知识分享 HDMI热插拔检测原理简要分析

HDMI热插拔功能目前已经被广泛的应用在各项智能设备这种，这种热插拔的功能可以帮助用户省却存储信息丢失的烦恼，并且对智能产品的使用没有太大的影响。而热插拔检测则是执行这一操作的重要保障。在今天的文章中，我们将会就HDMI热插拔检测的原理，进行简要的分析和介绍，方便工程师在进行产品研发和设计时进行参考。

HDMI在执行工作的过程中，一个最主要的的功能就是完成热插拔检测，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，并及时做出响应。其实从传输信号上来讲，HDMI与DVI完全兼容，只是接口封装不一样而已，下面我们以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

在执行热插拔检测的过程中，HDMI所进行的第一个工作，就是让显示器通过HDMI线实现联机。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总线读取显示器DDC存储器中存储的EDID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。

在完成了与显示器的连接后，接下来显示器将会自动断开与HDMI的连接。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信号发送电路的工作。接下来，计算机主机将会完成对HPD信号的要求命令。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。

接下来就是HPD信号的实现环节了。如下图所示，下图为显示器HPD与PWR的外围设计图，从图中可以看到，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脚将+5V电压加到显示器的DDC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。

显示器HPD与PWR外围图

在完成了HDMI与显示器的链接设置后，一旦计算机的主机执行了开机命令，那么该系统将会产生5V_SYS并通过第18脚向显示器进行供电。此时，计算机显示器接收到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。

以上就是本文针对HDMI热插拔检测的工作原理，所进行的简要分析和介绍，希望能够对工程师的研发工作有所帮助。