液晶显示器LVDS输出接口概述

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1、液晶显示器 LVDS 输出接口概述1LVDS 输出接口概述液晶显示器驱动板输出的数字信号中，除了包括 RGB 数据信号外，还包括行同步、场同步、像素时钟 等信号，其中像素时钟信号的最高频率可超过28MHz。采用TTL接口，数据传输速率不高，传输距离较短, 且抗电磁干扰（EMI）能力也比较差，会对RGB数据造成一定的影响；另外，TTL多路数据信号采用排线的 方式来传送，整个排线数量达几十路，不但连接不便，而且不适合超薄化的趋势。采用LVDS输出接口传输 数据，可以使这些问题迎刃而解，实现数据的高速率、低噪声、远距离、高准确度的传输。那么，什么是LVDS输出接口呢？ LVDS，即Low Volta

2、ge Differential Signaling，是一种低压差分 信号技术接口。它是美国NS公司（美国国家半导体公司）为克服以TTL电平方式传输宽带高码率数据时功 耗大、EMI电磁干扰大等缺点而研制的一种数字视频信号传输方式。LVDS输出接口利用非常低的电压摆幅（约350mV）在两条PCB走线或一对平衡电缆上通过差分进行数 据的传输，即低压差分信号传输。采用LVDS输出接口，可以使得信号在差分PCB线或平衡电缆上以几百 Mbit/s的速率传输，由于采用低压和低电流驱动方式，因此，实现了低噪声和低功耗。目前，LVDS输出 接口在17in及以上液晶显示器中得到了广泛的应用。2LVDS 接口电路的

3、组成在液晶显示器中，LVDS接口电路包括两部分，即驱动板侧的LVDS输出接口电路（LVDS发送器）和液晶面 板侧的LVDS输入接口电路（LVDS接收器）。LVDS发送器将驱动板主控芯片输出的17L电平并行RGB数据 信号和控制信号转换成低电压串行LVDS信号，然后通过驱动板与液晶面板之间的柔性电缆（排线）将信号 传送到液晶面板侧的LVDS接收器，LVDS接收器再将串行信号转换为TTL电平的并行信号，送往液晶屏时 序控制与行列驱动电路。图1所示为LVDS接口电路的组成示意图。TTL悄号收（排线）L*D般号襪晶而板LVDSTTL信号时序控 制与行主控芯片LVDS图 1 LVDS 接口电路的组成示意

4、图在数据传输过程中，还必须有时钟信号的参与，LVDS接口无论传输数据还是传输时钟，都采用差分信 号对的形式进行传输。所谓信号对，是指LVDS接口电路中，每一个数据传输通道或时钟传输通道的输出都 为两个信号（正输出端和负输出端）。需要说明的是，不同的液晶显示器，其驱动板上的LVDS发送器不尽相同，有些LVDS发送器为一片或 两片独立的芯片（如DS90C383）,有些则集成在主控芯片中（如主控芯片gm5221内部就集成了 LVDS发送 器）。3LVDS 输出接口电路类型与 TTL 输出接口相同， LVDS 输出接口也分为以下四种类型(1) 单路6位LVDS输出接口这种接口电路中，采用单路方式传输，

5、每个基色信号采用6位数据，共18位RGB数据，因此，也称 18位或18bit LVDS接口。此，也称18位或18bit LVDS接口。(2) 双路 6 位 LVDS 输出接口这种接口电路中，采用双路方式传输，每个基色信号采用 6位数据，其中奇路数据为18位，偶路数据为 18位，共36位RGB数据，因此，也称36位或36bit LVDS接口。(3) 单路8位1TL输出接口这种接口电路中，采用单路方式传输，每个基色信号采用8位数据，共24位RGB数据，因此，也称24位 或 24bit LVDS 接口。(4) 双路8位1TL输出位接口这种接口电路中，采用双路方式传输，每个基色信号采用 8位数据，其中

6、奇路数据为24位，偶路数据为 24位，共48位RGB数据，因此，也称48位或48bit LVDS接口4典型 LVDS 发送芯片介绍典型的LVDS发送芯片分为四通道、五通道和十通道几种，下面简要进行介绍。( 1 )四通道 LVDS 发送芯片图2所示为四通道LVDS发送芯片(DS90C365)内部框图。包含了三个数据信号(其中包括RGB、数据 使能DE、行同步信号HS、场同步信号VS)通道和一个时钟信号发送通道。TXCLKTXCLt-POWER D0W1STXOITI04TXO( FTO-TXOUn-i-器商出图2 4通道LVDS发送芯片内部框图4通道LVDS发送芯片主要用于驱动6bit液晶面板。

7、使用四通道LVDS发送芯片可以构成单路6bit LVDS 接自电路和奇/偶双路6bit LVDS接口电路。（ 2）五通道 LVDS 发送芯片图3所示为五通道LVDS发送芯片（DS90C385）内部框图。包含了四个数据信号（其中包括RGB、数 据使能DE、行同步信号IIS、场同步信号vs）通道和一个时钟信号发送通道。CNTL/G井fi输人 H里 A pL3EnH TXOUT0- XOL 11 + TXOUTI市幷输出rxoiri2+TXOVT2-TXOUT34TKAN$MITJL.XJK :POWLit DOWNPJ.LJScTXCLK+如维库TXCLK+TK0UT3-图 3 5 通道 LVDS

8、 发送芯片内部框图五通道LVDS发送芯片主要用于驱动8bit液晶面板。吏用五通道LVDS发送芯片主要用来构成单路8bit LVDS 接口电路和奇偶双路 8bit LVDS 接口电路。（3）十通道 LVDS 发送芯片图4所示为十通道LVDS发送芯片（DS90C387）内部框图。包含了八个数据信号（其中包括RGB、数 据使能DE、行同步信号HS、场同步信号VS）通道和两个时钟信号发送通道。井行输人ER -VHSVSDESHFCLK【N(TRASMET CLOCK SN) (32.5-1 2 MHz)TXOUTO+ TXOUTO- TXOUTJ + TXOUT- TXOUT2+ TXOU72- TX

9、OUT3+ 1XOUT3- 7XOUT4+也行输出TXOJT4- TXOUI5+ TXOUT5- TXOUT6+ TXOUT6- IXOUT7+ TXOIK7-TXCLK1+ TXCLK1-TXCLK2-F TXCLK2-图4十通道LV DS发送芯片内部框图十通道LVDS发送芯片主要用于驱动8bit液晶面板。吏用十通道LYDS发送芯片主要用来构成奇/偶双 路 8bit LVDS 位接口电路。在十通道 LVDS 发送芯片中，设置了两个时钟脉冲输出通道，这样做的目的是可以更加灵活的适应不 同类型的LVDS接收芯片。当LVDS接收电路同样使用一片十通道LVDS接收芯片时，只需使用一个通道的时 钟信号

10、即可；当LVDS接收电路使用两片五通道LVDS接收芯片时，十通道LYDS发送芯片需要为每个LVDS 接收芯片提供单独的时钟信号。5LVDS 发送芯片的输入与输出信号（1）LVDS 发送芯片的输入信号LVDS发送芯片的输入信号来自主控芯片，输入信号包含RGB数据信号、时钟信号和控制信号三 大类。 数据信号：为了说明的方便，将RGB信号以及数据选通DE和行场同步信号都算作数据信号。在供6bit液晶面板使用的四通道LVDS发送芯片中，共有十八个RGB信号输入引脚，分别是R0 R5红基色数据（6bit红基色数据，R0为最低有效位，R5为最高有效位）六个，GOG5绿基色数据六 个，B0B5蓝基色数据六个

11、；一个显示数据使能信号DE （数据有效信号）输入引脚；一个行同步信 号HS输入引脚；一个场同步信号VS输入引脚。也就是说，在四通道LYDS发送芯片中，共有二十一 个数据信号输入引脚。在供8bit液晶面板使用的五通道LVDS发送芯片中，共有二十四个RGB信号输入引脚，分别是红 基色数据R0W （8bit红基色数据，R0为最低有效位，R7为最高有效位）八个，绿基色数据GOG7 八个，蓝基色数据B0B7八个；一个有效显示数据使能信号DE （数据有效信号）输入引脚；一个行 同步信号HS输入引脚；一个场同步信号VS输入引脚；一个各用输入引脚。也就是说，在五通道LVDS 发送芯片中，共有二十八个数据信号输

12、入引脚。应该注意的是，液晶面板的输入信号中都必须要有DE信号，但有的液晶面板只使用单一的DE信 号而不使用行场同步信号。因此，应用于不同的液晶面板时，有的LVDS发送芯片可能只需输入DE信 号，而有的需要同时输入DE和行场同步信号。 输入时钟信号：即像素时钟信号，也称为数据移位时钟（在LVDS发送芯片中，将输入的并行 RGB 数据转换成串行数据时要使用移位寄存器）。像素时钟信号是传输数据和对数据信号进行读取的 基准。 待机控制信号（POWER DOWN）:当此信号有效时（一般为低电平时），将关闭LVDS发送芯片 中时钟PLL锁相环电路的供电，停止IC的输出。 数据取样点选择信号：用来选择使用时

13、钟脉冲的上升沿还是下降沿读取所输入的RGB数据。有 的 LVDS 发送芯片可能并不设置待机控制信号和数据取样点选择信号，但也有的除了上述两个控制信 号还设置有其他一些控制信号。（2） LVDS 发送芯片的输出信号LVDS发送芯片将以并行方式输入的TTL电平RGB数据信号转换成串行的LVDS信号后，直接送往 液晶面板侧的LVDS接收芯片。LVDS 发送芯片的输出是低摆幅差分对信号，一般包含一个通道的时钟信号和几个通道的串行数据 信号。由于LVDS发送芯片是以差分信号的形式进行输出，因此，输出信号为两条线，一条线输出正 信号，另一条线输出负信号。时钟信号输出：LVDS发送芯片输出的时钟信号频率与输

14、入时钟信号（像素时钟信号）频率相 同。时钟信号的输出常表示为：TXCLK +和TXCLK，时钟信号占用LVDS发送芯片的一个通道。LVDS串行数据信号输出：对于四通道LVDS发送芯片，串行数据占用三个通道，其数据输出信 号常表示为 TXOUT0、TXOUT0， TXOUT1、TXOUT1， TXOUT2、TXOUT2。对于五通道LYDS发送芯片，串行数据占用四个通道，其数据输出信号常表示为TXOUT0+、TX0UT0 ， TXOUT1、TXOUTI， TXOUT2、TXOUT2， TXOUT3、TXOUT3。对于十通道LVDS发送芯片，串行数据占用八个通道，其数据输出信号常表示为TXOUT0+

15、、TX0UT0 ， TXOUT1+、TXOUT1， TXOUT2+、TXOUT2， TXOUT3+、TXOUT3， TXOUT4+、TXOUT4， TXOUT5 +、 TXOUT5， TXOUT6+、 TXOUT6， TXOUT7+、 TXOLT7。如果只看电路图，是不能从LVDS发送芯片的输出信号TXOUT、TXOUT0+中看出其内部到底包含 哪些信号数据，以及这些数据是怎样排列的（或者说这些数据的格式是怎样的）。事实上，不同厂家 生产的LVDS发送芯片，其输出数据排列方式可能是不同的。因此，液晶显示器驱动板上的LVDS发送 芯片的输出数据格式必须与液晶面板LVDS接收芯片要求的数据格式相同，否则，驱动板与液晶面板 不匹配。这也是更换液晶面板时必须考虑的一个问题。