HDMI(19Pin)/DVI(16 pin)的功能是熱插拔檢測(HPD),這個信號將作為主機系統是否對HDMI/DVI是否發送TMDS信號的依據。HPD是從顯示器輸出送往計算機主機的一個檢測信號。熱插拔檢測的作用是當顯示器等數字顯示器通過DVI接口與計算機主機相連或斷開連接時,計算機主機能夠通過HDMI/DVI的HPD引腳檢測出這一事件,并做出響應。 在傳輸信號上來講,HDMI與DVI完全兼容,只是接口封裝不一樣而已,下面以HDMI為例講述HPD的原理和實現方式。下圖為HDMI與DVI接口圖。
HDMI(左)與DVI(右)接口圖
1.顯示器通過HDMI聯機 當計算機主機通過HDMI接口的HPD引腳檢測到顯示器與計算機主機相連時,主機中的圖形顯示系統(顯卡)發出一個信號,要求計算機的通過HDMI接口中的顯示器數據通道DDC(DDC I2C總線)讀取顯示器DDC存儲器中存儲的EDID數據(擴展顯示器識別數據),如果檢測到顯示器的工作模式范圍與顯卡相適應,則主機系統可以激活顯卡 TMDS信號發送電路(數字視頻信號發送電路)。
2.顯示器斷開HDMI連接 當計算機主機通過HPD引腳檢測到顯示器的HDMI接口與計算機主機斷開時,主機中的圖形顯示系統(顯卡)發出一個信號,通知計算機的操作系統中斷顯卡TMDS信號發送電路(安裝在顯卡上)的工作。
3.計算機主機對HPD信號的要求 當計算機主機上的顯卡檢測到DVI接口HPD引腳電壓大于2V時,判斷為顯示器通過DVI接口與主機連接:當檢測到HPD引腳電壓小于0.8V時,則判斷為顯示器與主機之間的DVI連接已經斷開。
4.HPD信號的實現
顯示器HPD與PWR外圍圖
如上圖,當計算機通過HDMI接口與顯示器相連接時,主機通過HDMI的第18腳(PWR_CON_PIN18)將+5V電壓加到顯示器的DDC存儲器(EDID數據存儲器)向DDC存儲器供電,確保即使顯示器不開機,計算機主機也能通過HDMI接口讀取EDID數據。 主機開機后產生 5V_SYS并通過第18腳向顯示器供電,此時顯示器接收到5V電壓后通過內部電路使HDMI接口第19腳HPD轉變為高電平,并驅動Q1使CE導通,致使HPD_GPU也轉變為高電平,主機(顯卡控制器)檢測到HPD為高電平時,判斷顯示器通過HDMI與主機連接,并通過HDMI接口的第15、16腳 DDC通道(I2C)讀取顯示器中的EDID數據,并使主機顯卡中的TMDS信號發送電路開始工作。 當顯示器與主機之間的HDMI連接斷開時,主機一側的HDP信號為低電平,主機顯卡中的TMDS信號發送電路停止工作。
附加: 1、DDC是顯示器與電腦主機進行通信的一個總線標準,其全稱是:DISPLAY DATA CHNNEL。它的基本功能就是將顯示器的電子檔案資料信息,諸如可接收行場頻范圍、生產廠商、生產日期、產品序列號、產品型號、標準顯示模式及其參數、所支持的DDC標準類別、EDID的版本信息等等。高版本的DDC標準總線還可以允許電腦主機直接調節顯示器的基本參數,諸如亮度、對比度、行場幅度的大小、行場中心位置、色溫參數等等。
2、EDID數據標準:EDID(Extended Display Identification Data Standard) 就是顯示器通過DDC傳輸給電腦主機的標準數據信息,至今已發布到第三版本,即EDID Version 3,前面分別有EDID Version 1.0,Revision 0,EDID Version 1,Revision 1,EDID Version 2,Revision 0,EDID Version 2,Revision 1等版本。就數據信息量而分,EDID分為128 BYTE和256 BYTE,將來也許會有更多數據信息量的新版EDID公布。
3、TMDS是最小化傳輸差分信號的英文縮寫。 Silicon Image公司開始采用面板連接、數字可視接口(DVI)和高清多媒體接口(HDMI)的形式向顯示行業推廣其所有權標準——最小化傳輸差分信號 (TMDS)。在該情況下,發射端混合了具有在銅導線上降低EMI特性的更高級編碼算法,從而使得接收端具有健壯的時鐘恢復性能。
|