一文讲清楚 DP和eDP
一文讲清楚 DP和eDP
DP（DisplayPort）和eDP（Embedded DisplayPort）是现代显示技术中常用的接口标准。本文将详细介绍DP和eDP的技术原理、主要特性以及它们在实际应用中的区别。
DP—Display Port
DP采用分层架构，定义了三种角色：
- DP Source Device：信号发出方，根设备
- DP Sink Device：信号接收方，叶设备
- DP Branch Device：中继设备，switch，repeater
DP的管脚定义包括4对差分Lane和一对差分AUX通道，一条HPD热插拔检测信号，以及一个电源输出，提供3V、500mA电流。
Main Link
Main Link的主要特点如下：
- 由一个、两个或四个AC耦合、双端接的差分对（称为lane）组成
- 支持不同速率，版本不同速率也不同
- 可以使用1、2或4个lane
- 所有lane都传输数据，没有专用的时钟通道
DP的速率版本包括：
- RBR（Reduced Bit Rate）：每个lane的比特率为1.62 Gbps，总带宽为6.22 Gbps，有效带宽为5.18 Gbps
- HBR（High Bit Rate）：每个lane的比特率为2.70 Gbps，总带宽为10.8 Gbps，有效带宽为8.64 Gbps
- HBR2：与HBR相同
- HBR3：每个lane的比特率为8.1 Gbps，总带宽为32.4 Gbps
DP 2.0引入了新的物理层，使用128b/132b编码方式提升带宽使用效率。在DP 1.4中使用的是8b/10b编码方式。DP 2.0的传输速率分为三种：UHBR10（10 Gbps）、UHBR13.5（13.5 Gbps）和UHBR20（20 Gbps），其中UHBR10是必须支持的，而UHBR13.5和UHBR20是可选的。
目前，大部分厂商主要测试DP 1.2和DP 1.4，因为高分辨率需求尚未普及，4K内容可以通过DP 1.2实现，而DP 1.4主要支持DisplayHDR功能。
AUX通信
AUX通道是DP接口中的一条独立双向传输辅助通道，采用交流耦合差分传输方式，是一条双向半双工传输通道，单一方向速率约为1 Mbit/s，用于传输设定与控制指令。
AUX总线需要注意以下两点：
- AUX信号需要AC耦合，推荐使用0.1μF隔离电容
- 在AC电容和显示接口中间，需要使用100kΩ电阻对AUX_N进行上拉，对AUX_P进行下拉
AUX通道的通信协议采用曼彻斯特-II编码，通信模式为一问一答模式，协议格式包括同步头（SYNC）、同步结束（SYNC END）、命令（CMD）、数据（DATA）和通信结束（STOP）。
HPD
HPD（Hot Plug Detect）是单向终端信号，由Sink发出，指示设备热插拔或给Source发送中断信号。高电平代表设备插入，地电平代表没有设备插入。
eDP
eDP（Embedded DisplayPort）是数字显示技术领域的标准协议，主要用于笔记本电脑内部连接液晶模块，替代以前的LVDS接口。
eDP与LVDS的主要区别在于eDP增加了背光控制、触摸屏等额外引脚。eDP接口存在40pin、30Pin等规格。屏幕通常分为2Lanes和4Lanes两种，其中2Lanes适用于较低分辨率和刷新率的屏幕，而4Lanes适用于高分辨率和高刷新率的屏幕。
eDP支持Fast Link Training，因为LED模组在机器内部，不需要支持不同分辨率，可以加快DP标准中的Link Training过程。此外，eDP还可以通过AUX通道调整背光和其他面板功能。
eDP支持面板自动刷新（Panel Self Refresh，PSR）功能，可以在显示静止画面时降低系统功耗。PSR1在进入静止画面时需要更新整个画面，而PSR2仅需更新变化的部分，进一步降低功耗。
TYPE-C ALT MODE
DP 2.0具有足够的带宽，可以兼容USB-C接口中的DP alt mode输出模式。当DP使用USB-C接口时，可以通过Power Delivery（PD）协议同时使用2 Lane DP和1 Lane USB 3.2传输，这对于AR/VR设备的发展具有重要意义。
DP Alt Mode的握手过程包括：
- 通过CC连接检测USB连接
- VBUS引脚提供默认的5V/500mA电源
- 使用BC 1.2或USB PD进一步协商VBUS上的电源
- 使用USB PD的结构化供应商定义消息（VDM）进行Alt Mode握手
- USB枚举
- 完成DP Alt Mode协商后，进行DP链路训练
- USB和DP通道准备好进行数据和视频传输