1 LVDS技术介绍
LVDS(Low Voltage Differential Signal)是一种能够满足大数据传送需求的差分信号技术。它具有终端适配容易,功耗低,传送距离远,可靠性高,适合工业的低成本集成度高以及高速传送等特点。一个LVDS发送接收电路如图1所示。
图1 LVDS发送接收电路
由于LVDS技术的诸多特点,它渐渐成为在工业上最流行的差分输出传送的标准。在TFTLCD显示器产品中,也出现具有LVDS接口的一类产品。
2 具有LVDS接口的TFTLCD显示器
台湾元太公司的PD104SL5为一款具有LVDS接口的TFTLCD显示器,其接口信号定义如表1所列。
表1 显示器驱动接口信号定义
PD104SL5内部带有LVDS信号接收转换电路使用国半公司的DS90C364。该电路负责把从驱动接口接收的LVDS信号对IN0、IN1、IN2及CLK接收,并转换为驱动LCD的行列等驱动控制信号。
3 LVDS显示器接口设计
嵌入式处理器(如三星公司的S3C2410)片内自带有LCD控制器,并支持TFT显示模式。在该显示模式下LCD控制器输出的信号有RGB数字信号、 像素点时钟(PCLK)、行同步时钟(HSYNC)、场同步时钟(VSYNC)。这些信号都是以并行方式输出的。因此,ARM处理器与PD104SL5不能直接连接,必须在两者之间加驱动电路,将ARM处理器的LCD控制器的输出并行信号转换为PD104SL5能够完全识别并转换的LVDS信号。与PD104SL5内部的LVDS信号接收转换电路DS90C364对应的LVDS信号发送电路为DS90C363。
图2 DS90C363和DS90C364连接示意图
DS90C363可将COMS/TTL电平的数据转换为3对LVDS数据流。可支持VGA、SVGA、XGA等显示分辨率,输入时钟为20~65 MHz,数据带宽可达170 Mbps,电源为单3.3 V供电。
DS90C363和DS90C364连接如图2所示。
根据DS90C364电路与DS90C363输入信号的映射关系,DS90C363与嵌入式系统处理器的LCD控制器输出信号的连接如表2所列。
表2 DS90C363与ARM处理器LCD控制器的接口连线表
嵌入式系统处理器的LCD显示数据的位宽度为16位,数据格式R∶G∶B=5∶6∶5时的原理图设计如图3所示。
图3DS90C363硬件原理图
图3中,GPIO1用来控制DS90C363是否处于低功耗模式下,低电平有效;GPIO2与DS90C363的R_FB引脚连接,选择有效的时钟沿。
在PCB布局时,使ARM处理器与DS90C363、DS90C363与连接LVDS显示器接口电缆的接插件之间的距离都必须尽量地短。
在PCB布线时,DS90C363输出的LVDS信号对都必须采用差分走线方式,尽量减少过孔和其他会引起线路不连续性的因素;各差分对到达PCB板上接插件的走线长度应尽量保持相同,走线阻抗匹配。