V-by-One HS

V-by-One HS to cyfrowy standard sygnalizacji elektrycznej, który może działać z większą szybkością za pośrednictwem niedrogich skrętek miedzianych niż niskonapięciowa sygnalizacja różnicowa lub LVDS. Został pierwotnie opracowany przez firmę THine Electronics , Inc. w 2007 r. dla telewizorów o wysokiej rozdzielczości, ale od 2010 r. V-by-One HS jest szeroko stosowany na różnych rynkach, takich jak przetwarzanie dokumentów, samochodowe systemy informacyjno-rozrywkowe, kamery przemysłowe i wizja maszynowa , robotyka i sprzęt rozrywkowy.

Podczas gdy telewizory o wysokiej rozdzielczości na ogół wykorzystywały LVDS do przesyłania danych pikselowych, pojawiły się problemy z przesunięciem czasowym między przewodnikami, zwiększając szybkość transmisji danych w oparciu o wymagania dotyczące wyższej rozdzielczości i większej głębi kolorów. V-by-One HS, dzięki SerDes i CDR ( odzyskiwanie zegara ), osiąga wysoką prędkość 3,75 Gbit/s dla każdej pary przewodów, zmniejszając liczbę przewodów, a tym samym redukując całkowite koszty, w tym kable i złącza. Rozwiązuje to problemy z przekrzywieniem i zmniejsza zakłócenia elektromagnetyczne (EMI) oraz zużycie energii.

V-by-One HS został zastąpiony przez V-by-One US , który oferuje 4-krotnie większą szybkość przesyłania danych na linię (16 Gb/s).

Zarys V-by-One HS

V-by-One HS to otwarty standard opracowany przez firmę THine Electronics . W przeszłości telewizory płaskoekranowe wykorzystywały LVDS do przesyłania danych pikseli do panelu wyświetlacza, ale ze względu na wyższą rozdzielczość i rozszerzenie głębi kolorów telewizory napotykały problemy, takie jak rosnąca liczba skrętek i problemy z przesunięciem taktowania. V-by-One HS to szybki standard SerDes, wprowadzający CDR i korekcję , który osiąga 3,75 Gbit/s (giga bitów na sekundę), rozwiązuje problemy z przekrzywieniem oraz zmniejsza zużycie energii i zakłócenia elektromagnetyczne. Dzięki tym cechom V-by-One HS zmniejsza całkowite koszty systemów interfejsów, w tym koszty kabli i złączy.

Technologia korektora i CDR

Korektor V-by-One HS poprawia jakość transmisji danych w porównaniu z interfejsem LVDS. Dzięki tej specyfikacji umożliwia rozszerzenie transmisji danych na większe odległości.

Ponadto odzyskiwanie danych zegara lub CDR rozwiązuje problemy z pochyleniem, które były bardziej namacalne w interfejsie LVDS niż kiedykolwiek. Technologia CDR eliminuje wszelkie kable zegarowe, których LVDS wymaga z określonym zegarem o stałej częstotliwości, co zaowocowało obniżeniem szumów EMI. V-by-One HS obsługuje szeroki zakres prędkości od 600 Mbit/s do 3,75 Gbit/s, umożliwiając mniejsze zużycie energii niż interfejs o stałej szybkości.

Użytkownicy LVDS mogą płynnie przechodzić z LVDS na V-by-One HS bez znaczących zmian w zaprojektowanych produktach.

Rozwój technologii V-by-One HS

V-by-One HS został pierwotnie opracowany w celu zastąpienia wewnętrznych interfejsów cyfrowych wyświetlaczy pikselowych.

Wyświetlacze LCD, w odróżnieniu od wyświetlaczy kineskopowych (CRT), muszą wykorzystywać sygnalizację cyfrową do wyświetlania każdego piksela. Podczas gdy notebooki zaczęły zastępować wyświetlacze CRT wyświetlaczami LCD, dane pikselowe były przesyłane jako dane równoległe, systemy interfejsów napotkały problem polegający na tym, że do przesyłania danych z 18-bitową głębią kolorów dla każdego 6-bitowego koloru RGB potrzeba było więcej niż 20 kabli, a także brak miejsce na kable i trudność regulacji skosów.

Aby rozwiązać te problemy, FPD-Link który wykorzystuje niskonapięciową sygnalizację różnicową lub LVDS, został zastosowany w wyświetlaczach LCD. LVDS, zdefiniowany przez normę ANSI/TIA/EIA-644-A, to system sygnalizacji różnicowej, który może działać z dużą szybkością. LVDS pracuje w szeregowej transmisji danych. Ponieważ główne aplikacje miały 18-bitową głębię kolorów we wczesnym wdrażaniu FPD-Link, użyto pary kabli różnicowych o szerokości 7 bitów dla każdego z 3 kanałów z innym kanałem dla zegara. Dzięki przyjęciu FPD-Link wewnętrzne systemy interfejsów wyświetlaczy LCD mogą zredukować 22-parowe kable do 8 par z szybką transmisją szeregową. Stowarzyszenie Video Electronics Standards Association (VESA) przyjęło to jako specyfikację standardu wideo, a FPD-Link przeniknął szerzej jako interfejs LCD.

Jednak zgodnie z faktem, że wyświetlacze LCD wymagały znacznie wyższej rozdzielczości i większej głębi kolorów, a także większej liczby klatek na sekundę, FPD-Link napotkał problemy związane z wykładniczym wzrostem danych wejściowych pikseli dla wyświetlaczy LCD, a także gwałtownie wzrosła liczba kabli LVDS. Na przykład telewizja Full HD (1920 x 1080 pikseli) z 10-bitową głębią kolorów i podwójną liczbą klatek na sekundę wymaga 24 par różnicowych FPD-Link. Taki przypadek musi korygować skosy na poziomie kilkuset pikosekund ze względu na znacznie szybszy zegar i szybkość transmisji danych. Ponadto, ponieważ LVDS wymaga stałej częstotliwości zegara, która koncentruje widma, systemy interfejsów muszą minimalizować zakłócenia elektromagnetyczne.

Ponadto, ponieważ FPD-Link wykorzystuje głównie elektryczną sygnalizację cyfrową między zerowym woltem (na poziomie gruntu) a 1,2 wolta w oparciu o swój standard, stało się to znaczącym ograniczeniem przy projektowaniu LSI o większej gęstości. W takich okolicznościach wiele zastępczych interfejsów, takich jak DVI , HDMI , DisplayPort i V-by-One HS jest oferowanych i szeroko stosowanych.

DVI i HDMI szeroko przeniknęły jako zewnętrzne interfejsy między urządzeniami, ponieważ DVI i HDMI mogą regulować pochylenie. HDMI wymaga również sprzętowej implementacji HDCP , schematu ochrony zawartości. Z drugiej strony nie zostały one przyjęte jako wewnętrzne interfejsy w celu zastąpienia FPD-Link, ponieważ wymagają opłat licencyjnych, mają funkcje, które nie są potrzebne do wewnętrznej transmisji danych, a ich sygnały różnicowe o wysokim napięciu utrudniają projektowanie i produkcję chipów. DisplayPort, standaryzowany przez VESA w celu zastąpienia FPD-Link, spodziewa się szerokiej penetracji. DisplayPort ma podobną specyfikację odchylenia do PCI Express i oczekuje się, że będzie miał niewielkie bariery projektowe. Jednak DisplayPort ma dodatkową złożoność, ponieważ został zaprojektowany tak, aby umożliwić jednemu urządzeniu źródłowemu obsługę wielu monitorów, dlatego wykorzystuje standardowe prędkości łącza i przesyłanie danych w pakietach. Wymaga to, aby urządzenia ujścia DisplayPort miały obwody potrzebne do odrzucania pakietów skierowanych do innych urządzeń ujścia i wyodrębniania danych z pakietów skierowanych do nich samych, a także bufora pamięci, aby poradzić sobie z niedopasowaniem prędkości między standardową szybkością łącza a szybkością wyświetlacza wymaga. Wiele monitorów może potrzebować danych w tym samym czasie, ale DisplayPort może przesyłać tylko jeden mikropakiet do jednego monitora na jednej parze różnicowej na raz. Rozwiązuje się to poprzez wcześniejsze wysłanie niektórych mikropakietów do monitorów, zanim będą one potrzebne, oraz buforowanie ich danych na monitorach docelowych, dopóki kontroler wyświetlacza każdego monitora nie będzie potrzebował danych.

W takich okolicznościach opracowano V-by-One HS. Największe różnice między V-by-One HS a innymi interfejsami można dostrzec w jego korektorze i technologii zegara/odzyskiwania danych (CDR). V-by-One HS wykorzystuje korektor w odbiorniku, aby pomóc odbiornikowi oczyścić przychodzący sygnał, a tym samym poprawić jego integralność. To zwiększenie integralności sygnału pozwala V-by-One HS osiągnąć prędkość 3,75 Gbit/s, czyli wyższą niż pozwala na to FPD-Link. Ponadto jego technologia CDR rozwiązuje problemy z przekrzywieniem w FPD-Link i eliminuje potrzebę stosowania oddzielnego sygnału zegarowego, który generuje więcej zakłóceń elektromagnetycznych.

Oczekuje się, że dzięki możliwości przesyłania danych z większą szybkością V-by-One HS zmniejszy liczbę kabli, złączy, związanych z nimi przestrzeni w urządzeniach, a ostatecznie całkowitych kosztów. Na przykład panele o ultrawysokiej rozdzielczości (panel UHD, 3840 × 2160 pikseli) wymagają tylko 16 par kabli z technologią V-by-One HS, podczas gdy potrzebują 96 par ogólnych kabli LVDS. V-by-One HS obsługuje szeroki zakres prędkości transmisji. Inżynierowie twórców scenografii mogą płynnie zaadaptować go bez znaczących zmian w stosunku do istniejącego interfejsu LVDS.

Aplikacja

  • Płaskie wyświetlacze, w tym tablety i telewizory
  • Przetwarzanie dokumentów i drukarki wielofunkcyjne
  • Samochodowe systemy informacyjno-rozrywkowe
  • Kamery przemysłowe i wizja maszynowa
  • Robotyka
  • Sprzęt rozrywkowy

Normy

Standard V-by-One HS jest otwarty i dostarczany przez firmę THine Electronics . Według stanu na wrzesień 2018 r. najbardziej aktualną wersją jest „V-by-One HS Standard Version 1.52”.

Zobacz też

  • FPD-Link - często błędnie nazywany LVDS. Jest to standard V-by-One, który HS próbuje zastąpić.
  • DisplayPort — wewnętrzny port DisplayPort (iDP) to adaptacja portu DisplayPort do użytku wewnętrznego w telewizorach z płaskim ekranem. Jest to współczesny konkurent V-by-One HS promowany przez Video Electronics Standards Association . Usuwa cały DRM, pomocniczy kanał danych, pozwala projektantowi na użycie większej liczby pasów niż zwykły DisplayPort, aby sprostać wymaganiom większej przepustowości i wymaga jednej prędkości sygnalizacji, 3,24 GHz, zamiast częstotliwości zegara, która jest powiązana z przychodzącą częstotliwością pikseli. Ten interfejs pozwala projektantowi na użycie jednego do nieograniczonej liczby pasów, w przeciwieństwie do zwykłego DisplayPort, który jest ograniczony do maksymalnie 4 pasów. Każda linia iDP działa z częstotliwością 3,24 GHz. Ze względu na narzut 8b/10b, który umożliwia przywracanie zegara bez osobnej linii sygnału zegara, każda linia przenosi 2,592 gigabitów na sekundę po usunięciu narzutu. Dopełnienie jest używane do radzenia sobie z różnicą między przepustowością dostarczaną przez iDP a przepustowością nieprzetworzonego wideo.
  • THine Electronics — projektant i opiekun V-by-One HS.
Pobrano z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=V-by-One_HS&oldid=1010056033 ”