Sygnalizacja różnicowa o zminimalizowanym przejściu
TMDS ( Transition-minimized differential signaling ), technologia służąca do przesyłania szybkich danych szeregowych , jest używana przez interfejsy wideo DVI i HDMI , a także przez inne cyfrowe interfejsy komunikacyjne.
Nadajnik zawiera zaawansowany algorytm kodowania, który zmniejsza zakłócenia elektromagnetyczne na kablach miedzianych i umożliwia solidne przywracanie zegara w odbiorniku, aby osiągnąć wysoką tolerancję przekrzywienia dla prowadzenia dłuższych kabli, a także krótszych tanich kabli.
Kodowanie
Metoda jest formą kodowania 8b/10b , ale używa zestawu kodów, który różni się od oryginalnej formy IBM. Dwuetapowy proces przekształca wejście 8-bitowe w 10-bitowy kod o określonych pożądanych właściwościach. W pierwszym etapie pierwszy bit jest nieprzekształcany, a każdy kolejny bit to XOR lub XNOR przekształcony względem poprzedniego bitu. Koder wybiera między XOR a XNOR, określając, która z nich spowoduje najmniejszą liczbę przejść; dziewiąty bit koduje, która operacja została użyta. W drugim etapie pierwszych osiem bitów jest opcjonalnie odwracanych w celu wyrównania równowagi jedynek i zer, a tym samym trwałego średniego poziomu prądu stałego ; dziesiąty bit koduje, czy ta inwersja miała miejsce.
10-bitowy symbol TMDS może reprezentować albo 8-bitową wartość danych podczas normalnej transmisji danych, albo 2 bity sygnałów sterujących podczas wygaszania ekranu. Spośród 1024 możliwych kombinacji 10 przesyłanych bitów:
- 460 kombinacji jest używanych do reprezentowania 8-bitowej wartości danych, ponieważ większość z 256 możliwych wartości ma dwa zakodowane warianty (niektóre wartości mają tylko jeden),
- 4 kombinacje służą do reprezentacji 2 bitów sygnałów sterujących (C0 i C1 w tabeli poniżej); w przeciwieństwie do symboli danych mają one takie właściwości, że można je niezawodnie rozpoznać nawet w przypadku utraty synchronizacji i dlatego są również używane do synchronizacji dekodera,
- 2 kombinacje są używane jako pasmo ochronne przed danymi HDMI,
- 558 pozostałych kombinacji jest zarezerwowanych i zabronionych.
Dane kontrolne są kodowane przy użyciu wartości z poniższej tabeli. Znaki danych kontrolnych są zaprojektowane tak, aby miały dużą liczbę (7) przejść, aby pomóc odbiornikowi zsynchronizować jego zegar z zegarem nadajnika.
| Wprowadź bit kontrolny |
Wyjściowe słowo kodowe |
|
|---|---|---|
| C0 | C1 | 0 ... 9 |
| 0 | 0 | 0010101011 |
| 0 | 1 | 0010101010 |
| 1 | 0 | 1101010100 |
| 1 | 1 | 1101010101 |
Na kanale 0 bity C0 i C1 kodują sygnały synchronizacji poziomej (HSync) i synchronizacji pionowej (VSync). Na innych kanałach kodują sygnały CTL0 do CTL3, które nie są używane przez DVI, ale w przypadku HDMI są używane jako preambuła wskazująca typ danych, które mają zostać przesłane (Video Data lub Data Island), stan HDCP i tak dalej .
TMDS został opracowany przez firmę Silicon Image Inc. jako członek grupy roboczej Digital Display .
TMDS jest podobny do niskonapięciowej sygnalizacji różnicowej (LVDS), ponieważ wykorzystuje sygnalizację różnicową w celu zmniejszenia zakłóceń elektromagnetycznych (EMI), co umożliwia szybsze przesyłanie sygnału z większą dokładnością. TMDS wykorzystuje również skrętkę do redukcji szumów zamiast kabla koncentrycznego , który jest konwencjonalny do przesyłania sygnałów wideo. Podobnie jak LVDS, dane są przesyłane szeregowo przez łącze danych. Podczas przesyłania danych wideo i korzystania z HDMI do przesyłania danych wideo używane są trzy pary skrętek TMDS. Każde z trzech łączy odpowiada innemu RGB część.
Warstwa fizyczna dla TMDS to logika trybu prądowego (CML), sprzężona prądem stałym i zakończona do 3,3 wolta. Podczas gdy dane są zrównoważone DC (przez algorytm kodowania), sprzężenie DC jest częścią specyfikacji. TMDS można przełączać lub powtarzać dowolną metodą mającą zastosowanie do sygnałów CML. Jeśli jednak sprzężenie DC z nadajnikiem nie zostanie zachowane, niektóre funkcje „monitorowania” nadajników mogą nie działać prawidłowo.