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» 2016年02月10日 10時00分 公開

前田真一の最新実装技術あれこれ塾:第48回 機器内部シリアル接続規格 (2/6)

[前田真一,実装技術/MONOist]

2.LVDS、Mini LVDS

 LVDS(Low Voltage Differential Signaling)はNational Semiconductor(NS)社(現在TI(Texas Instruments)社)が液晶ディスプレイのインタフェース規格FPD-Link(Flat Panel Display Link)規格で開発した作動信号の回路です。

 この技術は、画像処理LSIと液晶ディスプレイの接続にも使われていますが、液晶ディスプレイ内で、ドライバーにデータを送るためにも使われています。この信号規格は1994年にTIA/EIA-644、IEEE 1596.3で標準化されています。

 LVDS転送方式は1つのドライバが複数のレシーバを駆動するマルチドロップ接続とドライバ1に対してレシーバは1つしか接続しない1対1(Point-to-Point)配線の両方の配線形態があります(図6)。

図6:マルチドロップと1対1配線

 FPD-Linkはチャネル当たり350Mbpsの転送速度です。その後、2006年に1GbpsのFPD-Link IIが制定されました。

 このLVDSの高速化、伝送速度の上昇を狙った規格が2001年にNSとTIから相次いで発表されました。NSはRSDS(Reduced Swing Differential Signaling)、TIはmini-LVDSと呼ぶ方式です。

 両方とも以下のような、ほぼ同様の特徴を持っています。

  1. 消費電力低減のため、信号電流を低減させ、信号振幅を小さくしたこと
  2. 高速化のためクロック信号の立上がり/立下がり両方で信号を読むDDR(Double Data Read)方式を採用したこと(図7
  3. ビデオ信号に特化し、配線が少ないマルチドロップ接続のみとしたこと
図7:DDRクロック

 当初、Mini-LVDSは122MHzのクロックで、1レーン当たり244Mbpsの転送速度でしたが、最終的には170MHz、340Mbpsまで上昇しました。1レーンは3組のビデオとクロックの4差動信号と2本の制御(TP1、POL)で10配線となります(図8)。

図8:Mimi LVDS

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