1 概述

1.1    连接结构

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center">图1 TMDS连接结构

数据流中包含了像素和控制数据࿰c;发送器在任何给定的输入时钟周期࿰c;到底是编码像素数据还是控制数据取决于数据使能信号DE࿰c;DE有效时࿰c;指示像素数据要被发送࿰c;注意࿰c;当发送像素数据的时候࿰c;忽略控制数据࿰c;反之࿰c;发送控制数据的时候࿰c;忽略像素数据。在接收端࿰c;恢复的像素（控制）数据仅在DE有效（无效）时才传输。

我们把DE有效期间࿰c;成为像素数据有效期间࿰c;就是说这段时间发送的是有效像素数据。DE无效期间࿰c;成为发送空间隙期间࿰c;这段时间发送的数据不包括有效像素数据࿰c;仅仅是控制信号。

发送端有3个一模一样的编码器࿰c;每个编码器的输入是2个控制信号和8bit的像素数据。依照DE的状态࿰c;编码器将按照两个控制信号的状态或8bit像素数据产生10bit的TMDS字符。每个解码器输出是一个连续的串行TMDS字符流。

1.2    时钟

TMDS时钟通道的时钟频率就是字符速率࿰c;接收器利用这个时钟࿰c;产生用于串行流接收的位采样时钟࿰c;由于要求能容忍信号畸变࿰c;所以期望每个数据通道的位采样时钟的相位能够单独调整。

1.3    同步

TMDS接收器必须能在串行数据流中确定字符边界。一旦所有的数据通道字符边界被建立࿰c;我们就说࿰c;此时接收器与数据流同步并可以从数据通道中接收TMDS字符加以译码。TMDS数据流提供周期性的提示用于解码同步。

用来作为像素数据的TMDS字符包含5个或更少的跳变࿰c;而用来作为控制数据的TMDS字符包含7个或更多的跳变。在空期间传送的多跳变内容形成解码端的字符边界的基础࿰c;这些字符在串行数据流中个体不是独一无二࿰c;但它们足够相似࿰c;使得࿰c;在发送空间隙期间࿰c;解码器它们可以唯一地检测出它们连续的存在。

1.4    编码

TMDS数据通道传送的是一个连续的10bit TMDS字符流࿰c;在空期间࿰c;传送4个有显著特征的字符࿰c;它们直接对应编码器的2个控制信号的4个可能的状态。在数据有效期间࿰c;10bit的字符包含8bit的像素数据࿰c;编码的字符提供近似的DC平衡࿰c;并最少化数据流的跳变次数࿰c;对有效像素数据的编码处理可以认为有两个阶段：第一个阶段是依据输入的8bit像素数据产生跳变最少的9bit代码字；第二阶段是产生一个10bit的代码字࿰c;最终的TMDS字符࿰c;将维持发送字符总体的DC平衡。

编码器在第一个阶段产生的9bit代码字由“8bit” + “1bit”组成࿰c;“8bit”反映输入的8bit数据位的跳变࿰c;“1bit”表示用来描述跳变的两个方法中哪一个被使用࿰c;无论哪种方法࿰c;输出的最低位都会与输入的最低位相匹配。用一个建立的初值࿰c;输出字的余下7bit的产生是按照顺序将输入的每一位与前一导出的位进行XOR或NOR（XNOR）。使用XOR还是XNOR要看哪个方法使得编码结果包含最少的跳变࿰c;代码字的第9位用来表示导出输出代码是使用XOR还是XNOR࿰c;这9bit代码字的解码方法很简单࿰c;就是相邻位的XOR或XNOR操作。从解码输入到解码器输出最低位不改变。

在有效数据期间࿰c;编码器执行使传输的数据流维持近似的DC平衡处理࿰c;这是通过选择性地反转第一阶段产生的9bit代码中的8bit数据位来实现的࿰c;第10bit被加到代码字上࿰c;表示是否进行了反转处理࿰c;编码器是基于跟踪发送流中1和0个数的不一致以及当前代码字1和0的数目来确定什么时候反转下一个TMDS字符。如果太多的1被发送࿰c;且输入包含的1多于0࿰c;则代码字反转࿰c;这个发送端的动态编码决定在接收端可以很简单地解码出来࿰c;方法是以TMDS字符的第10bit决定是否对输入代码进行反转。

1.5    双连接结构

TMDS连接结构的数据通道数目的选择主要基于下面两点考虑：一是视频数据要求的带宽࿰c;二是对每个像素的R、G、B分量࿰c;每个分量对应于一个通道࿰c;从而使得逻辑简单。在这里双TMDS链路等同于使用6个数据通道共享一个时钟通道࿰c;这样使得接口带宽加倍。对于这个配置࿰c;第一个数据链路传输奇数像素点࿰c;而第二个数据链路传输偶数像素点。每一行的第一个像素是奇数像素࿰c;即为像素1。

2 编码

2.1 通道映射

单链路TMDS发送器由三个相同的编码器组成࿰c;如图2࿰c;2个控制信号和8bit像素数据映射到每个编码器࿰c;双链路发送器增加了三个数据通道࿰c;如图3࿰c;双链路配置在第一个链路上发送每行的奇像素࿰c;在第二个链路上发送每行的偶像素࿰c;每一行的第一个像素是奇数像素࿰c;即为像素1。

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center">图2 单链路TMDS通道映射

除了行同步HS和场同步VS外࿰c;其它控制信号的作用并没有定义࿰c;在发送器的输入端࿰c;控制信号CTL1、CLT2、CTL3必须保持逻辑低电平࿰c;推荐CTL0也保持逻辑低电平࿰c;由于历史原因࿰c;某些发送器芯片可以通过CTL0传递一个控制信号࿰c;如果这么做࿰c;仅需要满足一个条件：这个信号发生在单像素输入时钟的奇边缘或偶边缘。当链路有效的时候࿰c;在奇偶之间一定不要来回切换。

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center">图3 双链路TMDS通道映射

2.2 编码class="tags" href="/tags/SuanFa.html" title=算法>算法

TMDS编码class="tags" href="/tags/SuanFa.html" title=算法>算法࿰c;如图5所示࿰c;在空间隙࿰c;编码器产生4个独一无二的字符࿰c;以及在有效的数据期间࿰c;产生460个独一无二的10bit字符中的一个࿰c;在链路上࿰c;除此以外的其它10bit字符是保留的࿰c;编码器不会产生这些字符。

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center">图5 TMDS编码class="tags" href="/tags/SuanFa.html" title=算法>算法

2.3 串行化

由编码器形成的TMDS字符流转换为串行数据࿰c;用于在TMDS数据通道上发送࿰c;低位在前先发送。

3 解码

3.1 时钟恢复

TMDS接收器必须有能力相位锁定与发送时钟࿰c;发送时钟的时钟频率范围是25MHz到接收器的最大允许频率࿰c;对输入时钟的相位锁定必须发生在从输入时钟满足规定起100ms之前。

3.2 数据同步

接收器要求在任何大于128字符长度的空间隙期间࿰c;建立与数据流的同步。

在同步检测之前࿰c;和在丢失同步期间࿰c;接收器不应该更新接收到的数据流信号。

3.3 解码class="tags" href="/tags/SuanFa.html" title=算法>算法

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center">图6 TMDS解码class="tags" href="/tags/SuanFa.html" title=算法>算法

3.4 通道映射

如图2和图3

3.5 错误处理

TMDS链路不要求错误处理能力。

4 链路定时要求

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center">图7 TMDS链路定时