基于DVI接口的LED视频控制系统研究

摘要：本文从分析DVI接口的工作原理入手,探讨了基于DVI 接口的LED视频控制系统。该系统取代了传统的VGA接入方式,不需要进行 A/D转换和处理,减少了信号损失,有利于提高整个显示系统的性能。

关键词：DVI接口;T.M.D.S.链路;LED显示屏;FPGA

引言

目前,大多数LED视频系统都是通过 VGA接口从计算机获取数据源,但在LED显示系统中,信号经过多次转换,难免会造成一些图像细节的损失。

DVI(数字视接口)的工作原理就是将显卡产生的数字信号原封不动地传输给数字显示器,在信号传输过程中没有任何信号损失,并且能有效防止外界杂散信号的干扰。因此,研究设计基于DVI接口的LED视频控制系统有较强的实用价值。

DVI概述及工作原理

DVI是由 DDWG(数字显示工作组)组织制定的高速数字信号传输接口技术,有DVI-D 和DVI-I 两种不同的接口形式。目前应用主要以DVI-D为主。

DVI 采用T.M.D.S.(转换最小差分信号)技术来传输数字信号。T.M.D.S.是一种微分信号机制,可以将像素数据编码,并通过串行连接传递。DVI 接口协议支持单链路 T.M.D.S.和双链路 T.M.D.S.两种方式。单链路的传输速率可达 4.9Gbps,具有3个数据通道及1个频率信号对。单 T.M.D.S.链路只提供 24位色深,当用户要求的色深超过 24位时,并且系统已经确认显卡和显示器都支持双链路T.M.D.S.时,系统会启动双 T.M.D.S.链路。本系统仅用到单链路。

控制系统设计

本系统由视频源、解码、数据处理与显示控制三部分组成,如图1所示。

图1 系统原理框图

解码模块

DVI 接口支持即插即用功能,要求接收设备符合VESA的DDC2B或更高版本的通讯协议,DDC2B构建在I2C总线上,通过DDC(显示数据通道)通道来传递显示设备的EDID(扩展显示标识数据),从而实现PC机对显示设备的识别和正确配置。EDID内部包含了显示设备的EDID版本信息、色度系数,以及可支持的分辨率、场频、行频等参数。