DVI测试

1阳金水2009-10-29DVI测试CONFIDENTIAL目录1DVI简介2DVI对比传统VGA的优点3DVITestCONFIDENTIAL1DVI简介DVI（DigitalVisualInterface）接口，即数字视频接口。它是1999年由SiliconImage、Intel（英特尔）、Compaq（康柏）、IBM、HP（惠普）、NEC、Fujitsu（富士通）等公司共同组成DDWG（DigitalDisplayWorkingGroup，数字显示工作组）推出的接口标准。它是以SiliconImage公司的PanalLink接口技术为基础，基于TMDS（TransitionMinimizedDifferentialSignaling，最小化传输差分信号）电子协议作为基本电气连接。TMDS是一种微分信号机制，可以将象素数据编码，并通过串行连接传递。显卡产生的数字信号由发送器按照TMDS协议编码后通过TMDS通道发送给接收器，经过解码送给数字显示设备。一个DVI显示系统包括一个传送器和一个接收器。传送器是信号的来源，可以内建在显卡芯片中，也可以以附加芯片的形式出现在显卡PCB上；而接收器则是显示器上的一块电路，它可以接受数字信号，将其解码并传递到数字显示电路中，通过这两者，显卡发出的信号成为显示器上的图象。CONFIDENTIALTMDS链路CONFIDENTIALXOR的输出是只有当两者是1时才是1，XNOR的输出是当两者是0时才是1，从而减少信号的跳变，即所谓TransitionMinimized。编码中第9bit是表明使用XOR还是XNOR而加的。编码时也会适当地将9bit其中的一些bit的极性反过来，以达到DC平衡，而第10bit是用来表明什么位置开始反转bit的极性而加的。所以由8bit的象素数据编译成10bit。另外，当视频信号在Blanking时，DE=Inactive,此时传输Control如水平与垂直同步控制码等。最后，这10bit会被串行化并传送到接收端。时钟是另外传送的，最高时钟为165MHz。CONFIDENTIALDVI的带宽DVISingleLink:165MP/s(最大TMDS象素率/时钟)X3(因为R.G.B)X10(每R/G/B的8bit,经8B/10B编码)=4.95Gb/s;DVIDualLink:9.9Gb/s例1：HDTVPlamas等离子显示器：精度：1920X1080，24bit(RGB),刷新率：每秒30帧。所以要传输HDTV的图象需要带宽是(不包括Blanking)：1920X1080X24X30=1.49Gb/s例2：QXGATFT-LCD液晶显示器：精度：2048X1536，24bit(RGB),刷新率：每秒60帧。所以要传输QXGA的图象需要带宽是(不包括Blanking)：2048X1536X24X60=4.5Gb/sDVI提供足够的带宽，将是未来所有需要高清晰度图象显示应用的主流,其他接口如IEEE1394b只提供由800Mbb/s到3.2Gb/s不等，比DVI要少得多。CONFIDENTIALCONFIDENTIALDVI接口分类及定义CONFIDENTIALDVI-I双通道数字/模拟可转换VGADVI-I单通道数字/模拟可转换VGADVI-D双通道数字不可转换VGADVI-D单通道数字不可转换VGADVI-A模拟已废弃DFP数字已废弃VGA模拟——CONFIDENTIAL从中可以看到，DVI一共分为5种标准其中DVI-D和DVI-I分为“双通道”和“单通道”两种类型，我们平时见到的都是单通道版的，双通道版的成本很高，因此只有部分专业设备才具备，普通消费者很难见到。DVI-A是一种模拟传输标准，晚期的大屏幕专业CRT中能看见。不过由于和VGA没有本质区别，性能也不高，因此DVI-A事实上已经被废弃了。至于DFP接口，这是一种已经被废弃的早期的数字规范。CONFIDENTIALDVI有DVI1.0和DVI2.0两种标准其中DVI1.0仅用了其中的一组信号传输信道，传输图像的最高像素时钟为165M（1600RGB*1200@60Hz，UXGA），信道中的最高信号传输码流为1.65GHz。DVI2.0则用了全部的两组信号传输信道，传输图像的最高像素时钟为330M，每组信道中的最高信号传输码流也为1.65GHz。在显示设备中，目前还没有DVI2.0的应用。CONFIDENTIALDVI引脚定义CONFIDENTIALDVI转VGA转换头CONFIDENTIAL2DVI对比传统VGA的优点和VGA接口相比，采用DVI接口具有以下优点：1）速度快：DVI信号是将显卡中经过处理的待显示R、G、B数字信号与H（行）、V（场）信号进行组合，按最小非归零编码，将每个像素点按10bit的数字信号进行并→串转换，把编码后的R、G、B数字流与像素时钟四组信号按照TMDS方式进行传输。可见，DVI传输的是数字信号，它不需经过A／D和D／A转换，就直接传送到显示器上，因此，减少了繁琐的转换过程，大大节省了时间，有效消除了拖影现象。而且使用DVI进行数据传输，信号没有衰减，色彩更纯净，更逼真。CONFIDENTIAL2)支持多种分辨率，实现更优越的性能CONFIDENTIAL3）画面清晰：使用VGA接口连接液晶显示器需要经过D／A、A／D转换，再加上信号传输过程，不可避免地会出现信号损失和受到干扰，导致图像出现失真甚至显示错误，而DVI接口无须进行这些转换，避免了信号的损失，使图像的清晰度和细节表现力都得到了大大提高。需要说明的是，对于液晶显示器来说，只要不是使用在1600×1200这样的高分辨率下，DVI和VGA的差别并不大，在19in的1280×1024或宽屏的1440×900分辨率下，二者基本没有分别。至于显示器的相位和几何画面失真的问题，随着显示器自动调节技术的发展，一键AUTO一般都能搞定。CONFIDENTIAL我们的测试图片有两种类型HalfClock半时钟码型：当输入编码器的序列为间隔的0X01与0XFF时,编码器将会输出半时钟码型,即间隔的0X3FF与0X000的TMDS字符PseudoRandom伪随机码：可以使用23bit的线性反馈位移记数器(程式为X23+X5+1)产生这伪随机码，它回在223–1次后重复,输入到TMDS编码器中,所有可能的TMDS字符都被产生了．3DVITestCONFIDENTIAL测试项目主要测试项目有眼图、上升下降时间、抖动、内外偏移几项CONFIDENTIALTbit计算（我们在测试每个项目之前都要重新计算Tbit）Tbit:发送1比特的数据需要的时间时钟速率=像素速率1像素=10比特Tbit=像素周期/10CONFIDENTIAL眼图确定最坏的眼图张开位置（交叉点到交叉点，即WorstTbit）把眼图模板放在这个最坏的眼图张开位置上，如果最坏眼图通过测试，那么所有比特都通过测试。Vswing摆幅测量TMDS差分信号的幅度高值与低值的平均值,它们的差就是摆幅。800mV≤差分信号摆幅Vswing≤1.2VHopen和VopenDVI规范规定了非常严格的抖动余量电压余量的严格程度相对较低CONFIDENTIAL上升与下降时间使用HalfClock半时钟码型,测量TMDS差分信号的20%到80%的上升与下降时间的平均值.75ps≤上升与下降时间≤0.4Tbit规范提议：示波器上升时间≤1/3上升时间(最小Tbit=1/10X1/165MHz=600ps,所以最小上升时间＝240ps,示波器上升时间80ps,所以需要4GHz示波器)CONFIDENTIAL偏移Intra-PairSkew差分对内≤0.15TbitInter-PairSkew差分对间≤2Tbit使用HalfClock半时钟码型,测量两个TMDS差分信号在归一化后50%位置上的时间偏差值.Intra-PairSkew是一对差分信号之间的偏差,Inter-PairSkew是两对差分信号间的偏差.抖动使用223-1的伪随机码，测量差分时钟(CLK+减CLK-)上升沿的抖动的情况在象素误码率低于10-9时,峰峰值抖动≤0.25Tbit.CONFIDENTIALENDThanks!