CN108597426B - Dp接口中aux通道幅值调节装置及方法 - Google Patents

Dp接口中aux通道幅值调节装置及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种DP接口中AUX通道幅值调节装置，它的TTL转LVDS芯片用于在AUX发送数据时，在AUX发送使能控制信号的触发下将AUX发送信号转换成对应的LVDS信号，TTL转LVDS芯片用于在AUX接收数据时，在AUX接收使能控制信号的触发下将AUX正极信号和AUX负极信号转换成AUX接收信号；LVDS差分放大器用于将从TTL转LVDS芯片处获取的LVDS信号根据需求放大相应的倍数，从而得到满足所需幅值要求的AUX正极信号和AUX负极信号；数字电位模块用于对LVDS差分放大器的LVDS信号放大倍数进行配置。本发明实现了DP接口中AUX通道幅值的调节，提高了显示模型测试效率。

Description

DP接口中AUX通道幅值调节装置及方法
技术领域
本发明涉及信号处理技术领域，具体地指一种DP接口中AUX通道幅值调节装置及方法。
背景技术
DP接口(DisplayPort)是一种图像显示接口，它不仅可以支持全高清显示分辨率(1920×1080)，还能支持4k分辨率(3840×2160)，以及最新的8k分辨率(7680×4320)。DP接口不仅传输率高，而且可靠稳定，其接口传输的信号由传输图像的数据通道信号以及传输图像相关的状态、控制信息的辅助通道信号组成，具体包含DisplayPort数据传输主要通道(Main Link)、辅助通道(AUX Channel)与连接(Link Training)。
辅助通道(AUX Channel)作为DP接口中一条独立的双向传输辅助通道，采用交流耦合差分传输方式，是一条双向半双工传输通道，单一方向速率仅1Mbit/s左右，用来传输设定与控制指令。
AUX(Auxiliary)的用途包括读取扩展显示识别数据(EDID)，以确保DP信号的正确传输；读取显示器所支持的DP接口的信息，如主要通道的数量和DP信号的传输速率；进行各种显示组态暂存器的设定；读取显示器状态暂存器。
因此，只有先保证AUX的信号正确才能使DP接口的信号正确传输，而不同DP协议的液晶模组对AUX的幅值有不同的要求。目前，在液晶模组检测设备对液晶模组进行检测时，针对不同DP协议的液晶模组，需要设计各种AUX幅值相匹配的液晶模组测试装置，明显提高了液晶模组的测试成本。
发明内容
本发明的目的就是要提供一种DP接口中AUX通道幅值调节装置及方法，该装置及方法可以方便快捷的对DP接口中AUX通道幅值进行调节。
为实现此目的，本发明所设计的DP接口中AUX通道幅值调节装置，它包括TTL(Transistor-Transistor Logic，逻辑门电路)转LVDS(Low-Voltage DifferentialSignaling，低电压差分信号)芯片、LVDS差分放大器、数字电位模块，其中，所述TTL转LVDS芯片用于在AUX发送使能控制信号的触发下将AUX发送信号转换成对应的LVDS信号，以及用于在AUX接收使能控制信号的触发下将AUX正极信号和AUX负极信号转换成AUX接收信号；LVDS差分放大器用于将从TTL转LVDS芯片处获取的LVDS信号进行信号放大操作；
所述数字电位模块用于对LVDS差分放大器的放大倍数进行配置。
一种上述装置的DP接口中AUX通道幅值调节方法，它包括如下步骤：
步骤1：在AUX发送数据时，TTL转LVDS芯片在AUX发送使能控制信号的触发下将接收到的AUX发送信号转换成对应的LVDS信号；
步骤2：数字电位模块对LVDS差分放大器的LVDS信号放大倍数进行配置；
步骤3：LVDS差分放大器根据步骤2中配置的LVDS信号放大倍数将从TTL转LVDS芯片处获取的LVDS信号的幅值进行放大。
上述技术方案中，AUX发送信号和AUX接收信号均为单端信号。
本发明的有益效果：
本发明通过设置TTL转LVDS芯片、LVDS差分放大器和数字电位模块实现了DP接口中AUX通道幅值的调节，液晶模组测试装置使用了本发明后，可以实现不同的DP协议的液晶模组点屏和测试，大幅提高了液晶模组测试装置的适用性，明显降低了液晶模组的测试成本，显著提高了液晶模组的测试效率。
附图说明
图1为本发明的结构框图。
图2为使用了本发明的液晶模组测试装置。
其中，1—TTL转LVDS芯片、2—LVDS差分放大器、3—第一数字电位器、4—第二数字电位器、5—放大器驱动芯片。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明：
由于AUX通道数据对DP点屏的重要性，以及不同的DP协议及液晶模组对AUX的幅值有不同的要求，保证AUX通道的信号质量是DP点屏的前提条件，因此本发明设计了一种DP接口中AUX通道幅值调节装置，它包括TTL转LVDS芯片1、LVDS差分放大器2、数字电位模块，其中，所述TTL转LVDS芯片1用于在AUX发送数据时，在AUX发送使能控制信号TX_GPIO的触发下将AUX发送信号AUX_TX(单端信号)转换成对应的LVDS信号(差分信号)，所述TTL转LVDS芯片1用于在AUX接收数据时，在AUX接收使能控制信号RX_GPIO的触发下将AUX正极信号AUXP和AUX负极信号AUXN(差分信号)转换成AUX接收信号AUX_RX(TTL信号，单端信号)；LVDS差分放大器2用于将从TTL转LVDS芯片1处获取的LVDS信号根据需求放大相应的倍数，从而得到满足所需幅值要求的AUX正极信号AUXP和AUX负极信号AUXN(即AUX_P/N的差分信号)；
所述数字电位模块用于对LVDS差分放大器2的LVDS信号放大倍数进行配置。
上述技术方案中，AUX接收信号AUX_RX为标准的TTL信号，FPGA可以识别该标准信号，因此不需要进行幅值调节。
上述技术方案中，所述数字电位模块包括第一数字电位器3和第二数字电位器4，所述第一数字电位器3用于对LVDS差分放大器2的LVDS信号负极放大倍数进行配置，第二数字电位器4用于对LVDS差分放大器2的LVDS信号正极放大倍数进行配置；所述第一数字电位器3和第二数字电位器4的数字电位调节值由FPGA发送的电位器配置IIC信号(时钟信号SCL和数据信号SDA)来设置。
上述技术方案中，它还包括放大器驱动芯片5，所述放大器驱动芯片5用于在AUX接收使能控制信号RX_GPIO的触发下使LVDS差分放大器2进入省电模式。
上述技术方案中，所述TTL转LVDS芯片1的TTL转LVDS信号使能脚DE用于通过电阻R2接入AUX发送使能控制信号TX_GPIO，TTL转LVDS芯片1的TTL信号输入脚DIN用于通过电阻R3接入AUX发送信号AUX_TX(单端信号)，TTL转LVDS芯片1的LVDS转TTL信号使能脚
Figure BDA0001607765510000041
用于通过电阻R6接入AUX接收使能控制信号，TTL转LVDS芯片1的TTL信号输出脚ROUT用于通过电阻R7接入AUX接收信号AUX_RX(单端信号)，TTL转LVDS芯片1的LVDS正极输出信号脚DOUT+连接LVDS差分放大器2的同相输入端IN+，TTL转LVDS芯片1的LVDS负极输出信号脚DOUT-连接LVDS差分放大器2的反相输入端IN-。TTL转LVDS芯片1的供电端VCC连接电源，TTL转LVDS芯片1的接地引脚GND接地GND。
上述技术方案中，所述LVDS差分放大器2的差分正极信号输出端OUT+用于输出满足所需幅值要求的AUX正极信号AUXP，LVDS差分放大器2的差分负极信号输出端OUT-用于输出满足所需幅值要求的AUX负极信号AUXP。LVDS差分放大器2的正极电源引脚VS+连接电源正极，LVDS差分放大器2的负极电源引脚VS-连接电源负极。LVDS差分放大器2的内部反馈环路驱动输出共模电压引脚VCOM连接对应的电源。
上述技术方案中，所述第一数字电位器3的滑动变阻器第一引脚W连接LVDS差分放大器2的差分负极信号输出端OUT-，第一数字电位器3的滑动变阻器第二引脚B连接LVDS差分放大器2的同相输入端IN+，第一数字电位器3的电位器配置IIC信号引脚(时钟信号SCL引脚和数据信号SDA引脚)用于接收FPGA(Field Programmable Gate Arra，现场可编程逻辑门阵列)发送的电位器配置IIC信号；第一数字电位器3的供电引脚VCC连接电源，接地引脚接地GND，第一数字电位器3的芯片地址位配置引脚A0通过电阻R1连接电源。
所述第二数字电位器4的滑动变阻器第一引脚W连接LVDS差分放大器2的反相输入端IN-，第二数字电位器4的滑动变阻器第二引脚B连接LVDS差分放大器2的差分正极信号输出端OUT+，第二数字电位器4的电位器配置IIC信号引脚(时钟信号SCL引脚和数据信号SDA引脚)用于接收FPGA发送的电位器配置IIC信号。第二数字电位器4的供电引脚VCC连接电源，接地引脚接地GND，第二数字电位器4的芯片地址位配置引脚A0引脚通过电阻R10接地GND。
上述技术方案中，所述TTL转LVDS芯片1的同相输入端RIN+(non-invertinginput)连接LVDS差分放大器2的差分负极信号输出端OUT-，TTL转LVDS芯片1的反相输入端RIN-(inverting input)连接LVDS差分放大器2的差分正极信号输出端OUT+。
上述技术方案中，所述放大器驱动芯片5的触发信号引脚INA用于通过电阻R8连接AUX接收使能控制信号，放大器驱动芯片5的信号输出引脚OUT用于通过电阻R9连接LVDS差分放大器2的省电模式触发引脚
Figure BDA0001607765510000051
放大器驱动芯片5的触发信号引脚INB和INC接地GND，放大器驱动芯片5的供电端VCC连接电源。
本发明与FPGA芯片、DP接口中AUX通道幅值调节装置、PC(电脑)、DP驱动芯片、保护接口电路和DP接口共同组成显示模组测试装置，该装置中，FPGA芯片用于实现DP信号的产生和控制，以及与上层PC之间的交互；DP驱动芯片用于实现DP信号的调节及驱动；接口保护电路来防止反灌和防止静电，从而保护装置不被损坏。DP接口用于连接被测显示模组。DP接口中AUX通道幅值调节装置用于实现DP接口中AUX信号的幅值调节。
上述技术方案中，TTL转LVDS芯片1的LVDS输出幅值的计算公式为LVDS输出幅值＝LVDS输入信号幅值*(第一数字电位器电阻/R4)；或者，LVDS输出幅值＝LVDS输入信号幅值*(第二数字电位器电阻/R5)；TTL转LVDS芯片1的LVDS输出幅值范围为250mV～450mV，典型值为350mV。图1中的电阻R4和R5的阻值相同，两个数字电位器通过IIC(Inter-IntegratedCircuit，集成电路总线)设置的阻值也相同。
上述数字电位器电阻的设置方法见如下公式：
Figure BDA0001607765510000061
其中，RWB(D)为数字电位器中滑动变阻器第一引脚W与滑动变阻器第二引脚B之间的阻值，D为IIC信号8-bit对应的十进制数据，RAB为数字电位器总阻值，RW为数字电位器内部开关的导通电阻。
上述方案中，通过FPGA发送的电位器配置IIC信号的8-bit数据(00000000～11111111)来计算得到数字电位器的阻值，比如得到IIC的8-bit数据为10000000，转换成十进制为128，此时阻值为128/256*10KΩ+2*50Ω＝5.1KΩ。
一种上述装置的DP接口中AUX通道幅值调节方法，它包括如下步骤：
步骤1：在AUX发送数据时，TTL转LVDS芯片1接收AUX发送使能控制信号TX_GPIO，TTL转LVDS芯片1在AUX发送使能控制信号TX_GPIO的触发下将接收到的AUX发送信号AUX_TX(单端信号)转换成对应的LVDS信号；
步骤2：数字电位模块根据接收的电位器配置IIC信号对LVDS差分放大器2的LVDS信号放大倍数进行配置；
步骤3：LVDS差分放大器2根据步骤2中配置的LVDS信号放大倍数将从TTL转LVDS芯片1处获取的LVDS信号的幅值进行放大，从而得到满足所需幅值要求的AUX正极信号AUXP和AUX负极信号AUXN。
步骤4：在AUX接收数据时，所述TTL转LVDS芯片1在AUX接收使能控制信号RX_GPIO的触发下将AUX正极信号和AUX负极信号AUXN转换成AUX接收信号AUX_RX(单端信号)。
本说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (10)

1.一种DP接口中AUX通道幅值调节装置，其特征在于：它包括TTL转LVDS芯片(1)、LVDS差分放大器(2)、数字电位模块，其中，所述TTL转LVDS芯片(1)用于在AUX发送使能控制信号的触发下将AUX发送信号转换成对应的LVDS信号，以及用于在AUX接收使能控制信号的触发下将AUX正极信号和AUX负极信号转换成AUX接收信号；LVDS差分放大器(2)用于将从TTL转LVDS芯片(1)处获取的LVDS信号进行信号放大操作；
所述数字电位模块用于对LVDS差分放大器(2)的放大倍数进行配置。
2.根据权利要求1所述的DP接口中AUX通道幅值调节装置，其特征在于：所述数字电位模块包括第一数字电位器(3)和第二数字电位器(4)，所述第一数字电位器(3)用于对LVDS差分放大器(2)的LVDS信号负极放大倍数进行配置，第二数字电位器(4)用于对LVDS差分放大器(2)的LVDS信号正极放大倍数进行配置。
3.根据权利要求1所述的DP接口中AUX通道幅值调节装置，其特征在于：它还包括放大器驱动芯片(5)，所述放大器驱动芯片(5)用于在AUX接收使能控制信号的触发下使LVDS差分放大器(2)进入省电模式。
4.根据权利要求1所述的DP接口中AUX通道幅值调节装置，其特征在于：所述TTL转LVDS芯片(1)的TTL转LVDS信号使能脚DE用于接入AUX发送使能控制信号，TTL信号输入脚DIN用于接入AUX发送信号，LVDS转TTL信号使能脚
Figure FDA0002740763860000011
用于接入AUX接收使能控制信号，TTL信号输出脚用于接入AUX接收信号，LVDS正极输出信号脚DOUT+用于连接LVDS差分放大器(2)的同相输入端IN+，LVDS负极输出信号脚DOUT-用于连接LVDS差分放大器(2)的反相输入端IN-。
5.根据权利要求4所述的DP接口中AUX通道幅值调节装置，其特征在于：所述LVDS差分放大器(2)的差分正极信号输出端OUT+用于输出满足所需幅值要求的AUX正极信号，差分负极信号输出端OUT-用于输出满足所需幅值要求的AUX负极信号。
6.根据权利要求2所述的DP接口中AUX通道幅值调节装置，其特征在于：所述第一数字电位器(3)的滑动变阻器第一引脚W连接LVDS差分放大器(2)的差分负极信号输出端OUT-，滑动变阻器第二引脚B连接LVDS差分放大器(2)的同相输入端IN+，电位器配置IIC信号引脚用于接收FPGA发送的电位器配置IIC信号；
所述第二数字电位器(4)的滑动变阻器第一引脚W连接LVDS差分放大器(2)的反相输入端IN-，滑动变阻器第二引脚B连接LVDS差分放大器(2)的差分正极信号输出端OUT+，电位器配置IIC信号引脚用于接收FPGA发送的电位器配置IIC信号。
7.根据权利要求1所述的DP接口中AUX通道幅值调节装置，其特征在于：所述TTL转LVDS芯片(1)的同相输入端连接LVDS差分放大器(2)的差分负极信号输出端OUT-，反相输入端连接LVDS差分放大器(2)的差分正极信号输出端OUT+。
8.根据权利要求3所述的DP接口中AUX通道幅值调节装置，其特征在于：所述放大器驱动芯片(5)的触发信号引脚INA用于连接AUX接收使能控制信号，信号输出引脚OUT用于连接LVDS差分放大器(2)的省电模式触发引脚
Figure FDA0002740763860000021
。
9.一种权利要求1所述装置的DP接口中AUX通道幅值调节方法，其特征在于，它包括如下步骤：
步骤1：在AUX发送数据时，TTL转LVDS芯片(1)在AUX发送使能控制信号的触发下将接收到的AUX发送信号转换成对应的LVDS信号；
步骤2：数字电位模块对LVDS差分放大器(2)的LVDS信号放大倍数进行配置；
步骤3：LVDS差分放大器(2)根据步骤2中配置的LVDS信号放大倍数将从TTL转LVDS芯片(1)处获取的LVDS信号的幅值进行放大。
10.根据权利要求9所述的DP接口中AUX通道幅值调节方法，其特征在于：所述步骤3后还包括步骤4：在AUX接收数据时，所述TTL转LVDS芯片(1)在AUX接收使能控制信号的触发下将AUX正极信号和AUX负极信号转换成AUX接收信号。
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