差分串行接口方案--滿(mǎn)足手機高速圖像數據傳輸

Mobile Shrink DataLink(以下簡(jiǎn)稱(chēng)MSDL)差分串行接口解決方案能夠大大節省日益復雜的折疊式手機翻蓋連接處的線(xiàn)路數量。由于液晶面板不斷邁向高精細化，手機圖像數據傳輸需要增加更多的線(xiàn)路，而且高速數據傳輸還將產(chǎn)生電磁波干擾，而MSDL不僅可以解決以上類(lèi)似問(wèn)題，而且還可以解決手機研發(fā)中遇到的許多課題，所以在折疊式手機的應用上將發(fā)揮巨大作用。

　　圖1：MSDL具有獨特的低振幅傳輸模式。
　　
　　折疊式手機面臨的問(wèn)題
　　
　　近年來(lái)，手機正在由百萬(wàn)像素相機標準配置向更高清晰度照相機配置方向發(fā)展。因此，手機內部處理的數據量呈逐漸增大趨勢，其中，由于液晶面板和內置相機不斷實(shí)現高畫(huà)質(zhì)和高精細的原因，圖像數據的量正在迅速擴大。
　　
　　在折疊式手機中，這些圖像數據的傳輸線(xiàn)路一般經(jīng)過(guò)翻蓋連接處連接在應用處理器、液晶面板和照相機之間，在這種情形下，就會(huì )面臨以下兩點(diǎn)問(wèn)題：
　　
　　1．用戶(hù)要求手機廠(chǎng)商將手機設計得更加新穎而且美觀(guān)，這樣可旋轉的折疊手機和雙軸翻蓋的新機型閃亮登場(chǎng)，其外殼結構日益復雜。另一方面，由于液晶面板一側配置了數碼攝像頭，所以要求布置更多的線(xiàn)路。線(xiàn)路越多使產(chǎn)品結構設計更加困難，同時(shí)也會(huì )嚴重影響產(chǎn)品的可靠性，因此解決這些問(wèn)題就成為迫在眉睫的課題。
　　
　　2．由于手機需要高速傳輸數據，所以翻蓋連接處視頻信號的數據線(xiàn)路將產(chǎn)生EMI。為了降低電磁波干擾的影響，就必須強化RF(無(wú)線(xiàn))特性的衰減應對措施。由翻蓋連接處數據線(xiàn)路發(fā)射的EMI將隨著(zhù)數據傳輸率的增大而增大。通常掀蓋關(guān)節處配置在天線(xiàn)附近，為了降低對無(wú)線(xiàn)特性的影響，就不得不強化采取屏蔽或插入濾波片等應對措施。

　　
　　圖2：MSDL采用的電流模式傳輸可降低EMI。
　　
　　MSDL的技術(shù)開(kāi)發(fā)
　　
　　目前，作為PC、液晶電視的液晶面板模塊的接口，低壓差分信令(LVDS)模式的差分接口已經(jīng)成為全球通用標準規格。ROHM公司在這一領(lǐng)域因其高速且低EMI、低耗電等方面的優(yōu)勢已經(jīng)擁有了行業(yè)內一流的技術(shù)和管理。通過(guò)運用這些技術(shù)和手機專(zhuān)用系統LSI，ROHM成功開(kāi)發(fā)了MSDL，這種全新的差分串口能夠解決折疊手機開(kāi)發(fā)過(guò)程中遇到的難題。在折疊手機的液晶屏電路板和主機電路板上各使用一個(gè)此類(lèi)IC(該IC將由應用處理器傳輸至液晶面板的平行數據轉換成MSDL格式)，這樣就可以實(shí)現各種功能。
　　
　　MSDL采用電流模式的差分傳輸技術(shù)，線(xiàn)路部分差分振幅以數十毫伏的小值振幅進(jìn)行信號傳輸(圖1)。EMI特性表現突出，噪聲水平與以前的CMOS傳輸相比大約可以降低10dB左右(圖2)。
　　
　　通過(guò)降低此EMI噪聲，可以得到兩個(gè)效果：既不會(huì )對RF(無(wú)線(xiàn))特性產(chǎn)生不良影響，同時(shí)還可以縮短設計工期。降低EMI噪聲之所以還能夠縮短設計工期，是因為這可以減少解決雜音問(wèn)題的工序。通常情況下，為了控制EMI噪聲，手機廠(chǎng)商會(huì )在翻蓋連接處線(xiàn)路附近安裝濾波片或屏蔽片等防EMI零部件，用來(lái)消除雜音。但是由于在設計剛開(kāi)始無(wú)法精準地估計EMI噪聲在手機實(shí)際使用中所產(chǎn)生的影響，所以在很多時(shí)候，必須不斷地重復進(jìn)行濾波片特性調整或更換濾波片安裝點(diǎn)等操作，這樣就導致設計周期往往會(huì )超過(guò)預期，而且也增大了設計開(kāi)發(fā)成本。

利用這種MSDL通信方式的接收器BU7285GU通過(guò)將圖像數據進(jìn)行MSDL傳輸，可以大大節省線(xiàn)路布局。例如，在18位彩色、QVGA尺寸的液晶面板接口中，以前包括控制信號線(xiàn)在內，需要部署22條液晶圖像專(zhuān)用線(xiàn)路，而如果利用MSDL，則可以將線(xiàn)路減少到7條(圖3)。以下為BU7285GU系列產(chǎn)品的主要特性：
　　
　　1. 通過(guò)差分串口方式MSDL大大減少液晶面板和CPU間的線(xiàn)路數；
　　
　　例如以往LCD接口：數據＋控制信號線(xiàn)=20條，接口控制線(xiàn)為2條。如果使用差分接口，實(shí)際上就只需要6條＋控制信號線(xiàn)1條，共7條線(xiàn)路。

圖3：基于BU7285GU的系統示例
2. 支持18位彩色、QVGA尺寸的液晶面板(可以傳輸60fps)；
　　
　　3. 通過(guò)CMOS接口降低線(xiàn)路產(chǎn)生的EMI噪聲為10dB左右；
　　
　　4. 采用最適合手機的輕薄型封裝DVBGA063T050；
　　
　　5．LCD I/F：支持RGB流；
　　
　　數據、HS、VS、DCLK
　　
　　Vdd(I/O)=1.7?3.3V(內置電平轉換)
　　
　　6．內置PLL：生成串口傳輸時(shí)鐘。