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lvds接口定义

发布时间:2023-06-05 作者:admin 来源:文学

lvds接口定义

lvds接口定义

教学点数字教育资源全覆盖-青安岗

2023年2月19日发(作者:法律文书写作)

lvds液晶屏幕接口详解

标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]

1.LVDS输出接口概述

液晶显示器驱动板输出的数字信号中,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。采用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;另外,TTL多路数据信号采用排线的方式来传送,整个排线数量达

几十路,不但连接不便,而且不适合超薄化的趋势。采用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、高准确度的传输。

那么,什么是LVDS输出接口呢LVDS,即LowVoltageDifferential

Signaling,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电平方式传输宽带高码率数据时功耗大、EMI电磁干扰大等缺点而研制的一种

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。采用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,由于采用低压和低电流驱动方

式,因此,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

到了广泛的应用。

2.LVDS接口电路的组成

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发送器)和液晶面板侧的LVDS输入接口电路(LVDS接收器)。LVDS发送器将驱

动板主控芯片输出的17L电平并行RGB数据信号和控制信号转换成低电压串行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接收器再将串行信号转换为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,都采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发送器不尽相同,有些

LVDS发送器为一片或两片独立的芯片(如DS90C383),有些则集成在主控芯片中(如主

控芯片gm5221内部就集成了LVDS发送器)。

3.LVDS输出接口电路类型

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,采用单路方式传输,每个基色(即RGB三色中的其中任何一种

颜色)信号采用6位数据(XOUT0+、TXOUT0-,TXOUT1+、TXOUT1-,TXOUT2+、TXOUT2

-),共18位RGB(6bitX3(RGB3色))数据,因此,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,采用双路方式传输,每个基色信号采用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,因此,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,采用单路方式传输,每个基色信号采用8位数据(XOUT0+、

TXOUT0-,TXOUT1+、TXOUT1-,TXOUT2+、TXOUT2-,TXOUT3+,TXOUT3-),共24位

RGB数据(8bitX3),因此,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,采用双路方式传输,每个基色信号采用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,因此,也称48位或48bitLVDS接口

4.典型LVDS发送芯片介绍

典型的LVDS发送芯片分为四通道、五通道和十通道几种,下面简要进行介绍。

(1)四通道LVDS发送芯片

图2所示为四通道LVDS发送芯片(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发

送通道。

图24通道LVDS发送芯片内部框图

4通道LVDS发送芯片主要用于驱动6bit液晶面板。使用四通道LVDS发送芯片可

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发送芯片

图3所示为五通道LVDS发送芯片(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发

送通道。

图35通道LVDS发送芯片内部框图

五通道LVDS发送芯片主要用于驱动8bit液晶面板。使用五通道LVDS发送芯片主

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发送芯片

图4所示为十通道LVDS发送芯片(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发

送通道。

图4十通道LVDS发送芯片内部框图

十通道LVDS发送芯片主要用于驱动8bit液晶面板。使用十通道LYDS发送芯片主

要用来构成奇/偶双路8bitLVDS位接口电路。

在十通道LVDS发送芯片中,设置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接收芯片。当LVDS接收电路同样使用一片十通道

LVDS接收芯片时,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接收芯片时,十通道LYDS发送芯片需要为每个LVDS接收芯片提供单独的时钟信

号。

5.LVDS发送芯片的输入与输出信号

(1)LVDS发送芯片的输入信号

LVDS发送芯片的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。

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发送芯片中,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发送芯片中,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发送芯片中,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发送芯片中,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。因此,应用于不同的液晶面板时,有的LVDS

发送芯片可能只需输入DE信号,而有的需要同时输入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发送芯片

中,将输入的并行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的基准。

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发送芯片中时钟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发送芯片可能并不设置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置有其他一些控制信号。

(2)LVDS发送芯片的输出信号

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的LVDS信

号后,直接送往液晶面板侧的LVDS接收芯片。

LVDS发送芯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

通道的串行数据信号。由于LVDS发送芯片是以差分信号的形式进行输出,因此,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发送芯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

发送芯片的一个通道。

②LVDS串行数据信号输出:对于四通道LVDS发送芯片,串行数据占用三个通

道,其数据输出信号常表示为TXOUT0+、TXOUT0-,TXOUT1+、TXOUT1-,TXOUT2+、

TXOUT2-。

对于五通道LVDS发送芯片,串行数据占用四个通道,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发送芯片,串行数据占用八个通道,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发送芯片的输出信号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发送芯片,其输出数据排列方式可能是不同的。

因此,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。这也是更换液晶面板时必须考

虑的一个问题。

专家点拔

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,如图5所示

图5LVDS接口电路在一个时钟脉冲周期内传输7bit数据

(3)LVDS发送芯片输出信号的格式

LVDS发送芯片输出信号的格式,即LVDS发送芯片输入的RGB数据,以及行同步

信号HS、场同步信号VS、有效显示数据使能信号DE在各个输出通道中数据位的排列顺

序。

由于几个大的LYDS芯片生产厂家制定了不同的标准,因此,存在着几种不同的

LVDS发送芯片数据输出格式,在更换液晶显示器驱动板或更换液晶面板时,必须弄清

LVDS接口液晶面板所要求的LVDS信号格式,使液晶显示器驱动板侧LVDS发送芯片的输

出数据格式与液晶面板LVDS接收芯片所要求的数据格式相同。

①单路6bitLVDS发送芯片数据输出格式:单路6bitLVDS发送电路使用四通道

LVDS发送芯片,输出信号格式如图6所示。

图6单路6bitLVDS发送芯片数据输出格式

图6中NA的意思是未使用。此例为控制信号仅使用DE的模式,未使用行同步信

号HS和场同步信号VS。关于DE、IIS、VS信号的使用问题,将在第9章进行介绍。当控

制信号为DE+行场同步信号模式时,图中的两个NA更换为场同步信号VS和行同步信号

HS。

②双路6bitLVDS发送芯片数据输出格式:双路6bitLVDS发送电路使用两片四

通道LVDS发送芯片,输出信号格式如图7所示。

图7双路6bitLVDS发送芯片数据输出格式

从图7中可以看出,双路6bitLVDS发送芯片数据输出格式与单路6bitLVDS发送

芯片数据输出格式是相同的,只不过一路传送奇数像素RGB数据,另工路传送偶数像素

RGB数据。OR0、OR1、…中的“O”代表奇数像素,ER0、ER1、…中的“E”代表偶数像

素。

③单路8bitLVDS发送芯片数据输出格式:单路8bitLVDS发送电路使用五通道LVDS

发送芯片,输出信号格式有多种,下面只介绍其中的两种。图8所示是其中的一种输出信

号格式。图9所示是产生这种数据信号格式的电路接法。

图8单路8bitLVDS发送芯片数据输出格式之一

图9所示数据输出格式的电路接法

图10所示为单路8bitLVDS发送芯片的另一种数据输出格式。

图10单路8bitLVDS发送芯片数据输出格式之二

图11所示格式中的控制信号仅使用DE模式,当控制信号为DE+行场同步信号模

式时,第二数据通道TXOUT2中的两个NA应更换为场同步信号VS和行同步信号HS(通过

对驱动板编程可改写)。

从以上两种输出格式中可以看出,数据信号的排列顺序差别很大,不过,要想让其

排列一致,完全可以通过对驱动板编程来完成。

图11双路8bitLVDS发送芯片数据输出格式之一

④双路8bitLVDS发送芯片数据输出格式:双路8bitLVDS发送电路使用两片五

通道LVDS发送芯片或一片十通道LVDS发送芯片,双路8bitLVDS发送芯片数据输出格式

也有多种形式,图11所示是其中的一种。

常见LVDS屏接口定义讲解

上面我们知道了屏的型号和接口了,但是我们还不知道这个是多少位的屏和多少

的供电,为了让大家轻松搞会这一步,我们拿一个单6位LVDS的屏来解析一下,

此款屏的型号为:LP141X3(20针插接口)屏接口定义在液晶屏的规格书里面都

有这一个页面

PinSymolDescription

1VDDPower供电

2VDDPower供电

3GNDGround地

4GNDGround地

5RIN0-Receiversign

al(-)

一组数据0-

(1)

6RIN0+Receiversign

al(+)

一组数据0+

(2)

7GNDGround地

8RIN1-Receiversign

al(-)

一组数据1-

(3)

9RIN1+Receiversign

al(+)

一组数据1+

(4)

10GNDGround地

11RIN2-Receiversign

al(-)

一组数据2-

(5)

12RIN2+Receiversign

al(+)

一组数据2+

(6)

在屏的接口

定义中我们

看出液晶屏

的供电为供

出现了RIN

单组数据中

有0正0负1

正1负2正2

负单组6条

数据线的接

所以我们说这个就是20针单6位的屏

下面我们在以一个30片插双8位的屏接口定义让大家学习一下

(列CLAA170EA02)

PinNo.

of

usedcon

nector

symbolFunction

1RXO0-

minussignalofoddchannel0(L

VDS)

第一组数据1

13GNDGround地

14CLKCLOCK一组时钟信号

15CLKCLOCK一组时钟信号

16GNDGround地

17NC空脚

18NC空脚

19GNDGround地

20GNDGround地

2RXO0+

plussignalofoddchannel0(LV

DS)

第一组数据2

3RXO1-

minussignalofoddchannel1(L

VDS)

第一组数据3

4RXO1+

plussignalofoddchannel1(LV

DS)

第一组数据4

5RXO2-

minussignalofoddchannel2(L

VDS)

第一组数据5

6RXO2+

plussignalofoddchannel2(LV

DS)

第一组数据6

7GNDground地

8RXOC-

minussignalofoddclockchann

el(LVDS)

第一组时钟信号

9RXOC+

plussignalofoddclockchanne

l(LVDS)

第一组时钟信号

10RXO3-

minussignalofoddchannel3(L

VDS)

第一组数据7

11RXO3+

plussignalofoddchannel3(LV

DS)

第一组数据8

12RXE0-

minussignalofevenchannel0

(LVDS)

第二组数据1

13RXE0+

plussignalofevenchannel0(L

VDS)

第二组数据2

14GNDground地

15RXE1-

minussignalofevenchannel1

(LVDS)

第二组数据3

16RXE1+

plussignalofevenchannel1(L

VDS)

第二组数据4

17GNDground地

18RXE2-

minussignalofevenchannel2

(LVDS)

第二组数据5

19RXE2+

plussignalofevenchannel2(L

VDS)

第二组数据6

20RXEC-

minussignalofevenclockchan

nel(LVDS)

第二组时钟信号

21RXEC+

plussignalofevenclockchann

el(LVDS)

第二组时钟信号

22RXE3-

minussignalofevenchannel3

(LVDS)

第二组数据7

23RXE3+

plussignalofevenchannel3(L

VDS)

第二组数据8

24GNDground地

25NCNC空

26NCTestpin空

27NCNC空

28VCCPowersupplyinputvoltageV)供电5V

29VCCPowersupplyinputvoltageV)供电5V

30VCCPowersupplyinputvoltageV)供电5V

这里面出现了两组数据每组中都有一对时钟信号,这个屏我们就能看出这是一个

30针双8位屏,屏的供电为5V。

常见的LVDS接口定义

20PIN单6定义:

1:电源2:电源3:地4:地5:R0-6:R0+7:地8:R1-9:R1+10:地11:R

2-12:R2+13:地14:CLK-15:CLK+16空17空18空19空20空

每组信号线之间电阻为(数字表100欧左右)指针表20-100欧左右(4组相同

阻值)

20PIN双6定义:

1:电源2:电源3:地4:地5:R0-6:R0+7:R1-8:R1+9:R2-10:R2+1

1:CLK-12:CLK+13:RO1-14:RO1+15:RO2-16:RO2+17:RO3-18:RO3+

19:CLK1-20:CLK1+

每组信号线之间电阻为(数字表100欧左右)指针表20-100欧左右(8组相同

阻值)

20PIN单8定义:

1:电源2:电源3:地4:地5:R0-6:R0+7:地8:R1-9:R1+10:地11:R

2-12:R2+13:地14:CLK-15:CLK+16:R3-17:R3+

每组信号线之间电阻为(数字表100欧左右)指针表20-100欧左右(5组相同

阻值)

30PIN双8定义:

1:电源2:电源3:电源4:空5:空6:空7:地8:R0-9:R0+10:R1-11:

R1+12:R2-13:R2+14:地15:CLK-16:CLK+17:地18:R3-19:R3+20:

RB0-21:RB0+22:RB1-23:RB1+24:地25:RB2-26:RB2+27:CLK2-

28:CLK2+29:RB3-30:RB3+

每组信号线之间电阻为(数字表100欧左右)指针表20-100欧左右(10组相同

阻值)

一般14PIN、20PIN、30PIN为LVDS接口,15寸(含15寸)以下多为供电17(含

17)以上多为5V供电。这只是常见屏是这样规律,而不是所有的都是这样。

常见TTL的屏接口定义

列:这是一个常见的41扣TTL的屏接口来看看与LVDS的屏有什么区别

(屏型号为M121-53DS41扣单六位TTL屏)

Pin#SignalName

1GND地

2-DTCLK时钟

3GND地

4HSYNC行信号

5VSYNC场信号

6GND地

7GND地

8GND地

9+RED0单组红数据1

10+RED1单组红数据2

11+RED2单组红数据3

12GND地

13+RED3单组红数据4

14+RED4单组红数据5

15+RED5单组红数据6

16GND地

17GND地

18GND地

19+GREEN0单组绿数据1

20+GREEN1单组绿数据2

21+GREEN2单组绿数据3

22GND地

23+GREEN3单组绿数据4

24+GREEN4单组绿数据5

25+GREEN5单组绿数据6

26GND地

27GND地

28GND地

29+BLUE0单组蓝数据1

30+BLUE1单组蓝数据2

31+BLUE2单组蓝数据3

32GND地

33+BLUE3单组蓝数据4

34+BLUE4单组蓝数据5

35+BLUE5单组蓝数据6

36GND地

37+DSPTMG

38Reserved

39VDD(+屏供电

40VDD(+屏供电

41Reserved

知识点:TTL接口的屏线明显比LVDS的屏线多常见31扣41扣30+5060扣70

扣80扣

TTL的屏也有单组数据和双组数据之分以此类推就可以了

常见TTL屏线

D6T(单6位TTL):31扣针,41扣针。对应屏的尺寸主要为笔记本液晶屏(8

寸,10寸,11寸,12寸),还有部分台式机屏15寸为41扣针接口。

S6T(双6位TTL):30+45针软排线,60扣针,70扣针,80扣针。主要为台式

机的14寸,15寸液晶屏。

S8T(双8位TTL):有,很少见80扣针(14寸,15寸)

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