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DVI接口
阅读:14901时间:2010-11-17 16:54:20

  DVI是基于TMDS(Transition Minimized Differential Signaling,转换最小差分信号)技术来传输数字信号,TMDS运用先进的编码算法把8bit数据(R、G、B中的每路基色信号)通过最小转换编码为10bit数据(包含行场同步信息、时钟信息、数据DE、纠错等),经过DC平衡后,采用差分信号传输数据,它和LVDS、TTL相比有较好的电磁兼容性能,可以用低成本的专用电缆实现长距离、高质量的数字信号传输。

规格

  DVI接口有多种规格,分为DVI-A、DVI-D和DVI-I,它是以Silicon Image公司的PanalLink接口技术为基础,基于TMDS(Transition Minimized Differential Signaling,最小化传输差分信号)电子协议作为基本电气连接。TMDS是一种微分信号机制,可以将象素数据编码,并通过串行连接传递。显卡产生的数字信号由发送器按照TMDS协议编码后通过TMDS通道发送给接收器,经过解码送给数字显示设备。一个DVI显示系统包括一个传送器和一个接收器。传送器是信号的来源,可以内建在显卡芯片中,也可以以附加芯片的形式出现在显卡PCB上;而接收器则是显示器上的一块电路,它可以接受数字信号,将其解码并传递到数字显示电路中,通过这两者,显卡发出的信号成为显示器上的图象。

数字电视中的应用

  数字电视机为达到高清晰度显示要求,扫描一般采用1080i@60Hz格式(即隔行扫描,行频33.75kHz,场频60Hz,像素频率74.25MHz),实际应用中为减少行频变换,所有的视频输入格式(如480P、576P、720P等)通过格式变换(Scale和De-interlace等)都统一转换为1080i@60Hz格式输出,即多频归一。本文讨论的DVI接口以上述数字电视标准为基础考虑应用。

  由原理图看,数字电视增加DVI接口比较简单,从硬件电路考虑,一是在接口处增加DVI解码部分,二是在后端提供一个数据通道,如果电视原有方案中具有A/D转换和相应的后级数据处理通道,那么DVI接口解码输出的数据可以与它共用,因为在数字信号格式一定的情况下,其码率、行频、场频、时钟是一致的。

  在实际研究开发中,需要特别注意DVI解码输出数据信号、A/D转换输出数据信号的隔离和避免前端通道相互干扰。由于两组通道的共用,相当于延长了数字输出引脚的信号线长度,因此对于长距离的数字信号印制线,有必要在其特征阻抗处将其中断,以避免数字信号的过冲、欠冲和振铃,通常情况下在数据线上串联几十欧姆的电阻。同时对于输出驱动来说,需要限度地减小数字输出引脚的容性载荷,但是在信号布线阶段,一般不能精确计算容性负载,为方便系统调试,应考虑在数据信号线、行场同步信号线、时钟信号线到地并联电容,根据PCB材料、信号长度不同,电容值一般在几十pF即可,这样就可达到通道负载平衡、数据上升沿、下降沿和相位的一致,减少数字噪声干扰和抖动。

  数字电视DVI接口性能测试时,误码率指标应达到10-9,即10亿bit允许出现一个误码,因此在性能测试时必须保证一定的测试时间,如VGA@60Hz,25MHz时钟频率,测试时间应大于40s,那么1080i@60Hz、74.25MHz像素频率,测试时间应大于14s,同时可通过主观观察图像1分钟以上,无明显的像素噪声以判断接口性能的优劣。

  DVI接口中有+5V电压,热插拔检测(HPD)电压要求从此电压获取,HPD有效电平应大于2.4V,因此接收设备的HPD串联电阻一般应小于10kΩ。应用中接收设备也可使用此电压,用于系统供电,但负载电流不应大于50mA,小于10mA,以保证HPD电平需要。为保证接口的正常启动,EDID存储器供电也由发送端+5V产生。

  为保证硬件电路设计的可行,还必须有软件的支撑。优化的软件流程是保证DVI接口系统正常工作的关键。

  对于DVI接口在数字电视、平板电视上的应用研究,更为关键的是EDID(Extended Display Identification DATA,即扩展显示识别数据)编程,HDCP(High-bandwidth Digital Content Protection)功能的实现。这些对于数字电视来说都是全新应用,只有EDID和HDCP在数字电视上实现后,DVI接口才是真正的数字电视接口。号播出还有分别,如何利用正确的方法将DVI接口输出的视频信号进行准确的广播级指标的测试,目前还没有一个很完善的方法。

18针和24针DVI的区别

  之前我们已经跟大家提到过,在DVI的不同规格中,又分为“双通道”和“单通道”两种类型,其实这18针、24针就是这两种类型的差别。18针的DVI属于单通道,而24针属于双通道,也就是说,18针的DVI传输速率只有24针的一半,为165MHz。在画面显示上,单通道的DVI支持的分辨率和双通道的完全一样,但刷新率却只有双通道的一半左右,会造成显示质量的下降。一般来讲,单通道的DVI接口,的刷新率只能支持到1920*1080*60hz或1600*1200*60hz,即现有23寸宽屏显示器和20寸普通比例显示器的正常显示,再高的话就会造成显示效果的下降。

  那18针DVI接口的液晶显示器是不是不能买呢?答案当然是否定的,目前我们使用的显示器尺寸大多在20英寸以下,准确的说并不能算是大屏液晶显示器,这些显示器的标准分辨率都在18针DVI的能力范围之内,除非是购买23英寸以上的大屏液晶显示器,否则对18针还是24针这样的烦恼完全没必要太过在意。

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