在定制液晶顯示模組時(shí),一定要確認(rèn)好接口類型,這個(gè)尤為重要。否則,使用錯(cuò)誤的接口類型跟相應(yīng)的參數(shù),那么導(dǎo)致的后果,輕則會(huì)無(wú)法得到想要的顯示內(nèi)容跟顯示區(qū)域,重則會(huì)導(dǎo)致液晶屏燒毀,直接報(bào)廢
。
所以如果你要定制液晶模組時(shí),一定要熟知液晶模組的接口,確認(rèn)接口類型、引腳順序、相關(guān)參數(shù)。今天為你簡(jiǎn)要概述LCD接口分類及詳解LVDS與eDP接口。
一、接口定義與分類
液晶屏接口是指控制器與LCD模組之間的聯(lián)系,通過(guò)液晶屏接口,控制器可以控制LCD模組的亮度、對(duì)比度、顏色等參數(shù),從而實(shí)現(xiàn)圖像的顯示。常見(jiàn)的液晶屏接口有TTL、LVDS、EDP、MIPI等。
接口分類
按信號(hào)類型分為: TTL/LVDS/EDP/MIPI 幾大類別
按材質(zhì)分類分為:(針對(duì) TFT-LCD) TFT-TN/TFT-IPS/TFT-VA。
接口類型分為:RGB 模式、SPI 模式、MDDI 模式、VSYNC 模式、DSI 模式、MCU 模式等。
二、接口的選用原則
當(dāng)我們?cè)谠O(shè)計(jì)以及使用一款屏?xí)r,我們首先除了去評(píng)估這款屏的AA區(qū)域(可視區(qū)域)、外圍尺寸以及液晶屏的基本參數(shù)是否滿足需求之外,我們還需要根據(jù)主板來(lái)挑選適合我們主機(jī)通信端的液晶屏的接口模式,接口模式能否適用直接決定了能不能用這款液晶顯示屏,當(dāng)然也可以配套HDMI、VGA、DVI的驅(qū)動(dòng)板來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。
目前液晶屏有很多種常用的接口,一定要特別留意接口是否與相應(yīng)的主板兼容,不然就需要再多配套一個(gè)驅(qū)動(dòng)板,到時(shí)也會(huì)影響整體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)了。
不同接口的應(yīng)用范圍會(huì)有差異,基本上都是根據(jù)傳輸速率及對(duì)畫(huà)質(zhì)的要求劃分:
MCU:常用于傳輸速度要求低,靜止圖片的顯示
RGB:常用于中小尺寸,對(duì)傳輸速率有一定的要求,可用于顯示視頻或動(dòng)畫(huà)用,一般小于800*600
LVDS:常用于中大尺寸,對(duì)傳輸速率要求高的產(chǎn)品
MIPI:常用于分辨率較高、對(duì)傳輸速率要求高的產(chǎn)品,如手機(jī)
EDP:常用于傳輸速率要求比較高的產(chǎn)品,如平板電腦,筆記本,一體機(jī)等
本期為你介紹目前在市面上使用得較多的接口類型LVDS和EDP接口。
三、LVDS接口
LVDS(Low Voltage Differential Signal)即低電壓差分信號(hào)。
LVDS的特點(diǎn)是電流驅(qū)動(dòng)模式 電壓擺幅350mV加載在100Ω電阻上。
LVDS的優(yōu)點(diǎn): 高速傳輸 低噪聲 低功耗 低電壓。
1、即低電壓差分信號(hào)
LVDS(Low Voltage Differential Signal)即低電壓差分信號(hào),廣泛應(yīng)用于液晶屏接口。當(dāng)今LCD顯示器常見(jiàn)的內(nèi)部圖像傳輸,此接口的一個(gè)關(guān)鍵特征是它是差分的。這意味著信號(hào)不受干擾,我們可以使用一對(duì)雙絞線來(lái)傳輸數(shù)據(jù)。我們可以快速發(fā)送數(shù)據(jù),并且不會(huì)因任何噪音,干擾而損壞。這種數(shù)據(jù)損壞在其他接口中很常見(jiàn)。
2、LVDS的電流驅(qū)動(dòng)模式
其中發(fā)送端是一個(gè)3.5mA的電流源,產(chǎn)生的3.5mA的電流通過(guò)差分線中的一路到接收端。由于接收端對(duì)于直流表現(xiàn)為高阻,電流通過(guò)接收端的100Ω的匹配電阻產(chǎn)生350mV的電壓,同時(shí)電流經(jīng)過(guò)差分線的另一路流回發(fā)送端。當(dāng)發(fā)送端進(jìn)行狀態(tài)變化時(shí),通過(guò)改變流經(jīng)100Ω電阻的電流方向產(chǎn)生有效的'0'和'1' 態(tài)。
▲LVDS驅(qū)動(dòng)和接收
它是電流驅(qū)動(dòng)的,通過(guò)在接收端放置一個(gè)負(fù)載而得到電壓,當(dāng)電流正向流動(dòng),接收端輸出為1,反之為0。
LVDS 信號(hào)傳輸由三部分組成:差分信號(hào)發(fā)送器,差分信號(hào)互聯(lián)器,差分信號(hào)接收器。
發(fā)送器:將非平衡傳輸?shù)腡TL 信號(hào)轉(zhuǎn)換成平衡傳輸?shù)腖VDS 信號(hào)。有獨(dú)立和集成之分。
接收器:將平衡傳輸?shù)腖VDS 信號(hào)轉(zhuǎn)換成非平衡傳輸TTL
信號(hào),很高的輸入阻抗。
互聯(lián)器:包括聯(lián)接線(電纜或者PCB 走線),終端匹配電阻。按照IEEE 規(guī)定 ,電阻為100 歐。我們通常選擇為100 ,120
歐。
3、LVDS的優(yōu)點(diǎn)
(1)高速傳輸能力 低擺幅:350mv
LVDS技術(shù)的恒流源模式低擺幅輸出意味著LVDS能高速驅(qū)動(dòng),例如:對(duì)于點(diǎn)到點(diǎn)的連接,傳輸速率可達(dá)800Mbit/s。
(2)低噪聲/低電磁干擾
LVDS信號(hào)是低壓差分信號(hào)。我們知道,差分?jǐn)?shù)據(jù)傳輸方式比單線數(shù)據(jù)傳輸對(duì)共模輸入噪聲有更強(qiáng)的抵抗能力,在兩條差分信號(hào)線上,電流的方向、電壓振幅相反,而接收器只關(guān)心兩信號(hào)的差值,故噪聲以共模方式同時(shí)耦合到兩條線上時(shí),能夠被抵消,同時(shí)兩條信號(hào)線周圍的電磁場(chǎng)也相互抵消。
因此,兩條差分信號(hào)線比TTL單線信號(hào)傳輸?shù)碾姶泡椛湫〉枚?。而且,恒流源?qū)動(dòng)模式不易產(chǎn)生振鈴和切換尖鋒信號(hào),進(jìn)一步降低了噪聲。
(3)低功耗LVDS器件一般用CMOS工藝實(shí)現(xiàn),因此,具有較低的靜態(tài)功耗。LVDS的負(fù)載(100Q終端電阻)的功耗僅為1.2mW。LVDS采用恒流源模式驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì),極大地降低了頻率成分對(duì)功耗的影響。
(4)低電壓LVDS接口采用低壓差分信號(hào)技術(shù),其發(fā)送和接收不依賴于供電電壓,如5V,因此,LVDS能比較容易地應(yīng)用于低電壓系統(tǒng)中,如3.3V甚至2.5V,且保持同樣的信號(hào)電平和性能。
LVDS也易于終端匹配。通常,一個(gè)盡可能靠近接收輸入端的100Ω匹配電阻跨在差分線上,便可提供良好的匹配和最佳的信號(hào)質(zhì)量。
100歐電阻離接收端距離不能超過(guò)500mil,最好控制在300mil以內(nèi)。
隨著信息化的發(fā)展,LVDS的高性能、低功耗、低噪聲、低電壓等優(yōu)點(diǎn),使得LVDS將成為很多設(shè)計(jì)適合的方案。
四、eDP接口
eDP接口采用更簡(jiǎn)單的連接器和更少的插針就可實(shí)現(xiàn)高分辨率信號(hào)的傳輸,并且能實(shí)現(xiàn)多個(gè)數(shù)據(jù)同時(shí)傳輸,因此其傳輸速率也遠(yuǎn)高于LVDS。EMI防電磁干擾也十分出色,對(duì)這方面有較高要求并且需液晶屏幕分辨率較高時(shí)可以選擇EDP接口。我們稱之為新的LVDS。
eDP接口是一種基于Display Port架構(gòu)和協(xié)議的一種全數(shù)字化接口,可以用較簡(jiǎn)單的連接器以及較少的引腳來(lái)傳遞高分辨率信號(hào),且數(shù)據(jù)傳輸速率遠(yuǎn)高于LVDS。
eDP具有三大基本架構(gòu)包含影音傳輸?shù)闹饕ǖ?Main Link)、附屬通道(AUX)、與熱插拔(HPD)。
eDP屏線的屏接口為0.3-0.5小間距焊接式扁平線,EDP通道分類可以分為單通道與雙通道。EDP屏線一般為2組、3組、5組、8組絞線,常見(jiàn)的EDP屏線為2組、3組信號(hào)絞線。
目前常見(jiàn)速率:1.62Gbps/LANE,
2.7Gbps/LANE,5.4Gbps/LANE
數(shù)據(jù)傳輸信號(hào):LANE0/1/2/3
通訊接口:AUX熱插拔檢測(cè)接口:HPD版本:EDP1.2/1.3/1.4
特點(diǎn):
1、eDP協(xié)議是針對(duì)DP應(yīng)用在嵌入式方向架構(gòu)和協(xié)議的拓展,所以eDP協(xié)議完全兼容DP協(xié)議;
2、eDP接口屬內(nèi)部接口,可以用做芯片與芯片之間的傳輸,也可用顯示屏與驅(qū)動(dòng)板之間的傳輸;
3、由于該類接口能夠?qū)崿F(xiàn)多數(shù)據(jù)高速同時(shí)傳輸,且電磁干擾小,目前正在逐漸取代傳統(tǒng)的低電壓差動(dòng)訊號(hào)(LVDS)接口。
以分辨率為1920x1200、24bit彩色的液晶屏為例,若采用LVDS接口,則數(shù)據(jù)傳輸線需20對(duì);若采用eDP接口,則只需要4對(duì)線。由此可見(jiàn),eDP接口的優(yōu)勢(shì)相當(dāng)明顯,特別是在高清屏中。
eDP具有高帶寬、整合性好、相關(guān)產(chǎn)品設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單,該接口已廣泛應(yīng)用于筆記本電腦、平板電腦、手機(jī)等其它集成顯示面板和圖像處理器的領(lǐng)域。eDP接口降低設(shè)備復(fù)雜性,支持關(guān)鍵跨行業(yè)應(yīng)用程序的必要功能,并提供性能可伸縮性,以支持具有更高顏色深度、刷新率和顯示分辨率的下一代顯示器,eDP接口正迅速成為主流接口。
五、接口未來(lái)如何進(jìn)化
雖說(shuō)這兩種接口目前在顯示器上面都是主流,并且也能滿足目前及未來(lái)的傳輸帶寬需求。
但筆者相信,隨著消費(fèi)者需求的增多和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的壓力,未來(lái)的接口還會(huì)不斷推陳出新。
未來(lái)接口的發(fā)展方向:以人為本、體驗(yàn)先行!
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