液晶顯示屏接口中EDP與LVDS的區(qū)別

　液晶顯示屏有很多種通信接口的，其中常用的有LVDS、RGB、eDP等等，這些接口都各有各的優(yōu)勢和特點(diǎn)，今天就來告訴液晶顯示屏接口中EDP與LVDS這兩種接口有什么不同?

eDP和LVDS都是工控機(jī)中用來連接觸摸屏或顯示器的的視頻信號接口。LVDS接口利用非常低的電壓擺幅（約350mV）在兩條PCB走線或一對平衡電纜上通過差分進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸，即低壓差分信號傳輸。是為克服以TTL電平方式傳輸寬帶高碼率數(shù)據(jù)時(shí)功耗大、EMI電磁干擾大等缺點(diǎn)而研制的一種數(shù)字視頻信號傳輸方式。工控機(jī)采用LVDS輸出接口，可以使得信號在差分PCB線或平衡電纜上以幾百M(fèi)bit/s的速率傳輸，因采用低壓和低電流驅(qū)動(dòng)方式，實(shí)現(xiàn)了低噪聲和低功耗。

LVDS接口是LCD Panel通用的接口標(biāo)準(zhǔn)，大多用在7寸以上尺寸的顯示屏上。以8-bit Panel為例，包括5組傳輸線，其中4組是數(shù)據(jù)線，代表Tx0+/Tx0-... Tx3+/Tx3-。還有一組是時(shí)鐘信號，代表TxC+/TxC-。相應(yīng)的在Panel一端有5組接收線。如果是6-bit Panel則只有3組數(shù)據(jù)線和一組時(shí)鐘線。

eDP接口是一種基于DisplayPort架構(gòu)和協(xié)議的一種全數(shù)字化接口，可以用較簡單的連接器以及較少的引腳來傳遞高分辨率信號，且能夠?qū)崿F(xiàn)多數(shù)據(jù)同時(shí)傳輸，故傳輸速率遠(yuǎn)高于LVDS。

eDP接口特點(diǎn)：

1、微封包結(jié)構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)多數(shù)據(jù)的同時(shí)傳輸。

2、無需LVDS轉(zhuǎn)換電路，電路簡潔。

3、較小的EMI(電磁干擾)，并具有強(qiáng)大的版權(quán)保護(hù)功能。

以分辨率為1920x1200、24bit彩色的液晶屏為例，若采用LVDS接口，則數(shù)據(jù)傳輸線需20對；若采用eDP接口，則只需要4對線。由此可見，eDP接口的優(yōu)勢相當(dāng)明顯，特別是在高清屏中。近年來，為了提高面板及處理器間的數(shù)據(jù)傳輸速度，在工控機(jī)及工業(yè)平板電腦中已大量采用eDP接口，eDP接口正迅速成為主流接口。

eDP屏線和LVDS屏線的區(qū)別
eDP屏線是指屏接口為0.3-0.5小間距焊接式扁平線，分為單通道與雙通道。eDP屏線一般為2組絞線、3組絞線、5組絞線、8組絞。常見的eDP屏線為2組信號線（絞線）、3組信號線。

LVDS屏線分為標(biāo)清線與高清線兩種。LVDS屏線（高清線）屏接口為0.5間距雙排，即JAE FIRE51P高清線。LVDS屏線(標(biāo)準(zhǔn)線）是指屏接口為1.0間距、1.25間距，端子為鉚壓式組裝而成。常見有單八線、雙八線。單八線大都為FIX-30P、DF141.25-30P,雙八線大都為FIX-30Pin。

Display協(xié)議解析 - DP, eDP, HDMI

前言

目前，在視頻傳輸協(xié)議以及接口領(lǐng)域，外部接口主要是DP與HDMI兩分天下，當(dāng)然之前出現(xiàn)過很多接口-VGA, DVI等等，最新平臺基本以這兩個(gè)為主；筆記本內(nèi)部接口就基本上使用eDP作為標(biāo)準(zhǔn)接口來驅(qū)動(dòng)液晶屏了。

那么問題來了，eDP和DP，是完全兼容的么？eDP，DP，HDMI，這三種接口的顯示器，可以插在同一個(gè)接口上使用么？

這篇文章，就會從硬件和一部分協(xié)議的角度分析一下這三大協(xié)議。

（由于每個(gè)協(xié)議都有眾多版本和客制化，本文基本上是針對DP2.0，HDMI 2.1 FRL，eDP 1.4b）

DP

歷史

DP1.0協(xié)議由VESA發(fā)布于2006年，DP起先最大的優(yōu)點(diǎn)是免費(fèi)，免授權(quán)免認(rèn)證，因?yàn)镠DMI的認(rèn)證授權(quán)收費(fèi)策略，所以很多廠商開發(fā)DP就是為了瞄準(zhǔn)HDMI而做的，至于后來，由于廠商的偏向性開發(fā)，DP協(xié)議的帶寬發(fā)展還走在了HDMI的前面。

分層架構(gòu)

DP采用了分層架構(gòu)，具體如下圖。本文主要會討論物理層及一下的內(nèi)容，鏈路層及更高層不在本文范圍內(nèi)。

基本角色

DP協(xié)議中定義了三種角色：

DP Source device。這是鏈路中信號的發(fā)出方，根設(shè)備。

DP Sink device。這是鏈路中信號的接收方，葉設(shè)備。

DP Branch device。這是鏈路中信號的傳遞設(shè)備，作為中繼或者選擇、發(fā)散設(shè)備。這一設(shè)備包含很多設(shè)備子類，例如repeater，input switch，output switch等等，并且根據(jù)不同的branch device選擇，DP鏈路的拓?fù)湟矔泻艽蟮膮^(qū)別，具體可以參考協(xié)議2.1.4章節(jié)。
從命名上就可以分析出DP的拓?fù)漕愃朴谥参?有一個(gè)根，一些莖，很多葉子。這些莖作為傳遞放將會一個(gè)主干后面很多葉子，也可能多個(gè)主干接到一個(gè)葉子。
DP-基本信號

DP鏈路不同于I2C或者JTAG，會有類似于基本信號外加一些特殊信號的組合，DP鏈路必須有三類信號，這三類信號共同參與鏈路的建立和通信。?注意下圖的鏈路信號，因?yàn)檫@種設(shè)計(jì)方式會多次的出現(xiàn)，并且最終導(dǎo)致了顯示接口之間的互相使用。

Main-link

這是一個(gè)單向鏈路，從source發(fā)出，它的特點(diǎn)是高帶寬、低延遲。它可以用來傳遞同步的數(shù)據(jù)流，包含未經(jīng)壓縮的視頻和語音信號。

作為一個(gè)高速鏈路，link training基本上是必須的，有一種情況可以跳過–當(dāng)上行的DP設(shè)備恢復(fù)傳輸。

AUX_CH

半雙工的雙向通道，它是用來管理鏈路和設(shè)備。它是一個(gè)AC耦合，雙端終端電阻的差分信號，使用Manchester-Ⅱ編碼，這一編碼可以將時(shí)鐘內(nèi)嵌到數(shù)據(jù)中，因此不需要額外的同步時(shí)鐘信號。

類似于I2C，source device是優(yōu)先級更高，sink device優(yōu)先級會是第二。

Hot Plug Detect(HPD) signal line

這是一個(gè)單向的中斷信號，由sink device發(fā)出。顧名思義，這是用來從設(shè)備熱插拔使用的。

它是一個(gè)高有效的信號，也即當(dāng)這個(gè)信號為高的時(shí)候代表有設(shè)備插入，低的時(shí)候代表沒有設(shè)備插入。因此在upstream device上會默認(rèn)下拉處理。

另外DP還有電源信號，一個(gè)pin，最大電流0.5A左右，它是用來給branch device或者sink device供電使用的，只是提供功率的能力設(shè)計(jì)的比較小。默認(rèn)電壓3.3V，通過AUX信號溝通后可以升高到5V，12V或者18V。

由于支持熱插拔，DP連接器上的信號和電源也要全部做好防ESD，需要支持Class 2(2000-4000V)。

HDMI

歷史

高清多媒體界面（英語：High Definition Multimedia Interface，縮寫：HDMI）是一種全數(shù)字化影像和聲音發(fā)送接口，可以發(fā)送未壓縮的音頻及視頻信號。HDMI可用于機(jī)頂盒、DVD播放機(jī)、個(gè)人電腦、電視游樂器、綜合擴(kuò)大機(jī)、數(shù)字音響與電視機(jī)等設(shè)備。HDMI可以同時(shí)發(fā)送音頻和視頻信號，由于音頻和視頻信號采用同一條線材，大大簡化系統(tǒng)線路的安裝難度。

2002年4月，日立、松下、飛利浦、索尼、湯姆遜、東芝和Silicon Image七家公司聯(lián)合組成HDMI組織。HDMI能高品質(zhì)地傳輸未經(jīng)壓縮的高清視頻和多聲道音頻數(shù)據(jù)，最高數(shù)據(jù)傳輸速度為5Gbps。同時(shí)無需在信號傳送前進(jìn)行數(shù)/?；蛘吣?數(shù)轉(zhuǎn)換，可以保證最高質(zhì)量的影音信號傳送。

就商業(yè)來說，HDMI與DP的區(qū)別在于HDMI是一個(gè)收費(fèi)的協(xié)議，企業(yè)需要每年繳納會費(fèi)，并且根據(jù)銷售數(shù)據(jù)繳納相應(yīng)的授權(quán)費(fèi)用，這樣才能夠在產(chǎn)品上打印HDMI的標(biāo)識。

HDMI硬件結(jié)構(gòu)

HDMI的高速信號與DP個(gè)數(shù)是一樣的，但不同的是它采用了TMDS協(xié)議，這一協(xié)議也是DVI標(biāo)準(zhǔn)所采用的。

TMDS協(xié)議框架下，HDMI的四組差分對被用作兩種用途——三組數(shù)據(jù)和一組時(shí)鐘。上面這種方式針對HDMI 2.0，在HDMI 2.1 FRL中，為了更高的帶寬，四組差分對全部變成了DATA信號，其中之前的CLOCK組內(nèi)嵌時(shí)鐘來進(jìn)行數(shù)據(jù)同步。

DDC則是I2C總線，值得一提的是它的I2C采用5V電平。

除此之外，HDMI也支持Hot Plug，同樣是通過一個(gè)引腳進(jìn)行傳遞Hot Plug信號。

看看下圖，是不是有些眼熟？

除此之外，HDMI的TMDS還需要一些額外的電路來正常工作，具體如下圖：

eDP協(xié)議解析

2022-09-08 #DP #協(xié)議

前言

在現(xiàn)在消費(fèi)領(lǐng)域的產(chǎn)品中，display變成了用戶最關(guān)心的性能指標(biāo)之一，同時(shí)隨著行業(yè)技術(shù)的發(fā)展，各種協(xié)議層出不窮，從早期的DVI、LVDS到現(xiàn)在的DP，HDMI，eDP。eDP脫胎自DP，顧名思義，最早是為了筆記本內(nèi)部屏幕來使用的，從信號來看，它是DP的超集，不僅包含DP所有信號，更因?yàn)楣P記本背光的原因增加了一些信號，同時(shí)預(yù)留了對于觸摸功能信號的支持。不同于DP，eDP協(xié)議并無嚴(yán)格的要求，而是允許各家廠商自己定義某些非必要信號的屬性和要求，例如觸摸功能可以使用USB協(xié)議，也可以使用I2C協(xié)議。

歷史

eDP(Embedded DisplayPort)是數(shù)字顯示技術(shù)領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，其創(chuàng)始者為視頻電子標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會（VESA），創(chuàng)始成員包括戴爾、惠普、三星、飛利浦以及英偉達(dá)等。eDP協(xié)議是針對DP（Display Port）應(yīng)用在嵌入式方向架構(gòu)和協(xié)議的拓展，所以eDP協(xié)議完全兼容DP協(xié)議。相對于DVI/HDMI來說，eDP具有高帶寬、整合性好、相關(guān)產(chǎn)品設(shè)計(jì)簡單，該接口已廣泛應(yīng)用于筆記本電腦、平板電腦、手機(jī)等其它集成顯示面板和圖像處理器的領(lǐng)域。eDP接口降低設(shè)備復(fù)雜性，支持關(guān)鍵跨行業(yè)應(yīng)用程序的必要功能，并提供性能可伸縮性，以支持具有更高顏色深度、刷新率和顯示分辨率的下一代顯示器。

個(gè)人電腦產(chǎn)業(yè)針對嵌入式顯示面板的使用需求，于2008年首次發(fā)表一個(gè)新的影像傳輸介面標(biāo)準(zhǔn)–嵌入式DisplayPort，又稱eDP。eDP逐漸取代舊有的低電壓差動(dòng)訊號(LVDS)傳輸介面，尤其是在FHD(1,920x1,080或1,920x1,200)或超過FHD解析度的面板上。你可輕易地在各種擁有嵌入式顯示面板的產(chǎn)品中找到eDP的應(yīng)用，包含一體成型電腦(All-in-One PC)、筆記型電腦或是平板電腦等。

eDP是根據(jù)DisplayPort標(biāo)準(zhǔn)衍生出來的，隨著時(shí)間的演進(jìn)，eDP也發(fā)展出許多針對嵌入式顯示面板應(yīng)用需求的獨(dú)有功能。視訊電子標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(VESA)于2012底發(fā)表的最新eDP 1.4，即囊括許多降低系統(tǒng)功耗的新功能，預(yù)計(jì)支援eDP 1.4的平臺將于2015年上市。

eDP的推出，最大的動(dòng)力來自于行業(yè)要求各個(gè)接口的低電平趨勢和統(tǒng)一化，LVDS這一接口在eDP推出后就迅速被其取代，HDMI目前還在掙扎，但其DDC要求5V電平，未來要么降低電平/功耗，要么慢慢被DP取代。

速度

### 硬件結(jié)構(gòu) eDP既然脫胎于DP，硬件邏輯上大的鏈路是一樣的，所不同的是eDP有dedicated的背光控制，根據(jù)不同情況可能會有最多三個(gè)信號支持這一功能。

本文最初有提到，eDP的信號脫胎自DP，不僅包含DP所有的信號，并且為了觸摸功能增加了一些自己定義的信號，同時(shí)eDP存在40pin，50pin等規(guī)格，但其信號種類是基本沒有變化的。?

問題回答

回到本文起初的問題，eDP和DP，是完全兼容的么？eDP，DP，HDMI，這三種接口的顯示器，可以插在同一個(gè)接口上使用么？

eDP和DP，并不完全兼容，理論上它們的電平信號是有差異的，不過其在可接受范圍內(nèi)，所以通過正確接線，是可以互相使用的；更麻煩的是AUX鏈路需要讀取ID，對于不認(rèn)識的ID很有可能會拒絕使用或者功能不正常。

DP和HDMI，不可以直接使用，特別是TMDS版本的HDMI，他們有兩個(gè)最大的不同，數(shù)據(jù)鏈路的設(shè)計(jì)和AUX鏈路的電平，HDMI使用了明顯偏高的5V上拉，所以不能直接使用，需要使用轉(zhuǎn)接芯片和邏輯電平轉(zhuǎn)換電路才能在電氣上互通。

在芯片端，更需要內(nèi)部集成對于不同協(xié)議的支持，不支持的協(xié)議接口就算插上當(dāng)然也認(rèn)為是沒有插了.