是时候重新考虑DisplayPort了吗

2009年05月10日 22:05    李宽
关键词: DisplayPort
高清多媒体接口(HDMI)和DisplayPort之争很快就偃旗息鼓了,HDMI迅速且无可争议地变成下一代音频/视频连接接口的首选协议,成为现代电视、媒体播放器、游戏控制台和摄像机的标配功能。

HDMI可以在一条电缆上支持多频道数字音频以及任何电视或个人电脑(PC)的视频格式,包括标准格式、增强格式和高清格式。这种灵活性令其在全球范围内被迅速采用,并可望在未来几年内成为高效、普遍的连接接口。

面对这种发展势头,为什么仍有180多家计算机和消费电子公司积极支持另一种音频/视频接口标准DisplayPort呢?这些公司中不乏那些行业巨头,如惠普、戴尔、英特尔和AMD,并且在过去的4年中,这一数字正以每年20%以上的速度增长;面对HDMI主流之势,对DisplayPort的支持和开发DisplayPort却继续蓬勃发展。

对此有三种可能性:“战争”还没有结束;在此之前根本不存在所谓的竞争;或者,任何一种标准只需要找到各自的用武之地。
不同的模式,不同的应用

许多人现在认识到,DisplayPort和HDMI都提供了先进的音频/视频接口,同时它们之间的主要差异,促使它们走向不同的方向。

由于能够支持多种视频和音频格式,HDMI已在高清电视(HDTV)应用中被广泛使用,进而连接HDTV的无数种设备也都支持HDMI。然而,HDMI并不是适用于所有音频/视频连接的万能药。工程师们正审慎地考察其在PC技术中的使用,特别是在高性能PC显示器中,主要基于三个明显因素:成本、带宽和内部连接。
与HDMI有关的授权费和版税,令许多低成本大批量技术,如PC显示器望而却步。HDMI的外部时钟限制了它的带宽和性能扩充能力。其重点是消费电子设备之间的连接,缺少能够降低设计复杂性和成本的内部芯片间连接。
随着显示器日益转向性能更高的平板和微电子技术,工程师们需要一种经济、可扩展、开放的行业标准数字接口,同时要求其性能可扩充。
了解DisplayPort

DisplayPort规范规定了一个可扩充的数字显示接口,并选配音频保护和内容保护功能,可以广泛用于商业、企业和消费者应用中。这一接口设计支持内部芯片间连接和外部设备间数字显示连接。

如图1所示,DisplayPort接口由一条传送高带宽数据的主链路、链路和设备管理使用的一条辅助信道,以及一条用于接收设备发起的中断请求的热插拔检测线组成。如需进一步了解DisplayPort接口,请参阅www.vesa.org/www.displayport.org/




图1 DisplayPort链路概况


DisplayPort验证和一致性测试


DisplayPort在提供性能、成本和设计优势的同时,也带来了许多设备规范一致性要求,包括明确的、多方面的发射机(源端)、接收机(接收器)和电缆测试。

幸运的是,DisplayPort与既定的串行数据技术如PCI-Express、串行 ATA等有许多相似之处。因此,计算机电子行业中处理通用串行数据标准的工程师将不会对DisplayPort测试和一致性测试流程感到陌生。

然而,DisplayPort接口内部每个小段都有自己独特的测试挑战。由于DisplayPort采用动态工作模型,因此必须考察几百种测试条件。与其他许多标准一样,DisplayPort也出版了自己的一致性测试标准(CTS)的要求。

领先的测试和测量提供商已经为DisplayPort开发出了相应的工具和方法,其中就包括了详细的一致性测试步骤(MOI),它能在各种不同测试条件下使用特定测试设备为DisplayPort源端、电缆和接收器提供验证。

DisplayPort有17项源端测试,其中12项要求通过一致性测试,包括幅度、数据传输速率、偏移、扩频时钟、眼图测试等。开发人员面临的挑战是必须在DisplayPort源端测试中考察大量独特的工作条件,共有28种。

DisplayPort有7项电缆测试,其中5项要求进行一致性测试,包括偏移、噪声、阻抗、插入损耗和回波损耗及其他测量。开发人员必须勤奋工作,保证测量精度,特别是在采用反嵌技术时。此外,根据使用测试设备的不同,他们还必须确定仪器是否影响测量结果。

DisplayPort只有一项接收器测试,重点在抖动容限,但这项测试特别棘手。针对“最坏”的、但仍然符合标准的信号,开发人员必须确认接收机是否仍能以可以接受的误码率(BER)恢复数据。

他们必须建立七种抖动曲线—包括随机抖动、正弦曲线抖动和码间干扰(ISI)码型,才能检定抖动,测试被测设备(DUT)的容限,如表1所示。2MHz抖动曲线校准的抖动码型实例如图2所示。




图2 2MHz抖动曲线校准的抖动码型实例



其他高性能显示标准一般会像DisplayPort一样,使用有抖动的码型执行接收器测试,但要求用户目视检查是否显示像素错误。而DisplayPort则使用内置误码检测器,便于实现更为自动化的测试过程。

众所周知,DisplayPort测试本身并不困难复杂。但由于耗时长,从而成本很高。在多条数据通路中手动测试多种测试状态非常烦琐。这样导致了测试的不可重复,经常发生人为错误,开发成本会迅速上升。

通过与部分测试测量厂商合作,开发人员可以明显提高工作效率,缩短和降低DisplayPort一致性测试的时间和成本。这些厂商可以提供详细的分步MOI和DisplayPort特定测试软件,消除手动测量,自动分析DisplayPort测试数据。一旦DUT设置完毕,这些软件工具可以自动执行所有DisplayPort测试程序,包括数据处理、测量和分析。


此外,在使用这些软件工具时,将自动保存和存档所有测试数据。这意味着即使没有DUT,仍可以简便地重新运行测试,从而改善调试、故障排查和一致性测试程序的可重复能力。常用的详细测试报告包括图形、屏幕图和测试通过/失败结果,改善报告编制功能。
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