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LVDS Low-Voltage Differential Signaling 低电压差分信号#xff0c;属于平衡传输信号。
这种技术的核心是采用极低的电压摆幅高速差动传输数据#xff0c;从而有以下特点#xff1a;
低功耗---低误码率---低串扰---低抖动---低辐射 良好的信号完整性。
推…1. 概述
LVDS Low-Voltage Differential Signaling 低电压差分信号属于平衡传输信号。
这种技术的核心是采用极低的电压摆幅高速差动传输数据从而有以下特点
低功耗---低误码率---低串扰---低抖动---低辐射 良好的信号完整性。
推荐的最高数据传输速率是655Mbps而理论上可以达到1.923Gbps。
在17inch及以上的液晶显示器中得到广泛应用。 2. 硬件结构
LVDS传输信号为平衡传输信号TTL传输信号为非平衡传输信号
LVDS传输信号为电流驱动信号TTL传输信号为电压驱动信号
终端匹配电阻标准规定为100Ω由于恒流源为3.5mA则摆动电平幅度为
-350mV~350mV。由于偏置电压为1.2V则差分信号的电压范围为850mV~1550mV。 LVDS 信号传输由三部分组成差分信号发送器差分信号互联器差分信号接收器。
发送器将非平衡传输的TTL 信号转换成平衡传输的LVDS 信号。有独立和集成之分。
接收器将平衡传输的LVDS 信号转换成非平衡传输TTL 信号很高的输入阻抗。
互联器包括联接线电缆或者PCB 走线终端匹配电阻。按照IEEE 规定 电阻为100 欧。我们通常选择为100 120 欧。 3. 接口分类
单路6位LVDS采用单路方式传输每个基色采用6位数据共18位RGB数据
双路6位LVDS采用双路方式传输每个基色采用6位数据奇路数据为18位偶路 数据为18位共36位RGB数据
单路8位LVDS采用单路方式传输每个基色采用8位数据共24位RGB数据
双路8位LVDS采用双路方式传输每个基色采用8位数据奇路数据为24位偶路 数据为24位共48位RGB数据
4. 发送芯片
LVDS发送芯片将以并行方式输入的TTL电平RGB数据信号转换成串行之LVDS信号
后直接送往液晶面板侧之LVDS接收芯片。
四通道LVDS发送芯片包含三个数据信号其中包括RGB、数据使能、行同步、场同 步信号通道和一个时钟发送通道 主要用于驱动6bit液晶面板可以构成单路或者奇偶双路6bit LVDS接口电路。
五通道LVDS发送芯片包含四个数据信号其中包括RGB、数据使能、行同步、场同 步信号通道和一个时钟发送通道 主要用于驱动8bit液晶面板可以构成单路或者奇偶双路8bit LVDS接口电路。
十通道LVDS发送芯片包含八个数据信号其中包括RGB、数据使能、行同步、场同 步信号通道和两个时钟发送通道 主要用于驱动8bit液晶面板用来构成奇偶双路8bitLVDS接口 电路。
5. 输入输出信号
输入信号
LVDS发送芯片之输入信号来自主控芯片输入信号包含RGB数据信号、时钟信号和控
制信号三大类RGB信号数据选通信号DE行HS场VS同步信号 数据信号。
输入数据信号
例如一个6bit液晶面板使用四通道LVDS发送芯片共有18个RGB信号1个数据
使能信号1个行同步信号1个列同步信号 21个数据输入引脚
输入时钟信号
即像素时钟信号也称为数据移位时钟在LVDS发送芯片中将输入之并行
RGB数据转换成串行数据时要使用移位寄存器。像素时钟信号是传输数据和对数
据信号进行读取之基准。
待机控制信号
当此信号有效时一般为低电平时将关闭LVDS发送芯片中时钟PLL锁相环电
路之供电停止IC之输出。
数据取样点选择信号用来选择使用时钟上升沿还是下降沿读取RGB信号数据。
输出信号
时钟信号输出输出信号频率与输入信号频率相同占据发送芯片一个通道
串行数据信号输出四通道发送芯片串行数据占据三个通道
注意液晶显示器驱动板上的LVDS发送芯片的输出数据格式必须与液晶面板LVDS接
收芯片要求的数据格式相同否则驱动板与液晶面板不匹配。
6. 数据输出格式
LVDS发送芯片在一个时钟脉冲周期内每个数据通道都输出7bit的串行数据信号而不
是常见的8bit数据如下图所示 以8bit RGB显示屏接口为例每个显示周期需要传输8bit的R信号8bit的G 信号
8bit 的B信号及VSHSDE信号总共为27 BIT。而每对LVDS信号线在一个TX
周期里只能传输7BIT数据所以需要4 对数据线外加一对时钟线。
LVDS并串转换如下图所示 上图每组差分线称为一个pair四组数据线加一组时钟线称为一个channel
LVDS发送器总是将一个像素数据映射到一个channel的一个发送周期中。
如果是6BIT 显示屏则并行数据有21位18位RGB加3位控制信号因此LVDS 接口每个Channel只需要 3对数据线和一对时钟线。
如果是10BIT 显示屏则并行数据有33位30位RGB 加3位控制信号因此LVDS 接口每个Channel需要 5对数据线和一对时钟线。 LVDS的时钟一般为20MHz~85MHz因此输出像素时钟低于85MHz的信号只需要一个channel就可以。而对于输出像素时钟高于85MHz的比如1080p60Hz的输出像素显示时钟为148.5MHz就需要将输出像素按照顺序分为奇像素偶像素用两个channel传输对于更高的1080p120Hz则需要四个channel分配。 7.数据映射标准
LVDS接口电路中将像素的并行数据转换为串行数据的格式主要有两种标准
VESA和JEIDA
VSEA标准如下图所示 JEIDA标准如下 如果像素为6bit RGB则每个通道只需要最上面的3对数据线其中的R9…R4, G9…G4, B9…B4 对应实际的R5…R0, G5…G0, B5…B0
COLOR MAPPING 也可以采用自定义格式只要LVDS 发送端和接受端采用相同的映射
顺序就可以显示正确的色彩。
