lvds液晶屏幕接口详解

1、1 LVDS 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、，是远距离、高准确度的传输。那么，什么是 LVDS 输出接口呢？ LVDS ，即 Low Vo

2、ltage Differential Signaling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

3、应用。2 LVDS 接口电路的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1 所示为 LVDS 接口电路的组板之间的柔性电缆 （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 成示意图。魁动桩LVI>S柔性电握LVDS主控芯肯TT

4、LIt 号LVDSfa 号rTkfg 号时序惶制与行I古彼品屏图1 LVDS接口电路的组成示意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）。3. LVDS输出接口电路类型与TTL输出接口相同，LVDS输出接口也

5、分为以下四种类型:（I）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（即RGB三色中的其中任何一种颜色）信号采用 6位数据(XOUTO +、TXOUTO , TX0UT1 +、TX0UT1 , TX0UT2 +、TX0UT2 -), 共18位RGB （ 6bit X 3 （ RGB3色）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

6、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（ XOUT0 、 TXOUT0 ，TX0UT1 +、TX0UT1 , TX0UT2 +、TX0UT2 , TXOUT3+,TXOUT3-),共24 位 RGB 数据(8bitX 3），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

7、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。DS90C365R -井斤愉人EISVSut-卜PSHIFT INb/-6十6亠KCA 吨d -ILrxouio+ ixoirro-IXOUll TXOUTk- 卓,*饰出TXOLm+ 1X01772-TX<XK- TXCLK-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

8、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。HSVSDECNTLSX Jixourci* TXOUTO- rX0L3TJ + rXOLTTI黑制ftarxOlTXW12-Txovn+TXQUT)J HANSMIJ CLOCK 1Pl-LTXCLK+POWER DOWN 十通道LVDS发送芯片主要用于驱动8bit液晶面板。使用十通道图3

9、 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。TXOUTO+ TXOLTO-rxoui 1 +TXOUTI- Txoun+ - TXOV12- rxoirn-TXOLn-TXOUT4+ *订输出TXOIJT4- Txours+ Txour

10、aTXOIJT6+ TXOUT6-TXOLT7+ TXOUTJTXCLK1 + TXtLKI-TXCLdTXCIK2-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

11、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（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；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

12、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

13、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

14、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。

15、 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 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、 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 、

16、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

17、必须考虑的一个问题。专家点拔LVDS 发送芯片在一个时钟脉冲周期内，每个数据通道都输出7bit 的串行数据信号，而不是常见的 8bit 数据，如图 5 所示1 I K(3) LVDS发送芯片输出信号的格式LVDS发送芯片输出信号的格式，即 LVDS发送芯片输入的 RGB数据，以及行同步信号HS、场同步信号VS、有效显示数据使能信号 DE在各个输出通道中数据位的排列顺序。LVDS 发LVDS接口液晶面板由于几个大的LYDS芯片生产厂家制定了不同的标准，因此，存在着几种不同的送芯片数据输出格式，在更换液晶显示器驱动板或更换液晶面板时，必须弄清所要求的LVDS信号格式，使液晶显示器驱动板侧 LVDS

18、发送芯片的输出数据格式与液晶面板LVDS接收芯片所要求的数据格式相同。单路6bit LVDS发送芯片数据输出格式：单路 6bit LVDS发送电路使用四通道 LVDS发送芯片，输出信号格式如图 6所示。单路 6bit LVDS发送芯片数据输出格式图6中NA的意思是未使用。此例为控制信号仅使用DE的模式，未使用行同步信号HS和场同步信号VS。关于DE、IIS、VS信号的使用问题，将在第 9章进行介绍。当控制信号为DE +行场同步信号模式时，图中的两个NA更换为场同步信号 VS和行同步信号HS。双路6bit LVDS发送芯片数据输出格式：双路6bit LVDS发送电路使用两片四通道LVDS发送芯片

19、，输出信号格式如图7所示。TXCLKTxoin:二并嬴）（畑A匚加（c倒嬴）N；1X0(IT 1乂CGI )( UHI ¥uijn 乂饥苗J XQU1Q例wm抵I个肘團期rEBM Xl竝 * DE&")(刖 冶打乂凹4X fW TXCLKTXOUt：pmX1比直G* X TXOUTO职& X 际Xe*2可&图7双路6bit LVDS发送芯片数据输出格式从图7中可以看出，双路6bit LVDS发送芯片数据输出格式与单路6bit LVDS发送芯片数据输出格式是相同的，只不过一路传送奇数像素RGB数据，另工路传送偶数像素 RGB数据。OR0、OR1、中的“

20、 0”代表奇数像素，ER0、ER1、中的“ E”代表偶数像素。单路8bit LVDS发送芯片数据输出格式：单路8bit LVDS发送电路使用五通道 LVDS发送芯片，输出信号格式有多种，下面只介绍其中的两种。图8所示是其中的一种输出信号格式。图9所示是产生这种数据信号格式的电路接法。TX0UT41X0 U To-I个时悴冏期IXCLKhTXCLK-T3 卜<E<XDO<SD<5DS GlXTXOUTHTXOUT 齐ACUT2-rxovTJ+1XOUT3-h3NAH4H：UtH3R2DENAR7R6NA图8单路8bit LVDS发送芯片数据输出格式之一炖片IttW Ftr

21、ni nr 02RRDSkKRD5KF：J* RI-lH ChchJ « OWTSll Jrt卜 LN2 (JRCI/SJ GRFFXJ GRCEJJ G 轼 FTKft G朋站 hl.ULO Hl.L.'Il H3 L P 2 11.UO BLJU BLUE? 叫心 BLUr?liayTif Vsvpc Dut rnablc CLOCICl:ll'rxi：xi曲iMN4SIXIW?7lAfNJTXPJ71 Xi NilrXI N9TXIMixiSitJrxi'UHjxiviorxiwi 1TMNlJAW rJtJiNtsTxr:刼TXf71 XI 芮 IEr

22、XiMi?rxjff4IXIN：5r)fTM：6TXIXD51nSMT 加5S5ft24671 t12u10 注：D22 曲 2i U 諾 2/ 生 3Uikirds号 lanIXtLK- TXtLK*24 fl45町4!ww.1537鮎吟12IM17Txni iT>- TXCJLTZ*Ji'W.HlTO-TWMJBbJXOUI I- TKOITTKTJVCVTi- TXlBi*liRgQIU3UlowTTfliOWJ BiwjohRXTMt-lOWiHMM+KXINIIRXiNi«Xt. l ICQSXTI KIN'KAJSMh51图9所示数据输出格式的电路接

23、法图10所示为单路8bit LVDS发送芯片的另一种数据输出格式。图10单路8bit LVDS发送芯片数据输出格式之二图11所示格式中的控制信号仅使用DE模式，当控制信号为 DE +行场同步信号模式时,第二数据通道TX0UT2中的两个NA应更换为场同步信号 VS和行同步信号HS （通过对驱动板编程 可改写）。从以上两种输出格式中可以看出，数据信号的排列顺序差别很大，不过，要想让其排列一致, 完全可以通过对驱动板编程来完成。奇號据I个时钟周期IIXCLK4* TXCLK-TXOUTMTxouroTxmn I-*A人V人A_JS人人*）1 XOHT3+1X01173-rXCLK+TXCLK=1伞时

24、钟周期IXOUIO+T5<Ol：TO-TXOU1!*Txoirn 亠Txcxn?+Txotrr2-TX0UT34TX0VT5-XE® KEG1 XEEI X £也1些虫£04莊佝肚01煙1戈胆1貝: 一 1EB3 XeB2 X DE X ）（£百5 X Ei4 X前扌X百或）呵（! tjMTX0V12+ Y5莎畑亦y而炸瓦Y5就拆W5175Ii5YRT" ixoc r 越 A 人 卜一"一 人一_兄一一）图11双路8bit LVDS发送芯片数据输出格式之一双路8bit LVDS发送芯片数据输出格式： 双路8bit LVDS发送电

25、路使用两片五通道LVDS发送芯片或一片十通道 LVDS发送芯片，双路8bit LVDS发送芯片数据输出格式也有多种形式，图 11所示是其中的一种。?常见LVDS屏接口定义讲解上面我们知道了屏的型号和接口了，但是我们还不知道这个是多少位的屏和多少的供电,为了让大家轻松搞会这一步，我们拿一个单6位LVDS的屏来解析一下，此款屏的型号为:LP141X3（20针插接口）屏接口定义在液晶屏的规格书里面都有这一个页面PinSymolDescri pti on1VDDPower suppl3.3V供电y3.32VDDPower suppl3.3V供电y3.33GNDGround地4GNDGround地5RI

26、N0-Receiver sign一组数据0-al(-)（1）6RIN0+Receiver sign一组数据0+al(+)（2）7GNDGround地8RIN1-Receiver sign一组数据1-al(-)（3）9RIN1 +Receiver sign一组数据1 +al(+)（4）10GNDGround地11RIN2-Receiver sign一组数据2-al(-)(5)12RIN2+Receiver sign一组数据2+al(+)(6)13GNDGround地14CLKCLOCK一组时钟信号15CLKCLOCK一组时钟信号16GNDGround地17NC空脚18NC空脚19GNDGroun

27、d地20GNDGround地出现了 RIN单组数据中有0正0负1正1负2正2负 单组6条数据线的接口 所以我们说这个就是 20针单6位的屏F面我们在以一个 30片插双8位的屏接口定义让大家学习一下(列 CLAA170EA02 )Pin No. ofused conn ector1symb olRXOO-Fun cti onminus signal of odd channel 0 (LVDS)第一组数据12RXO0+plus signal of odd channel 0(LVDS)第一组数据23RXO1-minus signal of odd channel 1(LVDS)第一组数据34RX

28、O1+plus signal of odd channel 1(LVDS)第一组数据45RXO2-minus signal of odd channel 2(LVDS)第一组数据56RXO2+plus signal of odd channel 2(LVDS)第一组数据67GNDground地8RXOCminus signal of odd clock channel (LVDS)第一组时钟信号9RXOC+plus signal of odd clock channel (LVDS)第一组时钟信号10RXO3-minus signal of odd channel 3(LVDS)第一组数据71

29、1RXO3+plus signal of odd channel 3(LVDS)第一组数据812RXE0-minus signal of even channel 0 (LVDS)第二组数据113RXE0+plus signal of even channel 0(LVDS)第二组数据214GNDground地15RXE1-minus signal of even channel 1 (LVDS)第二组数据316RXE1 +plus signal of even channel 1(LVDS)第二组数据417GNDground地18RXE2-minus signal of even chann

30、el 2 (LVDS)第二组数据519RXE2+plus signal of even channel 2(LVDS)第二组数据620RXEC-minus signal of even clock channel (LVDS)第二组时钟信号21RXEC+plus signal of even clock channel (LVDS)第二组时钟信号22RXE3-minus signal of even channel 3 (LVDS)第二组数据723RXE3+plus signal of even channel 3(LVDS)第二组数据824GNDground地25NCNC空26NCTest

31、pin空27NCNC空28VCCPower supply input voltage(5.0V)供电5V29VCCPower supply input voltage(5.0V)供电5V30VCCPower supply input voltage(5.0V)供电5V这里面出现了两组数据每组中都有一对时钟信号,这个屏我们就能看出这是一个30针双8位屏，屏的供电为 5V。常见的LVDS接口定义20PIN单6定义:1 :电源2 :电源3 :地4 :地5 : R0- 6 : R0+7 :地 8 : R1- 9: R1+ 10 :地 11 : R2-空17空18空19空20空12 : R2+13 :地

32、 14 : CLK- 15 : CLK+ 16每组信号线之间电阻为（数字表100欧左右）指针表 20 100欧左右（4组相同阻值）20PIN双6定义: 1 :电源 2 :电源 3 :地 4 :地 5 : R0- 6 : R0+ 7 : R1- 8 : R1+ 9 : R2- 10 : R2+ 11 :CLK- 12 : CLK+ 13 : R01-14 : R01+15 : RO2- 16 : R02+17 :R03-18 : R019 : CLK1- 20 : CLK1 +每组信号线之间电阻为（数字表100欧左右）指针表 20 100欧左右（8组相同阻值）20PIN单8定义:1 :电源2 :电源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+每组信号线之间电阻为（数字表100欧左右）指针表 20 100欧左右（5组相同阻值）