RGB、LVDS、MIPI和EDP接口液晶屏

• 概述
• 一、RGB_TTL
• 二、LVDS
• 三、MIPI（手机、平板等数码产品应用场合）
• 四、eDP接口（笔记本、工控机、工业平板等应用场合，用来取代LVDS接口）
• 五、应用

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概述

液晶屏有RGB、LVDS、MIPI DSI和EDP等接口，这些接口区别于信号的类型（种类），也区别于信号内容。

RGB TTL接口信号类型是TTL电平，信号的内容是RGB666或者RGB888还有行场同步和时钟；

LVDS接口信号类型是LVDS信号（低电压差分对），信号的内容是RGB数据还有行场同步和时钟；

MIPI DSI接口信号类型是LVDS信号，信号的内容是视频流数据和控制指令。

一、RGB_TTL

TTL接口，数据传输速率不高，传输距离较短，且抗电磁干扰（EMI）能力也比较差，会对RGB数据造成一定的影响；另外，TTL多路数据信号采用排线的方式来传送，整个排线数量达几十路，不但连接不便，而且不适合超薄化的趋势。接线如下：

数据信号: 指RGB数据信号, 如R0~ R5、G0~ G5、B0~ B5

时钟信号: 像素时钟信号(DCLK), 是传输数据和对数据信号进行读取的基准

控制信号: 包括数据有效信号(DE), 行同步信号(HSYNC)、场同步信号(VSYNC)

例如：分别率 320×240的屏，每一行需要输入320个脉冲来依次移位、锁存这一行的数据，然后来个HSYNC 脉冲换一行；这样依次输入240行之后换行同时来个VSYNC脉冲把行计数器清零，又重新从第一行开始刷新显示。

二、LVDS

LVDS，即Low Voltage Differential Signaling，是一种低压差分信号技术接口。克服以TTL电平方式传输宽带高码率数据时功耗大、EMI电磁干扰大等缺点而研制的一种数字视频信号传输方式。LVDS输出接口利用非常低的电压摆幅（约350mV）在两条PCB走线或一对平衡电缆上通过差分进行数据的传输，即低压差分信号传输。采用LVDS输出接口，可以使得信号在差分PCB线或平衡电缆上以几百Mbit／s的速率传输，由于采用低压和低电流驱动方式，因此，实现了低噪声和低功耗。

LVDS接口电路的组成

在液晶显示器中，LVDS接口电路包括两部分，即主板侧的LVDS输出接口电路（LVDS发送端）和液晶面板侧的LVDS输入接口电路（LVDS接收器）。LVDS发送端将TTL信号转换成LVDS信号，然后通过驱动板与液晶面板之间的柔性电缆（排线）将信号传送到液晶面板侧的LVDS接收端的LVDS解码IC中，LVDS接收器再将串行信号转换为TTL电平的并行信号，送往液晶屏时序控制与行列驱动电路。也就是其实TFT只识别TTL（RGB）信号。有的SOC（三星4412、imx6ull等）没有LVDS输出，所以我们用LVDS接口的TFT-LCD的时候就要加一个（RGB-LVDS）转换芯片。

此类LCD目前在中高端平板和笔记本中广泛使用，现在行业出现一种比较新的规范----eDP，在笔记本行业将广泛用于取代LVDS，支持超高分辨率（>1080P）。

三、MIPI（手机、平板等数码产品应用场合）

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信号是成对传输的，主要是为了减少干扰，MIPI信号成对走线，两根线从波形看是成反相，所以有外部干扰过来，就会被抵消很大部分。主要用在平板和手机上使用。

MIPI接口LCD包括1对差分时钟（CLKP，CLKN），4对数据差分线（D0P，D0N；D1P，D1N；D2P，D2N；D3P，D3N），每一对之间有GND线，4对数据差分线并不一定要全部使用，很多屏只需要2对就可以了；RESET（复位脚），STBYB（高电平有效），VGL，VGH（像素点上开关管的开启关闭电压，加在开关管的栅极上，VGH 高电平打开给像素点电容充电， VGL 负电压 关闭开关管），VCOM（ 液晶像素点的存储电容共用电极），VLED-（背光负极），VLED+（背光正极），电源有1.8V和3.3V。

在TFT液晶屏驱动电路供电中，VGH电压和VGL电压担负着开通TFT（薄膜场效应管）对电容充电（修正电容两端电压）和关闭TFT，使电容电压保持（一场周期时间）的作用。因为VGH和VGL的电路比较复杂难调，所以基本屏都已经内置了。

LVDS和MIPI主要区别：
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。

补充说明：LCD接口类型说明：DSI，DPI（RGB接口），DBI（MCU接口，俗称80 system 接口）

四、eDP接口（笔记本、工控机、工业平板等应用场合，用来取代LVDS接口）

eDP接口是一种基于DisplayPort架构和协议的一种全数字化接口， 可以用较简单的连接器以及较少的引脚来传递高分辨率信号，且能够实现多数据同时传输，故传输速率远高于LVDS。

eDP接口特点：

1、微封包结构，能够实现多数据的同时传输。
2、无需LVDS转换电路，电路简洁。
3、较小的EMI(电磁干扰)，并具有强大的版权保护功能。

以分辨率为1920x1200、24bit彩色的液晶屏为例，若采用LVDS接口，则数据传输线需20对；若采用eDP接口，则只需要4对线。由此可见，eDP接口的优势相当明显，特别是在高清屏中。近年来，为了提高面板及处理器间的数据传输速度，在工控机及工业平板电脑中已大量采用eDP接口，eDP接口正迅速成为主流接口。

eDP和LVDS都是工控机中用来连接触摸屏或显示器的的视频信号接口。LVDS接口利用非常低的电压摆幅（约350mV）在两条PCB走线或一对平衡电缆上通过差分进行数据的传输，即低压差分信号传输。是为克服以TTL电平方式传输宽带高码率数据时功耗大、EMI电磁干扰大等缺点而研制的一种数字视频信号传输方式。工控机采用LVDS输出接口，可以使得信号在差分PCB线或平衡电缆上以几百Mbit/s的速率传输，因采用低压和低电流驱动方式，实现了低噪声和低功耗。

eDP屏线和LVDS屏线的区别
eDP屏线是指屏接口为0.3-0.5小间距焊接式扁平线，分为单通道与双通道。eDP屏线一般为2组绞线、3组绞线、5组绞线、8组绞。常见的eDP屏线为2组信号线（绞线）、3组信号线。

LVDS屏线分为标清线与高清线两种。LVDS屏线（高清线）屏接口为0.5间距双排，即JAE FIRE51P高清线。LVDS屏线(标准线）是指屏接口为1.0间距、1.25间距，端子为铆压式组装而成。常见有单八线、双八线。单八线大都为FIX-30P、DF141.25-30P,双八线大都为FIX-30Pin。

五、应用

GM8775C MIPI转LVDS调试心得

GM8775C介绍
1、产品概述
GM8775C 型 DSI 转双通道 LVDS 发送器产品主要实现将 MIPI DSI 转单/双通道 LVDS功能， MIPI 支持 1/2/3/4 通道可选，最大支持 4Gbps 速率。 LVDS 时钟频率最高 154MHz，最大支持视频格式为 FULL HD（1920 x 1200）。
该芯片主要应用于手持设备、双屏显示，大屏幕显示等应用需求。

2、产品特征
a） I/0 电源电压： 1.8V /3.3V；
b） core 电源电压： 1.8V；
c） 支持 MIPI® D-PHY 1.00.00 和 MIPI® DSI 1.02.00。
d） MIPI 支持 1/2/3/4 通道可选的传输方式， 最高速率 1Gbps/通道。
e） MIPI 接收 18bpp RGB666 、 24bpp RGB888 、 16bpp RGB565 的打包格式。
f） MIPI 支持 LPDT 传输（Low-Power Data Transmission）和反向 LPDT 传输。
g） LVDS 的时钟范围为 25MHz 到 154MHz。
h） LVDS 输出支持单/双通道模式。选择双通道模式时，可配置输出为 18/24bit，JEIDA/VESA 模式；选择单通道时，每通道可同时输出，且可单独配置输出模式（18/24bit， JEIDA/VESA 模式）。
i） LVDS 的输出数据通道可灵活调整顺序以方便 PCB 布线。
j） 可选择采用 MIPI 时钟或外部参考时钟做 LVDS 输出的参考频率，且支持自动校准功能。
k） 支持 MIPI command mode 配置和外部 I2C 配置两种芯片配置方式；
l） GPO 可以输出 PWM 信号，控制屏幕背光。
m） 封装: QFN48-pins with e-pad.
n） 工作温度： -40℃~85℃；
o） ESD 能力：≥2KV。

3、产品功能框图