وبلاگ در باره پردازنده های Imx6 نمایشگرهای با وضوح بالا را فراتر از محدودیت های LVDS تک کانال فعال می کنند

در طراحی سیستم های جاسازی شده، رانندگی صفحه نمایش LVDS با وضوح بالا و نرخ تجدید بالا به یک کار رایج و چالش برانگیز تبدیل شده است.به ویژه هنگامی که به صفحه نمایش که فقط از یک رابط LVDS تک کانال با وضوح 1920x1080@60Hz پشتیبانی می کند، هدف قرار می دهد، ساعت پیکسل مورد نیاز (Dotclock) از 148.5 مگاهرتز خواسته های قابل توجهی را در میزان انتقال داده کنترل کننده رابط اعمال می کند.در این مقاله به مشکلات اصلی فنی که در طول این سازگاری های رابط مواجه می شوند، می پردازیم و راه حل هایی را بر اساس.MX6 سری پردازنده، با هدف ارائه مهندسان با راهنمایی های روشن و بینش های فنی عملی.

تنگنای فنی: محدودیت نرخ LVDS تک کانال

برای صفحه نمایش با وضوح 1920x1080@60Hz، ساعت پیکسل (Dotclock) 148.5 MHz است.رابط های LVDS (سیگنال دهی فرقی ولتاژ پایین) داده ها را از طریق سیگنال های فرقی برای کاهش تداخل الکترومغناطیسی و بهبود سرعت انتقال انتقال انتقال می دهنددر یک پیکربندی LVDS تک کانال، هر جفت از خطوط دیفرانسیل به طور معمول یک بیت داده را انتقال می دهند. برای محاسبه ساعت سریالیزر مورد نیاز،تعداد واقعی بیت های داده باید در نظر گرفته شود.. یک مدل انتقال داده LVDS مشترک داده های پیکسل 8 بیتی (کانال های RGB) را به خطوط داده نقشه می کشد. با این حال، نرخ انتقال واقعی LVDS چند برابر ساده ساعت پیکسل نیست.شامل عوامل مانند کدگذاری داده ها و ضرب ساعت است..

محاسبه "148.5 MHz Dotclock * 7 Databit = 1039.5 MHz Serializer Clock" ممکن است از شیوه های استاندارد منحرف شود یا بر یک طرح کدگذاری خاص تکیه کند. 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 signalsبه عنوان مثال، اگر انتقال داده های پیکسل 8 بیتی مورد استفاده قرار گیرد، ساعت سریالیزر به طور نظری باید 8 برابر ساعت پیکسل باشد.طرح های واقعی رابط LVDS و روش های نقشه برداری داده ممکن است متفاوت باشد.مسئله اصلی این است که اگر حداکثر فرکانس ساعت سریالیزر یک رابط LVDS تک کانال محدود باشد (به عنوان مثال، 595 MHz همانطور که ذکر شد) ،به طور مستقیم با استفاده از انتقال تک کانال برای سیگنال های با وضوح بالا از توانایی های خود فراتر خواهد رفت.

نتیجه گیری:ساعت سریالیزه کننده پیشنهادی "1039.5 MHz Clock" احتمالاً از محدودیت های سخت افزاری بسیاری از رابط های LVDS تک کانال (به عنوان مثال 595 MHz) فراتر می رود.این امر باعث می شود که غیرممکن است که یک صفحه نمایش 1920x1080@60Hz به طور مستقیم با یک رابط LVDS تک کانال هدایت شود..

راه حل: حالت LVDS دو کانال در پردازنده های i.MX6

برای مقابله با محدودیت های نرخ LVDS تک کانال، یک راه حل رایج این است که از قابلیت خروجی LVDS دو کانال پردازنده هایی مانند سری i.MX6 استفاده شود.حالت LVDS دو کانال جریان داده را به دو کانال مستقل LVDS تقسیم می کند، به طور موثر نصف نرخ داده های کل و کاهش نیاز به ساعت سریالیزر برای هر کانال.

در این حالت، داده ها به قسمت های عجیب (ODD) و حتی (EVEN) تقسیم می شوند و از طریق دو کانال LVDS منتقل می شوند. اگر نیاز ساعت سریالیزر اصلی 1039.5 MHz بود،حالت دو کانال باعث می شه که حدود 519.75 مگاهرتز در هر کانال، که به طور معمول در ظرف قابلیت های رابط LVDS پردازنده i.MX6 قرار دارد (به عنوان مثال، زیر حد 595 مگاهرتز).

نتیجه گیری:استفاده از حالت LVDS دو کانال i.MX6 (وضع SPLIT) یک راه حل موثر برای کاهش الزامات ساعت سریالیزر است.به این معنی که باید به درستی جریان داده ها را از هر دو کانال ادغام کند..

اطلاعات کلیدی: شناسایی کانال های داده ODD/EVEN

در هنگام استفاده از حالت LVDS دو کانال، یک سوال حیاتی تعیین این است که کدام کانال LVDS (معمولاً یک رابط فیزیکی در PHY) داده های ODD را انتقال می دهد و کدام یک داده های EVEN را انتقال می دهد.این به طور مستقیم بر پیکربندی درایور نمایش و اتصال سیگنال فیزیکی تاثیر می گذارد.

اطلاعات مربوط به تخصیص کانال داده ODD/EVEN معمولاً در منابع زیر یافت می شود:

1. i.MX6 راهنمای مرجع فنی (TRM):معتبرترین منبع، جزئیات عملکرد کنترل کننده LVDS، پیکربندی رژستر و نقشه برداری کانال. TRM معمولاً مشخص می کند که کدام پورت های خروجی فیزیکی (به عنوان مثال، LVDS0_TXP/N،LVDS1_TXP/N) مربوط به جریان های داده ی عجیب یا جفت است..
2. i.MX6 ویژگی های الکتریکی یا ورق اطلاعات:این اسناد تعریف های پین و توضیحات عملکردی را ارائه می دهند که ممکن است به طور غیرمستقیم به تخصیص کانال اشاره کنند.
3. نقشه هاي رسمي هيئت توسعه EVK:اگر از یک برد توسعه i.MX6 استفاده کنید، طرح های آن به وضوح ارتباطات رابط LVDS و نحوه اتصال پین های خروجی LVDS پردازنده به گیرنده ها یا رابط های نمایش را نشان می دهد.
4. صفحه اطلاعات یا راهنمای کاربر را نمایش دهید:در حالی که اطلاعات اصلی در سمت پردازنده قرار دارد، مستندات صفحه نمایش ممکن است تعاریف پین رابط LVDS را ارائه دهد.از جمله پشتیبانی از حالت دو کانال و سفارش انتظار شده کانال داده.
5. ورق اطلاعات تراشه راننده LVDS/PHY:اگر یک درایور LVDS مستقل یا تراشه PHY (به عنوان مثال، سری TI SN65LVDS) استفاده شود، صفحه داده آن حاوی اطلاعات مهم در مورد پیکربندی کانال و تخصیص سیگنال است.

يادداشت:همیشه آخرین اسناد فنی برای مدل خاص i.MX6 را بررسی کنید (به عنوان مثال، i.MX6Solo، i.MX6Dual، i.MX6Quad) زیرا پیکربندی های رابط ممکن است متفاوت باشد.ارتباط با تولید کنندگان صفحه نمایش برای الزامات رابط LVDS نیز برای موفقیت سازگاری بسیار مهم است..

خلاصه

سازگاری یک صفحه نمایش LVDS تک کانال با وضوح 1920x1080@60Hz با محدودیت های سخت افزاری به دلیل محدودیت های نرخ داده مواجه است.پردازنده های سری MX6 یک راه حل مناسب را از طریق خروجی LVDS دو کانال ارائه می دهند، تقسیم جریان داده ها برای کاهش الزامات ساعت سریالیزر در هر کانال. معتبرترین منبع برای تخصیص کانال داده های ODD / EVEN دستورالعمل مرجع فنی i.MX6 (TRM) است.با ورق های اطلاعات تکمیل شدهمطالعه دقیق این مواد و پیکربندی مناسب نرم افزار برای دستیابی به قابلیت نمایش LVDS با وضوح بالا کلیدی است.