Android LCD(5) 

平台信息:
内核:linux2.6/linux3.0
系统:android/android4.0

平台:samsung exynos 4210、exynos 4412 、exynos 5250

TFT-lCD常用的接口,TTL(RGB)、LVDS、EDP、MIPI,这篇我们大致说一下这些接口的信号组成已经基本原理。

一、TTL

1、TTL接口概述

TTL(Transistor Transistor Logic)即晶体管-晶体管逻辑,TTL电平信号由TTL器件产生。TTL器件是数字集成电路的一大门类,它采用双极型工艺制造,具有高速度、低功耗和品种多等特点。

TTL接口属于并行方式传输数据的接口,采用这种接口时,不必在液晶显示器的驱动板端和液晶面板端使用专用的接口电路,而是由驱动板主控芯片输出的TTL数据信号经电缆线直接传送到液晶面板的输人接口。由于TTL接口信号电压高、连线多、传输电缆长,因此,电路的抗干扰能力比较差,而且容易产生电磁干扰(EMI)。在实际应用中,TTL接口电路多用来驱动小尺寸(15in以下)或低分辨率的液晶面板。TTL最高像素时钟只有28MHz。

TTL是信号时TFT-LCD唯一能识别的信号,早期的数字处理芯片都是TTL的,也就是RGB直接输出到TFT-LCD。

2、TTL接口的信号类型

驱动板TTL输出接口中一般包含RGB数据信号、时钟信号和控制信号这三大类信号。如下图所示:

(1)RGB数据信号

a、单通道TTL

单通道6bit TTL输出接口

对于6bit单路TTL输出接口,共有18条RGB数据线,分别是R0~R5红基色数据6条,G0~G5绿基色数据6条,B0~B5蓝基色数据6条,共3*6=18条。由于基色RGB数据为18bit,因此,也称18位或18bitTTL接口

单通道8bit TTL输出接口

对于8bit单路TTI,输出接口,共有24条RGB数据线,分别是R0~R7红基色数据8条,B0~B7绿基色数据8条,BO~B7蓝基色数据8条,共3*8=24条。由于基色RGB数据为24bit,因此,也称24位或24bitTTL接口

b、双通道TTL

双通道,也就是两组RGB数据,分为奇通道、偶通道,时钟有的也分为OCLK/ECLK,有的公用一个我们示意图上画了两个,如下所示:

双通道6bit TTL输出接口

对于6bit双路TTL,输出接口,共有36条RGB数据线,分别是奇路RGB数据线18条,偶路RGB数据线18条,3*6*3=36条。由于基色ROB数据为36bit,因此,也称36位或36bitTTL接口

双通道8bit TTL输出接口

对于8bit双路TTL输出接口,共有48条RGB数据线,分别是奇路RGB数据线24条,偶路RGB数据线24条,3*8*2=48条。由于基色RGB数据为48bit,因此,也称48位或48bitTTL接口

(2)时钟信号

是指像素时钟信号,是传输数据和对数据信号进行读取的基准。在使用奇/偶像素双路方式传输RGB数据时,不同的输出接口使用像素时钟的方法有所不同。有的输出接口奇/偶像素双路数据共用一个像素时钟信号,有的输出接口奇/偶两路分别设置奇数像素数据时钟和偶数像素两个时钟信号,以适应不同液晶面板的需要。

(3)控制信号

控制信号包括数据使能信号(或有效显示数据选通信号)DE、行同步信号HS、场同步信号VS。

二、LVDS

1、LVDS接口概述

LVDS,即Low Voltage Differential Signaling,是一种低压差分信号技术接口。克服以TTL电平方式传输宽带高码率数据时功耗大、EMI电磁干扰大等缺点而研制的一种数字视频信号传输方式。LVDS输出接口利用非常低的电压摆幅(约350mV)在两条PCB走线或一对平衡电缆上通过差分进行数据的传输,即低压差分信号传输。采用LVDS输出接口,可以使得信号在差分PCB线或平衡电缆上以几百Mbit/s的速率传输,由于采用低压和低电流驱动方式,因此,实现了低噪声和低功耗。

2、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,即主板侧的LVDS输出接口电路(LVDS发送端)和液晶面板侧的LVDS输入接口电路(LVDS接收器)。LVDS发送端将TTL信号转换成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接收端的LVDS解码IC中,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。也就是其实TFT只识别TTL(RGB)信号。这部分我们做samsung的方案中用的比较多,因为samsung芯片没有LVDS输出,所以我们用LVDS接口的TFT-LCD的时候就要加一个(RGB-LVDS)转换芯片,这个后面我们重点说。

3、LVDS接口的信号类型

LVDS信号有数据差分和时钟差分信号组成。如下图所示:


(1)、单通道LVDS

单通道6位数据(如果是6位的Y3M/P这组红色的线没有)

4组差分线,3组信号线,一组时钟线。Y0M、Y0P、Y1M、Y1P、Y2M、Y2P、CLKOUT_M、CLKOUT_P。

单通道8位数据

5组差分线,4组信号线,一组时钟线。分别是Y0M、Y0P、Y1M、Y1P、Y2M、Y2P、CLKOUT_M、CLKOUT_P。

(2)、双通道

LVDS在传输分辨率较高的数据时,抗干扰能力比较强,可是1920X1080以上分辨率时,单路不堪重负,所以有双路接口出现。目的很简单,加快速度,增强抗干扰能力。

双通道6位数据

刚好是单通道的两倍,时钟也是两路,红色部分:Y3M、Y3P、Y3M1、Y3M1这两组信号不接。

双通道8位数据

和前面的比较类似。

三、EDP

这个接口比较陌生,我接触到一个屏IPAD3的,用于高清屏,比如2048*1536,goole n10的分辨率2536*  也是用这个接口。

(整理中…………)

四、MIPI接口

这个我们公司有产品用,不过是其他平台的,不是我们调试 ,我也没接触过。只是过一下。感觉这类接口非常类似:比如LVDS、EDP、HDMI、MIPI,都是差分信息+差分时钟。

(整理中…………)
五、TTL(RGB)转换成LVDS  

我们在项目中用到过两颗芯片:SN75LVDS83B 、THC63LVD827(可输出双路LVDS),以SN75LVDS83B来说明。

1、SN75LVDS83B、主控、LVDS接口的LCD关系

如下图所示SN75LVDS83B的应用:

其实就是:把三星芯片输出的TTL(RGB)信号转换成LVDS差分信号输出的LCD接收端。


硬件的接口如下所示:

2、SN75LVDS83B的参考电路

其实这部分要注意的是LCD的位数,你的屏是16bit、18bit、还是24bit的,不同位数的LCD有不同的硬件接线方法。如下图是samsung exynos4412提到的AP端,在不同位数输出时的接线图。

(1)、24bitRGB 24bit lcd

    注意到用到五组差分信号线,四组信号一组时钟。

(2)、24bitRGB 18bit lcd

注意到用到四组差分信号线,三组信号一组时钟,Y3M、Y3P是NC的。AP端RGB的接线方式也不一样,6、7两个bit接地。

如果按(1)中的接线方法(24bit输出),接上18bit的屏。18bit 屏RGB(纯色)信号显示正常,可是有画面、渐变的就不正常。为此跟硬件争论了好久,不过问题解决了就好。做技术实践是非常重要的一个环节,有些事认识上的误区,就会导致工作的失误。

六、RGB转换成EDP

这个我们点过一个屏,不过分辨率太大,我们的系统非常卡,最后就停掉了。

线路图如下所示:

示意图:

edp 的信号和和lvds比较类似,不过多了一个HPD的信号。

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