差分串行接口方案--滿足手機(jī)高速圖像數(shù)據(jù)傳輸

Mobile Shrink DataLink(以下簡稱MSDL)差分串行接口解決方案能夠大大節(jié)省日益復(fù)雜的折疊式手機(jī)翻蓋連接處的線路數(shù)量。由于液晶面板不斷邁向高精細(xì)化，手機(jī)圖像數(shù)據(jù)傳輸需要增加更多的線路，而且高速數(shù)據(jù)傳輸還將產(chǎn)生電磁波干擾，而MSDL不僅可以解決以上類似問題，而且還可以解決手機(jī)研發(fā)中遇到的許多課題，所以在折疊式手機(jī)的應(yīng)用上將發(fā)揮巨大作用。

　　圖1：MSDL具有獨(dú)特的低振幅傳輸模式。
　　
　　折疊式手機(jī)面臨的問題
　　
　　近年來，手機(jī)正在由百萬像素相機(jī)標(biāo)準(zhǔn)配置向更高清晰度照相機(jī)配置方向發(fā)展。因此，手機(jī)內(nèi)部處理的數(shù)據(jù)量呈逐漸增大趨勢，其中，由于液晶面板和內(nèi)置相機(jī)不斷實(shí)現(xiàn)高畫質(zhì)和高精細(xì)的原因，圖像數(shù)據(jù)的量正在迅速擴(kuò)大。
　　
　　在折疊式手機(jī)中，這些圖像數(shù)據(jù)的傳輸線路一般經(jīng)過翻蓋連接處連接在應(yīng)用處理器、液晶面板和照相機(jī)之間，在這種情形下，就會面臨以下兩點(diǎn)問題：
　　
　　1．用戶要求手機(jī)廠商將手機(jī)設(shè)計得更加新穎而且美觀，這樣可旋轉(zhuǎn)的折疊手機(jī)和雙軸翻蓋的新機(jī)型閃亮登場，其外殼結(jié)構(gòu)日益復(fù)雜。另一方面，由于液晶面板一側(cè)配置了數(shù)碼攝像頭，所以要求布置更多的線路。線路越多使產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計更加困難，同時也會嚴(yán)重影響產(chǎn)品的可靠性，因此解決這些問題就成為迫在眉睫的課題。
　　
　　2．由于手機(jī)需要高速傳輸數(shù)據(jù)，所以翻蓋連接處視頻信號的數(shù)據(jù)線路將產(chǎn)生EMI。為了降低電磁波干擾的影響，就必須強(qiáng)化RF(無線)特性的衰減應(yīng)對措施。由翻蓋連接處數(shù)據(jù)線路發(fā)射的EMI將隨著數(shù)據(jù)傳輸率的增大而增大。通常掀蓋關(guān)節(jié)處配置在天線附近，為了降低對無線特性的影響，就不得不強(qiáng)化采取屏蔽或插入濾波片等應(yīng)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(biāo)準(zhǔn)規(guī)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(nèi)一流的技術(shù)和管理。通過運(yùn)用這些技術(shù)和手機(jī)專用系統(tǒng)LSI，ROHM成功開發(fā)了MSDL，這種全新的差分串口能夠解決折疊手機(jī)開發(fā)過程中遇到的難題。在折疊手機(jī)的液晶屏電路板和主機(jī)電路板上各使用一個此類IC(該IC將由應(yīng)用處理器傳輸至液晶面板的平行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成MSDL格式)，這樣就可以實(shí)現(xiàn)各種功能。
　　
　　MSDL采用電流模式的差分傳輸技術(shù)，線路部分差分振幅以數(shù)十毫伏的小值振幅進(jìn)行信號傳輸(圖1)。EMI特性表現(xiàn)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)。
　　
　　通過降低此EMI噪聲，可以得到兩個效果：既不會對RF(無線)特性產(chǎn)生不良影響，同時還可以縮短設(shè)計工期。降低EMI噪聲之所以還能夠縮短設(shè)計工期，是因?yàn)檫@可以減少解決雜音問題的工序。通常情況下，為了控制EMI噪聲，手機(jī)廠商會在翻蓋連接處線路附近安裝濾波片或屏蔽片等防EMI零部件，用來消除雜音。但是由于在設(shè)計剛開始無法精準(zhǔn)地估計EMI噪聲在手機(jī)實(shí)際使用中所產(chǎn)生的影響，所以在很多時候，必須不斷地重復(fù)進(jìn)行濾波片特性調(diào)整或更換濾波片安裝點(diǎn)等操作，這樣就導(dǎo)致設(shè)計周期往往會超過預(yù)期，而且也增大了設(shè)計開發(fā)成本。

利用這種MSDL通信方式的接收器BU7285GU通過將圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行MSDL傳輸，可以大大節(jié)省線路布局。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在內(nèi)，需要部署22條液晶圖像專用線路，而如果利用MSDL，則可以將線路減少到7條(圖3)。以下為BU7285GU系列產(chǎn)品的主要特性：
　　
　　1. 通過差分串口方式MSDL大大減少液晶面板和CPU間的線路數(shù)；
　　
　　例如以往LCD接口：數(shù)據(jù)＋控制信號線=20條，接口控制線為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1條，共7條線路。

圖3：基于BU7285GU的系統(tǒng)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CMOS接口降低線路產(chǎn)生的EMI噪聲為10dB左右；
　　
　　4. 采用最適合手機(jī)的輕薄型封裝DVBGA063T050；
　　
　　5．LCD I/F：支持RGB流；
　　
　　數(shù)據(jù)、HS、VS、DCLK
　　
　　Vdd(I/O)=1.7?3.3V(內(nèi)置電平轉(zhuǎn)換)
　　
　　6．內(nèi)置PLL：生成串口傳輸時鐘。