Speaker A
Привет! Сегодня будем с вами работать с LVDS. Для начала, по классике жанра, я вас веду в курс дела: что это такое, ну и как это работает. И несмотря на тот факт, что LVDS по сути стандарт отмирающий, сейчас балл правит EDP, и в любом мало-мальски свежем ноутбуке вы LVDS днем с огнем не сыщите, но подобной техники на руках у людей осталось немерено. Нам с ней работать, ну и соответственно нужно делать как-то качественную диагностику. А без знаний, как работает то или иное устройство, либо как работает тот или иной, в данном случае, интерфейс, разумеется, делать достаточно проблематично. И информация, кстати, из этого ролика, я сейчас про способ передачи информации, да, будет актуальна для последующих роликов про PCI Express, в принципе HDMI, DisplayPort, USB, так как способ передачи там используется такой же. Ну что, начнем. LVDS — это прежде всего стандарт, который в достаточно бородатые годы разработала одна знаменитая серьезная большая пиндосская контора, именуемая Texas Instruments. И как любят делать подобные компании, этому стандарту начислили имя-аббревиатуру, которая характеризует, в принципе, что это такое. Аббревиатура из 4 английских слов — дифференциальный сигналинг. Соответственно, аббревиатура LVDS на нашем отечественном языке будет звучать как низковольтная дифференциальная передача сигналов. По сути, как я сказал ранее, это способ передачи информации. Вот и если не привязываться конкретно к стандарту LVDS, то он нашел свое применение в различных интерфейсах. Но я, в принципе, некоторые уже назвал: повторюсь, USB, HDMI, DisplayPort, PCI Express, ну и соответственно Ethernet, даже без него. Посему принцип работы я постараюсь осветить максимально, ну по крайней мере с той позиции, чтобы информация вам реально на практике пригодилась. Итак, как это все работает. Такая прекрасная картинка — это, кстати, из одного документа по спецификации этого стандарта. И здесь вы можете видеть на примере одной дифференциальной пары взаимодействие передатчика и соответственно приемника. Но обо всем по порядку. Пока висит, я буду рассказывать, пока идут слова, потом пойдут картинки, документы. Итак, дифференциальная передача сигнала, ребят, предполагает, что предполагает прежде всего инверсию самого сигнала на втором проводнике. Дифференциальная пара, она называется дифференциальная пара. Вот при этом приемник снимает не уровень напряжения с какой-то из линий относительно земли, да, а именно уровень разницы напряжений на одной и соответственно на второй линии. И обычно этот уровень составляет 350 милливольт. Ну, чуть позже более подробно мы вот это дело разберем с вами. Ну и в зависимости от уровня, чтобы сигнал опознался, да, что действительно что-то передается по этим двум линиям, еще важна полярность. В зависимости от этой полярности напряжение приемник в лице контроллера матрицы да информацию это декодирует, ну и соответственно декодирует либо как логический 0, либо как логическую единицу. Вот здесь, кстати, кроется, можно так сказать, нельзя, не знаю, фундаментальное отличие от тех стандартов, вот тех интерфейсов, с которыми мы с вами уже имели удовольствие поработать, потрогать их. Это SPI, даже без него LPC. Так вот, там для передачи информации сигнал меняет свой уровень относительно земли. Вот, ну и соответственно это происходит в каждой из информационных линий и по сути по одной линии. Но если допустим вот так вот максимально просто, да, по одному проводнику можно протолкнуть один бит информации, а вот в случае с LVDS для того, чтобы протолкнуть один бит информации, нужно аж целых два проводника. Это, кстати, ребятки, имеет также прямое отношение и к линейке тактирования, там тоже дифференциальная пара, то есть два проводника. Теперь что касается деталей, куда же без них. Но начнем, пожалуй. Из чего начнем? С вами сейчас открою одну прекрасную картинку, а она тоже из тех документаций на этот стандарт. Вот LVDS архитектура. Начнем с чего? Начнем вот с этого напряжения, называется оно синфазное. По сути это напряжение, если простыми и доступными словами это объяснить, это среднее напряжение на двух линиях одной дифференциальной пары, то есть смещение напряжения, которое является общим как для неинвертирующего — это у нас вот эта линия минус, да, так и для инвертирующего входа измерительного усиления, усилителя, которые присутствуют в приемнике, то есть в контроллере матрицы. Одним словом, это некая точка отсчета, если вот так вот их брежна и совсем просто, то есть от этого уровня напряжения у нас и происходит изменение. А с этим разобрались — напряжением смещения. Теперь что касается работы. Работы я, пожалуй, это сделаю, посмотрю на примере одной дифференциальной пары. Да, так как разбирать все 4 либо 8, в случае 1-канального, 4 либо 8, в случае двухканального LVDS смысла я не вижу, процессы, по крайней мере в электрическом плане, одни и те же. Итак, что же тут происходит на стороне передатчика? Сразу скажу, что передатчиком может являться первое отдельно стоящая микросхема, которая является коммутатором, транслятором. Да, LVDS по сути это некий преобразователь, и делает она ровно, счет ровным счетом, то же самое, что порты LVDS в винтовском хабе либо же порту LVDS ВПУ от AMD. Может быть такое. Да, на некоторых платах встречается один настоящий микросхемы, наверное, самые популярные, которые вы могли видеть — это микрухи от компании Analog Devices на X3110, по-моему, штуковина умеет два канала в Одессе. Вот на X311, однако, ну и также от Realtek, по-моему, с микросхемой RTDASH, который несколько видов, но они не очень часто встречаются на платах, так как производители материнских плат любят немного сэкономить и посему задействовать функционал, который таится в структуре чипов. Ну допустим, если разбирать это все дело на примере чего? Ну на примере плат, которые построены на платформах контроллер Hub от Intel. То в мобильных версиях чипов, разумеется, контроллер LVDS порта присутствует. Это справедливо как для хабов 5 серии, так и для хабов какой серии? 6, 7 и, по-моему, 8, не уверен, что все. Не уверен на все сто процентов, надо глянуть доки. Вот, но вроде бы тоже контроллер соответственно живет именно в хабе. Что же касается AMD, то там, ну, я не так плотно занимаюсь, ну так уж как-то получилось, да, больше работают Intel. Вот, но когда приходится взаимодействовать, то наблюдать, что контроллер LVDS порта проживает в процессоре, он же APU. Ну если допустим сравнивать там ровесников по возрасту Intel и ровесников по возрасту AMD, вот в одном случае в хабе живет, в случае AMD именно в процессоре. Синяя плата будет одна из двух, которые я начистил, это практических занятий обкатки информации, ну соответственно демонстрации тех слов, которые я сейчас озвучиваю. Одна из них построена как раз таки на FH и на Apple от компании AMD. Там контроллер LVDS порта, он же передатчик, да, кроется как раз таки в камне. Как вы видите, именно исполняющий механизм передатчика построен на ключевых элементах, которые в зависимости от того, какая команда прилетает на затворы, создают ситуацию, когда либо у нас открыта одна пара, а вторая закрыта, либо наоборот. Таким образом происходит коммутация в двух линиях. Но, ребят, это не земля, сразу говорю, не земля. Изменения не происходит относительно земли, то есть при открытом вот этом транзисторе и при открытом... Так, вам там видно сейчас? Секунду, посмотрю чуть выше. При открытом вот этом транзисторе, когда у нас передается логическая единица, либо при открытом вот этом транзисторе, когда передается логический 0, линия либо вот это не просаживается в землю. Это важно понимать. То бишь у нас происходит следующая штука: у нас есть некая средняя, среднее напряжение, средняя точка, да, это же синфазное напряжение 1,2 вольта, от которого и производится изменение уровня цепи. Цепи А присутствует именно передатчик, отправляет отток достаточно маленький. Нужно это для того, чтобы создать на вот этом резисторе, который имеет сопротивление либо ну под 100, там до 120 Ом, он равен волновому сопротивлению LVDS кабеля. Это нужно для того, чтобы по максимуму загасить отраженный сигнал. Вот резистор этот нагрузочный, и благодаря этому резистору соответственно у нас в двух точках напряжение будет разным, будет разность напряжения, и эта разность составляет 350 милливольт. Почему именно столько? Ну, потому что ток, который отправля...