الفرق بين واجهات LVDS و TTL على شاشات TFT

توجد شاشات TFT الآن في مجموعة واسعة من المنتجات ، بما في ذلك أجهزة التلفزيون وأجهزة الكمبيوتر المحمولة والأجهزة والأدوات المحمولة وغيرها من الأجهزة. أدى دمج ترانزستورات الأغشية الرقيقة في بنية LCD إلى زيادة استخدام شاشات LCD في جميع قطاعات السوق بشكل كبير. يعمل كل ترانزستور في تقنية ترانزستور الأغشية الرقيقة (TFT) المستخدمة في شاشات الكريستال السائل (LCD) كبكسل (أي كل عنصر من العناصر الصغيرة التي تتحكم في إضاءة شاشتك). نظرا لأن كل بكسل يحتوي على ترانزستور ، يمكن تقليل التيار اللازم لتشغيل وإيقاف تشغيل إضاءة البكسل. على شاشات TFT ، هناك نوعان من الواجهات: LVDS و TTL.

1. تم العثور على واجهات TTL على شاشات TFT

عندما تم تقديم لوحة العرض لأول مرة ، أصبحت الواجهة الرقمية التقليدية ، TTL ، هي معيار الصناعة. كان عرض النطاق الترددي المطلوب 300 ميجابت / ثانية ، وكانت الدقة VGA بلون 6 بت ، وكان حجم اللوحة أقل من 10 بوصات. تمثل الدوائر المتكاملة TTL تكاملا صغيرا إلى واسع النطاق ، حيث تحتوي كل شريحة على مئات الترانزستورات. بالمقارنة مع التصاميم التناظرية ، تمثل TTL دائرة متكاملة منخفضة التكلفة مكنت من استخدام تقنيات رقمية قابلة للتطبيق تجاريا.

الإشارات التفاضلية ذات الجهد المنخفض ، أو LVDS ، هي معيار إرسال يستخدم الإشارات التفاضلية لنقل بيانات العرض. تتميز هذه الواجهات بمزايا مثل اللوحات المرنة والرسومات عالية الدقة ومعدلات الإطارات السريعة نظرا لأن هناك حاجة إلى اتصالات أقل للتفاعل مع الشاشة. عادة ما ترتبط تكاليف النظام المنخفضة والموثوقية بمعيار LVDS. نظرا لأن LVDS يتطلب طاقة أقل للتشغيل ، وله تصميم بسيط ، ويزداد الطلب عليه. يستخدم LVDS تقنية نقل البيانات التفاضلية التي تكون أكثر مقاومة للضوضاء في الوضع المشترك من الأنظمة أحادية النهاية. تتميز التقنية التفاضلية برفض الضوضاء المتصلة بالسلكين بكفاءة كضوضاء في الوضع المشترك لأنها تأخذ في الاعتبار فقط الفرق بين الإشارتين (تظهر الضوضاء على كلا الخطين بالتساوي). يتم تقليل الضوضاء أو القضاء عليها بشكل كبير.

2. ماذا يعني "0" أو "1" على واجهات LVDS؟

عند استخدام LVDS ، الذي يستخدم سلكين ، يمثل فرق الجهد بين السلكين "0" أو "1". من ناحية أخرى ، يستخدم TTL جهدا حول الأرض للإشارة إلى "1" أو "0" على التوالي. يعمل TTL عند مستوى جهد معين اعتمادا على مصدر الطاقة المستخدم. تم توحيد هذا تدريجيا عند حوالي خمسة فولت. هذا أعلى بكثير من حوالي 350 مللي فولت التي تستخدمها LVDS. تستهلك LVDS طاقة أقل بكثير من TTL.

ميزة أخرى هي المقاومة المتأصلة لتدخل LVDS. يعد استخدام الأزواج الملتوية ، مما يؤدي إلى اقتران المجال الكهرومغناطيسي القريب ، أحد الأسباب المهمة. بغض النظر ، ستتعرض الأسلاك لنفس ارتفاعات الجهد. نتيجة لذلك ، يظل الجهد التفاضلي ثابتا. عند استخدام TTL ، يمكن أن يؤدي ارتفاع الجهد أثناء الإرسال "0" إلى "1" في جهاز الاستقبال.

3. فهم الإشارات التفاضلية ذات الجهد المنخفض (LVDS)

LVDS هي طريقة قائمة على الإشارات التفاضلية ذات الجهد المنخفض لنقل بيانات العرض. تتميز هذه الواجهات بمزايا مثل الشاشات متعددة الاستخدامات والمرئيات عالية الدقة واتصالات أقل ومعدلات إطارات أعلى.

يمكن إرسال الإشارات بثلاث طرق: الوضع أحادي الطرف ، والوضع المشترك ، والوضع التفاضلي. في الوضع أحادي الطرف ، يتم ربط السائق والاستقبال بخط ينقل البيانات. في الطريقة التقليدية ، يتم نقل البيانات باستخدام طرف واحد أو زوج من الخطوط التفاضلية. عندما تكون الضوضاء متصلة إما بمصدر الإشارة القريب أو البعيد ، يمكن أن تحدث تداخلات في الدوائر. الزوج التفاضلي ، المعروف أيضا باسم LVDS ، هو زوج ذو أقطاب متعارضة يربط السائق والمستقبل لتشكيل الوضع التفاضلي. نظرا لأن LVDS تستخدم إشارات تفاضلية ، يتم إرسال المعلومات كفرق جهد على زوج من الأسلاك ، والتي تتم مقارنتها بعد ذلك في جهاز الاستقبال.

4. معدلات نقل LVDS

عندما يتعلق الأمر بمعدلات نقل البيانات ، تبرز LVDS وتتفوق على خيارات مثل RS-422 و RS-485. إنه ، في الواقع ، سريع جدا لدرجة أنه يعمل عادة بسرعة 655 ميجابت في الثانية ولكن يمكنه أيضا العمل بسرعات تتراوح من 1 إلى 3 جيجابت / ثانية. تعد السرعات العالية أمرا بالغ الأهمية في بعض حالات الاستخدام ، لا سيما بالنسبة للمنتجات النهائية ذات المهام الحرجة مثل الأجهزة الطبية وأدوات التشخيص والإلكترونيات الاستهلاكية ، ويعد LVDS خيارا ممتازا لتسليم البيانات منخفض التكلفة. ينظر إلى المعيار أيضا على نطاق واسع لاستهلاكه المنخفض للطاقة ، مما يسمح للأجهزة التي تعمل بالبطاريات بالعمل لفترات أطول.

تم الإشادة ب LVDS لاستهلاكها المنخفض للطاقة في نقل البيانات ، مما يجعلها واجهة مثالية للمشاريع التي تكون فيها الطاقة مصدر قلق أساسي. من المعروف جيدا أن الشاشات هي استنزاف كبير للطاقة ، خاصة عندما يعطي المستخدمون الأولوية للإضاءة الخلفية والشاشات عالية الدقة. مع سحب طاقة منخفض يصل إلى 1.2 فولت ، من السهل معرفة سبب كون هذه الواجهة شائعة. غالبا ما تؤدي جهد الإمداد المنخفض إلى انخفاض استهلاك الطاقة لأنها تخفض الجهد عبر مقاومات الإنهاء وتزيد من تدفق التيار.

آلية نقل البيانات التفاضلية المستخدمة في LVDS أكثر مقاومة للضوضاء في الوضع المشترك من الأنظمة أحادية النهاية. تتميز التقنية التفاضلية برفض الضوضاء المقترنة بالسلكين بشكل فعال كوضع مشترك (تظهر الضوضاء على كلا الخطين بالتساوي) لأن جهاز الاستقبال يأخذ في الاعتبار فقط الفرق بين الإشارتين. يتم تقليل الضوضاء أو القضاء عليها بشكل فعال.

يرتبط معيار LVDS عادة بانخفاض تكاليف النظام وموثوقيته. نظرا لمتطلبات استهلاك الطاقة المنخفضة ، فإن LVDS أقل تكلفة في البداية وبمرور الوقت. التصميم بسيط نسبيا ، وهناك طلب كبير على تعدد استخداماته ، مما يسمح للأجهزة المرتبطة بأن تصبح ميسورة التكلفة فقط من خلال وفورات الحجم.

باختصار ، ينقل LVDS المعلومات باستخدام اختلافات الجهد على زوج من الأسلاك ، مما يسمح بالبساطة النسبية وتكاليف الأجهزة المنخفضة ومعدلات نقل المعلومات الأعلى مع تقليل الضوضاء. على شاشات TFT ، تستهلك LVDS طاقة أقل ، ويمكن أن تدعم مسافة نقل أكبر ، وتستخدم وضعا تسلسليا للإرسال يتطلب عددا أقل من الأسلاك. تفضل بزيارة Reshine Display لمعرفة المزيد حول عروض تقنية العرض الخاصة بنا إذا كنت ترغب في استخدام معيار LVDS على شاشة TFT في واجهتك التالية.