本文讲解的是基于HDMI CEC的待机唤醒方案的设计。

目录

cec基本介绍

CEC协议时序：

CEC数据帧

cec待机唤醒介绍

待机唤醒的处理流程和实现

如今常见的高清视频接口有HDMI,VGA,DP和DVI。HDMI（High-Definition Multimedia Interface）为当今主流的多媒体高速数字接口，下图为最常见的线缆引脚分布图。其中，CEC（Consumer Electronics Control）信号通过13引脚传输，作为HDMI接口的一部分。CEC总线作为控制信号被分离出来，使得在不增加数据占用宽带的情况下完成高速复杂的通信要求。

CEC 是一套完整的单总线协议，电子设备可以借助CEC信号让使用可控制HDMI接口上所连接的装置，比如单独播放，系统待机，可以实现由单一遥控器控制所有HDMI连接的装置。最多15个设备，允许HDMI设备在没有用户干扰情况下互相命令控制。

CEC 是与其他HDMI信号分开的电信号。这允许设备在睡眠模式下禁止其高速电路，但是可以被CEC唤醒。他是一个单独的共享总线，直接连接在设备上的所有HDMI端口间，可以流过所有完全断电的设备。

总线是开路集电极线，有点像IIC，被动上拉至3.3V，设备拉低进行数据传输。

与IIC相似之处：低速串行总线；采用无源上拉的集电极开路；速度受分布电容影响；接收器可以将发送的1位转换为0：发送1比特并观察是否转换为0以查看是否丢失；面向字节都附加一个应答位；特殊的启动信息

与IIC不同之处：单线并不是两根线；以固定时序发送比特；低速串行总线（417bit/s）；四个地址位；定义了动态地址分配协议；标头包括发起者和收件人地址；没有特殊停止信号，每个字节附加一个消息结束标志；没有读操作，通过获取请求获取响应帧，所有数据均从数据发送；每个设备都必须能够作为主设备传输数据；地址后字节数据有详细规定说明。

bit Timing

每个位从线拉低（下降沿）开始，保持时间表示位值，之后拉高，直至后续位开始

正常数据位长为2.40.35ms。保持低电平0.6±0.2ms为逻辑1；保持低电平1.5±0.2ms表示逻辑0。接收器在下降沿后1.05±0.2ms对线路进行采样，然后在下降沿1.9±0.15ms开始观察下一位。

接收者可以将传输的传输的1bt转换为0通过在下降沿后0.35s拉低总线并保持直到表示逻辑0的电平时间。这个通常用于确认传输。

每个帧都有起始位，通过拉低总线3.7±0.2ms,然后允许上升，总持续时间为4.5±0.2ms。在观察总线空闲之后，任何设备都可以发送起始位。（通常5位时间，但成功后立即传输7位时间，以促进总线的公平共享，以及传输失败和重传之间的3位时间。)

对于单接收消息，应答位类似于C:以1位发送，接收器将其下拉至0以确认该位字节。（根据下面给出的波形可以看出，ack位的波形为逻辑1，但是为什么逻辑分析仪解析的值为0呢？是因为接收器将其下拉至0 以确认该位字节）

对于广播消息，应答位被反转：仍然作为1位发送，但被拒绝该字节的任何接收器下拉到0位。每个CEC帧的第一个字节包含4位源和目标地址头。如果寻址目标存在，则它确认该字节。由除标题之外的任何内容组成的帧是pig,它只检查另个设备的存在。

地址15（1111B)用于广播地址（作为目的地）和未注册的设备（作为源），它们尚未选择不同的地址。一些设备不需要接收非广播的消息，因此可以永久使用地址15。需要接收寻址消息的设备需要自己的地址。设备通过pig它获取地址，如果ping未被确认，则设备声明它。如果确认ping,则设备尝试另个地址。

第二个字节是操作码，它指定要执行的操作，以及后续数据字节的数量及含义。

cec帧结构 = 起始位+引导块+数据块

Start（bit）+ Header Block + Data Block 1(opcode block) + Data Block 2 (operand blocks)

注：

Block定义：Data(8 bit) + EOM(1 bit) + ACK(1 bit)

Header Block定义：Initiator(4 bit) + Destination(4 bit) + EOM(1 bit) + ACK(1 bit)

所有的引导块和数据块都是10bit。

块结构：

帧结构：

逻辑分析仪采集解析的一条完整的cec消息：

当一个CEC设备连接到CEC网络中时，其会通过ping的方式获取到自身的逻辑地址。各个设备类型的逻辑地址如下所示，其中总共有16个逻辑地址，而有些设备具有多个逻辑地址，如录音设备就有1、2、9三个不同的逻辑地址。

待机唤醒的场景如下：

其中，playback device 可以是碟机等设备，当TV处于待机状态时，用户可以使用碟机的遥控器或者开机键唤醒碟机后，碟机会发送或消息来唤醒TV，当source需要将输出显示在TV上时，source必须同时发送和消息。其中，消息的操作码为0x04，,的操作码为0x82。

这里只配置接收端，在接收到cec开机信号后唤醒即可，所以下面对接受流程进行说明：

cec初始化配置：

本次基于极海APM32F107RC 芯片，接收CEC信号的GPIO口为：PB0

使用外部中断 和 定时器（TMR4）外设计数的方法 实现CEC信号的接收采集

所以初始化配置需要使能GPIO口，配置定时器和外部中断

cec信号接收处理：

当触发外部中断并且设备处于待机状态时，根据cec波形以及时序要求解析CEC信号，通过判断opcode数据位的值 从而判断是否唤醒。