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1、TTL接口概述
TTL(Transistor Transistor Logic)即晶體管-晶體管邏輯,TTL電平信號(hào)由TTL器件產(chǎn)生。TTL器件是數(shù)字集成電路的一大門類,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(diǎn)。
TTL接口屬于并行方式傳輸數(shù)據(jù)的接口,采用這種接口時(shí),不必在液晶顯示器的驅(qū)動(dòng)板端和液晶面板端使用專用的接口電路,而是由驅(qū)動(dòng)板主控芯片輸出的TTL數(shù)據(jù)信號(hào)經(jīng)電纜線直接傳送到液晶面板的輸人接口。由于TTL接口信號(hào)電壓高、連線多、傳輸電纜長(zhǎng),因此,電路的抗干擾能力比較差,而且容易產(chǎn)生電磁干擾(EMI)。在實(shí)際應(yīng)用中,TTL接口電路多用來(lái)驅(qū)動(dòng)小尺寸(15in以下)或低分辨率的液晶面板。TTL高像素時(shí)鐘只有28MHz。
TTL是信號(hào)時(shí)TFT-LCD唯一能識(shí)別的信號(hào),早期的數(shù)字處理芯片都是TTL的,也就是RGB直接輸出到TFT-LCD。
2、TTL接口的信號(hào)類型
驅(qū)動(dòng)板TTL輸出接口中一般包含RGB數(shù)據(jù)信號(hào)、時(shí)鐘信號(hào)和控制信號(hào)這三大類信號(hào)。如下圖所示:
(1)RGB數(shù)據(jù)信號(hào)
a、單通道TTL
單通道6bit TTL輸出接口
對(duì)于6bit單路TTL輸出接口,共有18條RGB數(shù)據(jù)線,分別是R0~R5紅基色數(shù)據(jù)6條,G0~G5綠基色數(shù)據(jù)6條,B0~B5藍(lán)基色數(shù)據(jù)6條,共3*6=18條。由于基色RGB數(shù)據(jù)為18bit,因此,也稱18位或18bitTTL接口。
單通道8bit TTL輸出接口
對(duì)于8bit單路TTI,輸出接口,共有24條RGB數(shù)據(jù)線,分別是R0~R7紅基色數(shù)據(jù)8條,B0~B7綠基色數(shù)據(jù)8條,BO~B7藍(lán)基色數(shù)據(jù)8條,共3*8=24條。由于基色RGB數(shù)據(jù)為24bit,因此,也稱24位或24bitTTL接口。
b、雙通道TTL
雙通道,也就是兩組RGB數(shù)據(jù),分為奇通道、偶通道,時(shí)鐘有的也分為OCLK/ECLK,有的公用一個(gè),我們示意圖上畫了兩個(gè),如下所示:
雙通道6bit TTL輸出接口
對(duì)于6bit雙路TTL,輸出接口,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,3*6*2=36條。由于基色ROB數(shù)據(jù)為36bit,因此,也稱36位或36bitTTL接口。
雙通道8bit TTL輸出接口
對(duì)于8bit雙路TTL輸出接口,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,3*8*2=48條。由于基色RGB數(shù)據(jù)為48bit,因此,也稱48位或48bitTTL接口。
(2)時(shí)鐘信號(hào)
是指像素時(shí)鐘信號(hào),是傳輸數(shù)據(jù)和對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行讀取的基準(zhǔn)。在使用奇/偶像素雙路方式傳輸RGB數(shù)據(jù)時(shí),不同的輸出接口使用像素時(shí)鐘的方法有所不同。有的輸出接口奇/偶像素雙路數(shù)據(jù)共用一個(gè)像素時(shí)鐘信號(hào),有的輸出接口奇/偶兩路分別設(shè)置奇數(shù)像素?cái)?shù)據(jù)時(shí)鐘和偶數(shù)像素兩個(gè)時(shí)鐘信號(hào),以適應(yīng)不同液晶面板的需要。
(3)控制信號(hào)
控制信號(hào)包括數(shù)據(jù)使能信號(hào)(或有效顯示數(shù)據(jù)選通信號(hào))DE、行同步信號(hào)HS、場(chǎng)同步信號(hào)VS。
二、LVDS
1、LVDS接口概述
LVDS,即Low Voltage Differential Signaling,是一種低壓差分信號(hào)技術(shù)接口。克服以TTL電平方式傳輸寬帶高碼率數(shù)據(jù)時(shí)功耗大、EMI電磁干擾大等缺點(diǎn)而研制的一種數(shù)字視頻信號(hào)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(duì)平衡電纜上通過差分進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸,即低壓差分信號(hào)傳輸。采用LVDS輸出接口,可以使得信號(hào)在差分PCB線或平衡電纜上以幾百M(fèi)bit/s的速率傳輸,由于采用低壓和低電流驅(qū)動(dòng)方式,因此,實(shí)現(xiàn)了低噪聲和低功耗。
2、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,即主板側(cè)的LVDS輸出接口電路(LVDS發(fā)送端)和液晶面板側(cè)的LVDS輸入接口電路(LVDS接收器)。LVDS發(fā)送端將TTL信號(hào)轉(zhuǎn)換成LVDS信號(hào),然后通過驅(qū)動(dòng)板與液晶面板之間的柔性電纜(排線)將信號(hào)傳送到液晶面板側(cè)的LVDS接收端的LVDS解碼IC中,LVDS接收器再將串行信號(hào)轉(zhuǎn)換為TTL電平的并行信號(hào),送往液晶屏?xí)r序控制與行列驅(qū)動(dòng)電路。也就是其實(shí)TFT只識(shí)別TTL(RGB)信號(hào)。這部分我們做samsung的方案中用的比較多,因?yàn)閟amsung芯片沒有LVDS輸出,所以我們用LVDS接口的TFT-LCD的時(shí)候就要加一個(gè)(RGB-LVDS)轉(zhuǎn)換芯片,這個(gè)后面我們重點(diǎn)說。
3、LVDS接口的信號(hào)類型
LVDS信號(hào)有數(shù)據(jù)差分和時(shí)鐘差分信號(hào)組成。如下圖所示:
(1)、單通道LVDS
單通道6位數(shù)據(jù)(如果是6位的Y3M/P這組紅色的線沒有)
有4組差分線,3組信號(hào)線,一組時(shí)鐘線。Y0M、Y0P、Y1M、Y1P、Y2M、Y2P、CLKOUT_M、CLKOUT_P。
單通道8位數(shù)據(jù)
有5組差分線,4組信號(hào)線,一組時(shí)鐘線。分別是Y0M、Y0P、Y1M、Y1P、Y2M、Y2P、CLKOUT_M、CLKOUT_P。
(2)、雙通道
LVDS在傳輸分辨率較高的數(shù)據(jù)時(shí),抗干擾能力比較強(qiáng),可是1920X1080以上分辨率時(shí),單路不堪重負(fù),所以有雙路接口出現(xiàn)。目的很簡(jiǎn)單,加快速度,增強(qiáng)抗干擾能力。
雙通道6位數(shù)據(jù)
剛好是單通道的兩倍,時(shí)鐘也是兩路,紅色部分:Y3M、Y3P、Y3M1、Y3M1這兩組信號(hào)不接。
雙通道8位數(shù)據(jù)
和前面的比較類似。
三、TTL(RGB)轉(zhuǎn)換成LVDS
我們?cè)陧?xiàng)目中用到過兩顆芯片:SN75LVDS83B 、THC63LVD827(可輸出雙路LVDS),以SN75LVDS83B來(lái)說明。
1、SN75LVDS83B、主控、LVDS接口的LCD關(guān)系
如下圖所示SN75LVDS83B的應(yīng)用:
其實(shí)就是:把三星芯片輸出的TTL(RGB)信號(hào)轉(zhuǎn)換成LVDS差分信號(hào)輸出的LCD接收端。
硬件的接口如下所示:
2、SN75LVDS83B的參考電路
其實(shí)這部分要注意的是LCD的位數(shù),你的屏是16bit、18bit、還是24bit的,不同位數(shù)的LCD有不同的硬件接線方法。如下圖是samsung exynos4412提到的AP端,在不同位數(shù)輸出時(shí)的接線圖。
(1)、24bitRGB 24bit lcd
注意到用到五組差分信號(hào)線,四組信號(hào)一組時(shí)鐘。
(2)、24bitRGB 18bit lcd
注意到用到四組差分信號(hào)線,三組信號(hào)一組時(shí)鐘,Y3M、Y3P是NC的。AP端RGB的接線方式也不一樣,6、7兩個(gè)bit接地。
如果按(1)中的接線方法(24bit輸出),接上18bit的屏。18bit 屏RGB(純色)信號(hào)顯示正常,可是有畫面、漸變的就不正常。