ιστολόγιο περίπου Οι επεξεργαστές Imx6 επιτρέπουν οθόνες υψηλής ανάλυσης πέρα από τα όρια του LVDS με ένα κανάλι

Στον σχεδιασμό του ενσωματωμένου συστήματος, η οδήγηση οθονών LVDS υψηλής ανάλυσης και υψηλού ρυθμού ανανέωσης έχει γίνει μια ολοένα πιο κοινή αλλά και προκλητική εργασία. Ιδιαίτερα όταν στοχεύετε μια οθόνη που υποστηρίζει μόνο μια διεπαφή LVDS ενός καναλιού με ανάλυση 1920x1080@60Hz, το απαιτούμενο ρολόι pixel (Dotclock) των 148,5 MHz επιβάλλει σημαντικές απαιτήσεις στον ρυθμό μετάδοσης δεδομένων του ελεγκτή διασύνδεσης. Αυτό το άρθρο εμβαθύνει στα βασικά τεχνικά σημεία συμφόρησης που συναντώνται κατά τη διάρκεια τέτοιων προσαρμογών διεπαφής και διερευνά λύσεις που βασίζονται στη σειρά επεξεργαστών i.MX6, με στόχο να παρέχει στους μηχανικούς σαφείς οδηγίες και πρακτικές τεχνικές γνώσεις.

Τεχνική συμφόρηση: Περιορισμοί ρυθμού του LVDS ενός καναλιού

Για οθόνη με ανάλυση 1920x1080@60Hz, το ρολόι pixel (Dotclock) είναι 148,5 MHz. Οι διεπαφές LVDS (Low-Voltage Differential Signaling) μεταδίδουν δεδομένα μέσω διαφορικών σημάτων για τη μείωση των ηλεκτρομαγνητικών παρεμβολών και τη βελτίωση των ρυθμών μετάδοσης. Σε μια διαμόρφωση LVDS ενός καναλιού, κάθε ζεύγος διαφορικών γραμμών μεταδίδει συνήθως ένα bit δεδομένων. Για να υπολογιστεί το απαιτούμενο ρολόι σειριακής διάταξης, πρέπει να ληφθεί υπόψη ο πραγματικός αριθμός των bit δεδομένων. Ένα κοινό μοντέλο μετάδοσης δεδομένων LVDS αντιστοιχίζει δεδομένα pixel 8 bit (κανάλια RGB) στις γραμμές δεδομένων. Ωστόσο, ο πραγματικός ρυθμός μετάδοσης LVDS δεν είναι ένα απλό πολλαπλάσιο του ρολογιού των pixel. περιλαμβάνει παράγοντες όπως η κωδικοποίηση δεδομένων και ο πολλαπλασιασμός του ρολογιού.

Ο υπολογισμός του "148,5 MHz Dotclock * 7 Databit = 1039,5 MHz Serializer Clock" ενδέχεται να αποκλίνει από τις τυπικές πρακτικές ή να βασίζεται σε ένα συγκεκριμένο σχήμα κωδικοποίησης. Μια πιο συμβατική κατανόηση είναι ότι το ρολόι σειριοποίησης για μονοκάναλη μετάδοση LVDS ενός σήματος βίντεο 1920x1080@60Hz είναι τυπικά πολλαπλάσιο του ρολογιού εικονοστοιχείων για την κάλυψη όλων των δεδομένων εικονοστοιχείων και των σημάτων συγχρονισμού. Για παράδειγμα, εάν χρησιμοποιείται μετάδοση δεδομένων εικονοστοιχείων 8 bit, το ρολόι του σειριοποιητή πρέπει θεωρητικά να είναι 8 φορές το ρολόι των εικονοστοιχείων. Ωστόσο, τα πραγματικά σχέδια διεπαφής LVDS και οι μέθοδοι χαρτογράφησης δεδομένων ενδέχεται να διαφέρουν. Το βασικό ζήτημα είναι ότι εάν η μέγιστη συχνότητα ρολογιού σειριοποίησης μιας διεπαφής LVDS ενός καναλιού είναι περιορισμένη (π.χ. 595 MHz όπως αναφέρθηκε), η απευθείας χρήση μονοκαναλικής μετάδοσης για σήματα υψηλής ανάλυσης θα υπερβεί τις δυνατότητές της.

Σύναψη:Το προτεινόμενο "Ρολόι Serializer 1039,5 MHz" πιθανότατα υπερβαίνει τους περιορισμούς υλικού πολλών διεπαφών LVDS μονού καναλιού (π.χ. 595 MHz), καθιστώντας αδύνατη την οδήγηση μιας οθόνης 1920x1080@60Hz απευθείας με μια διεπαφή LVDS ενός καναλιού.

Λύση: Λειτουργία LVDS διπλού καναλιού σε επεξεργαστές i.MX6

Για την αντιμετώπιση των περιορισμών ρυθμού του LVDS ενός καναλιού, μια κοινή λύση είναι η αξιοποίηση της ικανότητας εξόδου LVDS διπλού καναλιού επεξεργαστών όπως η σειρά i.MX6. Η λειτουργία LVDS διπλού καναλιού χωρίζει τη ροή δεδομένων σε δύο ανεξάρτητα κανάλια LVDS, μειώνοντας ουσιαστικά στο μισό τον συνολικό ρυθμό μετάδοσης δεδομένων και μειώνοντας την απαίτηση ρολογιού σειριοποίησης για κάθε κανάλι.

Σε αυτή τη λειτουργία, τα δεδομένα χωρίζονται σε περιττά (ODD) και ζυγά (ΖΥΓΑ) μέρη, τα οποία μεταδίδονται μέσω δύο καναλιών LVDS. Εάν η αρχική απαίτηση ρολογιού σειριακής συσκευής ήταν 1039,5 MHz, η λειτουργία διπλού καναλιού τη μειώνει σε περίπου 519,75 MHz ανά κανάλι, που συνήθως εμπίπτει στις δυνατότητες διασύνδεσης LVDS του επεξεργαστή i.MX6 (π.χ. κάτω από το όριο των 595 MHz).

Σύναψη:Η χρήση της λειτουργίας LVDS διπλού καναλιού (λειτουργία SPLIT) του i.MX6 είναι μια αποτελεσματική λύση για τη μείωση των απαιτήσεων ρολογιού σειριακής συσκευής. Ωστόσο, αυτό απαιτεί από την ίδια την οθόνη να υποστηρίζει είσοδο LVDS δύο καναλιών, που σημαίνει ότι πρέπει να συγχωνεύει σωστά τις ροές δεδομένων και από τα δύο κανάλια.

Βασικές πληροφορίες: Προσδιορισμός καναλιών δεδομένων ODD/EVEN

Όταν χρησιμοποιείτε τη λειτουργία LVDS διπλού καναλιού, ένα κρίσιμο ερώτημα είναι να προσδιορίσετε ποιο κανάλι LVDS (συνήθως μια φυσική διεπαφή στο PHY) μεταδίδει δεδομένα ODD και ποιο μεταδίδει δεδομένα ΖΥΓΗ. Αυτό επηρεάζει άμεσα τη διαμόρφωση του προγράμματος οδήγησης οθόνης και τις συνδέσεις φυσικού σήματος.

Πληροφορίες σχετικά με την κατανομή καναλιών δεδομένων ODD/EVEN μπορούν συνήθως να βρεθούν στις ακόλουθες πηγές:

1. Εγχειρίδιο Τεχνικής Αναφοράς i.MX6 (TRM):Η πιο έγκυρη πηγή, που περιγράφει λεπτομερώς τη λειτουργία του ελεγκτή LVDS, τη διαμόρφωση μητρώου και την αντιστοίχιση καναλιών. Το TRM καθορίζει συνήθως ποιες φυσικές θύρες εξόδου (π.χ. LVDS0_TXP/N, LVDS1_TXP/N) αντιστοιχούν σε περιττές ή ζυγές ροές δεδομένων.
2. i.MX6 Ηλεκτρικά χαρακτηριστικά ή φύλλο δεδομένων:Αυτά τα έγγραφα παρέχουν ορισμούς ακίδων και λειτουργικές περιγραφές, οι οποίες μπορεί έμμεσα να υποδεικνύουν την κατανομή καναλιού.
3. Επίσημα Σχήματα του Συμβουλίου Ανάπτυξης EVK:Εάν χρησιμοποιείτε μια πλακέτα ανάπτυξης i.MX6, τα σχηματικά της δείχνουν ξεκάθαρα τις συνδέσεις διασύνδεσης LVDS και τον τρόπο με τον οποίο οι ακίδες εξόδου LVDS του επεξεργαστή συνδέονται με πομποδέκτες ή διεπαφές οθόνης.
4. Εμφάνιση φύλλου δεδομένων ή εγχειριδίου χρήστη:Ενώ οι κύριες πληροφορίες βρίσκονται στην πλευρά του επεξεργαστή, η τεκμηρίωση της οθόνης μπορεί να παρέχει ορισμούς ακίδων διασύνδεσης LVDS, συμπεριλαμβανομένης της υποστήριξης για λειτουργία διπλού καναλιού και την αναμενόμενη σειρά καναλιών δεδομένων.
5. Φύλλο δεδομένων προγράμματος οδήγησης LVDS/Chip Chip PHY:Εάν χρησιμοποιείται ανεξάρτητο πρόγραμμα οδήγησης LVDS ή τσιπ PHY (π.χ. σειρά SN65LVDS της TI), το φύλλο δεδομένων του θα περιέχει κρίσιμες πληροφορίες σχετικά με τη διαμόρφωση του καναλιού και την κατανομή σήματος.

Σημείωμα:Να συμβουλεύεστε πάντα τα πιο πρόσφατα τεχνικά έγγραφα για το συγκεκριμένο μοντέλο i.MX6 (π.χ. i.MX6Solo, i.MX6Dual, i.MX6Quad) καθώς οι διαμορφώσεις διεπαφής ενδέχεται να διαφέρουν. Η επικοινωνία με τους κατασκευαστές οθονών για τις απαιτήσεις διεπαφής LVDS είναι επίσης κρίσιμη για την επιτυχή προσαρμογή.

Περίληψη

Η προσαρμογή μιας οθόνης LVDS ενός καναλιού με ανάλυση 1920x1080@60Hz αντιμετωπίζει περιορισμούς υλικού λόγω περιορισμών στον ρυθμό μετάδοσης δεδομένων. Οι επεξεργαστές της σειράς i.MX6 προσφέρουν μια βιώσιμη λύση μέσω της εξόδου LVDS διπλού καναλιού, διαχωρίζοντας τη ροή δεδομένων για να μειώσει τις απαιτήσεις ρολογιού σειριακής συσκευής ανά κανάλι. Η πιο αξιόπιστη πηγή για την εκχώρηση καναλιών δεδομένων ODD/EVEN είναι το Τεχνικό Εγχειρίδιο Αναφοράς i.MX6 (TRM), το οποίο συμπληρώνεται από φύλλα δεδομένων, σχηματικά σχέδια πλακέτας ανάπτυξης και τεκμηρίωση τσιπ οθόνης/PHY. Η προσεκτική μελέτη αυτών των υλικών και η σωστή διαμόρφωση λογισμικού είναι το κλειδί για την επίτευξη λειτουργικότητας οθόνης LVDS υψηλής ανάλυσης.