Материал: 516_Mamchev, G. V. Televidenie Vysokoj Chetkosti

ся преобразование исходного параллельного потока видеоданных в последовательный код. Однако в качестве физической линии используется всего одна пара проводов в экране. Для передачи сигнала тактирования в этом интерфейсе не требуются отдельные провода. Сигналы тактирования содержатся в самом композитном сигнале, обеспечивая самосинхронизацию данных. Подобный способ синхронизации данных применяется в скоростных модемных интерфейсах. Физический канал GVIF обеспечивает пропускную способность до 1,5 Гбит/с. Такой пропускной способности достаточно даже для передачи видеоданных в стандарте разрешения 1024 768 24 60 = 1,13 Гбит/с. В принципе, интерфейс GVIF может обеспечивать передачу данных для дисплеев, имеющих еще большее разрешение при использовании методов компрессии данных, которые несут информацию о цветности. Однако фирма Sony предусмотрела более простой вариант для расширения скорости передачи данных своего интерфейса – в микросхемах приемника и передатчика предусмотрен режим поддержки второго канала. Для реализации интерфейса фирмой разработана микросхема передатчика CXB1451Q и приемника CXB1452Q. Схема реализации интерфейса на их основе представлена на рис. 10.43 [65]. Микросхемы приемника и передатчика обеспечивают режим передачи данных как с одним, так и двумя последовательными каналами.

Рис. 10.43. Структура видеоинтерфейса GVIF, реализованного на основе передатчиков и приемников фирмы Sony

Основными модулями в микросхемах приемника и передатчика являются:

кодер/декодер, то есть шифратор и дешифратор параллельного кода;

конвертор параллельного кода в последовательный;

драйвер шины (кабельной линии);

приемник кабельного сигнала;

ФАПЧ – синтезатор частот (умножение на 24 в передатчике, деление на 24 в приемнике).

Видеоинтерфейс GVIF применяется в следующих случаях:

интерфейсы компьютеров с жидкокристаллическими мониторами;

мультимедийное оборудование;

интерфейсы с видеопроекционными системами;

интерфейсы с цифровыми телевизионными мониторами.

Оптоволоконный цифровой дисплейный интерфейс Photon Link. Для поддержки дисплеев высокого разрешения с цифровым интерфейсом фирмой Photon Age была разработана технология гигабитного оптического цифрового канала Photon Link. Интерфейс предназначен для жидкокристаллических мониторов, находящихся на расстоянии от нескольких метров до нескольких сот метров от источника видеоинформации. Основной задачей в данной разработке было создание максимально дешевого, простого и технологичного видеоинтерфейса для массового применения.

Оптическая связь основана на пятиканальной оптоволоконной линии, использующей относительно простой комплект микрооптических интегральных модулей приемников и передатчиков (рис. 10.44). Каждый оптический канал обеспечивает скорость передачи до 2,5 Гбит/с. По трем оптическим каналам передаются данные основных цветов R, G, B, по двум остальным – интегральный синхросигнал управления разверткой и частотой тактирования данных.

Со стороны передатчика находится микросхема кодера, которая преобразует входные параллельные потоки R, G, B данных цифрового интерфейса в последовательные потоки, формирует композитный сигнал синхронизации развертки, а также с помощью схемы ФАПЧ умножает на восемь сигнал тактирования последовательных потоков R, G, B данных.

Рис. 10.44. Структура интерфейса Photon Link

Все оптические соединения конструктивно находятся внутри кабельных соединителей. Соединение кабеля интерфейса Photon Link со стороны передатчика и со стороны приемника – электрическое контактное, как для обычных проводных линий.

Интерфейс Photon Link имеет следующие составляющие:

микросхема кодера – формирователя сигналов цифрового последовательного пятиканального интерфейса (находится на печатной плате источника видеосигнала);

семиконтактный электрический соединитель;

пятиканальный драйвер, преобразующий напряжение входных сигналов в ток управления лазерными светодиодами (находится в кабельном соединителе со стороны передатчика);

линейка лазерных светодиодов VCSEL (Vertical Cavity Surface Emitting Laser), находящаяся в кабельной части соединителя;

оптический переходник лазер – оптоволокно, устанавливаемый в кабельной части соединителя со стороны передатчика;

пятиканальный оптический кабель;

оптический переходник оптоволокно – фотодиод, находящийся в кабельной части соединителя со стороны приемника;

линейка фотодиодов, преобразующих токовый фотосигнал в сигнал напряжения;

усилители – формирователи фотосигналов;

семиконтактный электрический соединитель;

микросхема декодера – формирователя сигналов цифрового последовательного пятиканального интерфейса (находится на печатной плате приемника видеосигнала).

Вкачестве оптической среды для передачи данных на расстояние до нескольких метров может применяться дешевое пластиковое оптоволокно диаметром 250 мкм. Для передачи данных на большие расстояния – до нескольких сот метров – используется стеклянное оптоволокно диаметром 62 мкм. Измере-

ние уровня ошибок при испытании интерфейса на скорости передачи 2,5 Гбит/с дало величину менее 1 10–12. Тестирование проводилось при температуре 80 С и влажности 80%. Связь на основе оптоволоконного канала устойчива против осевого скручивания кабеля. Во время испытаний производилась осевая закрутка кабеля до 100000 оборотов без ухудшения качества связи.

Основные достоинства интерфейса Photon Link заключаются в следующем:

полная гальваническая развязка источника видеосигнала и монитора;

при передаче сигналов отсутствуют электромагнитные помехи;

высокая скорость передачи данных на большие расстояния;

легкий, малого диаметра оптический кабель;

не требуется согласование импедансов компонентов, участвующих в соединении.

10.6.3. Интерфейсы внутренней дисплейной шины

Внутренний дисплейный интерфейс Mini LVDS. Внутренний последо-

вательно-параллельный интерфейс для жидкокристаллических дисплеев Mini LVDS разработан фирмой Texas Instruments (США). Конструкция данного интерфейса представлена на рис. 10.45 [65]. Данный интерфейс соединяет декодирующий контроллер видеоданных, стоящий на плате управления с драйверами столбцов дисплея (Column Driver – CD). Основу интерфейса составляет контроллер TCON, преобразующий входной формат данных шины LVDS в сигналы внутренней шины для загрузки данных в микросхемы столбцовых драйверов CD жидкокристаллического дисплея. Контроллер также формирует сигналы управления строчной разверткой (Row Driver Signals), которые поступают на отдельную плату строчных драйверов жидкокристаллического дисплея.

Интерфейс внутренней шины жидкокристаллического дисплея

CMADS. CMADS (Current Mode Advanced Differential Signaling) – название вы-

сокоскоростной малошумящей внутренней шины для интерфейса «приемник LVDS – столбцовые драйверы ЖКЭ», разработанной фирмой NEC Corporation (Япония). Шина, показанная на рис. 10.46, использует параллельно последовательную организацию для транспортировки данных от дисплейного контроллера в столбцовые драйверы жидкокристаллического дисплея. Контроллер шины получает сигналы от приемника LVDS и затем преобразует их в последовательные потоки внутренней шины со своей синхронизацией. Внутренняя шина состоит из 14 дифференциальных пар проводников – двух пар синхронизации и 12 пар сигналов данных. На концах каждой из пар стоит согласующий резистор 100 Ом.

Источники тока находятся в приемниках столбцовых драйверов. Передатчик контроллера обеспечивает лишь коммутацию источников тока. За счет такого технического решения удалось снизить потребляемую мощность передатчиков в контроллере и распределить ее по столбцовым драйверам. В приемниках столбцовых драйверов имеются преобразователи ток – напряжение, которые и конвертируют токовые сигналы в сигналы напряжения КМОП-логики. Конструкция передатчика и приемника внутренней шины CMADS представле-

на на рис. 10.47 [65].

Рис. 10.45. Схема реализации внутреннего интерфейса ЖКЭ «контроллер LVDS – столбцовые драйверы»

Рис. 10.46. Структура шины CMADS

Рис. 10.47. Структурная схема передатчика и приемника внутренней шины CMADS

Загрузка драйверов производится последовательно слева направо с использованием эстафетного механизма. Для загрузки каждого драйвера выделен свой интервал времени. Для снижения потребляемой мощности в процессе загрузки, пока идет загрузка одного из драйверов, во всех других производится отключение модулей приема в соответствии с эстафетным сигналом STH. По сравнению с обычной параллельной шиной данных на основе КМОП-логики, применяемой ранее в дисплеях с низким разрешением, данная шина имеет меньшее число проводников, что позволило уменьшить размеры печатной платы столбцовых драйверов и снизить стоимость ее производства. За счет уменьшения значений токов в шине удалось в значительной степени понизить уровень электромагнитного излучения.

Внутренняя дисплейная шина RSDS. RSDS (Reduced Swing Differential Signaling) – название внутренней шины с низким уровнем сигналов для интерфейса, обеспечивающего связь дисплейного контроллера со строчными драй-