44、串行显示接口技术全解析

串行显示接口技术全解析

1. 引言

在很多情况下，显示单元需要与图形主机远程放置。相比于将宽并行图形总线连接到显示设备，将图形和控制数据时分复用至串行接口更为实用，因为串行接口仅需少量差分传输对。这种方式不仅减少了所需的铜质布线，还降低了辐射排放和干扰（EMI），同时具备出色的抗噪能力。

2. 物理层的电气信号

如今，有多种差分信号技术可供选择。部分由行业标准委员会（如TIA、IEEE或JEDEC等组织）定义，还有一些则具有“特定供应商”的特点，拥有独特的电气特性。这些技术的开发目的各不相同，有些侧重于超高速，如CML；而有些则关注多个属性，例如LVDS兼顾了高速和低功耗操作。

差分信号技术的一个共同优点是出色的共模噪声抑制能力。差分驱动器在一个端子上广播“真实”信号，同时在“反相”输出端子上发送该信号的“负”副本。接收器在其输入端子处比较这两个信号，而不像单端信号那样参考可能有噪声的接地电平。只要传输线处理方式相同（保持靠近、电气长度一致），它们就能有效抵抗来自环境的（差分）噪声。以下是LVDS和CML两种流行差分信号技术的I/O方案对比：
| 技术 | 输出电压 | 负载电流 | 数据速率 | 功耗特点 | 辐射排放 |
| ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- |
| LVDS | 典型350mV差分输出电压，中心约为+1.25V | 3.5mA | DC至2.5Gbps | 负载电流受限、电流模式驱动限制动态功耗、亚微米CMOS工艺降低静态电流 | 低 |
| CML | - | 较高 | 取决于硅制造工艺，可超10Gbps | - | - |