lvds液晶屏幕接口詳解

1、1LVDS輸出接口概述液晶顯示器驅(qū)動板輸出的數(shù)字信號中，除了包括RGB數(shù)據(jù)信號外，還包括行同步、場同步、像素時鐘等信號，其中像素時鐘信號的最高頻率可超過28MHz。采用TTL接口，數(shù)據(jù)傳輸速率不高，傳輸距離較短，且抗電磁干擾（EMI）能力也比較差，會對RGB數(shù)據(jù)造成一定的影響；另外，TTL多路數(shù)據(jù)信號采用排線的方式來傳送，整個排線數(shù)量達幾十路，不但連接不便，而且不適合超薄化的趨勢。采用LVDS輸出接口傳輸數(shù)據(jù)，可以使這些問題迎刃而解，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的高速率、低噪聲、遠距離、高準(zhǔn)確度的傳輸。那么，什么是LVDS輸出接口呢？LVDS，即Low Voltage Differential Signaling

2、，是一種低壓差分信號技術(shù)接口。它是美國NS公司（美國國家半導(dǎo)體公司）為克服以TTL電平方式傳輸寬帶高碼率數(shù)據(jù)時功耗大、EMI電磁干擾大等缺點而研制的一種數(shù)字視頻信號傳輸方式。LVDS輸出接口利用非常低的電壓擺幅（約350mV）在兩條PCB走線或一對平衡電纜上通過差分進行數(shù)據(jù)的傳輸，即低壓差分信號傳輸。采用LVDS輸出接口，可以使得信號在差分PCB線或平衡電纜上以幾百Mbits的速率傳輸，由于采用低壓和低電流驅(qū)動方式，因此，實現(xiàn)了低噪聲和低功耗。目前，LVDS輸出接口在17in及以上液晶顯示器中得到了廣泛的應(yīng)用。2LVDS接口電路的組成 在液晶顯示器中，LVDS接口電路包括兩部分，即驅(qū)動板側(cè)的L

3、VDS輸出接口電路（LVDS發(fā)送器）和液晶面板側(cè)的LVDS輸入接口電路（LVDS接收器）。LVDS發(fā)送器將驅(qū)動板主控芯片輸出的17L電平并行RGB數(shù)據(jù)信號和控制信號轉(zhuǎn)換成低電壓串行LVDS信號，然后通過驅(qū)動板與液晶面板之間的柔性電纜（排線）將信號傳送到液晶面板側(cè)的LVDS接收器，LVDS接收器再將串行信號轉(zhuǎn)換為TTL電平的并行信號，送往液晶屏?xí)r序控制與行列驅(qū)動電路。圖1所示為LVDS接口電路的組成示意圖。推薦精選 圖1 LVDS接口電路的組成示意圖在數(shù)據(jù)傳輸過程中，還必須有時鐘信號的參與，LVDS接口無論傳輸數(shù)據(jù)還是傳輸時鐘，都采用差分信號對的形式進行傳輸。所謂信號對，是指LVDS接口電路中，

4、每一個數(shù)據(jù)傳輸通道或時鐘傳輸通道的輸出都為兩個信號（正輸出端和負(fù)輸出端）。需要說明的是，不同的液晶顯示器，其驅(qū)動板上的LVDS發(fā)送器不盡相同，有些LVDS發(fā)送器為一片或兩片獨立的芯片（如DS90C383），有些則集成在主控芯片中（如主控芯片gm5221內(nèi)部就集成了LVDS發(fā)送器）。3LVDS輸出接口電路類型與TTL輸出接口相同，LVDS輸出接口也分為以下四種類型：（l）單路6位LVDS輸出接口這種接口電路中，采用單路方式傳輸，每個基色（即RGB三色中的其中任何一種顏色）信號采用6位數(shù)據(jù)（XOUT0、TXOUT0，TXOUT1、TXOUT1，TXOUT2、TXOUT2），共18位RGB（6bit

5、 X 3（RGB3色）數(shù)據(jù)，因此，也稱18位或18bit LVDS接口。此，也稱18位或18bit LVDS接口。（2）雙路6位LVDS輸出接口 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(shù)據(jù)，其中奇路數(shù)據(jù)為18位，偶路數(shù)據(jù)為18位，共36位RGB數(shù)據(jù)，因此，也稱36位或36bit LVDS接口。推薦精選（3）單路8位1TL輸出接口 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(shù)據(jù)（XOUT0、TXOUT0，TXOUT1、TXOUT1，TXOUT2、TXOUT2，TXOUT3+,TXOUT3-），共24位RGB數(shù)據(jù)(8bit X 3)，因此，也稱24位或24bit LVD

6、S接口。 （4）雙路8位1TL輸出位接口 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(shù)據(jù)，其中奇路數(shù)據(jù)為24位，偶路數(shù)據(jù)為24位，共48位RGB數(shù)據(jù)，因此，也稱48位或48bit LVDS接口4典型LVDS發(fā)送芯片介紹典型的LVDS發(fā)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）四通道LVDS發(fā)送芯片圖2 所示為四通道LVDS發(fā)送芯片（DS90C365）內(nèi)部框圖。包含了三個數(shù)據(jù)信號（其中包括RGB、數(shù)據(jù)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(fā)送通道。圖2 4通道LVDS發(fā)送芯片內(nèi)部框圖4通道LVDS發(fā)送芯片主要用于驅(qū)動6bit液晶面板。使用四通

7、道LVDS發(fā)送芯片可以構(gòu)成單路6bit LVDS接自電路和奇偶雙路6bit LVDS接口電路。推薦精選（2）五通道LVDS發(fā)送芯片 圖3 所示為五通道LVDS發(fā)送芯片（DS90C385）內(nèi)部框圖。包含了四個數(shù)據(jù)信號（其中包括RGB、數(shù)據(jù)使能DE、行同步信號IIS、場同步信號vs）通道和一個時鐘信號發(fā)送通道。圖3 5通道LVDS發(fā)送芯片內(nèi)部框圖五通道LVDS發(fā)送芯片主要用于驅(qū)動8bit液晶面板。使用五通道LVDS發(fā)送芯片主要用來構(gòu)成單路8bit LVDS接口電路和奇偶雙路8bit LVDS接口電路。（3）十通道LVDS發(fā)送芯片 圖4所示為十通道LVDS發(fā)送芯片（DS90C387）內(nèi)部框圖。包含了

8、八個數(shù)據(jù)信號（其中包括RGB、數(shù)據(jù)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(fā)送通道。推薦精選圖4 十通道LV DS發(fā)送芯片內(nèi)部框圖十通道LVDS發(fā)送芯片主要用于驅(qū)動8bit液晶面板。使用十通道LYDS發(fā)送芯片主要用來構(gòu)成奇偶雙路8bit LVDS位接口電路。 在十通道LVDS發(fā)送芯片中，設(shè)置了兩個時鐘脈沖輸出通道，這樣做的目的是可以更加靈活的適應(yīng)不同類型的LVDS接收芯片。當(dāng)LVDS接收電路同樣使用一片十通道LVDS接收芯片時，只需使用一個通道的時鐘信號即可；當(dāng)LVDS接收電路使用兩片五通道LVDS接收芯片時，十通道LYDS發(fā)送芯片需要為每個LVDS接收芯片提供單獨的時鐘信

9、號。5LVDS發(fā)送芯片的輸入與輸出信號（1）LVDS發(fā)送芯片的輸入信號 LVDS發(fā)送芯片的輸入信號來自主控芯片，輸入信號包含RGB數(shù)據(jù)信號、時鐘信號和控制信號三大類。 數(shù)據(jù)信號：為了說明的方便，將RGB信號以及數(shù)據(jù)選通DE和行場同步信號都算作數(shù)據(jù)信號。推薦精選 在供6bit液晶面板使用的四通道LVDS發(fā)送芯片中，共有十八個RGB信號輸入引腳，分別是R0R5紅基色數(shù)據(jù)（6bit紅基色數(shù)據(jù)，R0為最低有效位，R5為最高有效位）六個，G0G5綠基色數(shù)據(jù)六個，B0B5藍基色數(shù)據(jù)六個；一個顯示數(shù)據(jù)使能信號DE（數(shù)據(jù)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

10、通道LYDS發(fā)送芯片中，共有二十一個數(shù)據(jù)信號輸入引腳。在供8bit液晶面板使用的五通道LVDS發(fā)送芯片中，共有二十四個RGB信號輸入引腳，分別是紅基色數(shù)據(jù)R0W（8bit紅基色數(shù)據(jù)，R0為最低有效位，R7為最高有效位）八個，綠基色數(shù)據(jù)G0G7八個，藍基色數(shù)據(jù)B0B7八個；一個有效顯示數(shù)據(jù)使能信號DE（數(shù)據(jù)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；一個各用輸入引腳。也就是說，在五通道LVDS發(fā)送芯片中，共有二十八個數(shù)據(jù)信號輸入引腳。應(yīng)該注意的是，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(yīng)用于不同的液晶

11、面板時，有的LVDS發(fā)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(shù)據(jù)移位時鐘（在LVDS發(fā)送芯片中，將輸入的并行RGB數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成串行數(shù)據(jù)時要使用移位寄存器）。像素時鐘信號是傳輸數(shù)據(jù)和對數(shù)據(jù)信號進行讀取的基準(zhǔn)。待機控制信號（POWER DOWN）：當(dāng)此信號有效時（一般為低電平時），將關(guān)閉LVDS發(fā)送芯片中時鐘PLL鎖相環(huán)電路的供電，停止IC的輸出。數(shù)據(jù)取樣點選擇信號：用來選擇使用時鐘脈沖的上升沿還是下降沿讀取所輸入的RGB數(shù)據(jù)。有的LVDS發(fā)送芯片可能并不設(shè)置待機控制信號和數(shù)據(jù)取樣點選擇信號，但也有的除了上述兩個控制信號還設(shè)置有其他一些

12、控制信號。 （2）LVDS發(fā)送芯片的輸出信號LVDS發(fā)送芯片將以并行方式輸入的TTL電平RGB數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)換成串行的LVDS信號后，直接送往液晶面板側(cè)的LVDS接收芯片。推薦精選LVDS發(fā)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(shù)據(jù)信號。由于LVDS發(fā)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(fù)信號。 時鐘信號輸出：LVDS發(fā)送芯片輸出的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(fā)送芯片的一個通道。LVDS串行數(shù)據(jù)信號輸出：對于四通道LVD

13、S發(fā)送芯片，串行數(shù)據(jù)占用三個通道，其數(shù)據(jù)輸出信號常表示為TXOUT0、TXOUT0，TXOUT1、TXOUT1，TXOUT2、TXOUT2。對于五通道LVDS發(fā)送芯片，串行數(shù)據(jù)占用四個通道，其數(shù)據(jù)輸出信號常表示為TXOUT0、TXOUT0，TXOUT1、TXOUTI，TXOUT2、TXOUT2，TXOUT3、TXOUT3。對于十通道LVDS發(fā)送芯片，串行數(shù)據(jù)占用八個通道，其數(shù)據(jù)輸出信號常表示為TXOUT0、TXOUT0，TXOUT1、TXOUT1，TXOUT2、TXOUT2，TXOUT3、TXOUT3，TXOUT4、TXOUT4，TXOUT5、TXOUT5，TXOUT6、TXOUT6，TXOU

14、T7、TXOLT7。如果只看電路圖，是不能從LVDS發(fā)送芯片的輸出信號TXOUT、TXOUT0中看出其內(nèi)部到底包含哪些信號數(shù)據(jù)，以及這些數(shù)據(jù)是怎樣排列的（或者說這些數(shù)據(jù)的格式是怎樣的）。事實上，不同廠家生產(chǎn)的LVDS發(fā)送芯片，其輸出數(shù)據(jù)排列方式可能是不同的。因此，液晶顯示器驅(qū)動板上的LVDS發(fā)送芯片的輸出數(shù)據(jù)格式必須與液晶面板LVDS接收芯片要求的數(shù)據(jù)格式相同，否則，驅(qū)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。專家點拔LVDS發(fā)送芯片在一個時鐘脈沖周期內(nèi)，每個數(shù)據(jù)通道都輸出7bit的串行數(shù)據(jù)信號，而不是常見的8bit數(shù)據(jù)，如圖5所示推薦精選圖5LVDS接口電路在一個時鐘脈沖

15、周期內(nèi)傳輸7bit數(shù)據(jù)（3）LVDS發(fā)送芯片輸出信號的格式LVDS發(fā)送芯片輸出信號的格式，即LVDS發(fā)送芯片輸入的RGB數(shù)據(jù)，以及行同步信號HS、場同步信號VS、有效顯示數(shù)據(jù)使能信號DE在各個輸出通道中數(shù)據(jù)位的排列順序。由于幾個大的LYDS芯片生產(chǎn)廠家制定了不同的標(biāo)準(zhǔn)，因此，存在著幾種不同的LVDS發(fā)送芯片數(shù)據(jù)輸出格式，在更換液晶顯示器驅(qū)動板或更換液晶面板時，必須弄清LVDS接口液晶面板所要求的LVDS信號格式，使液晶顯示器驅(qū)動板側(cè)LVDS發(fā)送芯片的輸出數(shù)據(jù)格式與液晶面板LVDS接收芯片所要求的數(shù)據(jù)格式相同。 單路6bit LVDS發(fā)送芯片數(shù)據(jù)輸出格式：單路6bit LVDS發(fā)送電路使用四通道

16、LVDS發(fā)送芯片，輸出信號格式如圖6所示。推薦精選圖6 單路6bit LVDS發(fā)送芯片數(shù)據(jù)輸出格式圖6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(guān)于DE、IIS、VS信號的使用問題，將在第9章進行介紹。當(dāng)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。雙路6bit LVDS發(fā)送芯片數(shù)據(jù)輸出格式：雙路6bit LVDS發(fā)送電路使用兩片四通道LVDS發(fā)送芯片，輸出信號格式如圖7所示。推薦精選圖7 雙路6bit LVDS發(fā)送芯片數(shù)據(jù)輸出格式從圖7中可以看出，雙路6bit LVDS發(fā)送芯片數(shù)據(jù)輸出格式與單路6bit

17、 LVDS發(fā)送芯片數(shù)據(jù)輸出格式是相同的，只不過一路傳送奇數(shù)像素RGB數(shù)據(jù)，另工路傳送偶數(shù)像素RGB數(shù)據(jù)。OR0、OR1、中的“O”代表奇數(shù)像素，ER0、ER1、中的“E”代表偶數(shù)像素。 單路8bit LVDS發(fā)送芯片數(shù)據(jù)輸出格式：單路8bit LVDS發(fā)送電路使用五通道LVDS發(fā)送芯片，輸出信號格式有多種，下面只介紹其中的兩種。圖8所示是其中的一種輸出信號格式。圖9所示是產(chǎn)生這種數(shù)據(jù)信號格式的電路接法。推薦精選圖8 單路8bit LVDS發(fā)送芯片數(shù)據(jù)輸出格式之一圖9 所示數(shù)據(jù)輸出格式的電路接法推薦精選圖10 所示為單路8bit LVDS發(fā)送芯片的另一種數(shù)據(jù)輸出格式。圖10 單路8bit LVD

18、S發(fā)送芯片數(shù)據(jù)輸出格式之二圖11 所示格式中的控制信號僅使用DE模式，當(dāng)控制信號為DE行場同步信號模式時，第二數(shù)據(jù)通道TXOUT2中的兩個NA應(yīng)更換為場同步信號VS和行同步信號HS（通過對驅(qū)動板編程可改寫）。 從以上兩種輸出格式中可以看出，數(shù)據(jù)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(qū)動板編程來完成。推薦精選圖11 雙路8bit LVDS發(fā)送芯片數(shù)據(jù)輸出格式之一 雙路8bit LVDS發(fā)送芯片數(shù)據(jù)輸出格式：雙路8bit LVDS發(fā)送電路使用兩片五通道LVDS發(fā)送芯片或一片十通道LVDS發(fā)送芯片，雙路8bit LVDS發(fā)送芯片數(shù)據(jù)輸出格式也有多種形式，圖11所示是其中的一種

19、。· 常見LVDS屏接口定義講解推薦精選上面我們知道了屏的型號和接口了，但是我們還不知道這個是多少位的屏和多少的供電，為了讓大家輕松搞會這一步，我們拿一個單6位LVDS的屏來解析一下，此款屏的型號為：LP141X3（20針插接口）屏接口定義在液晶屏的規(guī)格書里面都有這一個頁面PinSymolDescription 1VDDPower supply3.33.3V供電2VDDPower supply3.33.3V供電3GNDGround地4GNDGround地5RIN0-Receiver signal(-)一組數(shù)據(jù)0-（1）6RIN0+Receiver signal(+)一組數(shù)據(jù)

20、0+（2）7GNDGround地8RIN1-Receiver signal(-)一組數(shù)據(jù)1-（3）9RIN1+Receiver signal(+)一組數(shù)據(jù)1+（4）10GNDGround地11RIN2-Receiver signal(-)一組數(shù)據(jù)2-（5）12RIN2+Receiver signal(+)一組數(shù)據(jù)2+（6）13GNDGround地14CLKCLOCK一組時鐘信號15CLKCLOCK一組時鐘信號16GNDGround地17NC 空腳18NC 空腳19GNDGround地20GNDGround地     

21、0;                              在屏的接口定義中我們看出液晶屏的供電為3.3V供電出現(xiàn)了RIN單組數(shù)據(jù)中有0正0負(fù)1正1負(fù)2正2負(fù) 單組6條數(shù)據(jù)線的接口所以我們說這個就是20針單6位的屏 推薦精選下面我們在以一個30片插雙8位的屏接口定義讓大家學(xué)習(xí)一下（列C

22、LAA170EA02） Pin No. ofused connectorsymbolFunction1RXO0-minus signal of odd channel 0(LVDS)第一組數(shù)據(jù)12RXO0+plus signal of odd channel 0(LVDS)第一組數(shù)據(jù)23RXO1-minus signal of odd channel 1(LVDS)第一組數(shù)據(jù)34RXO1+plus signal of odd channel 1(LVDS)第一組數(shù)據(jù)45RXO2-minus signal of odd channel 2(LVDS)第一組數(shù)據(jù)56RXO2+plus s

23、ignal of odd channel 2(LVDS)第一組數(shù)據(jù)67GNDground地8RXOC-minus signal of odd clock channel (LVDS)第一組時鐘信號9RXOC+plus signal of odd clock channel (LVDS)第一組時鐘信號10RXO3-minus signal of odd channel 3(LVDS)第一組數(shù)據(jù)711RXO3+plus signal of odd channel 3(LVDS)第一組數(shù)據(jù)812RXE0-minus signal of even channel 0(LVDS)第二組數(shù)據(jù)113RXE0

24、+plus signal of even channel 0(LVDS)第二組數(shù)據(jù)214GNDground地15RXE1-minus signal of even channel 1(LVDS)第二組數(shù)據(jù)316RXE1+plus signal of even channel 1(LVDS)第二組數(shù)據(jù)417GNDground地18RXE2-minus signal of even channel 2(LVDS)第二組數(shù)據(jù)519RXE2+plus signal of even channel 2(LVDS)第二組數(shù)據(jù)620RXEC-minus signal of even clock channe

25、l (LVDS)第二組時鐘信號21RXEC+plus signal of even clock channel (LVDS)第二組時鐘信號22RXE3-minus signal of even channel 3(LVDS)第二組數(shù)據(jù)7推薦精選23RXE3+plus signal of even channel 3(LVDS)第二組數(shù)據(jù)824GNDground地25NCNC空26NCTest pin空27NCNC空28VCCPower supply input voltage(5.0 V)供電5V29VCCPower supply input voltage(5.0 V)供電5V30VCCPo

26、wer supply input voltage(5.0 V)供電5V這里面出現(xiàn)了兩組數(shù)據(jù)每組中都有一對時鐘信號，這個屏我們就能看出這是一個30針雙8位屏，屏的供電為5V。常見的LVDS接口定義20PIN單6定義：1：電源2：電源3：地4：地5：R0- 6：R0+ 7：地8：R1- 9：R1+ 10：地11：R2- 12：R2+   13：地14：CLK- 15：CLK+ 16空17空18空19空20空每組信號線之間電阻為（數(shù)字表100歐左右）指針表20100歐左右（4組相同阻值）20PIN雙6定義：1：電源2：電源3：地4：地5：R0- 6：R0+ 7：R1- 8：R1+

27、 9：R2- 10：R2+ 11：CLK- 12：CLK+   13：RO1- 14：RO1+ 15：RO2- 16：RO2+ 17：RO3-   18：RO3+19：CLK1-   20：CLK1+每組信號線之間電阻為（數(shù)字表100歐左右）指針表20100歐左右（8組相同阻值）20PIN單8定義：1：電源2：電源3：地4：地5：R0- 6：R0+ 7：地8：R1- 9：R1+ 10：地11：R2- 12：R2+   13：地14：CLK- 15：CLK+ 16：R3- 17：R3+每組信號線之間電阻為（數(shù)字表100歐左右）指針表20100歐左右（5組相同阻值）30PIN雙8定義：1：電源2：電源3：電源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+每組信號線之間電阻為（數(shù)字表100歐左右）指針表20100歐左