DVI arayüzü, DVI konnektörleri ve DVI kablo türleri hakkında
DVI (Dijital Görsel Arayüz) dijital bir video arayüzüdür. Eylül 1998'de Intel Geliştirici Forumunda kuruldu ve Silicon Image, Intel, Compaq, IBM, HP, NEC, Fujitsu ve diğer şirketlerden oluşan DDWG (Dijital Ekran Çalışma Grubu) tarafından başlatıldı.
DVI, dijital sinyalleri iletmek için TMDS (Geçiş Minimize Edilmiş Diferansiyel Sinyal) teknolojisine dayanmaktadır. TMDS, 8-bit verilerini (R, G, B'deki her bir birincil renk sinyali) 10-bit verilerine (satır alanı senkronizasyon bilgileri, saat bilgileri, DE verileri, hata düzeltme dahil) dönüştürmek için gelişmiş kodlama algoritmaları kullanır. vb.) minimum dönüşüm yoluyla. DC dengelemeden sonra verileri iletmek için diferansiyel sinyalleri kullanır. LVDS ve TTL ile karşılaştırıldığında daha iyi elektromanyetik uyumluluk performansına sahiptir ve uzun mesafeli, yüksek kaliteli dijital sinyal iletimi elde etmek için düşük maliyetli özel kablolar kullanabilir. Dijital Video Arayüzü (DVI), PC'lerde, DVD'lerde, yüksek çözünürlüklü televizyonlarda (HDTV'lerde), yüksek çözünürlüklü projektörlerde ve diğer cihazlarda yaygın olarak kullanılan uluslararası bir açık arayüz standardıdır.
DVI Arayüzü Boyutu
DVI arayüzünün 3 tipi ve 5 özelliği vardır ve DVI konnektör boyutu 39,5 mm × 15,13 mm'dir.
3 ana DVI konektörü türü şunlardır: DVI-Analog (DVI-A) arayüzü, DVI-Dijital (DVI-D) arayüzü ve DVI-Entegre (DVI-I) arayüzü.
5 teknik özellik arasında DVI-A (12+5), tek bağlantılı DVI-D (18+1), çift bağlantılı DVI-D (24+1), tek bağlantılı DVI-I ({{8) bulunur }}) ve çift bağlantılı DVI-I (24+5).
DVI-Analog (DVI-A) arayüzü (12+5) yalnızca analog sinyalleri iletir; bu, esasen VGA analog iletim arayüzü spesifikasyonudur. Analog sinyal D-Sub konnektörü grafik kartının DVI-I soketine bağlandığında bir dönüşüm konnektörü kullanılmalıdır. Dönüştürme konnektörü grafik kartının DVI-A arayüzü olan fişine bağlanır. Bu fiş aynı zamanda ilk büyük ekranlı profesyonel CRT'lerde de görülebilir.
DVI-Dijital (DVI-D) arayüzü (18+1 ve 24+1), yalnızca dijital sinyalleri iletebilen ve analog sinyallerle uyumlu olmayan saf bir dijital arayüzdür. Bu nedenle DVI-D soketinde 18 veya 24 dijital pinli + 1 düz jak bulunur.
DVI-Entegre (DVI-I) arayüzü (18+5 ve 24+5) dijital sinyal ve analog sinyal arayüzleriyle uyumludur, dolayısıyla DVI-I soketinde 18 veya 24 dijital pin + 5 bulunur Analog pinler. DVI-D'ye kıyasla 4 ekstra kablo, geleneksel VGA analog sinyalleriyle uyumlu olması için kullanılır. Bu yapıya göre DVI-I soketi DVI-I ve DVI-D fişleri ile takılabilirken, DVI-D soketi ise sadece DVI-D fişi ile takılabilmektedir. DVI-I'in analog arayüzlerle uyumluluğu, analog sinyal arayüzü D-Sub fişinin doğrudan DVI-I soketine bağlanabileceği anlamına gelmez. Bir dönüşüm konektörü aracılığıyla bağlanmalıdır. Genellikle bu arayüzü kullanan grafik kartları ilgili dönüştürme konnektörleriyle birlikte gelir. Uyumluluk sorunları göz önüne alındığında, mevcut grafik kartları genellikle dönüştürme konektörleri aracılığıyla sıradan VGA arayüzlerine bağlanabilen DVI-I arayüzlerini kullanır. İki DVI arabirimine sahip monitörler genellikle DVI-D arabirimini kullanır. Bir DVI arabirimi ve bir VGA arabirimi olan monitörler için, DVI arabirimi genellikle analog sinyallere sahip bir DVI-I arabirimi kullanır.
DVI arayüzü, dijital sinyalleri iletirken iki moda ayrılır: tek bağlantı ve çift bağlantı. Tek bağlantılı DVI arayüzünün iletim hızı, 165MHz/s olan ikili bağlantının yalnızca yarısıdır. Maksimum çözünürlük ve yenileme hızı yalnızca 1920x1200, 60hz'yi destekleyebilir. Çift bağlantılı DVI arayüzü ise 2560x1600, 60Hz modunu ve 1920x1080, 120Hz modunu destekler. 3D efektleri elde etmek için LCD monitörlerin yenileme hızının 120 Hz olması gerekir; dolayısıyla 3D çözümde DVI arayüzü kullanılıyorsa, çift bağlantılı DVI konnektörüne sahip bir DVI kablosu kullanılmalıdır. Genel olarak çözünürlük 1920x1200 dahilindeyse tek ve çift bağlantılı DVI arayüzünün çıktı kalitesi aynıdır.
DVI-I arayüzü, dijital/analog dönüşümü destekleyen bir arayüz türüdür. Monitörde yalnızca bir DVI arabirimi varsa, her iki dijital/analog modu destekleyen DVI-I arabirimiyle donatılacaktır. Monitörde hem DVI hem de VGA arabirimleri varsa, DVI-D arabirimiyle donatılacaktır.
DVI kablolarının sınıflandırılması
DVI-A (12+5) Kablo
12+5 pinli DVI-A kablosu, piyasadaki en yaygın DVI kablosudur. DVI-A - DVI-A Analog/Analog kablo, çözünürlüğü 1920x1200 veya daha düşük olan monitörlerde kullanılır. Bu çözünürlükte DVI tek kanallı ve çift kanallı çıkışın görüntü kalitesi aynı olduğundan, üreticilerin çift kanallı kablolar sağlamak için daha fazla para harcamasına gerek yoktur.
Tek bağlantılı DVI-D(24+1/18+1) Kablo
DVI-D arayüzü yalnızca dijital sinyalleri iletebilen ve analog sinyallerle uyumlu olmayan saf bir dijital arayüzdür. Analog sinyal iletmediği için DVI arayüzünü VGA arayüzüne dönüştüremez.
Yukarı Açılı DVI-D 18+1 Tek Bağlantılı Dijital Video Kablosu
144HZ DVI-D 24+1 Çift Bağlantılı Monitör Kablosu
Çift Bağlantılı DVI-I(24+5/18+5) Kablo
DVI-I arayüzü dijital ve analog arayüzlerle uyumludur. Geleneksel VGA analog sinyalleriyle uyumlu olması amacıyla, analog sinyallerin iletilmesi için DVI-D'den 4 sinyal pini daha vardır.
Çift bağlantılı DVI-D 245 erkek - dişi uzatma Kablosu
DVI arayüzünün uygulanması
Yüksek çözünürlüklü ekran gereksinimlerini karşılamak için, tarama genellikle 1080i@60Hz formatını benimser (yani geçmeli tarama, hat frekansı 33,75kHz, alan frekansı 60Hz, piksel frekansı 74,25MHz). Gerçek uygulamalarda, hat frekansı dönüşümünü azaltmak için, tüm video giriş formatları (480P, 576P, 720P vb.), format dönüştürme (Ölçekleme ve Taramasızlaştırma, vb.) yoluyla 1080i@60Hz format çıkışına eşit şekilde dönüştürülür. yani çoklu frekans normalizasyonu. Bu makalede ele alınan DVI arayüzü, yukarıdaki dijital TV standartlarına göre değerlendirilmektedir.
Dijital TV'ye DVI arayüzü eklemek nispeten basittir. Donanım devresi açısından bakıldığında, biri arayüze bir DVI kod çözme parçası eklemek, diğeri ise arka uçta bir veri kanalı sağlamaktır. Orijinal TV çözümü A/D dönüşümüne ve karşılık gelen aşama sonrası veri işleme kanallarına sahipse, DVI arayüzü kod çözme yoluyla veri çıkışı onunla paylaşılabilir, çünkü dijital sinyal formatı belirli olduğunda bit hızı, hat frekansı, alan frekansı ve saat tutarlıdır.
Gerçek araştırma ve geliştirmede, DVI kod çözme çıkış veri sinyallerinin ve A/D dönüştürme çıkış veri sinyallerinin izolasyonuna ve ön uç kanallar arasında karşılıklı etkileşimin önlenmesine özel dikkat gösterilmelidir. İki grup kanalın paylaşılması, dijital çıkış pininin sinyal hattının uzunluğunun uzatılmasına eşdeğer olduğundan, aşırı atış, yetersiz atış ve çınlamayı önlemek için uzun mesafeli dijital sinyal baskılı hattını karakteristik empedansında kesmek gerekir. dijital sinyal. Genellikle veri hattına onlarca ohm'luk bir direnç seri olarak bağlanır. Aynı zamanda çıkış sürücüsü için dijital çıkış pininin kapasitif yükünün en aza indirilmesi gerekir, ancak sinyal kablolama aşamasında kapasitif yük doğru bir şekilde hesaplanamaz. Sistem hata ayıklamasını kolaylaştırmak için veri sinyal hattını, hat alanı senkronizasyon sinyal hattını ve saat sinyal hattını toprağa paralel olarak bağlamanın dikkate alınması gerekir. Kapasitans değeri genellikle PCB malzemesine ve sinyal uzunluğuna bağlı olarak onlarca pF'dir. Bu sayede kanal yük dengesi, verinin yükselen kenarı, düşen kenarı ve fazının tutarlılığı sağlanabilir ve dijital gürültü girişimi ve titreşimi azaltılabilir.
Dijital bir TV'nin DVI arayüzünün performansını test ederken, bit hata oranı endeksinin 10-9 değerine ulaşması gerekir, yani her 1 milyar bit için bir bit hatasına izin verilir. Bu nedenle performans testi sırasında belirli bir test süresinin garanti edilmesi gerekir. Örneğin VGA@60Hz, 25MHz saat frekansı için test süresi 40 saniyeden büyük olmalıdır. 1080i@60Hz, 74,25MHz piksel frekansı için test süresi 14 saniyeden büyük olmalıdır. Aynı zamanda arayüz performansı, görüntünün 1 dakikadan daha uzun süre subjektif olarak gözlemlenmesiyle değerlendirilebilir ve belirgin bir piksel gürültüsü yoktur.
DVI arayüzünde bir +5V voltajı bulunmaktadır ve bu voltajdan çalışırken takılabilir algılama (HPD) voltajının elde edilmesi gerekmektedir. HPD etkin seviyesi 2,4V'tan büyük olmalıdır, dolayısıyla alıcı cihazın HPD serisi direnci genellikle 10kΩ'dan az olmalıdır. Alıcı cihaz aynı zamanda bu voltajı sistem güç kaynağı uygulamasında da kullanabilir, ancak HPD seviyesi gereksinimini sağlamak için yük akımı 50mA'den büyük, tercihen 10mA'dan az olmamalıdır. Arayüzün normal başlatılmasını sağlamak için, EDID bellek güç kaynağı da tercihen iletim ucunun +5V'si tarafından üretilir.
Donanım devre tasarımının fizibilitesini sağlamak için yazılım desteği de gereklidir. Optimize edilmiş yazılım akışı, DVI arayüz sisteminin normal çalışmasını sağlamanın anahtarıdır.
Dijital TV ve düz panel TV'de DVI arayüzünün uygulama araştırması için anahtar, EDID (Genişletilmiş Ekran Tanımlama VERİLERİ) programlama ve HDCP (Yüksek Bant Genişlikli Dijital İçerik Koruması) işlevidir. Bunların hepsi dijital TV için yeni uygulamalardır. Ancak dijital TV'de EDID ve HDCP uygulandıktan sonra DVI arayüzü gerçek bir dijital TV arayüzü haline gelir. Sinyalin yayını ile sinyal arasında hala bir fark var. Doğru yayın seviyesi göstergeleri için DVI arayüzü tarafından video sinyali çıkışını test etmek için doğru yöntemin nasıl kullanılacağı şu anda mükemmel bir yöntem değildir.
DVI arayüzü nasıl seçilir ve DVI arayüzünün avantajları nelerdir?
DVI arayüzünün avantajları temel olarak aşağıdaki iki hususta yansıtılmaktadır:
1. Yüksek hız: DVI dijital sinyalleri iletir. Dijital görüntü bilgilerinin dönüştürülmesine gerek yoktur ve doğrudan görüntüleme cihazına iletilecektir. Bu nedenle, dijitalden analoga ve dijitale sıkıcı dönüşüm süreci azalır ve bu da büyük ölçüde zaman tasarrufu sağlar. Bu nedenle gölgelenme olgusunu daha hızlı ve etkili bir şekilde ortadan kaldırır. Üstelik veri aktarımı için DVI kullanıldığında sinyal zayıflamaz ve renk daha saf ve daha gerçekçi olur.
2. Net resim: Bilgisayar, içindeki ikili dijital sinyalleri iletir. LCD monitörü bağlamak için VGA arayüzü kullanılıyorsa, sinyalin öncelikle grafik kartındaki D/A (dijital/analog) dönüştürücü aracılığıyla R, G, B üç ana renk sinyaline ve hat ve alan senkronizasyon sinyallerine dönüştürülmesi gerekir. Bu sinyaller analog sinyal hattı üzerinden LCD'ye iletilir. Görüntünün LCD'de görüntülenmesinden önce analog sinyali tekrar dijital sinyale dönüştürmek için ilgili A/D (analog/dijital) dönüştürücü de gereklidir. Yukarıda bahsedilen D/A, A/D dönüştürme ve sinyal iletim sürecinde, sinyal kaybı ve parazit kaçınılmaz olarak meydana gelecek ve bu da görüntü bozulmasına ve hatta görüntü hatalarına neden olacaktır. DVI arayüzünün bu dönüşümleri gerçekleştirmesine gerek yoktur, sinyal kaybını önler ve görüntünün netliğini ve ayrıntı ifadesini büyük ölçüde artırır.
Edge fusion sistemlerinde temel olarak çift kanallı VGA sinyalleri veya çift kanallı DVI sinyalleri için yakalama kartları kullanılır. Daha sonra, DVI çift kanallı yakalama kartını seçerken dikkat edilmesi gereken konuları aşağıdaki açılardan açıklayacağız: ① DVI gerçek bir dijital sinyal mimarisi midir? VGA yakalama kartlarıyla karşılaştırıldığında, DVI dijital sinyal mimarisi yakalama kartlarının geliştirme zorluğu çok daha yüksektir, bu nedenle, seçilen kartın gerçek bir DVI mimarisi saf dijital yerine, kartta basit bir VGA'dan DVI'ya arayüz modülüne sahip olup olmadığına dikkat etmeliyiz. Fiş. ② Geliştirme teknolojisinin sınırlamaları nedeniyle, VGA yakalama kartları da dahil olmak üzere DVI yakalama kartlarının bağımsız grafik kartı çıkışını ve bağımsız olmayan grafik kartı çıkışını yakalamaya yönelik teknik eşiği çok yüksek olacaktır. Bu tür ürünleri seçerken desteklenip desteklenmediğine dikkat etmelisiniz. ③ Yerleşik önbelleğe sahip olup olmadığı çok önemlidir. Yakalama kartının pek çok temel performansının iyileştirilmesi için yerleşik önbelleğe ihtiyaç vardır.
④DVI çift kanallı yakalama kartı, iki kartın basit bir kopyası değildir. İki DVI sinyalini aynı anda yakalamak için gerçekten iki DVI yakalama kartını bir yuvada iki kartla bir araya getirmesi gerekiyor ve parametreler bağımsız olarak ayarlanabilir olmalı ve birbirini etkilememelidir. Kullanılabilmesi için iki kartın tamamen aynı şekilde ayarlanmasına gerek yoktur ve biri diğerini etkileyecek şekilde ayarlanamaz. Seçim yaparken ayrım yapmaya da dikkat etmelisiniz.
⑤Yazılımın uygulaması nispeten basit olmalıdır, çünkü DVI çift kanallı yakalama kartı standart olmayan görüntü sinyallerini yakalamak için kullanılır ve birçok parametrenin hata ayıklanması gerekir, bu nedenle yazılımın tasarımı yeni başlayanlar tarafından hata ayıklamayı pürüzsüz hale getirmeye yardımcı olmalıdır ve en iyi sonuçlara hızla ulaşın.
DVI arayüzü hakkında bazı yanlış anlaşılmalar
1. Efsane: DVI arayüzünün ve HDMI arayüzlerinin görüntü kalitesi çok farklıdır.
Mevcut koşullar altında aynı çözünürlükte DVI arayüzü ile HDMI arayüzlerinin görüntü kalitesinde bariz bir fark yoktur, ancak HDMI arayüzünün gelişmesiyle birlikte DVI arayüzünden daha fazla fonksiyon sağlayabilir.
2. Efsane: HDMI arayüzü ses sinyallerini iletebilir, ancak DVI yapamaz.
Hem DVI hem de HDMI arayüzleri TMDS sinyallerini iletir. TMDS aslında yalnızca 4 çift kabloya ihtiyaç duyar ve diğer pinler yardımcıdır. Aradaki fark, DVI sinyalinin kodlandığında ses içermemesi, HDMI sinyalinin ise ses ile paketlenmesidir. Üretici ses sinyalini ve video sinyalini TDMS formatına kodladığında, DVI arayüzü ses sinyallerini de iletebilir.
Bazı özel DVImonitörkablolar
90 Derece yukarı açılı Çift Bağlantılı DVI 24+1 Erkek - DVI 24+5 Dişi uzatma Kablosu
sol açılı DVI 24+1 erkek - DVI 24+5 dişi uzatma Kablosu
Aşağı açılı DVI 24+1 ila Dik açılı DVI 24+1 Kablo