ESMARC工控主板如何连接显示屏

• 关键词：ESMARC,工控主板
• 作者：emtronix
• 摘要：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_HSYNCB15C15　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_SDAB15C15　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)：

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：

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：

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》。