DP/eDP协议学习－－协议简介

Posted 2022-10-12 九月庭月

最近一段时间由于项目接触到该协议，该协议不像HDMI，USB资料那么多，虽然应用还是很广泛的，但是生态不是很好。自己看了一段时间的协议，想着记录下来大家一起讨论学习。

1综述

eDP(Embedded DisplayPort)是数字显示技术领域的标准协议，其创始者为视频电子标准协会（VESA），创始成员包括戴尔、惠普、三星、飞利浦以及英伟达等。eDP协议是针对DP（Display Port）应用在嵌入式方向架构和协议的拓展，所以eDP协议完全兼容DP协议。相对于DVI/HDMI来说，eDP具有高带宽、整合性好、相关产品设计简单，该接口已广泛应用于笔记本电脑、平板电脑、手机等其它集成显示面板和图像处理器的领域。eDP接口降低设备复杂性，支持关键跨行业应用程序的必要功能，并提供性能可伸缩性，以支持具有更高颜色深度、刷新率和显示分辨率的下一代显示器。
eDP是被设计来取代比较旧的数字影音传送界面如LVDS，尤其在全高清PHD（1920x1080或1920x1200）或超过FHD解析度的面板上。
eDP具有三大基本架构包含影音传输的主要通道（Main Link）、附属通道（AUX）、与热插拔（HPD）。
Main Link：用来传输各种类型的视频数据和音频数据，Main Link由1~4对差分线构成，这些数据线是单向的，从source指向sink。每对差分线采用交流耦合技术，发送端与接收端可以具有不同的共模电压，因此可以把接口做的更小。数据采用ANXI 8B/10B编码方式，eDP1.4中每条lane的速率最大为5.4Gbps，最小为1.62Gbps。没有专门的时钟线，时钟从数据中恢复。对于一款液晶屏而言，Main Link具体需要几对数据线，取决于屏幕的分辨率和颜色位数。
AUX：是一条独立双向半双工的传输通道，它也是一对差分信号线。其数据传输速率最大1Mbps，用来传输配置参数与指令。该通道提供Link Services和Device Services。具体来说它与EDID及DPCD存储器相连，并通过总线方式读写。其中EDID为显示标识数据，用于存储显示器的相关参数。DPCD为eDP接口配置数据，与链路管理层相连，用于链路层面的配置。
HPD：该项功能在eDP中是可选的。与DP一样，eDP支持与此信号相关的所有功能，包括中断以及链路故障通知。如果不使用HPD功能，source端可以通过轮询的sink方式来检查链路的完整性，但是这种方式会增加source的功耗，所以还是推荐使用HPD的方式。
支持2~8声道音频传输，支持非压缩和压缩格式，非压缩格式LPCM最大支持192KHz采样率（bit rate<=6.144Mbps），压缩格式（IEC61937）支持384KHz与768KHz两种采样率。
下图给出了eDP系统的基本框图。

2 各版本特性比较

注：由于eDP时嵌入式的应用场景。所以一般不使用HDCP，而且嵌入式的屏幕也没有支持HDCP。对于eDP只需要使用ASSR（加扰）就行。

3 性能计算方法

3.1. Lane与rate的需求计算
以1920x1080@60Hz计算，其像素时钟为148.5MHz，如果传输像素单元为24bpp，则其传输带宽为：
148.5MHz24bpp=3.564Gbps
eDP 1.4支持最大单lane 5.4Gbps，其传输有效数据带宽为：
5.4Gbps0.8=4.32Gbps
结论：单lane 5.4Gbps 即可满足传输需求；
3.2. 基本传输单元（TU）插入空闲字符的个数
为了避免link 带宽过载，数据的打包速率只能等于或者小于link symbol的速率，如果是小于的情况，则需要传输空闲字符，空闲字符放在FS与FE之间。一个基本传输单元具有32~64个link symbol，而且在传输过程中不能改变。
假如显示规格为1920x1080@ 60Hz，24bpp，strm_clk=148.5MHz，采用2.7Gbps，4lane传输，TU的大小固定为64
Packt data rate=148.5*24/8/4=111.375MHz；
平均每个TU中有效数据的个数=（111.375M/270M）*64=26.4；
所以单lane中TU的大小为64，active symbol为27个。

！！！下篇我会写DP特殊字符的插入规则与时序。