高速数字视频接口技术研究

论文摘要

数字视频接口DVI（Digital Visual Interface）是目前数字平板显示的主要接口标准,它的核心内容就是TMDS（Transition Minimized Differential Signal）-—最小变化差分信号。本文在对DVI接口标准和TMDS电气传输标准协议深入理解和研究的基础上,论证了基于TMDS的数字视频传输和编解码技术演示验证平台的总体设计方案。详细介绍和分析了作为接口核心内容的TMDS最小化差分信号的逻辑架构、通信协议的编码算法、解码算法。设计并制作了PCB电路板。根据DVI1.0的规格要求,分别对编码和解码电路进行了研究与设计。利用VerilogHHDL语言编写IP核实现编码、解码。代替TFP510和TFP501作为发送器和接收器实现视频数据的编码、解码及差分传输的正确验证。编码电路是发送器的一部分,它的功能主要是把8bit的视频信号和2bit的控制信号编码成为10bit的信号输出给串行器。通过硬件描述语言编写,形成独立编码IP核,实现直流平衡,使得编码输出中的逻辑“1”和逻辑“0”的个数尽量保持平衡。解码电路是接收器的一部分,它的功能主要是把从发送器传过来的10bit的编码信号解码出来,解码出8bit的视频信号、2bit的控制信号以及1bit的使能信号DE。实现了数据信号与控制信号的分离。最后给出了具体的调试方法和调试结果,并分析了影响高频信号完整性和电路噪声的因素。理论分析和实际调试结果表明,该实验电路板设计正确,满足技术指标要求。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题研究的目的及意义
• 1.2 课题的国内外研究现状
• 1.3 DVI接口规范简介
• 1.4 DVI接口规范简介
• 1.4.1 TMDS链路结构
• 1.4.2 TMDS编码算法
• 1.4.3 TMDS解码算法
• 1.4.4 TMDS链路时序规范
• 1.5 本文的研究内容与结构
• 第2章 总体电路方案设计
• 2.1 需求分析
• 2.2 硬件总体方案设计
• 2.2.1 视频信号传输方式的选择
• 2.2.2 硬件总体设计
• 2.3 软件总体方案设计
• 2.4 本章小结
• 第3章 硬件软件设计
• 3.1 核心控制器设计
• 3.2 PCI接口电路设计
• 3.2.1 PCI9054特性简介
• 3.2.2 PCI9054的工作模式
• 3.2.3 本地总线译码逻辑设计
• 3.3 SDRAM接口电路设计
• 3.3.1 SDRAM控制器方案设计
• 3.3.2 SDRAM控制器核心控制逻辑设计
• 3.4 TFP510及TFP501主要引脚介绍及用法
• 3.4.1 TFP510主要引脚介绍及用法
• 3.4.2 TFP501主要引脚介绍及用法
• 3.4.3 TFP510及TFP501的PCB布线设计
• 3.5 IP核设计
• 3.6 驱动程序设计
• 3.7 应用软件设计
• 3.8 本章小结
• 第4章 调试结果与问题研究
• 4.1 调试环境
• 4.2 调试内容
• 4.3 调试过程
• 4.4 调试结果
• 4.5 问题分析及解决方法
• 4.6 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
• 致谢
• 附录