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BIOS開發(fā)筆記:顯示類型

CHANBAEK ? 來源:UEFI那點(diǎn)事 ? 作者: bin ? 2023-05-26 15:48 ? 次閱讀

UEFI啟動(dòng)流程跑完前三階段,UEFI環(huán)境的準(zhǔn)備基本完成,到BDS階段的任務(wù)就是準(zhǔn)備引導(dǎo)OS。 在此之前還需要使一些必要的硬件工作起來,比如鍵盤設(shè)備,屏幕等,怎么讓屏幕工作呢? 簡(jiǎn)單的說就是執(zhí)行其相關(guān)的UEFI驅(qū)動(dòng)。 要注意一下的是,這里所說的驅(qū)動(dòng)并不是屏幕的驅(qū)動(dòng),而是GPU的驅(qū)動(dòng),原理是驅(qū)動(dòng)使GPU工作起來,讓GPU向顯示器輸出顯示信號(hào),畫了個(gè)簡(jiǎn)圖,如下:

wKgZomRwY2GAHhN5AAAP9odB8zg491.jpg

顯示類型

顯示類型是按顯示接口來區(qū)分的,常見的有VGA,DVIHDMI,DP等等。

wKgaomRwY2GAAYNrAACAiY-oQd8534.jpg

為什么要設(shè)計(jì)出如此多種類的接口呢? 這是各時(shí)期需求差異導(dǎo)致的結(jié)果。 比如較早出現(xiàn)的VGA,分辨率只支持到1080,而后面出現(xiàn)的DP,HDMI則可以支持更高的分辨率和傳輸速率,而且還可以傳輸音頻信號(hào),這些也只是暫時(shí)的,也許到了未來,隨著需求越來越大,可能還會(huì)出現(xiàn)功能更加強(qiáng)大的接口。

線路

對(duì)于集成顯卡,不同平臺(tái)的做法都有所不同,拿Intel帶有集成顯卡的CPU來說,Intel CPU的集顯接口使用的是DDI(Digital Display Interface),其內(nèi)部有個(gè)顯示信號(hào)處理電路,如下圖:

wKgaomRwY2GACP-WAAQ-Jn-ase4654.jpg

從這個(gè)DDI出來的信號(hào)可以配置成HDMI或DP,中間無需其它轉(zhuǎn)換線路。 看一下CPU的DDI信號(hào):

wKgZomRwY2GAPxqgAAGBC_h5esc122.jpg

一組DDI信號(hào)包含視頻和音頻信號(hào),如果要設(shè)計(jì)成DP接口,則需要加上一組AUX(Auxiliary)輔助信號(hào),AUX的用途包括讀取擴(kuò)展顯示識(shí)別數(shù)據(jù)(EDID),以確保DP信號(hào)的正確傳輸、讀取顯示器所支持的DP接口的信息,如主要通道的數(shù)量和DP信號(hào)的傳輸速率、進(jìn)行各種顯示組態(tài)暫存器的設(shè)定、讀取顯示器狀態(tài)暫存器。 此外,HPD熱插拔檢測(cè)信號(hào)也是需要的。

若設(shè)計(jì)成HDMI接口,需要把DP中用到的AUX換成DDC(Digital Display Channel),也可以說是一組I2C信號(hào),它是由PCH出來的,作用與AUX也是類似,用于與屏幕之間的數(shù)據(jù)通信,如獲取屏幕EDID數(shù)據(jù),屏幕亮度控制等。 下圖是一個(gè)DP和HDMI一體的接口,展示了兩種信號(hào)的設(shè)計(jì)方案。

wKgZomRwY2GAeQlGAARpInm6a6Y192.jpg

那要設(shè)計(jì)一個(gè)VGA接口的線路又是怎樣的呢? DDI出來的信號(hào)是DP或HDMI,要變成VGA信號(hào)則需要經(jīng)過轉(zhuǎn)換,轉(zhuǎn)換的芯片很多,下圖是使用IT6516B將DP轉(zhuǎn)為VGA的線路:

wKgZomRwY2GAfzaGAAUGLy7wc8k117.jpg

要使VGA能正常使用,配置VBIOS或VBT的時(shí)候需要將該DDI信號(hào)配置成DP信號(hào)。

再看下EDP接口,EDP接口常用于筆記本的屏幕顯示,Intel的CPU是有EDP信號(hào)出來的,所以也不需要轉(zhuǎn)換可以直接拉出來使用。 EDP的信號(hào)如下:

wKgaomRwY2GAZHeIAAEvSylWZ8s429.jpg

eDP屏有兩個(gè)信號(hào)需要注意,PWM跟Backlight Enable Pin,前者用于控制背光,后者是背光使能,背光使能需要Enable,否則會(huì)黑屏。 大部分情況下這倆個(gè)信號(hào)是接到橋片或CPU上的,但也有的平臺(tái)可能沒有PWM或其它原因,會(huì)接到EC,由EC去控制屏幕背光。

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