主板硬件研发基础--DP/DP++
现在的主板大多数使用的是比DP功能更加强大的DP++。
DisplayPort++(DP++)是 DisplayPort 技术的增强版,旨在提升与多种视频接口的兼容性和连接性能。以下是关于它的详细介绍:
功能特性
多协议兼容:DP++ 接口不仅支持 DisplayPort 标准的信号传输,还可以通过内部的转换电路或配合相应的适配器,将 DisplayPort 信号转换为 DVI 或 HDMI 信号,使得用户在选择显示设备时不再受限于接口类型的限制。
无需主动适配器:标准 DisplayPort(DP)若要转换为 HDMI 或 DVI 信号,需要使用主动适配器,成本和复杂度较高。而 DP++ 通过特定设计,使用被动电缆即可实现信号转换,降低了成本和复杂度。
关键技术
CAD 引脚检测:DP++ 实现双模式运行的关键在于源极上的 AUX/DDC 总线连接和 DP 信号的主链路连接。AUX 和 DDC 分别是 DisplayPort 和 HDMI 的视频状态和控制总线,两者协议不兼容。DP++ 通过电缆适配器检测(CAD)引脚来确定 DP 还是 HDMI 接收端连接到双模发送端,从而选通相应的总线,确保一次只有一个总线处于活动状态。
信号转换机制:当 CAD 引脚检测到 HDMI 接收端连接时(CAD=1),DP++ 会绕过电容器,允许直流耦合 I2C 信号通过,此时 I2C 通信所需的 3.3V 上拉电阻放置在 HDMI 接收器 DDC 线路上;当检测到 DP 接收端连接时(CAD=0),则允许交流耦合 AUX 信号通过。
应用场景
连接旧设备:DP++ 技术为旧设备的升级提供了可能,例如用户可以将支持 DP++ 的电脑与旧的 HDMI 或 DVI 接口显示器连接,无需更换显示器即可实现设备的正常使用。
多设备连接:在需要连接多种不同接口显示设备的场景中,如会议室、多媒体教室等,DP++ 接口的设备可以方便地与各种显示器、投影仪等进行连接,提升了设备连接的灵活性和便捷性。
DP++ 和 DP 的区别主要体现在信号兼容性、适配器使用、应用场景等方面,具体如下:
信号兼容性:DP 仅支持 DP 信号,而 DP++ 不仅支持 DP 信号,还能通过内部转换电路或配合相应适配器,将 DisplayPort 信号转换为 DVI 或 HDMI 信号。
适配器使用:当连接不同接口的显示器时,DP 若要转换为 HDMI 或 DVI 信号,需要使用有源适配器,成本和复杂度较高。DP++ 则只需使用被动电缆即可实现信号转换,降低了成本和复杂度。
接口灵活性:DP++ 端口比 DP 端口更灵活,因为 DP++ 可以使用无源线缆传输 DVI、HDMI 和 DP 信号,在同时连接新旧显示器时更具优势,而 DP 在连接非 DP 接口显示器时需要额外的有源适配器,灵活性较差。
应用场景:在工业环境中,DP 通常更受青睐,因为它发送的是纯 DisplayPort 信号,没有额外的 HDMI 或 DVI 层,有助于减少干扰问题,且工业显示器通常针对原生 DP 信号设计,能提供更好的性能和更长的电缆传输距离。DP++ 则更适用于需要频繁连接不同类型接口显示设备的普通用户场景,如家庭、办公室等,方便用户在不同设备间切换连接。
DP介绍
目前市场接口的性能排名是:DP > HDMI > DVI > VGA,其中最好的显示接口是DP。VGA是模拟信号,VGA和DVI只支持视频传输,不支持音频传输,而HDMI和DP一根线可以同时传输视频和音频。
而从发展路径上讲,HDMI的数字信号标准是继承DVI,DVI接口的模拟部分优势继承VGA。而DP的数字信号标准是完全创新的。
DP接口的引脚定义
以下是对标准 DP 接口各引脚信号的详细介绍:
数据传输通道信号
·ML_Lane 0 (p)(引脚 1)和 ML_Lane 0 (n)(引脚 3):
·功能:构成通道 0 的差分信号线,用于传输视频和音频数据。DisplayPort 采用多通道差分信号传输方式,通道 0 是其中之一,负责传输一部分数据。
·原理:差分信号传输利用两根线传输幅度相等、相位相反的信号,接收端通过检测两根线的电压差来还原数据,能有效抵抗电磁干扰,确保高速数据传输的稳定性和准确性。
·ML_Lane 1 (p)(引脚 4)和 ML_Lane 1 (n)(引脚 6):
·功能:组成通道 1 的差分信号线,传输另一部分视频和音频数据,与其他数据通道协同工作,完整传输一帧图像以及对应的音频信息。
·原理:基于差分信号传输原理,在高速数据传输过程中减少信号衰减和失真,保证数据准确无误地从发送端(如电脑显卡)传输到接收端(如显示器)。
·ML_Lane 2 (p)(引脚 7)和 ML_Lane 2 (n)(引脚 9):
·功能:构成通道 2 的差分信号线,负责传输一部分视频或音频数据,多个数据通道共同协作,实现高清视频和多声道音频的高质量传输。
·原理:采用差分信号传输方式,提高信号的抗干扰能力,保证在复杂电磁环境下数据传输的可靠性。
·ML_Lane 3 (p)(引脚 10)和 ML_Lane 3 (n)(引脚 12):
·功能:组成通道 3 的差分信号线,用于传输数据,这四个数据通道一起大幅提升了 DP 接口的数据传输带宽,使其能够支持高分辨率(如 4K、8K )、高刷新率(如 120Hz、144Hz )的显示输出。
·原理:同样利用差分信号传输的优势,保障数据高速、稳定地传输。
附属通道信号