LVDS接口分類,時序,輸出格式
LVDS接口分類,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: 硬件基礎
1.1.1 LVDS接口分類
1.1.1.1 單路6bit LVDS
這種接口電路中,采用單路方式傳輸,每個基色信號采用6位數據,共18位RGB數據,因此,也稱18位或18bit LVDS接口。此,也稱18位或18bit LVDS接口。
1.1.1.2 雙路6bit LVDS
這種接口電路中,采用雙路方式傳輸,每個基色信號采用6位數據,其中奇路數據為18位,偶路數據為18位,共36位RGB數據,因此,也稱36位或36bit LVDS接口。
1.1.1.3 單路8bit LVDS
這種接口電路中,采用單路方式傳輸,每個基色信號采用8位數據,共24位RGB數據,因此,也稱24位或24bit LVDS接口。
1.1.1.4 雙路8bit LVDS
這種接口電路中,采用雙路方式傳輸,每個基色信號采用8位數據,其中奇路數據為24位,偶路數據為24位,共48位RGB數據,因此,也稱48位或48bit LVDS接口
1.1.2 LVDS發送芯片介紹
典型之LVDS發送芯片分為四通道、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發送芯片
圖2 所示為四通道LVDS發送芯片內部框圖。包含了三個數據信號(其中包括RGB、數據使能DE、行同步信號HS、場同步信號VS)通道和一個時鐘信號發送通道。
4通道LVDS發送芯片主要用於驅動6bit液晶面板。使用四通道LVDS發送芯片可以構成單路6bit LVDS接自電路和奇/偶雙路6bit LVDS接口電路。
1.1.2.2 五通道LVDS發送芯片
圖3 所示為五通道LVDS發送芯片(DS90C385)內部框圖。包含了四個數據信號(其中包括RGB、數據使能DE、行同步信號HS、場同步信號VS)通道和一個時鐘信號發送通道。
五通道LVDS發送芯片主要用於驅動8bit液晶面板。使用五通道LVDS發送芯片主要用來構成單路8bit LVDS接口電路和奇/偶雙路8bitLVDS接口電路。
1.1.2.3 十通道LVDS發送芯片
圖4所示為十通道LVDS發送芯片(DS90C387)內部框圖。包含了八個數據信號(其中包括RGB、數據使能DE、行同步信號HS、場同步信號VS)通道和兩個時鐘信號發送通道。
十通道LVDS發送芯片主要用於驅動8bit液晶面板。使用十通道LVDS發送芯片主要用來構成奇/偶雙路8bit LVDS位接口電路。
在十通道LVDS發送芯片中,設置了兩個時鐘脈沖輸出通道,這樣做之目之是可以更加靈活之適應不同類型之LVDS接收芯片。當LVDS接收電路同樣使用一片十通道LVDS接收芯片時,只需使用一個通道之時鐘信號即可;當LVDS接收電路使用兩片五通道LVDS接收芯片時,十通道LVDS發送芯片需要為每個LVDS接收芯片提供單獨之時鐘信號。
1.1.3 LVDS發送芯片之輸入與輸出信號
1.1.3.1 LVDS發送芯片之輸入信號
LVDS發送芯片之輸入信號來自主控芯片,輸入信號包含RGB數據信號、時鐘信號和控制信號三大類。為了說明之方便,將RGB信號以及數據選通DE和行場同步信號都算作數據信號。
輸入數據信號
在供6bit液晶面板使用之四通道LVDS發送芯片中,共有十八個RGB信號輸入引腳;一個顯示數據使能信號DE(數據有效信號)輸入引腳;一個行同步信號HS輸入引腳;一個場同步信號VS輸入引腳。也就是說,在四通道LYDS發送芯片中,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發送芯片中,共有二十四個RGB信號輸入引腳;一個顯示數據使能信號DE(數據有效信號)輸入引腳;一個行同步信號HS輸入引腳;一個場同步信號VS輸入引腳;也就是說,在五通道LVDS發送芯片中,共有二十八個數據信號輸入引腳。
應該註意的是,液晶面板的輸入信號中都必須要有DE信號,但有的液晶面板只使用單一的DE信號而不使用行場同步信號。因此,應用於不同的液晶面板時,有的LVDS發送芯片可能只需輸入DE信號,而有的需要同時輸入DE和行場同步信號。
輸入時鐘信號:即像素時鐘信號,也稱為數據移位時鐘(在LVDS發送芯片中,將輸入之並行RGB數據轉換成串行數據時要使用移位寄存器)。像素時鐘信號是傳輸數據和對數據信號進行讀取之基準。
待機控制信號(POWER DOWN):當此信號有效時(一般為低電平時),將關閉LVDS發送芯片中時鐘PLL鎖相環電路之供電,停止IC之輸出。
數據取樣點選擇信號:用來選擇使用時鐘脈沖之上升沿還是下降沿讀取所輸入之RGB數據。有之LVDS發送芯片可能並不設置待機控制信號和數據取樣點選擇信號,但也有之除了上述兩個控制信號還設置有其他一些控制信號。
1.1.3.2 LVDS發送芯片之輸出信號
LVDS發送芯片將以並行方式輸入的TTL電平RGB數據信號轉換成串行之LVDS信號後,直接送往液晶面板側之LVDS接收芯片。
LVDS發送芯片的輸出是低擺幅差分對信號,一般包含一個通道的時鐘信號和幾個通道的串行數據信號。由於LVDS發送芯片是以差分信號的形式進行輸出,因此,輸出信號為兩條線,一條線輸出正信號,另一條線輸出負信號。
時鐘信號輸出:LVDS發送芯片輸出之時鐘信號頻率與輸入時鐘信號(像素時鐘信號)頻率相同。時鐘信號的輸出常表示為:TXCLK+和TXCLK-,時鐘信號占用LVDS發送芯片的一個通道。
LVDS串行數據信號輸出:對於四通道LVDS發送芯片,串行數據占用三個通道,其數據輸出信號常表示為TXOUT0+、TXOUT0-,TXOUT1+、TXOUT1-,TXOUT2+、TXOUT2-。
對於五通道LYDS發送芯片,串行數據占用四個通道,其數據輸出信號常表示為TXOUT0+、TXOUT0-,TXOUT1+、TXOUTI-,TXOUT2+、TXOUT2-,TXOUT3+、TXOUT3-。
對於十通道LVDS發送芯片,串行數據占用八個通道,其數據輸出信號常表示為TXOUT0+、TXOUT0-,TXOUT1+、TXOUT1-,TXOUT2+、TXOUT2-,TXOUT3+、TXOUT3-,TXOUT4+、TXOUT4-,TXOUT5+、TXOUT5-,TXOUT6+、TXOUT6-,TXOUT7+、TXOLT7-。
註意:
如果只看電路圖,是不能從LVDS發送芯片的輸出信號TXOUT-、TXOUT0+中看出其內部到底包含哪些信號數據,以及這些數據是怎樣排列的(或者說這些數據的格式是怎樣額)。事實上,不同廠家生產的LVDS發送芯片,其輸出數據排列方式可能是不同的。因此,液晶顯示器驅動板上的LVDS發送芯片的輸出數據格式必須與液晶面板LVDS接收芯片要求的數據格式相同,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 “+-”的這種信號線一共有幾對,
有10對的減掉2對(時鐘信號)就是雙8。
有8對的減掉2對 (時鐘信號)就是雙6。
有5對的減掉1對 (時鐘信號)對是單8。
有4對的減掉1對 (時鐘信號)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裏面的電路,一般每對數據線之間都有一個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數據輸出格式
LVDS發送芯片在一個時鐘脈沖周期內,每個數據通道都輸出7bit的串行數據信號,而不是常見的8bit數據,如圖5所示
在LCD液晶屏中,需要輸出到顯示屏的信號是並行的圖像信號和控制信號,而LVDS信號是串行傳輸的,所以在發送端需要將並行數據轉換為串行數據。以8bit RGB顯示屏接口為例,每個顯示周期需要傳輸8bit的R信號,8bit的G 信號,8bit 的B信號,及VS,HS,DE信號,總共為27 BIT。而每對LVDS信號線在一個TX周期裏只能傳輸7BIT數據,所以需要4 對數據線,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組數據線加一對時鐘線稱為一個Channel,LVDS發送器總是將一個像素數據映射到(remapping)一個Channel的一個發送周期(TX CLK)中。
如果是6BIT 顯示屏,則並行數據有21位(18位RGB加3位控制信號),因此LVDS 接口每個Channel只需要 3對數據線和一對時鐘線。
如果是10BIT 顯示屏,則並行數據有33位(30位RGB 加3位控制信號),因此LVDS 接口每個Channel需要 5對數據線和一對時鐘線。
通常,LVDS接口的時鐘為20MHz 到85MHz,因此對於輸出像素時鐘低於85MHz的信號,只需一個Channel就可以;而對於輸出像素時鐘高於85MHZ的信號,比如1080P/60HZ的輸出,像素顯示時鐘為148.5MHz,就不能直接用一個Channel傳輸,而是將輸出的像素按順序分為奇像素和偶像素,將所有的奇像素用一組LVDS 傳輸,所有的偶像素用另外一組LVDS 傳輸。也就是說,需要兩個Channel來傳輸1080P/60HZ 的信號。對於像素顯示時鐘更高的信號,比如1080P/120HZ顯示,則需要4個Channel來傳輸。兩Channel、4Channel的像素分配分別如圖4、圖5所示:
1.1.5 LVDS 數據映射標準
LVDS 數據映射(MappingMapping)標準
LVDS接口電路中,將像素的並行數據轉換為串行數據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,需要註意的是,如果像素為6bit RGB,則每個通道只需要最上面的3對數據線,其中的R9…R4, G9…G4, B9…B4 對應實際的R5…R0, G5…G0, B5…B0;同樣,如果像素是 8 bit RGB,則每個通道只需要靠上面的4對數據線,其中的R9…R2, G9…G2, B9…B2 對應實際的R7…R0, G7…G0, B7…B0。
另外,COLOR MAPPING 也可以采用自定義格式,只要LVDS 發送端和接受端采用相同的映射順序,就可以顯示正確的色彩
1.1.6 LVDS 數據傳輸模式
LVDS信號傳輸分為DE MODE和SYNC MODE,DE mode需連接DE信號(data enable有效數據選通),SYNC mode還需連接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的數據形式。
1.1.7 LVDS 數據格式詳解
LVDS發送芯片輸出信號的格式:即LVDS發送芯片輸入的RGB數據,以及行同步信號HS、場同步信號VS、有效顯示數據使能信號DE在各個輸出通道中數據位的排列順序。
由於幾個大的LYDS芯片生產廠家制定了不同的標準,因此,存在著幾種不同的LVDS發送芯片數據輸出格式;
1.1.7.1 單路 6BIT LVDS輸出
單路6bit LVDS發送芯片數據輸出格式:單路6bit LVDS發送電路使用四通道LVDS發送芯片,輸出信號格式如圖6所示。
圖中NA的意思是未使用。此例為控制信號僅使用DE的模式,未使用行同步信號HS和場同步信號VS。關於DE、IIS、VS信號的使用問題。當控制信號為DE+行場同步信號模式時,圖中的兩個NA更換為場同步信號VS和行同步信號HS。
1.1.7.2 雙路6BIT LVDS輸出
雙路6bit LVDS發送芯片數據輸出格式:雙路6bit LVDS發送電路使用兩片四通道LVDS發送芯片,輸出信號格式如圖7所示。
從圖中可以看出,雙路6bit LVDS發送芯片數據輸出格式與單路6bit LVDS發送芯片數據輸出格式是相同的,只不過一路傳送奇數像素RGB數據,另工路傳送偶數像素RGB數據。OR0、OR1、…中的“O”代表奇數像素,ER0、ER1、…中的“E”代表偶數像素。
1.1.7.3 單路 6BIT LVDS輸出
單路8bit LVDS發送芯片數據輸出格式:單路8bit LVDS發送電路使用五通道LVDS發送芯片,輸出信號格式有多種,下面只介紹其中的兩種。
下圖所示為單路8bitLVDS發送芯片的另一種數據輸出格式。
所示格式中的控制信號僅使用DE模式,當控制信號為DE+行場同步信號模式時,第二數據通道TXOUT2中的兩個NA應更換為場同步信號VS和行同步信號HS(通過對驅動板編程可改寫)。
從以上兩種輸出格式中可以看出,數據信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編程來完成。
1.1.7.4 雙路8BIT LVDS輸出
雙路8bit LVDS發送芯片數據輸出格式:雙路8bit LVDS發送電路使用兩片五通道LVDS發送芯片或一片十通道LVDS發送芯片,雙路8bit LVDS發送芯片數據輸出格式也有多種形式,所示是其中的一種。
LVDS接口分類,時序,輸出格式