基于eDP传输方式的研究

1、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,背景： 随着显示屏分辨率的越来越高，传统的VGA，DVI等接口逐渐不能满足人们的视觉需求。 产生了以HDMI、DisplayPort为代表的新型数字接口。 外部接口方面HDMI占据了较大的市场优势，但是DisplayPort凭借自身的结构优势正在缩小差距。 内部接口方面，传统的LVDS在面对这些高分辨率的显示屏时越来越吃力，DisplayPort的内部接口eDP会在将来逐渐取代LVDS。,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

2、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,现在以一款LG显示器LM240WU6为例来体现eDP在传输上的优势： LM240WU6：WUXGA级别分辨率19201200，24-bit color depth，16,777,216色 用传统的LVDS驱动的话需要20lanes 用eDP只需要4Lanes用来就足够。,eDP优点：

3、 微封包结构，能够实现多数据的同时传输 较大的传输速率，4lanes高达21.6Gbps 较小的尺寸，宽26.3mm，高1.1mm，利于产品的轻薄化 无需LVDS转换电路，简化设计 较小的EMI（电磁干扰） 强大的版权保护功能,eDP架构 source device sink device,驱动板 Power,eDP TCON,eDP TX,eDP RX,Main link,EDID&DPCD EPROM,HPD,Power,AUX CH,主要有三个组成部分：Main Link ,AUX CH,HPD Main Link: 由1-4对lanes组成，每条lane都是一对差分线； 采用交流耦合技

4、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； 每条线路现在的传输速率为：1.62/2.7/5.4Gbps； 每条数据都是数据线，没有时钟线，减小了EMI； 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 需要几条Lane是根据屏幕分辨率和color depth来定的。 Bit rate requirement=pixel of clock rate*bpp 在eDP中Pixel of clock rate 是固定的，可以通过查表得到。,AUX CH：辅助通道 采用交流

5、耦合差分传输方式，是一条双向半双工传输通道 采用ManchesterII编码 提供1Mbps的传输速率和15m的传输距离 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： Video pixel data Video timing information Video format information

6、 Bits-per-pixel, color space Video data error correction,Main link上的stream封包： Lane,Video data,Link symbol,Dummy symbols,数据属性,Video data,Video data packing,下面是一个1366768，30bpp RGB视频数据packing ,Link symbol Link symbol：包括BS、VB-ID、Mvid、Maud四个信号 BS是加入在有效视频数据之后 VB-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

7、是否交错的 无视频数据传输BS是否插入进去 Mvid7：0：8bits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 Maud7：0：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（16by

8、tes）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packing,数据传输前的动作,Hot Plug,source,sink,Read DPCD接收器性能,DPCD接收器性能,Read EDID,Start Link Training,Write DPCD link configuration,EDID,Read DPCD Link Status,Send MSA,Se

9、nd Viedo Data,Determin viedo mode,Set 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 training,Stream recovery,传输逻辑图 SOURCE端：,Main stream,Input capture,Scheduler,MUX,BS/BE SS/SE,MUX,0 x00,FS/FE,MSA,VBID,SR insertion,加 密,Packing,P H Y Logic,DE,HS/VS,DATA,PIXCLK,扰 频器,传输逻辑图

10、Sink端：,P H Y Logic,解扰,解密,DEMUX,数据 恢复,Unpacking,MSA,VBID,数据时钟恢复,DEMUX,DATA,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1366768，30bpp 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 M

11、symbols / 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 packed data rate/link：数据封包速率 Link 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： 背光开关和调节 FRC：帧速调节改