一.基础知识
1.历史
早期在FPGA芯片上实现HDMI控制显示是使用HDMI发送芯片，eg：ADV7513,sil9022，CH7301等。用之前VGA控制中输出的RGB信号,行场同步信号和使能信号输入到HDMI芯片中处理再输出。
为了节省I/O引脚资源，直接在FPGA上设计HDMI时序并直接连接HDMMI接口。
2.接口比较
①HDMI/DVI
HDMI可以传输音频信号。
HDMI兼容DVI，可通过转换接口将信号接到DVI接口。
②HDMI/VGA
VGA收发都需要数模转换器，传输信号：数字信号 -> 模拟信号 -> 模拟信号 -> 数字信号。
HDMI只需数据收发器，传输信号：数字信号 ->数字信号 ->数字信号 ->数字信号
HDMI采用差分传输，抗干扰能力强，而VGA经历数模转换，当数据变化太快时（颜色变化较大的边界），会出现拖影现象：后一个像素的图像数据可能无法真正显示其想显示的颜色，而是介于 需要显示的颜色和前一个像素的颜色之间的一种颜色。此外会因为抗干扰能力弱，出现杂点。
3.显示原理
VGA采用逐行显示（也可以说是逐点显示），随着时钟周期输出每一个像素点的RBG值，而HDMI/DVI的数据链路层在此基础上采用了TMDS编码方式（减少电磁干扰，增强DC平衡），对VGA控制器输出的值进行编码，再传输。
输入接口层：RGB行场同步信号数字接口。（即类似于VGA的输出信号）。
TMDS发送器：对输入的信号进行TMDS编码。经过高速串口输出（4个串口通道）
TMDS接收器：接收，解串，解码，得到RGB行场同步数字信号。
输出接口层：RGB行场同步信号数字信号输出到显示器。
4.TMDS编码（过渡调制差分信号）
①模块信号接口设计
如图，把RGB行场同步数字信号以及控制信号分成三组，分别进行TMDS编码。
DE信号起控制作用，高电平编码RGB信号，低电平编码同步与控制信号。（如果只传同步信号，则CTL0-CTL3接空信号即可）
每一个输入时钟周期，输入一次数据到TMDS编码器进行处理，而编码器输出串行数据，为了在一个周期内输出10位数据，设置输出时钟频率是输入时钟频率的5倍。再利用ODDR实现双沿输出，可以达到在一个输入周期内输出10位串行数据的效果。
我们需要设计的是编码器部分，把VGA控制器输出的像素值和控制信号编码，串行输出到HDMI/DVI接口上，便可以实现最小化传输，减少电磁干扰，实现DC平衡。接收器和解码器则是在显示器端实现的。
②TMDS编码目的：实现最小化传输
Ⅰ.最小化传输
定义：通过对输入的一组数据处理，得到一组跳变次数最少的数据（跳变指：相邻数据为01或10）。
意义：消除电磁干扰（使得HDMI/DVI抗干扰能力强）。（信号跳变会产生磁场，对信号线有电磁干扰）。
实现：TMDS编码。
Ⅱ.直流平衡（DC）
定义：信号在传输中0和1的数据个数相同。
意义：避免收发方有直流电，防止电压不稳引起的问题。
实现：利用上一组数据编码后的极性来指导本组数据的编码，控制0和1数据的平衡。（极性指示0/1数量）
未解的疑惑： de=0时才传输同步信号，那么就得用两个周期来传输一个周期就要传完的数据? 先不管（暂时的想法是：时钟可以控制的嘛，DE也是由VGA控制产生，到时候协调一下即可）
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