一种电视机的串口调试装置及其系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种电视机的串口调试装置及其系统，串口调试装置包括SOC芯片、HDMI端口和HDMI串口通信模块；HDMI串口通信模块复用HDMI端口的数据引脚，通过数据引脚检测HDMI端口外接USB转TTL模块时，HDMI串口通信模块内部导通将SOC芯片与USB转TTL模块连接，启动串口功能；当检测HDMI端口连接HDMI信号源时，HDMI串口通信模块内部断开，SOC芯片断开与USB转TTL模块的连接，关闭串口功能。通过复用现有HDMI端口的数据引脚，由HDMI串口通信模块切换来启闭串口调试功能；解决了现有电视机没有VGA端口时需单独设置端口调试增加成本的问题。
【专利说明】
一种电视机的串口调试装置及其系统
技术领域
[0001]本发明涉及电视机技术领域，特别涉及一种电视机的串口调试装置及其系统。
【背景技术】
[0002]HDMICHigh Definit1n Multimedia Interface，高清晰度多媒体接口)是一种数字化视频/音频接口技术，是适合影像传输的专用型数字化接口，其可同时传送音频和影像信号，最高数据传输速度为4.5GB/s。在目前高清视频日益普及的形势下，由于HDMI技术在传输数字影音信号方面的突出优势，HDMI接口已经成为家电产品的标配。
[0003]然而，随着网络电视、智能电视等迅猛发展，电视机已发展成为一种嵌入式计算设备，具有完善的智能操作系统，在研发生产过程中研发技术人员需要通过串口进行软件调试、升级及获取打印信息等，目前行业内主要通过以下方法实现:
方法一、将电视主板上VGA端口未定义的脚作为串口的TX、RX脚，通过USB转TTL调试转接板与电脑相连接实现串口调试等功能。但是，该方法只对配有VGA端口的电视机适用，而现在智能电视VGA端口并不是标配，有许多电视机并没有VGA端口。
[0004]方法二、在电视主板上单独设置某种端口作为串口调试接口，通过USB转TTL调试转接板与电脑相连接实现串口调试等功能。但是，该方法需要单独设置某种端口作为串口调试使用，虽然能实现相应功能，但该端口相应电路提高了生产成本且占用了电视机主板一部分空间。
[0005]因而现有技术还有待改进和提高。
【发明内容】
[0006]鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种电视机的串口调试装置及其系统，以解决现有电视机没有VGA端口时需单独设置端口调试增加成本的问题。
[0007]为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案:
一种电视机的串口调试装置，外接USB转TTL模块或HDMI信号源，所述串口调试装置包括SOC芯片和HDMI端口，其还包括HDMI串口通信模块；
所述HDMI串口通信模块复用HDMI端口的数据引脚，通过数据引脚检测HDMI端口外接USB转TTL模块时，HDMI串口通信模块内部导通将SOC芯片与USB转TTL模块连接，启动串口功會K;
当HDMI串口通信模块检测HDMI端口连接HDMI信号源时，HDMI串口通信模块内部断开，SOC芯片断开与USB转TTL模块的连接，关闭串口功能。
[0008]所述的电视机的串口调试装置中，所述HDMI串口通信模块包括控制单元和切换单元；
所述控制单元根据检测信号的高低电平控制切换单元的通断状态；
切换单元导通时将SOC芯片与USB转TTL模块连接，启动串口功能；
切换单元断开时切断SOC芯片与USB转TTL模块的连接，关闭串口功能。
[0009]所述的电视机的串口调试装置中，所述控制单元包括第一三极管、第一电阻和第二电阻；
所述第一三极管的基极连接第一电阻的一端和第二电阻的一端，第二电阻的另一端连接HDMI端口的HDMI_5V脚和USB转TTL模块的地脚，第一三极管的发射极连接第一电阻的另一端和地，第一三极管的集电极连接切换单元。
[0010]所述的电视机的串口调试装置中，所述第一三极管为NPN三极管，第一电阻和第二电阻为分压电阻。
[0011]所述的电视机的串口调试装置中，所述切换单元包括第三电阻、第四电阻、第五电阻、第二三极管和第三三极管；
所述第三电阻的一端连接第四电阻的一端、第五电阻的一端和第一三极管的集电极；第三电阻的另一端连接第二三极管的基极，第二三极管的发射极连接HDMI端口的SCL脚，HDMI端口的SCL脚连接USB转TTL模块的TX脚，第二三极管的集电极连接SOC芯片的UART_RX脚，第四电阻的另一端连接第三三极管的基极，第三三极管的发射极连接SOC芯片的UART_TX脚，第三三极管的集电极连接HDMI端口的SDA脚，HDMI端口的SDA脚连接USB转TTL模块的RX脚，第五电阻的另一端连接电源端。
[0012]所述的电视机的串口调试装置中，所述第二三极管和第三三极管为NPN三极管，第三电阻和第四电阻为限流电阻。
[0013]一种电视机的串口调试系统，包括电脑和USB转TTL模块，其还包括所述的串口调试装置;所述串口调试装置检测外接USB转TTL模块时，启动串口功能；电脑输出的调试指令通过USB转TTL模块转换后传输至串口调试装置中进行软件调试；串口调试装置反馈打印信息通过USB转TTL模块转换后传输至电脑。
[0014]相较于现有技术，本发明提供的电视机的串口调试装置及其系统，串口调试装置外接USB转TTL模块或HDMI信号源，串口调试装置包括SOC芯片、HDMI端口和HDMI串口通信模块;所述HDMI串口通信模块复用HDMI端口的数据引脚，通过数据引脚检测HDMI端口外接USB转TTL模块时，HDMI串口通信模块内部导通将SOC芯片与USB转TTL模块连接，启动串口功能；当HDMI串口通信模块检测HDMI端口连接HDMI信号源时，HDMI串口通信模块内部断开，SOC芯片断开与USB转TTL模块的连接，关闭串口功能。通过复用现有HDMI端口的数据引脚，增加HDMI串口通信模块进行切换来启闭串口调试功能，使USB转TTL模块连接电脑与电视机的HDMI端口，从而实现串口调试等功能;解决了现有电视机没有VGA端口时需单独设置端口调试增加成本的问题。
【附图说明】
[0015]图1为本发明实施例提供的电视机的串口调试系统的结构框图；
图2为本发明实施例提供的HDMI串口通信模块的电路图。
【具体实施方式】
[0016]本发明提供一种电视机的串口调试装置及其系统，适用于电视机、机顶盒等消费电子领域;通过复用电视机现有HDMI端口的SCL脚和SDA脚，通过增加的相关电路进行切换，使USB转TTL转接板连接电脑与电视机的HDMI端口，从而实现串口调试等功能，且不会影响电视机HDMI功能的稳定性和可靠性；由于目前市场中的智能电视机均标配有HDMI端口，采用此方案进行串口调试，可以统一调试端口，省去专用的调试端口，降低成本，避免资源的浪费，具有广泛的应用价值，可规模化应用。为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0017]请同时参阅图1和图2，本发明实施例提供的电视机的串口调试系统包括设置在电视机内的串口调试装置、与电视机外接的USB转TTL模块300和电脑400 WSB转TTL模块300的USB接口通过数据线与电脑400连接。所述串口调试装置检测电视机的HDMI端口外接USB转TTL模块时，启动串口功能；电脑输出的调试指令通过USB转TTL模块转换后传输至串口调试装置中进行软件调试;串口调试装置反馈打印信息通过USB转TTL模块转换后传输至电脑。
[0018]串口调试装置包括HDMI串口通信模块100、SOC芯片200和HDMI端口 500。所述HDMI串口通信模块100复用HDMI端口 500的数据引脚(即SDA脚和SCL脚)。通过数据引脚检测HDMI端口 500连接USB转TTL模块时，HDMI串口通信模块100内部导通将SOC芯片200与USB转TTL模块300连接，HDMI串口通信模块100的串口功能启动，电脑可以开始对电视机进行软件调试，并抓取打印信息。当检测HDMI端口 500连接HDMI信号源时，HDMI串口通信模块100内部断开，相当于SOC芯片200与USB转TTL模块300断开连接，HDMI串口通信模块100的串口功能关闭。
[0019]其中，SOC芯片200将微处理器、模拟IP核、数字IP核和存储器(或片外存储控制接口)等集成在一起的系统级芯片，其包含串并行接口、其它外围设备、I/o端口等，可输出打印信息并支持软件调试。USB转TTL模块300将USB数据信号转换为TTL电平信号，实现USB转串口功能。电脑400可接收打印信息并发出相关调试指令。SOC芯片200、USB转TTL模块300、电脑400、HDMI端口具体的连接方式和工作原理为现有技术，此处不作详述。本实施例的改进点是HDMI串口通信模块100如何复用HDMI端口的数据引脚，检测外设类型并相应切换连接的。
[0020]所述HDMI串口通信模块100包括控制单元110和切换单元120;所述控制单元110根据检测信号的高低电平控制切换单元120的通断状态，切换单元120导通时将SOC芯片200与USB转TTL模块300连接，启动HDMI串口通信模块100的串口功能。切换单元120断开时切断SOC芯片200与USB转TTL模块300的连接，关闭HDMI串口通信模块100的串口功能。
[0021]在具体实施时，HDMI串口通信模块100、S0C芯片200和HDMI端口 500可集成在电视主板上。USB转TTL模块300与HDMI端口插接时，USB转TTL模块300的RX脚连接HDMI端口的SDA脚，USB转TTL模块300的TX脚连接HDMI端口的SCL脚。HDMI串口通信模块100的第一传输脚I连接HDMI端口的SCL脚。HDMI串口通信模块100的第二传输脚2连接SOC芯片200的UART_RX脚，HDMI串口通信模块100的第三传输脚3连接SOC芯片200的UART_TX脚。HDMI串口通信模块100的第四传输脚4连接HDMI端口的SDA脚。HDMI串口通信模块100的控制脚5连接HDMI端口的HDMI_5V脚和USB转TTL模块300的地脚。
[0022]其中，控制脚5为低电平时，第一传输脚I与第二传输脚2连接，第三传输脚3与第四传输脚4连接，则SOC芯片200的UART_RX脚、UART_TX脚与USB转TTL模块300的TX脚、RX脚——对应连接。反之，控制脚5为高电平时，第一传输脚I与第二传输脚2断开连接，第三传输脚3与第四传输脚4断开连接，则SOC芯片200与USB转TTL模块300的相应引脚断开连接。
[0023]请继续参阅图1和图2，所述控制单元110包括第一三极管Ql、第一电阻Rl和第二电阻R2;所述第一三极管Ql的基极连接第一电阻Rl的一端和第二电阻R2的一端，第二电阻R2的另一端连接HDMI端口的HDMI_5V脚和USB转TTL模块300的地脚，第一三极管Ql的发射极连接第一电阻Rl的另一端和地，第一三极管Ql的集电极连接切换单元120。
[0024]其中，第一三极管Ql为NPN三极管。第一电阻Rl和第二电阻R2为分压电阻，为第一三极管Ql提供基极电压。
[0025]所述切换单元120包括第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第二三极管Q2和第三三极管Q3;所述第三电阻R3的一端连接第四电阻R4的一端、第五电阻R5的一端和第一三极管Ql的集电极;第三电阻R3的另一端连接第二三极管Q2的基极，第二三极管Q2的发射极连接HDMI端口的SCL脚，HDMI端口的SCL脚连接USB转TTL模块300的TX脚，第二三极管Q2的集电极连接SOC芯片200的UART_RX脚，第四电阻R4的另一端连接第三三极管Q3的基极，第三三极管Q3的发射极连接SOC芯片200的UART_TX脚，第三三极管Q3的集电极连接HDMI端口的SDA脚，HDMI端口的SDA脚连接USB转TTL模块300的RX脚，第五电阻R5的另一端连接电源端ST_5V。
[0026]其中，所述第二三极管Q2和第三三极管Q3为NPN三极管。第三电阻R3和第四电阻R4为限流电阻，为对应的三极管提供基极电流。第五电阻R5为上拉电阻。
[0027]请继续参阅图1和图2，所述电视机的串口调试系统的工作原理为:
当HDMI端口连接USB转TTL模块300时，即HDMI串口通信模块工作在串口状态，HDMI端口的HDMI_5V脚与USB转TTL模块的GND连接，接收到的电平为低电平。HDMI串口通信模块的电路中，第一三极管Ql截止，第二三极管Q2、第三三极管Q3被第五电阻上拉为高电平而导通，从而使HDMI端口被复用的SCL脚、SDA脚与SOC芯片对应的UART_RX脚、UART_TX脚连接，HDMI串口通信模块串口功能工作。当电脑及电视同时设置好后即可进行软件调试、升级以及获取打印信息等。
[0028]当HDMI端口连接HDMI信号源(如DVD、HDMI信号发生器等)时，HDMI串口通信模块100工作在HDMI功能状态。该HDMI端口的HDMI_5V脚与HDMI信号源的5V脚相连，接收到的电平为高电平。则第一三极管Ql导通，将第二三极管Q2和第三三极管Q3的基极电压拉低，第二三极管Q2和第三三极管Q3截止，从而使HDMI端口被复用的SCL脚、SDA脚与SOC芯片对应的UART_RX脚、UART_TX脚断开连接，HDMI串口通信模块的串口功能不工作。
[0029]综上所述，本发明提供的电视机的串口调试装置及其系统，通过设置HDMI串口通信模块进行切换，通过复用电视机HDMI端口的SCL和SDA脚，从而将SOC芯片与外部的USB转TTL模块和电脑连接，实现串口调试功能;使HDMI功能与串口功能单独工作时，互不影响稳定性和可靠性。由于目前市场中的智能电视机均标配有HDMI端口，采用此方案进行串口调试，可以统一调试端口，省去专用的调试端口，降低成本，避免资源的浪费。
[0030]可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
【主权项】
1.一种电视机的串口调试装置，外接USB转TTL模块或HDMI信号源，所述串口调试装置包括SOC芯片和HDMI端口，其特征在于，还包括HDMI串口通信模块； 所述HDMI串口通信模块复用HDMI端口的数据引脚，通过数据引脚检测HDMI端口外接USB转TTL模块时，HDMI串口通信模块内部导通将SOC芯片与USB转TTL模块连接，启动串口功會K; 当HDMI串口通信模块检测HDMI端口连接HDMI信号源时，HDMI串口通信模块内部断开，SOC芯片断开与USB转TTL模块的连接，关闭串口功能。2.根据权利要求1所述的电视机的串口调试装置，其特征在于，所述HDMI串口通信模块包括控制单元和切换单元； 所述控制单元根据检测信号的高低电平控制切换单元的通断状态； 切换单元导通时将SOC芯片与USB转TTL模块连接，启动串口功能； 切换单元断开时切断SOC芯片与USB转TTL模块的连接，关闭串口功能。3.根据权利要求2所述的电视机的串口调试装置，其特征在于，所述控制单元包括第一三极管、第一电阻和第二电阻； 所述第一三极管的基极连接第一电阻的一端和第二电阻的一端，第二电阻的另一端连接HDMI端口的HDMI_5V脚和USB转TTL模块的地脚，第一三极管的发射极连接第一电阻的另一端和地，第一三极管的集电极连接切换单元。4.根据权利要求3所述的电视机的串口调试装置，其特征在于，所述第一三极管为NPN三极管，第一电阻和第二电阻为分压电阻。5.根据权利要求3所述的电视机的串口调试装置，其特征在于，所述切换单元包括第三电阻、第四电阻、第五电阻、第二三极管和第三三极管； 所述第三电阻的一端连接第四电阻的一端、第五电阻的一端和第一三极管的集电极；第三电阻的另一端连接第二三极管的基极，第二三极管的发射极连接HDMI端口的SCL脚，HDMI端口的SCL脚连接USB转TTL模块的TX脚，第二三极管的集电极连接SOC芯片的UART_RX脚，第四电阻的另一端连接第三三极管的基极，第三三极管的发射极连接SOC芯片的UART_TX脚，第三三极管的集电极连接HDMI端口的SDA脚，HDMI端口的SDA脚连接USB转TTL模块的RX脚，第五电阻的另一端连接电源端。6.根据权利要求5所述的电视机的串口调试装置，其特征在于，所述第二三极管和第三三极管为NPN三极管，第三电阻和第四电阻为限流电阻。7.一种电视机的串口调试系统，包括电脑和USB转TTL模块，其特征在于，还包括如权利要求1-6任一所述的串口调试装置;所述串口调试装置检测外接USB转TTL模块时，启动串口功能；电脑输出的调试指令通过USB转TTL模块转换后传输至串口调试装置中进行软件调试;串口调试装置反馈打印信息通过USB转TTL模块转换后传输至电脑。
【文档编号】H04N17/00GK105915898SQ201610398122
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年6月7日
【发明人】胡传辉, 丁国民, 贺展图, 李玉琼, 严勇, 刘青, 涂志雄, 卓飞, 唐以尧
【申请人】深圳创维－Rgb电子有限公司