DVI顯示接口及其在機載雷達中的運用

摘要：現(xiàn)行的機載雷達一般都采用電視體制的PAL制或VGA制式，這兩種信號均為模擬信號，模擬信號在用于現(xiàn)代的液晶顯示時，要經歷先D ／A后A／D的變換，經過變換后信號必然有所損失，為了避免這種損失，提出了一種使用高速數(shù)字接口——DVI的顯示方式，此種顯示方式可完全保證數(shù)字視頻在顯示過程中不會引進任何損失，本設計已成功運用到一款機栽雷達中，使得該雷達的顯示分辯率和穩(wěn)定度均有較大提升，本設計使用SiI1160為接口器件，數(shù)字視頻形成電路由FPGA構成，實驗證明此種設計穩(wěn)定可靠，完全達到產品要求。
關鍵詞：DVI接口；VGA；機載雷達；現(xiàn)場可編程邏輯門陣列

目前大多數(shù)機載雷達與顯示設備之間都是通過PAL制視頻信號或模擬VGA接口連接傳輸，機載雷達內部以數(shù)字方式生成的顯示圖像信息，被顯示接口中的D／A(數(shù)字／模擬)轉換器轉變?yōu)镽、G、B三原色信號和行、場同步信號或是含有同步的全電視信號，信號通過電纜傳輸?shù)斤@示設備中。對于模擬顯示設備，如模擬CRT顯示器，信號被直接送到相應的處理電路，驅動控制顯像管生成圖像。而對于LCD、LED、DLP等數(shù)字顯示設備，顯示設備中需配置相應的A／D(模擬／數(shù)字)轉換器，將模擬信號轉變?yōu)閿?shù)字信號。在經過D／A和A／D兩次轉換后，不可避免地造成了一些圖像細節(jié)的損失。由于目前大多數(shù)機載顯示設備都是LCD、LED、DLP等數(shù)字顯示設備，為了減少不必要的信息損失，DVI等數(shù)字顯示接口越來越多地被運用到機載雷達中。

1 DVI簡介
1999年，由Silicoil Image、Intel、Compaq、IBM、HP、NEC、Fuiitsu等公司共同組成數(shù)字顯示工作組(DDWG，DigitalDisplayWorking Group)推出的數(shù)字顯示接口(DVI，Digital VisualInterface)標準。
DVI標準由DDWG于1994年4月正式推出，它的基礎是Silicon Image公司的PanalLink接口技術，PanalLink接口技術采用的是最小化傳輸差分信號(TMDS，Transition Mini-mizedDifferential Signaling)作為基本電氣連接。計算機中生成的圖像信息傳送到顯示處理單元(顯卡)中，經處理并編碼成數(shù)據(jù)信號，數(shù)據(jù)信號中包含了一些像素信息、同步信息以及一些控制信息，信息通過三個通道輸出。同時還有一個通道用來傳送使發(fā)送和接收端同步的時鐘信號。每一個通道中的數(shù)據(jù)以差分信號方式傳輸，因此每一個通道需要2根傳輸線。由于采用差分信號傳輸，數(shù)據(jù)發(fā)送和接收中識別的都是壓差信號，因此傳輸線纜長度對信號影響較小，可以實現(xiàn)遠距離的數(shù)據(jù)傳輸。在接收端對接收到的數(shù)據(jù)進行解碼，并處理生成圖像信息供數(shù)字顯示設備顯示，在DVI標準中對接口的物理方式、電氣指標、時鐘方式、編碼方式、傳輸方式、數(shù)據(jù)格式等進行了嚴格的定義和規(guī)范，對于數(shù)字顯示設備，由于沒有D／A和A／D轉換過程，避免了圖像細節(jié)的丟失，從而保證了計算機生成圖像的完整再現(xiàn)。在DVI接口標準中還增加了一個熱插拔監(jiān)測信號，從而真正實現(xiàn)了即插即用。
DVl有DVI1．0和DVI2．0兩種標準，其中DVI1．0僅用了其中的一組信號傳輸信道(data0～data2)，傳輸圖像的最高像素時鐘為165 M，信道中的最高信號傳輸碼流為1．65 GHz，最高分辨率可達1 600x1 200x60。而DVI2．0則用了全部的兩組信號傳輸信道(data0～data5)，傳輸圖像的最高像素時鐘為330 M，可支持1 920x1 280分辨率，支持HDMI格式，每組信道中的最高信號傳輸碼流也為1．65 GHz。
DVI信號在傳輸過程中有其特殊性，即由于數(shù)據(jù)碼流過快，使得傳輸距離有限，以1 600×1 200×60為例，按規(guī)定，可傳輸5m，在目前的實際應用中，可完成7m左右，以1 280x1 024x70為例，可傳輸10 m；1 024x768x75能傳到13～14 m。

2 DVI種類及參數(shù)
DVI接頭有3種，分別是DVI—Digital(DVI—D)、DVI—Analog(DVI—A)跟DVI—Integrated(DVI—I)。DVI—Digital(DVI—D)只支持數(shù)字顯示的設備，DVI—Analog(DVI—A)只有支持模擬顯示的設備，DVI—Integrated(DVI-I)則是支持數(shù)字顯示跟模擬顯示。從接口定義上可以看出，DVI—I實際上是在DVI—D的基礎上增加了模擬接口。之所有會有這樣的搭配，因為DVI雖然是為了數(shù)字顯示設備所訂定的標準，但是因為透過數(shù)字的傳送不會降低畫面的效果，再加上為了考量能夠轉換成模擬訊號，所以才會有DVI—D、DVI—A跟DVI—I這3種接頭，其中DVI—I可以兼容DVI—D裝置(包括連接線)，但是DVI—D接頭卻不能夠使用DVI—I連接線，所以數(shù)字顯示設備是DVI—D的接頭，連接線是DVI—I的接頭，顯示卡是DVI—I的接頭。且DVI—I也可轉接成為D—sub 15pin。