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基于可编程逻辑的嵌入式显示端口实现方法及系统

阅读：913发布：2020-05-08

专利汇可以提供基于可编程逻辑的嵌入式显示端口实现方法及系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明揭示了一种基于可编程逻辑的嵌入式显示端口接口实现方法及系统，所述方法包括如下步骤：对链路训练进行预处理，与接收端建立连接；选择链路训练模式，实现嵌入式显示端口不同训练模式切换；对视频帧封包；串行发送数据，利用可编程逻辑器件控制硬核IP高速串行收发器，实现嵌入式显示端口物理层功能，启用8B/10B编码、系统复位后通知发送视频数据包，通过吉比特高速收发器产生的时钟对视频数据包进行数据采集；同时对电压摆幅、预加重处理消除电气接口不一致问题。本发明提出的基于可编程逻辑的嵌入式显示端口实现方法及系统，可降低逻辑资源利用率，同时降低功率损耗。本发明既可以操作高速信号收发器，又同时在不同环境下灵活处理业务流程。，下面是基于可编程逻辑的嵌入式显示端口实现方法及系统专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种基于可编程逻辑的嵌入式显示端口实现方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
步骤S1、对链路训练进行预处理，与接收端建立连接；
步骤S2、选择链路训练模式，实现嵌入式显示端口接口不同训练模式切换；
步骤S3、对视频帧封包；封包内容包括空闲帧插入、属性数据包插入、传输单元包插入、数据加扰、相邻通道倾斜；
步骤S4、串行发送数据，利用可编程逻辑器件控制硬核IP高速串行收发器，实现嵌入式显示端口物理层功能，启用8B/10B编码、系统复位后通知发送视频数据包，通过吉比特高速收发器产生的时钟对视频数据包进行数据采集；同时对电压摆幅、预加重处理消除电气接口不一致问题。
2.根据权利要求1所述的基于可编程逻辑的嵌入式显示端口接口实现方法，其特征在于：
所述步骤S1中，通过两种状态机，分别发送到EDID解析模块和DPCD解析模块；两种解析模块进行分析处理，选择和接收端最优的通信方式建立连接；如果已知嵌入式显示端口分辨率，跳过EDID状态机和DPCD状态机，进行快速链路训练。
3.根据权利要求1所述的基于可编程逻辑的嵌入式显示端口接口实现方法，其特征在于：
所述步骤S3中，使用流水线的处理方式。
4.根据权利要求1所述的基于可编程逻辑的嵌入式显示端口接口实现方法，其特征在于：
所述步骤S3、步骤S4同时进行。
5.一种基于可编程逻辑的嵌入式显示端口系统，其特征在于，所述嵌入式显示端口系统包括：
第一IP软核，用以对链路训练进行预处理；实现嵌入式显示端口辅助通道，将发送端和接收端设备之间建立连接，对通道功能检测以及效果评估以及功耗控制；
第二IP软核，用以选择链路训练模式，实现嵌入式显示端口不同训练模式切换；
接口链路模块，用以实现嵌入式显示端口链路层，所述链路层功能包括数据帧封装器，加扰器，缓存器；
高速串行收发器，用以实现嵌入式显示端口物理层数据通道；实现物理层编码、系统复位产生、控制电器接口不一致特性。
6.根据权利要求5所述的基于可编程逻辑的嵌入式显示端口系统，其特征在于：
所述第一IP软核的预处理过程设计两个状态机，两个状态机分别是解码EDID状态、解码DPCD状态；分别解析嵌入式显示端口接收端能力并做出评估，选择最优的方式进行参数配置。
7.根据权利要求5所述的基于可编程逻辑的嵌入式显示端口系统，其特征在于：
所述第二IP软核的链路训练过程设计两个状态机：训练模式状态，背光控制状态；
根据传输速率不同，通过状态机切换不同的训练模式；并判断时钟恢复、符号锁定、信道对其信号；训练模式结束时，切换背光控制状态，根据主链发送数据判断是否开关背光从而降低功耗。
8.根据权利要求5所述的基于可编程逻辑的嵌入式显示端口系统，其特征在于：
所述接口链路模块配置主链路的属性数据包，设计一种流水线封包方式。
9.根据权利要求5所述的基于可编程逻辑的嵌入式显示端口系统，其特征在于：
所述高速串行收发器使用吉比特高速收发器完成对8B/10B编码器，系统复位、信道均衡器、时钟锁相环、根据每条通道电气接口不一致，产生不同电压摆幅、预加重控制模式。

说明书全文

基于可编程逻辑的嵌入式显示端口实现方法及系统

技术领域

[0001] 本发明属于数据通讯技术领域，涉及一种接口实现方法，尤其涉及一种基于可编程逻辑的嵌入式显示端口接口实现方法及系统。

背景技术

[0002] 当前视频分辨率已经进入4K/8K高清领域；嵌入式显示端口(液晶显示屏的一种通信接口)每条通道可传输速率最大可达到5.4Gbps/lanes。由于嵌入式显示端口物理链路电器性能一致性不能保证，并且鉴于外界环境不可预见性。在视频传输之前需要进行链路训练，以保证在设置的带宽以及有限通道数量下，能够实现有效的视频传输。

[0003] 对于嵌入式显示端口实现既要考虑链路训练的每个环节流程控制与各种流程效果评估，又要对主链路进行高速信号操作；现有的嵌入式显示端口实现方式无法兼顾两种要求。

[0004] 有鉴于此，如今迫切需要设计一种嵌入式显示端口实现方式，以便克服现有嵌入式显示端口实现方式存在的上述缺陷。

发明内容

[0005] 本发明提供一种基于可编程逻辑的嵌入式显示端口实现方法及系统，可降低逻辑资源利用率，同时降低功率损耗。

[0006] 为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，采用如下技术方案：

[0007] 一种基于可编程逻辑的嵌入式显示端口实现方法，所述方法包括如下步骤：

[0008] 步骤S1、对链路训练进行预处理，与接收端建立连接；

[0009] 步骤S2、选择链路训练模式，实现嵌入式显示端口不同训练模式切换；

[0010] 步骤S3、对视频帧封包；封包内容包括空闲帧插入、属性数据包插入、传输单元包插入、数据加扰、相邻通道倾斜；

[0011] 步骤S4、串行发送数据，利用可编程逻辑器件控制硬核IP高速串行收发器，实现嵌入式显示端口物理层功能，启用8B/10B编码、系统复位后通知发送视频数据包，通过吉比特高速收发器产生的时钟对视频数据包进行数据采集；同时对电压摆幅、预加重处理消除电气接口不一致问题。

[0012] 作为本发明的一种实施方式，所述步骤S1中，通过两种状态机，分别发送到EDID解析模块和DPCD解析模块；两种解析模块进行分析处理，选择和接收端最优的通信方式建立连接；为了提高传输高效性能，如果已知嵌入式显示端口分辨率，可以跳过EDID状态机和DPCD状态机，进行快速链路训练。此设计方式跳出发送端和接收端复杂繁琐的通信交互，节约训练时间。

[0013] 作为本发明的一种实施方式，所述步骤S2中，默认状态发送训练模式一、训练模式二。当检测训练模式三有效，则发送训练模式一、训练模式三。将三种训练模式发送数据集成到帧封装模块中。前面两步都有效才能运行第三步。

[0014] 作为本发明的一种实施方式，所述步骤S3中，使用流水线的处理方式。

[0015] 作为本发明的一种实施方式，所述步骤S3、步骤S4同时进行。

[0016] 根据本发明的另一个方面，采用如下技术方案：一种基于可编程逻辑的嵌入式显示端口系统，所述嵌入式显示端口系统包括：

[0017] 第一IP软核，用以对链路训练进行预处理；实现嵌入式显示端口辅助通道，将发送端和接收端设备之间建立连接，对通道功能检测以及效果评估以及功耗控制；

[0018] 第二IP软核，用以选择链路训练模式，实现嵌入式显示端口不同训练模式切换；

[0019] 接口链路模块，用以实现嵌入式显示端口链路层，所述链路层功能包括数据帧封装器，加扰器，缓存器；

[0020] 高速串行收发器，用以实现嵌入式显示端口物理层数据通道；实现物理层编码、系统复位产生、控制电器接口不一致特性。

[0021] 作为本发明的一种实施方式，所述第一IP软核的预处理过程设计两个状态机，两个状态机分别是解码EDID状态、解码DPCD状态；分别解析嵌入式显示端口接收端能力并做出评估，选择最优的方式进行参数配置。

[0022] 作为本发明的一种实施方式，所述第二IP软核的链路训练过程设计两个状态机：训练模式状态，背光控制状态；

[0023] 根据传输速率不同，通过状态机切换不同的训练模式；并判断时钟恢复、符号锁定、信道对其信号；训练模式结束时，切换背光控制状态，根据主链发送数据判断是否开关背光从而降低功耗。

[0024] 作为本发明的一种实施方式，所述接口链路模块配置主链路的属性数据包，设计一种流水线封包方式。

[0025] 作为本发明的一种实施方式，所述高速串行收发器使用吉比特高速收发器完成对8B/10B编码器，系统复位、信道均衡器、时钟锁相环、根据每条通道电气接口不一致，产生不同电压摆幅、预加重控制模式。

[0026] 本发明的有益效果在于：本发明提出的基于可编程逻辑的嵌入式显示端口实现方法及系统，可降低逻辑资源利用率，同时降低功率损耗。本发明既可以操作高速信号收发器，又同时在不同环境下灵活处理业务流程。附图说明

[0027] 图1为本发明一实施例中嵌入式显示端口实现方法的流程图。

[0028] 图2为本发明一实施例中嵌入式显示端口实现方法的另一流程图。

[0029] 图3为本发明一实施例中流水线视频帧封包步骤的流程图。

具体实施方式

[0030] 下面结合附图详细说明本发明的优选实施例。

[0031] 为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。

[0032] 该部分的描述只针对几个典型的实施例，本发明并不仅局限于实施例描述的范围。相同或相近的现有技术手段与实施例中的一些技术特征进行相互替换也在本发明描述和保护的范围内。

[0033] 本发明揭示了一种基于可编程逻辑的嵌入式显示端口实现方法，图1、图2为本发明一实施例中嵌入式显示端口实现方法的流程图；请参阅图1、图2，在本发明的一实施例中，所述方法包括：

[0034] 【步骤S1】对链路训练进行预处理，与接收端建立连接；

[0035] 在本发明的一实施例中，通过两种状态机，分别发送到EDID解析模块和DPCD解析模块；两种解析模块进行分析处理，选择和接收端最优的通信方式建立连接。为了提高传输高效性能，如果已知嵌入式显示端口分辨率，可以跳过EDID状态机和DPCD状态机，进行快速链路训练。此设计方式跳出发送端和接收端复杂繁琐的通信交互，节约训练时间。

[0036] 【步骤S2】选择链路训练模式，实现嵌入式显示端口不同训练模式切换。

[0037] 在本发明的一实施例中，默认状态可以发送训练模式一、训练模式二。当检测训练模式三有效，则发送训练模式一、训练模式三。将三种训练模式发送数据集成到帧封装模块中。前面两步都有效才能运行第三步。当然，也可以选择现有其他训练模式。

[0038] 【步骤S3】对视频帧封包。图3为本发明一实施例中流水线视频帧封包步骤的流程图；请参阅图3，在本发明的一实施例中，封包内容包括空闲帧插入、属性数据包插入、传输单元包插入、数据加扰、相邻通道倾斜。在本发明的一实施例中，使用流水线的封包方式，可以提高传输效率，减少数据缓存。

[0039] 【步骤S4】串行发送数据，利用可编程逻辑器件控制硬核IP高速串行收发器，实现嵌入式显示端口物理层功能，启用8B/10B编码、系统复位后通知发送视频数据包，通过吉比特高速收发器产生的时钟对视频数据包进行数据采集；同时对电压摆幅、预加重处理消除电气接口不一致问题。在本发明的一实施例中，所述步骤S3、步骤S4可以同时进行。

[0040] 本发明还揭示一种基于可编程逻辑的嵌入式显示端口系统，所述嵌入式显示端口系统包括：第一IP软核、第二IP软核、接口链路模块及高速串行收发器。所述第一IP软核用以对链路训练进行预处理；实现嵌入式显示端口辅助通道，将发送端和接收端设备之间建立连接，对通道功能检测以及效果评估以及功耗控制。所述第二IP软核用以选择链路训练模式，实现嵌入式显示端口不同训练模式切换。所述接口链路模块用以实现嵌入式显示端口链路层，所述链路层功能包括数据帧封装器，加扰器，缓存器。所述高速串行收发器用以实现嵌入式显示端口物理层数据通道；实现物理层编码、系统复位产生、控制电器接口不一致特性。

[0041] 在本发明的一实施例中，所述第一IP软核的预处理过程设计两个状态机，两个状态机分别是解码EDID状态、解码DPCD状态；分别解析嵌入式显示端口接收端能力并做出评估，选择最优的方式进行参数配置。

[0042] 在本发明的一实施例中，所述第二IP软核的链路训练过程设计两个状态机：训练模式状态，背光控制状态；根据传输速率不同，通过状态机切换不同的训练模式；并判断时钟恢复、符号锁定、信道对其信号；训练模式结束时，切换背光控制状态，根据主链发送数据判断是否开关背光从而降低功耗。

[0043] 在本发明的一实施例中，所述接口链路模块配置主链路的属性数据包，采用流水线封包方式。

[0044] 在本发明的一实施例中，所述高速串行收发器使用吉比特高速收发器完成对8B/10B编码器，系统复位、信道均衡器、时钟锁相环、根据每条通道电气接口不一致，产生不同电压摆幅、预加重控制模式。

[0045] 综上所述，本发明提出的基于可编程逻辑的嵌入式显示端口实现方法及系统，可降低逻辑资源利用率，同时降低功率损耗。本发明既可以操作高速信号收发器，又同时在不同环境下灵活处理业务流程。

[0046] 本发明通过第一IP软核第二IP软核结合，简化辅助通道复杂通信协议提高发送端和接收端交互效率，降低资源利用率。同时提供用户可自行添加辅助通信协议提高嵌入式显示端口灵活性。提出一种流水线的封包方式，提高数据传输效率。

[0047] 使用硬核高速串行收发器采用了电流型逻辑电路、时钟数据恢复、8b10b线路编码和预加重等技术的硬核模块，可极大地减小时钟扭曲、信号衰减和线路噪声对接收性能的影响，从而提高传输速率最高可达10Gbps以上。

[0048] 以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

[0049] 这里本发明的描述和应用是说明性的，并非想将本发明的范围限制在上述实施例中。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的，对于那些本领域的普通技术人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是，在不脱离本发明的精神或本质特征的情况下，本发明可以以其它形式、结构、布置、比例，以及用其它组件、材料和部件来实现。在不脱离本发明范围和精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进行其它变形和改变。

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