【一、前言—這篇文章是寫給硬體工程師、底層嵌入式工程師和電子愛好者看的】
在ARM和安卓時代,互動需求越來越強,720p、1080p、2K、4K、8K,分辨率一直在提升,對CPU的效能和電路板的設計要求也越來越高。
我為什麽要寫這篇文章,是因為在近2年的2個計畫中,由於眾所周知的半導體行業缺貨問題,批次買不到我需要的mipi屏,但同尺寸的lvds選擇很多,在搜尋和選擇mipi轉lvds方案時,我發現和我類似需求的工程師非常多,除了mipi和lvds、hdmi、dp口的互轉外,可能還有少數rgb、vga等介面的轉換。
所以,盡管精力有限,我希望逐步去完善這篇文章,慢慢匯集合適的方案,也授權以給同行們在設計時有一些選型和設計參考。
除了列出合適的橋接方案,我們還應該知道自己為什麽要選這個方案,有哪些需要考慮的參數。
【二、DSI各種介面匯流排簡述】
DSI就是display interface的意思,先簡單介紹下各種介面的硬體相關資料,其他太詳細就不展開了,具體的可自行搜尋。
1、LVDS:(Low-voltage differential signaling)
LVDS字面意思低壓差分訊號,在很多場景都有套用,本文只討論顯示介面上的LVDS。LVDS只能傳輸數據。下圖是一個LVDS液晶的介面原理圖,從中可以看到LVDS主要是4個數據差分對+1個CLK差分對。
LVDS差分線上的波形:
LVDS的具體傳輸協定和時序,可以找一份LVDS介面的LCD資料去看一下。
2、MIPI:(Mobile Industry Processor Interface)
Mipi聯盟官網:https://www.
mipi.org/
由幾組低壓差分訊號組成,有數據通道和CLK通道。它和LVDS最大的不同,除了傳輸數據,也可以傳輸指令。MIPI方式是目前手機方案裏最常用的DSI介面方式。
Mipi數據差分對的典型波形:mipi數據差分對是分時2種電平,幅值大的電平主要是指令傳輸,幅值小的是視訊數據傳輸。
由於MIPI引入了指令,控制和數據傳輸在同一差分對上分時進行,比LVDS更復雜,關於介面協定、時序分析,我看過一篇文章不錯,分享出來:
https://www.
twblogs.net/a/5ef6a360d
f18513b27376eaa
3、eDP:(Embedded DisplayPort)
eDP是DP介面的衍生版本,套用於電路板與LCD的驅動大都采用eDP方式,所以這裏不討論DP方式。以edp介面的一款LCD為例,來看它的訊號定義:
eDP的pinout定義更加簡約,由Main Link通道、AUX通道和HPD訊號組成,可以支持熱插拔,可支持音視訊數據,eDP相較於LVDS、MIPI,大幅提高了單lane的數據頻寬,直接提升到5Gbps以上的有效頻寬,來滿足越來越高分辨率、高幀率的互動場景,所以它的訊號頻率更高,對連結器的遮蔽要求更高,通常會用金屬材質的連結器。
4、HDMI:(High Definition Multimedia Interface)
HDMI是大家很熟悉的介面了,就放個介面pinout吧:
5、RGB:
RGB是最簡單的並列介面了,數據線+行場同步,可以是565、666、888……等不同精度,也放個TCON介面電路參考吧:
【三、介面轉換方案】
找芯片的方法:搜尋關鍵詞dsi bridge 或 需要轉換的關鍵詞+bridge:(mipi lvds bridge)、(mipi hdmi bridge)、(mipi dp bridge)
主要品牌(TI、TOSHIBA、Lontium),其他品牌,特別是好用的,低成本的,容易采購的,日後歡迎大家一起補充。
舉例:SN65DSI84 MIPI® DSI Bridge To FLATLINK™ LVDS Single Channel DSI to Dual-Link LVDS Bridge,單鍊結4lane MIPI,轉換為單鍊結或雙鍊結LVDS訊號。
文章若有錯誤,請大家一起維護指正,有空會多找一些靠譜的轉換方案持續更新。
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