利用FPGA實現(xiàn)視頻顯示接口

　　7:1 LVDS應用：圖形多路開關

　　7:1 LVDS的一個示例是圖形控制多路復用器，或GMUX(圖3)，該器件被設計用于選擇使用筆記本電腦中兩個圖形控制器中的哪一個來驅動LCD屏幕。這些筆記本電腦有兩個7:1 LVDS視頻源，即CPU/芯片組中的集成圖形控制器(iGFX)和獨立顯卡控制器(dGFX)，可用來驅動一個LCD顯示屏。iGFX專為低功耗和較低要求的任務而優(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用而設計，如游戲或視頻編輯。

　　圖3：圖形多路復用控制器(GMUX)。

　　數(shù)字視頻接口(DVI)

　　數(shù)字視頻接口(DVI)標準由數(shù)字顯示工作組(DDWG)于1999年發(fā)布。DVI包含1個差分時鐘和3個差分源同步串行數(shù)據(jù)通道(圖4)。傳輸?shù)娘@示數(shù)據(jù)是未壓縮的數(shù)字數(shù)據(jù)。對于每一個時鐘周期，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48位色深)。

　　萊迪思實現(xiàn)了同時支持DVI TX和RX功能的參考設計。該設計利用了LatticeECP3或LatticeECP2M FPGA系列中的CML SERDES通道，來支持更高速率的DVI傳輸。這一設計利用了SERDES中內(nèi)置的PLL來恢復源同步數(shù)據(jù)。通過以這種方式實現(xiàn)DVI接口，可以在低成本FPGA中實現(xiàn)全速1.65Gbps速率。因為在ECP3或ECP2M FPGA中的PLL被設計用于支持各種頻率，萊迪思DVI參考設計可自動支持各種顯示分辨率。鑒于DVI參考設計將數(shù)據(jù)轉換為RGB，操作圖像將非常簡單。一旦轉換為RGB格式，就可以縮放和旋轉圖像，甚至可以疊加其他屏幕上的內(nèi)容到圖像上。