MAX4929E為低頻HDMI/DVI開關，設計用于監視器或HDTV接收器。該器件處理所有必須切換的低頻信號，是新型MAX4886 TMDS開關或任何具有兩路輸入的TMDS接收器的配套器件。

基本 HDMI/DVI 操作

近年來，視頻傳輸領域幾乎完全從模擬鏈路過渡到數字鏈路。VGA和分量視頻（模擬視頻鏈路）正在被HDMI?和DVI?所取代。這兩種數字視頻標準的要求幾乎相同，必須同時處理一組高頻和低頻信號。DVI規范于1999年最終確定，在撰寫本文時，HDMI規范為1.3版。兩種規范都使用TMDS?（最小化轉換差分信號）處理數據的高頻（視頻）部分。TMDS信號通過四個差分對承載R，G，B和時鐘，這些差分對占據8引腳連接器的19個引腳。HDMI和DVI都設計為“即插即用”，其中監視器（接收器）和源連接起來，并找到一種以最佳性能協同工作的方法。許多新的TMDS HDTV芯片包括兩套完整的TMDS（高頻）輸入，但無法尋址LoF（低頻）信號。

為了在HDMI和DVI系統中實現“即插即用”功能，源（通常是計算機，DVD播放器或游戲）和接收器（通常是監視器或接收器）必須連接。HDMI和DVI都借鑒了VESA（視頻電子標準協會）開放標準，該標準使用DDC（數字顯示通道），一種稱為HPD（熱插拔檢測）的新信號，以及能夠從源向接收器提供5mA電流的標準50V信號。在正常的 VESA 方法中，源尋址 EDID（擴展顯示識別數據）EPROM。此 EPROM 設備包含水槽品牌、型號及其支持的分辨率模式的數據。源和接收器必須至少具有一種通用顯示模式才能正常工作。圖1顯示了通過HDMI/DVI連接器從源到灌的EDID EPROM的使用情況。

圖1.示意圖顯示了一個HDMI/DVI連接器，從源頭到接收器連接EDIDEPROM。

在圖1中，TMDS信號作為四個差分對連接：+5V、HPD和DDC信號。DDC 信號連接到 EDID。EDID的電源由水槽內部提供。這說明了源和接收器之間的一般連接模式。源極和灌電流通過兼容I2C的DDC線路進行通信。1980年代制定的I2C規格為+5V規格。典型的EDID EPROM（如24LC22）包含2kb的EPROM，用于存儲所需的信息，工作電壓范圍為2.5V至5.5V。當工作在+3.3V電壓時，典型的低成本EDIDEPROM不能承受+5V電壓。EDID EPROM器件必須工作在+5V電壓下，或者必須外部提供+5V保護。

要在兩個HDMI/DVI源之間切換，設計人員必須處理兩個不同的信號：TMDS高頻信號和前面提到的所有LoF信號。現在，一些現代HDMI處理器包括兩組TMDS輸入，用于處理高頻TMDS信號，但無法處理LoF信號遇到的相對較高的電壓。Maxim設計了MAX4929E，為LoF信號提供了最大的靈活性和選擇。

在 LoF 視頻源之間切換

使用MAX4929E，所有可以進入外部連接器的信號均受±15kV HBM （人體模型）保護。這種非常高的ESD保護水平通常無需對這些引腳進行進一步保護。MAX4929E允許存在兩組DDC信號，器件選擇任一輸入。該源開關可實現多種功能：保護信號免受ESD的影響;它一次只選擇一個源;它提供邏輯電平箝位，以保護EDID EPROM免受可能高于其源極的電壓的影響。MAX4929E消耗的電流非常小，+5V要求由源極器件供電。

MAX4929E沒有電壓排序要求，使設計人員無需擔心如果特定源器件導通而另一源器件關斷會發生什么情況。出于多種原因，在源之間切換是非常可取的。切換使接收器可以控制可以連接的設備。它還可以防止第二根電纜加載I2C總線。后一個好處解決了將兩個源同時連接到同一負載的兩個問題：

可能的主沖突

容性負載過大（每根電纜可以顯示 200pf/m）

如果將第二根 2m 電纜添加到主電纜上，則違反了 700pf 的最大電容規格。通過使用開關，I2C驅動器一次只能“看到”一個負載。在這種方法中，即使是兩根 3m 電纜也不會違反 700pf 規范。

在大多數系統中，MCU控制事件。MCU必須確定輸入是否處于活動狀態，并在EDID握手發生后，返回與TTL兼容的HPD信號。MAX4929E利用此功能解決了三個問題（圖2）：

HPD 輸出端的 ESD 保護

允許MCU確定所選HDMI輸入是否實際連接

提供從低壓 MCU 到 5V TTL 兼容信號的邏輯電平轉換

圖2.原理圖給出了MAX4929E的典型電路連接。該器件提供完成 2：1 HDMI 或 DVI 開關所需的所有開關、邏輯電平匹配和 ESD 保護。

ESD保護已經討論過。如果HPR信號為邏輯高電平（+5V標稱值），則邏輯高電平將提供給路由至MCU的引腳。后一個引腳與MCU邏輯電平兼容，因為MAX4929E上的基準引腳連接到MCU的電源。如果所選輸入端存在+5V信號，則MCU會看到邏輯電平兼容信號。接收到此信號后，MCU可以呈現HPD信號。MAX4929E將HPD信號“引導”至相應的HDMI器件，并為該器件提供完全TTL兼容的信號。MAX4929E采用低壓MCU邏輯1或邏輯0，產生與HPD兼容TTL的同相0或1。與其輸入一樣，該信號可確保邏輯電平兼容，因為它的基準電壓源與MCU連接到同一電源。

MAX4929E除了能夠與包含兩個高頻輸入的TMDS器件配合使用外，還可以與MAX4886 HDMI/DVI視頻開關組成芯片組，該開關接受兩組TMDS輸入并將它們引導至一組。MAX4886/MAX4929E芯片組為單個輸入器件無縫添加第二組輸入。

結論

MAX4929E管理2：1 HDMI/DVI開關所需的所有LoF信號的切換。它為所有外線增加了高水平的ESD保護。MAX4929E與EDID EPROM配接，在輸入端接受+5V信號電平，并將輸出箝位至+3.3V以匹配EDID。此外，MAX4929E去掉了其中一條線路的電容，因此DDC輸出一次只有一組DDC連接。MAX4929E具有第三個輸入電壓，可連接至與系統MCU相同的電源。此功能可確保 SEL、HPR 和 HPD 信號與 MCU 的邏輯電平兼容。MAX4929E處理完成2：1 HDMI或DVI開關所需的所有開關、邏輯電平匹配和ESD保護。MAX4929E還增強了MAX4886的功能，以完成單輸入器件的開關功能。

審核編輯：郭婷