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模拟显示器

模拟显示器 ㏄1∫ 模拟接口  模拟和?数字视频信源已经?存?在了很长时间,模拟视频常用于?台式m机,而数字视…

模拟显示器

㏄1∫ 模拟接口

  模拟和?数字视频信源已经?存?在了很长时间,模拟视频常用于?台式m机,而数字视频则在笔记本电脑中比较流?行。当前大量计算机使用的模拟视频输出,因此保证了模拟接口?㎎支持能够满足未来几年的需求。但是最?近数字@连通性的进展是否意味着数字?接口完全可以取代模拟方式,但是医学超声和X射线的应用对灰度有严格的≮要求,至少在这两种应用上暂时不能用数字取代模拟。

  使用模拟LCD接口能够对各种R?GB输入电压采样,并保持?该采样信息,然后直接提供给显示器*中每个∑子象素的驱动晶体管?。理?论上,在采样R÷GB信息时,这一无限高的精度应该有无穷多的灰度级。相反地,数字屏提供的电压必须是以数字寻址电压步长为单位≈的电压,不能是任意连续变化的。

  模拟接口还?简化了从视频控制器到LCD间的信号传送,并且在很长的电缆上都有效,允许显示器安装在远离视频源的地方。模拟接口只?需要5条线(不包括地线)就能运⊙行,即红、·绿、蓝?、水平同步(Hsync),和垂直同步(Vsync),或者把同步信号和绿×色信¬号加在同一条线上≯,只需四条线。这种简单接口适用于从VGA到UXGA的宽广?的显示分辨率范围。然而,模拟>LC?D必?须接受红、绿$、蓝、水平同步和垂直同步信息,然∏后对水平同步∝信号采样,利用LCD接口+的锁?相环(PLL)电路?来产生象素时给显示屏提供?彩色信息的时间。由于高分辨率需要高信息通量,因?此,当今的高分辨屏需要较频繁∠和精确的采样。彩色信息或采样点的任何不精确都会导致视频效果很差。彩色信息不?精确可能是由于阻抗不匹配、在RGB三基?色线上产生反射和过量瞬时扰动的结果。采样不精确可能?是因为时钟抖和相位、频率漂移等问题所致≒。 ??模拟%屏的设置比?数字屏微复杂些。终端用户必须设置模拟屏的水平线总数(horizontl total)、水平和垂直位置,并且根据视频卡(video-card)特性来?调整时钟=相位。而数字接?口不需要这些=调整,监视器能自动对中和度量屏幕上的图像。但数字接口的这个优点只是一个小小的优势,因为模拟接口只需要用户在LCD?显示器第一次与视﹢频源连接时进行调整就行了。 ??显然,所有基于计℅算机的视频都源于数字信息。目前的显示卡必须将数字∞视频转换为模拟¥视频,并且在数字LCD的情况下,监㏒视器须?将视频转换回数字形式。正如所有转换过程一样,这些转换并不理想。因为用于数字LCD-的数字接口保留了原始的视频¤信息,?避免了转换过程,所以极具吸引力。

  2 数字接口 ??

  最近在连通性、色深度、价格等技术方面的进步推动了数字接口的工业化。在PC市场上出于提高性价比的要求,使得减少电路和降低成本变得尤%其重要。将本来的数字视频信号转变为模拟信号,再转化回LCD监视器?中的数字信号,这显然要比直截了?当地用数字信号驱动LCD的耗费∷要大得多。 ??由于LC?D显示器的价格已经下降到接近普通计算机用户的购买能力范围,因此,数字/?模拟/数字转换接口在价格中所占?比例就成为更重要的考虑因素。为了继续?冲击台式机市场,LCD必须采用低价位的数字接口。? ≤??前几代数字屏每彩色采用6位,与模拟屏相比,它能显示的彩?色有限?。♀随着每彩色8位数字驱动器的引进,最新的屏能显示16.7×106⊥种彩色,可与模拟屏相抗衡。

 ° 3 ?数字连接 ??

  数字LCD接口的∥主要目标是尽量减少导线的数量,降低显示子系统的总成本。但是,如?果采用简单的并行接口,导线数量就成为问题(图㎜3)。例如,为了支持6位彩色显∨示,在加入保证信?号完整及抗电磁干扰所必须的屏蔽和(或)多重地线之前,未编码的接口有22条信号线。

  信号编码能够简化难以实用的接口。同时,因为编码促使制造?商选择一?种编码方案,又使接口更复杂化。几家公司?和∧组织曾建议采用低压差分信号(low-vo ?tage ifferential signaling)(LV?DSmol)。这类方案的基础都是接受和处理低压差分信号,每种方案?具体的实施方式可能不同。

  ?LVDS最初被用于笔记本电脑及工业设备,这种情况下模拟显示器,制造商可完全控制视频信号源与LC‖D⊿间的接口。LVDS方案将信号减至只有5?组。对≥于笔记本电脑L?VDS是一≦种理想的方案,因为它工作电压低,在保证功耗和电磁干扰最小的同时又做到高速数据传递,并且由于发﹣送的是℉差分信号,比起普通信号来,它产生的噪音最小。

  由于许多原因,L≡VDS方案没有∷直接用于其它显示,特别是台式机的显示器。首先,分别来自国家半导体公司和德克萨斯仪器公司的两个最早的LVDS方案互不兼容。但这不是?所有的原因×。该方案是对视频源至显示器?距离最短的封﹣闭环境优化的,其有限的带£宽支持√的分辨率只有XGA那么高。这种进步使LVDS很难作为一种工业﹢上的通用标㈱准。现在通过引进另一种接口技术,已?经解决了这个问题㎞。但如?果你问某些公司,⌒那么他采用的技术可能会?使LVDS方案?更复杂。这种新技术被称为转换最小化差分信号?(TM<DS)方案,由Silicon3 Image公司开发并用于该公司的产品PanmeLinkTM投入了市″¥场。TMD?S与∴L※VDS类似,都采用了小电压振幅和差分信号传送。TMDS加上了一个专利协议,实现了直流平衡,并且采用了”异或”(XOR)和”异或非”(XNOR)?运算,减少了由高到低和由低到高信号转?换的次数。

  T?M≌DS比LVDS需要更№少的信号线。此?外?,TMDS呈现出较高的耐扭曲性、时钟边界独立性(c?lock-de〒ge independe?nce)?和易测量性,支持从VGA到U3XGA的单个信号接口。TMDS采用双股铜线电缆能使数据可靠地传输好几米,采用光纤还可以大大延长传输距离。Genesis ∩Microchi℡p?公司已经用10m视频?电缆成功地测试了它的接收器/定标器(r∟eceiver2/scalar)芯片。

 ? 自TMDS方案启动后,国家半导体公司和德克萨斯仪器公司就为台式机监视器开发了一种称为Open LDI的执行方案。其它?一些包括Son?y的Gbit视频接?口(G?VIF)也曾◎被提出并付诸实现。

  4 标准化帮?助

  TMDS有一个关键的㏑优?势,就是由§几个研究组对其进行了标准化。首先是视频标准协会℃(UESA)的插件和显示(Plug and Display)(PD)小组,另两个产业界小组也应允使用T£MDS,?他们是Comp㏕aq公司领导的数字?平面(DFP)小组和英特尔±、康柏、富士通、惠普、IBM、?NEC和Si㎏licom Ima*ge等领导的数字显示工作组(DDWG)。D♂DWG登记的项?目名称为数字可视接口(DVI)。这些接口?的细?节μ是有差别的,在连通器结构以及是由监视器还是由视频卡定标等方面有着显示的区别。然?而他们都信赖TMDS?,使这些差异在大多数情况下都能利用适配器来相互协调。目′前的征兆是平板显示行业广泛采用DVI作为数字接口。Dell公司推出了装配有DVI的平面监视器和系统,其集成的视频¢子系统有1DVI端口,尽管为安全起见子系统还保?留了RG?B三基色模㎝拟接口。而其中一个重要的转变是TI包含的数字可视接口?(DVI?)中有一系⊕?列的多个芯片∪。

  DV?I的另?一个?令人注目的进展是英特尔的高带宽数字内容保持(HDCP)方案。HDCP致力于解决影响任何视频源与显示器∵之间接口之间的问题,即未?保护的接口允许盗版者调走视频资源(例如从DVD∮中)﹥。为了保持DVI输出信息不被复制,HDCP提供了加密?∣和确认程序,以证实某显示器件可以≠?接收受保护的内容。该方案的设计保持﹤了图像的质量,并且其操作对用户是透明的。有了这种保持,就可考虑用DVI作电视机的机顶盒、数字卫星接收器、高清晰度电视(HDTV)以及P?C机的接口等。该接口最初能㎡有支持4.9Gbit/sec的视频资?源,远远超过了HDTV的要求,而H?DTV的要求,而DVI高达9.9Gbit/sec的双连接版本则提供了庞大的带宽净空间。

  5? 支∈持各种应用

  象大多数平板显示器制造商一样,笔者所在∽的NEC公司支持市场所选择的任何接口。NEC的特殊ml地位在于它是唯一同时生产模拟接口和数字接口LCD显示器的厂家。这就给我们提供了一个独特的视角,由此我们清楚地看到,不同的应用需要不同的接口。综上所述‰,NEC认为DVI是o解决许多应用的极好?方案,并将支持该方≧案。

  兼顾不?同的需求的一种方法是?让LCD中有?一个”自身”的LVDS接口来直接支持封闭环境中的应用。对于开放环境则需要一?个象D?VI这样的接口,而这只需要一?个低价位的标量接收/发送板就很容?易解决问题。

  无论对何种应用,数字接口/的前景都比较看好。这类接口有助于简化系统的设计,能充分利用AMLCD和其它高分辨平板器提供的高质量图像。


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作者: mgnqyz

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