LVDS
:Low-Voltage Differential Signaling 低壓差分信號(hào)
1994年由美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司提出的一種信號(hào)傳輸模式,是一種電平標(biāo)準(zhǔn),廣泛應(yīng)用于液晶屏接口。它在提供高數(shù)據(jù)傳輸率的同時(shí)會(huì)有很低的功耗,另外它還有許多其他的優(yōu)勢(shì):
1、低電壓電源的兼容性
2、低噪聲
3、高噪聲抑制能力
4、可靠的信號(hào)傳輸
5、能夠集成到系統(tǒng)級(jí)IC內(nèi)
使用LVDS技術(shù)的的產(chǎn)品數(shù)據(jù)速率可以從幾百M(fèi)bps到2Gbps。
它是電流驅(qū)動(dòng)的,通過在接收端放置一個(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
他的擺幅為250mv-450mv
20PIN單6定義:
1:電源2:電源3:地 4:地 5:R0- 6:R0+ 7:地 8:R1- 9:R1+ 10:地 11:R2- 12:R2+ 13:地 14:CLK- 15:CLK+ 16空 17空 18空 19 空 20空
每組信號(hào)線之間電阻為(數(shù)字表120歐左右)
20PIN雙6定義:
1:電源2:電源3:地 4:地 5:R0- 6:R0+ 7:R1- 8:R1+ 9:R2- 10:R2+ 11:CLK- 12:CLK+ 13:RO1- 14:RO1+ 15:RO2- 16:RO2+ 17:RO3- 18:RO3+
19:CLK1- 20:CLK1+
每組信號(hào)線之間電阻為(數(shù)字表120歐左右)
20PIN單8定義:
1:電源2:電源3:地 4:地 5:R0- 6:R0+ 7:地 8:R1- 9:R1+ 10:地 11:R2- 12:R2+ 13:地 14:CLK- 15:CLK+ 16:R3- 17:R3+
每組信號(hào)線之間電阻為(數(shù)字表120歐左右)
30PIN單6定義:
1: 空2:電源3:電源 4:空 5:空 6:空 7:空 8:R0- 9:R0+ 10:地 11:R1- 12:R1+ 13:地 14:R2- 15:R2+ 16:地 17:CLK- 18:CLK+ 19:地 20:空- 21:空 22:空 23:空 24:空 25:空 26:空 27:空 28空 29空 30空
每組信號(hào)線之間電阻為(數(shù)字表120歐左右)
30PIN單8定義:
1: 空2:電源3:電源 4:空 5:空 6:空 7:空 8:R0- 9:R0+ 10:地 11:R1- 12:R1+ 13:地 14:R2- 15:R2+ 16:地 17:CLK- 18:CLK+ 19:地 20:R3- 21:R3+ 22:地 23:空 24:空 25:空 26:空 27:空 28空 29空 30空
每組信號(hào)線之間電阻為(數(shù)字表120歐左右)
30PIN雙6定義:1: 電源2:電源3:地 4:地 5:R0- 6:R0+ 7:地 8:R1- 9:R1+ 10:地 11:R2- 12:R2+ 13:地 14:CLK- 15:CLK+ 16:地 17:RS0- 18:RS0+ 19:地 20:RS1- 21:RS1+ 22:地 23:RS2- 24:RS2+ 25:地 26:CLK2- 27:CLK2+
每組信號(hào)線之間電阻為(數(shù)字表120歐左右)
30PIN雙8定義:
1: 電源2:電源3:電源 4:空 5:空 6:空 7:地 8:R0- 9:R0+ 10:R1- 11:R1+ 12:R2- 13:R2+ 14:地 15:CLK- 16:CLK+ 17:地 18:R3- 19:R3+ 20:RB0-21:RB0+ 22:RB1- 23:RB1+ 24:地 25:RB2- 26:RB2+ 27:CLK2- 28:CLK2+ 29:RB3- 30:RB3+
每組信號(hào)線之間電阻為(數(shù)字表120歐左右)
一般14PIN、20PIN、30PIN為L(zhǎng)VDS接口。
LVDS接口是LCD Panel通用的接口標(biāo)準(zhǔn),以8-bit Panel為例,包括5組傳輸線,其中4組是數(shù)據(jù)線,代表Tx0+/Tx0-... Tx3+/Tx3-。還有一組是時(shí)鐘信號(hào),代表TxC+/TxC-。相應(yīng)的在Panel一端有5組接收線。如果是6-bit Panel則只有3組數(shù)據(jù)線和一組時(shí)鐘線。
LVDS接口又稱RS-644總線接口,是20世紀(jì)90年代才出現(xiàn)的一種數(shù)據(jù)傳輸和接口技術(shù)。LVDS即低電壓差分信號(hào),這種技術(shù)的核心是采用極低 的電壓擺幅高速差動(dòng)傳輸數(shù)據(jù),可以實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)或一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的連接,具有低功耗、低誤碼率、低串?dāng)_和低輻射等特點(diǎn),其傳輸介質(zhì)可以是銅質(zhì)的PCB連線,也可 以是平衡電纜。LVDS在對(duì)信號(hào)完整性、低抖動(dòng)及共模特性要求較高的系統(tǒng)中得到了越來越廣泛的應(yīng)用。目前,流行的LVDS技術(shù)規(guī)范有兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn):一個(gè)是 TIA/EIA(電訊工業(yè)聯(lián)盟/電子工業(yè)聯(lián)盟)的ANSI/TIA/EIA-644標(biāo)準(zhǔn),另一個(gè)是IEEE 1596.3標(biāo)準(zhǔn)。
1995年11月,以美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司為主推出了ANSI/TIA/EIA-644標(biāo)準(zhǔn)。1996年3月,IEEE公布了IEEE 1596.3標(biāo)準(zhǔn)。這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)注重于對(duì)LVDS接口的電特性、互連與線路端接等方面的規(guī)范,對(duì)于生產(chǎn)工藝、傳輸介質(zhì)和供電電壓等則沒有明確。LVDS可采 用CMOS、GaAs或其他技術(shù)實(shí)現(xiàn),其供電電壓可以從+5V到+3.3V,甚至更低;其傳輸介質(zhì)可以是PCB連線,也可以是特制的電纜。標(biāo)準(zhǔn)推薦的最高 數(shù)據(jù)傳輸速率是655Mbps,而理論上,在一個(gè)無衰耗的傳輸線上,LVDS的最高傳輸速率可達(dá)1.923Gbps。
---- OpenLDI標(biāo)準(zhǔn)在筆記本電腦中得到了廣泛的應(yīng)用,絕大多數(shù)筆記本電腦的LCD顯示屏與主機(jī)板之間的連接接口都采用了OpenLDI標(biāo)準(zhǔn)。 OpenLDI接口標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)是低壓差分信號(hào)(Low Voltage Differential Signaling,LVDS)接口,它具有高效率、低功耗、高速、低成本、低雜波干擾、可支持較高分辨率等特點(diǎn)。LVDS接口在電信、通訊、消費(fèi)類電 子、汽車、醫(yī)療儀器中廣泛使用,并已經(jīng)得到了AMP、3M、Samsung、Sharp、Silicon Graphics等公司的支持。為了向臺(tái)式機(jī)領(lǐng)域滲透,NS公司又專門針對(duì)LCD顯示器推出了新的支持OpenLDI標(biāo)準(zhǔn)的芯片組DS90C387和 DS90CF388,新的芯片組支持從VGA(640×480)~QXGA(2048×1536)的分辨率。
---- DVI標(biāo)準(zhǔn)雖然還沒有OpenLDI標(biāo)準(zhǔn)那樣聲名顯赫,應(yīng)用也沒有OpenLDI標(biāo)準(zhǔn)那樣普遍。但是由于有Intel、IBM、HP等大公司的加 入,DVI的應(yīng)用前景被普遍看好,一些數(shù)字型CRT顯示器、LCD顯示器和數(shù)據(jù)投影機(jī)中已經(jīng)采用了符合DVI標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字顯示接口。
---- 目前大多數(shù)計(jì)算機(jī)與外部顯示設(shè)備之間都是通過模擬VGA接口連接,計(jì)算機(jī)內(nèi)部以數(shù)字方式生成的顯示圖像信息,被顯卡中的D/A(數(shù)字/模擬)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)變?yōu)?R、G、B三原色信號(hào)和行、場(chǎng)同步信號(hào),信號(hào)通過電纜傳輸?shù)斤@示設(shè)備中。對(duì)于模擬顯示設(shè)備,如模擬CRT顯示器,信號(hào)被直接送到相應(yīng)的處理電路,驅(qū)動(dòng)控制 顯像管生成圖像。而對(duì)于LCD、DLP等數(shù)字顯示設(shè)備,顯示設(shè)備中需配置相應(yīng)的A/D(模擬/數(shù)字)轉(zhuǎn)換器,將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)。在經(jīng)過D/A和A /D2次轉(zhuǎn)換后,不可避免地造成了一些圖像細(xì)節(jié)的損失。
---- DVI標(biāo)準(zhǔn)由DDWG于1994年4月正式推出,它的基礎(chǔ)是Silicon Image公司的PanalLink接口技術(shù),PanalLink接口技術(shù)采用的是最小化傳輸差分信號(hào)(Transition Minimized Differential Signaling,S)作為基本電氣連接。如附圖所示,計(jì)算機(jī)中生成的圖像信息傳送到顯示處理單元(顯卡)中,經(jīng)處理并編碼成數(shù)據(jù)信號(hào),數(shù)據(jù)信號(hào)中包含 了一些像素信息、同步信息以及一些控制信息,信息通過3個(gè)通道輸出。同時(shí)還有一個(gè)通道用來傳送使發(fā)送和接收端同步的時(shí)鐘信號(hào)。每一個(gè)通道中數(shù)據(jù)以差分信號(hào) 方式傳輸,因此每一個(gè)通道需要2根傳輸線。由于采用差分信號(hào)傳輸,數(shù)據(jù)發(fā)送和接收中識(shí)別的都是壓差信號(hào),因此傳輸線纜長(zhǎng)度對(duì)信號(hào)影響較小,可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離 的數(shù)據(jù)傳輸。在接收端對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼,并處理生成圖像信息供數(shù)字顯示設(shè)備顯示。在DVI標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)接口的物理方式、電氣指標(biāo)、時(shí)鐘方式、編碼方式、 傳輸方式、數(shù)據(jù)格式等進(jìn)行了嚴(yán)格的定義和規(guī)范。對(duì)于數(shù)字顯示設(shè)備,由于沒有D/A和A/D轉(zhuǎn)換過程,避免了圖像細(xì)節(jié)的丟失,從而保證了計(jì)算機(jī)生成圖像的完 整再現(xiàn)。在DVI接口標(biāo)準(zhǔn)中還增加了一個(gè)熱插拔監(jiān)測(cè)信號(hào),從而真正實(shí)現(xiàn)了即插即用
DVI 標(biāo)準(zhǔn)一經(jīng)推出立即得到了響應(yīng),不僅各圖形芯片廠商紛紛推出了系列支持DVI標(biāo)準(zhǔn)的芯片組,ViewSonic、Samsung等公司也相繼推出了采用 DVI標(biāo)準(zhǔn)接口的數(shù)字型CRT顯示器和LCD顯示器。在新近上市的一些LCD和DLP數(shù)據(jù)投影機(jī)中我們也看到了DVI標(biāo)準(zhǔn)接口。隨著數(shù)字化時(shí)代的來 臨,DVI標(biāo)準(zhǔn)接口取代VGA接口成為顯示設(shè)備事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)接口指日可待。
LVDS即低壓差分信號(hào)傳輸,是一種滿足當(dāng)今高性能數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)用的新型技術(shù)。由于其可
使系統(tǒng)供電電壓低至2V,因此它還能滿足未來應(yīng)用的需要。此技術(shù)基于ANSI/TIA/EIA-644LVDS接口標(biāo)準(zhǔn)。
LVDS技術(shù)擁有330mV的低壓差分信號(hào)(250mVMINand450mVMAX)和快速過渡時(shí)間。這可以讓產(chǎn)品達(dá)到自100Mbps至超過1Gbps的高數(shù)據(jù)速率。此外,這種低壓擺幅可以降低功耗消散,同時(shí)具備差分傳輸?shù)膬?yōu)點(diǎn)。 LVDS技術(shù)用于簡(jiǎn)單的線路驅(qū)動(dòng)器和接收器物理層器件以及比較復(fù)雜的接口通信芯片組。通道鏈路芯片組多路復(fù)用和解多路復(fù)用慢速TTL信號(hào)線路以提供窄式高速低功耗LVDS接口。這些芯片組可以大幅節(jié)省系統(tǒng)的電纜和連接器成本,并且可以減少連接器所占面積所需的物理空間。LVDS解決方案為設(shè)計(jì)人員解決高速I/O接口問題提供了新選擇。LVDS為當(dāng)今和未來的高帶寬數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)用提供毫瓦每千兆位的方案。
更先進(jìn)的總線LVDS(BLVDS)是在LVDS基礎(chǔ)上面發(fā)展起來的,總線LVDS(BLVDS)是基于LVDS技術(shù)的總線接口電路的一個(gè)新系列,專門用于實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)電纜或背板應(yīng)用。它不同于標(biāo)準(zhǔn)的LVDS,提供增強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)電流,以處理多點(diǎn)應(yīng)用中所需的雙重傳輸。BLVDS具備大約250mV的低壓差分信號(hào)以及快速的過渡時(shí)間。這可以讓產(chǎn)品達(dá)到自100Mbps至超過1Gbps的高數(shù)據(jù)傳輸速率。此外,低電壓擺幅可以降低功耗和噪聲至最小化。差分?jǐn)?shù)據(jù)傳輸配置提供有源總線的+/-1V共模范圍和熱插拔器件。
BLVDS產(chǎn)品有兩種類型,可以為所有總線配置提供最優(yōu)化的接口器件。兩個(gè)系列分別是:線路驅(qū)動(dòng)器和接收器和串行器/解串器芯片組。 總線LVDS可以解決高速總線設(shè)計(jì)中面臨的許多挑戰(zhàn)。BLVDS無需特殊的終端上拉軌。它無需有源終端器件,利用常見的供電軌(3.3V或5V),采用簡(jiǎn)單的終端配置,使接口器件的功耗最小化,產(chǎn)生很少的噪聲,支持業(yè)務(wù)卡熱插拔和以100Mbps的速率驅(qū)動(dòng)重載多點(diǎn)總線?偩LVDS產(chǎn)品為設(shè)計(jì)人員解決高速多點(diǎn)總線接口問題提供了一個(gè)新選擇。
主板上的一個(gè)數(shù)字信號(hào)接口,一般在工業(yè)領(lǐng)域或行業(yè)內(nèi)部使用。
目前大多用在7'的以上尺寸的顯示屏上,小顯示屏數(shù)據(jù)線采用的是并行的串口。