LVDS-liides LCD-ekraanile

Mis on LVDS-liides?

LVDS-liidesega LCD-ekraanitehnoloogia põhiprintsiip on diferentsiaalsignaali edastamine väga madala pingekõikumise abil (tavaliselt umbes 350 mV).

• Kuidas see toimib: Ühel signaaliliinil on positiivne pinge (V+) ja teisel pöördpinge (V-). Vastuvõtja määrab loogilise pinge "0" või "1", võrreldes nende kahe signaali vahet. Väline müra mõjutab mõlemat liini võrdselt ja summutatakse vastuvõtjas. See muudab LVDS-liidese LCD-ekraani vahelise suhtluse erakordselt stabiilseks, sarnaselt kahe inimese vahelisele suhtlusele lärmakas ruumis salakoodi abil.

• Koostis: Täielik LVDS-liidesega LCD-ekraanisüsteem sisaldab saatjat ja vastuvõtjat. Saatja teisendab põhiprotsessorist tulevad paralleelsed andmed (TTL-tasemed) järjestikku edastatavateks madalpinge diferentsiaalsignaalideks. Ekraanipaneeli lähedal asuv vastuvõtja taastab kuvadraiveri vooluringi algsed signaalid.

LVDS-liidese LCD-ekraani peamised eelised

LVDS-liidesega LCD-ekraanitehnoloogia laialdane kasutuselevõtt kuvarivaldkonnas on tingitud mitmest olulisest eelisest:

• Kiire edastus ja kõrge eraldusvõimega tugi: See toetab andmeedastuskiirust kuni mitu gigabitti sekundis (Gbps), mis on piisav suure eraldusvõimega ja suure värskendussagedusega ekraanide käitamiseks. Näiteks VESA standardi kohaselt võimaldavad neli andmeliini ja üks kellaliin koos töötades HD (720p) ja kõrgema eraldusvõimega video stabiilset edastust.

• Madal energiatarve ja madal müratase: Madalpinge ja -voolu ajami kasutamise tõttu on selle energiatarve oluliselt madalam kui traditsioonilistel TTL-liidestel. Lisaks summutab diferentsiaalsignaalimine elektromagnetilisi häireid – see on oluline eelis elektroonikaseadmete puhul, mis nõuavad ranget elektromagnetilise ühilduvuse ja ühilduvuse testimist.

• Tugev mürakindlus: LVDS-liidesega LCD-ekraanisüsteemide ühisrežiimi tõkestusomadus tagab stabiilse ja virvendusvaba pildi isegi elektriliselt mürarikastes keskkondades, näiteks tehastes või autokabiinides.

• Pikem edastuskaugus ja lihtsustatud disain: Võrreldes TTL-iga suudavad LVDS-signaalid usaldusväärselt liikuda pikemate vahemaade taha (kuni mitu meetrit). See kasutab palju vähem kaableid ja ühendusi, mis võimaldab õhemaid seadmeid ja vähendab süsteemi kulusid.

Millised kuvarid kasutavad LVDS-liidest?

LVDS-liidesega LCD-ekraan on olnud üle kahe aastakümne peamine valik kuvapaneelide ühendamiseks. See on eriti levinud järgmistes rakendustes:

• Tööstuslikud ja manusseadmed: Tööstuslikes juhtimisarvutites (IPC-des), meditsiinilistes pildindusseadmetes ja inimese-masina liidestes (HMI-des) on LVDS-liidesega LCD-ekraanitehnoloogia töökindlus ja mürakindlus kõrgelt hinnatud. Paljud Rockchipi, Allwinneri või Texas Instrumentsi protsessoritel põhinevad tööstuslikud moodulsüsteemid (SoM-id) integreerivad LVDS-liidese.

• Tarbeelektroonika: Varased sülearvutid, LCD-monitorid (eriti 17-tollised ja suuremad) ja LCD-telerid kasutasid peaaegu alati LVDS-liidesega LCD-ekraani, et ühendada põhiplaat LCD-paneeliga.

• Autotööstuse näidikute süsteemid: Sõidukisisesed teabe- ja meelelahutussüsteemid, navigatsiooniseadmed ja digitaalsed näidikuplokid peavad usaldusväärselt töötama äärmuslike temperatuuride, vibratsiooni ja elektromagnetiliste häirete korral. LVDS-liidese LCD-ekraani tõestatud vastupidavus muudab selle ideaalseks valikuks selliste nõudlike keskkondade jaoks.

Tehnilised andmed ja valikujuhised

Praktilistes rakendustes on oluline mõista erinevat tüüpi LVDS-liidese LCD-ekraani konfiguratsioone.

• Liidese klassifikatsioon: Andmebittide ja -radade arvu põhjal liigitatakse LVDS-liidesega LCD-ekraanisüsteemid peamiselt ühekanalilisteks 6-bitisteks, kahekanalilisteks 6-bitisteks, ühekanalilisteks 8-bitisteks ja kahekanalilisteks 8-bitisteks. "6-bitine" või "8-bitine" viitab bittide arvule värvikanali (punane, roheline, sinine) kohta, mis määrab värvisügavuse. "Ühekanaliline" vs. "kahekanaliline" määratleb saadaoleva andmeribalaiuse.

• Valikujuhend – resolutsioon: LVDS-liidesega LCD-ekraani tüübi valiku dikteerib peamiselt ekraani eraldusvõime. Kõrgem eraldusvõime nõuab suuremat andmeedastuskiirust, mis omakorda eeldab suuremat bitisügavust või kahekanalilisi liideseid. Näiteks:

  • Üksik 6-bitine: Sobib 800×600 ja madalamate resolutsioonide jaoks.
  • Üksik 8-bitine: Sobib 1024×768 jaoks.
  • Kahekordne 6-bitine: Sobib 1280×1024 ja 1366×768 resolutsioonidele.
  • Kahekordne 8-bitine: Sobib Full HD (1920×1080) ja kõrgemate resolutsioonide, näiteks 1600×1200, jaoks.

• VESA vs. JEIDA standardid: LVDS-liidesega LCD-ekraanide kommunikatsiooniks on kaks peamist andmete kaardistamise standardit: VESA ja JEIDA. VESA on levinum kogu maailmas, samas kui JEIDA-d kasutatakse mõnes Jaapani seadmes. Tarkvara/püsivara konfiguratsioon peab saatja ja vastuvõtja vahel vastama valitud standardile.

• SoC-ga ühendamine: Kui põhiprotsessoril (SoC) puudub natiivne LVDS-liides (nt on sellel ainult RGB-liides), on vaja välist TTL-LVDS-sillakiipi. Kui SoC-l on integreeritud LVDS-saatja, saab LVDS-liidesega LCD-ekraani otse ühendada, säästes trükkplaadi pinda ja kulusid.