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基于莱迪思FPGA的视频显示接口的实现

作者:NiladriRoy时间:2014-02-14来源:摘自《电子发烧友》收藏

  数字视频接口()

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/221574.htm

  数字视频接口()标准由数字显示工作组(DDWG)于1999年发布。包含1个差分时钟和3个差分源同步串行数据通道(图4)。传输的显示数据是未压缩的数字数据。对于每一个时钟周期,将传输10位数据。正在传输的数据是视频数据或是控制信息,但不包含音频信息。DVI线缆常被用于连接到外部 。DVI数据速率范围为250Mbps到2.25Gbps。

  DVI规范还支持双DVI,通过将数据通道由3通道变为6通道,基本上可以使传输或接收的数据量增加一倍。其主要目的是连接至大(30英寸及以上),这类也可能有更高的色彩要求(高达48位色深)。

  莱迪思实现了同时支持DVI TX和RX功能的参考设计。该设计利用了LatticeECP3或LatticeECP2M 系列中的CML SERDES通道,来支持更高速率的DVI传输。这一设计利用了SERDES中内置的PLL来恢复源同步数据。通过以这种方式实现DVI接口,可以在低成本中实现全速1.65Gbps速率。因为在ECP3或ECP2M 中的PLL被设计用于支持各种频率,莱迪思DVI参考设计可自动支持各种显示分辨率。鉴于DVI参考设计将数据转换为RGB,操作图像将非常简单。一旦转换为RGB格式,就可以缩放和旋转图像,甚至可以叠加其他屏幕上的内容到图像上。

  DVI应用:扩展器

  有许多应用或者由于物理空间上的困难,或者需要降低系统拥有成本(远程虚拟桌面),因而难以将视频源(例如PC)靠近显示器。DVI规范要求的传输长度为5米,高品质线缆可将其扩展到10米,但它们不可能做到完全无损。此外,DVI线缆体积很大,这会使其在某些环境下受限。由于这些问题,DVI扩展器已越来越受到欢迎。扩展器通常用于PC服务器的机架安装以及消费类和工业数字标牌。

  在这个例子中(图5),台式机是DVI信号源,它将DVI数据驱动到FPGA。通过三条数据通道将数据转换为并行的RGB信息,然后合并起来以便能够在一根更高速率的数据线上传送。然后,该聚合的单数据通道信号通过SERDES引脚发送到光收发器。光收发器将电信号转换为光信号,并通过光纤发送数据。使用光纤的优势在于它支持台式机和显示器之间的长距离传输。此外,光纤柔软且较细,非常适合安装。在光纤的接收端,另一个光收发器将光信号转换成电信号,并将信号发送到FPGA上的接收SERDES。接着该单数据通道分离出RGB数据,以便能进行串行化。三根串行数据线和时钟信号都将被传输到DVI线缆,并最终发送到显示屏上。

利用FPGA实现视频显示接口

  双DVI应用:分割器

  电视墙被广泛地用于需要高分辨率和大屏幕显示的应用中,包括酒店、火车站、机场、零售商店等场所中用于广告/营销信息的数字标牌。广播、体育场馆、娱乐场所等娱乐相关的应用也使用了电视墙。其他应用还有用于远程手术和诊断的医疗成像。

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