视频信号时序驱动说明--VESA V1.0.13

1、屏幕显示原理：

2、驱动显示器：

3、VESA时序说明--1080P

1、屏幕显示原理：

屏幕是一个微型宇宙，有自己的空间和时间规则。

远远望去，屏幕上呈现出平滑的二维图像。近距离观察，它分解成许多独立的原色块：红色、绿色和蓝色。我们将这种复杂性隐藏在像素的抽象概念背后：我们可以控制的屏幕的最小部分。典型的高清屏幕是 1920 x 1080：总共 200 万像素。

即使是古老的 640x480 VGA 屏幕也有超过 300,000 像素。

为了创造运动的错觉，屏幕必须每秒重绘多次。

60 Hz 刷新率是 2021 年典型的计算机屏幕。在 60 Hz 时，1920x1080 屏幕每秒可绘制 1.24 亿像素！快速处理如此多数据的需求是在硬件级别处理图形的一大挑战。

显示连接器和布线各不相同，但 VGA、HDMI 和 DisplayPort 具有共享数据设计。

颜色有三个通道，通常是红色、绿色和蓝色，还有水平和垂直同步信号。可能还有音频和配置数据，但现在这并不重要。红色、绿色和蓝色通道依次携带每个像素的颜色。屏幕在接收到水平同步和垂直同步上的新帧时开始新的一行。

同步信号是消隐间隔的一部分。存在消隐间隔是为了让阴极射线管 (CRT) 中的电子枪有时间移动到下一行（水平回扫）或屏幕顶部（垂直回扫）。现代数字显示器保留了消隐间隔，将它们重新用于传输音频和其他数据。

如果显示时间的不同部分可见，它们看起来如下图所示：

消隐间隔由三部分组成：前沿、同步和后沿（front porch, sync, and back porch.）。

前沿出现在同步信号之前，后沿出现在同步信号之后。考虑到消隐，我们总共有 800x525 像素。典型的 LCD 每秒刷新 60 次，因此每秒像素数为 800 x 525 x 60 = 25,200,000，相当于 25.2 MHz 的像素时钟。

2、驱动显示器：

下图显示了基本架构，包括三个Verilog 模块及其关键信号：

Top Module：驱动显示器顶层模块，控制显示数据与驱动时序；

Clock Gen：为驱动显示器提供时钟信号；

Display Timings：驱动显示器时序控制；

3、VESA时序说明--1080P

下图为VESA-V1.0.13中1080P视频信号参数说明：

名词解释:

H Total： Htotal = H Pixels + H Sync time + H Front Porch + H Back Porch

H Pixels：一行中有效的像素

H Sync time：行同步前沿宽度，即从行有效的像素结束到行同步开始的像素。表示水平同步信号的宽度，用VCLK计算。

H Front Porch：表示一行的有效数据结束到下一个水平同步信号开始之间的VCLK的个数。

H Back Porch：表示从水平同步信号开始到一行的有效数据开始之间的VCL的个数。

H Freq：水平帧率

H Sync Polar：水平极性

V Total：Vtotal = V Pixels + V Sync time + V Front Porch + V Back Porch

V Pixels：一场中有效的像素

V Sync time：场同步前沿宽度，即从场有效的像素结束到场同步开始的行数（像素）。表示垂直同步脉冲的宽度，用行数计算。

V Front Porch：表示在一帧图像结束后，垂直同步信号以前的无效的行数。

V Back Porch：表示在一帧图像开始时，垂直同步信号以后的无效的行数。

V Freq：垂直帧率

V Sync Polar：垂直极性

下图为CEA861-D手册中，关于1080P视频信号的时序示意图，可以更加直观的看到各个参数之间的联系：

VESA--1080P时序代码_独木舟216的博客-CSDN博客