lvds液晶屏的驱动原理 - 全文

　　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、远距离、高准确度的传输。

　　LVDS接口信号驱动原理（1920*1080）

　　一、时钟与像素点关系

　　一场：60Hz-16.667ms，1125行（1080行有效）

　　——刷新像素点：1920*1080个/Vertical

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

　　——刷新像素点：1920个/ Horizontal

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

　　——刷新像素点：2个/Clock

　　以上，可参考《附录A：屏规格书信号时序特性》。

　　二、LVDS信号传输规则

　　以双八位信号接口为例，每个Clock（奇+偶），LVDS接口有4*2对差分对（双8位）同时传输，每4对差分对负责1Pixels；每个Clock（奇+偶）共传输2Pixels；

　　每4对差分对同时串行传输7*4 =28bits，每对差分对串行传输7bits（每bit周期1.924ns=13.468ns/7）

　　以上，可参考《附录B：屏规格书LVDS信号时序》与《附录C：屏规格书数据传输格式》。

　　通常，LVDS接口的时钟为20MHz到85MHz，因此对于输出像素时钟低于85MHz的信号，只需要一个channel就可以；而对于输出像素时钟高于85MHz的信号，比如1080P/60Hz的输出，像素显示时钟为148.5MHz，就不能直接用一个channel传输，而是将输出的像素按照顺序分为奇像素和偶像素，将所有的奇像素用一组LVDS传输，所有的偶像素用另外一组LVDS传输。也就是说，需要两个channel来传输1080P/60Hz的信号。

　　对于像素显示时钟更高的信号，比如1080P/120Hz显示，则需要4个channel来传输； 以上，可参考《附录D：2 channel、4 channel的像素分配》。

　　附录A：屏规格书信号时序特性

　　

　　附录B：屏规格书LVDS信号时序

　

　　附录C：屏规格书数据传输格式

　　

　　附录D：2 channel、4 channel的像素分配

　

　　附录E：屏规格书LVDS接口定义

　　

　　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1所示为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）。