LVDS通信协议以及概念

1 基本概念

Lvds
：Low-Voltage Differential Signaling
低电压差分信号。

这种技术的核心是采用极低的电压摆幅（约
350
mV）
高速差动传输数据，可以实现点对点或一点对多点的连接，具有低功耗、低
误码率
、低串扰和低辐射等特点。主要是对视频流信号进行编码解码处理，而且还可以使用back channel进行IIC通信，在LVDS分时过程中使用。

主要芯片厂家有： TI和美信。一般编码和解码都是匹配使用的。

LVDS
信号传输分为
DE MODE
和
SYNC MODE，DE mode
需连接
DE
信号（
data enable
有效数据选通），
SYNC mode
还需连接
HS（HSYNC
行同步）、
VS（VSYNC
场同步）。

单路6bit LVDS：这种接口电路中，采用单路方式传输，每个基色信号采用6位数据，共18位RGB数据，因此，也称18位或18bit LVDS接口。此，也称18位或18bit LVDS接口。

双路6bit LVDS：这种接口电路中，采用双路方式传输，每个基色信号采用6位数据，其中奇路数据为18位，偶路数据为18位，共36位RGB数据，因此，也称36位或36bit LVDS接口。

单路8bit LVDS：这种接口电路中，采用单路方式传输，每个基色信号采用8位数据，共24位RGB数据，因此，也称24位或24bit LVDS接口。

双路8bit LVDS：这种接口电路中，采用双路方式传输，每个基色信号采用8位数据，其中奇路数据为24位，偶路数据为24位，共48位RGB数据，因此，也称48位或48bit LVDS接口。

2 LVDS发送芯片之输入信号

•
LVDS
发送芯片之输入信号来自主控芯片，输入信号包含
RGB
数据信号、时钟信号和控制信号三大类。为了说明之方便，将
RGB
信号以及数据选通
DE
和行场同步信号都算作数据信号。

•
在供
6bit
液晶面板使用之四通道
LVDS
发送芯片中，共有十八个
RGB
信号输入引脚；一个显示数据使能信号
DE
（数据有效信号）输入引脚；一个行同步信号
HS
输入引脚；一个场同步信号
VS
输入引脚。也就是说，在四通道
LYDS
发送芯片中，共有二十一个数据信号输入引脚。

•
在供
8bit
液晶面板使用之五通道
LVDS
发送芯片中，共有二十四个
RGB
信号输入引脚；一个显示数据使能信号
DE
（数据有效信号）输入引脚；一个行同步信号
HS
输入引脚；一个场同步信号
VS
输入引脚；也就是说，在五通道
LVDS
发送芯片中，共有二十八个数据信号输入引脚。

•
应该注意的是，液晶面板的输入信号中都必须要有
DE
信号，但有的液晶面板只使用单一的
DE
信号而不使用行场同步信号。因此，应用于不同的液晶面板时，有的
LVDS
发送芯片可能只需输入
DE
信号，而有的需要同时输入
DE
和行场同步信号。

•
输入时钟信号：即像素时钟信号，也称为数据移位时钟（在
LVDS
发送芯片中，将输入之并行
RGB
数据转换成串行数据时要使用移位寄存器）。像素时钟信号是传输数据和对数据信号进行读取之基准。

•
待机控制信号（
POWER DOWN
）：当此信号有效时（一般为低电平时），将关闭
LVDS
发送芯片中时钟
PLL
锁相环电路之供电，停止
IC
之输出。

•
数据取样点选择信号：用来选择使用时钟脉冲之上升沿还是下降沿读取所输入之
RGB
数据。有之
LVDS
发送芯片可能并不设置待机控制信号和数据取样点选择信号，但也有之除了上述两个控制信号还设置有其他一些控制信号。

3 LVDS发送芯片之输出信号

•
LVDS
发送芯片将以并行方式输入的
TTL
电平
RGB
数据信号转换成串行之
LVDS
信号后，直接送往液晶面板侧之
LVDS
接收芯片。

•
LVDS
发送芯片的输出是低摆幅差分对信号，一般包含一个通道的时钟信号和几个通道的串行数据信号。由于
LVDS
发送芯片是以差分信号的形式进行输出，因此，输出信号为两条线，一条线输出正信号，另一条线输出负信号。

•
时钟信号输出：
LVDS
发送芯片输出之时钟信号频率与输入时钟信号（像素时钟信号）频率相同。时钟信号的输出常表示为：
TXCLK
＋和
TXCLK
－，时钟信号占用
LVDS
发送芯片的一个通道。

•
LVDS
串行数据信号输出：对于四通道
LVDS
发送芯片，串行数据占用三个通道，其数据输出信号常表示为
TXOUT0
＋、
TXOUT0
－，
TXOUT1
＋、
TXOUT1
－，
TXOUT2
＋、
TXOUT2
－。

•
对于五通道
LYDS
发送芯片，串行数据占用四个通道，其数据输出信号常表示为
TXOUT0
＋、
TXOUT0
－，
TXOUT1
＋、
TXOUTI
－，
TXOUT2
＋、
TXOUT2
－，
TXOUT3
＋、
TXOUT3
－。

•
对于十通道
LVDS
发送芯片，串行数据占用八个通道，其数据输出信号常表示为
TXOUT0
＋、
TXOUT0
－，
TXOUT1
＋、
TXOUT1
－，
TXOUT2
＋、
TXOUT2
－，
TXOUT3
＋、
TXOUT3
－，
TXOUT4
＋、
TXOUT4
－，
TXOUT5
＋、
TXOUT5
－，
TXOUT6
＋、
TXOUT6
－，
TXOUT7
＋、
TXOLT7
－。

•
如果只看电路图，是不能从
LVDS
发送芯片的输出信号
TXOUT
－、
TXOUT0
＋中看出其内部到底包含哪些信号数据，以及这些数据是怎样排列的（或者说这些数据的格式是怎样额）。事实上，不同厂家生产的
LVDS
发送芯片，其输出数据排列方式可能是不同的。因此，液晶显示器驱动板上的
LVDS
发送芯片的输出数据格式必须与液晶面板
LVDS
接收芯片要求的数据格式相同，否则，驱动板与液晶面板不匹配。这也是更换液晶面板时必须考虑的一个问题。

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。

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