满足手机高速图像数据传输的差分串行接口方案

  ROHM公司独自开发的Mobile Shrink DataLink(以下简称MSDL)差分串行接口解决方案能够大大节省日益复杂的折叠式手机翻盖连接处的线路数量。由于液晶面板不断迈向高精细化，手机图像数据传输需要增加更多的线路，而且高速数据传输还将产生电磁波干扰，而MSDL不仅可以解决以上类似问题，而且还可以解决手机研发中遇到的许多课题，所以在折叠式手机的应用上将发挥巨大作用。

图1：MSDL具有独特的低振幅传输模式。
　　
　　折叠式手机面临的问题
　　
　　近年来，手机正在由百万像素相机标准配置向更高清晰度照相机配置方向发展。因此，手机内部处理的数据量呈逐渐增大趋势，其中，由于液晶面板和内置相机不断实现高画质和高精细的原因，图像数据的量正在迅速扩大。
　　
　　在折叠式手机中，这些图像数据的传输线路一般经过翻盖连接处连接在应用处理器、液晶面板和照相机之间，在这种情形下，就会面临以下两点问题：
　　
　　1．用户要求手机厂商将手机设计得更加新颖而且美观，这样可旋转的折叠手机和双轴翻盖的新机型闪亮登场，其外壳结构日益复杂。另一方面，由于液晶面板一侧配置了数码摄像头，所以要求布置更多的线路。线路越多使产品结构设计更加困难，同时也会严重影响产品的可靠性，因此解决这些问题就成为迫在眉睫的课题。
　　
　　2．由于手机需要高速传输数据，所以翻盖连接处视频信号的数据线路将产生EMI。为了降低电磁波干扰的影响，就必须强化RF(无线)特性的衰减应对措施。由翻盖连接处数据线路发射的EMI将随着数据传输率的增大而增大。通常掀盖关节处配置在天线附近，为了降低对无线特性的影响，就不得不强化采取屏蔽或插入滤波片等应对措施。

　　
　　图2：MSDL采用的电流模式传输可降低EMI。
　　
　　MSDL的技术开发
　　
　　目前，作为PC、液晶电视的液晶面板模块的接口，低压差分信令(LVDS)模式的差分接口已经成为全球通用标准规格。ROHM公司在这一领域因其高速且低EMI、低耗电等方面的优势已经拥有了行业内一流的技术和管理。通过运用这些技术和手机专用系统LSI，ROHM成功开发了MSDL，这种全新的差分串口能够解决折叠手机开发过程中遇到的难题。在折叠手机的液晶屏电路板和主机电路板上各使用一个此类IC(该IC将由应用处理器传输至液晶面板的平行数据转换成MSDL格式)，这样就可以实现各种功能。
　　
　　MSDL采用电流模式的差分传输技术，线路部分差分振幅以数十毫伏的小值振幅进行信号传输(图1)。EMI特性表现突出，噪声水平与以前的CMOS传输相比大约可以降低10dB左右(图2)。
　　
　　通过降低此EMI噪声，可以得到两个效果：既不会对RF(无线)特性产生不良影响，同时还可以缩短设计工期。降低EMI噪声之所以还能够缩短设计工期，是因为这可以减少解决杂音问题的工序。通常情况下，为了控制EMI噪声，手机厂商会在翻盖连接处线路附近安装滤波片或屏蔽片等防EMI零部件，用来消除杂音。但是由于在设计刚开始无法精准地估计EMI噪声在手机实际使用中所产生的影响，所以在很多时候，必须不断地重复进行滤波片特性调整或更换滤波片安装点等操作，这样就导致设计周期往往会超过预期，而且也增大了设计开发成本。
　　
　　利用这种MSDL通信方式的接收器BU7285GU通过将图像数据进行MSDL传输，可以大大节省线路布局。例如，在18位彩色、QVGA尺寸的液晶面板接口中，以前包括控制信号线在内，需要部署22条液晶图像专用线路，而如果利用MSDL，则可以将线路减少到7条(图3)。以下为BU7285GU系列产品的主要特性：
　　
　　1. 通过差分串口方式MSDL大大减少液晶面板和CPU间的线路数；
　　
　　例如以往LCD接口：数据＋控制信号线=20条，接口控制线为2条。如果使用差分接口，实际上就只需要6条＋控制信号线1条，共7条线路。

图3：基于BU7285GU的系统示例。
　　
　　2. 支持18位彩色、QVGA尺寸的液晶面板(可以传输60fps)；
　　
　　3. 通过CMOS接口降低线路产生的EMI噪声为10dB左右；
　　
　　4. 采用最适合手机的轻薄型封装―VBGA063T050；
　　
　　5．LCD I/F：支持RGB流；
　　
　　数据、HS、VS、DCLK
　　
　　Vdd(I/O)=1.7?3.3V(内置电平转换)
　　
　　6．内置PLL：生成串口传输时钟。
　　
　　今后的课题
　　
　　继支持QVGA的18位BU7285GU产品之后，ROHM公司正在加紧其它液晶数据传输系列产品的研发，同时还将进一步研发支持更高清晰度液晶面板、支持照相模块的接口以及支持更高速数据传输的器件。今后在手机中配置新开发的手机专用LSI和LCD驱动接口，可满足客户高速传输、节省线路数、低EMI和低耗电的需求。