基于eDP传输方式的研究.ppt

课题背景目的和意义什么是eDPeDP总体架构eDP数据封包eDP数据传输eDP系统实现总结u背景：背景：Ø随着显示屏分辨率的越来越高，传统的随着显示屏分辨率的越来越高，传统的VGAVGA，，DVIDVI等接等接口逐渐不能满足人们的视觉需求口逐渐不能满足人们的视觉需求Ø产生了以产生了以HDMIHDMI、、DisplayPortDisplayPort为代表的新型数字接口为代表的新型数字接口Ø外部接口方面外部接口方面HDMIHDMI占据了较大的市场优势，但是占据了较大的市场优势，但是DisplayPortDisplayPort凭借自身的结构优势正在缩小差距凭借自身的结构优势正在缩小差距Ø内部接口方面，传统的内部接口方面，传统的LVDSLVDS在面对这些高分辨率的显在面对这些高分辨率的显示屏时越来越吃力，示屏时越来越吃力，DisplayPortDisplayPort的内部接口的内部接口eDPeDP会在将来会在将来逐渐取代逐渐取代LVDSLVDS目的：了解eDP数据封包和传输，及其各种功能意义：通过对eDP的研究达到可以在以后实现eDP接口驱动板的设计，eDP接口屏的点亮，故障分析排除等。

eDP（Embedded DisplayPort）：它一种基于DisplayPort架构和协议的一种数字接口DP接口分为两类：外部接口和内部接口，eDP属于这种内部接口主要适用于：平板电脑，笔记本，一体机等为什么会取代LVDS？eDP与LVDS的比较eDPLVDS数据&时钟线1-4对数据线没有单独的时钟线较多的数据线单独的时钟线Bit rate，per pair1.6，2.7，5.4Gbps945Mbps总容量1.6-21.6Gbps7.56Gbps时钟嵌入式的每个通道有单独的时钟线传输类型封包的视频音频和其它传输数据，可扩展格式仅限未压缩的视频信号双向数据通道1Mbps or 720Mbps100 kbps信道编码ANSI 8B/10B Serialized at 7x pixel clock rate内容保护HDCPNone现在以一款LG显示器LM240WU6为例来体现eDP在传输上的优势：nLM240WU6：WUXGA级别分辨率1920×1200，24-bit color depth，16,777,216色Ø用传统的LVDS驱动的话需要20lanesØ用eDP只需要4Lanes用来就足够。

eDP优点：Ø微封包结构，能够实现多数据的同时传输Ø较大的传输速率，4lanes高达21.6GbpsØ较小的尺寸，宽26.3mm，高1.1mm，利于产品的轻薄化Ø无需LVDS转换电路，简化设计Ø较小的EMI（电磁干扰）Ø强大的版权保护功能eDP架构 source device sink device驱动板驱动板 PowereDP TCONeDPTXeDPRX Main linkEDID&DPCDEDID&DPCD EPROMEPROM HPD Power AUX CH主要有三个组成部分：Main Link ,AUX CH,HPDMain Link:Ø由1-4对lanes组成，每条lane都是一对差分线；Ø采用交流耦合技术，发送端和接收端有不同的共模电压，因此可以把接口做的更小；Ø每条线路现在的传输速率为：1.62/2.7/5.4Gbps；Ø每条数据都是数据线，没有时钟线，减小了EMI；Ø采用ANXI8B/10B编码，提高数据传输正确性作用：用来传输各类型视频数据和音频数据。

如何选择lane的数目？Main Link 如何选择Lane数目Ø需要几条Lane是根据屏幕分辨率和color depth来定的ØBit rate requirement=pixel of clock rate*bppØ在eDP中Pixel of clock rate 是固定的，可以通过查表得到Lane 1 Lane2 Lanes4 LanesLane rate1.622.71.622.71.622.7Max capacity1.2962.162.9524.325.1848.64AUX CH：辅助通道Ø采用交流耦合差分传输方式，是一条双向半双工传输通道Ø采用ManchesterII编码Ø提供1Mbps的传输速率和15m的传输距离Ø低延时，每个传输任务都有时间要求小于500us作用：用于传输小带宽需求的数据，链路管理和设备控制HPD：热插拔检测通道一条单向通道，用于检测上层设备和下层设备是否连接，进而实现线路的连接和中断EDID：扩展显示表示数据，用来存储显示器参数DPCD：eDP 配置数据，与链路管理层相连用于链路的配置Main link上包含的数据：ØVideo pixel dataØVideo timing informationØVideo format informationØBits-per-pixel, color spaceØVideo data error correctionMain link上的stream封包： Lane VideodataLinksymbolDummysymbols数据数据属性属性VideodataVideo data packingBlank Blank Blank Blank BEBEBEBEPix0 Pix1Pix2 Pix3............................FSFSFSFS0’S0’S0’S0’SFEFEFEFELink symLinksymLinksymLinksym下面是一个1366×768，30bpp RGB视频数据packing …………………………………………BEBEBEBELink symbol Link symbol：包括BS、VB-ID、Mvid、Maud四个信号ØBS是加入在有效视频数据之后ØVB-ID：•视频数据是在显示区还是在空白区•在隔行视频中是奇数行，还是偶数行数据•视频数据是否交错的•无视频数据传输BS是否插入进去ØMvid7：0：8bits数据无视频数据set to 00h,其值M是时间标识，用来数据时钟恢复ØMaud7：0：则是用来表示音频方面的内容。

Link symbol packingMain stream 属性packing MSA封包包括了：•Mvid&Nvid：24bytes用于数据时钟恢复•Htotal&Vtotal：16bytes水平垂直总线数和像素数•Hstart&Vstart：16bytes 水平垂直有效显示开始的位置•Hwidth&Vheigth：16bytes有效显示区的宽度和高度•HSP/HSW:水平同步信号的极性和宽度（16bytes）1byte极性15bytes宽度•MISC0：8bytes bit（0）=同步时钟设置1代表同步0异步 bit （1-7）=色彩模式的设置•MISC1：8bytes bit（0）=视频数据交错模式分为奇偶两种 bit（1-7）=3D显示设置Main stream 属性packingDummy Dummy DummyDummy SSSSSSSSSSSSSSSSMvid23：16Mvid23：16Mvid23：16Mvid23：16Mvid15：8Mvid15：8Mvid15：8Mvid15：8Mvid7：0Mvid7：0Mvid7：0Mvid7：0Htotal15：8Hstart15：8Hwidth15：8Nvid23：16Htotal7：0Hstart7：0Hwidth7：0Nvid15：8Vtotal15：8Vstart15：8Vheigth15：8Nvid7：0Vtotal7：0Vstart7：0Vheigth7：0MISC0_7:0HSP/HSW14:8VSP/VSW14:8All 0’sMISC1_7:0HSW7:0VSW7:0All 0’sAll 0’s SESESESEDummy Dummy Dummy Dummy数据传输前的动作Hot Plugsource sinkRead DPCD接收器性能 DPCD接收器性能 Read EDID Start Link TrainingWrite DPCD link configuration EDID Read DPCD Link Status Send MSA Send Viedo DataDetermin viedo modeSet eDP configuration DPCD Link Status决定link配置根据eDP配置链路工作检测link状态，不稳定返回到link trainingStream recovery传输逻辑图 SOURCE端：MainMainstreamstreamInputInputcapturecaptureSchedulerMUXBS/BESS/SEMUX0x00FS/FEMSAVBIDSR insertion加加密密PackingPHYLogicDEHS/VSDATAPIXCLK扰扰频频器器传输逻辑图 Sink端：PHYLogic解解扰扰解解密密DEMUX数数据据恢恢复复UnpackingMSAVBID数据时钟恢复数据时钟恢复DEMUXDATA传输单元：数据的传输采用微封包结构，每个传输单元有64byte。

Example：一个1366×768，30bpp RGB视频数据数据时钟 为80Mhz，用4lanes、 2.7Gbps/lane来传输，算一个单元里的有效视频信号数：•valid data symbols per lane = packed data rate/link symbol rate * TU size•30bpp，80Mhz Packed data rate = 75 Msymbols / second / lane• Average valid symbols per TU = 75M / 270M * 64 = 17.8 即64byte传输单元里面平均有17.8个有效视频数据Øpacked data rate/link：数据封包速率ØLink symbol rate：线路传输速率传输单元ANSI8B/10B编码•ANSI8B/10B是将一组连续的8位数据分成两组数据一组3位一组5位，经过编码后分别成为一组4位一组6位的代码 表示为Dx,y和Kx,y•Dx,y表示数据pixdata •Kx,y表示标识符，命令等•X表示低5位 y表示高3位•D6.2=010 00110 编码后为0101 011001AUX CH数据传输 AUX CH数据传输的主要是EDID，DPCD和HPD信号EDID和DPCD的传输是以I2C的方式进行读写的HPD信号则主要通过状态的检测从而实现命令的产生，并传输给AUX CH由它控制source和sink端执行命令。

现在的eDP技术已经可以通过DPCD寄存器的读写来实现一些功能，简化设计以DPCD700h寄存器为例：Ø背光开关和调节ØFRC：帧速调节改善画面Ø色彩调节和背光亮度调节Ø背光频率控制Ø自检系统实现FPGA20-30TCON R R X XT TX X电源电源部分部分烧烧录录接接口口复位复位&开关开关20-30PANNEl行行驱驱动动 列驱动列驱动背光驱动背光驱动 EDID&DPCD存储存储部分部分排线排线TX:下面是一个传送器的结构RX：下面是一个接受器ANX9841，RX是嵌入在TCON上的Pin连接3333 以上有不当之处，请大家给与批评指正，以上有不当之处，请大家给与批评指正，谢谢大家！谢谢大家！。