LCD中常用LVDS信號介紹

1、LVDS言號液晶顯示器驅(qū)動板輸岀的數(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(dá)幾十路，不但連接不便，而且不適合超薄化的趨勢。采用LVDS輸岀接口傳輸數(shù)據(jù)，可以使這些問題迎刃而解，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的高速率、低噪聲、遠(yuǎn)距離、高準(zhǔn)確度的傳輸。1. LVDS 接口那么，什么是 LVDS 輸出接口呢？ LVDS，即 Low Voltage Differen

2、tial Signaling ，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(diǎn)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(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸，即低壓差分信號傳輸。采用LVDS輸岀接口，可以使得信號在差分PCB線或平衡電纜上以幾百M(fèi)bit/s的速率傳輸，由于采用低壓和低電流驅(qū)動方式，因此，實(shí)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。2. LVDS接口電路的組成在液晶顯

3、示器中，LVDS接口電路包括兩部分，即驅(qū)動板側(cè)的LVDS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 換為TTL電平的并行信號，送往液晶屏?xí)r序控制與行列 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， 用差分信號對的形式進(jìn)行傳輸。所謂信號對，是指 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接收器，LVDS接收器再將串

4、行信號轉(zhuǎn)驅(qū)動電路。圖1所示為LVDS接口電路的組LVDS接口無論傳輸數(shù)據(jù)還是傳輸時鐘，都采LVDS接口電路中，每一個數(shù)據(jù)傳輸通道或時鐘LVDS發(fā)送器不盡相同，有些LVDS發(fā)送器gm5221 內(nèi)部為一片或兩片獨(dú)立的芯片（如DS90C383 ），有些則集成在主控芯片中（如主控芯片就集成了 LVDS發(fā)送器）。3. LVDS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：（1）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。（2）雙路6位LVDS輸出接口這種接口電路中，采用雙

5、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。（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)，共24位RGB數(shù)據(jù)，因此，也稱24位或24bit LVDS 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(jìn)行介紹。（1

6、）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。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。（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。五通道LVDS發(fā)送

7、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岀通道，這樣做的目的是可以更加靈活的適應(yīng)不同類型的 LV

8、DS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(dú)的時鐘信號。5. LVDS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。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)（6bi

9、t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(lán)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(lán)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

10、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(jìn)行讀取的基準(zhǔn)。 待機(jī)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L

11、VDS發(fā)送芯片中時鐘 PLL鎖相環(huán)電路的供電，停止 IC的輸岀。 數(shù)據(jù)取樣點(diǎn)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(jī)控制信號和數(shù)據(jù)取樣點(diǎn)選擇信號，但也有的除了上述兩個控制信號還設(shè)置有其他一些控制信號。（2） LVDS發(fā)送芯片的輸岀信號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。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(jìn)行輸出，因此，輸出信號為兩條線，一條

12、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 TXOUTO+、TXOUTO ， 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+、TXOUTO ，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+、TXOUTO ，TXOUT1+、TXOUT1 ，TXOUT2+、TXOUT2 ，TXOUT3+、TXOUT3 ，TXOUT4+、 TXOUT4 ，TXOUT5+、TXOUT5 ， TXOUT6+、TXOUT6 ， TXOUT7+、TXOLT7 。如果只看電路圖，是不能