MHL技术剖析，比HDMI更强【转】

转自：http://blog.chinaunix.net/uid-22030783-id-3294750.html

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）

 

• 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。
• 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。
• 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。
• 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）

 

如果电视没有MHL接口，那就需要一个MHL　Adapter，一端是USB口，另一端是标准HDMI接口，MHL　Adapter本身要连接外部电源，这个电源同样可以给手机充电

 

特色功能之二：电视遥控器反向操作手机

这个功能相当牛B，MHL芯片可以接收到电视遥控器的信号，再把键值通过驱动报给手机的系统，可以实现基本的手机操作了（如方向键，音量加减，主菜单，返回等）

还没有做到这一步，不知道其原理

看来暂时是没机会做MHL了，公司项目组有变动，放弃了没有竞争优势的broadcom 28155平台。转做MTK MT6577/6588，同样是Cortex-A9双核，但MTK价格和技术支持在国内具有绝对优势，性能比博通的要好。但MT6577没有HDMI接口，我觉得很奇怪，一个A9的CPU居然不带HDMI，这要搞哪样？看了原理图后才发现，MT6577使用了LCD的24位RGB接口加上一个Silicon的一种RGB转MHL芯片，转出了MHL接口，这又是个新鲜的东西。

 

    MTK了解的差不多了，但是又与之无缘，项目组又把我派到CDMA部门做高通平台的手机，因为做MTK很容易，不需要投入太多的人力，并且我也曾经玩过半年的高通，对它很是了解，嘿嘿，主管就把我推荐过去了。做高通比MTK好多了，但是公司不给力，总是做些中低端的机器，没有什么出色的功能。CPU用MSM7627A（Cortex-A5 1GHz）和MSM8625（Cortex-A5 双核1.2G）。除了支持CDMA就没看到有什么特点，多媒体能力一般，同样都没有HDMI，中低端手机也不需要这个功能了吧。

    看了小米2的发布会，有点小激动，MPQ8064 4核1.5G啊 Adreno320的GPU，应该是世界顶级的嵌入式CPU了。同样是中国的公司，为什么他们就能用这么好的CPU？

    根据高通的描述，8064是针对一些较大型的数字多媒体设备的（数字电视，网络播放器等），也可以用于平板，因为芯片体积较大（23x23mm）并不适用于手机，小米这么做也挺有勇气的，做高通是个相当烧钱的工作。