DisplayPort到DVI / HDMI信号转换原理

　　由于在DisplayPort推出之际，HDMI和DVI已经存在，所以DisplayPort源设备必须与现有的HDMI和DVI Sink设备能够互操作。为满足这个要求，实际上所有的DisplayPort数据源设备都是“双模”设备，即同时支持DisplayPort（直接连接），并通过一个便宜的线缆适配器（“dongle”）来支持DVI/HDMI。

　　这将允许台式或笔记本电脑只需迁移到一个输出连接器类型，同时仍然支持老式显示器或数字电视连接。在DisplayPort数据源设备的半导体器件中增加HDMI功能，系统成本增加并不大。由于电气接口是共享的，因此没有增加额外的硬件成本。

　　对于DisplayPort的双模设备，需要在DisplayPort接口部分标识一个图标（如图1所示），表示本设备不但只支持DisplayPort，还支持DVI 1.0或者HDMI。 在这个图标中，“++”标识和DisplayPort标识表明了本设备支持双模信号的能力。

图 1. DisplayPort双模设备的标志

　　DisplayPort是Video Electronics Standards Association (VESA)的商标

　　DP++: Dual-Mode DisplayPort

　　TMDS: Transition-Minimized Differential Signaling

　　DVI (Digital Visual InteRFace)是Digital Display Working Group (DDWG)的商标

　　HDMI ( High Definition Multimedia Interface)是HDMI Licensing, LLC的商标

图 2. DisplayPort到DVI/HDMI适配器

　　线缆适配器设置在DisplayPort数据源端，如图2所示。DisplayPort数据源端的线缆适配器（下简称源端适配器）的内部结构和工作原理如图3所示。

图3. 源端适配器的内部结构和工作原理

　　源端适配器应该包含以下电气特性：

　　1). 对于差分信号进行电压转换的电路；

　　2). 对于显示数据通道DDC信号的缓冲电路；

　　3). 对于显示数据通道DDC时钟和数据信号的上拉电阻；

　　4). 对于DisplayPort接口的13脚信号的上拉电阻，用于线缆适配器检测；

　　5). 对于DisplayPort接口的14脚信号的上拉电阻，用于HDMI线缆适配器检测（仅用于HDMI适配器）；

　　6). 升压转换器从源端DP_PWR 3.3V电压来产生DDC_5V (如果Vbias_RX不是3.3V，需要产生Vbias_RX所需要的电压) ；　

　　7). 1个DisplayPort 1.1连接器；

　　8). １个DVI 1.0或HDMI (A类或C类) 插座连接器；

　　说明１：电压转换器的终端偏置电压Vbias_Rx并不一定是+3.3V。如果Vbias_Rx不是+3.3V，适配器必须自己生成Vbias_Rx所需要的电压。

　　说明２：在接口14管脚上的26kΩ上拉电阻只是针对HDMI信号的适配器才需要的。对于DVI信号适配器，接口14管脚需要悬空。支持HDMI模式的双模源端设备在14管脚上设置有超过5MΩ的下拉电阻，用于识别适配器中的上拉电阻。需要说明的是，作为CEC协议的一部分，HDMI设备可能会将14管脚电压拉低。

当一个源端适配器被双模源端设备检测到后，双模设备会自动重配置DisplayPort接口的管脚定义，以适应DVI / HDMI信号模式，管脚的映射关系如表1所示。

表 1. 双模设备中DisplayPort和DVI/HDMI的映射关系

　　对于一个双模源端设备而言，监视接口13管脚上的电压值是可选的。通常情况下，双模源端设备会先尝试进行AUX CH读操作。如果读操作失败，该双模源端设备会进行DDC读写操作，用于检测适配器是否连接。