lvds接口定义 液晶屏lvds接口定义

(2009-07-20 18:01:10) 转载▼

标签: 杂谈

分类: 接口

低电压差分信号传输(Low Voltage Differential Sig-naling,LVDs)是20世纪90年代才出现的一种新型的适用于高速数据传输的的接口技术,最早由美国国家半导体公司提出,在信号完整性方面有良好的性能,可确保铜导线能够支持千兆位以上的数据传输。这种技术的核心是采用极低的电压摆幅高速差动传输数据,可以实现点对点或一点对多点的连接,并具有低功耗、低误码率、低串扰和低辐射等特点,在计算机、通信设备、消费电子等方面得到了广泛应用,并通过TIA/EIA的确认,成为该组织的标准(ANSI/TIA/EIA-644)。

1 LVDS基本原理和特点

LVDS的工作原理如图1所示。驱动器由一个恒定电流源(通常为3.5 mA)驱动一对差分信号线组成,接收器有很高的DC输入阻抗,几乎不会消耗电流,与传输线阻抗匹配的终端电阻(约为100 Ω)跨接在两条差分信号线上,并尽可能靠近接收器输入端,绝大部分的驱动电流将流经100 Ω的终端电阻,并在接收器输入端产生大约350 mV的压降。当驱动状态反转时,流经电阻的电流方向改变,于是在接收端产生了一个有效“O”或“1”的逻辑状态。



LVDS技术在速度、噪声/EMI、功耗、成本等方面有着众多优点:

高速传输能力LVDS驱动器能以超过155.5 Mb/s的速度驱动双绞线对,距离超过10 m。ANSI/TIA/EIA-644标准中就推荐了655 Mb/s的最大速率和1.923 Gb/s的无失真媒质上的理论极限速率。

低噪声因为低电压摆幅、低边沿速率、奇模式差分信号以及恒流驱动器,LVDS产生的电磁干扰低。当差分传输线紧耦合时,噪声抑制能力更强。

低功耗 LVDS器件用CMOS工艺实现了低的静态功耗;恒流源模式驱动设计降低系统功耗,并极大地降低了Iss的频率成分对功耗的影响。

节省成本LVDS器件用低成本的电缆线和连接器件就可以达到很高的速率。LVDS产生极低的噪声,噪声控制和EMI等问题也迎刃而解。

集成能力强由于可在标准CMOS工艺中实现高速LVDS,因此用LVDS模拟电路集成复杂的数字功能是非常有利的。

此外,由于是低摆幅差分信号技术,其驱动和接收不依赖于供电电压,因此,LVDS比较容易用于低电压系统中而保持同样的信号电平和性能。LVDS内集成的串行化器和解串行化器使它能在一个芯片上集成许多通道。差分信号能承受高电平的切换噪声,因而能用大规模数字电路进行可靠的集成。无论其传输介质是电缆还是PCB走线,都必须与终端匹配,以减少不希望的电磁辐射,提供最佳的信号质量。LVDS接收器具有高度的安全性,当输入引脚均处于浮动状态时,接收器的安全功能可以防止输出出现振荡。LVDS不需要地平面或电源平面的连续性和完整性。

LVDS接口电路的设计

为便于LVDS接口电路的设计,有多家公司生产了专门的LVDS收发器芯片,如NI公司的DS90LV017A驱动器和DS90LV018A接收器、TI公司的SN65LVDS31驱动器和SN65LVDS32接收器、MAXIM公司的MAX9123驱动器和MAX9122接收器等等。不同的芯片又具有不同的电平兼容性,NI公司的DS90LV031/032采用+5V电源供电,可直接与TTL/CMOS信号接口。而MAX9123/9122则采用+3.3V的工作电源,可直接与LVTTL/LVCMOS信号接口,并且MAX9122的数据输入端直接集成了107Ω的终接电阻。

设计LVDS接口,应注意以下几个问题:

1. 根据系统的工作电源配置情况和需要传输的数据电平,合理选用驱动器和接收器芯片,或者根据接口芯片的情况,对被传输的数据首先进行电平转换。如果是TTL/CMOS电平,可直接采用DS90LV031进行传输,在对端用DS90LV032进行接收。而如果传输LVTTL/LVCMOS电平的数据,就可以直接选用MAX9123/9122等低电压接口芯片。



2. 注意阻抗匹配。既要根据接收器输入端的情况确定是否需要外接100Ω终接电阻,同时,要根据PCB的板材和参数合理设计驱动器的线输出阻抗,使其在90~107Ω范围内。PCB传输线要尽可能地短,因为过长的线路,不但传输衰耗加大,降低了传输速率,而且阻抗也容易失配,并可能影响到信号的完整性。

3. 根据数据传输速率和传输电缆长度的关系,确定合适的电缆长度以满足系统的要求。一般地,采用LVDS方式传输数据,假定负载电阻为100Ω,当双绞线长度为10m时,传输速率可达400 Mbps;当电缆长度增加为20m时,速率降为100 Mbps;而当电缆长度为100m时,速率只能达到10 Mbps左右。

4. 多数LVDS接口芯片的使能端在片内没有接上拉或下拉电阻,如果没有驱动信号输入,它们会不确定地被直接与地或Vcc相连,有可能造成逻辑错误。所以,除非有特别说明,接口芯片的使能输入端不要悬空。

图2是采用MAXIM公司的一片MAX9123驱动器和一片MAX9122接收器设计的一个4通道LVDS点对点连接的单工接口。该接口工作电源为+3.3V,驱动器输入和接收器输出数据为LVTTL/LVCMOS电平。

MAX9123/9122是四驱动器/接收器芯片,采用表面封装形式、直通型引出脚,而且MAX 9122数据输入端内部并接有107Ω的电阻,不需要在电缆上再外接终端电阻了,这有助于简化PCB板设计和降低线间串扰。该接口采用实时传输(使能端接固定电平),传输速率最高可达500 Mbps。  

lvds接口定义

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LVDS接口是LCD Panel通用的接口标准,以8-bit Panel为例,包括5组传输线,其中4组是数据线,代表Tx0+/Tx0-... Tx3+/Tx3-。还有一组是时钟信号,代表TxC+/TxC-。相应的在Panel一端有5组接收线。如果是6-bit Panel则只有3组数据线和一组时钟线。

LVDS接口又称RS-644总线接口,是20世纪90年代才出现的一种数据传输和接口技术。LVDS即低电压差分信号,这种技术的核心是采用极低的电压摆幅高速差动传输数据,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,其传输介质可以是铜质的PCB连线,也可以是平衡电缆。LVDS在对信号完整性、低抖动及共模特性要求较高的系统中得到了越来越广泛的应用。目前,流行的LVDS技术规范有两个标准:一个是TIA/EIA(电讯工业联盟/电子工业联盟)的ANSI/TIA/EIA-644标准,另一个是IEEE 1596.3标准。

20PIN单6定义:

1:电源2:电源3:地4:地5:R0-6:R0+7:地8:R1-9:R1+10:地11:R2-12:R2+13:地14:CLK-15:CLK+16空17空18空19空20空

每组信号线之间电阻为(数字表120欧左右)

20PIN双6定义:

1:电源2:电源3:地4:地5:R0-6:R0+7:R1-8:R1+9:R2-10:R2+11:CLK-12:CLK+13:RO1-14:RO1+15:RO2-16:RO2+17:RO3-18:RO3+

19:CLK1-20:CLK1+

每组信号线之间电阻为(数字表120欧左右)

20PIN单8定义:

1:电源2:电源3:地4:地5:R0-6:R0+7:地8:R1-9:R1+10:地11:R2-12:R2+13:地14:CLK-15:CLK+16:R3-17:R3+

每组信号线之间电阻为(数字表120欧左右)

30PIN单6定义:

1:空2:电源3:电源4:空5:空6:空7:空8:R0-9:R0+10:地11:R1-12:R1+13:地14:R2-15:R2+16:地17:CLK-18:CLK+19:地20:空-21:空22:空23:空24:空25:空26:空27:空28空29空30空

每组信号线之间电阻为(数字表120欧左右)

30PIN单8定义:

1:空2:电源3:电源4:空5:空6:空7:空8:R0-9:R0+10:地11:R1-12:R1+13:地14:R2-15:R2+16:地17:CLK-18:CLK+19:地20:R3-21:R3+22:地23:空24:空25:空26:空27:空28空29空30空

每组信号线之间电阻为(数字表120欧左右)

30PIN双6定义:

1:电源2:电源3:地4:地5:R0-6:R0+7:地8:R1-9:R1+10:地11:R2-12:R2+13:地14:CLK-15:CLK+16:地17:RS0-18:RS0+19:地20:RS1-21:RS1+22:地23:RS2-24:RS2+25:地26:CLK2-27:CLK2+

每组信号线之间电阻为(数字表120欧左右)

30PIN双8定义:

1:电源2:电源3:电源4:空5:空6:空7:地8:R0-9:R0+10:R1-11:R1+12:R2-13:R2+14:地15:CLK-16:CLK+17:地18:R3-19:R3+20:RB0-21:RB0+22:RB1-23:RB1+24:地25:RB2-26:RB2+27:CLK2-28:CLK2+29:RB3-30:RB3+

每组信号线之间电阻为(数字表120欧左右)

一般14PIN、20PIN、30PIN为LVDS接口。

  

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