目前大多數機載雷達與顯示設備之間都是通過PAL制視頻信號或模擬VGA接口連接傳輸，機載雷達內部以數字方式生成的顯示圖像信息，被顯示接口中的D／A(數字／模擬)轉換器轉變為R、G、B三原色信號和行、場同步信號或是含有同步的全電視信號，信號通過電纜傳輸到顯示設備中。對于模擬顯示設備，如模擬CRT顯示器，信號被直接送到相應的處理電路，驅動控制顯像管生成圖像。而對于LCD、LED、DLP等數字顯示設備，顯示設備中需配置相應的A／D(模擬／數字)轉換器，將模擬信號轉變為數字信號。在經過D／A和A／D兩次轉換后，不可避免地造成了一些圖像細節的損失。由于目前大多數機載顯示設備都是LCD、LED、DLP等數字顯示設備，為了減少不必要的信息損失，DVI等數字顯示接口越來越多地被運用到機載雷達中。

1 DVI簡介
    1999年，由Silicoil Image、Intel、Compaq、IBM、HP、NEC、Fuiitsu等公司共同組成數字顯示工作組(DDWG，DigitalDisplayWorking Group)推出的數字顯示接口(DVI，Digital VisualInterface)標準。
    DVI標準由DDWG于1994年4月正式推出，它的基礎是Silicon Image公司的PanalLink接口技術，PanalLink接口技術采用的是最小化傳輸差分信號(TMDS，Transition Mini-mizedDifferential Signaling)作為基本電氣連接。計算機中生成的圖像信息傳送到顯示處理單元(顯卡)中，經處理并編碼成數據信號，數據信號中包含了一些像素信息、同步信息以及一些控制信息，信息通過三個通道輸出。同時還有一個通道用來傳送使發送和接收端同步的時鐘信號。每一個通道中的數據以差分信號方式傳輸，因此每一個通道需要2根傳輸線。由于采用差分信號傳輸，數據發送和接收中識別的都是壓差信號，因此傳輸線纜長度對信號影響較小，可以實現遠距離的數據傳輸。在接收端對接收到的數據進行解碼，并處理生成圖像信息供數字顯示設備顯示，在DVI標準中對接口的物理方式、電氣指標、時鐘方式、編碼方式、傳輸方式、數據格式等進行了嚴格的定義和規范，對于數字顯示設備，由于沒有D／A和A／D轉換過程，避免了圖像細節的丟失，從而保證了計算機生成圖像的完整再現。在DVI接口標準中還增加了一個熱插拔監測信號，從而真正實現了即插即用。
    DVl有DVI1．0和DVI2．0兩種標準，其中DVI1．0僅用了其中的一組信號傳輸信道(data0～data2)，傳輸圖像的最高像素時鐘為165 M，信道中的最高信號傳輸碼流為1．65 GHz，最高分辨率可達1 600x1 200x60。而DVI2．0則用了全部的兩組信號傳輸信道(data0～data5)，傳輸圖像的最高像素時鐘為330 M，可支持1 920x1 280分辨率，支持HDMI格式，每組信道中的最高信號傳輸碼流也為1．65 GHz。
    DVI信號在傳輸過程中有其特殊性，即由于數據碼流過快，使得傳輸距離有限，以1 600×1 200×60為例，按規定，可傳輸5m，在目前的實際應用中，可完成7m左右，以1 280x1 024x70為例，可傳輸10 m；1 024x768x75能傳到13～14 m。

2 DVI種類及參數
    DVI接頭有3種，分別是DVI—Digital(DVI—D)、DVI—Analog(DVI—A)跟DVI—Integrated(DVI—I)。DVI—Digital(DVI—D)只支持數字顯示的設備，DVI—Analog(DVI—A)只有支持模擬顯示的設備，DVI—Integrated(DVI-I)則是支持數字顯示跟模擬顯示。從接口定義上可以看出，DVI—I實際上是在DVI—D的基礎上增加了模擬接口。之所有會有這樣的搭配，因為DVI雖然是為了數字顯示設備所訂定的標準，但是因為透過數字的傳送不會降低畫面的效果，再加上為了考量能夠轉換成模擬訊號，所以才會有DVI—D、DVI—A跟DVI—I這3種接頭，其中DVI—I可以兼容DVI—D裝置(包括連接線)，但是DVI—D接頭卻不能夠使用DVI—I連接線，所以數字顯示設備是DVI—D的接頭，連接線是DVI—I的接頭，顯示卡是DVI—I的接頭。且DVI—I也可轉接成為D—sub 15pin。
    DVI可實現從VGA到0XGA幾種不同分辯率如表1如示。

    雙鏈路DVI與單鏈路DVI可實現的分辯率對照表，如表2所示。
    視頻幀由VSYNC個視頻行組成，每一行由HSYNC個像素，水平門與垂直門的“與”函數即為可視區域，圖像的其他區域為消隱區。目前存在很多種不同VGA模式，以下就常見的各種模式種參數進行說明，給出VGA模式中各種時序參數可以參考，水平(行)時序如表3所示，垂直(場)時序如表4所示。

    當有效時間增加時，它超過了場同步信號的上升沿，因此前沿為-1在實際設計中如何通過不同的系統頻率確定適當的顯示模式，例如在某開發板中FPGA的系統時鐘頻率為50 MHz。這個時鐘頻率可以用來設計顯示800x600模式，為了顯示器顯示效果好，采用場頻(刷新頻率)75 Hz，那么幀長可以確定為666，而行總長設計為1 000像素。

3 在機載雷達系統中的運用
    過去的機載雷達多用PAL制的視頻信號或VGA信號，在本設計中根據DVI的有關特性，結合機載雷達的具體需求，設計了如圖1所示的DVI系統。

    其實現過程如下，PPC405將需要顯示的圖像數據按行列要求寫入顯示存貯器，視頻時序電路和讀顯存地址形成電路將顯示存貯器的數據按DVI顯示的要求送入DVI接口電路，再由DVI接口電路形成差分的高速串行信號和時鐘信號通過DVI專用電纜送入DVI顯示器。圖1中除了DVI接口電路外均用FPGA形成，FPGA可以靈活地形成不同的行場信號和符合要求的顯示緩存區。
    DVI的關鍵器件(DVI接口芯片)SiI1160的設計簡圖如圖2所示，數字視頻信號由FPGA(XC2VPS0)產生，由于XC2VP50內部資源較為豐富，控制整個圖形產生的CPU(PPC405)用片內的硬核實現除了DVI接口器件以外的幾乎所有器件(包括VRAM，CPU，FLASH，控制邏輯電路等)，由于SiI1160有許多信號是高速數字信號，所以在該器件周圍要增加足夠的電磁保護元件，SiI1160的CLK信號由所顯示的圖像分辯率決定的，具體選擇如前表所述，該器件片內有數字鎖相環電路用于倍頻，為了保證鎖相環電路穩定可靠工作，需要給鎖相環電路提供穩定的電源，如圖2中的W1，模擬電源需經電感隔離后提供，輸出數字圖像信號需經如圖所示的濾波電路處理后輸出，方能保證高速數據的穩定傳送。

    以往的機載雷達一般采用電視制式的視頻信號或VGA制式的信號，這些信號均是模擬信號，模擬信號在用于液晶顯示時，由于需要先D／  A，再A／D的轉換，這樣就存在一定程度的信息損失，采用DVI顯示接口設計，可以有效避免由于數模模數轉換而引進的信息損失，最大限度地保證了雷達顯示信號的真實性和完整性。
    DVI顯示接口的成功運用，為機載雷達引進了一種全數字的在信號傳輸環節沒有任何信息損失的顯示方式，由于該種方式具有如上優點，必將在未來的機載雷達中得到越來起多的運用。
    在印制板的工程設計中，要按照數字高頻電路的要求設計，要注意對差分信號的保護，按差分信號的要求布線(如保持等長和平行等)，對DVI接口器件周邊在布線時要注意電磁保護，以減少信號損失。

4 結束語
    從目前的趨勢來看，DVI由于可以支持高分辨率(雙路時最高可達2 048x1 536)顯示和無信息損失等優點，再加上數字顯示設備的不斷普及，其應用領域將會越來越廣。越來越多的雷達出于諸多方面的考慮已提出要用DVI方式進行顯示，而且DVI在技術方面是成熟的，相信在不遠的將來，DVI顯示接口在雷達上的運用將會越來越多。