LVDS接口

生活百科 2023-01-26 08:58生活百科www.aizhengw.cn

LVDS接口

LVDS接口是LCD Panel通用的接口标準,大多用在7寸以上尺寸的显示屏上。

基本介绍

  • 中文名LVDS接口
  • 外文名LVDS interface
  • 输出接口LVDS传送器
  • 组成输出接口电路、输入接口电路
  • 输入接口LVDS接收器

简介

液晶显示器驱动板输出的数位讯号中,除了包括RGB数据信号外,还包括行同步、场同步、像素时钟等信号,其中像素时钟信号的最高频率可超过28MHz。採用TTL接口,数据传输速率不高,传输距离较短,且抗电磁干扰(EMI)能力也比较差,会对RGB数据造成一定的影响;,TTL多路数据信号採用排线的方式来传送,整个排线数量达几十路,不但连线不便,而且不适合超薄化的趋势。採用LVDS输出接口传输数据,可以使这些问题迎刃而解,实现数据的高速率、低噪声、远距离、高準确度的传输。
那幺,什幺是LVDS输出接口呢?LVDS,即LowVoltageDifferentialSignaling,是一种低压差分信号技术接口。它是美国NS公司(美国国家半导体公司)为克服以TTL电平方式传输宽频高码率数据时功耗大、EMI电磁干扰大等缺点而研製的一种数字视频信号传输方式。
LVDS输出接口利用非常低的电压摆幅(约350mV)在两条PCB走线或一对平衡电缆上通过差分进行数据的传输,即低压差分信号传输。採用LVDS输出接口,可以使得信号在差分PCB线或平衡电缆上以几百Mbit/s的速率传输,由于採用低压和低电流驱动方式,,实现了低噪声和低功耗。目前,LVDS输出接口在17in及以上液晶显示器中得到了广泛的套用。

组成

在液晶显示器中,LVDS接口电路包括两部分,即驱动板侧的LVDS输出接口电路(LVDS传送器)和液晶面板侧的LVDS输入接口电路(LVDS接收器)。LVDS传送器将驱动板主控晶片输出的TTL电平并行RGB数据信号和控制信号转换成低电压串列LVDS信号,然后通过驱动板与液晶面板之间的柔性电缆(排线)将信号传送到液晶面板侧的LVDS接收器,LVDS接收器再将串列信号转换为TTL电平的并行信号,送往液晶屏时序控制与行列驱动电路。图1所示为LVDS接口电路的组成示意图。
图1LVDS接口电路的组成示意图
在数据传输过程中,还必须有时钟信号的参与,LVDS接口无论传输数据还是传输时钟,都採用差分信号对的形式进行传输。所谓信号对,是指LVDS接口电路中,每一个数据传输通道或时钟传输通道的输出都为两个信号(正输出端和负输出端)。
需要说明的是,不同的液晶显示器,其驱动板上的LVDS传送器不尽相同,有些LVDS传送器为一片或两片独立的晶片(如DS90C383),有些则集成在主控晶片中(如主控晶片gm5221内部就集成了LVDS传送器)。

类型

与TTL输出接口相同,LVDS输出接口也分为以下四种类型
(l)单路6位LVDS输出接口
这种接口电路中,採用单路方式传输,每个基色信号採用6位数据,共18位RGB数据,,也称18位或18bitLVDS接口。此,也称18位或18bitLVDS接口。
(2)双路6位LVDS输出接口
这种接口电路中,採用双路方式传输,每个基色信号採用6位数据,其中奇路数据为18位,偶路数据为18位,共36位RGB数据,,也称36位或36bitLVDS接口。
(3)单路8位1TL输出接口
这种接口电路中,採用单路方式传输,每个基色信号採用8位数据,共24位RGB数据,,也称24位或24bitLVDS接口。
(4)双路8位1TL输出位接口
这种接口电路中,採用双路方式传输,每个基色信号採用8位数据,其中奇路数据为24位,偶路数据为24位,共48位RGB数据,,也称48位或48bitLVDS接口

晶片介绍

典型的LVDS传送晶片分为四通道、五通道和十通道几种,下面简要进行介绍。
(1)四通道LVDS传送晶片
图2所示为四通道LVDS传送晶片(DS90C365)内部框图。包含了三个数据信号(其中包括RGB、数据使能DE、行同步信号HS、场同步信号VS)通道和一个时钟信号传送通道。
图24通道LVDS传送晶片内部框图
4通道LVDS传送晶片主要用于驱动6bit液晶面板。使用四通道LVDS传送晶片可以构成单路6bitLVDS接自电路和奇/偶双路6bitLVDS接口电路。
(2)五通道LVDS传送晶片
图3所示为五通道LVDS传送晶片(DS90C385)内部框图。包含了四个数据信号(其中包括RGB、数据使能DE、行同步信号IIS、场同步信号vs)通道和一个时钟信号传送通道。
图35通道LVDS传送晶片内部框图
五通道LVDS传送晶片主要用于驱动8bit液晶面板。使用五通道LVDS传送晶片主要用来构成单路8bitLVDS接口电路和奇/偶双路8bitLVDS接口电路。
(3)十通道LVDS传送晶片
图4所示为十通道LVDS传送晶片(DS90C387)内部框图。包含了八个数据信号(其中包括RGB、数据使能DE、行同步信号HS、场同步信号VS)通道和两个时钟信号传送通道。
图4十通道LVDS传送晶片内部框图
十通道LVDS传送晶片主要用于驱动8bit液晶面板。使用十通道LYDS传送晶片主要用来构成奇/偶双路8bitLVDS位接口电路。
在十通道LVDS传送晶片中,设定了两个时钟脉冲输出通道,这样做的目的是可以更加灵活的适应不同类型的LVDS接收晶片。当LVDS接收电路同样使用一片十通道LVDS接收晶片时,只需使用一个通道的时钟信号即可;当LVDS接收电路使用两片五通道LVDS接收晶片时,十通道LYDS传送晶片需要为每个LVDS接收晶片提供单独的时钟信号。

信号

输入信号

LVDS传送晶片的输入信号来自主控晶片,输入信号包含RGB数据信号、时钟信号和控制信号三大类。
①数据信号为了说明的方便,将RGB信号以及数据选通DE和行场同步信号都算作数据信号。
在供6bit液晶面板使用的四通道LVDS传送晶片中,共有十八个RGB信号输入引脚,分别是R0~R5红基色数据(6bit红基色数据,R0为最低有效位,R5为最高有效位)六个,G0~G5绿基色数据六个,B0~B5蓝基色数据六个;一个显示数据使能信号DE(数据有效信号)输入引脚;一个行同步信号HS输入引脚;一个场同步信号VS输入引脚。也就是说,在四通道LYDS传送晶片中,共有二十一个数据信号输入引脚。
在供8bit液晶面板使用的五通道LVDS传送晶片中,共有二十四个RGB信号输入引脚,分别是红基色数据R0~W(8bit红基色数据,R0为最低有效位,R7为最高有效位)八个,绿基色数据G0~G7八个,蓝基色数据B0~B7八个;一个有效显示数据使能信号DE(数据有效信号)输入引脚;一个行同步信号HS输入引脚;一个场同步信号VS输入引脚;一个各用输入引脚。也就是说,在五通道LVDS传送晶片中,共有二十八个数据信号输入引脚。
应该注意的是,液晶面板的输入信号中都必须要有DE信号,但有的液晶面板只使用单一的DE信号而不使用行场同步信号。,套用于不同的液晶面板时,有的LVDS传送晶片可能只需输入DE信号,而有的需要输入DE和行场同步信号。
②输入时钟信号即像素时钟信号,也称为数据移位时钟(在LVDS传送晶片中,将输入的并行RGB数据转换成串列数据时要使用移位暂存器)。像素时钟信号是传输数据和对数据信号进行读取的基準。
③待机控制信号(POWERDOWN)当此信号有效时(一般为低电平时),将关闭LVDS传送晶片中时钟PLL锁相环电路的供电,停止IC的输出。

④数据取样点选择信号用来选择使用时钟脉冲的上升沿还是下降沿读取所输入的RGB数据。有的LVDS传送晶片可能并不设定待机控制信号和数据取样点选择信号,但也有的除了上述两个控制信号还设定有其他一些控制信号。

输出信号

LVDS传送晶片将以并行方式输入的TTL电平RGB数据信号转换成串列的LVDS信号后,直接送往液晶面板侧的LVDS接收晶片。
LVDS传送晶片的输出是低摆幅差分对信号,一般包含一个通道的时钟信号和几个通道的串列数据信号。由于LVDS传送晶片是以差分信号的形式进行输出,,输出信号为两条线,一条线输出正信号,另一条线输出负信号。
①时钟信号输出LVDS传送晶片输出的时钟信号频率与输入时钟信号(像素时钟信号)频率相同。时钟信号的输出常表示为TXCLK+和TXCLK-,时钟信号占用LVDS传送晶片的一个通道。
②LVDS串列数据信号输出对于四通道LVDS传送晶片,串列数据占用三个通道,其数据输出信号常表示为TXOUT0+、TXOUT0-,TXOUT1+、TXOUT1-,TXOUT2+、TXOUT2-。
对于五通道LYDS传送晶片,串列数据占用四个通道,其数据输出信号常表示为TXOUT0+、TXOUT0-,TXOUT1+、TXOUTI-,TXOUT2+、TXOUT2-,TXOUT3+、TXOUT3-。
对于十通道LVDS传送晶片,串列数据占用八个通道,其数据输出信号常表示为TXOUT0+、TXOUT0-,TXOUT1+、TXOUT1-,TXOUT2+、TXOUT2-,TXOUT3+、TXOUT3-,TXOUT4+、TXOUT4-,TXOUT5+、TXOUT5-,TXOUT6+、TXOUT6-,TXOUT7+、TXOLT7-。
如果只看电路图,是不能从LVDS传送晶片的输出信号TXOUT-、TXOUT0+中看出其内部到底包含哪些信号数据,以及这些数据是怎样排列的(或者说这些数据的格式是怎样的)。事实上,不同厂家生产的LVDS传送晶片,其输出数据排列方式可能是不同的。,液晶显示器驱动板上的LVDS传送晶片的输出数据格式必须与液晶面板LVDS接收晶片要求的数据格式相同,否则,驱动板与液晶面板不匹配。这也是更换液晶面板时必须考虑的一个问题。

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