FPD-링크

FPD-Link

더 흔히 FPD-Link라고 불리는 플랫 패널 디스플레이 링크는 내셔널 반도체(현 텍사스 인스트루먼트 내)가 1996년에 만든 최초의 초고속 디지털 비디오 인터페이스다.노트북, 태블릿 컴퓨터, 평면 패널 디스플레이 또는 LCD 텔레비전의 그래픽 처리 장치에서 나오는 출력을 디스플레이 패널의 타이밍 제어기에 연결하기 위한 자유롭고 개방된 표준이다.대부분의 노트북, 태블릿 컴퓨터, 평면 모니터, TV는 인터페이스를 내부적으로 사용한다.

FPD-링크 및 LVDS

텍사스 인스트루먼트 플랫링크 송신기 SN75LVDS83B

FPD-Link는 저전압 차동 신호방식(LVDS) 표준을 최초로 대규모로 적용한 것이다.내셔널반도체는 FPD-Link 기술을 자유롭고 개방적인 표준으로 홍보하기 위해 즉시 상호운용성 사양을 제공했고, 이에 따라 다른 IC 공급업체가 이를 복사할 수 있게 됐다.플랫링크 by TI는 FPD-Link의 첫 번째 상호운용성 버전이었다.

기본 LVDS 회로

20세기 말까지 주요 노트북 컴퓨터 제조업체들은 표준패널 작업그룹(SPWG)을 만들어 FPD-Link/FlatLink를 노트북의 힌지를 통해 그래픽과 비디오를 전송하는 표준으로 만들었다.

FPD 링크 시리얼라이저

자동차 및 기타 애플리케이션

자동차 애플리케이션에서 FPD-Link는 내비게이션 시스템, 차내 엔터테인먼트 및 백업 카메라뿐만 아니라 기타 고급 운전자 지원 시스템에도 일반적으로 사용된다.[1]

자동차 환경은 극한 온도와 전기적 과도현상이 내재돼 있어 전자기기에 가장 가혹한 환경으로 알려져 있다.이러한 엄격한 신뢰성 요건을 충족하기 위해 FPD-Link II 및 III 칩셋은 집적회로에 대한 AEC-Q100 자동차 신뢰성 표준과 자동차 ESD 용도에 대한 ISO 10605 표준을 충족하거나 초과한다.

FPD-Link 기반의 또 다른 디스플레이 인터페이스는 OpenLDI이다.내장 DC 밸런스 코딩으로 인해 케이블 길이가 길어져 심볼 간 간섭의 영향을 줄일 수 있다.인 더 오픈DC 밸런스 코딩의 LDI 버전, 7개의 직렬화된 비트 중 하나는 코딩 체계가 DC 밸런스를 유지하기 위해 클럭 주기에 전송된 다른 6비트를 반전시킬 필요가 있는지 여부를 나타낸다.따라서 클록 쌍이 아닌 각 LVDS 쌍은 클록 사이클당 6비트를 효과적으로 전송한다.그러나 오픈LDI는 21세기 초 DVI(Digital Visual Interface)에 대한 비디오 전송 표준 경쟁에서 패했고, 그 결과 DVI를 사용하여 데스크톱 컴퓨터에서 비디오를 수신하는 독립형 LCD 패널이 되었다.

FPD-링크 II

FPD-Link II는 2006년에 도입되었으며 FPD-Link의 개선된 버전이다.내셔널 반도체는 자동차 인포테인먼트 및 카메라 인터페이스 애플리케이션을 위해 특별히 설계했다.FPD-Link II는 데이터 신호에 클럭을 내장하므로 클럭과 비디오 데이터를 모두 전송하기 위해 하나의 차동 쌍만 사용한다.이를 통해 인포테인먼트 및 안전 카메라 애플리케이션용 케이블의 크기, 무게 및 비용을 더욱 절감할 수 있다.예를 들어 24비트 컬러 애플리케이션은 이제 FPD-Link가 사용하는 5개의 트위스트 페어 대신 하나의 트위스트 페어만 사용한다.

FPD-Link II로부터 추가적인 혜택이 있다.예를 들어, 자동차 제조업체들은 케이블 비용을 줄이면서도 케이블 길이를 늘린 점을 높이 평가하고 있다.이는 클럭과 데이터 신호 사이의 타이밍 스큐를 제거하는 내장형 클럭 기능 때문이다.이는 클럭과 데이터 쌍 사이의 타이밍 스큐를 제어하기 위해 모든 쌍을 정밀하게 동일한 길이로 제조해야 했기 때문에 별도의 클럭과 데이터 쌍이 있는 케이블에 대한 제한 인자였다.이 길이 일치가 케이블 비용에 추가되었다.

FPD-Link II의 또 다른 이점은 신호에 DC 밸런스를 추가함으로써 얻을 수 있다.신호는 DC 밸런스이기 때문에 응용 프로그램은 AC 커플링을 사용할 수 있으며, 이는 데이터 소스와 대상 사이의 접지 전류 문제를 없앤다.이는 민감한 전자 장비를 손상시킬 수 있는 큰 과도 전류의 잠재성 때문에 자동차 애플리케이션에서 매우 중요하다.

고해상도 애플리케이션은 데이터 처리량을 증가시키기 위해 FPD-Link II가 필요했다.단일 트위스트 페어에서 약 1Gbit/s의 데이터 처리량으로 시작했으며, 이는 LVDS 기술 역량에 충분히 부합한다.그러나 단일 쌍에 대해 최대 1.8Gbit/s가 필요한 애플리케이션의 경우 LVDS는 자동차 애플리케이션에 필요한 만큼 신뢰성이 낮았다.LVDS에서 전류 모드 논리(CML)로 변경함으로써 최신 FPD-Link II 칩셋은 10m 이상의 케이블을 통해 신뢰성 있게 높은 비트 전송률 비디오 스트림을 전송할 수 있었다.

일반 CML 회로

FPD-링크 III

FPD-Link III는 2010년에 도입되었다.FPD-Link III의 주요 특징은 양방향 통신 채널을 동일한 차동 쌍에 내장하는 것이다.이 양방향 채널은 시계와 스트리밍 비디오 데이터 외에 소스와 목적지 간에 제어 신호를 전송한다.따라서 FPD-Link III는 I2C, CAN 버스와 같은 제어 채널용 케이블을 제거하여 케이블 비용을 더욱 절감한다.

FPD-Link III의 내장형 제어 채널은 첫 번째 구현에서 소스와 목적지 사이의 I2C 버스 프로토콜을 사용한다.(단, I2C에 한정되지 않는다.)I2C 마스터는 FPD-Link III 칩셋 반대편에 있는 모든 슬레이브에게 읽고 쓸 수 있으며, 이는 I2C 마스터와 슬레이브 통신에 효과적으로 투명하다.예를 들어 인포테인먼트 헤드 유닛은 디스플레이를 제어 및 구성할 수 있고, 영상 처리 유닛은 데이터 전송과 동일한 트위스트 페어 케이블을 사용하여 카메라를 제어 및 구성할 수 있다.

Digital Content Protection LLC는 소유자가 HDCP 보안을 원하는 컨텐츠를 운반하기 위한 고대역폭 인터페이스로 2009년에 FPD-Link III를 승인했다.이 승인을 통해 FPD-Link III 칩셋은 매우 기밀성이 높은 HDCP 키와 콘텐츠를 암호화하기 위한 상태 기기를 포함할 수 있다.FPD-Link III 칩셋에 내장된 제어 채널은 목적지가 안전한지 확인하는 소스와 목적지 사이의 키 교환 프로토콜을 단순화한다.

추가적인 새로운 기능인 FPD-Link III는 LVDS 기술 사용을 중지하고 직렬화된 고속 신호에는 CML만 사용한다.이를 통해 10m 이상의 케이블에서 3Gbit/s 이상의 데이터 전송 속도로 쉽게 작동할 수 있다.CML을 사용할 경우 동축 케이블 드라이브 기능이 추가적으로 향상된다는 점도 장점이다.CML 기술은 단일 도체를 동축 케이블로 구동할 때 잘 작동한다.동축 케이블은 임피던스와 노이즈를 제어하는 데 매우 능숙하기 때문에 차등 신호의 필요성을 줄여 임피던스 불연속성과 노이즈 간섭을 더 잘 허용한다.

FPD-Link III의 또 다른 추가 편익은 탈세리알라이저에 내장된 적응형 등화다.탈기압기에 대한 입력 신호는 대개 무결성이 저하된다.이는 일반적으로 케이블 손실로 인한 ISI(Intersymbol intersibol interference)에서 발생한다.적응형 이퀄라이저는 불량 신호를 감지하여 원래의 무결성으로 복구할 수 있다.이 기능은 케이블의 저역-통과 필터 효과로 인한 ISI에 영향을 미치기 때문에 케이블의 길이, 작동 온도 및 습도가 달라질 수 있는 모든 어플리케이션에서 유용하다.

참고 항목

참조

  1. ^ Sauerwald, Mark (2014). "FPD-Link III – Doing More with Less" (PDF). TI.com. Texas Instruments. Retrieved 2020-12-09.

외부 링크