قناة عرض البيانات

📅 آخر تحديث: ٢٧ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٧ يوليو ٢٠٢٦
الموسوعة الحرة

قناة بيانات العرض ( DDC ) هي مجموعة من البروتوكولات للاتصال الرقمي بين شاشة الكمبيوتر ومحول الرسومات الذي يمكّن الشاشة من إرسال أوضاع العرض المدعومة إلى المحول والذي يمكّن جهاز الكمبيوتر المضيف من ضبط معلمات الشاشة، مثل السطوع والتباين.

مثل موصلات VGA التناظرية الحديثة، تتضمن موصلات DVI و DisplayPort دبابيس لـ DDC، لكن DisplayPort يدعم DDC فقط ضمن ميزة Dual-Mode DP ( DP++ ) الاختيارية في وضع DVI/HDMI.

تم وضع هذا المعيار من قبل جمعية معايير الإلكترونيات المرئية (VESA).

ملخص

تهدف مجموعة معايير DDC إلى توفير تجارب إدارة الطاقة من نوع Plug and Play و DPMS لشاشات الكمبيوتر.

بروتوكولات DDC1 و DDC2B/Ab/B+/Bi هي عبارة عن رابط مادي بين الشاشة وبطاقة الفيديو، والتي كانت في الأصل محمولة على اثنين أو ثلاثة دبابيس في موصل VGA تناظري مكون من 15 دبوسًا .

بيانات تعريف الشاشة الموسعة (EDID) هي معيار مصاحب؛ فهي تُعرّف تنسيق ملف ثنائي مضغوط يصف إمكانيات الشاشة وأنماط الرسومات المدعومة، ويُخزّن في شريحة ذاكرة للقراءة فقط ( EEPROM ) مُبرمجة من قِبل مُصنِّع الشاشة. يستخدم هذا التنسيق كتلة وصف تحتوي على 128 بايت من البيانات، مع كتل امتداد اختيارية لتوفير معلومات إضافية. أحدث إصدار هو EDID المُحسَّن (E-EDID) الإصدار A، الإصدار 2.0 . يهدف DisplayID إلى استبدال EDID، الذي يدعم العديد من الميزات مثل HDR وإدارة الألوان .

تم اعتماد الإصدار الأول من معيار DDC في أغسطس 1994. وقد تضمن تنسيق EDID 1.0 وحدد الروابط المادية DDC1 وDDC2B وDDC2Ab.

قام الإصدار الثاني من DDC ، الذي تم تقديمه في أبريل 1996، بفصل EDID إلى معيار منفصل وقدم بروتوكول DDC2B+.

قدم الإصدار الثالث من DDC ، ديسمبر 1997، بروتوكول DDC2Bi ودعم VESA Plug and Display وواجهة عرض اللوحة المسطحة على عناوين أجهزة منفصلة، ​​مما يتطلب منها الامتثال لـ EDID 2.0.

تم استبدال معيار DDC بمعيار E-DDC في عام 1999.

تُستخدم تقنية DDC أيضًا كقناة اتصال لتنفيذ حماية المحتوى الرقمي عالي النطاق الترددي (HDCP).

قبل ظهور تقنية DDC، كان معيار VGA يخصص أربعة دبابيس في موصل VGA التناظري ، تُعرف باسم ID0 وID1 وID2 وID3 (الدبابيس 11 و12 و4 و15 على التوالي)، لتحديد نوع الشاشة. كانت هذه الدبابيس، المتصلة بمقاومات لتوصيل واحد أو أكثر منها بالأرضي (GND)، تسمح بتحديد نوع الشاشة، حيث تعني حالة "غير متصلة" (n/c) عدم وجود شاشة.

في المخطط الأكثر شيوعًا، كان دبوس ID3 غير مستخدم، وتم تعريف الدبابيس الثلاثة المتبقية فقط. تم توصيل دبوس ID0 بالأرضي (GND) بواسطة شاشات الألوان، بينما تم توصيل دبوس ID1 بالأرضي (GND) بواسطة شاشات أحادية اللون. أخيرًا، يشير توصيل دبوس ID2 بالأرضي (GND) إلى شاشة قادرة على دقة 1024×768، مثل IBM 8514. في هذا المخطط، تُشفّر حالات إدخال دبابيس ID نوع الشاشة كما يلي: [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]

ID2 (pin 4)ID0 (pin 11)ID1 (pin 12)نوع الشاشة
غير متوفرغير متوفرغير متوفرلا يوجد شاشة متصلة
غير متوفرغير متوفرأرضي< 1024×768، أحادي اللون
غير متوفرأرضيغير متوفر< 1024×768، ملون
أرضيأرضيغير متوفر≥ 1024×768، ملون

كما وُجدت مخططات أكثر تعقيدًا تستخدم جميع دبابيس التعريف الأربعة مع معالجة إشارات HSync وVSync لاستخراج 16 بتًا (4 قيم لدبابيس التعريف لكل تركيبة من التركيبات الأربع لحالات HSync وVSync) لتحديد هوية الشاشة. [ 4 ]

غيّرت تقنية DDC وظيفة دبابيس التعريف لتضمين واجهة وصلة تسلسلية . مع ذلك، لم يكن هذا التغيير متوافقًا مع الإصدارات السابقة خلال عملية الانتقال، وقد تواجه بطاقات الفيديو التي تستخدم النظام القديم مشاكل عند توصيل شاشة تدعم تقنية DDC. [ 5 ] [ 6 ] يمكن إرسال إشارة DDC من وإلى شاشة عرض رسومية (VGA) باستخدام بروتوكول I2C عبر دبابيس الساعة التسلسلية ودبابيس البيانات التسلسلية الخاصة بالجهاز الرئيسي.

DDC1

DDC1 هو بروتوكول وصلة تسلسلية بسيط ومنخفض السرعة وأحادي الاتجاه . يعمل الدبوس 12، ID1، كخط بيانات ينقل باستمرار كتلة EDID بحجم 128 بايت، وتتم مزامنة ساعة البيانات مع المزامنة الرأسية ، مما يوفر معدلات ساعة نموذجية تتراوح من 60 إلى 100  هرتز.

عدد قليل جداً من أجهزة العرض طبقت هذا البروتوكول.

DDC2

يعتمد الإصدار الأكثر شيوعًا، المسمى DDC2B ، على ناقل I²C التسلسلي . يُستخدم الطرف 12، المسمى ID1، من موصل VGA كطرف بيانات لناقل I²C، بينما يُستخدم الطرف 15، الذي كان غير مستخدم سابقًا، كإشارة ساعة I²C. أما الطرف 9، الذي كان يُستخدم سابقًا كمفتاح ميكانيكي، فيُزوّد ​​ذاكرة EEPROM بطاقة تيار مستمر +5 فولت (حتى 50 مللي أمبير). وبذلك، يستطيع الجهاز المضيف قراءة بيانات EDID حتى في حال إيقاف تشغيل الشاشة. على الرغم من أن I²C ثنائي الاتجاه بالكامل ويدعم عدة وحدات تحكم رئيسية ، فإن DDC2B أحادي الاتجاه ولا يسمح إلا بوحدة تحكم رئيسية واحدة - وهي محول الرسومات. تعمل الشاشة كجهاز تابع على عنوان I²C ذي 7 بتات 50h، وتوفر من 128 إلى 256 بايت من بيانات EDID للقراءة فقط. ولأن هذا الوصول هو دائمًا للقراءة، فإن أول بايت في عنوان I²C سيكون دائمًا A1h.

يُعدّ DDC2Ab تطبيقًا لواجهة ACCESS.bus القائمة على بروتوكول I²C بسرعة 100 كيلوبت/ثانية ، مما مكّن مصنّعي الشاشات من دعم الأجهزة الطرفية الخارجية التي تعمل عبر ACCESS.bus، مثل الفأرة ولوحة المفاتيح، بسهولة تامة. كانت هذه الأجهزة والشاشات متوفرة لفترة وجيزة في منتصف التسعينيات، لكنها اختفت مع ظهور USB .

DDC2B+ و DDC2Bi هما إصداران مصغران من DDC2Ab يدعمان فقط أجهزة الشاشة وبطاقة الرسومات ولكنهما لا يزالان يسمحان بالاتصال ثنائي الاتجاه بينهما.

لا يقتصر استخدام DDC2 على واجهة VGA فقط، فكل من DVI و HDMI مزودان بكابلات DDC2B مخصصة.

DDC/CI

تم تقديم معيار DDC/CI ( واجهة الأوامر ) في أغسطس 1998. وهو يحدد وسيلةً للحاسوب لإرسال الأوامر إلى الشاشة، وكذلك استقبال بيانات المستشعرات منها، عبر وصلة ثنائية الاتجاه. أما الأوامر الخاصة بالتحكم في الشاشات، فقد تم تعريفها في معيار منفصل هو مجموعة أوامر التحكم في الشاشة (MCCS) الإصدار 1.0، الذي صدر في سبتمبر 1998.

تُزوَّد شاشات DDC/CI أحيانًا بمستشعر ألوان خارجي لمعايرة توازن الألوان تلقائيًا . كما تدعم بعض شاشات DDC/CI القابلة للإمالة خاصية الدوران التلقائي، حيث يُمكّن مستشعر الدوران الموجود في الشاشة نظام التشغيل من الحفاظ على وضع الشاشة عموديًا أثناء تحريكها بين الوضعين الرأسي والأفقي .

تدعم معظم شاشات DDC/CI مجموعة فرعية صغيرة فقط من أوامر MCCS، وبعضها يحتوي على أوامر غير موثقة. لم يولِ العديد من المصنّعين اهتمامًا لتقنية DDC/CI في الماضي، ولكن الآن تدعم جميع الشاشات تقريبًا أوامر MCCS العامة مثل إدارة السطوع والتباين. [ أ ]

يصف معيار DDC/CI مجموعة كاملة من بروتوكولات التحكم ثنائية الاتجاه - DDC2Ab و DDC2Bi و DDC2B+ - في معيار واحد ويوفر وسيلة لتجميع أوامر مجموعة التحكم في الشاشة.

تم اعتماد الإصدار 1.1 من DDC/CI في أكتوبر 2004. [ 9 ]

تم اعتماد الإصدار 2.0 من مجموعة أوامر التحكم في الشاشة في أكتوبر 2003. وطُرح إصدار جديد من MCCS V3 في يوليو 2006، إلا أنه لم يحظَ بالاهتمام الكافي في هذا المجال آنذاك. أما أحدث إصدار من معيار V2 فهو الإصدار 2.2a، الذي تم اعتماده في يناير 2011.

دعم نظام التشغيل لـ DDC/CI

على الرغم من انتشار تقنية DDC/CI في شاشات العرض الحديثة (بعد عام 2016)، إلا أن نظام التشغيل لا يستخدمها عادةً بشكل افتراضي للتحكم في سطوع الشاشات الخارجية. [ 10 ] يمكن استخدام برامج إضافية لإرسال الأوامر إلى الشاشة، ولكن درجة تكاملها مع النظام تختلف.

يعرض نظام التشغيل Windows وحدة DDC/CI كسلسلة واجهات برمجة تطبيقات Win32 لتكوين الشاشة. [ 11 ]

E-DDC

قناة بيانات العرض المحسّنة ( E-DDC ) هي أحدث نسخة من معيار DDC. تم طرح الإصدار الأول في سبتمبر 1999، وتضمن إضافة مؤشر مقطع يسمح بتخزين ما يصل إلى 32 كيلوبايت من معلومات العرض لاستخدامها بواسطة معيار EDID المحسّن (E-EDID).

استخدمت تطبيقات DDC السابقة إزاحة بيانات بسيطة من 8 بت عند التواصل مع ذاكرة EDID في الشاشة، مما حدّ من حجم التخزين إلى 2 × 8 بايت = 256 بايت، ولكنه سمح باستخدام ذاكرة EEPROM رخيصة بسعة 2 كيلوبت. في E-DDC، تم تقديم نظام عنونة I²C خاص، حيث يمكن تحديد عدة مقاطع بحجم 256 بايت. وللقيام بذلك، يتم تمرير فهرس مقطع واحد من 8 بت إلى الشاشة عبر عنوان I²C 30h. (نظرًا لأن هذا الوصول هو دائمًا عملية كتابة، فإن أول ثمانية بتات في I²C ستكون دائمًا 60h). ثم تُقرأ البيانات من المقطع المحدد فورًا عبر عنوان DDC2 العادي باستخدام إشارة I²C 'START' متكررة. ومع ذلك، تحدد مواصفات VESA نطاق قيمة فهرس المقطع من 00h إلى 7Fh، لذا فإن هذا يسمح فقط بعنونة 128 مقطعًا × 256 بايت =32 كيلوبايت  . سجل فهرس القطاع متقلب، حيث تكون قيمته الافتراضية صفرًا، ويعاد ضبطه تلقائيًا إلى الصفر بعد كل إشارة رفض (NACK) أو إيقاف (STOP). لذلك، يجب ضبطه في كل مرة يتم فيها الوصول إلى البيانات التي تتجاوز أول قطاع بحجم 256 بايت. تهدف آلية إعادة الضبط التلقائي إلى توفير التوافق مع الإصدارات السابقة، على سبيل المثال، مع مضيفات DDC2B، وإلا فقد تتعطل عند قطاع آخر غير 00h في بعض الحالات النادرة.

وشملت التغييرات المهمة الأخرى إزالة بروتوكولات DDC1 و DDC2Ab، وإلغاء عناوين أجهزة VESA P&D و FPDI المنفصلة، ​​وتوضيحات لمتطلبات طاقة DDC.

تضمنت النسخة E-DDC 1.1 ، التي تمت الموافقة عليها في مارس 2004، دعم HDMI والإلكترونيات الاستهلاكية.

أدخل الإصدار 1.2 من E-DDC ، الذي تمت الموافقة عليه في ديسمبر 2007، دعمًا لمعايير DisplayPort (التي لا تحتوي على روابط DDC2B مخصصة وتستخدم قناتها المساعدة ثنائية الاتجاه للاتصال بـ EDID و MCCS) ومعايير DisplayID .

يحتوي الإصدار 1.3 من نظام تصنيف ديسي الإلكتروني (E-DDC) الصادر في سبتمبر 2017 على تصحيحات للأخطاء المطبعية وتوضيحات طفيفة.

تعطيل DDC

بعض مفاتيح KVM (لوحة المفاتيح - الفيديو - الماوس) وموسعات الفيديو تتعامل مع حركة مرور DDC بشكل غير صحيح، مما يجعل من الضروري تعطيل ميزات توصيل وتشغيل الشاشة في نظام التشغيل، وربما حتى إزالة الدبوس 12 (دبوس البيانات التسلسلي) فعليًا من كابلات VGA التناظرية [ 12 ] التي تربط هذا الجهاز بأجهزة كمبيوتر متعددة.

يحتوي نظام التشغيل مايكروسوفت ويندوز على برنامج تشغيل قياسي "للتوصيل والتشغيل" للشاشة، يستخدم معلومات EDID الخاصة بالشاشة لإنشاء قائمة بأوضاع العرض المدعومة. يمكن استخدام تطبيق لوحة التحكم "دقة العرض" لتعطيل ميزات التوصيل والتشغيل في برنامج التشغيل هذا، واختيار أي دقة أو معدل تحديث يدعمه كرت الشاشة يدويًا. [ 13 ] توفر العديد من الشركات المصنعة لكرت الشاشة وجهات خارجية تطبيقات تحكم يمكن استخدامها لاختيار وضع عرض مخصص لا يتوافق مع معلومات EDID أو ملف .INF الخاص بالشاشة.

انظر أيضاً

ملحوظات

  1. ↑ لاحظ أن نظام MCCS يتجاهل الفرق في كيفية تفسير شاشات CRT وشاشات LCD أو الشاشات الأحدث لإعدادات السطوع والتباين: فضبط سطوع شاشة LCD يؤثر على الإضاءة الكلية، وهو ما يعادل "التباين" في شاشات CRT. أما "تباين" شاشة LCD فيضبط مستوى اللون الأبيض. [ 7 ] [ 8 ]

مراجع

  1. ↑ "طريقة وجهاز للاختيار التلقائي لمعدلات المسح الضوئي لشاشات VGA المحسّنة" .
  2. ↑ منافذ توصيل الشاشة
  3. ^ "مخطط pinout VGA @ pinoutguide.com" . pinoutguide.com .
  4. ↑ "ibm :: pc :: cards :: IBM VGA XGA Technical Reference Manual May92" . 25 مايو 1992 – عبر أرشيف الإنترنت.   
  5. ↑ معيار قناة بيانات العرض المحسّن، الإصدار 1.1
  6. ↑ "معيار قناة بيانات العرض المحسّن، الإصدار 1.1" (ملف PDF) . 24 مارس 2004. مؤرشف من الأصل في 4 مايو 2023. تم الاطلاع عليه في 4 مايو 2023 .
  7. ↑ بوينتون، تشارلز. "عناصر التحكم في "السطوع" و"التباين" . poynton.ca . تم الاطلاع عليه بتاريخ 17 نوفمبر 2020 .
  8. ↑ باتيك، مارسيل. "شاشات LCD - البلورات السائلة - نطاق الألوان - الفوسفور - الاستقطاب" . التصوير الرقمي .
  9. ↑ ملخصات معايير VESA: معيار واجهة أوامر قناة بيانات العرض (DDC/CI)، الإصدار 1.1 (وثيقة VESA رقم VESA-2004-10)
  10. ↑ "ما هو DDC/CI وكيفية استخدامه" . Appuals.com . 21 فبراير 2019.
  11. ↑ "تكوين الشاشة - تطبيقات Win32" . docs.microsoft.com . 24 يناير 2023.
  12. ↑ ليوشا بلينيكوف. "السماح بأي دقة شاشة على نظام Vista" . قمتُ بتطبيق هذا التعديل على كابل توصيل قديم بطول 6 بوصات كان يُستخدم سابقًا لتوصيل مُسرِّع ثلاثي الأبعاد. أُطلق عليه اسم "كابل الحرية"، حيث يُمكن توصيله بأي شاشة لتعطيل بيانات EDID الخاصة بها مؤقتًا.
  13. ↑ "لا يمكنك تحديد أعلى أوضاع رسومات الشاشة" . مؤرشف من الأصل بتاريخ 15 أبريل 2011. تم الاطلاع عليه بتاريخ 12 أكتوبر 2009 .
  • معيار بيانات تعريف الشاشة الموسعة (EDID) ، الإصدار 3، 1997، VESA
  • الأسئلة الشائعة حول معايير VESA ( مؤرشفة بتاريخ 8 نوفمبر 2011 على موقع Wayback Machine)
  • واجهات العرض: الأساسيات . بوب مايرز، روبرت ل. مايرز، جمعية عرض المعلومات
  • لينكس
    • ddcci-driver-linux : برنامج تشغيل نواة لينكس يدعم التحكم في الإضاءة الخلفية للشاشات التي تدعم DDC/CI
    • ddccontrol : برنامج لينكس يستخدم DDC/CI للتحكم في الشاشات التي تدعم هذا البروتوكول
    • ddcutil : برنامج لينكس للاستعلام عن إعدادات الشاشة وتغييرها عبر DDC/CI
    • MonitorDarkly : إثبات المفهوم لاستغلال الشاشات عبر ملحقات DDC/CI الخاصة بالبائعين
  • ويندوز
    • Monitorian : تطبيق مفتوح المصدر يستخدم DDC/CI لتغيير السطوع من أيقونة في شريط المهام
    • صينية توينكل : مشابهة لـ Monitorian
    • Win10_BrightnessSlider : مشابه لـ Monitorian
    • winddcutil : تطبيق مفتوح المصدر لنظام ويندوز لبرنامج ddcutil الخاص بنظام لينكس، يُستخدم للاستعلام عن إعدادات الشاشة وتغييرها، مثل مستويات السطوع والألوان.
    • softMCCS : برنامج يعمل بنظام ويندوز ويستخدم DDC/CI للتحكم في الشاشات التي تدعم هذا البروتوكول
  • ماك
    • BetterDisplay : تطبيق شريط قوائم macOS يحتوي على ميزات متنوعة متعلقة بالعرض، بما في ذلك التحكم في DDC/CI
    • ddcctl : أداة سطر أوامر مفتوحة المصدر للاستعلام عن إعدادات الشاشة وتغييرها عبر DDC/CI لأجهزة Mac المزودة بمعالجات Intel
    • ديداكت : تطبيق مفتوح المصدر لشريط القوائم لتغيير إعدادات الشاشة عبر DDC/CI، مع إمكانية التعلم، لأجهزة ماك من Apple Silicon
    • DisplayBuddy : تطبيق لنظام Mac للتحكم في وظائف العرض
    • Lunar : تطبيق مفتوح المصدر لإدارة ومزامنة سطوع وتباين الشاشة بين الشاشات الداخلية والخارجية، باستخدام DDC/CI والعديد من طرق التحكم الأخرى.
    • m1ddc : أداة سطر أوامر مفتوحة المصدر للاستعلام عن إعدادات الشاشة وتغييرها عبر DDC/CI لأجهزة ماك بمعالجات Apple Silicon
    • MonitorControl : أداة مفتوحة المصدر لنظام التشغيل Mac تستخدم DDC/CI للتحكم في الشاشات التي تدعم هذا البروتوكول
    • NativeDisplayBrightness : تطبيق بسيط لسطوع الشاشة بتقنية DDC لنظام macOS