基于DVI接口的LED視頻控制系統研究

摘要：本文從分析DVI接口的工作原理入手,探討了基于DVI 接口的LED視頻控制系統。該系統取代了傳統的VGA接入方式,不需要進行 A/D轉換和處理,減少了信號損失,有利于提高整個顯示系統的性能。

關鍵詞：DVI接口;T.M.D.S.鏈路;LED顯示屏;FPGA

引言

目前,大多數LED視頻系統都是通過 VGA接口從計算機獲取數據源,但在LED顯示系統中,信號經過多次轉換,難免會造成一些圖像細節的損失。

DVI(數字視接口)的工作原理就是將顯卡產生的數字信號原封不動地傳輸給數字顯示器,在信號傳輸過程中沒有任何信號損失,并且能有效防止外界雜散信號的干擾。因此,研究設計基于DVI接口的LED視頻控制系統有較強的實用價值。

DVI概述及工作原理

DVI是由 DDWG(數字顯示工作組)組織制定的高速數字信號傳輸接口技術,有DVI-D 和DVI-I 兩種不同的接口形式。目前應用主要以DVI-D為主。

DVI 采用T.M.D.S.(轉換最小差分信號)技術來傳輸數字信號。T.M.D.S.是一種微分信號機制,可以將像素數據編碼,并通過串行連接傳遞。DVI 接口協議支持單鏈路 T.M.D.S.和雙鏈路 T.M.D.S.兩種方式。單鏈路的傳輸速率可達 4.9Gbps,具有3個數據通道及1個頻率信號對。單 T.M.D.S.鏈路只提供 24位色深,當用戶要求的色深超過 24位時,并且系統已經確認顯卡和顯示器都支持雙鏈路T.M.D.S.時,系統會啟動雙 T.M.D.S.鏈路。本系統僅用到單鏈路。

控制系統設計

本系統由視頻源、解碼、數據處理與顯示控制三部分組成,如圖1所示。

圖1 系統原理框圖

解碼模塊

DVI 接口支持即插即用功能,要求接收設備符合VESA的DDC2B或更高版本的通訊協議,DDC2B構建在I2C總線上,通過DDC(顯示數據通道)通道來傳遞顯示設備的EDID(擴展顯示標識數據),從而實現PC機對顯示設備的識別和正確配置。EDID內部包含了顯示設備的EDID版本信息、色度系數,以及可支持的分辨率、場頻、行頻等參數。