DisplayPort-DP接口知識(shí)

DP接口(DisplayPort)是一種圖像顯示接口，它不僅可以支持全高清顯示分辨率(1920×1080)，還能支持4k分辨率(3840×2160)，以及最新的8k分辨率(7680×4320)。DP接口不僅傳輸率高，而且可靠穩(wěn)定，其接口傳輸?shù)?a target="_blank">信號(hào)由傳輸圖像的數(shù)據(jù)通道信號(hào)以及傳輸圖像相關(guān)的狀態(tài)、控制信息的輔助通道信號(hào)組成，具體包含DisplayPort數(shù)據(jù)傳輸主要通道(Main Link)、輔助通道(AUX Channel)與連接(Link Training)。

在視頻和音頻內(nèi)容通過DP link發(fā)送并顯示在顯示屏上之前，在DP source和sink（可能還有分支裝置）之間已經(jīng)進(jìn)行了大量通信。

DP主數(shù)據(jù)Link中的多媒體內(nèi)容傳輸與數(shù)據(jù)link的類似程度高于DVI或HDMI。另外連接之前的握手也比純插件要復(fù)雜得多。

AUX Channel-輔助通道

DP設(shè)有專用總線，即AUX Channel，用于source和sink之間的握手。因?yàn)閟ource是過程的控制裝置，它為sink提出請(qǐng)求。sink與source進(jìn)行通信的唯一途徑是在熱插拔檢測(cè)（HPD）信號(hào)中發(fā)出一個(gè)脈沖。

因?yàn)锳UX Channel是source / sink通信的關(guān)鍵部分，所以理解握手過程的核心在于記錄AUX Channel通信。AUX Channel Monitor工具是所有DP協(xié)議相關(guān)工程師和設(shè)計(jì)師必須配備的設(shè)備。

輔助通道(AUX Channel)作為DP接口中一條獨(dú)立的雙向傳輸輔助通道，采用交流耦合差分傳輸方式，是一條雙向半雙工傳輸通道，單一方向速率僅1Mbit/s左右，用來傳輸設(shè)定與控制指令。

AUX(Auxiliary)的用途包括讀取擴(kuò)展顯示識(shí)別數(shù)據(jù)(EDID)，以確保DP信號(hào)的正確傳輸；讀取顯示器所支持的DP接口的信息，如主要通道的數(shù)量和DP信號(hào)的傳輸速率；進(jìn)行各種顯示組態(tài)暫存器的設(shè)定；讀取顯示器狀態(tài)暫存器。

因此，只有先保證AUX的信號(hào)正確才能使DP接口的信號(hào)正確傳輸，而不同DP協(xié)議的液晶模組對(duì)AUX輸出信號(hào)的幅值有不同的要求。目前，在液晶模組檢測(cè)設(shè)備對(duì)液晶模組進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，針對(duì)不同DP協(xié)議的液晶模組，需要設(shè)計(jì)各種AUX輸出幅值相匹配的液晶模組測(cè)試裝置，明顯提高了液晶模組的測(cè)試成本。

DPCD

DP source和sink之間的信息傳送通過對(duì)sink上的DisplayPort配置數(shù)據(jù)（DPCD）寄存器進(jìn)行讀寫來實(shí)現(xiàn)。

通過讀取DPCD中的特定寄存器，source將知曉sink的性能。在建立數(shù)據(jù)link，即link訓(xùn)練期間，source對(duì)DPCD進(jìn)行寫操作，以指明目標(biāo)link的配置，另外sink也將各個(gè)link訓(xùn)練階段的結(jié)果寫到此處。

在數(shù)十個(gè)DPCD寄存器中調(diào)用每個(gè)位的詳細(xì)含義非常具有挑戰(zhàn)性。因此，對(duì)于DP調(diào)試程序的生產(chǎn)率來說重要的是，所用工具能夠輕松地根據(jù)VESA DP技術(shù)規(guī)范等標(biāo)準(zhǔn)的常用術(shù)語解析AUX讀寫操作中的DPCD內(nèi)容。

EDID

擴(kuò)展顯示標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)（EDID）是一個(gè)結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)塊，定義了DP接收裝置的性能。它定義了構(gòu)造、型號(hào)名稱、屏幕尺寸和顏色格式。在連接到sink之后，source首先要執(zhí)行的操作之一就是讀取sink的EDID數(shù)據(jù)。

對(duì)DP source和sink之間的通信起到重要作用的是EDID定義了sink以及sink支持的視頻模式的原始分辨率。在選擇將要發(fā)送給sink的內(nèi)容的格式時(shí)，該數(shù)據(jù)是source的基礎(chǔ)。分辨率、所用視頻模式、顏色格式、音頻格式等。

通過改變測(cè)試sink的EDID，工程師可以輕松驗(yàn)證sink的靈活性。易于使用的EDID編輯器可向用戶說明各個(gè)比特位，是另外一種非常重要且節(jié)省時(shí)間的工具。

主Link配置

根據(jù)source需要發(fā)送給sink的內(nèi)容以及從EDID和DPCD讀取來的sink性能，source可確定發(fā)送內(nèi)容的格式以及用于傳輸?shù)臄?shù)據(jù)link配置。一個(gè)良好設(shè)計(jì)的source將嘗試優(yōu)化link的使用，以達(dá)到將功耗降至最低等目的。因此其目標(biāo)是使用盡可能少的信道和盡可能低的電壓擺動(dòng)。

在link訓(xùn)練期間，source使用其首選配置啟動(dòng)實(shí)際訓(xùn)練過程，在link建立之前通過迭代法對(duì)其進(jìn)行改變。一旦link建立，source便可開始發(fā)送內(nèi)容本身。

用戶可以在AUX Channel Monitor的幫助下評(píng)估通信記錄，進(jìn)而驗(yàn)證link培訓(xùn)過程是如何執(zhí)行的。此外，工具的易用性將有助于工程師保持注意力集中。因?yàn)橐粚?duì)具有多流功能的source和sink之間的link訓(xùn)練過程可包含上百個(gè)讀寫操作，諸如突出顯示數(shù)據(jù)以便于閱讀、過濾數(shù)據(jù)以專注于基礎(chǔ)數(shù)據(jù)等功能至關(guān)重要。

通過改變sink或source的性能因素，工程師可以驗(yàn)證其DUT sink或DUTsource是否按預(yù)期工作。VESA定義的Link Compliance Test中的各種測(cè)試事實(shí)上可驗(yàn)證sink或source是否按實(shí)現(xiàn)良好互操作性所需的方式進(jìn)行工作。一個(gè)良好的工具允許編輯和保存性能數(shù)據(jù)，供以后使用。

MSA和SDP

在內(nèi)容傳輸期間，source還發(fā)送額外數(shù)據(jù)：主數(shù)據(jù)流屬性（MSA）和可選的次級(jí)數(shù)據(jù)包（SDP）。

MSA是source向sink通知其提供的視頻模式詳細(xì)信息的途徑。工程師的一項(xiàng)任務(wù)是驗(yàn)證MSA與實(shí)際視頻模式是否匹配。

SDP可包含多媒體內(nèi)容的音頻部分以及所謂的INFOFRAMES。INFOFRAMES是定義視頻和音頻結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)——sink進(jìn)行解讀的方式。工程師將進(jìn)行相同任務(wù)：驗(yàn)證發(fā)送的數(shù)據(jù)與內(nèi)容是否匹配。

邊帶消息

當(dāng)一個(gè)具有多流（MST）功能的source通過其面向下游端口中的sink與具有MST功能的分支裝置連接時(shí)，source可使用邊帶消息傳輸（邊帶MSG）向下游sink發(fā)送消息。

在MST環(huán)境中，source為設(shè)備中的所有sink提供流內(nèi)容。邊帶MSG系統(tǒng)用于獲得可用sink的結(jié)構(gòu)和性能信息，并向它們發(fā)送命令消息。

審核編輯 ：李倩