面板显示接口历览

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1、面板显示接口历览：从TTL、LVDS、TDMS到DisplayPort面板行业正快速的朝更高分辨率和每种颜色的更多位数加速前进。只有提高主机到面板整体的数据速率，分辨率和颜色才能有所突破。所以，超越此局限的重任直接被面板显示接口肩负起来了。         面板显示接口标准        为了最佳的展望未来，重温面板显示接口标准的进展是恰到好处的。从晶体管-晶体管逻辑门电路(TTL)一路发展到今天的DisplayPort数字显示接口，下面讲述了自十九世纪六十年代早期到2007年的面板显示接口概况，并对未来的面板接口技术进行了展望。       

2、 晶体管-晶体管逻辑门电路        当显示面板第一次面市时，就选择了经典的TTL数字接口作为标准。在那时，面板尺寸不足10英寸，其VGA分辨率为每个颜色6比特，带宽要求是300Mbps。TTL集成电路代表了小规模向大规模集成，和今天成万上亿个晶体管相比，那时候每片芯片的容量只有数百个晶体管。        TTL的流行是基于德州仪器公司(TI)的7400系列芯片的面市。当TI系列迅速成为业界标准之后，摩托罗拉、Signetics、SGS-Thomson、国家半导体和其他公司加入了TI标准。和模拟解决方案相比，TTL代表着低成本芯片，它使得

3、数字技术变得更经济可行。        面板尺寸在上世纪九十年代后半期一增加到15英寸范围，就要求采用XGA分辨率格式，而且带宽需求也跃升到了850Mbps。所面临的挑战包括功耗和电磁干扰(EMI)，这使得缓慢的TTL接口成为了显示面板的瓶颈。图1：显示接口路线图：寻求更高带宽。该图表明了自1994年以来显示器带宽需求的增长。LVDS显示接口        低压差分信号(LVDS)显示接口(LDI)是一个在双绞线铜电缆上传送两个不同电压的差分信号系统。与TTL比较而言，小幅度信号以及双绞线之间的紧密耦合降低了TTL所固有的功耗和EMI。    

4、    LVDS描述了一种高速信号运行在不太昂贵的铜导线上的电气信号方法。在接收端运行着两个不同的电压，LVDS利用电压差(典型值为350mV)进行编码信息。接受端检测决定着逻辑电平的电压极性。由于信号幅度非常小以及导线之间的紧密电磁场耦合，因此降低了EMI。导线上的平均电压为1.25伏。在上世纪九十年代末期就采用了这种形式的接口。  图2：LVDS视频连接，显示接口示例        LVDS显然选择的是一种串行数据传输而不是并行传输。LVDS融合了高速和频道内同步，从而可以采用更少的导线传输更多的数据。        基于LVDS技术，国家

5、半导体公司在1999年发布了其开放式LDI规范，从而使得导线的总数量从TTL接口的22根减少到了8根。因此，也减少了连接器和电缆的数量。更重要的是，LDI突破了TTL瓶颈，将带宽增加到了约2.8Gbps。作为一种开放式标准，LDI并不要求具有绝对的权威性，这一作法使得其快速的成长为了面板显示接口标准。        其次，瓶颈问题开始逐步显示出来。随着面板厂商不断的增加面板尺寸并提高颜色丰富度，40英寸到50英寸的1080p面板已成为主流。该面板的8位颜色要求大约3Gbps的带宽，这大大超过了4对LVDS接口能力。当前，甚至具有4096x216

6、0的数字电影分辨率和显示更深色彩的10位和12位颜色的更大面板都已提上日程。为满足数字电影分辨率的带宽需求，采用了多达8个连接和40对(808根导线)的总线宽度。        然而，在该技术层面上又出现了新问题，如复杂的连接器、导线连接以及串扰噪声、数据未对准和其它问题。当前，LDI是面板显示接口的瓶颈，另一种接口革命正蓄势待发。        最小化传输差分信号        在上世纪九十年代晚期，SiliconImage公司开始采用面板连接、数字可视接口(DVI)和高清多媒体接口(HDMI)的形式向显示行业推广其所有权标准??最小化传输差

7、分信号(TMDS)。在该情况下，发射端混合了具有在铜导线上降低EMI特性的更高级编码算法，从而使得接收端具有健壮的时钟恢复性能。        8位/10位编码是一个二阶处理，它是将一个8位的输入信号转换成10位的编码。和LVDS相似的是，它采用了差分信号来降低EMI及提高精确的信号传输速率。还和LVDS相似的是，它是一个串行的传输设计。        DVI技术已成功的应用于PC领域，HDMI技术也成功的推向了消费电子市场。但是，TMDS并没有因此成为广泛使用的面板接口标准。相反，没有专利费的LVDS已被普遍使用。此外，当前的DVI版本并不能

8、更新，而且具有物理上、功能上及成本上的局限。DisplayPort         当前，DisplayPort作为视频电子标准协会(VESA)发布的