lvds液晶屏的驅動原理

2020-11-22 電子發燒友

lvds液晶屏的驅動原理

發表於 2017-12-10 09:32:21

　　LVDS輸出接口概述

　　液晶顯示器驅動板輸出的數位訊號中，除了包括RGB數據信號外，還包括行同步、場同步、像素時鐘等信號，其中像素時鐘信號的最高頻率可超過28MHz。採用TTL接口，數據傳輸速率不高，傳輸距離較短，且抗電磁幹擾（EMI）能力也比較差，會對RGB數據造成一定的影響；另外，TTL多路數據信號採用排線的方式來傳送，整個排線數量達幾十路，不但連接不便，而且不適合超薄化的趨勢。採用LVDS輸出接口傳輸數據，可以使這些問題迎刃而解，實現數據的高速率、低噪聲、遠距離、高準確度的傳輸。

　　LVDS接口信號驅動原理（1920*1080）

　　一、時鐘與像素點關係

　　一場：60Hz-16.667ms，1125行（1080行有效）

　　——刷新像素點：1920*1080個/Vertical

　　一行：67.5KHz-14.815us，（=60Hz*1125），1100*2點（1920點=960*2點有效）

　　——刷新像素點：1920個/ Horizontal

　　Clock：74.25MHz-13.468ns，（=67.5KHz*1100）

　　——刷新像素點：2個/Clock

　　以上，可參考《附錄A：屏規格書信號時序特性》。

　　二、LVDS信號傳輸規則

　　以雙八位信號接口為例，每個Clock（奇+偶），LVDS接口有4*2對差分對（雙8位）同時傳輸，每4對差分對負責1Pixels；每個Clock（奇+偶）共傳輸2Pixels；

　　每4對差分對同時串行傳輸7*4 =28bits，每對差分對串行傳輸7bits（每bit周期1.924ns=13.468ns/7）

　　以上，可參考《附錄B：屏規格書LVDS信號時序》與《附錄C：屏規格書數據傳輸格式》。

　　通常，LVDS接口的時鐘為20MHz到85MHz，因此對於輸出像素時鐘低於85MHz的信號，只需要一個channel就可以；而對於輸出像素時鐘高於85MHz的信號，比如1080P/60Hz的輸出，像素顯示時鐘為148.5MHz，就不能直接用一個channel傳輸，而是將輸出的像素按照順序分為奇像素和偶像素，將所有的奇像素用一組LVDS傳輸，所有的偶像素用另外一組LVDS傳輸。也就是說，需要兩個channel來傳輸1080P/60Hz的信號。

　　對於像素顯示時鐘更高的信號，比如1080P/120Hz顯示，則需要4個channel來傳輸； 以上，可參考《附錄D：2 channel、4 channel的像素分配》。

　　附錄A：屏規格書信號時序特性

　　

　　附錄B：屏規格書LVDS信號時序

　

　　附錄C：屏規格書數據傳輸格式

　　

　　附錄D：2 channel、4 channel的像素分配

　

　　附錄E：屏規格書LVDS接口定義

　　

　　LVDS接口電路的組成

　　在液晶顯示器中，LVDS接口電路包括兩部分，即驅動板側的LVDS輸出接口電路（LVDS發送器）和液晶面板側的LVDS輸入接口電路（LVDS接收器）。LVDS發送器將驅動板主控晶片輸出的17L電平並行RGB數據信號和控制信號轉換成低電壓串行LVDS信號，然後通過驅動板與液晶面板之間的柔性電纜（排線）將信號傳送到液晶面板側的LVDS接收器，LVDS接收器再將串行信號轉換為TTL電平的並行信號，送往液晶屏時序控制與行列驅動電路。圖1所示為LVDS接口電路的組成示意圖。

　

　　在數據傳輸過程中，還必須有時鐘信號的參與，LVDS接口無論傳輸數據還是傳輸時鐘，都採用差分信號對的形式進行傳輸。所謂信號對，是指LVDS接口電路中，每一個數據傳輸通道或時鐘傳輸通道的輸出都為兩個信號（正輸出端和負輸出端）。

　　需要說明的是，不同的液晶顯示器，其驅動板上的LVDS發送器不盡相同，有些LVDS發送器為一片或兩片獨立的晶片（如DS90C383），有些則集成在主控晶片中（如主控晶片gm5221內部就集成了LVDS發送器）。

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