新交換機便于顯示端口/PCIe 切換

本應(yīng)用筆記概述了新的DisplayPort。?接口標準，然后詳細介紹了Maxim創(chuàng)新的DisplayPort/PCIe交換解決方案。MAX4928A/MAX4928B設(shè)計用于在臺式計算機中切換DisplayPort和PCIe信號，支持DisplayPort連接，同時允許PCIe插槽用于附加圖形卡。

介紹

DisplayPort是由VESASM（視頻電子標準協(xié)會）開發(fā)的新數(shù)字視頻標準，將于2008年首次出現(xiàn)在顯示器和PC芯片組中。

鑒于DVI?和 HDMI?接口已經(jīng)存在，并且似乎很好地服務(wù)于市場，讀者可能會問為什么需要新標準。DisplayPort是計算機行業(yè)創(chuàng)建的免版稅標準，用于解決視頻顯示的當前和未來問題。該接口減少了監(jiān)視器內(nèi)對模擬和數(shù)字處理的需求，從而在不影響性能的情況下最大限度地降低了成本。此外，它使PC制造商能夠設(shè)計帶有僅DisplayPort顯示器的臺式PC，這將通過消除冗余端口進一步降低系統(tǒng)成本。

MAX4928A/MAX4928B設(shè)計用于方便臺式計算機的DisplayPort/PCIe切換。本應(yīng)用筆記介紹了一種電路，使設(shè)計人員能夠支持DisplayPort連接，同時允許將PCIe插槽用于附加圖形卡。

顯示端口規(guī)格概述

DisplayPort 是將源（如 PC 視頻圖形卡）連接到接收器（如監(jiān)視器）的數(shù)字視頻鏈路。該鏈路由從源到接收器的一到四條高速數(shù)據(jù)通道和一個允許握手的 1MHz 雙向鏈路組成。DisplayPort支持1.7Gbps和2.6Gbps的數(shù)據(jù)速率，以及復(fù)制保護和音頻。高速通道是交流耦合的，可以處理高達 WUXGA （2500 × 1680） 的顯示器分辨率標準。該標準要求8b/10b符號編碼，以確保直流平衡和足夠的轉(zhuǎn)換，以消除傳輸時鐘信號的需要。每個高速通道都包含一個差分對，可以通過印刷電路板走線或特殊電纜傳輸。沒有指定距離，但預(yù)計電纜長度為4m至10m。

顯示端口/PCIe 交換

PC 系統(tǒng)中功能最強大的處理器之一是圖形處理單元 （GPU）。GPU 包含在 PC 芯片組內(nèi)或單獨的附加板上。為了最大限度地降低“價值系統(tǒng)”的成本，許多PC芯片組現(xiàn)在都包含內(nèi)置圖形功能。雖然內(nèi)置顯卡的質(zhì)量很高，但有些用戶可能希望以 PCIe 附加卡的形式添加升級的顯卡。為了支持這種附加卡，一個簡單的解決方案是在設(shè)計中添加一個模擬開關(guān)。如果用戶選擇內(nèi)部圖形，交換機會將信號從北橋控制器引導(dǎo)到 DisplayPort 連接器，系統(tǒng)將保留 PCIe 插槽以與其他 PCIe 卡一起使用。如果用戶需要增強的圖形，他可以將標準圖形卡添加到 PCIe 插槽。

應(yīng)用電路

MAX4928A/MAX4928B是兩款新型模擬開關(guān)，設(shè)計用于處理PCIe/DisplayPort開關(guān)。這兩個器件非常相似，但引腳布局略有不同。MAX4928A針對ATX主板進行了優(yōu)化，而MAX4928B則設(shè)計用于更小的BTX外形。這些交換機經(jīng)過精心設(shè)計，可實現(xiàn)高達 PCIe 2.0 的 5.0Gbps 功能。特別注意確保開關(guān)在信號路徑中引入低損耗并提供出色的回波損耗（RL）。

圖1所示為PC系統(tǒng)中MAX4928A/B的應(yīng)用電路，其中開關(guān)在PCIe和DisplayPort連接器之間引導(dǎo)信號。四個高頻信號通過開關(guān)路由，它還處理兩組低頻信號。MAX4928A/B采用3.3V單電源供電，在所有條件下均消耗小于1mA電流。Northbridge 器件采用超小型幾何硅制造，必須采用 ≈1V 電源電壓工作。住房和財產(chǎn)與發(fā)展部1信號是DisplayPort和TMDS規(guī)范的組成部分，而DDC則?2信號只是TMDS規(guī)范的一部分。所有這些信號都必須進行電平轉(zhuǎn)換，才能與MAX4928A/B和北橋控制器兼容。由于速度不是問題，因此電平轉(zhuǎn)換可以通過幾個標準的雙極或分立FET晶體管執(zhí)行。

十二條線路直接連接到北橋控制器。MAX4928A/B為雙向器件。對于D_線，信號從左向右遍歷，而對于TX_線，信號從右向左移動。AUX_信號可以雙向傳播。HPD線顯示帶有電平轉(zhuǎn)換器，AUX信號是交流耦合的。

圖1.具有 DisplayPort/PCIe 切換功能的臺式電腦的框圖。

結(jié)論

DisplayPort是一個新標準，將于2008年開始實施。使用DisplayPort的臺式機和筆記本電腦只需要一個VGA端口和一個DisplayPort連接器。MAX4928A/MAX4928B使面向價值的計算機能夠通過附加PCIe卡支持增強的圖形。MAX4928A/B可以放置在PC主板上，可以選擇帶有開放式PCIe插槽的板載DisplayPort圖形或帶有PCIe附加卡的增強圖形。這些開關(guān)為系統(tǒng)增加了<2dB的損耗，并設(shè)計用于>12dB回波損耗（2.5GHz時），允許采用低成本電路板技術(shù)。MAX4928A/MAX4928B保留了業(yè)界標準的引腳排列，采用3.3V單電源供電，幾乎不消耗電流。

審核編輯：郭婷