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DisplayPort（简称DP）是一个标准化的数字式视频接口标准，具有三大基本架构包含影音传输的主要通道（Main Link）、辅助通道（AUX）、与热插拔（HPD）。
Main Link：用来传输各种类型的视频数据和音频数据，Main Link由1~4对差分线构成，这些数据线是单向的，从source指向sink。Main Link具体需要几对数据线，取决于屏幕的分辨率和颜色位数。
AUX：是一条独立双向半双工的传输通道，它也是一对差分信号线。其数据传输速率1Mbps，用来传输配置参数与指令。具体来说它与EDID及DPCD存储器相连，并通过总线方式读写。
HPD：该项功能是可选的，实现中断以及链路故障通知。
DisplayPort1.4协议可以从以下地址下载https://download.csdn.net/download/cjie221/90649332。
1.结构框图
我们根据DP1.4协议的DPTX框图进行说明。在Main Link主通道中主要有视频数据包和第二数据包。视频数据包就是传图像数据，第二数据包用来传输音频数据和其他控制数据，这里我们只介绍视频数据包。另外DP视频流传输还分为Multi-Stream Transport（MST）多流传输模式和Single-Stream Transport（SST）单流传输模式。这两种模式数据格式差别很大。我们先从简单的开始，这里只介绍SST模式。
从以下DPTX框图中可以看出数据处理分成两个时钟域，一个是Stream CLK时钟域，一个是LS CLK时钟域。那么这里就涉及时钟域转换，一般用FIFO实现，并且还可以完成数据位宽的转换。Stream CLK时钟域是像素数据，数据位宽一般是24/30bit，LS CLK时钟域是字节数据，一般是8bit，但在FPGA中实现时，为了降低时钟频率，往往采用数据位宽16/32bit。
首先在Stream CLK时钟域一般完成视频数据接收，以及数据位宽转换，然后存入FIFO中。
其次在LS CLK时钟域分别对每个lane的数据进行封包，然后是SR Insertion模块。Encryption模块就是HDCP加密模块，加密模块是可选项。之后是Interlane Skew通道偏移模块，Scrambler扰码模块，还有8b/10b Encoder编码模块，最后是并串转换。
2.实现原理
2.1数据排序
根据DP协议主链路可支持1，2或4 lanes。无论视频流的颜色空间和像素位深度如何，依照下表进行像素数据的填充。
上面框图中的Bus Steering模块功能是就根据lane数对数据进行分配，可以在LS CLK时钟域实现，也可以在Stream CLK时钟域实现。
甚至输入视频源直接根据lane数就按照相应的像素模式输入，这样实现更简单。比如链路数为1 lane，视频输入数据为单像素模式，即每个像素时钟传输1个像素。链路数为2 lanes，视频输入数据为双像素模式，即每个像素时钟传输2个像素。链路数为4 lanes，视频输入数据为四像素模式，即每个像素时钟传输4个像素。这样就可以不使用Steering模块，每个像素直接送到各自的lane，存入相应的FIFO中。
2.2数据封包
根据DP1.4协议，封包的数据是以符号Symbol为单位，一个Symbol 8bit，可以分为数据符号和控制符号。以下控制符号用于组帧。每个控制符号都是一个特殊的K码。
BS: Blanking Start，视频消隐开始标志
BE: Blanking End，视频消隐结束标志，每行第一个有效视频前插入
FS: Fill Start，填充数据开始标志
FE: Fill End，填充数据结束标志
SS: Secondary-data Start，第二数据填充开始标志
SE: Secondary-data End，第二数据填充结束标志
SR: Scrambler Reset，SR symbol用来复位LFSR到初始值
BF: Blanking Fill，增强帧模式填充标志
在ANSI标准中8B/10B特殊K码与控制符号对应关系如下表。
在DP协议中，还有普通帧模式与增强帧模式区别，普通帧模式所有的控制符号都是1个K码，增强帧模式部分控制符号是4个K码的组合，具体控制符号差别如下表。
视频流数据封包格式如下图所示。每个lane都从BE（消隐结束）控制符号开始，紧接着是视频数据，然后是BS（消隐开始）控制符号，每个lane的BS后必须跟随VB-ID，Mvid7:0和Maud7:0。之后填充数据零。
无论lane数量是多少， VB-ID，Mvid7:0和Maud7:0 必须传输4次，如下图所示。
在BE控制符号和BS控制符号之间的视频数据采用一种叫Transfer Unit传输单元的方式传输。每lane的Transfer Unit的大小必须介于32~64个符号。
因为数据打包速率(packed data rates)必须小于等于链路符号速率(link symbols rates)。当打包数据率低于链路符号率时，链路层必须执行符号填充（Symbols stuffing）。也就是说在TU中除了数据，还需要符号填充。
符号填充由stuffing frame symbols和dummy data symbols组成。 Stuffing frame symbols 由FS符号和FE符号构成，位于每个TU (Transfer Unit)之内，dummy data symbols在扰码之前必须是0x00，插在FS和FE之间，如下图所示。
注意，每行视频数据最后一个TU不填充FS和FE，必须全部是视频数据。
还有DP传输的数据中必须包含视频流的属性信息，叫做主视频流属性数据Main Stream Attribute(MSA)在主视频流的垂直消隐期间每帧发送一次。属性数据包括以下：
（1） 用于视频流时钟恢复的M和N值(24bits each)
（2） 水平总点数和垂直总行数(16bits each)
（3） 水平有效开始点数和垂直有效开始行数(16bits each)
（4） 水平和垂直同步信号极性和宽度(1 bit for polarity and 15 bits for width)
（5） 水平有效点数和垂直有效行数(16bits each)
（6） 杂项0(MISC0, 8bits)
（7） 杂项1(MISC1, 8bits)
通过每lane发送2个连续的SS符号开始，之后就是主流属性数据，最后用SE结束。如下图所示。第二数据包也是用SS符号开始，SE结束，只是区别开始时只用1个SS符号。
根据以上规则，对1lane，2lane，4lane分别处理，在LS CLK时钟域根据视频输入每行的等效长度进行计数，然后分别插入控制符号，以及视频数据，从而完成数据封包。SR符号的插入也可以在封包时完成。
2.3通道间偏移
相邻lane必须插入2个链路时钟LS Clk歪斜，目的是提高链路对外部噪声的抗干扰能力，如下图所示。
2.4扰码
为了减少EMI，在8B/10B编码之前，需进行扰码。16-bit LFSR的多项式为 G(X) = X16 + X5 + X4 + X3 + 1 。数据的每个字节都使用LFSR的最高有效 8 位以相反的位顺序进行加扰/解扰。
SR符号或SR BF BF SR符号序列被用于复位LFSR至初始值FFFFh（或在eDP标准下初始值为FFFEh）。
3.实现框架
根据上述的分析，我们可以将DPTX对应到如下的框架。首先根据lane数，将输入视频数据按对应的像素模式输入，最多是四像素模式。之后是pixel to symbol模块，将像素位宽转成符号位宽。然后存入FIFO。LS CLK时钟域用32bit目的是为了降低处理时钟频率。之后是封包模块，最复杂的操作就在此模块，按行等效长度进行计数，在不同的计数位置，插入控制符号，或者从FIFO中读取视频数据插入。通道间偏移相对简单，寄存器打拍移位就可实现。扰码模块参考DP协议附录，按并行模式实现即可。
因为大多数SERDES IP都集成了8b/10b编解码，所以可以不用单独开发8b/10b编码模块，直接利用SERDES IP就可以实现。至于SERDES IP为什么用135MHz做参考时钟，因为DP的常见速率1.62Gbps/lane(RBR)，2.7Gbps/lane(HBR)，5.4Gbps/lane(HBR2)，8.1Gbps/lane(HBR3)与135MHz都有倍数关系，PLL比较容易产生相应时钟频率。当然如果非要用其他如100MHz时钟做参考时钟，也是可以的，只是有可能PLL输出时钟精度不准，有可能会影响到sink端数据解串。
