DVI显示接口及其在机载雷达中的运用

摘要：现行的机载雷达一般都采用电视体制的PAL制或VGA制式，这两种信号均为模拟信号，模拟信号在用于现代的液晶显示时，要经历先D ／A后A／D的变换，经过变换后信号必然有所损失，为了避免这种损失，提出了一种使用高速数字接口——DVI的显示方式，此种显示方式可完全保证数字视频在显示过程中不会引进任何损失，本设计已成功运用到一款机栽雷达中，使得该雷达的显示分辩率和稳定度均有较大提升，本设计使用SiI1160为接口器件，数字视频形成电路由FPGA构成，实验证明此种设计稳定可靠，完全达到产品要求。
关键词：DVI接口；VGA；机载雷达；现场可编程逻辑门阵列

目前大多数机载雷达与显示设备之间都是通过PAL制视频信号或模拟VGA接口连接传输，机载雷达内部以数字方式生成的显示图像信息，被显示接口中的D／A(数字／模拟)转换器转变为R、G、B三原色信号和行、场同步信号或是含有同步的全电视信号，信号通过电缆传输到显示设备中。对于模拟显示设备，如模拟CRT显示器，信号被直接送到相应的处理电路，驱动控制显像管生成图像。而对于LCD、LED、DLP等数字显示设备，显示设备中需配置相应的A／D(模拟／数字)转换器，将模拟信号转变为数字信号。在经过D／A和A／D两次转换后，不可避免地造成了一些图像细节的损失。由于目前大多数机载显示设备都是LCD、LED、DLP等数字显示设备，为了减少不必要的信息损失，DVI等数字显示接口越来越多地被运用到机载雷达中。

1 DVI简介
1999年，由Silicoil Image、Intel、Compaq、IBM、HP、NEC、Fuiitsu等公司共同组成数字显示工作组(DDWG，DigitalDisplayWorking Group)推出的数字显示接口(DVI，Digital VisualInterface)标准。
DVI标准由DDWG于1994年4月正式推出，它的基础是Silicon Image公司的PanalLink接口技术，PanalLink接口技术采用的是最小化传输差分信号(TMDS，Transition Mini-mizedDifferential Signaling)作为基本电气连接。计算机中生成的图像信息传送到显示处理单元(显卡)中，经处理并编码成数据信号，数据信号中包含了一些像素信息、同步信息以及一些控制信息，信息通过三个通道输出。同时还有一个通道用来传送使发送和接收端同步的时钟信号。每一个通道中的数据以差分信号方式传输，因此每一个通道需要2根传输线。由于采用差分信号传输，数据发送和接收中识别的都是压差信号，因此传输线缆长度对信号影响较小，可以实现远距离的数据传输。在接收端对接收到的数据进行解码，并处理生成图像信息供数字显示设备显示，在DVI标准中对接口的物理方式、电气指标、时钟方式、编码方式、传输方式、数据格式等进行了严格的定义和规范，对于数字显示设备，由于没有D／A和A／D转换过程，避免了图像细节的丢失，从而保证了计算机生成图像的完整再现。在DVI接口标准中还增加了一个热插拔监测信号，从而真正实现了即插即用。
DVl有DVI1．0和DVI2．0两种标准，其中DVI1．0仅用了其中的一组信号传输信道(data0～data2)，传输图像的最高像素时钟为165 M，信道中的最高信号传输码流为1．65 GHz，最高分辨率可达1 600x1 200x60。而DVI2．0则用了全部的两组信号传输信道(data0～data5)，传输图像的最高像素时钟为330 M，可支持1 920x1 280分辨率，支持HDMI格式，每组信道中的最高信号传输码流也为1．65 GHz。
DVI信号在传输过程中有其特殊性，即由于数据码流过快，使得传输距离有限，以1 600×1 200×60为例，按规定，可传输5m，在目前的实际应用中，可完成7m左右，以1 280x1 024x70为例，可传输10 m；1 024x768x75能传到13～14 m。

2 DVI种类及参数
DVI接头有3种，分别是DVI—Digital(DVI—D)、DVI—Analog(DVI—A)跟DVI—Integrated(DVI—I)。DVI—Digital(DVI—D)只支持数字显示的设备，DVI—Analog(DVI—A)只有支持模拟显示的设备，DVI—Integrated(DVI-I)则是支持数字显示跟模拟显示。从接口定义上可以看出，DVI—I实际上是在DVI—D的基础上增加了模拟接口。之所有会有这样的搭配，因为DVI虽然是为了数字显示设备所订定的标准，但是因为透过数字的传送不会降低画面的效果，再加上为了考量能够转换成模拟讯号，所以才会有DVI—D、DVI—A跟DVI—I这3种接头，其中DVI—I可以兼容DVI—D装置(包括连接线)，但是DVI—D接头却不能够使用DVI—I连接线，所以数字显示设备是DVI—D的接头，连接线是DVI—I的接头，显示卡是DVI—I的接头。且DVI—I也可转接成为D—sub 15pin。
DVI可实现从VGA到0XGA几种不同分辩率如表1如示。