据，此时，usbtype-c输入接口与转hdmi单元之间通过usbtype-c连接，而转hdmi单元与通道切换单元之间通过hdmi线连接。可以理解，由于通道切换单元13接收的数据均满足hdmi规范的数据，那么，通道切换单元13向信号转换单元14发送的数据满足hdmi规范。即通道切换单元13与信号转换单元14之间通过hdmi线连接。

图2为本申请实施例提供的一种显示系统的结构示意图，参考图2，其包括usbtype-c扩展坞2和显示设备3，其中，usbtype-c扩展坞2为上述实施例中提供的扩展坞的一种示例性结构，与usbtype-c扩展坞2连接的智能设备为具有显示功能的显示设备3，且usbtype-c扩展坞2和显示设备3通过usbtype-c连接。

usbtype-c扩展坞2中，信号输入接口包括hdmi20、vga接口21和usbtype-c输入接口22。hdmi20与hdmi切换单元25通过hdmi线相连，vga接口21与hdmi切换单元25通过vga转hdmi单元23相连，其中，vga接口21与vga转hdmi单元23通过vga线相连，vga转hdmi单元23与hdmi切换单元25通过hdmi线相连。usbtype-c输入接口22与hdmi切换单元25通过usbtype-c转hdmi单元24相连，其中，usbtype-c输入接口22与usbtype-c转hdmi单元24通过usbtype-c相连，usbtype-c转hdmi单元24与hdmi切换单元25通过hdmi线相连。hdmi切换单元25与hdmi转usbtype-c单元26通过hdmi线相连，mcu27分别与hdmi切换单元25和hdmi转usbtype-c单元26相连，hdmi转usbtype-c单元26中设置有dpcdsource寄存器28和dpcdsink寄存器29。mcu27与hdmi切换单元25通过i2c相连，mcu27与hdmi转usbtype-c单元26分别通过i2c和gpio相连。可以理解，图2中将i2c和gpio两种连接方式用一条连接线表示，实际应用中可以采用多条连接路径。

具体的，hdmi20与hdmi切换单元25之间的连接线路可以认为是hdmi20对应的信号传输通道。vga接口21与hdmi切换单元25之间的连接线路可以认为是vga接口21对应的信号传输通道。usbtype-c输入接口22与hdmi切换单元25之间的连接线路可以认为是usbtype-c输入接口22对应的信号传输通道。进一步的，vga转hdmi单元23和usbtype-c转hdmi单元24分别用于将各自接收的数据转换成满足hdmi规范的数据。hdmi切换单元25为信号切换单元，其用于接收当前使用的信号传输通道中满足hdmi规范的数据并发送至hdmi转usbtype-c单元26，且还用于切换当前使用的信号传输通道。hdmi转usbtype-c单元26用于将满足hdmi规范的数据转换成满足usbtype-c规范的数据，并通过usbtype-c输出接口(图未示)发送至显示设备3进行显示。

进一步的，通过mcu27和dpcdsource寄存器28可以实现显示设备3获取通道信息。图3为本申请实施例提供的获取通道信息时的设备功能示意图，其示出了图2显示系统中显示设备3获取通道信息时，显示设备3和usbtype-c扩展坞2中各部件所需执行的各功能。参考图3，hdmi切换单元25确定各信号传输通道的接口中处于5v状态的接口，其中，处于5v状态的接口对应的信号传输通道中存在传输数据，即对应的信号输入接口获取到外部数据源发送的数据。mcu27通过读取hdmi切换单元25获取的状态，确定信号传输通道的当前情况，即得到通道信息。之后，mcu27控制hdmi转usbtype-c单元26将通道信息写入dpcdsource寄存器，可以理解，该过程通过i2c总线实现。hdmi转usbtype-c单元26根据mcu27的指示将通道信息写入dpcdsource寄存器，即更新dpcdsource寄存器28。显示设备3可以轮询(即间隔)读取usbtype-c扩展坞2中的dpcdsource寄存器，当读取到dpcdsource寄存器中的信息时，进行解析以得到通道信息。之后，显示设备3可以显示通道信息，供用户查看。

进一步的，通过mcu27和dpcdsink寄存器29，可以实现显示设备3控制切换信号传输通道。图4为本申请实施例提供的切换信号传输通道时的设备功能示意图，其示出了图2显示系统中显示设备3控制usbtype-c扩展坞2切换信号传输通道时，显示设备3和usbtype-c扩展坞2中各部件所需执行的各功能。参考图4，显示设备3获取切换通道信息后，指示hdmi转usbtype-c单元26在dpcdsink寄存器29中写入切换通道信息，即更新dpcdsink寄存器29的信息。usbtype-c单元26根据指示更新dpcdsink寄存器29的信息。进一步的，mcu27定时通过gpio触发中断，以指示hdmi转usbtype-c单元26读取dpcdsink寄存器29中的信息，并获取dpcdsink寄存器29中的信息，之后，mcu27解析dpcdsink寄存器29中的信息以获取切换通道信息，并根据切换通道信息控制hdmi切换单元25，以使hdmi切换单元25切换当前使用的信号传输通道，即切换当前使用的信号输入接口。

上述，可以实现usbtype-c扩展坞与显示设备之间的交互，即使显示设备获取通道信息以及控制usbtype-c扩展坞切换当前使用的信号传输通道。

注意，上述仅为本申请的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本申请不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本申请的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本申请进行了较为详细的说明，但是本申请不仅仅限于以上实施例，在不脱离本申请构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本申请的范围由所附的权利要求范围决定。