学习硬件在环要了解的一些线束接口知识
自动驾驶领域里的知识点实在是太多了，我也总感觉眼前一片迷雾，看不透整个知识系统。目前所能做的，也仅仅是基于工作经验一点点补充基础知识，再慢慢梳理出自己的知识系统了。今天想要梳理的就是线束知识，当然也都浮于表面，仅作科普用。（本文内容整合自网络，如有侵权，请联系我处理。）自动驾驶仿真技术，服务于模型在环（MIL）、软件在环（SIL）、硬件在环（HIL）、驾驶员在环（DIL）、台架在环（VaHIL）、和整车在环（VIL）等过程。在前面的MIL和SIL中，仅限于软件的部分，再往后的HIL、DIL、VaHIL和VIL中，硬件的接入就越来越多了，仿真数据的输入和输出，也会越来越多的与外界的硬件进行交流，这个时候就会用到线束了。也就是说，仿真软件和外界硬件之间的数据交互，或者硬件和硬件之间的数据交互，需要线束这个桥梁。而根据数据类型的不同，传递数据也需要不同的线束。因此，线束也分为了很多种，不同的线束也就衍生了不同的线束接口。线束接口的类型非常多，此处仅简单罗列在自动驾驶仿真的硬件在环中需要使用到的一些线束。如有不足或者错误，还请路过的大佬们指出。
HDMI线是高清晰多媒体接口线（ High Definition Multimedia Interface Cable）的缩写，能高品质地传输未经压缩的高清视频和多声道音频数据，最高数据传输速度为5Gb/s。同时无需在信号传送前进行数/模或者模/数转换，可以保证最高质量的影音信号传送。这种，HDMI的线束，专门用来传输视频和音频数据，对于自动驾驶仿真来说，也就是将仿真软件在图形工作站中的计算的图像和音频数据，传输给一般显示器或者环屏显示器。
HDMI接口传输的也是数字信号，所以在视频质量上和DVI接口传输所实现的效果基本相同。HDMI接口还能够传送音频信号。假如显示器除了有显示功能，还带有音响时，HDMI的接口可以同时将电脑视频和音频的信号传递给显示器。HDMI有3种大小的接口。主要考虑到设备的需要。如数码相机的体积小，需要小的接口，就使用micro HDMI。1、HDMI不仅可以满足1080P的分辨率，还能支持DVD Audio等数字音频格式，支持八声道96kHz或立体声192kHz数码音频传送，可以传送无压缩的音频信号及视频信号。HDMI可用于机顶盒、DVD播放机、个人电脑、电视游乐器、综合扩大机、数字音响与电视机。HDMI可以同时传送音频和影像信号2、HDMI支持EDID、DDC2B，因此具有HDMI的设备具有"即插即用"的特点，信号源和显示设备之间会自动进行"协商"，自动选择最合适的视频/音频格式。3、与DVI相比HDMI接口的体积更小，HDMI/DVI的线缆长度最佳距离均不超过8米。只要一条HDMI缆线，就可以取代最多13条模拟传输线，能有效解决家庭娱乐系统背后连线杂乱纠结的问题。
2、DVI接口
DVI的英文全名为Digital Visual Interface，中文称为“数位视讯接口”。是一种视讯接口标准，设计的目标是透过数位化的传送来强化个人电脑显示器的画面品质。目前广泛应用于LCD、数位投影机等显示设备上。DVI接口有两个标准，25针和29针，如下图所示。直观来说，这两种接口没有区别。DVI接口传输的是数字信号，可以传输大分辨率的视频信号。DVI连接计算机显卡和显示器时不用发生转换，所以信号没有损失。DVI接口的协定会使得像素的亮度与色彩讯号从讯号来源(如显卡)以二进制方式传送到显示装置。当显示装置以其原生分辨率被驱动时，仅需读取DVI传来的每个像素的数值资料并且套用到正确的位置即可。相对于类比方式传送的像素资料会受到邻接像素资料以及电磁噪声以及其他的类比失真影响，在此方法中，输出端暂存器中的每个像素都直接对应显示端的每个像素。使得画面品质有基本的保障。DVI接口是以Silicon Image公司的PanalLink接口技术为基础，基于TMDS(Transition Minimized Differential Signaling，最小化传输差分信号)电子协议作为基本电气连接。TMDS是一种微分信号机制，可以将象素数据编码，并通过串行连接传递。显卡产生的数字信号由发送器按照TMDS协议编码后通过TMDS通道发送给接收器，经过解码送给数字显示设备。一个DVI显示系统包括一个传送器和一个接收器。传送器是信号的来源，可以内建在显卡芯片中，也可以以附加芯片的形式出现在显卡PCB上;而接收器则是显示器上的一块电路，它可以接受数字信号，将其解码并传递到数字显示电路中，通过这两者，显卡发出的信号成为显示器上的图象。DVI接头除包含DVI标准所规定的数位信号脚位之外也可包含传统类比讯号(VGA)的脚位，此设计是为了维持DVI的通用性以便不同形式的屏幕可以共用同一种连接线。随着实作功能的不同，DVI接头被分成三种类型：DVI-D(D= Digital ，仅传送数位讯号)：是数字信号接口，只能去接 DVI-D 接口的信号，接口上只有3排8列共24个针脚，其中右上角的一个针脚为空。不兼容模拟信号。DVI-A(A= Analog ，仅传送类比讯号)：是模拟信号接口，只能去接 DVI-A 或者VGA 接口的信号。DVI-I( I = A+D = Integrated ，可传送数位及类比讯号)：包含DVI-A和DVI-D两个接口，在管脚定义上有明显的区分，可同时兼容模拟和数字信号。兼容模拟信号并不意味着模拟信号的接口D-Sub接口可以连接在DVI-I接口上，而是必须通过一个转换接头才能使用，一般采用这种接口的显卡都会带有相关的转换接头。当 DVI-I 接 VGA 时，就是起到了 DVI-A 的作用，当DVI-I 接DVI-D时，只起了 DVI-D 的作用。此外有实作出第二组DVI炼路的接头有时被称为DVI-DL (dual link).某些较新型的DVD播放机，电视机(包括HDTV)以及投影机采用了所谓"DVI/HDCP"接头，这种接头在外型上完全与DVI相同，但是其传送的资料有经过HDCP协定所加密以防止非法窃 听。现今装有DVI接口显卡的电脑经常可利用前述显示装置作为大型屏幕之用，但由于2007年之前产制的显卡大多不支援HDCP，所以可能会受到版权保护技术的限制而无法以最高分辨率播放受到HDCP保护的视讯内容。此外，DVI-D的类比脚位故意设计得比DVI-I的同样脚位短，以防止使用者将DVI-I公头误插入DVI-D的母座。速度快：DVI传输的是数字信号，数字图像信息不需经过任何转换，就会直接被传送到显示设备上，因此减少了数字→模拟→数字繁琐的转换过程，大大节省了时间，因此它的速度更快，有效消除拖影现象，而且使用DVI进行数据传输，信号没有衰减，色彩更纯净，更逼真。画面清晰：DVI接口无需进行这些转换，避免了信号的损失，使图像的清晰度和细节表现力都得到了大大提高。支持HDCP协议：DVI接口可以支持HDCP协议，为将来看带版权的高清视频打下基础。 DP即DisplayPort，是一种高清数字显示接口标准，可以连接电脑和显示器，也可以连接连接电脑和家庭影院。DisplayPort赢得了AMD、Intel、NVIDIA、戴尔、惠普、联想、飞利浦、三星等业界巨头的支持，而且它是免 费 使 用的，不像HDMI那样需要高额授权费。AMD的路线图显示，该公司将在今年底明年初开始支持DisplayPort，以代替HDMI。虽然支持HDMI接口的设备种类繁多，但是对于这部分设备而言，HDMI接口仅仅是一个更加便捷的驳接方式，并没有其余的应用性。而对于DisplayPort接口而言，由于AMD在HD5000系列显卡上开发的多屏拼接技术的支持，并且必须有DisplayPort传输主显示器的信号，强大的接口对发烧友们还是非常有吸引力的。在高清晰视频即将流行之际，没有高带宽的显示接口是无法立足的。DisplayPort问世之初，它可提供的带宽就高达10.8Gb/s。要知道，HDMI 1.2a的带宽仅为4.95Gb/s，即便最新发布的HDMI 1.3所提供的带宽(10.2Gb/s)也稍逊于DisplayPort 1.0。DisplayPort可支持WQXGA+(2560×1600)、QXGA(2048×1536)等分辨率及30/36bit(每原色10/12bit)的色深，充足的带宽保证了今后大尺寸显示设备对更高分辨率的需求。和HDMI一样，DisplayPort也允许音频与视频信号共用一条线缆传输，支持多种高质量数字音频。但比HDMI更先进的是，DisplayPort在一条线缆上还可实现更多的功能。在四条主传输通道之外，DisplayPort还提供了一条功能强大的辅助通道。该辅助通道的传输带宽为1Mbps，最高延迟仅为500μs，可以直接作为语音、视频等低带宽数据的传输通道，另外也可用于无延迟的游戏控制。可见，DisplayPort可以实现对周边设备最大程度的整合、控制。劣势：对PC支持兼容不佳，不能够支持3或者6屏多屏输出总之，DP理论上更强更先进，不过出来较晚，应用面窄，偏向PC领域。针数为15的视频接口，主要用于老式的电脑输出。VGA输出和传递的是模拟信号。大家都知道计算机显卡产生的是数字信号，显示器使用的也是数字信号。所以使用VGA的视频接口相当于是经历了一个数模转换和一次模数转换。信号损失，显示较为模糊。
Type-C是USB接口的一种连接介面，不分正反两面均可插入，大小约为8.3mm×2.5mm，和其他介面一样支持USB标准的充电、数据传输、显示输出等功能。Type-C由USB Implementers Forum制定，在2014年获得苹果、谷歌、英特尔、微软等厂商支持后开始普及。Type-A是我们最常见的一种USB接口类型，在电脑上常用。但它有一些显著问题：有方向要求。必须从某个特定的方向才能将接头(公口)插入接口(母口)，但由于 USB 公口的两面外形非常接近，这个插入的过程经常出错。当前大部分安卓手机中采用的是Micro USB 接口(即 USB Micro-B)，这种接口至今仍被广泛地应用在各种移动便携式设备上。Type-C虽然出现不久，但可以预见，随着USB Type-C技术的成熟，未来的各种笔记本、平板电脑甚至是智能手机都会开始普及USB Type-C接口。
USB （即通用串行总线，英语：Universal Serial Bus，缩写：USB）是一个外部总线标准，规范电脑与外部设备的连接和通讯。USB接口可连接多种外设，如鼠标和键盘等。USB是在1994年底由英特尔等多家公司联合在1996年推出后，已成功替代串口和并口，已成为当今电脑与大量智能设备的必配接口。 最新一代是USB4，传输速度为40Gbit/s，三段式电压5V/12V/20V，最大供电100W 。 USB是一种常用的pc接口，它只有4根线，两根电源两根信号，故信号是串行传输的，usb接口也称为串行口。1.可以热插拔。就是用户在使用外接设备时，不需要关机再开机等动作，而是在电脑工作时，直接将USB插上使用。 2.携带方便。USB设备大多以“小、轻、薄”见长，对用户来说，随身携带大量数据时，很方便。当然USB硬盘是首要之选了。3.标准统一。大家常见的是IDE接口的硬盘，串口的鼠标键盘，并口的打印机扫描仪，可是有了USB之后，这些应用外设统统可以用同样的标准与个人电脑连接，这时就有了USB硬盘、USB鼠标、USB打印机等等。4.可以连接多个设备。USB在个人电脑上往往具有多个接口，可以同时连接几个设备，如果接上一个有四个端口的USB HUB时，就可以再连上；四个USB设备，以此类推，尽可以连下去，将你家的设备都同时连在一台个人电脑上而不会有任何问题(注：最高可连接至127个设备)。 著作权归作者所有，欢迎分享，未经许可，不得转载
首次发布时间：2023-06-21
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