HDMI / DVI视频接口

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Reference Design LogoDVI (数字视频接口)和HDMI (高清多媒体接口)已经成为了数字显示器件连接的主流标准,如PC显示器和HDTV。DVI仅传输未压缩的视频数据,而HDMI能通过单根电缆传输未压缩的数字视频和多通道音频。专为满足消费电子市场客户的特定需求而开发,HDMI还提供了其他增强功能,包括支持YCbCr彩色空间格式以及通过消费电子控制(CEC)协议提供通用远程控制功能。基于HDMI的显示器件可向后兼容基于DVI的PC,因而用户可以使用HDTV来显示PC的内容。

DVI是数字显示工作组 (DDWG)推出的视频接口标准,用以替代原来的模拟VGA连接器标准。DVI设计用于将未压缩的数字视频数据传输到显示器。本参考设计主要介绍DVI-D模式。DVI处理单链路带宽高达165MHz,并且支持UXGA和HDTV,60Hz的分辨率高达1600 x 1200。通过减少空白时间或使用双链路连接可实现更高的分辨率。

HDMI是业界支持的、所有数字音频/视频接口,用于通过单个连接器和单根电缆传输未压缩的数字视频和多通道音频,代替家庭娱乐中心背后的多种电缆。HDMI能传输8通道192KHz、24位未压缩的音频或任何形式的压缩音频格式,如杜比或DTS。HDMI拥有支持目前的高清视频格式的能力,如720p、1080i和1080p。因为HDMI与DVI信号电气兼容,不需要信号转换,也不会造成使用DVI到HDMI适配器而会引起的视频质量下降。

参考设计

演示示例中实现了两个独立的参考设计:

  1. 具有HDMI接口
  2. 具有DVI接口

两个参考设计都经LatticeECP3视频协议版和HDMI夹层卡验证。参考设计包括了HDMI发送机和接收机核,都与HDMI和DVI物理层协议兼容。您可以使用此设计针对您的特定应用,评估基于SERDES的HDMI/DVI物理层解决方案。

HDMI回环演示示例

在回环演示示例中,输入的HDMI信号分为视频和数据部分,并通过输出传回输入。此外,还可对数据和视频进行多种操作。

特性

  • 基于SERDES的DVI和HDMI接口支持数据速率高达1.65Gbps
  • 共享TMDS编码器和解码器,适用于DVI和HDMI数据
  • 支持任意HSYNC/VSYNC极性
  • PCS嵌入式字对齐和FPGA基于FIFO的通道对齐
  • 多通道对齐超过了DVI和HDMI规定的通道间偏差要求
  • 针对DVI的模拟扩展显示识别数据(EDID)支持

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框图

性能和尺寸

器件系列 经测试的器件* 模块名称 性能 设计尺寸 版本
ECP5™ 1 LFE5UM-85F-8mG756C hdmi_reciever 1026 LUTs >165 MHz 1.3
hdmi_transmitter 484 LUTs >165 MHz
LatticeECP3™ 2 LFE3-95EA-7FN1156C hdmi_reciever 1006 LUTs 164 MHz 1.3
hdmi_transmitter 433 LUTs >165 MHz

1. 使用LFE5UM-85F-8mG756C器件和Lattice Diamond 3.1设计软件测得的性能和资源使用数据。
2. 使用LFE3-95EA-7FN1156C器件和Lattice Diamond 3.1设计软件测得的性能和资源使用数据。

* 可能可以用其他器件工作。

注:以上所示的性能和设计规模仅是估计。实际结果可能取决于所选择的参数,时序约束和所用的器件。若要了解更详细的情况,请查阅设计文件。除非另有说明,所有的代码和设计工作都是在PC平台上完成的。

文档

快速参考
技术资源
标题 编号 版本 日期 格式 文件大小
LatticeECP3 Video Protocol Board - Revision C - User's Guide
EB52 01.3 10/4/2012 PDF 4.8 MB
HDMI/DVI Loopback Demo User's Guide
UG36 1.0 5/22/2013 PDF 2.2 MB
HDMI Mezzanine Card User's Guide
EB55 1.1 9/24/2012 PDF 1.9 MB
标题 编号 版本 日期 格式 文件大小
HDMI/DVI Video Interface Reference Design
FPGA-RD-02139 1.6 2/5/2021 PDF 1.5 MB
HDMI/DVI Video Interface Reference Design - Source Code
RD1097 1.5 4/1/2015 ZIP 6.8 MB
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