LVDS介面分類，時序，輸出格式
LVDS介面分類，時序，輸出格式
2016年01月19日 16:57:35 打個飛機去美國 閱讀數：24673 個人分類： 硬體基礎
1.1.1 LVDS介面分類
1.1.1.1 單路6bit LVDS
這種介面電路中，採用單路方式傳輸，每個基色訊號採用6位資料，共18位RGB資料，因此，也稱18位或18bit LVDS介面。此，也稱18位或18bit LVDS介面。
1.1.1.2 雙路6bit LVDS
這種介面電路中，採用雙路方式傳輸，每個基色訊號採用6位資料，其中奇路資料為18位，偶路資料為18位，共36位RGB資料，因此，也稱36位或36bit LVDS介面。
1.1.1.3 單路8bit LVDS
這種介面電路中，採用單路方式傳輸，每個基色訊號採用8位資料，共24位RGB資料，因此，也稱24位或24bit LVDS介面。
1.1.1.4 雙路8bit LVDS
這種介面電路中，採用雙路方式傳輸，每個基色訊號採用8位資料，其中奇路資料為24位，偶路資料為24位，共48位RGB資料，因此，也稱48位或48bit LVDS介面
1.1.2 LVDS傳送晶片介紹
典型之LVDS傳送晶片分為四通道、五通道和十通道幾種，下面簡要進行介紹。
1.1.2.1 四通道LVDS傳送晶片
圖2 所示為四通道LVDS傳送晶片內部框圖。包含了三個資料訊號(其中包括RGB、資料使能DE、行同步訊號HS、場同步訊號VS)通道和一個時鐘訊號傳送通道。
4通道LVDS傳送晶片主要用於驅動6bit液晶面板。使用四通道LVDS傳送晶片可以構成單路6bit LVDS接自電路和奇/偶雙路6bit LVDS介面電路。
1.1.2.2 五通道LVDS傳送晶片
圖3 所示為五通道LVDS傳送晶片(DS90C385)內部框圖。包含了四個資料訊號（其中包括RGB、資料使能DE、行同步訊號HS、場同步訊號VS）通道和一個時鐘訊號傳送通道。
五通道LVDS傳送晶片主要用於驅動8bit液晶面板。使用五通道LVDS傳送晶片主要用來構成單路8bit LVDS介面電路和奇/偶雙路8bitLVDS介面電路。
1.1.2.3 十通道LVDS傳送晶片
圖4所示為十通道LVDS傳送晶片（DS90C387）內部框圖。包含了八個資料訊號（其中包括RGB、資料使能DE、行同步訊號HS、場同步訊號VS）通道和兩個時鐘訊號傳送通道。
十通道LVDS傳送晶片主要用於驅動8bit液晶面板。使用十通道LVDS傳送晶片主要用來構成奇/偶雙路8bit LVDS位介面電路。
在十通道LVDS傳送晶片中，設定了兩個時鐘脈衝輸出通道，這樣做之目之是可以更加靈活之適應不同型別之LVDS接收晶片。當LVDS接收電路同樣使用一片十通道LVDS接收晶片時，只需使用一個通道之時鐘訊號即可；當LVDS接收電路使用兩片五通道LVDS接收晶片時，十通道LVDS傳送晶片需要為每個LVDS接收晶片提供單獨之時鐘訊號。
1.1.3 LVDS傳送晶片之輸入與輸出訊號
1.1.3.1 LVDS傳送晶片之輸入訊號
LVDS傳送晶片之輸入訊號來自主控晶片，輸入訊號包含RGB資料訊號、時鐘訊號和控制訊號三大類。為了說明之方便，將RGB訊號以及資料選通DE和行場同步訊號都算作資料訊號。
輸入資料訊號
在供6bit液晶面板使用之四通道LVDS傳送晶片中，共有十八個RGB訊號輸入引腳；一個顯示資料使能訊號DE（資料有效訊號）輸入引腳；一個行同步訊號HS輸入引腳；一個場同步訊號VS輸入引腳。也就是說，在四通道LYDS傳送晶片中，共有二十一個數據信號輸入引腳。
在供8bit液晶面板使用之五通道LVDS傳送晶片中，共有二十四個RGB訊號輸入引腳；一個顯示資料使能訊號DE（資料有效訊號）輸入引腳；一個行同步訊號HS輸入引腳；一個場同步訊號VS輸入引腳；也就是說，在五通道LVDS傳送晶片中，共有二十八個資料訊號輸入引腳。
應該注意的是，液晶面板的輸入訊號中都必須要有DE訊號，但有的液晶面板只使用單一的DE訊號而不使用行場同步訊號。因此，應用於不同的液晶面板時，有的LVDS傳送晶片可能只需輸入DE訊號，而有的需要同時輸入DE和行場同步訊號。
輸入時鐘訊號：即畫素時鐘訊號，也稱為資料移位時鐘（在LVDS傳送晶片中，將輸入之並行RGB資料轉換成序列資料時要使用移位暫存器）。畫素時鐘訊號是傳輸資料和對資料訊號進行讀取之基準。
待機控制訊號（POWER DOWN）：當此訊號有效時（一般為低電平時），將關閉LVDS傳送晶片中時鐘PLL鎖相環電路之供電，停止IC之輸出。
資料取樣點選擇訊號：用來選擇使用時鐘脈衝之上升沿還是下降沿讀取所輸入之RGB資料。有之LVDS傳送晶片可能並不設定待機控制訊號和資料取樣點選擇訊號，但也有之除了上述兩個控制訊號還設定有其他一些控制訊號。
1.1.3.2 LVDS傳送晶片之輸出訊號
LVDS傳送晶片將以並行方式輸入的TTL電平RGB資料訊號轉換成序列之LVDS訊號後，直接送往液晶面板側之LVDS接收晶片。
LVDS傳送晶片的輸出是低擺幅差分對訊號，一般包含一個通道的時鐘訊號和幾個通道的序列資料訊號。由於LVDS傳送晶片是以差分訊號的形式進行輸出，因此，輸出訊號為兩條線，一條線輸出正訊號，另一條線輸出負訊號。
時鐘訊號輸出：LVDS傳送晶片輸出之時鐘訊號頻率與輸入時鐘訊號（畫素時鐘訊號）頻率相同。時鐘訊號的輸出常表示為：TXCLK＋和TXCLK－，時鐘訊號佔用LVDS傳送晶片的一個通道。
LVDS序列資料訊號輸出：對於四通道LVDS傳送晶片，序列資料佔用三個通道，其資料輸出訊號常表示為TXOUT0＋、TXOUT0－，TXOUT1＋、TXOUT1－，TXOUT2＋、TXOUT2－。
對於五通道LYDS傳送晶片，序列資料佔用四個通道，其資料輸出訊號常表示為TXOUT0＋、TXOUT0－，TXOUT1＋、TXOUTI－，TXOUT2＋、TXOUT2－，TXOUT3＋、TXOUT3－。
對於十通道LVDS傳送晶片，序列資料佔用八個通道，其資料輸出訊號常表示為TXOUT0＋、TXOUT0－，TXOUT1＋、TXOUT1－，TXOUT2＋、TXOUT2－，TXOUT3＋、TXOUT3－，TXOUT4＋、TXOUT4－，TXOUT5＋、TXOUT5－，TXOUT6＋、TXOUT6－，TXOUT7＋、TXOLT7－。
注意：
如果只看電路圖，是不能從LVDS傳送晶片的輸出訊號TXOUT－、TXOUT0＋中看出其內部到底包含哪些訊號資料，以及這些資料是怎樣排列的（或者說這些資料的格式是怎樣額）。事實上，不同廠家生產的LVDS傳送晶片，其輸出資料排列方式可能是不同的。因此，液晶顯示器驅動板上的LVDS傳送晶片的輸出資料格式必須與液晶面板LVDS接收晶片要求的資料格式相同，否則，驅動板與液晶面板不匹配。這也是更換液晶面板時必須考慮的一個問題。
如果表示明白，你就數帶 “+-”的這種訊號線一共有幾對，
有10對的減掉2對（時鐘訊號）就是雙8。
有8對的減掉2對 （時鐘訊號）就是雙6。
有5對的減掉1對 （時鐘訊號）對是單8。
有4對的減掉1對 （時鐘訊號）是單6。
如果既無資料，也看不清標識，最簡單的辦法就是看看裡面的電路，一般每對資料線之間都有一個100歐姆的電阻，數電阻的個數，看到4個的話就是單口6位顏色的屏，看到8個的話就是雙口六位，5個的話一般是單口8位，有10個一般就是雙口8位。
1.1.4 LVDS資料輸出格式
LVDS傳送晶片在一個時鐘脈衝週期內，每個資料通道都輸出7bit的序列資料訊號，而不是常見的8bit資料，如圖5所示
在LCD液晶屏中，需要輸出到顯示屏的訊號是並行的影象訊號和控制訊號，而LVDS訊號是序列傳輸的，所以在傳送端需要將並行資料轉換為序列資料。以8bit RGB顯示屏介面為例，每個顯示週期需要傳輸8bit的R訊號，8bit的G 訊號，8bit 的B訊號，及VS，HS，DE訊號，總共為27 BIT。而每對LVDS訊號線在一個TX週期裡只能傳輸7BIT資料，所以需要4 對資料線，外加一對時鐘線。LVDS並串轉換如下圖所示：
上圖中的每一組對線稱為一個Pair，4組資料線加一對時鐘線稱為一個Channel，LVDS傳送器總是將一個畫素資料對映到（remapping）一個Channel的一個傳送週期（TX CLK）中。
如果是6BIT 顯示屏，則並行資料有21位（18位RGB加3位控制訊號），因此LVDS 介面每個Channel只需要 3對資料線和一對時鐘線。
如果是10BIT 顯示屏，則並行資料有33位（30位RGB 加3位控制訊號），因此LVDS 介面每個Channel需要 5對資料線和一對時鐘線。
通常，LVDS介面的時鐘為20MHz 到85MHz，因此對於輸出畫素時鐘低於85MHz的訊號，只需一個Channel就可以；而對於輸出畫素時鐘高於85MHZ的訊號，比如1080P/60HZ的輸出，畫素顯示時鐘為148.5MHz，就不能直接用一個Channel傳輸，而是將輸出的畫素按順序分為奇畫素和偶畫素，將所有的奇畫素用一組LVDS 傳輸，所有的偶畫素用另外一組LVDS 傳輸。也就是說，需要兩個Channel來傳輸1080P/60HZ 的訊號。對於畫素顯示時鐘更高的訊號，比如1080P/120HZ顯示，則需要4個Channel來傳輸。兩Channel、4Channel的畫素分配分別如圖4、圖5所示：
1.1.5 LVDS 資料對映標準
LVDS 資料對映（MappingMapping）標準
LVDS介面電路中，將畫素的並行資料轉換為序列資料的格式主要有兩種標準：VESA和JEIDA
VSEA標準如下圖所示：
JEIDA標準是由日本電子行業開發協會(JAPANELECTRONIC INDUSTRY DEVELOPMENT ASSOCIATION)制定的標準，其格式如下
對於JEIDA格式，需要注意的是，如果畫素為6bit RGB，則每個通道只需要最上面的3對資料線，其中的R9…R4, G9…G4, B9…B4 對應實際的R5…R0, G5…G0, B5…B0；同樣，如果畫素是 8 bit RGB,則每個通道只需要靠上面的4對資料線，其中的R9…R2, G9…G2, B9…B2 對應實際的R7…R0, G7…G0, B7…B0。
另外，COLOR MAPPING 也可以採用自定義格式，只要LVDS 傳送端和接受端採用相同的對映順序，就可以顯示正確的色彩
1.1.6 LVDS 資料傳輸模式
LVDS訊號傳輸分為DE MODE和SYNC MODE，DE mode需連線DE訊號（data enable有效資料選通），SYNC mode還需連線HS（HSYNC行同步）、VS（VSYNC場同步）。
SYNC mode在現在的panel中已很少使用。下面是DE mode的資料形式。
1.1.7 LVDS 資料格式詳解
LVDS傳送晶片輸出訊號的格式：即LVDS傳送晶片輸入的RGB資料，以及行同步訊號HS、場同步訊號VS、有效顯示資料使能訊號DE在各個輸出通道中資料位的排列順序。
由於幾個大的LYDS晶片生產廠家制定了不同的標準，因此，存在著幾種不同的LVDS傳送晶片資料輸出格式；
1.1.7.1 單路 6BIT LVDS輸出
單路6bit LVDS傳送晶片資料輸出格式：單路6bit LVDS傳送電路使用四通道LVDS傳送晶片，輸出訊號格式如圖6所示。
圖中NA的意思是未使用。此例為控制訊號僅使用DE的模式，未使用行同步訊號HS和場同步訊號VS。關於DE、IIS、VS訊號的使用問題。當控制訊號為DE＋行場同步訊號模式時，圖中的兩個NA更換為場同步訊號VS和行同步訊號HS。
1.1.7.2 雙路6BIT LVDS輸出
雙路6bit LVDS傳送晶片資料輸出格式：雙路6bit LVDS傳送電路使用兩片四通道LVDS傳送晶片，輸出訊號格式如圖7所示。
從圖中可以看出，雙路6bit LVDS傳送晶片資料輸出格式與單路6bit LVDS傳送晶片資料輸出格式是相同的，只不過一路傳送奇數畫素RGB資料，另工路傳送偶數畫素RGB資料。OR0、OR1、…中的“O”代表奇數畫素，ER0、ER1、…中的“E”代表偶數畫素。
1.1.7.3 單路 6BIT LVDS輸出
單路8bit LVDS傳送晶片資料輸出格式：單路8bit LVDS傳送電路使用五通道LVDS傳送晶片，輸出訊號格式有多種，下面只介紹其中的兩種。
下圖所示為單路8bitLVDS傳送晶片的另一種資料輸出格式。
所示格式中的控制訊號僅使用DE模式，當控制訊號為DE＋行場同步訊號模式時，第二資料通道TXOUT2中的兩個NA應更換為場同步訊號VS和行同步訊號HS（通過對驅動板程式設計可改寫）。
從以上兩種輸出格式中可以看出，資料訊號的排列順序差別很大，不過，要想讓其排列一致，完全可以通過對驅動板程式設計來完成。
1.1.7.4 雙路8BIT LVDS輸出
雙路8bit LVDS傳送晶片資料輸出格式：雙路8bit LVDS傳送電路使用兩片五通道LVDS傳送晶片或一片十通道LVDS傳送晶片，雙路8bit LVDS傳送晶片資料輸出格式也有多種形式，所示是其中的一種。
