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。隨著越來越多的計(jì)算機(jī)開始支持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DisplayPort接口的需求也在增長。

大多數(shù)現(xiàn)有的DVI和HDMI接口都是專門設(shè)計(jì)用于雙模式DisplayPort源的電平轉(zhuǎn)換電路。不過，雙通道DVI、LVDS和VGA接口均需要協(xié)議轉(zhuǎn)換。例如，對于VGA接口，視頻信號必須從高速數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為低速模擬信號，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源時，只有經(jīng)過幾個重要的步驟之后，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：

● 通過一種叫做HPD（熱插拔檢測）的信號和一種叫做AUX CH（備用信道）的邊帶信道，建立起與信號源的通信；

● 完成鏈路訓(xùn)練；

● 在實(shí)際傳輸中，監(jiān)測主鏈路中的錯誤；

● 從接收端讀取EDID信息，并傳遞給信號源；

● 轉(zhuǎn)換HPD信息，并將其返回信號源；

DisplayPort信號源內(nèi)部有自己的狀態(tài)機(jī)，用于和接收端對話。電纜接口的固件必須正確地與信號源交互，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)商會以自己的方式來實(shí)現(xiàn)這些細(xì)節(jié)，這就會造成互操作性問題。

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，可能一切正常，但是它或許會因?yàn)镚PU2的DisplayPort實(shí)現(xiàn)而無法用于GPU2。例如：GPU2訪問接口的內(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。這種問題會逐漸減少，因?yàn)樵诨ゲ僮餍詼y試中所積累的知識會幫助標(biāo)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)引入新的符合性測試。

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法用于另一種顯示器，即使是相同的計(jì)算機(jī)在通過DisplayPort來傳輸數(shù)據(jù)。到目前為止，沒有任何當(dāng)前已生效的確定性測試或設(shè)計(jì)要求能確保接口的互操作性達(dá)到100%。