MHL技术介绍及接口检测原理

MHL技术介绍及接口检测原理

MHL

技术剖析，比HDMI更强的东东

本文出自 小超hide 小超嵌入式工作室博客，尊重原创，感谢小超hide 的技术分享。

MHL这个只是经常听说，没有见过的东西，现在已经非常火热了，我们才刚刚开始做，人家三星都推出几款带MHL接口的手机了，电视 机顶盒。。。。。反正好多设备上都已经开始用MHL了。

Silicon Image厂家来人给我们做了MHL技术的培训，演示了多种MHL解决方案 我做了一些笔记，同时参考了MHL芯片的手册，理解了工作原理，做个总结

一些术语：

MHL：Mobile High-Definition Link 移动终端高清影音标准接口 HDMI：High Definition Multimedia Interface 高清晰度多媒体接口 TMDS：最小化传输差分信号

HDMI的控制信号：DDC (Display Data Channel )，CEC(Consumer Electronics Control)

说一下HMDI，这是标准的接口图

传统的 HDMI 具有 19个管脚，其中 12个管脚主要是用来传输视频和音频的信号，共4组差分信号用来传输视频音频

TX0P/TX0N、TX1P/TX1N TX2P/TX2N TXCP/TXCN（clock），另外四根是这4组差分信号的SHIELD，接GND

这4组差分信号也称为最小化传输差分信号TMDS

有3个控制管脚：DDC、CEC、HOTPLUG，一组IIC，一组电源

标准的HDMI接口比较大，比一个USB接口还大，也有一种稍小点的miniHDMI，在手机上用microHDMI，类似MicroUSB接口

MHL可以说专为手机等移动设备定制的接口，和HDMI一样，可以传输数字高清音视频信号，最大的特点是它可以和手机的USB接口共用，当用USB线接电脑时做为USB接口，用MHL线接HDMI设备时就做为MHL接口（内部自动切换）

为什么用MHL？

1. 由于手机体积和外观的限制，如果把HDMI接口做上去可能会影响美观，而且还需使用价格较高的HDMI线

2. HDMI接口需要设备提供5V的电压，手机一般是没有5V的电压的，所以要用升压电路升压，这样做不太合理，功耗也大

3. 现在WIFI Display技术很流行，可以无线传输HDMI信号，但是出于传输距离、带宽、稳定性的考虑，此技术还不算成熟，需要一个长期发展过程

在这种时机下MHL就出现了，它是由Silicon Image在2009～2010年设计出来的，其实就是一种HDMI转MHL的专用芯片，许多智能手机厂商都在使用他们的MHL方案，像三星HTC是比较大的客户，也逐渐形成的联盟，越来越多的厂

商开始加入，国内的手机厂商也纷纷开始加入。

做MHL开发就是把HDMI和MHL转接芯片搞定，看这个MHL芯片示意图

首先要确定CPU本身的HDMI接口可用，MHL芯片就是把HDMI的TMDS信号做为输入，经过内部的MHL Transmitter and Control将信号转换成两根线MHL信号线，就可以用USB的两根信号线进行传输。

前面说了它可以和CPU的USB线共用同一个USB接口，那就需要一个switch开关。CPU的USB信号线接进来，它和MHL信号线接在了High Speed Switch模块上，内部有一个Switch Control控制开关。

再看怎样检测插入的信号线是USB线还是MHL线，这就利用了USB的ID脚（第4脚）

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默认状态CBUS_ID有上拉电阻，ID脚保持高电平，USB Switch默认打到USB一侧，此时就当MHL不存在。USB连接电脑时，ID脚也是高电平，USB接口就当USB来用。

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当手机接上OTG线（当HOST使用），CBUS_ID会被拉低，MHL芯片发中断给CPU，driver通过读取MHL的寄存器，判断到CBUS_ID的下拉电阻并非1K，此时USB Switch仍然保留在USB一侧，不做任何切换动作。

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当手机接上MHL设备时，CBUS_ID会有1K的下拉电阻，同上面的流程，芯片给CPU中断，程序读寄存器判断CBUS_ID下拉电阻确实为1K，然后会开始握手过程确认所接的设备是否为MHL设备，握手成功后就将USB Switch切换到MHL侧，此时就使能了MHL功能。

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如果握手不成功，USB Switch仍然停在USB侧。

通过IIC接口读写芯片寄存器，驱动就是创建几个IIC设备。

特色功能之一：MHL设备给手机充电

如果用USB线将手机连接电脑，电脑就给手机充电。MHL也一样，如果一个支持MHL接口的电视连接手机，电视端就能输出5V电源给手机充电（和电脑的USB接口一个原理）