利用FPGA實(shí)現(xiàn)視頻顯示接口

　　7:1 LVDS應(yīng)用：圖形多路開(kāi)關(guān)

　　7:1 LVDS的一個(gè)示例是圖形控制多路復(fù)用器，或GMUX(圖3)，該器件被設(shè)計(jì)用于選擇使用筆記本電腦中兩個(gè)圖形控制器中的哪一個(gè)來(lái)驅(qū)動(dòng)LCD屏幕。這些筆記本電腦有兩個(gè)7:1 LVDS視頻源，即CPU/芯片組中的集成圖形控制器(iGFX)和獨(dú)立顯卡控制器(dGFX)，可用來(lái)驅(qū)動(dòng)一個(gè)LCD顯示屏。iGFX專為低功耗和較低要求的任務(wù)而優(yōu)化，例如文字處理或者使用電池供電的視頻回放;而dGFX專為更高性能和更密集型顯示應(yīng)用而設(shè)計(jì)，如游戲或視頻編輯。

　　圖3：圖形多路復(fù)用控制器(GMUX)。

　　數(shù)字視頻接口(DVI)

　　數(shù)字視頻接口(DVI)標(biāo)準(zhǔn)由數(shù)字顯示工作組(DDWG)于1999年發(fā)布。DVI包含1個(gè)差分時(shí)鐘和3個(gè)差分源同步串行數(shù)據(jù)通道(圖4)。傳輸?shù)娘@示數(shù)據(jù)是未壓縮的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。對(duì)于每一個(gè)時(shí)鐘周期，將傳輸10位數(shù)據(jù)。正在傳輸?shù)臄?shù)據(jù)是視頻數(shù)據(jù)或是控制信息，但不包含音頻信息。DVI線纜常被用于連接到外部LCD顯示器。DVI數(shù)據(jù)速率范圍為250Mbps到2.25Gbps。

　　圖4：DVI模塊示意圖。

　　DVI規(guī)范還支持雙DVI，通過(guò)將數(shù)據(jù)通道由3通道變?yōu)?通道，基本上可以使傳輸或接收的數(shù)據(jù)量增加一倍。其主要目的是連接至大顯示器(30英寸及以上)，這類顯示器也可能有更高的色彩要求(高達(dá)48位色深)。

　　萊迪思實(shí)現(xiàn)了同時(shí)支持DVI TX和RX功能的參考設(shè)計(jì)。該設(shè)計(jì)利用了LatticeECP3或LatticeECP2M FPGA系列中的CML SERDES通道，來(lái)支持更高速率的DVI傳輸。這一設(shè)計(jì)利用了SERDES中內(nèi)置的PLL來(lái)恢復(fù)源同步數(shù)據(jù)。通過(guò)以這種方式實(shí)現(xiàn)DVI接口，可以在低成本FPGA中實(shí)現(xiàn)全速1.65Gbps速率。因?yàn)樵贓CP3或ECP2M FPGA中的PLL被設(shè)計(jì)用于支持各種頻率，萊迪思DVI參考設(shè)計(jì)可自動(dòng)支持各種顯示分辨率。鑒于DVI參考設(shè)計(jì)將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為RGB，操作圖像將非常簡(jiǎn)單。一旦轉(zhuǎn)換為RGB格式，就可以縮放和旋轉(zhuǎn)圖像，甚至可以疊加其他屏幕上的內(nèi)容到圖像上。