LVDS接口是LCD Panel通用的接口標準，大多用在7寸以上尺寸的顯示屏上。
基本介紹
- 中文名：LVDS接口
- 外文名：LVDS interface
- 輸出接口：LVDS傳送器
- 組成：輸出接口電路、輸入接口電路
- 輸入接口：LVDS接收器
簡介,組成,類型,晶片介紹,信號,輸入信號,輸出信號,
簡介
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，且抗電磁干擾（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，不但連線不便，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。
那么，什麼是LVDS輸出接口呢？LVDS，即LowVoltageDifferentialSignaling，是一種低壓差分信號技術接口。它是美國NS公司（美國國家半導體公司）為克服以TTL電平方式傳輸寬頻高碼率數據時功耗大、EMI電磁干擾大等缺點而研製的一種數字視頻信號傳輸方式。
LVDS輸出接口利用非常低的電壓擺幅（約350mV）在兩條PCB走線或一對平衡電纜上通過差分進行數據的傳輸，即低壓差分信號傳輸。採用LVDS輸出接口，可以使得信號在差分PCB線或平衡電纜上以幾百Mbit/s的速率傳輸，由於採用低壓和低電流驅動方式，因此，實現了低噪聲和低功耗。目前，LVDS輸出接口在17in及以上液晶顯示器中得到了廣泛的套用。
那么，什麼是LVDS輸出接口呢？LVDS，即LowVoltageDifferentialSignaling，是一種低壓差分信號技術接口。它是美國NS公司（美國國家半導體公司）為克服以TTL電平方式傳輸寬頻高碼率數據時功耗大、EMI電磁干擾大等缺點而研製的一種數字視頻信號傳輸方式。
LVDS輸出接口利用非常低的電壓擺幅（約350mV）在兩條PCB走線或一對平衡電纜上通過差分進行數據的傳輸，即低壓差分信號傳輸。採用LVDS輸出接口，可以使得信號在差分PCB線或平衡電纜上以幾百Mbit/s的速率傳輸，由於採用低壓和低電流驅動方式，因此，實現了低噪聲和低功耗。目前，LVDS輸出接口在17in及以上液晶顯示器中得到了廣泛的套用。
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傳送器）和液晶面板側的LVDS輸入接口電路（LVDS接收器）。LVDS傳送器將驅動板主控晶片輸出的TTL電平並行RGB數據信號和控制信號轉換成低電壓串列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接收器再將串列信號轉換為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。
圖1LVDS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傳送器不盡相同，有些LVDS傳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傳送器）。
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傳送器不盡相同，有些LVDS傳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傳送器）。
類型
與TTL輸出接口相同，LVDS輸出接口也分為以下四種類型：
（l）單路6位LVDS輸出接口
這種接口電路中，採用單路方式傳輸，每個基色信號採用6位數據，共18位RGB數據，因此，也稱18位或18bitLVDS接口。此，也稱18位或18bitLVDS接口。
（2）雙路6位LVDS輸出接口
這種接口電路中，採用雙路方式傳輸，每個基色信號採用6位數據，其中奇路數據為18位，偶路數據為18位，共36位RGB數據，因此，也稱36位或36bitLVDS接口。
（3）單路8位1TL輸出接口
這種接口電路中，採用單路方式傳輸，每個基色信號採用8位數據，共24位RGB數據，因此，也稱24位或24bitLVDS接口。
（4）雙路8位1TL輸出位接口
這種接口電路中，採用雙路方式傳輸，每個基色信號採用8位數據，其中奇路數據為24位，偶路數據為24位，共48位RGB數據，因此，也稱48位或48bitLVDS接口
（l）單路6位LVDS輸出接口
這種接口電路中，採用單路方式傳輸，每個基色信號採用6位數據，共18位RGB數據，因此，也稱18位或18bitLVDS接口。此，也稱18位或18bitLVDS接口。
（2）雙路6位LVDS輸出接口
這種接口電路中，採用雙路方式傳輸，每個基色信號採用6位數據，其中奇路數據為18位，偶路數據為18位，共36位RGB數據，因此，也稱36位或36bitLVDS接口。
（3）單路8位1TL輸出接口
這種接口電路中，採用單路方式傳輸，每個基色信號採用8位數據，共24位RGB數據，因此，也稱24位或24bitLVDS接口。
（4）雙路8位1TL輸出位接口
這種接口電路中，採用雙路方式傳輸，每個基色信號採用8位數據，其中奇路數據為24位，偶路數據為24位，共48位RGB數據，因此，也稱48位或48bitLVDS接口
晶片介紹
典型的LVDS傳送晶片分為四通道、五通道和十通道幾種，下面簡要進行介紹。
（1）四通道LVDS傳送晶片
圖2所示為四通道LVDS傳送晶片（DS90C365）內部框圖。包含了三個數據信號（其中包括RGB、數據使能DE、行同步信號HS、場同步信號VS）通道和一個時鐘信號傳送通道。
（1）四通道LVDS傳送晶片
圖2所示為四通道LVDS傳送晶片（DS90C365）內部框圖。包含了三個數據信號（其中包括RGB、數據使能DE、行同步信號HS、場同步信號VS）通道和一個時鐘信號傳送通道。
圖24通道LVDS傳送晶片內部框圖
4通道LVDS傳送晶片主要用於驅動6bit液晶面板。使用四通道LVDS傳送晶片可以構成單路6bitLVDS接自電路和奇/偶雙路6bitLVDS接口電路。
（2）五通道LVDS傳送晶片
圖3所示為五通道LVDS傳送晶片（DS90C385）內部框圖。包含了四個數據信號（其中包括RGB、數據使能DE、行同步信號IIS、場同步信號vs）通道和一個時鐘信號傳送通道。
4通道LVDS傳送晶片主要用於驅動6bit液晶面板。使用四通道LVDS傳送晶片可以構成單路6bitLVDS接自電路和奇/偶雙路6bitLVDS接口電路。
（2）五通道LVDS傳送晶片
圖3所示為五通道LVDS傳送晶片（DS90C385）內部框圖。包含了四個數據信號（其中包括RGB、數據使能DE、行同步信號IIS、場同步信號vs）通道和一個時鐘信號傳送通道。
圖35通道LVDS傳送晶片內部框圖
五通道LVDS傳送晶片主要用於驅動8bit液晶面板。使用五通道LVDS傳送晶片主要用來構成單路8bitLVDS接口電路和奇/偶雙路8bitLVDS接口電路。
（3）十通道LVDS傳送晶片
圖4所示為十通道LVDS傳送晶片（DS90C387）內部框圖。包含了八個數據信號（其中包括RGB、數據使能DE、行同步信號HS、場同步信號VS）通道和兩個時鐘信號傳送通道。
圖4所示為十通道LVDS傳送晶片（DS90C387）內部框圖。包含了八個數據信號（其中包括RGB、數據使能DE、行同步信號HS、場同步信號VS）通道和兩個時鐘信號傳送通道。
圖4十通道LVDS傳送晶片內部框圖
十通道LVDS傳送晶片主要用於驅動8bit液晶面板。使用十通道LYDS傳送晶片主要用來構成奇/偶雙路8bitLVDS位接口電路。
在十通道LVDS傳送晶片中，設定了兩個時鐘脈衝輸出通道，這樣做的目的是可以更加靈活的適應不同類型的LVDS接收晶片。當LVDS接收電路同樣使用一片十通道LVDS接收晶片時，只需使用一個通道的時鐘信號即可；當LVDS接收電路使用兩片五通道LVDS接收晶片時，十通道LYDS傳送晶片需要為每個LVDS接收晶片提供單獨的時鐘信號。
在十通道LVDS傳送晶片中，設定了兩個時鐘脈衝輸出通道，這樣做的目的是可以更加靈活的適應不同類型的LVDS接收晶片。當LVDS接收電路同樣使用一片十通道LVDS接收晶片時，只需使用一個通道的時鐘信號即可；當LVDS接收電路使用兩片五通道LVDS接收晶片時，十通道LYDS傳送晶片需要為每個LVDS接收晶片提供單獨的時鐘信號。
信號
輸入信號
LVDS傳送晶片的輸入信號來自主控晶片，輸入信號包含RGB數據信號、時鐘信號和控制信號三大類。
①數據信號：為了說明的方便，將RGB信號以及數據選通DE和行場同步信號都算作數據信號。
在供6bit液晶面板使用的四通道LVDS傳送晶片中，共有十八個RGB信號輸入引腳，分別是R0～R5紅基色數據（6bit紅基色數據，R0為最低有效位，R5為最高有效位）六個，G0～G5綠基色數據六個，B0～B5藍基色數據六個；一個顯示數據使能信號DE（數據有效信號）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。也就是說，在四通道LYDS傳送晶片中，共有二十一個數據信號輸入引腳。
在供8bit液晶面板使用的五通道LVDS傳送晶片中，共有二十四個RGB信號輸入引腳，分別是紅基色數據R0～W（8bit紅基色數據，R0為最低有效位，R7為最高有效位）八個，綠基色數據G0～G7八個，藍基色數據B0～B7八個；一個有效顯示數據使能信號DE（數據有效信號）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傳送晶片中，共有二十八個數據信號輸入引腳。
應該注意的是，液晶面板的輸入信號中都必須要有DE信號，但有的液晶面板只使用單一的DE信號而不使用行場同步信號。因此，套用於不同的液晶面板時，有的LVDS傳送晶片可能只需輸入DE信號，而有的需要同時輸入DE和行場同步信號。
②輸入時鐘信號：即像素時鐘信號，也稱為數據移位時鐘（在LVDS傳送晶片中，將輸入的並行RGB數據轉換成串列數據時要使用移位暫存器）。像素時鐘信號是傳輸數據和對數據信號進行讀取的基準。
③待機控制信號（POWERDOWN）：當此信號有效時（一般為低電平時），將關閉LVDS傳送晶片中時鐘PLL鎖相環電路的供電，停止IC的輸出。
④數據取樣點選擇信號：用來選擇使用時鐘脈衝的上升沿還是下降沿讀取所輸入的RGB數據。有的LVDS傳送晶片可能並不設定待機控制信號和數據取樣點選擇信號，但也有的除了上述兩個控制信號還設定有其他一些控制信號。
①數據信號：為了說明的方便，將RGB信號以及數據選通DE和行場同步信號都算作數據信號。
在供6bit液晶面板使用的四通道LVDS傳送晶片中，共有十八個RGB信號輸入引腳，分別是R0～R5紅基色數據（6bit紅基色數據，R0為最低有效位，R5為最高有效位）六個，G0～G5綠基色數據六個，B0～B5藍基色數據六個；一個顯示數據使能信號DE（數據有效信號）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。也就是說，在四通道LYDS傳送晶片中，共有二十一個數據信號輸入引腳。
在供8bit液晶面板使用的五通道LVDS傳送晶片中，共有二十四個RGB信號輸入引腳，分別是紅基色數據R0～W（8bit紅基色數據，R0為最低有效位，R7為最高有效位）八個，綠基色數據G0～G7八個，藍基色數據B0～B7八個；一個有效顯示數據使能信號DE（數據有效信號）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傳送晶片中，共有二十八個數據信號輸入引腳。
應該注意的是，液晶面板的輸入信號中都必須要有DE信號，但有的液晶面板只使用單一的DE信號而不使用行場同步信號。因此，套用於不同的液晶面板時，有的LVDS傳送晶片可能只需輸入DE信號，而有的需要同時輸入DE和行場同步信號。
②輸入時鐘信號：即像素時鐘信號，也稱為數據移位時鐘（在LVDS傳送晶片中，將輸入的並行RGB數據轉換成串列數據時要使用移位暫存器）。像素時鐘信號是傳輸數據和對數據信號進行讀取的基準。
③待機控制信號（POWERDOWN）：當此信號有效時（一般為低電平時），將關閉LVDS傳送晶片中時鐘PLL鎖相環電路的供電，停止IC的輸出。
④數據取樣點選擇信號：用來選擇使用時鐘脈衝的上升沿還是下降沿讀取所輸入的RGB數據。有的LVDS傳送晶片可能並不設定待機控制信號和數據取樣點選擇信號，但也有的除了上述兩個控制信號還設定有其他一些控制信號。
輸出信號
LVDS傳送晶片將以並行方式輸入的TTL電平RGB數據信號轉換成串列的LVDS信號後，直接送往液晶面板側的LVDS接收晶片。
LVDS傳送晶片的輸出是低擺幅差分對信號，一般包含一個通道的時鐘信號和幾個通道的串列數據信號。由於LVDS傳送晶片是以差分信號的形式進行輸出，因此，輸出信號為兩條線，一條線輸出正信號，另一條線輸出負信號。
①時鐘信號輸出：LVDS傳送晶片輸出的時鐘信號頻率與輸入時鐘信號（像素時鐘信號）頻率相同。時鐘信號的輸出常表示為：TXCLK+和TXCLK－，時鐘信號占用LVDS傳送晶片的一個通道。
②LVDS串列數據信號輸出：對於四通道LVDS傳送晶片，串列數據占用三個通道，其數據輸出信號常表示為TXOUT0+、TXOUT0－，TXOUT1+、TXOUT1－，TXOUT2+、TXOUT2－。
對於五通道LYDS傳送晶片，串列數據占用四個通道，其數據輸出信號常表示為TXOUT0+、TXOUT0－，TXOUT1+、TXOUTI－，TXOUT2+、TXOUT2－，TXOUT3+、TXOUT3－。
對於十通道LVDS傳送晶片，串列數據占用八個通道，其數據輸出信號常表示為TXOUT0+、TXOUT0－，TXOUT1+、TXOUT1－，TXOUT2+、TXOUT2－，TXOUT3+、TXOUT3－，TXOUT4+、TXOUT4－，TXOUT5+、TXOUT5－，TXOUT6+、TXOUT6－，TXOUT7+、TXOLT7－。
如果只看電路圖，是不能從LVDS傳送晶片的輸出信號TXOUT－、TXOUT0+中看出其內部到底包含哪些信號數據，以及這些數據是怎樣排列的（或者說這些數據的格式是怎樣的）。事實上，不同廠家生產的LVDS傳送晶片，其輸出數據排列方式可能是不同的。因此，液晶顯示器驅動板上的LVDS傳送晶片的輸出數據格式必須與液晶面板LVDS接收晶片要求的數據格式相同，否則，驅動板與液晶面板不匹配。這也是更換液晶面板時必須考慮的一個問題。
LVDS傳送晶片的輸出是低擺幅差分對信號，一般包含一個通道的時鐘信號和幾個通道的串列數據信號。由於LVDS傳送晶片是以差分信號的形式進行輸出，因此，輸出信號為兩條線，一條線輸出正信號，另一條線輸出負信號。
①時鐘信號輸出：LVDS傳送晶片輸出的時鐘信號頻率與輸入時鐘信號（像素時鐘信號）頻率相同。時鐘信號的輸出常表示為：TXCLK+和TXCLK－，時鐘信號占用LVDS傳送晶片的一個通道。
②LVDS串列數據信號輸出：對於四通道LVDS傳送晶片，串列數據占用三個通道，其數據輸出信號常表示為TXOUT0+、TXOUT0－，TXOUT1+、TXOUT1－，TXOUT2+、TXOUT2－。
對於五通道LYDS傳送晶片，串列數據占用四個通道，其數據輸出信號常表示為TXOUT0+、TXOUT0－，TXOUT1+、TXOUTI－，TXOUT2+、TXOUT2－，TXOUT3+、TXOUT3－。
對於十通道LVDS傳送晶片，串列數據占用八個通道，其數據輸出信號常表示為TXOUT0+、TXOUT0－，TXOUT1+、TXOUT1－，TXOUT2+、TXOUT2－，TXOUT3+、TXOUT3－，TXOUT4+、TXOUT4－，TXOUT5+、TXOUT5－，TXOUT6+、TXOUT6－，TXOUT7+、TXOLT7－。
如果只看電路圖，是不能從LVDS傳送晶片的輸出信號TXOUT－、TXOUT0+中看出其內部到底包含哪些信號數據，以及這些數據是怎樣排列的（或者說這些數據的格式是怎樣的）。事實上，不同廠家生產的LVDS傳送晶片，其輸出數據排列方式可能是不同的。因此，液晶顯示器驅動板上的LVDS傳送晶片的輸出數據格式必須與液晶面板LVDS接收晶片要求的數據格式相同，否則，驅動板與液晶面板不匹配。這也是更換液晶面板時必須考慮的一個問題。
