利用FPGA实现视频显示接口

　　7:1 LVDS应用：图形多路开关

　　7:1 LVDS的一个示例是图形控制多路复用器，或GMUX(图3)，该器件被设计用于选择使用笔记本电脑中两个图形控制器中的哪一个来驱动LCD屏幕。这些笔记本电脑有两个7:1 LVDS视频源，即CPU/芯片组中的集成图形控制器(iGFX)和独立显卡控制器(dGFX)，可用来驱动一个LCD显示屏。iGFX专为低功耗和较低要求的任务而优化，例如文字处理或者使用电池供电的视频回放;而dGFX专为更高性能和更密集型显示应用而设计，如游戏或视频编辑。

　　图3：图形多路复用控制器(GMUX)。

　　数字视频接口(DVI)

　　数字视频接口(DVI)标准由数字显示工作组(DDWG)于1999年发布。DVI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LCD显示器。DVI数据速率范围为250Mbps到2.25Gbps。

　　图4：DVI模块示意图。

　　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显示器(30英寸及以上)，这类显示器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 FPGA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FPGA中实现全速1.65Gbps速率。因为在ECP3或ECP2M FPGA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。