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

1、i2c總線-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源設(shè)備通訊說叨自身性能的一種標準化方法。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源設(shè)備，使這個設(shè) 備生成適合于顯示器要求的視頻特性。用戶不需要手動調(diào)節(jié)，就能最人限度地提升設(shè)備z 間的兼容性，從而減少了因為不正確的設(shè)置和調(diào)整對顯示圖像和系統(tǒng)的整體可靠性所造成 的影響。一般來說，信號源設(shè)備可能是一臺桌而計算機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和數(shù)字錄像機、dvd和藍光播放器，哄至還有游戲 機，這就需要讀取edid并輸出和應(yīng)的視頻。edid最初是為了計算機

2、模擬視頻設(shè)備上的 vga接口而開發(fā)的,現(xiàn)在能夠用于dvi、hdm和displayporto歷史edid是由vesa視頻電子標準協(xié)會定義的，并在1994年和ddc標準1. 0版一起推出 t 1.0版本。如表io在edid開發(fā)z前，vga接口的針腳4、11、12和15有時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系列母線，擴展了這一體系。 這使更多的信息得以交換，因此顯示器和信號源z間能夠以edtd或其他的形式進行交 流。原始的ddc協(xié)議定義了從顯示器發(fā)送到視頻信號源的12

3、8個字節(jié)的edid格式的數(shù)據(jù)。由于顯示類型和功能的不斷增加，128個字節(jié)變得捉襟見肘起來，edid和ddc都進行了 擴展，兇此多重128字節(jié)的數(shù)據(jù)塊對以進行交換。這就是在眾多消費品上所用到的e- edido實際上，cea美國消費電子產(chǎn)品協(xié)會以及國內(nèi)定義了 口己的edid擴展包來包含 額外的視頻格式并支持先進的多聲道音頻功能。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是一個長度可變的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，最高可達256字節(jié)，向信號源傳輸顯示器的 相關(guān)信息。這意味著包括pc顯示設(shè)備、消費級電視機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擴展模塊。displayld不能直接兼容以前的edid/e-edid 版本，h前也還沒冇廣泛的應(yīng)用到視咅頻產(chǎn)晶中去。edid信息在顯示器和信號源之間交換的是什么？一臺顯示器的基本edtd信息以128字節(jié)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進行傳輸，它包含了關(guān)于制造商以 及與運行相關(guān)的數(shù)據(jù)。見表2?？谇暗膃did版本定義的結(jié)構(gòu)如下：供應(yīng)商/產(chǎn)品標識塊一 起始的18字節(jié)表明了顯示器的制造商和產(chǎn)品信息，包括序列號和生產(chǎn)口期。edtd結(jié)構(gòu)版本以及修訂號一一隨后的2字節(jié)用于識別edtd數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的版本號和修訂 號。顯示器的基木參數(shù)/特性一一接下來的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、同步的類

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、默認的視頻定時。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 比特代表一個確定的頻率，就像640x480/600如果有的話，那么這3個字節(jié)的最后部分 定義了廠商的保留頻率。確定的標準頻率一一隨后的16字節(jié)定義了顯示器支持的8個額外的視頻分辨率。這些 分辨率必須遵循vesa定義的標準頻率。詳細的頻率描述一一之后的72字節(jié)被分為4個18字節(jié)塊，用于詳細描述額外的視頻分 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)既對以是vesa的gtf一般程序時間也可以是cvt協(xié)同視頻時間標準。擴展的旗標edid1.3以及史高的版木允許額外的128字節(jié)數(shù)據(jù)塊來描述增加的功 能。這個字節(jié)表明了額外的可用擴展塊的數(shù)tk這些擴展塊被定義為幾種不同的結(jié)構(gòu)，包 括di-ext顯示信息擴展、vtb-ext視頻時間塊擴展以及l(fā)s-ext木地字符串擴 展。cea861擴展最常用的edtd擴展是cea861,用于支持消費級設(shè)備中hdmi的先 進功能。cea861擴展數(shù)據(jù)的一般結(jié)構(gòu)見表3。cea861允許可變數(shù)量的18字節(jié)詳細頻 率描述。例如，對于1080i的視頻頻率細節(jié)，這在消費級產(chǎn)品中很常見但電腦中卻很少用 到，

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

8、問題：顯示器上沒有圖像。可能的原因：信號源設(shè)備，比如pc的顯卡或是筆記本電腦無法讀取顯示器的edtd信 息。因此，在某些情況下，pc就不會輸出任何的視頻信號。2、問題：在選擇一個新的信號源后顯示器丟失了這個圖像。可能的原因：這通常發(fā)生在vga接口的設(shè)備上，因為不支持熱插拔。如果是支持熱插 拔的dvi、hdmi或displayport, edid通訊問題是由于不同廠商設(shè)備之間的hpd信號問 題。這經(jīng)常成為一個需要專業(yè)知識的綜合問題，因為轉(zhuǎn)換數(shù)字視頻信號的能力是必須的。3、問題：顯示了圖像，但信號源和顯示器的分辨率不兀配?？赡艿脑颍弘娔X無法讀取edtd信息，所以它默認顯示為640x480的標準分

9、辨率。如 果用八試圖手動設(shè)置分辨率以便和顯示器匹配，某些顯卡驅(qū)動可能會強制執(zhí)行較低的默認 分辨率，造成桌面滾動/抖動，實際上視頻分辨率并沒有變化。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，確保能夠有一個可用的圖像并 減少無圖像顯示的可能性。如果這和顯示器的當前分辨率不匹配的話，字體就可能不規(guī)則 地變大、變小或者模糊。電腦連接到多個具有不同分辨率的顯示器。因為它只能從一臺顯示器上讀取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，或者根木沒有圖像顯 示。在專業(yè)系統(tǒng)中，當需耍把數(shù)字視頻信號分配或路由

10、到多個顯示器時，這個問題是很常 見的。edid/ddc 協(xié)議ddc使川了一個叫做i2c總線的標準串行信號計劃。因為i2c簡單、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i2c總線中有3條 線：sda數(shù)據(jù)、scl時鐘以及一條邏輯上的“高”直流電壓。對于ddc來說，這個 邏輯“高”電壓被怎義為+5伏。edid信息通常在視頻設(shè)備啟動的時候就進行了交換。ddc規(guī)范泄義了一個+5伏的電源連 接，以提供電源給顯示器的edid電路，這樣就算不打開顯示器的電源也可以進行通訊。 在啟動時，視頻源設(shè)備會通過ddc發(fā)送一個edid請求。edid/ddc規(guī)范支持熱插拔，因此 顯示

11、器和視頻源設(shè)備重新連接的時候edid信息也可以進行交換。熱插拔檢測不支持vga, 但支持包括dvi、hdmi以及displayport在內(nèi)的數(shù)字接口。對于這些接口，顯示設(shè)備可以 通過iipd熱插拔檢測針腳提供電壓，同步到它所連接的視頻源設(shè)備上去。如果這個針 腳上沒有電壓那么就會顯示為斷開。視頻源設(shè)備監(jiān)控這個iipd針腳上的電壓，一旦檢測到 電壓那么它就會啟動edtd請求。edid工具笫三方軟件可以用于解決顯示設(shè)備和信號源設(shè)備之間可能的兼容性問題。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 并測定顯卡和顯示設(shè)備之間會不會產(chǎn)生edid握手問題。edid解決方案視音頻系統(tǒng)通常有幾個遠程顯示器，同時往往包含多個信號源設(shè)備。垂耍的是要認識到 這有助于解決edtd的相關(guān)問題。把信號從源設(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)運作上引起了相當大的挑戰(zhàn)。雖然并不是每個關(guān)于ed1d的問題都能得到解決，extron公司的產(chǎn)品通過適當?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)防或解決這些問題。通過在源設(shè) 備上運行，能夠自動連續(xù)地進行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進行通信的一個總線標準，具全稱是：display data channel。它的基本功能就是將顯示器的電子檔案資料信息，諸如可接收行場頻范 圍、生產(chǎn)廠商、生產(chǎn)日期、產(chǎn)品序列號、產(chǎn)品型號、標準顯示模式及其參數(shù)、所支持的 ddc標準類別、edid的版本信息等等。高版木的ddc標準總線述可以允許電腦主機直接調(diào) 節(jié)顯示器的基本參數(shù)，諸如亮度、對比度、行場幅度的大小、行場中心位苣、色溫參數(shù) 等等。2. ddc總線標準類別：1) ddc1：單向傳輸，clocked by vsync,只傳輸128 byte edid標準數(shù)據(jù)信息。2) ddc2

14、b：單向傳輸(地址為：oxao/al),是一個簡單的從存儲器讀取數(shù)據(jù)信息的標 準i2c協(xié)議，其方向為從顯示器到電腦主機。3) ddc2b1：雙向傳輸,t2c slave mode,傳送圖形信息(地址為：0x6e/6f, 0x50/51)，支持簡單的access. bus總線標準。4) ddc2b+：雙向傳輸，點對點，不支持access. bus,傳輸edtd/vdtf標準數(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標準數(shù)據(jù)信息(地址為： 0x6e/6f, 0x50/51)。6)3. edid 數(shù)據(jù)標準：

15、edid(extended display identification data standard)就是顯 示器通過ddc傳輸給電腦主機的標準數(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,將來也許會有更多數(shù)據(jù)信息量的新版edid公布。4. edid數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡介：以

16、128 byte的edid為例，如下表所示。至于每個byte以至于每個bit的詳細泄義，請參閱edid數(shù)據(jù)協(xié)議疋義的標準。5. ddc功能的實現(xiàn)：對于-個顯示器類的產(chǎn)品，要讓其具有即插即用的ddc功能，一 定要在產(chǎn)品開發(fā)時進彳亍早期規(guī)劃，否則等產(chǎn)品開發(fā)完成再考慮就為時已晚了?？傮w上，ddc功能的實現(xiàn)有兩種方式，一種方式是用專用駛件ic （如：24lc21等）實現(xiàn)，這種方式 簡單易行，詁質(zhì)也容易控制，只是會增加硬件成本方面的壓力，另一種方式是用純軟件方 式實現(xiàn)，這種方式兒乎無硬件成本方而的考慮，但是實現(xiàn)技術(shù)會相對難一些，它要求軟 件設(shè)計者對ddc、edid的標準內(nèi)涵非常了解才可能做出來。廿前市場

17、上的大部分顯示器均 以支持ddc1/ddc2b為準，更高版本的ddc標準由于不是經(jīng)常用，11成木會高一點，技術(shù) 也相對復(fù)雜一些，所以很少有人去做。6. ddc功能的重要性：對于一臺顯示器，不論其是否有ddc功能都一樣使用，對于一 般用戶來講好像都一樣。其實不然，對于一臺有ddc功能的顯示器，windows操作系統(tǒng)會 在開機初始，將其產(chǎn)品屬性信息抓出，然后根據(jù)這些信息進行最優(yōu)化配置，并把廠商的 基本信息顯示出來，在windows操作系統(tǒng)下用戶對根據(jù)需要隨意調(diào)整系統(tǒng)的顯示模式，并 告知用p這是一臺即插即用的顯示器，這間接也是對廠商的宣傳，用戶使用起來很方 便。而對于沒有ddc功能的顯示器，則沒有上述所有的方便功能，僅僅能作為無法識別的 監(jiān)視器使用而已。另外