使用平板显示器(FPD)链接转换器进行视频流传输

已创建:January 18, 2019
已更新:June 25, 2023
通过FPD链接高效传输视频

平板显示(FPD)链接是一种协议,用于从图形处理器传输数字视频流到数字显示器。它是一个内部接口,并使用低压差分信号来传输一对序列化的视频位。它通过将图形卡的并行TTL数据序列化来实现这一点。使用三对数据和一对时钟,该协议传输18位RGB视频。更新的FPD链接使用四对数据和一对时钟来传输24位和30位颜色。

在平板显示链接之前,视频流是通过21根电线以并行方式传输的。这些电线在图形芯片组引脚图、印刷电路板上的走线以及与显示设备的接口电缆中占用了更多的空间。序列化并行位流减少了传输所需的引脚和走线。使用低压差分信号开发平板显示降低了通过减少电线使用而带来的生产成本。

随后的平板显示链接版本进一步改进了视频流传输。改进带来了集成的时钟和数据,将四对减少到一对。一个信号对进一步优化了电缆布线,去除了有线对。只需一个对就能传输24位RGB视频流,使电缆能够安装在更小的空间内。使用一个对还消除了由于偏斜引起的错误,使得在更长的电缆上保持清晰的传输。

平板显示链接的背景

当视频图形阵列数据需要高效传输时,平板显示链接协议应运而生。图形处理器输出颜色和控制位,要么是21个或28个并行词,用于传递给计算机系统内的外部显示器。这促使芯片设计师想出了一种优雅的跨电缆发送数据的方法。

在1990年代初,当低压差分对进入设计领域时,一个并行到串行的方案出现了。能够以高速传输大量数据对于将视频流从图形卡传输到显示器是必要的。LVDS的传输沿着低功耗以相等和相反的信号对能够取消共模噪声。

平板显示链接是发送显示信息的既定协议。该协议继续在许多数字系统中广泛使用,从家庭娱乐到汽车市场。最新版本FPD III认可了如HDMI、I2C和SPI等配对协议,使其适用于各种视频流应用。

选择FPD链接SerDes时要考虑的参数

FPD传输视频流有两种串行流选项。旧版本通过三对LVDS传输21位数据,而较新版本则通过四对LVDS传输28位数据。串行化成对后,传输速度可达227 MHz,每对深度为七位。

下面突出显示了几个部分,供您考虑。

德州仪器,DS99R421QSQ

此部件设计用于与Flat Panel Link II协议一起工作,以将视频流传输最小化到一个低压差分对。通过将传输减少到一对,既保留了印刷电路板和布线的空间。通过最小化空间使用,成本和重量都减少了,使其成为汽车或其他需要高功能视频流的小型设备的优雅选择。

DS99R421将带有4个非直流平衡LVDS(3个LVDS数据+ LVDS时钟)加3个过采样低速控制位的FPD-Link输入转换为一个带有嵌入式时钟信息的单个LVDS直流平衡串行流。这个单一串行流通过消除3个并行LVDS数据输入和VLDS时钟路径之间的偏移问题,简化了通过单个差分对的PCB痕迹和电缆传输24位总线。通过将4个LVDS对缩减为1个LVDS对,它通过减少PCB层、电缆宽度、连接器尺寸和引脚来节省系统成本。

fpd1

在DS99R421数据手册的第2页找到

德州仪器,DS90UB948-Q1

此部件设计用于与Flat Panel Link III协议一起使用,以反序列化比特流。这个接口是全双工的,并包括与I2C和SPI的通信。该部件自动感应FPD-Link II通道,并提供时钟对齐和去偏功能。有一个评估模块,DS90UB948-Q1,用于系统内的开发。

DS90UB948-Q1是一个FPD-Link III反序列器,与DS90UB949A/949/947-Q1序列器结合使用,将1通道或2通道FPD-Link III流转换为FPD-Link(OpenLDI)接口。反序列器能够通过成本效益高的50Ω单端同轴或100Ω差分屏蔽双绞线电缆操作。它从一个或两个FPD-Link III串行流中恢复数据,并将其转换为双像素FPD-Link(8个LVDS数据通道+时钟),支持高达2K(2048x1080)的视频分辨率,颜色深度为24位。这提供了一个桥梁,使得支持HDMI的源头如GPU能够连接到现有的LVDS显示器或应用处理器。

fpd2

在DS90UB948-Q1数据手册的第1页找到

On Semiconductor, FIN3386MTDX

此部件适用于Flat Panel和Flat Panel Link II传输方案。它以高达2.38 Gbps的高吞吐量自豪,并且兼容LVDS TIA/EIA-644规范。

FIN3385和FIN3386将28位宽的并行低压TTL(LVTTL)数据转换为四个串行低压差分信号(LVDS)数据流。一个与数据流并行传输的锁相传输时钟被传输在一个单独的LVDS链接上。每个传输时钟周期,28位输入LVTTL数据被采样并传输。

fpd3图像

在FIN3385 / FIN3386数据手册的第2页上找到

与图形处理器工作通常需要一个好的FPD链接串行/反串行IC。FPD链接IC将并行数据流转换为串行比特以便作为LVDS对进行传输。通过LVDS对传输视频流在高速传输过程中保持信号完整性,即使是跨越长电缆。网站上有链接到供应商部件,以及一个部件选择引擎来协助您的搜索。

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