DisplayPort-LVDS

Selamat siang, Habr!



Dan sekali lagi saya ingin menyampaikan kepada Anda proyek konverter perangkat keras, tetapi sekarang DisplayPort-LVDS dibangun di atas satu (!) Chip NXP.

Pernyataan masalah

Kembangkan konverter DisplayPort-LVDS sederhana tanpa firmware. Implementasi perangkat keras pada basis elemen yang dapat diakses. Konverter harus universal, mendukung berbagai jenis matriks (dengan LVDS saluran tunggal dan ganda) dan sinyal kontrol tegangan inverter. Bekerja dalam kisaran suhu industri. Secara umum, seperti HDMI-LVDS yang sebelumnya dikembangkan dengan nama "AHL-14.3." Saya juga benar-benar ingin mencapai kompatibilitas penuh antara pengontrol ini: pin-out, firmware EDID, dimensi dan dimensi keseluruhan untuk penyematan, dll. Untuk mengurangi biaya desain, ia menolak switch DIP dan dukungan catu daya 24V.

Persyaratan dasar

• dua saluran LVDS (dengan kemampuan untuk beralih dan menggunakan satu);
• mode operasi dua-pixel dari konverter;
• dukungan untuk matriks dengan ukuran bit yang berbeda, idealnya dari 6 hingga 10;
• tegangan operasi konverter 12V;
• tegangan operasi panel 3.3V, 5V, 12V;
• kontrol kecerahan / lampu latar menyala: 3.3V dengan kemampuan untuk membalikkan;

Persyaratan Desain

• konfigurasi papan yang sederhana (mekanis) (jumper dengan langkah 2 mm);
• dimensi geometris papan harus sesuai dengan papan "AHL-14.3";
• on / off, penyesuaian kecerahan dengan tombol di papan;
• Indikasi aktif / nonaktif / firmware EDID.

Cari solusinya

Googling sedikit, saya menyadari bahwa tidak ada banyak solusi. Chip PTN3460 langsung menarik perhatian saya, ia menyukai dimensinya 7x7mm (56-VFQFN) terhadap solusi lama saya (dengan HDMI), ketika ada dua chip 13x13mm dalam paket S-PQFP-G100.

Dengan dia (PTN3460) dia memutuskan untuk mulai membuat prototipe papan (namun, dia menghentikannya untuk dirilis, karena pekerjaannya tidak menimbulkan keluhan). Chip PTN3460 tersedia untuk beroperasi dalam dua rentang suhu: dari 0 dan dari -40 derajat.


Fig. 1. Model 3D atas pengontrol DisplayPort-LVDS atas


Fig. 2. Model 3D dari pengontrol bawah DisplayPort-LVDS

Pemilihan dasar elemen

PTN3460 memiliki kabel minimum - ini benar-benar 10 kapasitor keramik dan banyak resistor konfigurasi. Saya mendapatkan beberapa dari mereka, karena saya ingin mencapai perangkat paling universal dengan konfigurasi semua kaki yang mungkin.

Tegangan 3.3V dan 5V dihasilkan oleh konverter STMicroelectronics (3A) ST1S10PHR - mereka telah membuktikan diri dengan baik untuk waktu yang lama, dan saya terus menggunakannya dalam proyek saya (ngomong-ngomong, mereka juga merupakan pengumpan yang baik, tetapi sudah pada 4A itu adalah ST1S41). Controller, seperti pada versi sebelumnya, adalah STM32F100.

Sudah selama debugging dan penyempurnaan, perangkat lunak mulai menggunakan EEPROM bawaan untuk EDID. Sebelumnya, sebuah chip digunakan, seperti AT24C02 (atau serupa), di mana, pada kenyataannya, EDID disimpan. PTN3460 memungkinkan Anda untuk menempatkan EDID di dalam diri Anda, yang menghemat lebih banyak biaya bagi kami.


Fig. 3. Diagram pengkabelan PTN3460

Kontrol lampu latar dan pengaturan panel

Menyalakan lampu latar panel dan menyesuaikan kecerahan dilakukan dengan tegangan 3,3V. Menyalakan terjadi dengan memasok unit logis ke pin tertentu dari inverter, kontrol kecerahan - menggunakan PWM. Untuk mengontrol tombol-tombol pada papan ditampilkan (ada juga konektor untuk menghubungkan keyboard eksternal). Penangan tombol dan PWM diimplementasikan pada pengontrol STM32F100, yang juga mengontrol indikasi LED (on / off / firmware EDID). Perlu dicatat bahwa ada dua jenis kontrol lampu latar (PWM): kecerahan maksimum unit logis atau kecerahan maksimum nol logis. Dalam desain ini, ini diwujudkan dengan mengganti jumper dengan sebutan yang sesuai di papan tulis. Pin 3.3V / 5V / 12V / GND (via jumper) dimasukkan ke dalam konektor LVDS di papan tulis. Matriks sering memiliki pin kontrol: MAP (kartu data), BIT (pemilihan bit), MODE (mode normal dan cermin), dll. Jika Anda perlu mengontrol parameter ini, Anda dapat memasukkan pin matriks yang sesuai pada konektor konverter LVDS dan mengubah salah satunya .


Fig. 4. Tampilan Pengontrol DisplayPort-LVDS

Pengaturan dan mulai pertama

Konfigurasi konverter adalah sebagai berikut:

1. Firmware dari pengontrol dilakukan sesuai dengan SWD standar.
2. Setel parameter EDID. Program yang sama "Deltacast E-EDID Editor" datang untuk menyelamatkan, di mana kami menentukan parameter matriks dari lembar data (dan kadang-kadang dengan metode seleksi, karena tidak semua produsen matriks repot-repot mendaftar semua parameter).

Fig. 5. Aplikasi Editor E-EDID Deltacast

Seperti yang saya tulis di atas, saya ingin mencapai kompatibilitas penuh, termasuk dengan bagian perangkat lunak. Dalam firmware mikrokontroler, saya harus mengubah alamat EEPROM (saya tidak mengubah semua kontrol GPIO), tetapi program EDID LOADER muncul tidak berubah. Konverter terhubung ke PC melalui UART menggunakan adaptor USB-UART. Selanjutnya, pilih COM-port, file dengan EDID dan tekan tombol firmware. Di papan tulis ada indikasi LED firmware R_EE. Saat berbunyi, program pada PC mengeluarkan pesan tentang akhir firmware. Jika firmware tidak berhasil, pesan kesalahan macet.


Fig. 6. Aplikasi LOADER EDID

Saat ini, beberapa papan telah diproduksi untuk menguji perangkat keras dan perangkat lunak.

Iterasi pertama ternyata dengan beberapa kabel - saya menggunakan pasangan yang salah pada konektor DisplayPort, dan karenanya, perangkat langsung bekerja, tidak ada momen kritis yang muncul. Dewan segera melakukan pada 4 lapisan untuk meletakkan tempat pembuangan sampah yang baik untuk makanan dan tanah.

Manfaat pengembangan

• implementasi perangkat keras dari konverter;
• universalitas;
• kesederhanaan dalam pengaturan.

Terima kasih atas perhatian anda!

PS. Siapa pun yang tertarik dapat melihat artikel HDMI-LVDS yang baru. Pengembangan pada TSUMV59 dari MStar
Kontroler ini dilengkapi menu suara dan OSD.