Канал данных дисплея - Википедия - Display Data Channel

В Отображение канала данных, или же DDC, представляет собой набор протоколы для цифровой связи между компьютерный дисплей и графический адаптер которые позволяют дисплею сообщать о поддерживаемых режимы отображения к адаптеру, что позволяет хосту компьютера настраивать параметры монитора, такие как яркость и контраст.

Как и современные аналоговые разъемы VGA, DVI и DP Разъемы включают контакты для канала данных дисплея (DDC), но DP поддерживает DDC в своем дополнительном двухрежимном DP (DP ++ ) только в режиме DVI / HDMI.

Стандарт был создан Ассоциацией стандартов видеоэлектроники (VESA).

Обзор

Набор стандартов DDC призван обеспечить "подключи и играй "опыт для компьютерных дисплеев.

Протоколы DDC1 и DDC2B / Ab / B + / Bi - это физическая связь между монитором и видеокартой, которая изначально была на двух или трех контактах в 15-контактном аналоге. Разъем VGA.

Расширенные данные идентификации дисплея (EDID) - сопутствующий стандарт; он определяет компактный двоичный файл формат, описывающий возможности монитора и поддерживаемые графические режимы, хранящийся в только для чтения памяти (EEPROM) микросхема, запрограммированная производителем монитора. Формат использует блок описания, содержащий 128 байтов данных, с дополнительными блоками расширения для предоставления дополнительной информации. Самая последняя версия Расширенный EDID (E-EDID), выпуск A, версия 2.0.

Первая версия стандарта DDC была принята в августе 1994 года. Она включала EDID 1.0 и указанные физические каналы DDC1, DDC2B и DDC2Ab.

DDC версия 2, введен в апреле 1996 г. EDID в отдельный стандарт и ввел протокол DDC2B +.

DDC версия 3, Декабрь 1997 г., представил протокол DDC2Bi и поддержку VESA Plug and Display и интерфейс плоскопанельного дисплея на разных адресах устройств, требуя, чтобы они соответствовали EDID 2.0.

Стандарт DDC был заменен E-DDC в 1999 году.

Физическая ссылка

До DDC VGA стандарт зарезервировал четыре контакта в аналоговом Разъем VGA, известные как ID0, ID1, ID2 и ID3 (контакты 11, 12, 4 и 15) для идентификации типа монитора. Эти идентификационные штырьки, прикрепленные к резисторам для заземления одного или нескольких из них (GND), позволяют определить тип монитора, при этом все разомкнутые (н / п, не подключены) означают «нет монитора».

В наиболее часто документированной схеме вывод ID3 не использовался, и были определены только 3 оставшихся контакта. Цветные мониторы подтягивают ID0 к GND, а монохромные мониторы подтягивают ID1 к GND. Наконец, ID2, подключенный к GND, сигнализировал о мониторе, поддерживающем разрешение 1024 × 768, например IBM 8514. В этой схеме входные состояния контактов ID будут кодировать тип монитора следующим образом:^[1]^[2]^[3]

ID2 (вывод 4)	ID0 (вывод 11)	ID1 (вывод 12)	тип монитора
н / п	н / п	н / п	монитор не подключен
н / п	н / п	GND	<1024 × 768, монохромный
н / п	GND	н / п	<1024 × 768, цвет
GND	GND	н / п	≥ 1024 × 768, цветной

Существовали также более сложные схемы, в которых использовались все 4 контакта ID при манипулировании сигналами HSync и VSync для извлечения 16 битов (значения 4 контактов ID для каждой из 4 комбинаций состояний HSync и VSync) идентификации монитора.^[4]

DDC изменил назначение контактов идентификатора, чтобы включить последовательный интерфейс. Однако во время перехода изменение не было обратно совместимым, и видеокарты, использующие старую схему, могли иметь проблемы, если был подключен монитор с поддержкой DDC.^[5] Сигнал DDC может быть отправлен на или от монитора видеографического массива (VGA) с помощью I²Протокол C, использующий последовательные часы ведущего устройства и выводы последовательных данных.

DDC1

DDC1 - это простой, низкоскоростной, однонаправленный последовательная ссылка протокол. Контакт 12, ID1 функционирует как линия данных, которая непрерывно передает 128-байтовый блок EDID, а часы данных синхронизируются с вертикальная синхронизация, обеспечивая типичную тактовую частоту от 60 до 100 Гц.

Очень немногие устройства отображения реализуют этот протокол.

DDC2

Самая распространенная версия, называемая DDC2B, основан на I²C, а последовательная шина. Контакт 12, ID1 разъема VGA теперь используется как контакт данных шины I²C, а ранее неиспользуемый контакт 15 стал тактовым сигналом I²C; контакт 9, ранее использовавшийся в качестве механического ключа, подавал питание +5 В постоянного тока до 50 мА для управления EEPROM, это позволяет хосту считывать EDID, даже если монитор выключен. Хотя I²C полностью двунаправленный и поддерживает несколько автобусные мастера, DDC2B является однонаправленным и допускает только один автобусный мастер - графический адаптер. Монитор действует как ведомое устройство по 7-битному адресу I²C 50h и предоставляет 128–256 байтов только для чтения. EDID. Поскольку этот доступ всегда является чтением, первым октетом I²C всегда будет A1h.

DDC2Ab представляет собой реализацию на базе I²C 100 кбит / с ACCESS.bus интерфейс, который позволил производителям мониторов поддерживать внешние периферийные устройства ACCESS.bus, такие как мышь или клавиатура, практически без дополнительных усилий; такие устройства и мониторы были кратковременно доступны в середине 1990-х годов, но исчезли с появлением USB.

DDC2B + и DDC2Bi являются уменьшенными версиями DDC2Ab, которые поддерживают только устройства с мониторами и видеокартами, но по-прежнему допускают двунаправленную связь между ними.

DDC2 не является эксклюзивным разъемом VGA, поскольку оба DVI и HDMI разъемы оснащены специальными проводами DDC2B.

DDC / CI

DDC / CI (Командный интерфейс Стандарт) был представлен в августе 1998 года. Он определяет средства, с помощью которых компьютер может отправлять команды на монитор, а также получать данные датчиков от монитора по двунаправленному каналу. Конкретные команды для управления мониторами определены в отдельной Набор команд управления монитором (MCCS) стандартной версии 1.0, выпущенной в сентябре 1998 года.

Мониторы DDC / CI иногда поставляются с внешним датчиком цвета для автоматической калибровки цветового баланса монитора. Некоторые наклонные мониторы DDC / CI поддерживают функцию автоматического поворота, когда датчик вращения в мониторе позволяет операционной системе удерживать дисплей в вертикальном положении, когда монитор перемещается между его портрет и пейзаж позиции.

Большинство мониторов DDC / CI поддерживают только небольшой набор команд MCCS, а некоторые имеют недокументированные команды. Многие производители раньше не обращали внимания на DDC / CI, но теперь почти все мониторы поддерживают такие общие команды MCCS, как управление яркостью и контрастностью.^[а]

DDC / CI Стандарт описывает полный набор протоколов двунаправленного управления - DDC2Ab, DDC2Bi и DDC2B + - в едином стандарте и предоставляет средства для упаковки команд набора команд управления монитором.

Версия 1.1 DDC / CI была принята в октябре 2004 года.^[8]

Набор команд управления монитором версия 2.0 была принята в октябре 2003 года. Новый MCCS V3 был представлен в июле 2006 года, но пока не получил достаточного внимания в отрасли. Последним выпуском стандарта V2 является версия 2.2, принятая в феврале 2009 года.

Поддержка ОС для DDC / CI

Несмотря на его повсеместное распространение на дисплеях после 2016 года, DDC / CI обычно не используется операционной системой по умолчанию для управления яркостью на внешних дисплеях.^[9] Для отправки команд на дисплей можно использовать дополнительное программное обеспечение, но степень интеграции системы может быть разной.

Windows предоставляет DDC / CI как Конфигурация монитора Серия Win32 API.^[10]

E-DDC

Расширенный канал данных дисплея (E-DDC) - это самая последняя редакция стандарта DDC. Версия 1 была представлена в сентябре 1999 года и отличалась добавлением указателя сегмента, который позволял хранить до 32 Кбайт информации дисплея для использования в стандарте Enhanced EDID (E-EDID).

Ранние реализации DDC использовали простое 8-битное смещение данных при обмене данными с памятью EDID в мониторе, ограничивая размер хранилища до 2⁸ байты = 256 байтов, но позволяют использовать дешевые 2-килобитные EEPROM. В E-DDC была введена специальная схема адресации I²C, в которой можно было выбрать несколько 256-байтовых сегментов. Для этого на дисплей передается одиночный 8-битный индекс сегмента через адрес I²C 30h. (Поскольку этот доступ всегда является записью, первый октет I²C всегда будет 60h.) Данные из выбранного сегмента затем немедленно считываются через обычный адрес DDC2 с использованием повторяющегося сигнала I²C «START». Однако спецификация VESA определяет диапазон значений индекса сегмента от 00h до 7Fh, поэтому это позволяет адресовать только 128 сегментов × 256 байтов = 32 KiB. Регистр индекса сегмента является непостоянным, по умолчанию обнуляется и автоматически сбрасывается в ноль после каждого NACK или STOP. Следовательно, его необходимо устанавливать каждый раз, когда выполняется доступ к данным выше первого 256-байтового сегмента. Механизм автоматического сброса предназначен для обеспечения обратной совместимости, например, с хостами DDC2B, иначе в некоторых редких случаях они могут застрять в сегменте, отличном от 00h.

Другими важными изменениями были удаление протоколов DDC1 и DDC2Ab, отказ от поддержки отдельных адресов устройств VESA P&D и FPDI, а также уточнения требований к питанию DDC.

E-DDC версии 1.1, утвержден в марте 2004 г., поддерживает HDMI и бытовая электроника.

E-DDC версии 1.2, утвержден в декабре 2007 г., введена поддержка DisplayPort (который не имеет выделенных каналов DDC2B и использует свой двунаправленный вспомогательный канал для связи EDID и MCCS) и DisplayID стандарты.

E-DDC версии 1.3 от сентября 2017 г. содержит исправления и незначительные уточнения.

Отключение DDC

Немного KVM-переключатели (клавиатура-видео-мышь) и видеорасширители обрабатывают трафик DDC некорректно, из-за чего возникает необходимость отключить в операционной системе функции plug and play монитора и, возможно, даже физически удалить контакт 12 (контакт последовательных данных) из аналоговых кабелей VGA^[11] которые подключают такое устройство к нескольким ПК.

Microsoft Windows имеет стандартный драйвер «Plug and Play Monitor», который использует информацию EDID дисплея для создания списка поддерживаемых режимов монитора. Апплет панели управления «Разрешение экрана» позволяет пользователю отключить функции Plug and Play этого драйвера и вручную выбрать любое разрешение или частоту обновления, поддерживаемые видеокартой.^[12] Многие производители видеокарт и третьи стороны предоставляют управляющие приложения, которые позволяют пользователю выбирать пользовательский режим отображения, который не соответствует информации EDID или файлу .INF монитора.

Смотрите также

Примечания

^ Обратите внимание, что MCCS приукрашивает разницу в том, как ЭЛТ и ЖК-дисплеи или более новые дисплеи интерпретируют настройки яркости и контрастности: регулировка яркости ЖК-дисплея влияет на общую яркость, которая аналогична «контрастности» на ЭЛТ. LCD "Contrast" вместо этого регулирует уровень белого.^[6]^[7]

внешняя ссылка

Linux
- ddcci-драйвер-Linux: Драйвер ядра Linux, поддерживающий управление подсветкой для мониторов, поддерживающих DDC / CI.
- ddccontrol: Программное обеспечение Linux, которое использует DDC / CI для управления мониторами, поддерживающими этот протокол (похоже, поддерживается на github )
- ddcutil: (ранее ddctool) Программное обеспечение Linux для запроса и изменения настроек монитора через DDC / CI
- МониторТемно: доказательство концепции использования мониторов над расширениями DDC / CI, зависящими от поставщика
Windows
- softMCCS: Программное обеспечение Windows, которое использует DDC / CI для управления мониторами, поддерживающими этот протокол.
- Nicomsoft WinI2C / DDC: Windows Software Development Kit (SDK), который использует протоколы I2C и DDC / CI для управления мониторами. (удалена из поддержки, загружаемые ZIP-файлы не содержат приложения)
- Наблюдатель: Приложение с открытым исходным кодом, использующее DDC / CI для изменения яркости.
Mac
- РоднойДисплейЯркость: приложение минимальной яркости DDC для Mac OS X
- ddcctl: инструмент с открытым исходным кодом для запроса и изменения настроек монитора через DDC / CI
- MonitorControl: инструмент с открытым исходным кодом для Mac, который использует DDC / CI для управления мониторами, поддерживающими этот протокол
- Лунный: приложение с открытым исходным кодом, которое использует DDC для синхронизации яркости и контрастности основного дисплея Mac с внешними мониторами.

[8] Обратите внимание, что MCCS приукрашивает разницу в том, как ЭЛТ и ЖК-дисплеи или более новые дисплеи интерпретируют настройки яркости и контрастности: регулировка яркости ЖК-дисплея влияет на общую яркость, которая аналогична «контрастности» на ЭЛТ. LCD "Contrast" вместо этого регулирует уровень белого.^[6]^[7]

[1] Патент US5285197 - Способ и устройство для автоматического выбора скорости сканирования для улучшенных VGA-совместимых мониторов.

[2] ttp://www.cs.nyu.edu/~mwalfish/classes/15sp/ref/hardware/vgadoc/PINOUT.TXT

[3] ttp://pinouts.ru/Video/VGA15_pinout.shtml

[4] Техническое справочное руководство по подсистеме видео PS / 2, предварительный проект, 19 мая 1992 г.

[5] Расширенный стандарт канала данных дисплея, версия 1.1^{[постоянная мертвая ссылка ]}

[6] Пойнтон, Чарльз. ""Яркость »и« Контрастность »регуляторы». poynton.ca. Получено 17 ноября 2020.

[7] Патек, Марсель. «ЖК-дисплеи - жидкие кристаллы - цветовая гамма - люминофоры - поляризация». Цифровая фотография.

[9] Краткое описание стандартов VESA: Стандартный командный интерфейс канала данных дисплея (DDC / CI), версия 1.1 (Документ VESA VESA-2004-10)

[10] «Что такое DDC / CI и как его использовать». Appuals.com. 21 февраля 2019.

[11] «Конфигурация монитора - приложения Win32». docs.microsoft.com.

[12] Леша Блинников. «Разрешение любого разрешения экрана в Vista». Я выполнил этот мод на старом 6-дюймовом патч-кабеле, который ранее использовался для подключения 3D-ускорителя. Я называю его своим «кабелем свободы», так как его можно подключить к любому монитору, чтобы временно отключить его EDID: D

[13] ttp://support.microsoft.com/kb/309569

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[а]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[6]

[7]