液晶显示器“TTL、LVDS”输出接口概述.doc

液晶显示器“TTL、LVDS”输出接口概述1TTL输出接口概述TTL（Transistor Transistor Logic）即晶体管-晶体管逻辑，TTL电平信号由TTL器件产生。TTL器件是数字集成电路之一大门类，它采用双极型工艺制造，具有高速度、低功耗和品种多等特点。TTL接口属于并行方式传输数据之接口，采用这种接口时，不必在液晶显示器之驱动板端和液晶面板端使用专用之接口电路，而是由驱动板主控芯片输出之TTL数据信号经电缆线直接传送到液晶面板之输人接口。由于TTL接口信号电压高、连线多、传输电缆长，因此，电路之抗干扰能力比较差，而且容易产生电磁干扰（EMI）。在实际应用中，TTL接口电路多用来驱动小尺寸（15in以下）或低分辨率之液晶面板。另外，在笔记本电脑中也常使用1TL接口形式。2TTL输出接口之分类TTL输出接口可分为以下几类：（1）单路（或单通道）6bit TTL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6bit数据（R0R5，COG5，B0B5）。由于基色RGB数据为18bit，因此，也称18位或18bit TTL接口。（2）双路6bit TTL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6bit数据（奇路为0ROOR5，OG0OG5，OB0OB5；偶路为BROER5，EC0EG5，EB0EB5）。由于基色ROB数据为36bit，因此，也称36位或36bit rrL接口。（3）单路8bit TTL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8bit数据（R0R7，G0G7，B0B7）。由于基色RGB数据为24bit，因此，也称24位或24bit 1TL接口。（4）双路8bit TTL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8bit数据（奇路为OR0OR7，OG00G7，OB0OB7；偶路为ER0ER7，EC0EG7，EB0EB7），由于基色RGB数据为48bit，因此，也称48位或48bit TTL接口。3TLL输出接口中之信号驱动板TTL输出接口中一般包含RGB数据信号、时钟信号和控制信号这三大类信号。（）RGB数据信号对于6bit单路TTL输出接口，共有18条RGB数据线，分别是R0R5红基色数据6条，C0C5绿基色数据6条，B0B5蓝基色数据6条。对于8bit单路TTI，输出接口，共有24条RGB数据线，分别是R0R7红基色数据8条，B0B7绿基色数据8条，BOB7蓝基色数据8条。对于6bit双路TTL，输出接口，共有36条RGB数据线，分别是奇路RGB数据线18条，偶路RGB数据线18条。对于8bit双路TTL输出接口，共有48条RGB数据线，分别是奇路RGB数据线24条，偶路RGB数据线24条。（2）时钟信号时钟信号是指像素时钟信号，是传输数据和对数据信号进行读取之基准。像素时钟常用DCLK表示。在使用奇偶像素双路方式传输RGB数据时，不同之输出接口使用像素时钟之方法有所不同。有之输出接口奇偶像素双路数据共用一个像素时钟信号，有之输出接口奇偶两路分别设置奇数像素数据时钟和偶数像素两个时钟信号，以适应不同液晶面板之需要。（3）控制信号控制信号包括数据使能信号（或有效显示数据选通信号）DE、行同步信号HS、场同步信号VS。2液晶显示器驱动板输出之数字信号中，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，其中像素时钟信号之最高频率可超过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数据造成一定之影响；另外，TTL多路数据信号采用排线之方式来传送，整个排线数量达几十路，不但连接不便，而且不适合超薄化之趋势。采用LVDS输出接口传输数据，可以使这些问题迎刃而解，实现数据之高速率、低噪声、远距离、高准确度之传输。那么，什么是LVDS输出接口呢？LVDS，即Low Voltage 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之一种数字视频信号传输方式。LVDS输出接口利用非常低之电压摆幅（约350mV）在两条PCB走线或一对平衡电缆上通过差分进行数据之传输，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Mbits之速率传输，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之应用。2LVDS接口电路之组成在液晶显示器中，LVDS接口电路包括两部分，即驱动板侧之LVDS输出接口电路（LVDS发送器）和液晶面板侧之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之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之柔性电缆（排线）将信号传送到液晶面板侧之LVDS接收器，LVDS接收器再将串行信号转换为TTL电平之并行信号，送往液晶屏时序控制与行列驱动电路。图1所示为LVDS接口电路之组成示意图。 图1 LVDS接口电路之组成示意图在数据传输过程中，还必须有时钟信号之参与，LVDS接口没有论传输数据还是传输时钟，都采用差分信号对之形式进行传输。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之输出都为两个信号（正输出端和负输出端）。需要说明之是，不同之液晶显示器，其驱动板上之LVDS发送器不尽相同，有些LVDS发送器为一片或两片独立之芯片（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：（l）单路6位LVDS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发送芯片介绍典型之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。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。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。图3 5通道LVDS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。使用五通道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。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。使用十通道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，这样做之目之是可以更加灵活之适应不同类型之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，只需使用一个通道之时钟信号即可；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接收芯片提供单独之时钟信号。5LVDS发送芯片之输入与输出信号（1）LVDS发送芯片之输入信号 LVDS发送芯片之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：为了说明之方便，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液晶面板使用之四通道LVDS发送芯片中，共有十八个RGB信号输入引脚，分别是R0R5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，G0G5绿基色数据六个，B0B5蓝基色数据六个；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液晶面板使用之五通道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G0G7八个，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入引脚。应该注意之是，液晶面板之输入信号中都必须要有DE信号，但有之液晶面板只使用单一之DE信号而不使用行场同步信号。因此，应用于不同之液晶面板时，有之LVDS发送芯片可能只需输入DE信号，而有之需要同时输入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，将输入之并行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之基准。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锁相环电路之供电，停止IC之输出。数据取样点选择信号：用来选择使用时钟脉冲之上升沿还是下降沿读取所输入之RGB数据。有之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，但也有之除了上述两个控制信号还设置有其他一些控制信号。（2）LVDS发送芯片之输出信号LVDS发送芯片将以并行方式输入之TTL电平RGB数据信号转换成串行之LVDS信号后，直接送往液晶面板侧之LVDS接收芯片。LVDS发送芯片之输出是低摆幅差分对信号，一般包含一个通道之时钟信号和几个通道之串行数据信号。由于LVDS发送芯片是以差分信号之形式进行输出，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发送芯片输出之时钟信号频率与输入时钟信号（像素时钟信号）频率相同。时钟信号之输出常表示为：TXCLK和TXCLK，时钟信号占用LVDS发送芯片之一个通道。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、TXOUT0，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、TXOUT0，TXOUT1、TXOUT1，TXOUT2、TXOUT2，TXOUT3、TXOUT