本申請(qǐng)屬于人機(jī)交互，更具體地，涉及一種8口hdmi加固kvm切換器。

背景技術(shù)：

1、加固kvm切換器是一種專(zhuān)為在惡劣環(huán)境或特殊應(yīng)用場(chǎng)景下使用的kvm（keyboard、video、mouse）切換器。目前加固kvm切換器有8路vga切換器，可以實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互操作。vga切換器是一種用于視頻信號(hào)切換的設(shè)備，它允許用戶(hù)通過(guò)一個(gè)或多個(gè)vga輸入源（如計(jì)算機(jī)、游戲機(jī)、dvd播放器等）切換到一個(gè)或多個(gè)vga顯示器。由于模擬信號(hào)經(jīng)過(guò)切換顯示后存在重影、水波紋，在高分辨率（）下顯示效果不佳等問(wèn)題。另一方面，主機(jī)不同硬件架構(gòu)平臺(tái)和操作系統(tǒng)平臺(tái)usb驅(qū)動(dòng)存在不兼容的問(wèn)題，跨硬件或軟件平臺(tái)下usb輸入信號(hào)切換出現(xiàn)無(wú)法識(shí)別usb外設(shè)的現(xiàn)象。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本申請(qǐng)的目的在于提供一種8口hdmi加固kvm切換器，旨在解決現(xiàn)有加固kvm切換器在高分辨率下顯示效果不佳、跨平臺(tái)無(wú)法識(shí)別usb外設(shè)的問(wèn)題。

2、本申請(qǐng)涉及一種8口hdmi加固kvm切換器，包括：主控制器、四個(gè)hdmi切換器芯片、vga轉(zhuǎn)換芯片、usb信號(hào)增強(qiáng)驅(qū)動(dòng)模塊、兩組兩通道單刀四擲模擬開(kāi)關(guān)、高速雙極雙擲模擬開(kāi)關(guān)和usb?hub擴(kuò)展芯片；其中，

3、所述主控制器，用于根據(jù)顯示通道數(shù)據(jù)信息，通過(guò)i2c總線控制hdmi切換器芯片的通道選通，實(shí)現(xiàn)對(duì)顯示信號(hào)進(jìn)行多選1切換，通過(guò)io接口控制兩通道單刀四擲模擬開(kāi)關(guān)的通道選通，實(shí)現(xiàn)usb信號(hào)多選1切換；

4、所述四個(gè)hdmi切換器芯片為兩級(jí)級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)，第一級(jí)由第一至第三hdmi切換器芯片組成，第二級(jí)為第四hdmi切換器芯片，實(shí)現(xiàn)8路hdmi輸入信號(hào)1路hdmi輸出信號(hào)；所述hdmi輸出信號(hào)直接輸出至顯示器，或者，通過(guò)vga轉(zhuǎn)換芯片轉(zhuǎn)換為vga信號(hào)后再輸出至顯示器；

5、所述usb信號(hào)增強(qiáng)驅(qū)動(dòng)模塊、兩組兩通道單刀四擲模擬開(kāi)關(guān)、高速雙極雙擲模擬開(kāi)關(guān)和usb?hub擴(kuò)展芯片依次電氣連接，其中，所述usb信號(hào)增強(qiáng)驅(qū)動(dòng)模塊對(duì)8路usb信號(hào)增強(qiáng)后，送到兩組兩通道單刀四擲模擬開(kāi)關(guān)進(jìn)行四選一輸出，輸出信號(hào)送到高速雙極雙擲模擬開(kāi)關(guān)進(jìn)行二選一輸出，送入usb?hub擴(kuò)展芯片上行端口進(jìn)行usb信號(hào)擴(kuò)展和整形后輸出至鍵盤(pán)鼠標(biāo)。

6、優(yōu)選地，所述加固kvm切換器預(yù)留對(duì)外的i2c接口；

7、所述i2c接口支持外部控制器對(duì)hdmi切換器芯片寄存器進(jìn)行編程實(shí)現(xiàn)hdmi輸入端的均衡器和輸出端信號(hào)幅度調(diào)整，以滿足不同應(yīng)用環(huán)境下顯示信號(hào)調(diào)整需求。

8、優(yōu)選地，所述usb信號(hào)增強(qiáng)驅(qū)動(dòng)模塊由8個(gè)usb?hub擴(kuò)展芯片構(gòu)成，每個(gè)usb?hub擴(kuò)展芯片負(fù)責(zé)1路usb信號(hào)的整形。

9、優(yōu)選地，所述主控制器通過(guò)以下任一方式獲取顯示通道數(shù)據(jù)信息：

10、1）實(shí)時(shí)檢測(cè)按鍵開(kāi)關(guān)，當(dāng)有按鍵觸發(fā)通過(guò)不同的io口獲取鍵值；

11、2）接收外部通訊接口發(fā)送的kvm切換命令，對(duì)命令進(jìn)行解析。

12、需要說(shuō)明的是，本申請(qǐng)?zhí)峁┒喾N控制方式，適應(yīng)不同場(chǎng)景。

13、優(yōu)選地，所述主控制器采用gd32f103xx系列或具有i2c、網(wǎng)絡(luò)控制器、can口、串口的其他主控芯片，具有按鍵檢測(cè)處理、網(wǎng)絡(luò)控制、led指示燈控制、數(shù)據(jù)通信和下達(dá)控制指令功能。

14、優(yōu)選地，所述hdmi切換器芯片為ms9601a，所述vga轉(zhuǎn)換芯片為ms9291。

15、優(yōu)選地，所述主控制器通過(guò)設(shè)置ms9601a的寄存器rx接收eq值和tx輸出值，實(shí)現(xiàn)輸入hdmi信號(hào)的均衡調(diào)整和輸出hmdi信號(hào)的幅度調(diào)整。

16、優(yōu)選地，所述輸入數(shù)據(jù)信號(hào)幅度的調(diào)整范圍為150mv-1200mv，rx輸入信號(hào)調(diào)整包括：eq頻率起始點(diǎn)調(diào)整、eq眼高調(diào)整、高頻補(bǔ)償點(diǎn)調(diào)整和低頻增益調(diào)整，通過(guò)配置對(duì)應(yīng)寄存器值實(shí)現(xiàn)。

17、優(yōu)選地，所述輸出調(diào)整對(duì)輸出信號(hào)的幅度進(jìn)行調(diào)整，通過(guò)調(diào)整寄存器的電流值實(shí)現(xiàn)，電流值越大，幅度越大。

18、優(yōu)選地，所述兩通道單刀四擲模擬開(kāi)關(guān)為ch444，所述高速雙極雙擲模擬開(kāi)關(guān)為rs2227xn，所述usb?hub擴(kuò)展芯片為fe1.1s（sl2.1s）芯片。

19、總體而言，通過(guò)本申請(qǐng)所構(gòu)思的以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果：

20、（1）本申請(qǐng)通過(guò)級(jí)連多級(jí)高清轉(zhuǎn)換芯片，將8路hdmi中的某一路切換進(jìn)來(lái)直接輸出hdmi信號(hào)，全高清hdmi（）數(shù)字信號(hào)切換，信號(hào)傳輸穩(wěn)定、損失小，信號(hào)均衡、信號(hào)幅度可調(diào)，滿足了高清切換場(chǎng)景。除了直接輸出hdmi信號(hào)，也可以通過(guò)hdmi轉(zhuǎn)vga芯片，把數(shù)字視頻信號(hào)轉(zhuǎn)成vga視頻信號(hào)輸出，增加了應(yīng)用的靈活性，可以降低成本和提高效率。

21、（2）為提高跨平臺(tái)usb切換可靠性，本申請(qǐng)通過(guò)多級(jí)usb?hub芯片驅(qū)動(dòng)增強(qiáng)usb信號(hào)，增強(qiáng)了usb信號(hào)的抗干擾能力，可以適配windows、銀河麒麟、道等操作系統(tǒng)，無(wú)需對(duì)主機(jī)usb驅(qū)動(dòng)進(jìn)行優(yōu)化，解決跨平臺(tái)無(wú)法識(shí)別usb外設(shè)問(wèn)題。通過(guò)控制級(jí)聯(lián)模擬開(kāi)關(guān)選通實(shí)現(xiàn)usb信號(hào)多選1切換，保證了usb輸入信號(hào)切換的可靠性。

技術(shù)特征：

1.一種8口hdmi加固kvm切換器，其特征在于，包括：主控制器、四個(gè)hdmi切換器芯片、vga轉(zhuǎn)換芯片、usb信號(hào)增強(qiáng)驅(qū)動(dòng)模塊、兩組兩通道單刀四擲模擬開(kāi)關(guān)、高速雙極雙擲模擬開(kāi)關(guān)和usb?hub擴(kuò)展芯片；其中，

2.如權(quán)利要求1所述的加固kvm切換器，其特征在于，所述加固kvm切換器預(yù)留對(duì)外的i2c接口；

3.如權(quán)利要求1所述的加固kvm切換器，其特征在于，所述usb信號(hào)增強(qiáng)驅(qū)動(dòng)模塊由8個(gè)usb?hub擴(kuò)展芯片構(gòu)成，每個(gè)usb?hub擴(kuò)展芯片負(fù)責(zé)1路usb信號(hào)的整形。

4.如權(quán)利要求1所述的加固kvm切換器，其特征在于，所述主控制器通過(guò)以下任一方式獲取顯示通道數(shù)據(jù)信息：

5.如權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的加固kvm切換器，其特征在于，所述主控制器采用gd32f103xx系列或具有i2c、網(wǎng)絡(luò)控制器、can口、串口的其他主控芯片，具有按鍵檢測(cè)處理、網(wǎng)絡(luò)控制、led指示燈控制、數(shù)據(jù)通信和下達(dá)控制指令功能。

6.如權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的加固kvm切換器，其特征在于，所述hdmi切換器芯片為ms9601a，所述vga轉(zhuǎn)換芯片為ms9291。

7.如權(quán)利要求6所述的加固kvm切換器，其特征在于，所述主控制器通過(guò)設(shè)置ms9601a的寄存器rx接收eq值和tx輸出值，實(shí)現(xiàn)輸入hdmi信號(hào)的均衡調(diào)整和輸出hmdi信號(hào)的幅度調(diào)整。

8.如權(quán)利要求7所述的加固kvm切換器，其特征在于，所述輸入數(shù)據(jù)信號(hào)幅度的調(diào)整范圍為150mv-1200mv，rx輸入信號(hào)調(diào)整包括：eq頻率起始點(diǎn)調(diào)整、eq眼高調(diào)整、高頻補(bǔ)償點(diǎn)調(diào)整和低頻增益調(diào)整，通過(guò)配置對(duì)應(yīng)寄存器值實(shí)現(xiàn)。

9.如權(quán)利要求7所述的加固kvm切換器，其特征在于，所述輸出調(diào)整對(duì)輸出信號(hào)的幅度進(jìn)行調(diào)整，通過(guò)調(diào)整寄存器的電流值實(shí)現(xiàn)，電流值越大，幅度越大。

10.如權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的加固kvm切換器，其特征在于，所述兩通道單刀四擲模擬開(kāi)關(guān)為ch444，所述高速雙極雙擲模擬開(kāi)關(guān)為rs2227xn，所述usb?hub擴(kuò)展芯片為fe1.1s(sl2.1s)芯片。

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)屬于人機(jī)交互技術(shù)領(lǐng)域，具體公開(kāi)了一種8口HDMI加固KVM切換器。本申請(qǐng)通過(guò)級(jí)連多級(jí)高清轉(zhuǎn)換芯片，將8路HDMI中的某一路切換進(jìn)來(lái)直接輸出HDMI信號(hào)，全高清HDMI（）數(shù)字信號(hào)切換，信號(hào)傳輸穩(wěn)定、損失小，信號(hào)均衡、信號(hào)幅度可調(diào)，滿足了高清切換場(chǎng)景。除了直接輸出HDMI信號(hào)，也可以通過(guò)HDMI轉(zhuǎn)VGA芯片，把數(shù)字視頻信號(hào)轉(zhuǎn)成VGA視頻信號(hào)輸出，增加了應(yīng)用的靈活性，可以降低成本和提高效率。通過(guò)多級(jí)USB?HUB芯片驅(qū)動(dòng)增強(qiáng)USB信號(hào)，增強(qiáng)了USB信號(hào)的抗干擾能力，可以適配WINDOWS、銀河麒麟、道等操作系統(tǒng)，無(wú)需對(duì)主機(jī)USB驅(qū)動(dòng)進(jìn)行優(yōu)化，解決跨平臺(tái)無(wú)法識(shí)別USB外設(shè)問(wèn)題。通過(guò)控制級(jí)聯(lián)模擬開(kāi)關(guān)選通實(shí)現(xiàn)USB信號(hào)多選1切換，保證了USB輸入信號(hào)切換的可靠性。

技術(shù)研發(fā)人員：向爐陽(yáng),鐘巍,張懷
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)船舶集團(tuán)有限公司第七〇九研究所
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/8