La mayoría de los TV LED, TV LCD, TV Plasma y monitores modernos son compatibles con el estándar Plug & Play (Enchufar y Usar). Esta norma determina que cualquier dispositivo que se conecte a la PC debe suministrarle a ésta sus características, de manera tal que el sistema operativo, también compatible con Plug & Play, sea capaz de configurar en forma automática los controladores (drivers) necesarios y los parámetros de funcionamiento del nuevo dispositivo. Este procedimiento debe tener la menor intervención posible del usuario. La idea es simple, que el usuario pueda conectar cualquier dispositivo, PC, tableta / tablet, laptop, notebook, smartphone, celular inteligente, o cualquier otro dispositivo móvil con salida VGA, HDMI o DVI-D al monitor o TV LED, televisor LCD o TV Plasma y no tenga que realizar tediosas configuraciones.
Para
que un monitor, TV LED, TV LCD o TV Plasma sea compatible con Plug & Play y capaz de identificarse
cuando se lo conecta a la tarjeta de video de una PC o a la salida de video de cualquier dispositivo móvil, el único medio que tiene
para enviarle datos a esta última son los conductores del cable que los une.
Es por
ello que se desarrolló un canal de comunicaciones bidireccional que permite
establecer un intercambio de datos digital entre la PC, a través del conector
de la tarjeta de video, y el monitor. A éste se lo conoce con las siglas DDC (Display
Data Channel – Canal de datos de la pantalla) y fue normalizado por VESA (Video Electronics Standards Association – Asociación de Normas
Electrónicas de Video).
Este canal utiliza dos conductores del cable
del monitor y está basado en el bus I2C, siendo totalmente compatible
a nivel de señales con este último. Existen diferentes versiones del estándar
con ciertas diferencias en el tipo de información que pueden proporcionar a la
PC, como ser DDC1, DDC2B y DDC2Bi, entre otros. Sin embargo, los principios de
funcionamiento y los problemas que puede presentar este subsistema son los
mismos, independientemente de la versión del estándar.
Los datos que posee el monitor sobre sus
parámetros de funcionamiento se conocen con el nombre EDID (Extended Display
Identification Data – Datos extendidos de identificación de la pantalla).
En general, se almacenan en una memoria EEPROM
serie, preparada para trabajar con el bus I2C, pues como dijimos
anteriormente, el canal DDC está basado en este bus. En la gran mayoría de los
casos, se utilizan las memorias 24LC21, pues están preparadas para trabajar con
el canal DDC, sin embargo, podemos encontrarnos con otras clases de memorias
serie compatibles con el bus I2C.
En los primeros monitores LCD TFT que incorporaban salidas tanto digitales como analógicas, era muy común
encontrarnos con dos memorias que almacenan datos para el canal DDC, si los
monitores proveían un conector VGA analógico y otro DVI-D. Una memoria contiene
los datos DDC analógicos y la otra, los digitales. Es importante saber
diferenciarlas, pues en esta clase de monitores era bastante frecuente que
existan problemas de funcionamiento cuando se los utiliza con uno de los
conectores y trabajan sin problemas con el otro. En tales casos, uno de los
componentes a revisar es la memoria DDC del modo que no funciona.
El
microcontrolador o microprocesador del monitor, TV LCD, TV LED o televisor Plasma es el encargado de administrar
la comunicación de datos DDC de VESA entre el dispositivo que muestra imágenes y la tarjeta de video de
la PC o el dispositivo móvil, a través de la interfaz VGA analógica convencional, la DVI-D o la HDMI. También
se encarga de leer los datos correspondientes a DDC desde una memoria EEPROM.
Es por ello que, en general, vamos a encontrar a las memorias cerca del
microcontrolador o microprocesador.
No se deben confundir a las memorias EEPROM
encargadas de almacenar los datos DDC con aquéllas destinadas a guardar los
ajustes del usuario y el modo service. Generalmente, en los circuitos de los
monitores, las vamos a encontrar identificadas con las siglas DDC.
El
microcontrolador o microprocesador dedica dos patas que suelen incluir alguna
de las siguientes denominaciones para hacer referencia a las clásicas SDA y SCL
correspondientes a un bus I2C, según el fabricante:
·
DDC SDA y DDC SCL.
·
DD SDA y DD SCL.
·
DDC DATA y
DDC CLK.
Mediante
estas dos líneas, el microcontrolador o microprocesador se comunica con la
memoria EEPROM encargada de almacenar los datos correspondientes al DDC.
Su
funcionamiento al transmitir datos es compatible con el del bus I2C,
pero es independiente del bus I2C utilizado generalmente para
intercomunicar a los diferentes circuitos integrados de un monitor, pues
establece un canal exclusivo. Los datos se transmiten mediante dos líneas que
están presentes en dos pines del conector de la tarjeta de video y del monitor.
En el
conector VGA analógico HD-15 ó Sub-D 15, el pin Nº 12 lleva los datos DDC
(SDA), mientras que el Nº 14 se utiliza para el reloj DDC (SCL).
En el conector digital DVI-D, el pin Nº 7
lleva los datos DDC (SDA), mientras que el Nº 6 se utiliza para el reloj DDC
(SCL).
En la
memoria EEPROM DDC se almacenan un conjunto de datos referidos a las
características del dispositivo capaz de mostrar imágenes en múltiples resoluciones y configuraciones: monitor, TV LED, TV LCD y televisor Plasma. Como los televisores modernos son básicamente monitores con sintonizadores, han heredado todos los mecanismos de configuración Plug & Play que anteriormente eran exclusivos de los monitores para PC. Estos datos vienen pregrabados por el fabricante,
siendo éste el encargado de determinarlos para cada modelo de dispositivo reproductor de imágenes.
Entre
otros datos, la memoria DDC almacena los siguientes:
·
Identificación del fabricante, la marca, el modelo y el nombre del
monitor.
·
Número de serie del monitor.
·
Fecha de fabricación.
·
Características de la pantalla.
·
Niveles de soporte de los modos de ahorro de energía (Display Power
Management Signaling (System) – Señales (o sistema) para administración de
la energía de la pantalla).
·
Combinaciones de modos de trabajo soportados por el monitor (resoluciones, frecuencias de refresco y profundidad de colores).
·
Determinados parámetros de funcionamiento de cada uno de los modos de
trabajo soportados.
·
Rangos de frecuencias horizontales y verticales en los que puede
trabajar el monitor.
Como podemos observar de la lista de ítems
mencionada anteriormente, se almacenan muchos parámetros críticos para el
correcto funcionamiento del monitor, como son las diferentes frecuencias
admitidas y los diversos modos de trabajo. Si esta información no es la
correcta, se pueden generar muchos defectos que afecten la calidad de las
imágenes en pantalla o los modos de trabajo disponibles para que el usuario
pueda seleccionar en su PC, laptop, notebook, smartphone, tableta, tablet o dispositivo móvil con salida de audio y video.
De
esta manera, cuando un dispositivo compatible con DDC de Plug & Play (Enchufar y Usar)
detecta la conexión de un monitor, TV LED, TV LCD o TV plasma a través de la tarjeta de video o de su subsistema de salida de video en cualquiera de las interfaces que provea, el monitor o TV le transmite toda esta información. El sistema operativo del dispositivo que se conecta al monitor o al TV se configura
para trabajar con este monitor o TV y con todos los modos que tiene disponibles.
Ahora
bien, si existe algún problema en la comunicación entre la tarjeta de video y
el monitor, o entre el microcontrolador y la memoria EEPROM que almacena los
datos DDC, o bien esta última o sus componentes asociados no están funcionando
como deben, se activarían modos de trabajo que no son los correctos y se
podrían generar varios síntomas.
Debemos
tener en cuenta que existen algunos microcontroladores los cuales incorporan en
el mismo chip memorias EEPROM de muy buena capacidad que les permiten almacenar
estos datos, sin tener que recurrir a circuitos integrados externos. Sin
embargo, en la mayoría de los casos, se utilizan memorias EEPROM externas.
Cualquiera
de los problemas típicos que se producen cuando se cambia el modo de trabajo de
un monitor o TV LED, TV LCD o TV Plasma a través de una laptop, notebook, computadora portátil ordenador portátil, smartphone, teléfono celular inteligente o cualquier otro dispositivo capaz de enviar video a un televisor o monitor puede tener su origen en la memoria EEPROM
encargada de almacenar los datos DDC.
Es
por ello, que ante problemas que puedan estar relacionados con el subsistema
DDC, es conveniente verificar el correcto funcionamiento de esta memoria EEPROM
y asegurarse de que es capaz de retener los datos. Si la memoria tiene
problemas o ha perdido su contenido, debemos reemplazarla por una nueva y
grabarle los datos correspondientes.
Cuando
el TV o monitor y el dispositivo generador de audio y video son totalmente compatibles con Plug & Play
(Enchufar y Usar), y esta última no puede detectar el modelo de TV o monitor que se
encuentra conectado, es muy alta la probabilidad de tener problemas con la
memoria EEPROM de DDC. Siempre es conveniente realizar la comprobación con una laptop, notebook, ultrabook o netbook conectada al monitor o TV para verificar que se detecte correctamente aunque sea la marca del fabricante del TV o monitor, para ver que datos DDC estén llegando correctamente.
Una
forma sencilla de comprobar la memoria es usar una interfaz para su lectura
utilizando una PC y comprobar si los datos que tiene grabados se corresponden
con los indicados por el fabricante.
Debemos
tener en cuenta que el contenido de la memoria EEPROM DDC es un conjunto de
bytes, el cual el microprocesador o microcontrolador utiliza para devolverle la
información requerida a la PC.
Ahora bien, leyendo el contenido no vamos a encontrar algo que se entienda a simple vista, ni debe ser el objetivo salvo que estemos intentando diseñar una nueva interfaz de comunicación DDC. Para solucionar los problemas, no vamos a necesitar comprender qué significado tiene cada uno de los bytes en las diferentes posiciones de la memoria DDC.
Por
ejemplo, el contenido de la memoria EEPROM DDC del monitor Philips 107B CM24
GSIII está compuesto por 128 bytes y se muestra en la Fig. 1.
00
|
FF
|
FF
|
FF
|
FF
|
FF
|
FF
|
00
|
41
|
0C
|
2B
|
79
|
01
|
00
|
00
|
00
|
1B
|
09
|
01
|
02
|
68
|
20
|
18
|
B9
|
E8
|
00
|
B8
|
A0
|
57
|
49
|
9B
|
26
|
10
|
48
|
4C
|
AD
|
EF
|
80
|
45
|
59
|
61
|
59
|
81
|
59
|
81
|
8F
|
81
|
99
|
71
|
4F
|
A9
|
4A
|
D1
|
40
|
E7
|
10
|
80
|
C0
|
20
|
E0
|
14
|
10
|
38
|
38
|
13
|
00
|
3C
|
ED
|
10
|
00
|
00
|
18
|
00
|
00
|
00
|
FC
|
00
|
50
|
48
|
49
|
4C
|
49
|
50
|
53
|
20
|
31
|
30
|
37
|
42
|
0A
|
00
|
00
|
00
|
FF
|
00
|
20
|
54
|
59
|
20
|
20
|
31
|
32
|
33
|
34
|
35
|
36
|
0A
|
20
|
00
|
00
|
00
|
FD
|
00
|
32
|
A0
|
1E
|
5C
|
17
|
00
|
0A
|
20
|
20
|
20
|
20
|
20
|
20
|
00
|
2D
|
Fig. 1.
Ejemplo del contenido, en hexadecimal, de una memoria EEPROM DDC de un monitor.
Examinando a simple vista todos los números en hexadecimal
presentados en la Fig. 1, es muy difícil sacar conclusiones sobre las
características del monitor que pueden estar almacenadas en la memoria EEPROM
DDC.
Sin embargo, una de las características que se encuentran
almacenadas en esa jungla de bytes es la parametrización de cada modo de
trabajo del monitor.
Por ejemplo, la PC puede saber a través de DDC que el monitor
acepta las siguientes tres frecuencias de refresco para el modo
1024 x 768 pixels:
· 60
Hz.
· 70
Hz.
· 75
Hz.
Si el contenido de esta memoria EEPROM se pierde o se altera, en
vez de especificarle a la PC las frecuencias de refresco mencionadas
anteriormente, podría indicarle que es capaz de trabajar con una de 100 Hz.
De seleccionarse esta última para el modo de 1024 x 768
pixels, se van a ver múltiples imágenes en la pantalla sin sincronismo vertical
y se podrían generar daños en el monitor al recibir desde la tarjeta de video
de la PC señales de mayores frecuencias para las cuales está preparado trabajar.
La mencionada es una falla bastante probable con el paso del
tiempo y cuando no se utilizan componentes de calidad al fabricar los monitores
(algo que es muy común para poder abaratar costos y con el objetivo que los
usuarios los cambien por uno nuevo cada menos de 2 años).
Una forma sencilla de darnos cuenta de este problema es
verificando las opciones que nos habilita el sistema operativo si la marca y el
modelo del monitor están correctamente configurados en éste. Estas opciones las
debemos comparar con las especificaciones del fabricante.
Además de estas especificaciones, se incluyen detalles específicos
de cada uno de los modos en los cuales el monitor es capaz de trabajar. Como
por ejemplo, las relaciones entre la resolución horizontal y vertical (conocida
como aspect ratio) para que un círculo se vea como tal en todos los
modos de trabajo y no aparezca como un óvalo al pasar de uno a otro.
Algunos microprocesadores o microcontroladores se encargan de
verificar que el contenido de la memoria EEPROM DDC sea válido y en caso que no
sea así, no arrancan o muestran un mensaje de error en pantalla en un modo de
trabajo estándar que no traiga problemas, como ser 640 x 480 (la antigua
norma VGA).
La técnica es muy sencilla, pues se almacena generalmente en la
última posición de memoria un byte con la sumatoria de todos los bytes con
datos. Este algoritmo se conoce con el nombre de suma de verificación (checksum).
Cuando microprocesador o microcontrolador arranca, una de las
primeras tareas que lleva a cabo es sumar todos los bytes almacenados en la
memoria y compararlos con el valor del último, en el cual está el resultado
original de la sumatoria. De esta manera, si se modifica un byte, el resultado
de la sumatoria almacenado no va a coincidir con el calculado por el
microprocesador o microcontrolador, lo cual indica que los datos en la memoria
EEPROM DDC no son válidos. En vez de correr el riesgo de arrancar en modos no
permitidos y con parámetros no predefinidos por el fabricante, se queda
congelado o mostrando un mensaje de error como se explicó anteriormente.
Existen ciertos software específicamente diseñados para grabar las
EEPROM DDC. Por ejemplo, el software EDID301, de Philips, en sus
diferentes versiones, facilita la reprogramación de las EEPROM encargadas de
almacenar los datos DDC (EDID) para varios modelos de monitores Philips. Otros
fabricantes proveen aplicaciones similares. Sin embargo, su desventaja es que
son bastante costosas, difíciles de conseguir y suelen ser específicas para una
marca determinada de monitores.
Con el conocimiento adecuado y si se trabaja con diversas marcas y
modelos de monitores y TV, es más conveniente utilizar las interfaces de
lectura y grabación de memorias EEPROM más genéricas, pues sirven para
emplear en la mayoría de las memorias EEPROM que utilizan los monitores y TV
modernos.
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