LVDS接口与MIPI接口
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液晶屏MIPI接口与LVDS接口区别(总结)液晶屏接口类型有LVDS接口、MIPI DSIDSI接口(下文只讨论液晶屏LVDS接口,不讨论其它应用的LVDS接口,因此说到LVDS接口时无特殊说明都是指液晶屏LVDS接口),它们的主要信号成分都是5组差分对,其中1组时钟CLK,4组DATA(MIPI DSI接口中称之为lane),它们到底有什么区别,能直接互联么?在网上搜索“MIPI DSI接口与LVDS 接口区别”找到的答案基本上是描述MIPI DSI接口是什么,LVDS接口是什么,没有直接回答该问题。
深入了解这些资料后,有了一些眉目,整理如下。
首先,两种接口里面的差分信号是不能直接互联的,准确来说是互联后无法使用,MIPI DSI 转LVDS比较简单,有现成的芯片,例如ICN6201、ZA7783;LVDS转MIPI DSI比较复杂暂时没看到通用芯片,基本上是特制模块,而且原理也比较复杂。
其次,它们的主要区别总结为两点:1、LVDS接口只用于传输视频数据,MIPI DSI不仅能够传输视频数据,还能传输控制指令;2、LVDS接口主要是将RGB TTL信号按照SPWG/JEIDA格式转换成LVDS信号进行传输,MIPI DSI接口则按照特定的握手顺序和指令规则传输屏幕控制所需的视频数据和控制数据。
从传输的内容可以更直观看到两种接口的区别,具体传输的内容如下:1、LVDS接口表上slot0到slot6表示时钟周期,CHx_DATA0到CHx_DATA3分别表示数据差分对1到4组,而后面跟着的G0等视频帧就是数据2、MIPI DSI接口图2 MIPI DSI接口每个lane里面传输的内容图3 一个SP或者LgP的展开图通道里面按需要以短包(SP)或者长包(LgP)的形式传送数据,具体的包格式参考相关资料。
在此就能看出LVDS接口和MIPI DSI接口物理介质同是差分线对,但是传输的内容确实完全不同的。
mipi工作原理MIPI(Mobile Industry Processor Interface)是一种用于移动设备的串行接口标准,它是一种高速、低功耗的接口技术,主要用于移动设备中的摄像头、显示屏和其他外围设备之间的数据传输。
MIPI接口在移动设备中的应用十分广泛,因为它能够提供高质量的图像和视频传输,并且具有低功耗和高带宽的特点。
MIPI工作原理主要包括物理层、数据链路层和应用层三个方面。
物理层负责传输数据的物理接口,数据链路层负责数据的传输和控制,应用层则负责数据的处理和应用。
在MIPI接口中,物理层采用了D-PHY和C-PHY两种不同的物理层标准。
D-PHY是一种差分传输的接口标准,它使用LVDS(Low-Voltage Differential Signaling)技术进行数据传输,能够提供高达4Gbps的数据传输速率。
C-PHY是一种复用传输的接口标准,它使用PAM(Pulse Amplitude Modulation)技术进行数据传输,能够提供高达3Gbps的数据传输速率。
这两种物理层标准可以根据不同的应用场景进行选择,以满足不同设备的需求。
数据链路层是MIPI接口中的核心部分,它负责将数据从发送端传输到接收端,并且保证数据的可靠性和实时性。
数据链路层采用了DPI-2(Data Packet Interface-2)协议,它将数据分为多个数据包进行传输,并且在每个数据包中添加了同步头、校验码和帧计数,以保证数据的完整性和正确性。
此外,数据链路层还支持多通道数据传输和流控制功能,以满足多种数据传输需求。
应用层是MIPI接口中的最上层,它负责数据的处理和应用。
应用层可以根据具体的应用场景选择不同的协议和功能,比如CSI-2(Camera Serial Interface-2)协议用于摄像头数据传输,DSI (Display Serial Interface)协议用于显示屏数据传输。
此外,MIPI接口还支持其他的应用层协议,比如RFFE(Radio Frequency Front-End)协议用于射频前端设备的控制,SLIMbus 协议用于音频设备的控制。
转接IC详细介绍EDP输出NCS8801:LVDS转EDP、RGB转EDP 封装QFN562560*1600用于手机、平板、转接板、液晶驱动板、广告机、可视门铃等等控制器到显示设备上MIPI输出SDD2828:RGB转MIPI 支持1920*1200分辨率,封装QFN68用于手机、平板、转接板、控制器到显示设备上LVDS输出GM8283:TTL或RGB转LVDS 支持1366*768,封装TTSOP56用于手机、平板、转接板、控制器到显示设备上GM8285:是GM8283升级版本,在电压和分辨率改动。
ZA7783:MIPI转LVDS,MIPI转RGB, 封装是QFN64 用于手机、平板、转接板、控制器到显示设备上ICN6201:MIPI转LVDS 封装QFN48支持分辨率1920*1200用于手机、车载、转接板、平板等控制器到显示设备上LT8668:HDMI1.3/VGA/YPBPR转双路LVDS并带音频输出,支持1080P,运用到MONIT OR等显示设备上。
LT8668EX:HDMI1.4/VGA/MHL转4路的LVDS并带音频输出,支持4K*2K,运用到MONI TOR等显示设备上。
HDMI输出LT8818:RGB转HDMI/MHL BGA64 (4.5*4.5MM)用到车联网上的车载上。
移动电话,数码相机,便携式媒体播放器,掌上游戏机,和数码摄像机。
LT8612:HDMI/MHL转HDMI RGB,YUV 支持到1960*1080 ,封装LQFP-80L。
LT8612EX:HDMI/MHL转HDMI RGB,YUV支持4K*2K, LQFP-80LLT8611EX:DP转HDMI/DVI,支持分辨率1080P,封装QFN48 ,运用电脑主板、显卡,DP to HDMI/DVI电缆适配器,1对1DP中继器LT8618:HDMI1.3发射芯片,TTL/RGB转HDMI,支持1080P 60Hz,封装64 pin QFN或80-pin LQFP主要用于HD-pylayer, PMP, STB, Mobile-phone等HDMI输出设备。
LVDS接口与MIPI接口MIPI (Mobile Industry Processor Interface) 是2003年由ARM, Nokia, ST ,TI等公司成立的一个联盟,目的是把手机内部的接口如摄像头、显示屏接口、射频/基带接口等标准化,从而减少手机设计的复杂程度和增加设计灵活性。
MIPI联盟下面有不同的WorkGroup,分别定义了一系列的手机内部接口标准,比如摄像头接口CSI、显示接口DSI、射频接口DigRF、麦克风 /喇叭接口SLIMbus等。
统一接口标准的好处是手机厂商根据需要可以从市面上灵活选择不同的芯片和模组,更改设计和功能时更加快捷方便。
下图是按照MIPI的规划下一代智能手机的内部架构。
MIPI是一个比较新的标准,其规范也在不断修改和改进,目前比较成熟的接口应用有DSI(显示接口)和CSI(摄像头接口)。
CSI/DSI分别是指其承载的是针对Camera或Display应用,都有复杂的协议结构。
以DSI为例,其协议层结构如下:CSI/DSI的物理层(Phy Layer)由专门的WorkGroup负责制定,其目前的标准是D-PHY。
D-PHY 采用1对源同步的差分时钟和1~4对差分数据线来进行数据传输。
数据传输采用DDR方式,即在时钟的上下边沿都有数据传输。
D- PHY的物理层支持HS(High Speed)和LP(Low Power)两种工作模式。
HS模式下采用低压差分信号,功耗较大,但是可以传输很高的数据速率(数据速率为80M~1Gbps); LP模式下采用单端信号,数据速率很低(<10Mbps),但是相应的功耗也很低。
两种模式的结合保证了MIPI总线在需要传输大量数据(如图像)时可以高速传输,而在不需要大数据量传输时又能够减少功耗。
下图是用示波器捕获的MIPI信号,可以清楚地看到HS和LP信号。
MIPI 还是一个正在发展的规范,其未来的改进方向包括采用更高速的嵌入式时钟的M-PHY 作为物理层、CSI/DSI向更高版本发展、完善基带和射频芯片间的 DigRF V4接口、定义高速存储接口UFS(主要是JEDEC组织)等。
屏的接口类型种类以及接口定义分析(绝对收藏)一、屏的接口类型大致有:1.SPI:SPI/采用较少,连线为CS/,SLK,SDI,SDO四根线,连线少但是软件控制比较复杂。
一般用于低速黑白小尺寸屏;2.I2C:I2C一般用于低速黑白小尺寸屏;3.CPU:在功能机上用的多;4.RGB:大屏采用较多;5.LVDS:LVDS输出接口在17in及以上液晶显示器中得到了广泛的应用;6.MDDI:为高通推出,将取代SPI模式而成为移动领域的高速串行接口;7.MIPI:为多家重量级厂商联合成立的组织。
1.SPI接口SPI(Serial Peripheral Interface):串行外围接口。
是Motorola 首先在其MC68HCXX系列处理器上定义的。
它可以使MCU与各种外围设备以串行方式进行通信以交换信息。
SPI有三个寄存器分别为:控制寄存器SPCR,状态寄存器SPSR,数据寄存器SPDR。
外围设备包括FLASHRAM、网络控制器、LCD显示驱动器、A/D转换器和MCU 等。
SPI接口主要应用在EEPROM、FLASH、实时时钟、AD转换器,还有数字信号处理器和数字信号解码器之间。
2.I2C接口I2C(Inter-Integrated Circuit):I2C总线是一种由NXP(原PHILIPS公司)开发的两线式串行总线,最主要的优点是其简单性和有效性。
总线是用于连接微控制器及其外围设备。
I2C总线的另一个优点是,它支持多主控(multimastering),其中任何能够进行发送和接收的设备都可以成为主总线。
一个主控能够控制信号的传输和时钟频率。
当然,在任何时间点上只能有一个主控。
3.CPU接口CPU:在智能机之前的功能机上用的多,手机进入到大屏时代后,并口的传输速度跟不上,特别是面临高清播放的应用,能力不足,所以出现了MDDI和MIPI。
4.RGB接口RGB:大屏采用较多的模式,数据位传输也有6位,16位和18位之分。
MIPI协议详细介绍MIPI(Mobile Industry Processor Interface)是为移动设备设计的一种接口标准,由移动产业处理器接口工作组(Mobile Industry Processor Interface Working Group)所制定。
MIPI协议旨在提供移动设备所需的高性能、低功耗和低成本的接口解决方案。
MIPI协议的核心是一系列物理层和协议层规范。
在物理层上,MIPI 协议使用低压差分信号(Low Voltage Differential Signaling,LVDS)作为传输介质,以降低功耗和电磁干扰。
同时,MIPI协议还定义了一种叫做DSI(Display Serial Interface)的串行接口,用于连接显示器和处理器。
DSI接口支持传输图像、命令和控制信息,以及具有多种数据格式和分辨率的视频流。
在协议层上,MIPI协议提供了一系列协议规范,包括CSI(Camera Serial Interface)、RFFE(Radio Frequency Front-End)、SLIMbus (Serial Low-power Inter-chip Media Bus)、I3C(Improved Inter Integrated Circuit)等。
CSI接口用于连接摄像头和处理器,支持传输图像和控制信号。
RFFE接口用于连接射频模块和调制解调器芯片,支持传输射频频段切换和天线开关控制等功能。
SLIMbus接口用于连接多媒体芯片和音频处理器,支持音频、命令和控制信号的传输。
I3C接口是一种新兴的接口标准,旨在取代传统的I2C(Inter-Integrated Circuit)接口,提供更高的传输速率和更低的功耗。
除了物理层和协议层规范,MIPI协议还提供了一系列的软件驱动程序和API(Application Programming Interface),用于支持开发者在移动设备上使用MIPI接口的硬件功能。
LVDS、MIPI、EDP、VGA、DVI、HDMI、DP3.0(雷电接⼝)
1.LVDS
2.mipi
3.EDP:Embedded DisplayPort
4.VGA
VGA接⼝的特性:
1)理论上能够⽀持2048x1536分辨率画⾯传输。
2)VGA由于是模拟信号传输,所以容易受⼲扰,信号转换容易带来信号的损失。
3)在1080P分辨率下,⽤户就可以通过⾁眼明显感受到画⾯的损失。
4)建议1080P分辨率以下显⽰器采⽤。
5)⾼分辨率⽆法达到应有刷新率及只有图像输⼊没有声⾳输⼊
5.DVI
6.HDMI:High-Definition Multimedia Interface⾼清晰度多媒体接⼝(TMDS协议)
7.DP
1)DP接⼝,是DVI的继任者,现在常见的主要有DisplayPort接⼝和苹果开发的miniDP接⼝。
DP接⼝相对于DVI来说,进步了很多,在带宽和可定制性上⾯,都有了质的变化。
2)PC⽀持完美,⽀持3屏到6屏输出
DP和HDMI的转换:
1、dp(DisplayPort)是数字形式、微封包传输,⽬前版本可同时传输六路1080i视频+⾳频信号
2、HDMI 是数字形式专线传输、只能同时传输⼀路视频+⾳频信号
3、DP转换成hdmi需要才能转换,因此,是⼀个⼩,⾥⾯装有可以把dp中的多路视频+⾳频信号解包,分路,这类转换器是⼀路dp线输⼊,⽽⽬前版本输出最多可达到六路输出(包括hdmi、DVI、VGA)
4、dp输出分路多寡,还需要⽀持。
MIPI及DSI协议介绍郑明桑sam0030@MIPI是什么v M obile I ndustry P rocessor I nterface 移动通信行业处理器接口v MIPI包括:DCS 显示命令接口DBI 显示总线接口DPI 显示像素接口DSI 显示串行接口CSI 显示摄像接口MIPI优点v高速率最多四个通道,每个通道最大传输1 Gbpsv低功耗LowPower 1.2 V HighSpeed 200mVv低成本:PIN脚更少,PCB占用空间更少v抗干扰(EMI,ESD)高速传输信号200mV,差分信号与其他差分信号对比v TMDS:最小化差分信号传输v LVDS:低压差分信号D-PHY层定义D-PHY介绍v通道(lane)v1个单向clock通道v1到4个data通道v传输模式v Low Power模式:用于控制,最大10Mbps此时Data0的D+,D-是两个独立的信号线v High Speed模式:数据传输,80Mbps—1Gbpsv数据格式LSB first,MSB lastv传输方向只有Data0且在LP模式下,才能反向传输,其他都是单向的Lane State&Line Levelv Lane State:v LP Mode:LP-00, LP-01, LP-10, LP-11(DpDn)v HS Mode:HS-0,HS-1(差分信号)Lane Modulev LP-CD: LowPower ContentionDetector(LP争用探测器) v LP-RX/TX HS-RX/TXOperating Modev Operating Mode:v每个模式都必须从Stop State(LP-11)开始v Escape mode request (LP-11→LP-10→LP-00→LP-01→LP-00),Exit(LP-10→LP-11)v High-Speed mode request (LP-11→LP-01→LP-00),Exit(EOT →LP-11)v Control Mode (Turnaround BTA)request (LP-11→LP-10→LP-00→LP-10→LP-00),Exit(LP-00→LP-10→LP-11)v Mode切换图Escape Modev Escape模式是在LP状态下的特殊模式,只有进入该模式,下面这些功能才能实现:LPDT:Low Power Data TransmissionULPS:Ultra-Low Power StateTrigger(比如Remote trigger, Ack trigger and TE trigger)v一旦进入Escape模式,后面必须跟8-bit的entry命令才能实现对应ActionEscape Modev以LPDT为例,发送LCD sleep out 0x11命令,注意LSB firstEscape Modev ULPS:这种状态下,line处于Space状态,退出这种状态需要Mark-1状态唤醒High-Speed Modev HS模式所有通道同时开始,但每个通道可能不同时结束,clock必须也在hs模式,并且是双边沿触发,也就是data 速率是clock的两倍v完整的hs序列如下图,退出EOT+LP11High-Speed Mode v下面是HS下发送0x29 display on时序图BTA Modev It is different between DSI and other interface, other IF use Read signal to let slave send read response.But DSI integrate all control signal in DSI Data/Clock lane.v So DSI need a procedure enables information transfer in the opposite direction of the current direction.v用于读取外色参数(如ID)或确认发送包外设是否接收正确BTA Modev Acknowledge is a Trigger Message (00100001) sent when all preceding transmissions since the last peripheral to hostcommunication is received by the peripheral with no errors.DSI接口v DSI(Display Serial Interface)v DSI 收发接口,如下图:DSI传输模式v Command Mode类似MPU接口,需要IC 内如GRAM。
LVDS接口与MIPI接口
MIPI?(Mobile Industry Processor Interface) 是2003年由ARM, Nokia, ST ,TI等公司成立的一个联盟,目的是把手机内部的接口如摄像头、显示屏接口、射频/基带接口等标准化,从而减少手机设计的复杂程度和增加设计灵活性。
MIPI联盟下面有不同的WorkGroup,分别定义了一系列的手机内部接口标准,比如摄像头接口CSI、显示接口DSI、射频接口DigRF、麦克风 /喇叭接口SLIMbus等。
统一接口标准的好处是手机厂商根据需要可以从市面上灵活选择不同的芯片和模组,更改设计和功能时更加快捷方便。
下图是按照 MIPI的规划下一代智能手机的内部架构。
MIPI是一个比较新的标准,其规范也在不断修改和改进,目前比较成熟的接口应用有DSI(显示接口)和CSI(摄像头接口)。
CSI/DSI分别是指其承载的是针对Camera或Display应用,都有复杂的协议结构。
以DSI为例,其协议层结构如下:
CSI/DSI的物理层(Phy Layer)由专门的WorkGroup负责制定,其目前的标准是D-PHY。
D-PHY 采用1对源同步的差分时钟和1~4对差分数据线来进行数据传输。
数据传输采用DDR方式,即在时钟的上下边沿都有数据传输。
D- PHY的物理层支持HS(High Speed)和LP(Low Power)两种工作模式。
HS模式下采用低压差分信号,功耗较大,但是可以传输很高的数据速率(数据速率为80M~1Gbps); LP模式下采用单端信号,数据速率很低(<10Mbps),但是相应的功耗也很低。
两种模式的结合保证了MIPI总线在需要传输大量数据(如图像)时可以高速传输,而在不需要大数据量传输时又能够减少功耗。
下图是用示波器捕获的MIPI信号,可以清楚地看到HS和LP信号。
MIPI 还是一个正在发展的规范,其未来的改进方向包括采用更高速的嵌入式时钟的M-PHY 作为物理层、CSI/DSI向更高版本发展、完善基带和射频芯片间的 DigRF V4接口、定义高速存储接口UFS(主要是JEDEC组织)等。
当然,MIPI能否最终成功,还取决于市场的选择。
什么是LVDS?
现在的液晶显示屏普遍采用LVDS接口,那么什么是LVDS呢?
LVDS(Low?Voltage?Differential?Signaling)即低压差分信号传输,是一种满足当今高性能数据传输应用的新型技术。
由于其可使系统供电电压低至?2V,因此它还能满足未来应用的需要。
此技术基于?ANSI/TIA/EIA-644?LVDS?接口标准。
LVDS?技术拥有?330mV?的低压差分信号?(250mV?MIN?and?450mV?MAX)?和快速过渡时间。
?这可以让产品达到自?100?Mbps?至超过?1?Gbps?的高数据速率。
此外,这种低压摆幅可以降低功耗消散,同时具备差分传输的优点。
LVDS?技术用于简单的线路驱动器和接收器物理层器件以及比较复杂的接口通信芯片组。
通道链路芯片组多路复用和解多路复用慢速?TTL?信号线路以提供窄式高速低功耗?LVDS?接口。
这些芯片组可以大幅节省系统的电缆和连接器成本,并且可以减少连接器所占面积所需的物理空间。
LVDS?解决方案为设计人员解决高速?I/O?接口问题提供了新选择。
?LVDS?为当今和未来的高带宽数据传输应用提供毫瓦每千兆位的方案。
更?先进的总线?LVDS?(BLVDS)是在LVDS?基础上面发展起来的,总线?LVDS?(BLVDS)?是基于?LVDS?技术的总线接口电路的一个新系列,专门用于实现多点电缆或背板应用。
它不同于标准的?LVDS,提供增强的驱动电流,以处理多点应用中所需的双重传输。
BLVDS?具备大约?250mV?的低压差分信号以及快速的过渡时间。
这可以让产品达到自?100?Mbps?至超过?1Gbps?的高数据传输速率。
此外,低电压摆幅可以降低功耗和噪声至最小化。
差分数据传输配置提供有源总线的?+/-1V?共模范围和热插拔器件。
BLVDS?产品有两种类型,可以为所有总线配置提供最优化的接口器件。
两个系列分别是线路驱动器和接收器?和串行器/解串器芯片组。
总?线?LVDS?可以解决高速总线设计中面临的许多挑战。
?BLVDS?无需特殊的终端上拉轨。
?它无需有源终端器件,利用常见的供电轨(?或?5V),采用简单的终端配置,使接口器件的
功耗最小化,产生很少的噪声,支持业务卡热插拔和以?100?Mbps?的速率驱动重载多点总线。
?总线?LVDS?产品为设计人员解决高速多点总线接口问题提供了一个新选择。