DisplayPort con FPGA

Uno de los desafíos de la tecnología de visualización es el enorme aumento de la banda ancha que se ha producido desde que los paneles LCD se hicieron cargo de los tubos catódicos. Pocas computadoras portátiles tienen un millón de píxeles, pantallas UHD ("4K")
tiene 8 millones y las últimas pantallas Full Ultra HD ("8k") tienen más de 33 millones de píxeles. La actualización de todos esos píxeles requiere mucho ancho de banda; la actualización de una pantalla de 4k a frecuencias de actualización de 60 Hz requiere casi un gigabyte por segundo. 8 mil millones de bits: ¡son muchos bits! Es por eso que los puertos VGA e incluso los puertos DVI están comenzando a desaparecer en favor de estándares como HDMI y DisplayPort.

La versión actual de HDMI es 2.0 y está estrictamente autorizada con NDA y tarifas de licencia. VESA, que creó el estándar DisplayPort, establece que el estándar es de libre implementación, pero a partir de enero de 2010 todos los nuevos estándares relacionados con DisplayPort publicados por VESA ya no están disponibles para los no miembros.

Entonces, después de obtener una nueva placa de desarrollo FPGA de video Digilent Nexys, La-Tecnologia se acostumbra a [Hamster] compró un monitor UHD, busqué en Internet un antiguo DisplayPort 1.1 estándar y lo pirateó.

Después de unos meses y 10,000 líneas de código VHDL más tarde, lo que puede ser el primer DisplayPort de código abierto que funcione
la implementación está disponible. El diseño incluye un rodillo de 16 bits, codificador 8b / 10b y soporte multicanal.

Notamos que [Eli Billauer] Hizo algo similar, pero que sepamos, su fuente no está publicada (aunque tiene algunas notas interesantes sobre lo que encontró). Aunque [Hamster] es el primero en reconocer que aún no está listo para la producción, esto forma una base para los demás que, sin duda, seguirán. ¡Nada hace la vida más fácil que una implementación de referencia comparable!

El siguiente video es una charla sobre DisplayPort 1.3 por [CraigWiley] que está en el comité de estándares VESA e incluye una buena descripción general de los detalles técnicos a un alto nivel. Si está buscando otros trucos de Displayport, puede manejar la pantalla externa de un iPad o incluso manejar una pantalla Retina desde cualquier salida Displayport.

[DisplayPort Plug Image by Belkin CC-BY-SA]

  • Mathieu dice:

    Esto permitirá tantos proyectos ... ¡enhorabuena!

  • jaromirs dice:

    Su trabajo es asombroso, pero esos estándares cerrados me convierten en un panda triste.

    • Felipe dice:

      Codicia ...

      • John U dice:

        Lo molesto es que todas las herramientas chinas baratas usarán felizmente el estándar, pirateándolo o revirtiéndolo sin pagar dinero, pero el resto de nosotros tenemos que sufrir.

  • Bogdan dice:

    No me gusta el puerto de pantalla. Tenía mi pantalla externa conectada a través de un puerto de pantalla y obtuve un BSOD. Mirar los datos de depuración fue ver causas aleatorias. Lo até para mostrar el puerto después de 3 meses de estrés cuando viajaba y no usé un monitor externo y todo estaba en orden.
    Resulta que un cable de puerta de malla defectuoso puede causar muchos problemas.

    • Mike FIeld dice:

      Sí, muy posiblemente. Todos los exploradores de seguridad, el canal AUX en el canal AUX de DisplayPort parece perfecto para prevenir ataques.

      Las solicitudes de lectura contienen una dirección y un byte largo, pero las respuestas no están realmente bien definidas. Apuesto a que algunos conductores confían en que cuando piden 6 bytes obtendrán seis bytes y luego la secuencia de parada, y pueden comportarse mal si obtienen 6000 bytes y luego la secuencia de parada.

    • jcamdr dice:

      No creo que Displayport sea la causa de su problema. Además, un cable HDMI barato causa problemas.

      • Bogdan dice:

        Ahora, cuando lo mencionas, parece que sí, aunque yo no me di cuenta. Estuve muy involucrado con cables HDMI defectuosos, pero los problemas nunca fueron BSOD, la mayoría de las veces hubo una mala conexión.
        Puede que se necesite alguna receta especial para obtener un BSOD, más que un cable defectuoso.

        Empiezo a usar VGA en los proyectores la mayor parte del tiempo, aunque es el tipo menos popular que se encuentra directamente en las computadoras portátiles y las radios tienen todos los demás tipos de entradas.

        • jcamdr dice:

          BSDO es un error del sistema operativo. El sistema operativo necesita una solución, no Displayport.

          • James Newton dice:

            +1

          • tobia dice:

            Además de los proyectos de código abierto y algunas plataformas de software / hardware estrictamente integradas, generalmente las responsabilidades del sistema operativo y el controlador de la tarjeta gráfica pertenecen a varias empresas.

            Es por eso que el controlador de gráficos necesita reparación, no Displayport.

      • yetihehe dice:

        Los cables satinados ligeramente dañados también pueden causar problemas. Devolví dos SSD por garantía porque pensé que estaban rotos (funcionaron, pero poco después la velocidad inicial se redujo a unos disquetes).

  • Dax dice:

    HDMI es DVI: solo aumentan las velocidades de reloj en papel cada año.

    El hardware no necesariamente sigue el hecho.

    • Bogdan dice:

      bueno, en resumen, HDMI es audio DVI +. Veo a mucha gente confundida cuando les digo que pueden conectar un monitor DVI a HDMI con un cable que no cuesta casi nada.

    • Mike Field dice:

      A largo plazo, HDMI es similar a DVI, pero con un papel muy largo (no limitado a) ...

      * La capacidad de transportar metadatos fluidos (por ejemplo, información de espacio de color)
      * Soporte para modos de color profundo, (8,10,12,16 bits por elemento).
      * Soporte para espacios de color YCC con muestras de 444 y 422 píxeles.
      * Soporte para rangos RGB a nivel de estudio
      * BCH ECC en paquetes de datos,
      * Control CEC para permitir el control del canal trasero
      * Algún problema de Ethernet en revisiones posteriores
      * HDCP DRM
      * Soporte de audio multicanal

      ... pero con compatibilidad eléctrica para permitirle comunicarse con esos dispositivos DVI-D realmente impecables.

    • Max Siegieda (@CampGareth) dice:

      Por ejemplo, mire Intel HD 4000 de la generación Ivy Bridge. Afirma ser compatible con HDMI 1.4 y bastante compatible con la mayoría de las funciones ... además de la velocidad del reloj, supera los 225 MHz en lugar de los 340, por lo que solo 1.1 es realmente compatible. ¿Resultado final? Cualquier cosa por encima de 1080p / 60Hz que debería funcionar, en realidad no funciona. Es por eso que estoy buscando un puerto de pantalla en las computadoras portátiles hoy en día, incluso los estándares más antiguos tienen toneladas de ancho de banda.

  • jgo dice:

    Los FPGA son el cáncer que mata a una comunidad de bricolaje. Demasiado duro, demasiado caro y no compatible con la mayoría de los escudos.

    • Kevin Cuzner dice:

      Realmente espero que seas sarcástico. Venden escudos para raspberry pi y beaglebone black con fpgas en ellos. También había solo un artículo aquí sobre algunos fpgas de semiconductores de red que son baratos. Ciertamente se necesita algo de experiencia para usarlos, pero si necesita el rendimiento que realmente ofrece FPGA, en comparación con su arduino basado en atmega328, ya debería saber lo que está haciendo o al menos estar dispuesto a leer suficientes documentos para lograrlo.

    • Mike Field dice:

      - Modo de diatriba activado -

      “... y hacer las otras cosas, no porque sean fáciles, sino porque son difíciles; porque esa meta servirá para organizar y medir lo mejor de nuestras energías y habilidades, porque ese desafío es uno que estamos dispuestos a aceptar, uno que no queremos retrasar y uno que pretendemos ganar ".

      Los FPGA son la única esperanza para cualquiera en la comunidad de bricolaje que quiera permanecer en algún lugar cercano a la punta de la tecnología. Pronto, batir bits con un micro de 8 bits (o incluso un micro de 32 bits) no le permitirá interactuar con nada nuevo o nuevo.

      - USB 3.0 ya no está disponible

      - Los módulos de cámara HD no alcanzan

      - El VGA analógico está en su lecho de muerte.

      - Los buenos módulos de pantalla LCD no llegan (¡gracias MIPI!)

      - La radio definida por software no es accesible

      - El audio ahora es todo flujo de bits I2S rápido con códec al final.

      - Los ADC de alta velocidad / gran ancho de banda no están disponibles

      - Hacer cualquier cosa con el almacenamiento SATA no es suficiente, no fue así con IDE

      - No se puede acceder a las tarjetas UHS SD / uSD, ¿todavía un poco en contra del modo SPI?

      - No se puede acceder a Gigabit Ethernet a menos que tenga soporte H / W.

      - Insertar su propio proyecto en una ranura PCIe para acercarlo a la CPU suele ser una quimera.

      El mayor problema es que, en el fondo, es muy complicado: con una servilleta de información, alguien podría implementar una interfaz RS232 o puerto paralelo mejorado. El VGA analógico se puede describir en unas pocas páginas. El tipo de tarjeta SD es de 200 páginas, la especificación HDMI es de aproximadamente 300 páginas y ambas dejan mucho sin decir.

      La piratería avanzada para pasatiempos pronto (y ya existe) reunirá a un equipo de especialistas que pueden entregar individualmente una parte del proyecto. Configuración de S / W, H / W, I / O, O / S, Driver, PCB ....

      Sin embargo, la población de piratas informáticos avanzados probablemente se asemeja a la cantidad de personas que construyeron sus propios micrófonos de 8 bits en la década de 1980; para la mayoría, fue "demasiado difícil, demasiado caro e incompatible", y obtuvieron ZX81 o TRS (y ahora Arduino o Raspberry Pi).

      - modo revelado desactivado -

      • Rodney McKay dice:

        En mis pobres días de estudiante, cableé un clon de Altair 8800. ¿Es válido para construir mi propio micro de 8 bits?

        Me encantaría entrar en FPGA, pero cada vez que ordeno software, pienso en algún otro proyecto (supuestamente mucho más fácil) que realmente necesita hacerse primero. Supongo que estamos viendo el nacimiento de una nueva enfermedad: un retraso en FPGA.

      • makomk dice:

        Sin embargo, ¿con qué frecuencia necesita una interfaz para algo realmente "nuevo o nuevo"? La mayoría de los aficionados están hablando de hardware ordinario que utiliza interfaces estándar que su microcontrolador ya admite en hardware; Es interesante lo que haces con ese hardware.

    • tekkieneet dice:

      Si separa a los piratas informáticos realmente serios de los que quieren ser "hacedores", lo estoy apuntando totalmente.
      Hackeamos frente a Internet y aprenderemos todas las nuevas herramientas que vienen con todas las herramientas que podemos hacer.

    • DeepDigger dice:

      _ಠ

    • notmyfault2000 dice:

      Las personas como tú son el cáncer que mata a una comunidad de bricolaje.

  • Cierto dice:

    Si se ¿Es realmente gratis llevarlo a cabo? ¿Es legal aplicar ingeniería inversa a las especificaciones y documentarlas a partir de implementaciones reales de varios proveedores?

    • Mike Field dice:

      ¿No es así como lo hizo Compaq?

      • Rollyn01 dice:

        Gracias por hacerme reír. Mi café se vierte en mi pantalla. +1

  • akz dice:

    4k60 máximo para estos foros? no más resoluciones como imac retina 5k eDP lcd?

  • HenryLi dice:

    ¡Este es un gran trabajo!

  • DAVE SUCIO dice:

    Tenía la intención de escribir aquí una observación de un puerto de pantalla que funcionaba a 4K60, pero estaba distraído y, en cambio, me afeité el pelo con las solapas y las bolas.

Maya Lorenzo
Maya Lorenzo

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