可重編程的 DisplayPort 固件

DisplayPort在計(jì)算機(jī)行業(yè)中正在變得日益普及。它是一種免專利費(fèi)的數(shù)字顯示接口標(biāo)準(zhǔn)，有替代模擬VGA的可能。隨著越來(lái)越多的計(jì)算機(jī)開(kāi)始支持DisplayPort，顯示器、電視、投影儀和所有其他擁有DVI、HDMI、LVDS或VGA接口的外圍設(shè)備對(duì)DisplayPort接口的需求也在增長(zhǎng)。

大多數(shù)現(xiàn)有的DVI和HDMI接口都是專門(mén)設(shè)計(jì)用于雙模式DisplayPort源的電平轉(zhuǎn)換電路。不過(guò)，雙通道DVI、LVDS和VGA接口均需要協(xié)議轉(zhuǎn)換。例如，對(duì)于VGA接口，視頻信號(hào)必須從高速數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為低速模擬信號(hào)，這使得VGA接口成為一種非常復(fù)雜的設(shè)備。通常，協(xié)議轉(zhuǎn)換DisplayPort接口中的固件引擎掌管著這種轉(zhuǎn)換。

固件在協(xié)議轉(zhuǎn)換型DisplayPort接口中的作用
固件是驅(qū)動(dòng)著協(xié)議轉(zhuǎn)換的芯片中的引擎。幾項(xiàng)重要的任務(wù)取決于由固件所實(shí)現(xiàn)的狀態(tài)機(jī)。當(dāng)電纜接口插入到信號(hào)源時(shí)，只有經(jīng)過(guò)幾個(gè)重要的步驟之后，視頻才能成功地傳輸?shù)?ldquo;接收端”（或接收機(jī)）并正確顯示。固件掌管著以下幾件事情：

● 通過(guò)一種叫做HPD（熱插拔檢測(cè)）的信號(hào)和一種叫做AUX CH（備用信道）的邊帶信道，建立起與信號(hào)源的通信；

● 完成鏈路訓(xùn)練；

● 在實(shí)際傳輸中，監(jiān)測(cè)主鏈路中的錯(cuò)誤；

● 從接收端讀取EDID信息，并傳遞給信號(hào)源；

● 轉(zhuǎn)換HPD信息，并將其返回信號(hào)源；

DisplayPort信號(hào)源內(nèi)部有自己的狀態(tài)機(jī)，用于和接收端對(duì)話。電纜接口的固件必須正確地與信號(hào)源交互，以確保正確的操作。圖1所示的狀態(tài)圖用于在DisplayPort 1.1a規(guī)范中所推薦的鏈路訓(xùn)練。注意，規(guī)范中給出的所有固件指南都只是推薦，而并不一定就是實(shí)施或?qū)崿F(xiàn)該功能的唯一途徑。提供圖像源的不同供應(yīng)商會(huì)以自己的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)這些細(xì)節(jié)，這就會(huì)造成互操作性問(wèn)題。

圖1 DisplayPort 1.1a規(guī)范中推薦的鏈路訓(xùn)練狀態(tài)機(jī)

當(dāng)前的業(yè)界難題
DisplayPort規(guī)范是相當(dāng)新的，而且正在演化。每種支持DisplayPort的GPU可能都有不同的DisplayPort源實(shí)現(xiàn)，這意味著，當(dāng)協(xié)議轉(zhuǎn)換型DisplayPort接口插入到GPU1中時(shí)，可能一切正常，但是它或許會(huì)因?yàn)镚PU2的DisplayPort實(shí)現(xiàn)而無(wú)法用于GPU2。例如：GPU2訪問(wèn)接口的內(nèi)部寄存器的次序可能與GPU1不相同；或者在GPU輸出視頻之前，GPU2可能需要某些特定的數(shù)據(jù)，而GPU1則不需要。

這種情況說(shuō)明了規(guī)范符合性與設(shè)備互操作的差別的邊界情況，在新標(biāo)準(zhǔn)被采用的初期非常常見(jiàn)。這種問(wèn)題會(huì)逐漸減少，因?yàn)樵诨ゲ僮餍詼y(cè)試中所積累的知識(shí)會(huì)幫助標(biāo)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)引入新的符合性測(cè)試。

另一項(xiàng)不確定因素是當(dāng)前正在使用的大量不同的舊式顯示器和顯示板的操作存在差異性。因此，與一種顯示器匹配良好的接口可能無(wú)法用于另一種顯示器，即使是相同的計(jì)算機(jī)在通過(guò)DisplayPort來(lái)傳輸數(shù)據(jù)。到目前為止，沒(méi)有任何當(dāng)前已生效的確定性測(cè)試或設(shè)計(jì)要求能確保接口的互操作性達(dá)到100%。