什么是LVDS？一文带您了解LVDS接口及相关技术

LVDS的组成

LVDS是一种低压差分信号技术接口，即低压差分信号技术接口。它是美国NS公司(美国国家半导体公司)开发的一种数字视频信号传输方式，旨在克服以TTL电平传输宽带高码率数据时功耗大、EMI电磁干扰大的缺点。在液晶显示器中，LVDS接口电路包括驱动板侧LVDS输出接口电路(LVDS发送器)和液晶面板侧LVDS输入接口电路(LVDS接收器)两部分。

LVDS发送器将驱动板主控芯片输出的TTL平行RGB数据信号和控制信号转换为低压串行LVDS信号，然后通过驱动板与液晶面板之间的柔性电缆（布线）将信号传输到液晶面板侧的LVDS接收器。LVDS接收器将串行信号转换为TTL平行信号，并发送到液晶屏时间控制和行列驱动电路。

LVDS接口电路示意图

在数据传输过程中，还必须参与时钟信号。LVDS接口以差分信号对的形式传输数据和传输时钟。所谓信号对，是指LVDS接口电路中每个数据传输通道或时钟传输通道的输出为两个信号（正输出端和负输出端）。

需要注意的是，不同的液晶显示器在驱动板上有不同的LVDS发送器。有的LVDS发送器是一两个独立的芯片(如DS90C383)，有的集成在主控芯片中(如主控芯片GM5221)。

LVDS信号

在液晶显示器驱动板输出的数字信号中，除RGB数据信号外，还包括行同步、场同步、像素时钟等信号，其中像素时钟信号的最高频率可超过28MHz。采用TTL接口，数据传输速率低，传输距离短，电磁干扰（EMI）能力差，对RGB数据有一定影响；此外，TTL多数据信号通过排线传输，整个排线数量达到几十条，不仅连接不方便，而且不适合超薄趋势。使用LVDS输出接口传输数据可以解决这些问题，实现数据的高速、低噪声、远距离、高精度传输。

LVDS接口

LVDS输出接口利用非常低的电压摆幅(约350mv)在两条PCB接线或一对平衡电缆上通过差异传输数据，即低压差异信号传输。LVDS输出接口可以使信号在差异PCB线或平衡电缆上以数百米/s的速度传输。由于低压和低电流驱动，实现了低噪声和低功耗。

LVDS输出界面已广泛应用于17英寸以上的液晶显示器中。与TTL输出界面相同，LVDS输出界面也分为以下四种类型：

1.单路6位LVDS输出接口。

在此接口电路中，采用单路传输，每个基色信号采用6位数据，共18位RGB数据，也称为18位或18位BitLVDS接口。

2.双路6位LVDS输出接口。

在此接口电路中，采用双路传输，每个基色信号采用6位数据，其中奇路数据18位，偶路数据18位，RGB数据36位，因此也称为36位或36位。

3.单路8位LVDS输出接口。

在这种接口电路中，每个基色信号采用8位数据和24位RGB数据，也称为24位或24位BitLVDS接口。

4.双路8位LVDS输出接口。

在此接口电路中，采用双路传输，每个基色信号采用8位数据，其中奇路数据为24位，偶路数据为24位，RGB数据共48位，因此又称48位或48位。

介绍LVDS芯片

典型的LVDS发送芯片分为四通道、五通道和十通道。

1.四通道LVDS发送芯片。

四通道LVDS发送芯片(DS90C365)包含三个数据信号(包括RGB、数据使能DE、行同步信号HS、场同步信号VS)和一个时钟信号发送通道。

四通道LVDS发送芯片主要用于驱动6bit液晶面板。四通道LVDS发送芯片可构成单路6bitLVDS接线电路和奇/偶双路6bitLVDS接线电路。

2.五通道LVDS发送芯片。

五通道LVDS发送芯片(DS90C385)包含四个数据信号(包括RGB、数据使能DE、行同步信号HS、场同步信号VS)和一个时钟信号发送通道。

五通道LVDS发送芯片主要用于驱动8bit液晶面板。五通道LVDS发送芯片主要用于构成单路8bitLVDS接口电路和奇/偶双路8bitLVDS接口电路。

3.十通道LVDS发送芯片。

十通道LVDS发送芯片(DS90C387)包含八个数据信号(包括RGB、数据使能DE、行同步信号HS、场同步信号VS)和两个时钟信号发送通道。

十通道LVDS发送芯片主要用于驱动8bit液晶面板。十通道LVDS发送芯片主要用于构成奇/偶双路8bitLVDS位接口电路。

在十通道LVDS发送芯片中，设置了两个时钟脉冲输出通道，以更灵活地适应不同类型的LVDS接收芯片。当LVDS接收电路也使用十通道LVDS接收芯片时，只使用一个通道的时钟信号；当LVDS接收电路使用两个五通道LVDS接收芯片时，需要为每个LVDS接收芯片提供单独的时钟信号。

LVDS信号传输

LVDS从主控芯片发送芯片的输入信号，包括RGB数据信号、时钟信号和控制信号。

LVDS发送芯片将并行输入的TTL电平RGB数据信号转换为串行LVDS信号，直接发送到液晶面板侧的LVDS接收芯片。

LVDS发送芯片的输出是一个低摆幅差对信号，通常包括一个通道的时钟信号和几个通道的串行数据信号。由于LVDS发送芯片以差分信号的形式输出，输出信号为两条线，一条线输出正信号，另一条线输出负信号。

十通道LVDS发送芯片

LVDS发送芯片主要用于驱动8bit液晶面板。LYDS发送芯片主要用于构成奇/偶双路8bitLVDS位接口电路。

在十通道LVDS发送芯片中，设置了两个时钟脉冲输出通道，以更灵活地适应不同类型的LVDS接收芯片。当LVDS接收电路也使用十通道LVDS接收芯片时，只使用一个通道的时钟信号；

当LVDS接收电路使用两个五通道LV时，如果只看电路图，则无法从LVDS发送芯片的输出信号TXOUT-，TXOUT0+中看到其内部包含哪些信号数据，以及这些数据是如何排列的（或者这些数据的格式是什么）。事实上，不同制造商生产的LVDS发送芯片的输出数据排列可能不同。因此，LVDS发送芯片在液晶显示驱动板上的输出数据格式必须与LVDS接收芯片所需的数据格式相同，否则驱动板与液晶面板不匹配。这也是更换液晶面板时必须考虑的问题。

当DS接收芯片时，LYDS发送芯片需要为每个LVDS接收芯片提供单独的时钟信号。