Il trasmettitore TMDS

I problemi legati alle schede grafiche e al segnale DVI potrebbero fare insorgere dei problemi qualitativi con l'utilizzo dei monitor TFT. Vi mostriamo il funzionamento del DVI e la qualità di sei schede grafiche NVIDIA e ATi abbinate a monitor TFT.

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a cura di Tom's Hardware

Il trasmettitore TMDS

Il trasmettitore TMDS (Transition Minimized Differential Signaling) invia i dati seriali tramite il cavo in quattro differenti canali, uno per il segnale di clock e uno per ognuno dei tre colori. Gli 8 bit di informazioni per ogni colore sono trasmessi con dati seriali a 10 bit: otto bit per i dati del colore, un bit per il bilanciamento DC e un bit per l’impostazione di flag nel momento in cui il segnale di transizione è minimizzato. Il dato è trasmesso a 10 volte la velocità del segnale di clock. Un chip PLL si occupa di questo fattore, e funziona come moltiplicatore di frequenza. Per esempio, 1.65 GB/sec sono trasmessi alla frequenza nominale di 165 MHz.

A detailed look at the TMDS transmitter. The graphics chip relays the data to the transmitter as a 24 bit parallel signal (8 bits per color component). The transmitter converts the data into serial signals and adds two more bits. Since the data is transferred at 10 times the frequency of the signal, the frequency has to be multiplied using a PLL chip.

Uno sguardo dettagliato al trasmettitore TMDS. Il chip grafico invia al trasmettitore dati come un segnale parallelo a 24 bit (8 bit per componente colore). Il trasmettitore converte i dati in segnali seriali e ci aggiunge due bit. Siccome il dato è trasferito a 10 volte la frequenza del segnale, la frequenza è moltiplicata utilizzando un chip PLL).

A prima vista, la codifica del segnale in “Transition Minimized” , dato che devono essere inviati dei bit addizionali senza la possibilità di incrementare il bandwidth, sembra essere controproducente. Questa metodologia, che utilizza un algoritmo di codifica che lavora con operazioni booleane esclusive OR (XOR) o NOR (XNOR), permette di effettuare trasmissioni più sicure dei dati attraverso il cavo in rame. Ogni alternazione di corrente da 0 a 1 ( o vice versa) crea un’emissione elettromagnetica (EMI). La minimizzazione della trasmissione riduce il numero di queste transizioni, rendendo la trasmissione stessa meno suscettibile a interferenze create da altri dispositivi elettronici e creando meno emissioni elettromagnetiche.

The upper picture shows the "worst case scenario of an 8-bit serial data stream (8 bit word): 7 transitions between 0 and 1. Below is the transition minimized version with the additional ninth encoding bit. The result: only three transitions.

Il decimo bit, utilizzato per il DC-Balancing, incrementa l’affidabilità delle trasmissioni. Quando è applicata una corrente a un cavo per un lungo periodo di tempo, prima che questa corrente diventi pari a zero è necessario un certo periodo di tempo. Questo fenomeno potrebbe creare dei problemi, per esempio quando il segnale trasmesso è lo stesso per un lungo periodo di tempo (stato 1: corrente) e poi interrotto da un singolo zero (stato 0: no corrente), lo zero potrebbe andare perso. Il risultato di ciò sarebbe una renderizzazione incorretta del pixel. DC-Balancing non è nulla di più che un’inversione del valore degli otto bit in maniera tale da prevenire, su lunghi periodi, che vengano trasferiti dati identici attraverso il cavo.

This example shows a series of eight-bit data words. (For the sake of simplicity, the ninth and 10th bits are omitted.) Below that, you see a single data word, first with the ninth bit (set to 0, since no TM encoding is required), then once again with the DC-bit set, leading to an inverted data word. The illustration shows how DC-balancing effectively prevents problems with charged cables.

Ovviamente, è stata riposta molta attenzione all’integrità del segnale quando si è definito lo standard DVI 1.0. Un’altra tecnica impiegata per questo fine è chiamata “differential signaling”. Come abbiamo già specificato, una trasmissione digitale normale di dati seriali attraverso un cavo è suscettibile alle interferenze di altri impulsi elettronici esterni. Per questa ragione, sono utilizzati due cavi per ogni canale DVI (rosso, verde, blu e clock e il secondo cavo è una versione invertita del segnale originale). Il ricevitore TMDS (il monitor) sottrae i due valori l’uno dall’altro, cercando di compensare le interferenze verificatesi durante la trasmissione.

The data for each channel is sent through two wires. One carries the original signal, the other an inverted version. The receiver then subtracts the difference. This way, signal interference can be compensated.