-->

Новости раздела

Поиск:
Мониторы

16.04.2005 00:00

Digital Video Interface (DVI)
Автор: TECHLABS Team

Поддержка аналоговых устройств

Системная компонента реализации аналоговой части DVI должна удовлетворять спецификациям VESA Video Signal Standard версии 1.6, VESA Industry Standards and Guidelines for Computer Display Monitor Timings, VESA Generalized Timing Formula и VESA DPMS. И система, и монитор должны обеспечивать раздельную поддержку вертикальной и горизонтальной синхронизации.

Список сигналов разъема DVI-I

Сигнал Описание
Сигналы TMDS  
TMDS Clock+&- Тактование дифференциальных сигналов
Экран TMDS Clock Экран
TMDS Data0 +&- Дифференциальная пара для канала данных #0, канал TMDS #0
Экран TMDS Data 0/5 Экран между каналами данных #0 и #5
TMDS Data1 +&- Дифференциальная пара для канала данных #1, канал TMDS #0
Экран TMDS Data 2/4 Экран между каналами данных #2 и #4
TMDS Data2 +&- Дифференциальная пара для канала данных #2, канал TMDS #0
Экран TMDS Data 1/3 Экран между каналами данных #1 и #3
TMDS Data3 +&- Дифференциальная пара для канала данных #3, канал TMDS #1
TMDS Data4 +&- Дифференциальная пара для канала данных #4, канал TMDS #1
TMDS Data5 +&- Дифференциальная пара для канала данных #5, канал TMDS #1
Служебные сигналы  
Hot Plug Detection Сигнал, передаваемый монитором, и побуждающий систему определить его наличие.
DDC Data Данные интерфейса DDC
DDC Clock Тактование DDC
Питание +5В Сигнал +5В, позволяющий системе побудить монитор предоставить данные EDID, когда основной контур монитора не запитан.
Земля для +5В Земля для +5В DDC и сигналов вертикальной и горизонтальной синхронизаций.
Аналоговые сигналы  
Красный Сигнал для красного цвета.
Зелёный Сигнал для зелёного цвета.
Синий Сигнал для синего цвета.
Горизонтальная синхронизация Сигнал горизонтальной синхронизации для аналогового интерфейса.
Вертикальная синхронизация Сигнал вертикальной синхронизации для аналогового интерфейса.
Земля Земля для цветовых сигналов.

Коротко о Transition Minimized Differential Signaling

Transition Minimized Differential Signaling - технология передачи сигнала посредством дифференциальных сигналов с уменьшенным числом переходов сигнала (из состояния 0 в состояние 1 или обратно). Данные кодируются с целью получения наиболее электрически сбалансированной последовательности бит, что позволяет достигать высоких частот. Для этого уменьшается число переходов сигнала. Передатчик (он же трансмиттер) TMDS кодирует и последовательно передает поток входных данных через канал TMDS (TMDS link) к приемнику (он же ресивер) TMDS. Входной поток содержит и служебные данные (control data, данные управления), и данные изображения (pixel data). На каждом такте передатчик кодирует или данные изображения, или служебные, в зависимости от значения флага передачи данных. Установленный DE показывает необходимость передачи данных изображения. При передаче данных управления (изображения) данные изображения (управления) игнорируются. Приемником TMDS извлекаются из потока данные изображения (управления) только при установленном (снятом) DE.

Передатчик включает в себя три одинаковых блока кодирования. Каждый из них обрабатывает один канал данных. Входной поток для каждого блока кодирования составляет 2 служебных сигнала и 8 бит данных изображения. Блок кодирования формирует 10-битовую последовательность на каждый такт из служебных данных или данных изображения, в зависимости от значения флага DE. Выход блока кодирования - непрерывный поток упорядоченных символов TMDS.

При передаче служебных данных используются четыре различных символа TMDS, однозначно определяющие все возможные состояния двух служебных сигналов.

Процесс кодирования данных изображения состоит из двух стадий.

На первой стадии формируется 9-битовый код с минимизированным числом переходов. Сначала блок кодирования минимизирует в 8-битовой последовательности число переходов, а потом добавляет старший бит, в котором указывается тип кодирования. Кодирование осуществляется посредством применения функций XOR или XNOR к текущему биту входа и предыдущему биту выхода. Выбор функции осуществляется с целью минимизации числа переходов. XOR выбирается, если число "1" меньше или число "0" и "1" равно, но младший бит байта - "1", иначе применяется XNOR. Младший бит сохраняется неизменным, что позволяет приемнику восстановить исходную последовательность, просто повторив преобразование. При декодировании младший бит также не изменяется.

На второй стадии 10-битовый код, конечный TMDS-символ, формируется с целью уравновешивания общего электрического баланса передаваемого потока. На этой стадии, в случае необходимости, выполняется обращение (инвентирование) последовательности. Десятый бит указывает на наличие обращения. Обращение бит выполняется в случае значительного рассогласования потока данных, т.е. превышения одного значения бит (например, 1) над другим. Таким образом, поток балансируется. Декодирование выполняется обращением 9-битовой последовательности, если установлен 10-й бит.

Обозначения для блок-схемы:

D, C0, C1, DE Входные данные. D - байт данных изображения. С0 и С1 - служебные сигналы. DE - флаг данных изображения.
cnt Регистр, хранящий показатель рассогласования потока данных. Положительные значения показывают превышение "1", отрицательные - "0". Выражение cnt{t-1} возвращает показатель рассогласования предыдущего набора входных данных. Выражение cnt(t) используется для установки нового значения показателя рассогласования
q_out Выходной символ TMDS.
N1{x} Этот оператор возвращает число "1" в x.
N0{x} Этот оператор возвращает число "0" в x.

Digital Video Interface (DVI)

Рис.2. Блок-схема кодирования символа TMDS

Digital Video Interface (DVI)

Рис.3. Блок-схема декодирования символа TMDS

Приемник должен определять границы символов в потоке данных. После определения границ символов на всех каналах данных приемник считается синхронизированным с упорядоченными потоками и может извлекать символы TMDS из каналов данных для декодирования. Поток данных должен содержать повторяющиеся сигналы для синхронизации приемника. Приемник должен синхронизироваться с потоком данных в течение периода передачи служебных сигналов продолжительностью не менее 128 символов TMDS. Во время установления синхронизации или ее отсутствия приемник не должен обновлять выходной поток.

Символы, отображающие данные изображения, содержат не более 5 переходов, в то время как символы, отображающие данные управления, содержат 7 или более переходов. Символы с большим числом переходов формируют базис для синхронизации приемника.

Поток символов TMDS сериализуется для передачи по каналу данных. Младший бит (q_out[0]) - первый передаваемый бит.

Предельное время на кодирование и сериализацию и декодирование определено в соответствии с границами задержек в интерфейсе.

Digital Video Interface (DVI)

Рис.4. Временные показатели обработки символов TMDS

Система обозначений:

Обозначение Описание Значение Единица
tB Минимальная продолжительность периода синхронизации приёмника и канала данных. Период этой продолжительности должен возникать, как минимум, каждые 50 мс (20 Гц). 128 Tpixel
tE Максимальная задержка кодирования/сериализации. 64 Tpixel
tR Максимальная задержка извлечения данных/десериализациии. 64 Tpixel

Разъемы DVI

Разъемы DVI разработаны фирмой Molex. Существует 3 вида разъемов DVI:

  1. Комбинированный разъем DVI-I.
  2. Чисто цифровой разъем DVI-D.
  3. Чисто аналоговый разъем DVI-A (иногда его обозначают DVI-V, т.е. DVI-VGA).

Механически все 3 разъема совместимы. DVI-D отличается от DVI-I отсутствием контактов аналоговой части, а DVI-A - отсутствием цифровой части.

Digital Video Interface (DVI)

Рис.5. Схема комбинированного разъема DVI-I

Заключение

Спецификация DVI принята VESA как стандарт. Большие возможности цифровой части, обеспечиваемые двумя каналами TMDS, поддержка аналоговых мониторов и дешевый разъем сделали эту спецификацию достаточно успешной. На современных видеокартах встречаются 2 вида разъемов для подключения мониторов: аналоговый D-SUB и цифровой DVI. Цифровые ЭЛТ-мониторы встречаются на текущий момент очень редко. Да и ЖК-панели все еще используют аналоговый вход D-SUB, но уже нередко его дополняет цифровой DVI-D. Среди недостатков DVI необходимо, пожалуй, отметить поддержку только 24-битного цвета.

По материалам www.ddwg.org и siliconimage.com


       Опубликовать в twitter.com   Опубликовать в своем блоге livejournal.com           

Рекомендуем прочитать