LCD中常用LVDS信号介绍

1、LVDS言号液晶显示器驱动板输岀的数字信号中，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输岀接口传输数据，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。1. LVDS 接口那么，什么是 LVDS 输出接口呢？ LVDS，即 Low Voltage Differen

2、tial 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输岀接口，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。2. LVDS接口电路的组成在液晶显

3、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 换为TTL电平的并行信号，送往液晶屏时序控制与行列 成示意图。在数据传输过程中，还必须有时钟信号的参与， 用差分信号对的形式进行传输。所谓信号对，是指 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接收器，LVDS接收器再将串

4、行信号转驱动电路。图1所示为LVDS接口电路的组LVDS接口无论传输数据还是传输时钟，都采LVDS接口电路中，每一个数据传输通道或时钟LVDS发送器不尽相同，有些LVDS发送器gm5221 内部为一片或两片独立的芯片（如DS90C383 ），有些则集成在主控芯片中（如主控芯片就集成了 LVDS发送器）。3. LVDS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，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。（2）双路6位LVDS输出接口这种接口电路中，采用双

5、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

6、）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。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。五通道LVDS发送

7、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。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岀通道，这样做的目的是可以更加灵活的适应不同类型的 LV

8、DS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。5. LVDS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R0R5红基色数据（6bi

9、t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

10、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L

11、VDS发送芯片中时钟 PLL锁相环电路的供电，停止 IC的输岀。 数据取样点选择信号：用来选择使用时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发送芯片的输岀信号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

12、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 TXOUTO+、TXOUTO ， TXOUT1+、TXOUT1 ， TXOUT2+、TXOUT2 。对于五通道 LVDS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+、TXOUTO ，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+、TXOUTO ，TXOUT1+、TXOUT1 ，TXOUT2+、TXOUT2 ，TXOUT3+、TXOUT3 ，TXOUT4+、 TXOUT4 ，TXOUT5+、TXOUT5 ， TXOUT6+、TXOUT6 ， TXOUT7+、TXOLT7 。如果只看电路图，是不能