android LCD TFT TTL（RGB） LVDS EDP MIPI TTL-LVDS TTL-EDP常用接口原理篇

TFT-lCD常用的接口，TTL（RGB）、LVDS、EDP、MIPI,這篇我們大致說一下這些接口的信號組成已經基本原理。

一、TTL

1、TTL接口概述

TTL（Transistor Transistor Logic）即電晶體-電晶體邏輯，TTL電平信號由TTL器件產生。TTL器件是數字集成電路的一大門類，它採用雙極型工藝製造，具有高速度、低功耗和品種多等特點。

TTL接口屬於並行方式傳輸數據的接口，採用這種接口時，不必在液晶顯示器的驅動板端和液晶面板端使用專用的接口電路，而是由驅動板主控晶片輸出的TTL數據信號經電纜線直接傳送到液晶面板的輸人接口。由於TTL接口信號電壓高、連線多、傳輸電纜長，因此，電路的抗干擾能力比較差，而且容易產生電磁干擾（EMI）。在實際應用中，TTL接口電路多用來驅動小尺寸（15in以下）或低解析度的液晶面板。TTL最高像素時鐘只有28MHz。

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TTL是信號時TFT-LCD唯一能識別的信號，早期的數字處理晶片都是TTL的，也就是RGB直接輸出到TFT-LCD。

2、TTL接口的信號類型

驅動板TTL輸出接口中一般包含RGB數據信號、時鐘信號和控制信號這三大類信號。如下圖所示：

 
（1）RGB數據信號

a、單通道TTL
 
單通道6bit TTL輸出接口

對於6bit單路TTL輸出接口，共有18條RGB數據線，分別是R0～R5紅基色數據6條，G0～G5綠基色數據6條，B0～B5藍基色數據6條，共3*6=18條。由於基色RGB數據為18bit，因此，也稱18位或18bitTTL接口。

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單通道8bit TTL輸出接口

對於8bit單路TTI，輸出接口，共有24條RGB數據線，分別是R0～R7紅基色數據8條，B0～B7綠基色數據8條，BO～B7藍基色數據8條，共3*8=24條。由於基色RGB數據為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數據，分為奇通道、偶通道，時鐘有的也分為OCLK/ECLK,有的公用一個，我們示意圖上畫了兩個，如下所示：

 
雙通道6bit TTL輸出接口

對於6bit雙路TTL，輸出接口，共有36條RGB數據線，分別是奇路RGB數據線18條，偶路RGB數據線18條，3*6*2=36條。由於基色ROB數據為36bit，因此，也稱36位或36bitTTL接口。

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雙通道8bit TTL輸出接口

對於8bit雙路TTL輸出接口，共有48條RGB數據線，分別是奇路RGB數據線24條，偶路RGB數據線24條，3*8*2=48條。由於基色RGB數據為48bit，因此，也稱48位或48bitTTL接口。

（2）時鐘信號

是指像素時鐘信號，是傳輸數據和對數據信號進行讀取的基準。在使用奇/偶像素雙路方式傳輸RGB數據時，不同的輸出接口使用像素時鐘的方法有所不同。有的輸出接口奇/偶像素雙路數據共用一個像素時鐘信號，有的輸出接口奇/偶兩路分別設置奇數像素數據時鐘和偶數像素兩個時鐘信號，以適應不同液晶面板的需要。

（3）控制信號

控制信號包括數據使能信號（或有效顯示數據選通信號）DE、行同步信號HS、場同步信號VS。

二、LVDS

1、LVDS接口概述

LVDS，即Low Voltage Differential Signaling，是一種低壓差分信號技術接口。克服以TTL電平方式傳輸寬頻高碼率數據時功耗大、EMI電磁干擾大等缺點而研製的一種數字視頻信號傳輸方式。LVDS輸出接口利用非常低的電壓擺幅（約350mV）在兩條PCB走線或一對平衡電纜上通過差分進行數據的傳輸，即低壓差分信號傳輸。採用LVDS輸出接口，可以使得信號在差分PCB線或平衡電纜上以幾百Mbit／s的速率傳輸，由於採用低壓和低電流驅動方式，因此，實現了低噪聲和低功耗。

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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，即主板側的LVDS輸出接口電路（LVDS發送端）和液晶面板側的LVDS輸入接口電路（LVDS接收器）。LVDS發送端將TTL信號轉換成LVDS信號，然後通過驅動板與液晶面板之間的柔性電纜（排線）將信號傳送到液晶面板側的LVDS接收端的LVDS解碼IC中，LVDS接收器再將串行信號轉換為TTL電平的並行信號，送往液晶屏時序控制與行列驅動電路。也就是其實TFT只識別TTL（RGB）信號。這部分我們做samsung的方案中用的比較多，因為samsung晶片沒有LVDS輸出，所以我們用LVDS接口的TFT-LCD的時候就要加一個（RGB-LVDS）轉換晶片，這個後面我們重點說。

 
3、LVDS接口的信號類型

LVDS信號有數據差分和時鐘差分信號組成。如下圖所示：

 

（1）、單通道LVDS

 
單通道6位數據（如果是6位的Y3M/P這組紅色的線沒有）

有4組差分線，3組信號線，一組時鐘線。Y0M、Y0P、Y1M、Y1P、Y2M、Y2P、CLKOUT_M、CLKOUT_P。

單通道8位數據

有5組差分線，4組信號線，一組時鐘線。分別是Y0M、Y0P、Y1M、Y1P、Y2M、Y2P、CLKOUT_M、CLKOUT_P。

（2）、雙通道

 
LVDS在傳輸解析度較高的數據時，抗干擾能力比較強，可是1920X1080以上解析度時，單路不堪重負，所以有雙路接口出現。目的很簡單，加快速度，增強抗干擾能力。

雙通道6位數據

剛好是單通道的兩倍，時鐘也是兩路，紅色部分：Y3M、Y3P、Y3M1、Y3M1這兩組信號不接。

雙通道8位數據

和前面的比較類似。

三、EDP

這個接口比較陌生，我接觸到一個屏IPAD3的，用於高清屏，比如2048*1536，goole n10的解析度2536* 也是用這個接口。

 
四、MIPI接口

這個我們公司有產品用，不過是其他平台的，不是我們調試 ，我也沒接觸過。只是過一下。感覺這類接口非常類似：比如LVDS、EDP、HDMI、MIPI，都是差分信息+差分時鐘。

 
(整理中…………)

五、TTL（RGB）轉換成LVDS

我們在項目中用到過兩顆晶片：SN75LVDS83B 、THC63LVD827（可輸出雙路LVDS），以SN75LVDS83B來說明。

1、SN75LVDS83B、主控、LVDS接口的LCD關係

如下圖所示SN75LVDS83B的應用：

 
硬體的接口如下所示：

 
其實這部分要注意的是LCD的位數，你的屏是16bit、18bit、還是24bit的，不同位數的LCD有不同的硬體接線方法。如下圖是samsung exynos4412提到的AP端，在不同位數輸出時的接線圖。

 
（1）、24bitRGB 24bit lcd

注意到用到五組差分信號線，四組信號一組時鐘。

 
（2）、24bitRGB 18bit lcd

注意到用到四組差分信號線，三組信號一組時鐘，Y3M、Y3P是NC的。AP端RGB的接線方式也不一樣，6、7兩個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）信號顯示正常，可是有畫面、漸變的就不正常。為此跟硬體爭論了好久，不過問題解決了就好。做技術實踐是非常重要的一個環節，有些事認識上的誤區，就會導致工作的失誤。

 
六、RGB轉換成EDP

這個我們點過一個屏，不過解析度太大，我們的系統非常卡，最後就停掉了。

線路圖如下所示：

示意圖：

edp 的信號和和lvds比較類似，不過多了一個HPD的信號。