Форум Langeron.net.ua

LVDS — это технология передачи цифровых данных по проводам с низким напряжением. Расшифровывается как Low-Voltage Differential Signaling.
Проще говоря — это способ быстро и относительно помехоустойчиво передавать изображение и другие данные между устройствами.
Чаще всего LVDS встречается в:
матрицах ноутбуков;
старых LCD-мониторах;
телевизорах;
промышленных дисплеях;
автомобильных экранах;
некоторых камерах и платах управления.
Как это работает
Передача идет не по одному проводу, а по паре проводов:
один провод несет сигнал;
второй — его инверсию.
Приемник смотрит разницу между ними.

Из-за этого:
меньше помех;
можно передавать данные на высокой скорости;
меньше электромагнитных наводок.
Если копнуть глубже — между скалером/материнкой и матрицей LVDS выглядит уже не как «видеокабель», а как высокоскоростная последовательная шина. Разберем по уровням: что именно передается, как кодируется и почему там столько тонкостей.
Общая цепочка

Для ноутбука / монитора старого поколения путь обычно такой:
GPU / видеочип
↓
дисплейный контроллер (в GPU)
↓
LVDS transmitter (часто внутри чипсета/GPU)
↓
LVDS пары в шлейфе
↓
TCON (timing controller внутри матрицы)
↓
драйверы строк/столбцов LCD

Для монитора или ТВ:
HDMI / DP / VGA вход
↓
скалер
↓
LVDS transmitter скалера
↓
LVDS кабель
↓
TCON матрицы

Ключевой момент: матрица не принимает HDMI-кадры. Она принимает поток пикселей, синхросигналов и тактов напрямую.
Что реально передается по LVDS
Передаются не «пакеты», как в сети.
Передается непрерывный поток:

Pixel Clock
HSYNC
VSYNC
DE (Data Enable)
RGB данные пикселей

Например для 24-bit RGB:

R7..R0
G7..G0
B7..B0
HSYNC
VSYNC
DE
Clock

Это параллельные данные внутри контроллера, но LVDS превращает их в последовательный поток.

Почему используется differential signaling

Каждый сигнал идет по паре:

TX+ ----\
> разница напряжений = данные
TX- ----/

Не абсолютное напряжение важно, а разница.

Например:

TX+ = 1.35V
TX- = 1.00V

Δ = +350mV

или:

TX+ = 1.00V
TX- = 1.35V

Δ = -350mV

Плюсы:

меньше помех;
выше скорость;
меньше EMI;
длиннее линии;
меньше чувствительность к просадкам питания.

Типичные амплитуды маленькие:

~250–450 mV differential
Из-за этого и называется Low Voltage.
Как данные упаковываются в пары
Вот тут начинается интересное.
Обычно используют:
Single Channel LVDS
Dual Channel LVDS
Single Channel

Часто:

4 data pairs
1 clock pair

То есть:

DATA0
DATA1
DATA2
DATA3
CLOCK
Dual Channel

Добавляют вторую группу:

DATA0..3 A
DATA0..3 B
CLOCK

Используется для больших разрешений.

Например:

1366×768 → часто single
1920×1080 → часто dual
4K → обычно уже не LVDS
Serialization: как 24 бита становятся последовательным потоком

Внутри передатчика работает serializer.

Допустим:

24-bit RGB
+ sync signals

Разбиваются по каналам.

Упрощенно:

DATA0 -> часть RGB
DATA1 -> часть RGB
DATA2 -> часть RGB
DATA3 -> sync/control

Далее каждый канал отправляет биты последовательно.

Например:

Clock = 65 MHz

Для LVDS часто:

Serial Rate ≈ PixelClock × 7

Потому что применяется схема 7:1 serialization.

Пример:

65 MHz × 7
≈ 455 Mbps на пару
Почему отдельная clock pair

LVDS для матриц часто использует отдельный тактовый канал:

CLK+
CLK-

Матрица ловит clock и восстанавливает данные.