I2C總線(xiàn)-DDC傳輸協(xié)議-顯示器EDID結(jié)構(gòu)介紹

1、i2c總線(xiàn)-ddc傳輸協(xié)議-顯示器edid結(jié)構(gòu)介紹edid數(shù)據(jù)交換是顯示器與信號(hào)源設(shè)備通訊說(shuō)叨自身性能的一種標(biāo)準(zhǔn)化方法。這種通訊是 為了使顯示器可以發(fā)送口身的性能特征比如原始分辨率一一到信號(hào)源設(shè)備，使這個(gè)設(shè) 備生成適合于顯示器要求的視頻特性。用戶(hù)不需要手動(dòng)調(diào)節(jié)，就能最人限度地提升設(shè)備z 間的兼容性，從而減少了因?yàn)椴徽_的設(shè)置和調(diào)整對(duì)顯示圖像和系統(tǒng)的整體可靠性所造成 的影響。一般來(lái)說(shuō)，信號(hào)源設(shè)備可能是一臺(tái)桌而計(jì)算機(jī)或筆記木電腦的顯卡，但是現(xiàn)在乂多了許 多不同的設(shè)備，包括高清電視接收機(jī)和數(shù)字錄像機(jī)、dvd和藍(lán)光播放器，哄至還有游戲 機(jī)，這就需要讀取edid并輸出和應(yīng)的視頻。edid最初是為了計(jì)算機(jī)

2、模擬視頻設(shè)備上的 vga接口而開(kāi)發(fā)的,現(xiàn)在能夠用于dvi、hdm和displayporto歷史edid是由vesa視頻電子標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)定義的，并在1994年和ddc標(biāo)準(zhǔn)1. 0版一起推出 t 1.0版本。如表io在edid開(kāi)發(fā)z前，vga接口的針腳4、11、12和15有時(shí)被用于定義顯示器的性能。這 些id針腳帶有高的或低的值用于定義不同的屏幕分辨率。vesa通過(guò)重新定義vga接口的 針腳9、12和15,以ddc顯示數(shù)據(jù)通道的形式作為一個(gè)系列母線(xiàn)，擴(kuò)展了這一體系。 這使更多的信息得以交換，因此顯示器和信號(hào)源z間能夠以edtd或其他的形式進(jìn)行交 流。原始的ddc協(xié)議定義了從顯示器發(fā)送到視頻信號(hào)源的12

3、8個(gè)字節(jié)的edid格式的數(shù)據(jù)。由于顯示類(lèi)型和功能的不斷增加，128個(gè)字節(jié)變得捉襟見(jiàn)肘起來(lái)，edid和ddc都進(jìn)行了 擴(kuò)展，兇此多重128字節(jié)的數(shù)據(jù)塊對(duì)以進(jìn)行交換。這就是在眾多消費(fèi)品上所用到的e- edido實(shí)際上，cea美國(guó)消費(fèi)電子產(chǎn)品協(xié)會(huì)以及國(guó)內(nèi)定義了 口己的edid擴(kuò)展包來(lái)包含 額外的視頻格式并支持先進(jìn)的多聲道音頻功能。在2007年12月,vesa發(fā)布t displayld,作為第二代edido其目的是取代所有舊版 木。displayld是一個(gè)長(zhǎng)度可變的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，最高可達(dá)256字節(jié)，向信號(hào)源傳輸顯示器的 相關(guān)信息。這意味著包括pc顯示設(shè)備、消費(fèi)級(jí)電視機(jī)以及像筆記本電腦上的液晶屏這樣 的嵌入

4、式顯示器已近不需要多重?cái)U(kuò)展模塊。displayld不能直接兼容以前的edid/e-edid 版本，h前也還沒(méi)冇廣泛的應(yīng)用到視咅頻產(chǎn)晶中去。edid信息在顯示器和信號(hào)源之間交換的是什么？一臺(tái)顯示器的基本edtd信息以128字節(jié)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行傳輸，它包含了關(guān)于制造商以 及與運(yùn)行相關(guān)的數(shù)據(jù)。見(jiàn)表2。口前的edid版本定義的結(jié)構(gòu)如下：供應(yīng)商/產(chǎn)品標(biāo)識(shí)塊一 起始的18字節(jié)表明了顯示器的制造商和產(chǎn)品信息，包括序列號(hào)和生產(chǎn)口期。edtd結(jié)構(gòu)版本以及修訂號(hào)一一隨后的2字節(jié)用于識(shí)別edtd數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的版本號(hào)和修訂 號(hào)。顯示器的基木參數(shù)/特性一一接下來(lái)的5字節(jié)川于特性，比如顯示器接收的是模擬還是 數(shù)字信號(hào)、同步的類(lèi)

5、型、水平和垂直的最大尺寸、伽瑪傳輸特性、電源管理功能、色彩空 間、默認(rèn)的視頻定時(shí)。色彩特性隨后的10字節(jié)定義了顯示器所使用的rgb色彩空間轉(zhuǎn)換技術(shù)。確定的頻率隨后的3字節(jié)定義了顯示器支持的vesa確定的視頻分辨率/刷新率。每 比特代表一個(gè)確定的頻率，就像640x480/600如果有的話(huà)，那么這3個(gè)字節(jié)的最后部分 定義了廠(chǎng)商的保留頻率。確定的標(biāo)準(zhǔn)頻率一一隨后的16字節(jié)定義了顯示器支持的8個(gè)額外的視頻分辨率。這些 分辨率必須遵循vesa定義的標(biāo)準(zhǔn)頻率。詳細(xì)的頻率描述一一之后的72字節(jié)被分為4個(gè)18字節(jié)塊，用于詳細(xì)描述額外的視頻分 辨率，以支持自定義的視頻刷新率/分辨率。第1塊用于描述顯示器的首選頻

6、率。頻率數(shù) 據(jù)的結(jié)構(gòu)既對(duì)以是vesa的gtf一般程序時(shí)間也可以是cvt協(xié)同視頻時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)。擴(kuò)展的旗標(biāo)edid1.3以及史高的版木允許額外的128字節(jié)數(shù)據(jù)塊來(lái)描述增加的功 能。這個(gè)字節(jié)表明了額外的可用擴(kuò)展塊的數(shù)tk這些擴(kuò)展塊被定義為幾種不同的結(jié)構(gòu)，包 括di-ext顯示信息擴(kuò)展、vtb-ext視頻時(shí)間塊擴(kuò)展以及l(fā)s-ext木地字符串?dāng)U 展。cea861擴(kuò)展最常用的edtd擴(kuò)展是cea861,用于支持消費(fèi)級(jí)設(shè)備中hdmi的先 進(jìn)功能。cea861擴(kuò)展數(shù)據(jù)的一般結(jié)構(gòu)見(jiàn)表3。cea861允許可變數(shù)量的18字節(jié)詳細(xì)頻 率描述。例如，對(duì)于1080i的視頻頻率細(xì)節(jié)，這在消費(fèi)級(jí)產(chǎn)品中很常見(jiàn)但電腦中卻很少用 到，

7、就對(duì)以進(jìn)行通訊了。cea-861述指定了一個(gè)可變長(zhǎng)度的“cea數(shù)據(jù)塊收集器”來(lái)描述 一些參數(shù)，比如顯示器色度、先進(jìn)的音頻功能包活壞繞聲格式、音頻采樣率甚至是揚(yáng)聲器 的配置和布局。cea-861擴(kuò)展的意義在于，它解決了以前運(yùn)作的不同z處，把消費(fèi)級(jí)顯示 器設(shè)備與棊于電腦的商業(yè)視音頻系統(tǒng)結(jié)合起來(lái)，使設(shè)備z間的edid信息能夠進(jìn)行止確的 傳送。edid的問(wèn)題顯示設(shè)備可以有不同程度的edid執(zhí)行，在某些情況下，它們可能完全沒(méi)有edid信息。 這些不一致町能導(dǎo)致運(yùn)行問(wèn)題，包括過(guò)掃描和分辨率問(wèn)題，甚至可能使顯示設(shè)備完全不能 顯示信號(hào)源的內(nèi)容。以下是edid通訊中一些潛在問(wèn)題的實(shí)例，以及可能會(huì)導(dǎo)致的后果：1、

8、問(wèn)題：顯示器上沒(méi)有圖像。可能的原因：信號(hào)源設(shè)備，比如pc的顯卡或是筆記本電腦無(wú)法讀取顯示器的edtd信 息。因此，在某些情況下，pc就不會(huì)輸出任何的視頻信號(hào)。2、問(wèn)題：在選擇一個(gè)新的信號(hào)源后顯示器丟失了這個(gè)圖像?？赡艿脑颍哼@通常發(fā)生在vga接口的設(shè)備上，因?yàn)椴恢С譄岵灏?。如果是支持熱?拔的dvi、hdmi或displayport, edid通訊問(wèn)題是由于不同廠(chǎng)商設(shè)備之間的hpd信號(hào)問(wèn) 題。這經(jīng)常成為一個(gè)需要專(zhuān)業(yè)知識(shí)的綜合問(wèn)題，因?yàn)檗D(zhuǎn)換數(shù)字視頻信號(hào)的能力是必須的。3、問(wèn)題：顯示了圖像，但信號(hào)源和顯示器的分辨率不兀配?？赡艿脑颍弘娔X無(wú)法讀取edtd信息，所以它默認(rèn)顯示為640x480的標(biāo)準(zhǔn)分

9、辨率。如 果用八試圖手動(dòng)設(shè)置分辨率以便和顯示器匹配，某些顯卡驅(qū)動(dòng)可能會(huì)強(qiáng)制執(zhí)行較低的默認(rèn) 分辨率，造成桌面滾動(dòng)/抖動(dòng)，實(shí)際上視頻分辨率并沒(méi)有變化。電腦能夠讀取edid信息，但是顯卡把輸出分辨率限制到xga的1024x768,這是絕人多數(shù)顯示器都能夠支持的分辨率，確保能夠有一個(gè)可用的圖像并 減少無(wú)圖像顯示的可能性。如果這和顯示器的當(dāng)前分辨率不匹配的話(huà)，字體就可能不規(guī)則 地變大、變小或者模糊。電腦連接到多個(gè)具有不同分辨率的顯示器。因?yàn)樗荒軓囊慌_(tái)顯示器上讀取edtd,因此 輸出與其他顯示器就不匹配了，這就導(dǎo)致了得不到最佳圖像質(zhì)量，或者根木沒(méi)有圖像顯 示。在專(zhuān)業(yè)系統(tǒng)中，當(dāng)需耍把數(shù)字視頻信號(hào)分配或路由

10、到多個(gè)顯示器時(shí)，這個(gè)問(wèn)題是很常 見(jiàn)的。edid/ddc 協(xié)議ddc使川了一個(gè)叫做i2c總線(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)串行信號(hào)計(jì)劃。因?yàn)閕2c簡(jiǎn)單、針腳少、具有雙向 功能，所以它被廣泛地應(yīng)用于需要交換信息的電了設(shè)備和元件中。一個(gè)i2c總線(xiàn)中有3條 線(xiàn)：sda數(shù)據(jù)、scl時(shí)鐘以及一條邏輯上的“高”直流電壓。對(duì)于ddc來(lái)說(shuō)，這個(gè) 邏輯“高”電壓被怎義為+5伏。edid信息通常在視頻設(shè)備啟動(dòng)的時(shí)候就進(jìn)行了交換。ddc規(guī)范泄義了一個(gè)+5伏的電源連 接，以提供電源給顯示器的edid電路，這樣就算不打開(kāi)顯示器的電源也可以進(jìn)行通訊。 在啟動(dòng)時(shí)，視頻源設(shè)備會(huì)通過(guò)ddc發(fā)送一個(gè)edid請(qǐng)求。edid/ddc規(guī)范支持熱插拔，因此 顯示

11、器和視頻源設(shè)備重新連接的時(shí)候edid信息也可以進(jìn)行交換。熱插拔檢測(cè)不支持vga, 但支持包括dvi、hdmi以及displayport在內(nèi)的數(shù)字接口。對(duì)于這些接口，顯示設(shè)備可以 通過(guò)iipd熱插拔檢測(cè)針腳提供電壓，同步到它所連接的視頻源設(shè)備上去。如果這個(gè)針 腳上沒(méi)有電壓那么就會(huì)顯示為斷開(kāi)。視頻源設(shè)備監(jiān)控這個(gè)iipd針腳上的電壓，一旦檢測(cè)到 電壓那么它就會(huì)啟動(dòng)edtd請(qǐng)求。edid工具笫三方軟件可以用于解決顯示設(shè)備和信號(hào)源設(shè)備之間可能的兼容性問(wèn)題。用“edid viewer”作為關(guān)鍵字在google ±搜索，可以得到很多有用的t具，例如優(yōu)派公司提供的 edid editor或entoc

12、h的monitor asset manager«這些工具使你能夠讀取顯示器的edid 并測(cè)定顯卡和顯示設(shè)備之間會(huì)不會(huì)產(chǎn)生edid握手問(wèn)題。edid解決方案視音頻系統(tǒng)通常有幾個(gè)遠(yuǎn)程顯示器，同時(shí)往往包含多個(gè)信號(hào)源設(shè)備。垂耍的是要認(rèn)識(shí)到 這有助于解決edtd的相關(guān)問(wèn)題。把信號(hào)從源設(shè)備向顯示器轉(zhuǎn)換、分發(fā)、路出的必要性， 在確保介適的edid通訊以及可靠的系統(tǒng)運(yùn)作上引起了相當(dāng)大的挑戰(zhàn)。雖然并不是每個(gè)關(guān)于ed1d的問(wèn)題都能得到解決，extron公司的產(chǎn)品通過(guò)適當(dāng)?shù)墓芾硪?音頻系統(tǒng)內(nèi)源設(shè)備和顯示器之間的edid通訊，有助于預(yù)防或解決這些問(wèn)題。通過(guò)在源設(shè) 備上運(yùn)行，能夠自動(dòng)連續(xù)地進(jìn)行edid管理，確

13、保合適的變換以及可靠的內(nèi)容輸出。1介紹：ddc是顯示器與電腦主機(jī)進(jìn)行通信的一個(gè)總線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)，具全稱(chēng)是：display data channel。它的基本功能就是將顯示器的電子檔案資料信息，諸如可接收行場(chǎng)頻范 圍、生產(chǎn)廠(chǎng)商、生產(chǎn)日期、產(chǎn)品序列號(hào)、產(chǎn)品型號(hào)、標(biāo)準(zhǔn)顯示模式及其參數(shù)、所支持的 ddc標(biāo)準(zhǔn)類(lèi)別、edid的版本信息等等。高版木的ddc標(biāo)準(zhǔn)總線(xiàn)述可以允許電腦主機(jī)直接調(diào) 節(jié)顯示器的基本參數(shù)，諸如亮度、對(duì)比度、行場(chǎng)幅度的大小、行場(chǎng)中心位苣、色溫參數(shù) 等等。2. ddc總線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)類(lèi)別：1) ddc1：?jiǎn)蜗騻鬏?，clocked by vsync,只傳輸128 byte edid標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)信息。2) ddc2

14、b：?jiǎn)蜗騻鬏?地址為：oxao/al),是一個(gè)簡(jiǎn)單的從存儲(chǔ)器讀取數(shù)據(jù)信息的標(biāo) 準(zhǔn)i2c協(xié)議，其方向?yàn)閺娘@示器到電腦主機(jī)。3) ddc2b1：雙向傳輸,t2c slave mode,傳送圖形信息(地址為：0x6e/6f, 0x50/51)，支持簡(jiǎn)單的access. bus總線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)。4) ddc2b+：雙向傳輸，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)，不支持access. bus,傳輸edtd/vdtf標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)信息 (地址為：0x6e/6f, 0x50/51)。5) ddc2ab：雙向傳輸，支持access. bus,傳輸edid/vdif標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)信息(地址為： 0x6e/6f, 0x50/51)。6)3. edid 數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)：

15、edid(extended display identification data standard)就是顯 示器通過(guò)ddc傳輸給電腦主機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)信息，至今已發(fā)布到第三版本，即edid version 3,前面分別有 edid version 1. 0, revision 0, edtd version 1, revision 1, edtd version 2, revision 0, edtd version 2, revision 1 等版本。就數(shù)據(jù)信息量而分, edid分為128 byte和256 byte,將來(lái)也許會(huì)有更多數(shù)據(jù)信息量的新版edid公布。4. edid數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介：以

16、128 byte的edid為例，如下表所示。至于每個(gè)byte以至于每個(gè)bit的詳細(xì)泄義，請(qǐng)參閱edid數(shù)據(jù)協(xié)議疋義的標(biāo)準(zhǔn)。5. ddc功能的實(shí)現(xiàn)：對(duì)于-個(gè)顯示器類(lèi)的產(chǎn)品，要讓其具有即插即用的ddc功能，一 定要在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)時(shí)進(jìn)彳亍早期規(guī)劃，否則等產(chǎn)品開(kāi)發(fā)完成再考慮就為時(shí)已晚了?？傮w上，ddc功能的實(shí)現(xiàn)有兩種方式，一種方式是用專(zhuān)用駛件ic （如：24lc21等）實(shí)現(xiàn)，這種方式 簡(jiǎn)單易行，詁質(zhì)也容易控制，只是會(huì)增加硬件成本方面的壓力，另一種方式是用純軟件方 式實(shí)現(xiàn)，這種方式兒乎無(wú)硬件成本方而的考慮，但是實(shí)現(xiàn)技術(shù)會(huì)相對(duì)難一些，它要求軟 件設(shè)計(jì)者對(duì)ddc、edid的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)涵非常了解才可能做出來(lái)。廿前市場(chǎng)

17、上的大部分顯示器均 以支持ddc1/ddc2b為準(zhǔn)，更高版本的ddc標(biāo)準(zhǔn)由于不是經(jīng)常用，11成木會(huì)高一點(diǎn)，技術(shù) 也相對(duì)復(fù)雜一些，所以很少有人去做。6. ddc功能的重要性：對(duì)于一臺(tái)顯示器，不論其是否有ddc功能都一樣使用，對(duì)于一 般用戶(hù)來(lái)講好像都一樣。其實(shí)不然，對(duì)于一臺(tái)有ddc功能的顯示器，windows操作系統(tǒng)會(huì) 在開(kāi)機(jī)初始，將其產(chǎn)品屬性信息抓出，然后根據(jù)這些信息進(jìn)行最優(yōu)化配置，并把廠(chǎng)商的 基本信息顯示出來(lái)，在windows操作系統(tǒng)下用戶(hù)對(duì)根據(jù)需要隨意調(diào)整系統(tǒng)的顯示模式，并 告知用p這是一臺(tái)即插即用的顯示器，這間接也是對(duì)廠(chǎng)商的宣傳，用戶(hù)使用起來(lái)很方 便。而對(duì)于沒(méi)有ddc功能的顯示器，則沒(méi)有上述所有的方便功能，僅僅能作為無(wú)法識(shí)別的 監(jiān)視器使用而已。另外