Blog über Imx6-Prozessoren ermöglichen hochauflösende Displays jenseits der Einkanal-LVDS-Grenzen

Im Embedded-System-Design ist das Fahren von LVDS-Displays mit hoher Auflösung und hoher Auffrischungsrate eine zunehmend verbreitete, aber herausfordernde Aufgabe geworden.Vor allem bei einer Anzeige, die nur eine LVDS-Schnittstelle mit einer Auflösung von 1920x1080@60Hz unterstützt, stellt die erforderliche Pixeluhr (Dotclock) von 148,5 MHz erhebliche Anforderungen an die Datenübertragungsrate der Schnittstellensteuerung.In diesem Artikel werden die wichtigsten technischen Engpässe untersucht, die bei solchen Schnittstellenanpassungen auftreten, und Lösungen auf der Grundlage der.MX6 Prozessoren, die den Ingenieuren klare Anleitungen und praktische technische Erkenntnisse bieten sollen.

Technischer Engpass: Ratenbeschränkungen für einkanäliges LVDS

Für eine Anzeige mit einer Auflösung von 1920x1080@60Hz beträgt die Pixeluhr (Dotclock) 148,5 MHz.LVDS-Schnittstellen (Low-Voltage Differential Signaling) übertragen Daten über Differentialsignale, um elektromagnetische Störungen zu reduzieren und die Übertragungsgeschwindigkeit zu verbessern. Bei einer LVDS-Einzelkanalkonfiguration überträgt jedes Differentialleitpaar typischerweise ein Datenbit.die tatsächliche Anzahl der Datenbits muss berücksichtigt werden. Ein gängiges LVDS-Datenübertragungsmodell bildet 8-Bit-Pixeldaten (RGB-Kanäle) auf die Datenleitungen ab. Die tatsächliche LVDS-Übertragungsrate ist jedoch kein einfaches Vielfaches der Pixeluhr;es beinhaltet Faktoren wie Datenkodierung und Uhr-Multiplikation.

Die Berechnung von "148,5 MHz Dotclock * 7 Databit = 1039,5 MHz Serializer Clock" kann von den üblichen Verfahren abweichen oder sich auf ein spezifisches Codierungssystem stützen. A more conventional understanding is that the serializer clock for single-channel LVDS transmission of a 1920x1080@60Hz video signal is typically a multiple of the pixel clock to cover all pixel data and synchronization signalsWenn beispielsweise eine 8-Bit-Pixeldatenübertragung verwendet wird, muss die Serialisiereruhr theoretisch 8-mal so hoch sein wie die Pixeluhr.Die tatsächlichen LVDS-Schnittstellenentwürfe und Datenkartenmethoden können unterschiedlich sein.Das Kernproblem besteht darin, dass, wenn die maximale Serializer-Uhrfrequenz einer Einkanal-LVDS-Schnittstelle begrenzt ist (z. B. 595 MHz wie bereits erwähnt),Die direkte Verwendung einer Einzelkanalübertragung für hochauflösende Signale wird ihre Kapazitäten übersteigen..

Schlussfolgerung:Die vorgeschlagene "1039,5 MHz Serializer Clock" übersteigt wahrscheinlich die Hardwarebeschränkungen vieler Einzelkanal-LVDS-Schnittstellen (z. B. 595 MHz),Es ist unmöglich, ein 1920x1080@60Hz-Display direkt mit einer Einkanal-LVDS-Schnittstelle zu betreiben.

Lösung: Zweikanal-LVDS-Modus in i.MX6-Prozessoren

Um die Geschwindigkeitsbeschränkungen von LVDS mit nur einem Kanal zu überwinden, besteht eine gemeinsame Lösung darin, die LVDS-Ausgangsfähigkeit von Prozessoren wie der i.MX6-Serie mit zwei Kanälen zu nutzen.Zweikanal-LVDS-Modus spaltet den Datenstrom in zwei unabhängige LVDS-Kanäle, wodurch die Gesamtdatenrate um die Hälfte reduziert und die Anforderungen an die Serialisiereruhr für jeden Kanal reduziert werden.

In diesem Modus werden die Daten in ungerade (ODD) und gerade (EVEN) Teile aufgeteilt, die über zwei LVDS-Kanäle übertragen werden.Dual-Channel-Modus reduziert es auf etwa 5190,75 MHz pro Kanal, die in der Regel in die LVDS-Schnittstellenfähigkeiten des i.MX6-Prozessors fällt (z. B. unterhalb der Grenze von 595 MHz).

Schlussfolgerung:Die Verwendung des Doppelkanal-LVDS-Modus (SPLIT-Modus) des i.MX6 ist eine effektive Lösung, um die Anforderungen an die Serialisiereruhr zu reduzieren.Das bedeutet, dass es Datenströme aus beiden Kanälen korrekt verschmelzen muss.

Schlüsselinformationen: Identifizierung von ODD/EVEN-Datenkanälen

Bei der Verwendung des Doppelkanal-LVDS-Modus ist eine entscheidende Frage, welcher LVDS-Kanal (typischerweise eine physische Schnittstelle auf dem PHY) ODD-Daten überträgt und welcher EVEN-Daten überträgt.Dies wirkt sich direkt auf die Anzeige Treiber Konfiguration und physische Signalverbindungen.

Informationen über die Zuweisung von ODD/EVEN-Datenkanälen sind in der Regel in folgenden Quellen zu finden:

1. i.MX6 Technisches Referenzhandbuch (TRM):Die TRM gibt normalerweise an, welche physikalischen Ausgangsorte (z. B. LVDS0_TXP/N,LVDS1_TXP/N) entsprechen ungeraden oder geraden Datenströmen.
2. i.MX6 Elektrische Eigenschaften oder Datenblatt:In diesen Dokumenten werden Pinnendefinitionen und Funktionsbeschreibungen angegeben, die indirekt auf die Kanalzuweisung hinweisen können.
3. Offizielles EVK-Entwicklungsausschuss-Schema:Bei Verwendung einer i.MX6-Entwicklungskarte zeigen die Schemata deutlich die LVDS-Schnittstellenverbindungen und die Verbindung der LVDS-Ausgangspins des Prozessors zu Transceivern oder Anzeigenschnittstellen.
4. Anzeige von Datenblatt oder Benutzerhandbuch:Während die primären Informationen auf der Prozessorseite liegen, kann die Dokumentation des Displays LVDS-Schnittstellen-Pin-Definitionen liefern,einschließlich Unterstützung für den Zweikanalmodus und die erwartete Datenkanalreihenfolge.
5. Datenblatt für LVDS-Treiber/PHY-Chip:Wird ein unabhängiger LVDS-Treiber oder ein PHY-Chip (z. B. die SN65LVDS-Serie von TI) verwendet, enthält sein Datenblatt kritische Informationen über die Kanalkonfiguration und Signalzuordnung.

Anmerkung:Immer die neuesten technischen Unterlagen für das spezifische i.MX6-Modell (z. B. i.MX6Solo, i.MX6Dual, i.MX6Quad) einsehen, da die Schnittstellenkonfigurationen variieren können.Für eine erfolgreiche Anpassung ist auch die Kommunikation mit den Displayherstellern bezüglich der Anforderungen an die LVDS-Schnittstellen von entscheidender Bedeutung..

Zusammenfassung

Die Anpassung eines Einzelkanal-LVDS-Displays mit einer Auflösung von 1920x1080@60Hz ist aufgrund von Datenrate-Einschränkungen mit Hardwarebeschränkungen konfrontiert.Prozessoren der Baureihe MX6 bieten eine tragfähige Lösung durch zweikanale LVDS-AusgängeDie zuverlässigste Quelle für die Zuweisung von ODD/EVEN-Datenkanälen ist das i.MX6 Technical Reference Manual (TRM),ergänzt durch DatenblätterEine sorgfältige Untersuchung dieser Materialien und die richtige Softwarekonfiguration sind der Schlüssel zur Erreichung einer hochauflösenden LVDS-Display-Funktionalität.