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ESMARC工控主板如何连接显示屏作者:刘乾坤    发布时间:2017/2/28    被阅览数:

  ESMARC是由英创公司发展的一套嵌入式主板与应用底板的连接规范,意为英创智能模块架构(Emtronix Smart Module Architecture,以下简称ESMARC),符合ESMARC规范的工控主板在硬件接口上完全兼容,用户可以方便的在同一块应用底板上安装不同性能的主板,使系统满足不同应用场合的需要。


  ESMARC架构目前支持3种类型的显示接口:并行的RGB显示接口,串行的LVDS显示和HDMI显示接口,用户在订购主板时需要说明支持那种显示接口。ESM928x系列只支持并行RGB显示接口,ESM335x系列支持RGB和LVDS显示接口,ESM680x系列支持RGB、LVDS和HDMI三种显示接口。


  ESMARC不同显示接口的信号定义如下:(A,B,C列为ESMARC连接器管脚编号,详细说明可参考相关的ESMARC工控主板数据手册)


A列(外侧)

B列C列(内测)
A15 LCD_HSYNCB15 C15 LCD_DCLK
A16 LCD_VSYNCB16 LCD_BLnC16 LCD_DE
A17 LCD_B2B17 LCD_G2C17 LCD_R2
A18 LCD_B3B18 LCD_G3C18 LCD_R3
A19 LCD_B4B19 LCD_G4C19 LCD_R4
A20 LCD_B5B20 LCD_G5C20 LCD_R5
A21 LCD_B6B21 LCD_G6C21 LCD_R6
A22 LCD_B7B22 LCD_G7C22 LCD_R7

表1 并行RGB显示接口


A列(外侧)

B列C列(内测)
A15 HDMI_DDC_SDAB15 C15 HDMI_D2P
A16 HDMI_DDC_SCLB16 LCD_BLnC16 HDMI_D2M
A17 HDMI_CEC_INB17 HDMI_HPDC17 HDMI_D1P
A18 LVDS_DATA0_NB18 LVDS_DATA0_PC18 HDMI_D1M
A19 LVDS_DATA1_NB19 LVDS_DATA1_PC19 HDMI_D0P
A20 LVDS_DATA2_NB20 LVDS_DATA2_PC20 HDMI_D0M
A21 LVDS_CLK_NB21 LVDS_CLK_PC21 HDMI_CLKP
A22 LVDS_DATA3_NB22 LVDS_DATA3_PC22 HDMI_CLKM

表2 LVDS和HDMI显示接口


  当用户在为英创主板选择配套的显示屏时,可首先参考我们网站上已有的显示屏,这些显示屏包括配套的触摸屏,我们都经过测试并提供连接线,可直接与ESMARC评估底板连接使用。对于第一次使用英创主板的用户,更是建议选择我们网站上已经支持的显示屏,这样可以加快你对英创主板的评估速度,节省宝贵的开发时间。


  我们支持的显示屏:LCD显示模块


  当用户需要连接一款自定义的显示屏时,就需要对ESMARC的显示接口有加更清晰的理解,下面分别说明如何使用ESMARC的三种显示接口。


1、并行RGB显示

  小尺寸的LCD显示屏通常采用并行的RGB显示接口,典型的LCD为4.3", 5.6", 7"等,这些LCD的接口一般为24-bit的TTL电平数字接口,R-G-B各8位,再加上一些时序控制信号。ESMARC RGB显示接口为18-bit的TTL(3.3V)数字接口,R-G-B各6位,在实际连接时, ESAMRC RGB的每种颜色需要连接到LCD屏对应颜色的高6位,LCD屏每种颜色的低两位可直接接地。具体可参考ETA920  7寸LCD转接板电路图。


2、LVDS显示

  LVDS显示是将数字RGB信号转换为低压差分信号传送,以加强信号抗干扰能力,增加传输距离,简化硬件连接。LVDS与RGB信号的数据映射关系有SPWG和JEIDA两种标准。


LVDS输出Slot0Slot1Slot2Slot3Slot4Slot5Slot6
LVDS_DATA0G0R5R4R3R2R1R0
LVDS_DATA1B1B0G5G4G3G2G1
LVDS_DATA2DEVSHSB5B4B3B2
LVDS_DATA3CTLB7B6G7G6R7R6

表3 SPWG数据映射关系


LVDS输出Slot0Slot1Slot2Slot3Slot4Slot5Slot6
LVDS_DATA0G2R7R6R5R4R3R2
LVDS_DATA1B3B2G7G6G5G4G3
LVDS_DATA2DEVSHSB7B6B5B4
LVDS_DATA3CTLB1B0G1G0R1R0

表4 JEIDA数据映射关系


  当使用ESMARC主板RGB显示接口连接LVDS显示屏时,需要专用芯片将RGB数字信号转化为LVDS差分信号,同时必须根据LVDS显示屏使用的数据映射关系,正确的设计转换电路。TI的DS90C385A是常用的24-bit RGB转LVDS接口芯片,其数字输入端可直接与ESMARC RGB接口相连。DS90C385A支持最高87.5MHz的数据时钟,即最大可支持1280×800 @50Hz左右的显示分辨率。DS90C385A的数字输入与LVDS输出对应关系如下图所示(详细说明请参考DS90C385A数据手册):


ESMARC工控主板如何连接显示屏.gif

图1 DS90C385A的数字输入与LVDS输出对应关系


  下图是利用DS90C385A实现JEIDA标准的RGB转LVDS转接电路:


ESMARC工控主板如何连接显示屏.gif

图2 并行RGB转LVDS(JEIDA标准)


  下图是利用DS90C385A实现SPWG标准的RGB转LVDS转接电:


ESMARC工控主板如何连接显示屏.gif

图3 并行RGB转LVDS(SPWG标准)


  ESM928x系列连接LVDS显示屏,需要根据显示屏的LVDS-RGB数据映射关系选择对应的转换电路。ESM335x-LVDS的显示接口就是使用的图2所示的转换电路,采用JEIDA标准,如果用户的LCD为SPWG格式,就需要选择ESM335x  RGB显示接口,然后在应用底板上参考图3的设计将RGB转为LVDS信号。ESM680x系列主板的LVDS显示接口可支持JEIDA/SPWG软件切换,方便与LVDS显示屏的直接连接。


3、HDMI显示

  HDMI是标准的显示接口,用户可直接参考ESMARC评估底上的相关电路。


4、LVDS + HDMI双屏显示

  ESM680x系列(Linux)工控主板可支持LVDS和HDMI同时显示,相关说明请参考:《ESM6802双屏显示(LVDS+HDMI)设置》

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