LVDS發(fā)送芯片之輸入與輸出信號

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(shù)據(jù)，共18位RGB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。???

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(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。

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(shù)據(jù)，共24位RGB數(shù)據(jù)，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(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

1.1.2? LVDS發(fā)送芯片介紹

典型之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。

1.1.2.1?四通道LVDS發(fā)送芯片

圖2 所示為四通道LVDS發(fā)送芯片內(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。

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。

1.1.2.2 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HS、場同步信號VS）通道和一個時鐘信號發(fā)送通道。

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8bitLVDS接口電路。

1.1.2.3 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。

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LVDS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，這樣做之目之是可以更加靈活之適應(yīng)不同類型之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，只需使用一個通道之時鐘信號即可；當(dāng)LVDS接收電路使用兩片五通道LVDS接收芯片時，十通道LVDS發(fā)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(fā)送芯片之輸入與輸出信號

1.1.3.1 LVDS發(fā)送芯片之輸入信號

LVDS發(fā)送芯片之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。為了說明之方便，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。

輸入數(shù)據(jù)信號

在供6bit液晶面板使用之四通道LVDS發(fā)送芯片中，共有十八個RGB信號輸入引腳；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液晶面板使用之五通道LVDS發(fā)送芯片中，共有二十四個RGB信號輸入引腳；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，將輸入之并行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)信號進行讀取之基準(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)電路之供電，停止IC之輸出。

數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)。有之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，但也有之除了上述兩個控制信號還設(shè)置有其他一些控制信號。

1.1.3.2?LVDS發(fā)送芯片之輸出信號

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)換成串行之LVDS信號后，直接送往液晶面板側(cè)之LVDS接收芯片。

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，另一條線輸出負信號。

時鐘信號輸出：LVDS發(fā)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(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LVDS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LYDS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－，TXOUT7＋、TXOLT7－。

注意：

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)的格式是怎樣額）。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。

如果表示明白，你就數(shù)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(biāo)識，最簡單的辦法就是看看里面的電路，一般每對數(shù)據(jù)線之間都有一個100歐姆的電阻，數(shù)電阻的個數(shù)，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(shù)據(jù)輸出格式

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

在LCD液晶屏中，需要輸出到顯示屏的信號是并行的圖像信號和控制信號，而LVDS信號是串行傳輸?shù)模栽诎l(fā)送端需要將并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為串行數(shù)據(jù)。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周期里只能傳輸7BIT數(shù)據(jù)，所以需要4 對數(shù)據(jù)線，外加一對時鐘線。LVDS并串轉(zhuǎn)換如下圖所示：

上圖中的每一組對線稱為一個Pair，4組數(shù)據(jù)線加一對時鐘線稱為一個Channel，LVDS發(fā)送器總是將一個像素數(shù)據(jù)映射到（remapping）一個Channel的一個發(fā)送周期（TX CLK）中。

如果是6BIT 顯示屏，則并行數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)線和一對時鐘線。

如果是10BIT 顯示屏，則并行數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)線和一對時鐘線。

通常，LVDS接口的時鐘為20MHz 到85MHz，因此對于輸出像素時鐘低于85MHz的信號，只需一個Channel就可以；而對于輸出像素時鐘高于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。對于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(shù)據(jù)映射標(biāo)準(zhǔn)

LVDS?數(shù)據(jù)映射（MappingMapping）標(biāo)準(zhǔn)

LVDS接口電路中，將像素的并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為串行數(shù)據(jù)的格式主要有兩種標(biāo)準(zhǔn)：VESA和JEIDA

VSEA標(biāo)準(zhǔn)如下圖所示：

JEIDA標(biāo)準(zhǔn)是由日本電子行業(yè)開發(fā)協(xié)會(JAPANELECTRONIC INDUSTRY DEVELOPMENT ASSOCIATION)制定的標(biāo)準(zhǔn)，其格式如下

對于JEIDA格式，需要注意的是，如果像素為6bit RGB，則每個通道只需要最上面的3對數(shù)據(jù)線，其中的R9…R4, G9…G4, B9…B4 對應(yīng)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(shù)據(jù)線，其中的R9…R2, G9…G2, B9…B2 對應(yīng)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(fā)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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)選通），SYNC mode還需連接HS（HSYNC行同步）、VS（VSYNC場同步）。

SYNC mode在現(xiàn)在的panel中已很少使用。下面是DE mode的數(shù)據(jù)形式。

1.1.7?LVDS 數(shù)據(jù)格式詳解

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；

1.1.7.1?單路 6BIT LVDS輸出

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LVDS發(fā)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(guān)于DE、IIS、VS信號的使用問題。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。

1.1.7.2??????????????雙路6BIT LVDS輸出

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。

從圖中可以看出，雙路6bit LVDS發(fā)送芯片數(shù)據(jù)輸出格式與單路6bit 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。

1.1.7.3?單路 6BIT LVDS輸出

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。

下圖所示為單路8bitLVDS發(fā)送芯片的另一種數(shù)據(jù)輸出格式。

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。

1.1.7.4?雙路8BIT LVDS輸出

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，所示是其中的一種。

編輯：黃飛

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