液晶顯示器“TTL、LVDS”輸出接口概述

1、液晶顯示器“ TTL、LVDS輸出接口概述1 TTL 輸出接口概述TTL （Transistor Transistor Logic）即晶體管 - 晶體管邏輯， TTL 電平信號由 TTL 器件產(chǎn)生。TTL器件是數(shù)字集成電路之一大門類，它采用雙極型工藝制造，具有高速度、低功耗和品種 多等特點。TTL 接口屬于并行方式傳輸數(shù)據(jù)之接口，采用這種接口時，不必在液晶顯示器之驅(qū)動板端和液晶面板端使用專用之接口電路， 而是由驅(qū)動板主控芯片輸岀之TTL數(shù)據(jù)信號經(jīng)電纜線直接傳送到液晶面板之輸人接口。由于 TTL接口信號電壓高、連線多、傳輸電纜長，因此，電路之抗干擾能力 比較差，而且容易產(chǎn)生電磁干擾（EMI）。在

2、實際應(yīng)用中， TTL 接口電路多用來驅(qū)動小尺寸 （15in 以下）或低分辨率之液晶面板。 另外， 在筆記本電腦中也常使用 1TL 接口形式。2 TTL 輸出接口之分類TTL 輸出接口可分為以下幾類：（ 1）單路（或單通道） 6bit TTL 輸出接口這種接口電路中， 采用單路方式傳輸，每個基色信號采用 6bit數(shù)據(jù)（R0R5,CG5, BOB5）。由于基色 RGB數(shù)據(jù)為18bit，因此，也稱18位或18bit TTL 接口。（2）雙路 6bit TTL 輸出接口這種接口電路中，采用雙路方式傳輸，每個基色信號采用6bit 數(shù)據(jù)（奇路為 OROOR5， OG0OG5, OB（OB5;偶路為 BRO

3、ER5，ECOEG5, EBOEB5）。由于基色 ROB數(shù)據(jù)為36bit，因 此，也稱 36 位或 36bit rrL接口。（ 3）單路 8bit TTL 輸出接口這種接口電路中， 采用單路方式傳輸，每個基色信號采用 8bit數(shù)據(jù)（R0R7,G0G7, B0B7）。由于基色 RGB數(shù)據(jù)為24bit，因此，也稱 24位或24bit仃L 接口。（ 4）雙路 8bit TTL 輸出位接口這種接口電路中，采用雙路方式傳輸，每個基色信號采用8bit 數(shù)據(jù)（奇路為 OR0OR7， OG00G7, OBOB7;偶路為ER0ER7, ECOEG7, EBOEB7），由于基色 RGB數(shù)據(jù)為48bit，因 此，也

4、稱 48 位或 48bit TTL 接口。3TLL 輸出接口中之信號驅(qū)動板TTL輸岀接口中一般包含 RGB數(shù)據(jù)信號、時鐘信號和控制信號這三大類信號（1）RGB數(shù)據(jù)信號對于6bit單路TTL輸岀接口，共有18條RGB數(shù)據(jù)線，分別是R0R5紅基色數(shù)據(jù)6條，CO C5綠基色數(shù)據(jù)6條，B0B5藍基色數(shù)據(jù)6條。對于8bit單路TTI，輸岀接口，共有 24條RGB數(shù)據(jù)線，分別是 R0R7紅基色數(shù)據(jù)8條，B 0B7綠基色數(shù)據(jù)8條， BO B7 藍基色數(shù)據(jù) 8 條。對于6bit雙路TTL，輸岀接口，共有 36條RGB數(shù)據(jù)線，分別是奇路 RGB數(shù)據(jù)線18條，偶 路RGB數(shù)據(jù)線18條。對于8bit雙路TTL輸岀接

5、口，共有 48條RGB數(shù)據(jù)線，分別是奇路 RGB數(shù)據(jù)線24條，偶路RGB數(shù)據(jù)線24條。（ 2）時鐘信號時鐘信號是指像素時鐘信號，是傳輸數(shù)據(jù)和對數(shù)據(jù)信號進行讀取之基準(zhǔn)。像素時鐘常用DCLK表示。在使用奇/偶像素雙路方式傳輸RGB數(shù)據(jù)時，不同之輸岀接口使用像素時鐘之方法有所不同。有之輸岀接口奇偶像素雙路數(shù)據(jù)共用一個像素時鐘信號，有之輸岀接口奇偶兩路分別設(shè)置奇數(shù)像素數(shù)據(jù)時鐘和偶數(shù)像素兩個時鐘信號，以適應(yīng)不同液晶面板之需要。（ 3）控制信號控制信號包括數(shù)據(jù)使能信號（或有效顯示數(shù)據(jù)選通信號）DE行同步信號HS場同步信號 VS。2液晶顯示器驅(qū)動板輸岀之?dāng)?shù)字信號中，除了包括RGB數(shù)據(jù)信號外，還包括行同步、場

6、同步、像素時鐘等信號，其中像素時鐘信號之最高頻率可超過28MHz。采用TTL接口，數(shù)據(jù)傳輸速率不高，傳輸距離較短，且抗電磁干擾（EMI）能力也比較差，會對 RGB數(shù)據(jù)造成一定之影響；另外，TTL 多路數(shù)據(jù)信號采用排線之方式來傳送，整個排線數(shù)量達幾十路，不但連接不便，而且不適合 超薄化之趨勢。采用LVDS輸岀接口傳輸數(shù)據(jù)，可以使這些問題迎刃而解，實現(xiàn)數(shù)據(jù)之高速率、低噪聲、遠距離、高準(zhǔn)確度之傳輸。那么，什么是 LVDS輸岀接口呢？ LVDS,即卩 Low Voltage Differential Signaling，是一種低壓差分信號技術(shù)接口。它是美國NS公司（美國國家半導(dǎo)體公司）為克服以TTL電

7、平方式傳輸寬帶高碼率數(shù)據(jù)時功耗大、 EMI 電磁干擾大等缺點而研制之一種數(shù)字視頻信號傳輸方式。LVDS輸岀接口利用非常低之電壓擺幅（約350mV）在兩條PCB走線或一對平衡電纜上通過差分進行數(shù)據(jù)之傳輸，即低壓差分信號傳輸。采用LVDS輸岀接口，可以使得信號在差分PCB線或平衡電纜上以幾百 Mbit /s 之速率傳輸， 由于采用低壓和低電流驅(qū)動方式， 因此， 實現(xiàn)了低噪聲 和低功耗。目前，LVDS輸岀接口在17in及以上液晶顯示器中得到了廣泛之應(yīng)用。2 . LVDS接口電路之組成在液晶顯示器中，LVDS接口電路包括兩部分，即驅(qū)動板側(cè)之LVDS輸岀接口電路（LVDS發(fā)送器）和液晶面板側(cè)之 LVDS

8、輸入接口電路（LVDS接收器）。LVDS發(fā)送器將驅(qū)動板主控芯片輸岀之17L電平并行RGB數(shù)據(jù)信號和控制信號轉(zhuǎn)換成低電壓串行LVDS信號，然后通過驅(qū)動板與液晶面板之間之柔性電纜（排線）將信號傳送到液晶面板側(cè)之LVDS接收器，LVDS接收器再將串行信號轉(zhuǎn)換為TTL電平之并行信號，送往液晶屏?xí)r序控制與行列驅(qū)動電路。圖1所示為LVDS接口電路之組成示意圖。TTI冊號IAUS主控芯片送LVDSft 號液品面極圖1 LVDS接口電路之組成示意圖在數(shù)據(jù)傳輸過程中，還必須有時鐘信號之參與，LVDS接口沒有論傳輸數(shù)據(jù)還是傳輸時鐘，都采用差分信號對之形式進行傳輸。所謂信號對，是指LVDS接口電路中，每一個數(shù)據(jù)傳輸

9、通道或時鐘傳輸通道之輸岀都為兩個信號（正輸岀端和負輸岀端）。需要說明之是， 不同之液晶顯示器， 其驅(qū)動板上之 LVDS發(fā)送器不盡相同， 有些LVDS發(fā)送器 為一片或兩片獨立之芯片（如 DS90C383）,有些則集成在主控芯片中（如主控芯片gm5221內(nèi)部就集成了 LVDS發(fā)送器）。3 . LVDS輸岀接口電路類型與TTL輸岀接口相同，LVDS輸岀接口也分為以下四種類型：（l ）單路6位LVDS輸岀接口這種接口電路中，采用單路方式傳輸，每個基色信號采用6位數(shù)據(jù)，共18位RGB數(shù)據(jù)，因此，也稱18位或18bit LVDS 接口。此，也稱 18位或18bit LVDS 接口。（2）雙路6位LVDS輸

10、岀接口這種接口電路中，采用雙路方式傳輸，每個基色信號采用6位數(shù)據(jù)，其中奇路數(shù)據(jù)為 18位，偶路數(shù)據(jù)為18位，共36位RGB數(shù)據(jù)，因此，也稱 36位或36bit LVDS 接口。（3）單路8位1TL輸岀接口這種接口電路中，采用單路方式傳輸，每個基色信號采用8位數(shù)據(jù)，共24位RGB數(shù)據(jù)，因此，也稱24位或24bit LVDS 接口。（4）雙路8位1TL輸岀位接口這種接口電路中，采用雙路方式傳輸，每個基色信號采用8位數(shù)據(jù)，其中奇路數(shù)據(jù)為24位，偶路數(shù)據(jù)為24位，共48位RGB數(shù)據(jù)，因此，也稱 48位或48bit LVDS 接口4 典型LVDS發(fā)送芯片介紹典型之LVDS發(fā)送芯片分為四通道、五通道和十通

11、道幾種，下面簡要進行介紹。（1）四通道LVDS發(fā)送芯片圖2所示為四通道LVDS發(fā)送芯片（DS90C365）內(nèi)部框圖。包含了三個數(shù)據(jù)信號（其中包括RGB數(shù)據(jù)使能DE、行同步信號 HS場同步信號 VS）通道和一個時鐘信號發(fā)送通道。FPSH1F1 FNTXotrrn-1X01 I |4TXOUT1TXO1 T2rTXOLTTSP門樂 FR D：WNTXCLK TXCLK-圖2 4通道LVDS發(fā)送芯片內(nèi)部框圖4通道LVDS發(fā)送芯片主要用于驅(qū)動 6bit液晶面板。使用四通道 LVDS發(fā)送芯片可以構(gòu)成單 路6bit LVDS 接自電路和奇/偶雙路 6bit LVDS 接口電路。（2）五通道LVDS發(fā)送芯片

12、圖3所示為五通道 LVDS發(fā)送芯片（DS90C385）內(nèi)部框圖。包含了四個數(shù)據(jù)信號（其中包 括RGB數(shù)據(jù)使能DE、行同步信號IIS、場同步信號vs ）通道和一個時鐘信號發(fā)送通道。nsxx-5txouic* TXOCTO-HVDJ RrNSMIT Cl .OCK? L.4X-，. X0L11 + rxocri聃殲Kr出IXOIH2 + Txoirr2-HXTXOLT3-F TXWT1TXCLK+POWLR DOWN圖3 5通道LVDS發(fā)送芯片內(nèi)部框圖五通道LVDS發(fā)送芯片主要用于驅(qū)動8bit液晶面板。使用五通道LVDS發(fā)送芯片主要用來構(gòu)成單路8bit LVDS 接口電路和奇/偶雙路 8bit L

13、VDS 接口電路。（3）十通道LVDS發(fā)送芯片POWEROB 4-TTL INPUT LATCH48 /;i3NVlVfi .XI/HaZHVJas V1VC1-Cs-N_-ISc_,Ik.-DS-PLL-|亠井彳詡?cè)藭A斗ER辱HS -VS DE(TRA NSMITI Nj(32 5 - 112 Ml【/TXOUTO+ TXOUTQ- TXOUT1 +TXOUT1- TXOUT2+*TXOUT2-TXOUT3+txoutjTXOUT如串行綸出TXOUT4-IXOUT5+TXOUT5-TXOUT6+TXOUT6-TXOUT7+TXOUT7-TXCLK1+TXCLK1-TXC 5iXCr KZ-圖

14、4所示為十通道 LVDS發(fā)送芯片（DS90C387）內(nèi)部框圖。包含了八個數(shù)據(jù)信號（其中包括 RGB數(shù)據(jù)使能DE、行同步信號 HS場同步信號 VS）通道和兩個時鐘信號發(fā)送通道。圖4十通道LV DS發(fā)送芯片內(nèi)部框圖十通道LVDS發(fā)送芯片主要用于驅(qū)動8bit液晶面板。使用十通道LYDS發(fā)送芯片主要用來構(gòu)成奇/偶雙路8bit LVDS位接口電路。在十通道 LVDS 發(fā)送芯片中，設(shè)置了兩個時鐘脈沖輸出通道，這樣做之目之是可以更加靈活之適應(yīng)不同類型之 LVDS接收芯片。當(dāng)LVDS接收電路同樣使用一片十通道LVDS接收芯片時，只需使用一個通道之時鐘信號即可；當(dāng)LVDS接收電路使用兩片五通道LVDS接收芯片時

15、，十通道 LYDS發(fā)送芯片需要為每個 LVDS接收芯片提供單獨之時鐘信號。5 . LVDS發(fā)送芯片之輸入與輸岀信號（1） LVDS發(fā)送芯片之輸入信號LVDS發(fā)送芯片之輸入信號來自主控芯片，輸入信號包含RGB數(shù)據(jù)信號、時鐘信號和控制信號三大類。 數(shù)據(jù)信號：為了說明之方便， 將RGB信號以及數(shù)據(jù)選通 DE和行場同步信號都算作數(shù)據(jù)信 號。在供6bit液晶面板使用之四通道 LVDS發(fā)送芯片中，共有十八個RGB言號輸入引腳，分別是R0R5紅基色數(shù)據(jù)（6bit紅基色數(shù)據(jù)，R0為最低有效位，R5為最高有效位）六個，GOG5綠基色數(shù)據(jù)六個，B0B5藍基色數(shù)據(jù)六個；一個顯示數(shù)據(jù)使能信號DE （數(shù)據(jù)有效信號）輸入

16、引腳；一個行同步信號 HS輸入引腳；一個場同步信號VS輸入引腳。也就是說，在四通道LYDS發(fā)送芯片中，共有二十一個數(shù)據(jù)信號輸入引腳。在供8bit液晶面板使用之五通道 LVDS發(fā)送芯片中，共有二十四個 RGB信號輸入引腳，分別 是紅基色數(shù)據(jù) R0W（ 8bit紅基色數(shù)據(jù)，R0為最低有效位，R7為最高有效位）八個，綠基色數(shù) 據(jù)GO- G7八個，藍基色數(shù)據(jù) B0B7八個；一個有效顯示數(shù)據(jù)使能信號DE （數(shù)據(jù)有效信號）輸入引腳；一個行同步信號 HS輸入引腳；一個場同步信號 VS輸入引腳；一個各用輸入引腳。也就 是說，在五通道 LVDS發(fā)送芯片中，共有二十八個數(shù)據(jù)信號輸入引腳。應(yīng)該注意之是，液晶面板之輸

17、入信號中都必須要有DE信號，但有之液晶面板只使用單一之DE信號而不使用行場同步信號。因此，應(yīng)用于不同之液晶面板時，有之LVDS發(fā)送芯片可能只需輸入DE信號，而有之需要同時輸入DE和行場同步信號。 輸入時鐘信號：即像素時鐘信號，也稱為數(shù)據(jù)移位時鐘（在LVDS發(fā)送芯片中，將輸入之并行RGB數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成串行數(shù)據(jù)時要使用移位寄存器）。像素時鐘信號是傳輸數(shù)據(jù)和對數(shù)據(jù)信號進行讀取之基準(zhǔn)。 待機控制信號（POWER DOWN:當(dāng)此信號有效時（一般為低電平時），將關(guān)閉LVDS發(fā)送芯片中時鐘 PLL 鎖相環(huán)電路之供電，停止 IC 之輸岀。 數(shù)據(jù)取樣點選擇信號：用來選擇使用時鐘脈沖之上升沿還是下降沿讀取所輸入之RG

18、B數(shù)據(jù)。有之LVDS發(fā)送芯片可能并不設(shè)置待機控制信號和數(shù)據(jù)取樣點選擇信號，但也有之除了上 述兩個控制信號還設(shè)置有其他一些控制信號。（2） LVDS發(fā)送芯片之輸岀信號LVDS發(fā)送芯片將以并行方式輸入之TTL電平RGB數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)換成串行之 LVDS信號后，直接送往液晶面板側(cè)之 LVDS接收芯片。LVDS發(fā)送芯片之輸岀是低擺幅差分對信號，一般包含一個通道之時鐘信號和幾個通道之串 行數(shù)據(jù)信號。由于 LVDS發(fā)送芯片是以差分信號之形式進行輸岀，因此，輸岀信號為兩條線，一 條線輸岀正信號，另一條線輸岀負信號。時鐘信號輸岀：LVDS發(fā)送芯片輸岀之時鐘信號頻率與輸入時鐘信號（像素時鐘信號）頻 率相同。時鐘信號之輸岀常表示為：T