1 .概述
LVDS=低电压差分信号是平衡传输信号。
该技术的核心是以极低的电压幅度高速差分传输,具有以下特点。
低功耗-----低误码率----低串扰----低抖动----低辐射的良好信号完整性。
建议的最高数据传输率为655Mbps,理论上达到1.923Gbps。
在17英寸以上的液晶显示器上被广泛使用。
2 .硬件配置
LVDS传输信号是平衡传输信号,TTL传输信号是非平衡传输信号;
LVDS传输信号是电流驱动信号,TTL传输信号是电压驱动信号;
终端匹配电阻规格为100,恒流源为3.5mA,因此摆动电平宽度为
-350mV~350mV。 由于偏置电压为1.2V,因此差动信号的电压范围为850mV~1550mV。
LVDS信号传输由差动信号发送机、差动信号互连、差动信号接收机三个部分构成。
发送机:将非平衡传输的TTL信号转换为平衡传输的LVDS信号。 有独立和整合之分。
接收机:将平衡传输的LVDS信号转换为非平衡传输TTL信号,高输入阻抗。
互联:包括连接线(电缆或PCB走线),终端匹配电阻。 根据IEEE的规定,电阻为100欧元。 我们通常选择100,120欧元。
3 .接口分类
采用1路6位LVDS网关方式传输,每原色6位数据,共计18位RGB数据;
采用双路6位LVDS路方式传输,每个基色6位数据,奇路数据18位,偶路
数据为18位、合计36位RGB数据;
采用1路8位LVDS网关方式传输,每原色8位数据,共计24位RGB数据;
采用双路8位LVDS路方式传输,每个基色8位数据,奇路数据24位,偶数路
数据为24位、合计48位RGB数据;
4 .发送芯片
LVDS发送芯片将并行输入TTL电平的RGB数据信号变换为串行的LVDS信号
然后,直接发送到液晶面板侧的LVDS接收芯片。
4通道LVDS发送芯片:包括RGB、数据使能、行同步、场同步三个数据信号
阶跃信号)通道和时钟发送通道
主要用于驱动6bit液晶面板,可以构成1路或奇偶校验2路6bit
LDS接口电路。
5通道LVDS发射芯片:包括4个数据信号,包括RGB、数据使能、行同步和场同步
阶跃信号)通道和时钟发送通道
margin-left:45.1pt;"> 主要用于驱动8bit液晶面板,可以构成单路或者奇偶双路8bitLVDS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VS,HS,DE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1080p@60Hz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1080p@120Hz,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。