【總線】LVDS通訊


LVDS :Low-Voltage Differential Signaling 低電壓差分信號

LVDS是一種低擺幅的差分信號技術,它使得信號能在差PCB 線對或平衡電纜(傳輸介質)上以幾百Mbps的速率傳輸,其低壓幅和低電流驅動輸出實現了低噪聲和低功耗。

可以實現點對點或一點對多點的連接。

具有低功耗、低誤碼率、低串擾和低輻射等特點。

標准推薦的最高數據傳輸速率是655Mbps,而理論上,在一個無衰耗的傳輸線上,LVDS的最高傳輸速率可達1.923Gbps。

 

https://blog.csdn.net/weixin_42509369/article/details/85761308

 

LVDS 信號傳輸由三部分組成:

1、 差分信號發送器

將非平衡傳輸的TTL 信號轉換成平衡傳輸的LVDS 信號。有獨立和集成之分。

2、 差分信號互聯器

包括聯接線(電纜或者PCB 走線),終端匹配電阻。按照IEEE 規定 ,電阻為100 歐。我們通常選擇為100 ,120 歐。

3、 差分信號接收器

將平衡傳輸的LVDS 信號轉換成非平衡傳輸TTL 信號,很高的輸入阻抗。

 

 

一、輸入輸出信號

1、輸入信號

LVDS發送芯片輸入信號來自主控芯片。

輸入信號包含:

 

(1)RGB數據信號:

RGB信號+數據選通信號DE+行HS場VS同步信號 = 數據信號

 

輸入數據信號:

例如:一個6bit液晶面板使用四通道LVDS發送芯片,共有:18個RGB信號+1個數據

使能信號+1個行同步信號+1個列同步信號 = 21個數據輸入引腳

 

(2)時鍾信號

輸入時鍾信號:

即像素時鍾信號,也稱為數據移位時鍾(在LVDS發送芯片中,將輸入並行RGB數據轉換成串行數據時要使用移位寄存器)。

像素時鍾信號是傳輸數據和對數據信號進行讀取的基准。

 

(3)控制信號

待機控制信號:

當此信號有效時(一般為低電平時),將關閉LVDS發送芯片中時鍾PLL鎖相環電路供電,停止IC輸出。

數據取樣點選擇信號:

用來選擇使用時鍾上升沿還是下降沿讀取RGB信號數據。

 

2、輸出信號

時鍾信號輸出:

輸出信號頻率與輸入信號頻率相同,占據發送芯片一個通道;

串行數據信號輸出:

四通道發送芯片,串行數據占據三個通道。

 

二、數據輸出格式

1、數據輸出

LVDS發送芯片在一個時鍾脈沖周期內,每個數據通道都輸出7bit的串行數據信號。

 

 

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數據,所以需要4 對數據線,外加一對時鍾線。

 

每組差分線稱為一個pair,四組數據線加一組時鍾線稱為一個channel;

LVDS發送器總是將一個像素數據映射到一個channel的一個發送周期中。

如果是6BIT 顯示屏,則並行數據有21位(18位RGB加3位控制信號),因此LVDS 接口每個Channel只需要 3對數據線和一對時鍾線。

 

2、LVDS時鍾

LVDS的時鍾一般為20MHz~85MHz,因此輸出像素時鍾低於85MHz的信號,只需要一個channel就可以。

而對於輸出像素時鍾高於85MHz的,比如1080p@60Hz的輸出,像素顯示時鍾為148.5MHz,就需要將輸出像素按照順序分為奇像素、偶像素兩個channel傳輸;對於更高的1080p@120Hz,則需要四個channel分配。

 

三、數據映射標准

LVDS接口電路中,將像素的並行數據轉換為串行數據的格式主要有兩種標准:

1、VESA標准

 

2、JEIDA標准

 

 


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