CS5211LVDS輸入的顯示面板替代PS8625方案

PS8625/臺(tái)灣普瑞PS8625是一個(gè)顯示端口?到LVDS轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)的PC機(jī)，利用GPU和顯示端口（DP?） 或嵌入式顯示端口（eDP?） 輸出和接受LVDS輸入的顯示面板。

一、PS8625主要特點(diǎn)：

允許使用帶DisplayPort的LVDS顯示面板?或eDP?視頻源設(shè)備

支持1920×1200@60Hz時(shí)24位色深

Parade的CrystalFree不需要外部水晶或時(shí)間參考?技術(shù)

單臺(tái)3.3V或2.5V低功耗電源，1920×400mW以下1200@60Hz時(shí)，每像素24位

雙電源選項(xiàng)為I/O使用3.3V或2.5V，核心使用1.35V或1.2V

無固件操作，支持硬件引腳配置或初始代碼配置

可選I2C主機(jī)，用于外部EEPROM初始代碼加載和設(shè)備配置

芯片控制的可選I2C從接口

ESD:HBM 8kV at連接器引腳

工作溫度范圍可用性：-20°C至70°C（商用），-40°至85°C（工業(yè)）

7x7mm 56針QFN封裝（無鹵素，符合RoHS）

DisplayPort輸入

符合VESA DisplayPort? 規(guī)范1.1a

支持18、24和30 bpp RGB顏色格式輸入

包括帶集成HDCP密鑰ROM的HDCP 1.3解密引擎

符合VESA嵌入式顯示端口（eDP?） 規(guī)范1.2，帶輔助啟動(dòng)背光控制

支持1通道和2通道主連接配置

1.62 Gbps和2.7Gbps的鏈路速率

支持各種特定于GPU的電源管理協(xié)議

支持所有eDP顯示身份驗(yàn)證方案，包括ASSR

支持SSC 0.5%向下擴(kuò)展

支持全鏈接訓(xùn)練、快速鏈接訓(xùn)練和無鏈接訓(xùn)練

低電壓差分信號(hào)接口

單鏈路或雙鏈路LVDS輸出，時(shí)鐘速度高達(dá)135MHz

支持1920×1200@60Hz時(shí)18或24位色深

LVDS擴(kuò)頻時(shí)鐘頻率高達(dá)2%

支持LCD面板電源順序控制

二、PS8625應(yīng)用方式

一體式電腦

筆記本電腦

平板電腦

三、CS5211在設(shè)計(jì)DP轉(zhuǎn)LVDS方案設(shè)計(jì)中是可以完全替代與兼容PS8625，具體CS5211詳細(xì)的功能概述和參數(shù)特性如下所示：

S5211是一個(gè)eDP到LVDS轉(zhuǎn)換器，配置靈活，適用于低成本顯示系統(tǒng)。CS5211與eDP 1.2兼容，支持1通道和2通道模式，每通道速度為1.62Gbps和2.7Gbps。CS5211采用強(qiáng)大的SerDes技術(shù)，可以以較低的誤碼率恢復(fù)高速串行數(shù)據(jù)。

CS5211 LVDS發(fā)射機(jī)支持單端口和雙端口模式。CS5211支持的最大分辨率是WUXGA（1920x1200）。CS5211有4個(gè)配置引腳，可支持16種不同的組合一個(gè)EEPROM圖像的面板分辨率和LVDS工作模式。此外，還提供了一個(gè)簡(jiǎn)便的工具來編輯、生成和更新EEPROM圖像以供定制配置。

通過優(yōu)化設(shè)計(jì)，使用CS5211有利于節(jié)約BoM成本。該芯片集成了時(shí)鐘源，節(jié)省了外接晶體，支持寬范圍電源（核心功率為1.8~1.2V），節(jié)省了車載電源設(shè)備，CS5211的總功率小于300mW，簡(jiǎn)化了供電網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)。很容易將CS5211集成到流行的低成本顯示系統(tǒng)中。

四、CS5211功能描述

4.1概述

CS5211是一種橋接芯片，可將eDP輸入轉(zhuǎn)換為L(zhǎng)VDS信號(hào)。CS5211的高級(jí)接收器支持嵌入式顯示端口（eDP）1.1規(guī)范。該設(shè)備將解碼RGB格式的高速eDP的交流耦合差分信號(hào)，并驅(qū)動(dòng)與LVDS接口集成的TFT面板。內(nèi)置LVDS發(fā)射機(jī)配備靈活的OpenLDI/SPWG位映射，能夠驅(qū)動(dòng)單端口或雙端口（18/24位）LVDS面板。CS5211的LVDS輸出可以配置為支持高達(dá)1920x1200分辨率，刷新率為60赫茲。此外，CS5211還具有背光逆變器控制、亮度調(diào)節(jié)、圖像抖動(dòng)算法和EMI抑制機(jī)制等增強(qiáng)顯示功能，有利于系統(tǒng)制造商。

CS5211配置為eDP到LVDS轉(zhuǎn)換器；LVDS發(fā)送器支持單端口18位、單端口24位、雙端口18位和雙端口24位傳輸，并支持OpenLDI和SPWG位映射。

4.2主鏈路接收機(jī)

CS5211的主鏈路接收器功能塊配備了兩個(gè)eDP主鏈路通道，以支持高速、高帶寬和單向數(shù)據(jù)流，以驅(qū)動(dòng)高達(dá)1920x1200分辨率的TFT-LCD顯示器。

通過交流耦合差分對(duì)（DP0P/DP0N和DP1P/DP1N引腳）接收的2.7Gbps和1.62Gbps兩種類型的鏈路速率被CS5211的解碼器塊反序列化為三個(gè)分量（RGB）流。

CS5211利用其先進(jìn)的時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)技術(shù)同步鏈路速率，并將輸入流反序列化為并行數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)將根據(jù)ANSI8B/10B編碼方案（信道編碼在ANSI X3.230-1994中指定）解碼為特殊符號(hào)。解碼后的碼元被CS5211的主流解壓塊解包，以恢復(fù)RGB分量視頻流和原始視頻定時(shí)信息，這些信息將被CS5211的LVDS編碼電路用于驅(qū)動(dòng)LCD顯示。

CS5211支持通過ASSR進(jìn)行eDP身份驗(yàn)證。

4.3輔助通道

CS5211的AUXP/AUXN管腳對(duì)用作eDP AUX信道，支持半雙工雙向耦合差分信號(hào)，數(shù)據(jù)速率為1Mbps，用于鏈路通信。當(dāng)系統(tǒng)上電時(shí)檢測(cè)到熱插拔管腳連接狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，CS5211將其AUX通道置為空閑狀態(tài)，等待來自源設(shè)備的請(qǐng)求事務(wù)。當(dāng)源設(shè)備需要從同步模式開始為鏈路服務(wù)或設(shè)備服務(wù)啟動(dòng)事務(wù)時(shí)，CS5211的接收器將自動(dòng)鎖定并響應(yīng)輔助信道通信所需的manchester II編碼方塊。還有， 差分對(duì)允許源系統(tǒng)在鏈路訓(xùn)練/鏈路維護(hù)期間更新CS5211的DPCD并檢索EDID數(shù)據(jù)。源設(shè)備可以利用CS5211的AUXP/AUXN引腳在正常操作期間調(diào)整面板的亮度水平。

4.4 LVDS面板選擇

不同的LVDS面板可能具有不同的EDID，并且需要特定的配置，例如電源順序定時(shí)。

CS5211支持由GPIO［3:0］引腳選擇的16種不同LVDS面板配置。CS5211在上電加載固件后讀取SGPIO［3:0］狀態(tài)，然后CS5211加載LVDS特定配置。

在實(shí)際應(yīng)用中，GPIO［3:0］可以由電阻或其他芯片的GPIO控制?？刂齐娮瑁?）GPIO［3:0］可通過CS5211 PCB板上的上拉/下拉電阻連接到高/低電平；CS5211上電后可獲得正確的LVDS面板選擇值或獲得復(fù)位信號(hào)。

方法2（由其他芯片的GPIO控制）

在CS5211應(yīng)用系統(tǒng)中，GPIO［3:0］可以由其它芯片的GPIO引腳控制。重置信號(hào)被發(fā)送給CS5211 resetb引腳后，GPIO引腳必須在100ms內(nèi)保持穩(wěn)定值。否則，必須再次發(fā)出復(fù)位信號(hào)。建議每次改變LVDS面板選擇值時(shí)，通過控制芯片重置CS5211。

4.5 LVDS輸出數(shù)據(jù)映射

SPWG和OpenLDI是CS5211支持的兩種LVDS編碼方案，可以通過編程CS5211寄存器進(jìn)行選擇。這些OpenLDI/SPWG配置參數(shù)可以存儲(chǔ)在啟動(dòng)ROM并在系統(tǒng)通電期間加載到CS5211寄存器中。

表4-1雙LVDS信道的信號(hào)映射

4.6 PWM占空比模式

CS5211‘有兩個(gè)用于面板背光亮度調(diào)光控制的PWM輸出引腳，兩個(gè)引腳都可以支持0%到100%的占空比范圍。

CS5211支持兩種PWM控制模式：直通模式和TCONPWM輸出模式。t根據(jù)寄存器DPCD:0x00721位［1:0］的設(shè)置切換兩種模式，此寄存器可由DP源設(shè)置。

方法1（直通模式）

在此模式下，CS5211將PWM輸入旁路到PWM輸出。

方法2（TCON PWM輸出模式）

在此模式下，CS5211可自行產(chǎn)生PWM輸出，預(yù)設(shè)頻率為400kHz。在這種模式下，通過對(duì)CS5211的BLUP或BLDN引腳施加脈沖，可以增加或降低背光亮度。

如果DP Source將DYNAMIC _backlight_ ENABLE設(shè)置為1，CS5211可以通過分析視頻數(shù)據(jù)的亮度水平來動(dòng)態(tài)調(diào)整背光亮度。

如果不使用PWM控制，CS5211可以通過軟件將PWM輸出引腳設(shè)置為高或低。

4.7 LVDS功率排序

CS5211符合SPWG LVDS面板電源順序要求。圖6所示的定時(shí)規(guī)范是VESA電視面板標(biāo)準(zhǔn)中要求的超集。面板的控制時(shí)序參數(shù)可以通過軟件設(shè)置為E2PROMROM，并在設(shè)備通電時(shí)被編程到CS5211的電源控制寄存器中。

圖4-1供電順序

表4-2功率排序

4.8 LVDS變送器

除了支持OpenLDI和SPWG規(guī)范外，CS5211的LVDS發(fā)射機(jī)還能夠驅(qū)動(dòng)四種類型的面板電氣接口——18位單通道、24位單端口、18位雙通道和24位雙通道。LVDS輸出塊還支持：

4.8.1靈活的同步控制

從DisplayPort主鏈路恢復(fù)的HSYNC/VSYNC可以單獨(dú)反轉(zhuǎn)，以滿足特定LCD面板的輸入要求。兩個(gè)同步信號(hào)也可以強(qiáng)制為0以支持智能面板。

4.8.2靈活的LVDS數(shù)據(jù)輸出映射

CS5211有一個(gè)靈活的LVDS輸出引腳映射數(shù)據(jù)和時(shí)鐘，以支持PCB頂部/底部安裝。請(qǐng)參考寄存器編程部分如何更改LVDS引腳輸出映射。

CS5211結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方框圖

PS8625與CS5211參數(shù)對(duì)比如下：

編輯：jq