液晶显示屏接口中EDP与LVDS的区别

液晶显示屏有很多种通信接口的,其中常用的有lvds、rgb、edp等等,这些接口都各有各的优势和特点,今天就来告诉液晶显示屏接口中edp与lvds这两种接口有什么不同?
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。
lvds接口是lcd panel通用的接口标准,大多用在7寸以上尺寸的显示屏上。以8-bit panel为例,包括5组传输线,其中4组是数据线,代表tx0+/tx0-... tx3+/tx3-。还有一组是时钟信号,代表txc+/txc-。相应的在panel一端有5组接收线。如果是6-bit panel则只有3组数据线和一组时钟线。
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。
display协议解析 - dp, edp, hdmi
前言
目前,在视频传输协议以及接口领域,外部接口主要是dp与hdmi两分天下,当然之前出现过很多接口-vga, dvi等等,最新平台基本以这两个为主;笔记本内部接口就基本上使用edp作为标准接口来驱动液晶屏了。
那么问题来了,edp和dp,是完全兼容的么?edp,dp,hdmi,这三种接口的显示器,可以插在同一个接口上使用么?
这篇文章,就会从硬件和一部分协议的角度分析一下这三大协议。
(由于每个协议都有众多版本和客制化,本文基本上是针对dp2.0,hdmi 2.1 frl,edp 1.4b)
dp
历史
dp1.0协议由vesa发布于2006年,dp起先最大的优点是免费,免授权免认证,因为hdmi的认证授权收费策略,所以很多厂商开发dp就是为了瞄准hdmi而做的,至于后来,由于厂商的偏向性开发,dp协议的带宽发展还走在了hdmi的前面。
分层架构
dp采用了分层架构,具体如下图。本文主要会讨论物理层及一下的内容,链路层及更高层不在本文范围内。
基本角色
dp协议中定义了三种角色:
dp source device。这是链路中信号的发出方,根设备。
dp sink device。这是链路中信号的接收方,叶设备。
dp branch device。这是链路中信号的传递设备,作为中继或者选择、发散设备。这一设备包含很多设备子类,例如repeater,input switch,output switch等等,并且根据不同的branch device选择,dp链路的拓扑也会有很大的区别,具体可以参考协议2.1.4章节。
从命名上就可以分析出dp的拓扑类似于植物-有一个根,一些茎,很多叶子。这些茎作为传递放将会一个主干后面很多叶子,也可能多个主干接到一个叶子。
dp-基本信号
dp链路不同于i2c或者jtag,会有类似于基本信号外加一些特殊信号的组合,dp链路必须有三类信号,这三类信号共同参与链路的建立和通信。 注意下图的链路信号,因为这种设计方式会多次的出现,并且最终导致了显示接口之间的互相使用。
main-link
这是一个单向链路,从source发出,它的特点是高带宽、低延迟。它可以用来传递同步的数据流,包含未经压缩的视频和语音信号。
作为一个高速链路,link training基本上是必须的,有一种情况可以跳过–当上行的dp设备恢复传输。
aux_ch
半双工的双向通道,它是用来管理链路和设备。它是一个ac耦合,双端终端电阻的差分信号,使用manchester-ⅱ编码,这一编码可以将时钟内嵌到数据中,因此不需要额外的同步时钟信号。
类似于i2c,source device是优先级更高,sink device优先级会是第二。
hot plug detect(hpd) signal line
这是一个单向的中断信号,由sink device发出。顾名思义,这是用来从设备热插拔使用的。
它是一个高有效的信号,也即当这个信号为高的时候代表有设备插入,低的时候代表没有设备插入。因此在upstream device上会默认下拉处理。
另外dp还有电源信号,一个pin,最大电流0.5a左右,它是用来给branch device或者sink device供电使用的,只是提供功率的能力设计的比较小。默认电压3.3v,通过aux信号沟通后可以升高到5v,12v或者18v。
由于支持热插拔,dp连接器上的信号和电源也要全部做好防esd,需要支持class 2(2000-4000v)。
hdmi
历史
高清多媒体界面(英语:high definition multimedia interface,缩写:hdmi)是一种全数字化影像和声音发送接口,可以发送未压缩的音频及视频信号。hdmi可用于机顶盒、dvd播放机、个人电脑、电视游乐器、综合扩大机、数字音响与电视机等设备。hdmi可以同时发送音频和视频信号,由于音频和视频信号采用同一条线材,大大简化系统线路的安装难度。
2002年4月,日立、松下、飞利浦、索尼、汤姆逊、东芝和silicon image七家公司联合组成hdmi组织。hdmi能高品质地传输未经压缩的高清视频和多声道音频数据,最高数据传输速度为5gbps。同时无需在信号传送前进行数/模或者模/数转换,可以保证最高质量的影音信号传送。
就商业来说,hdmi与dp的区别在于hdmi是一个收费的协议,企业需要每年缴纳会费,并且根据销售数据缴纳相应的授权费用,这样才能够在产品上打印hdmi的标识。
hdmi硬件结构
hdmi的高速信号与dp个数是一样的,但不同的是它采用了tmds协议,这一协议也是dvi标准所采用的。
tmds协议框架下,hdmi的四组差分对被用作两种用途——三组数据和一组时钟。上面这种方式针对hdmi 2.0,在hdmi 2.1 frl中,为了更高的带宽,四组差分对全部变成了data信号,其中之前的clock组内嵌时钟来进行数据同步。
ddc则是i2c总线,值得一提的是它的i2c采用5v电平。
除此之外,hdmi也支持hot plug,同样是通过一个引脚进行传递hot plug信号。
看看下图,是不是有些眼熟?
除此之外,hdmi的tmds还需要一些额外的电路来正常工作,具体如下图:
edp协议解析
2022-09-08 #dp #协议
前言
在现在消费领域的产品中,display变成了用户最关心的性能指标之一,同时随着行业技术的发展,各种协议层出不穷,从早期的dvi、lvds到现在的dp,hdmi,edp。edp脱胎自dp,顾名思义,最早是为了笔记本内部屏幕来使用的,从信号来看,它是dp的超集,不仅包含dp所有信号,更因为笔记本背光的原因增加了一些信号,同时预留了对于触摸功能信号的支持。不同于dp,edp协议并无严格的要求,而是允许各家厂商自己定义某些非必要信号的属性和要求,例如触摸功能可以使用usb协议,也可以使用i2c协议。
历史
edp(embedded displayport)是数字显示技术领域的标准协议,其创始者为视频电子标准协会(vesa),创始成员包括戴尔、惠普、三星、飞利浦以及英伟达等。edp协议是针对dp(display port)应用在嵌入式方向架构和协议的拓展,所以edp协议完全兼容dp协议。相对于dvi/hdmi来说,edp具有高带宽、整合性好、相关产品设计简单,该接口已广泛应用于笔记本电脑、平板电脑、手机等其它集成显示面板和图像处理器的领域。edp接口降低设备复杂性,支持关键跨行业应用程序的必要功能,并提供性能可伸缩性,以支持具有更高颜色深度、刷新率和显示分辨率的下一代显示器。
个人电脑产业针对嵌入式显示面板的使用需求,于2008年首次发表一个新的影像传输介面标准–嵌入式displayport,又称edp。edp逐渐取代旧有的低电压差动讯号(lvds)传输介面,尤其是在fhd(1,920x1,080或1,920x1,200)或超过fhd解析度的面板上。你可轻易地在各种拥有嵌入式显示面板的产品中找到edp的应用,包含一体成型电脑(all-in-one pc)、笔记型电脑或是平板电脑等。
edp是根据displayport标准衍生出来的,随着时间的演进,edp也发展出许多针对嵌入式显示面板应用需求的独有功能。视讯电子标准协会(vesa)于2012底发表的最新edp 1.4,即囊括许多降低系统功耗的新功能,预计支援edp 1.4的平台将于2015年上市。
edp的推出,最大的动力来自于行业要求各个接口的低电平趋势和统一化,lvds这一接口在edp推出后就迅速被其取代,hdmi目前还在挣扎,但其ddc要求5v电平,未来要么降低电平/功耗,要么慢慢被dp取代。
速度
### 硬件结构 edp既然脱胎于dp,硬件逻辑上大的链路是一样的,所不同的是edp有dedicated的背光控制,根据不同情况可能会有最多三个信号支持这一功能。
本文最初有提到,edp的信号脱胎自dp,不仅包含dp所有的信号,并且为了触摸功能增加了一些自己定义的信号,同时edp存在40pin,50pin等规格,但其信号种类是基本没有变化的。 
问题回答
回到本文起初的问题,edp和dp,是完全兼容的么?edp,dp,hdmi,这三种接口的显示器,可以插在同一个接口上使用么?
edp和dp,并不完全兼容,理论上它们的电平信号是有差异的,不过其在可接受范围内,所以通过正确接线,是可以互相使用的;更麻烦的是aux链路需要读取id,对于不认识的id很有可能会拒绝使用或者功能不正常。
dp和hdmi,不可以直接使用,特别是tmds版本的hdmi,他们有两个最大的不同,数据链路的设计和aux链路的电平,hdmi使用了明显偏高的5v上拉,所以不能直接使用,需要使用转接芯片和逻辑电平转换电路才能在电气上互通。
在芯片端,更需要内部集成对于不同协议的支持,不支持的协议接口就算插上当然也认为是没有插了.


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