英创信息技术ESMARC工控主板如何连接显示屏

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_HSYNC	B15		C15	LCD_DCLK
A16	LCD_VSYNC	B16	LCD_BLn	C16	LCD_DE
A17	LCD_B2	B17	LCD_G2	C17	LCD_R2
A18	LCD_B3	B18	LCD_G3	C18	LCD_R3
A19	LCD_B4	B19	LCD_G4	C19	LCD_R4
A20	LCD_B5	B20	LCD_G5	C20	LCD_R5
A21	LCD_B6	B21	LCD_G6	C21	LCD_R6
A22	LCD_B7	B22	LCD_G7	C22	LCD_R7

表1　并行RGB显示接口

A列（外侧）		B列		C列（内测）
A15	HDMI_DDC_SDA	B15		C15	HDMI_D2P
A16	HDMI_DDC_SCL	B16	LCD_BLn	C16	HDMI_D2M
A17	HDMI_CEC_IN	B17	HDMI_HPD	C17	HDMI_D1P
A18	LVDS_DATA0_N	B18	LVDS_DATA0_P	C18	HDMI_D1M
A19	LVDS_DATA1_N	B19	LVDS_DATA1_P	C19	HDMI_D0P
A20	LVDS_DATA2_N	B20	LVDS_DATA2_P	C20	HDMI_D0M
A21	LVDS_CLK_N	B21	LVDS_CLK_P	C21	HDMI_CLKP
A22	LVDS_DATA3_N	B22	LVDS_DATA3_P	C22	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	Slot0	Slot1	Slot2	Slot3	Slot4	Slot5	Slot6
LVDS_DATA0	G0	R5	R4	R3	R2	R1	R0
LVDS_DATA1	B1	B0	G5	G4	G3	G2	G1
LVDS_DATA2	DE	VS	HS	B5	B4	B3	B2
LVDS_DATA3	CTL	B7	B6	G7	G6	R7	R6

表3　SPWG数据映射关系

LVDS输出	Slot0	Slot1	Slot2	Slot3	Slot4	Slot5	Slot6
LVDS_DATA0	G2	R7	R6	R5	R4	R3	R2
LVDS_DATA1	B3	B2	G7	G6	G5	G4	G3
LVDS_DATA2	DE	VS	HS	B7	B6	B5	B4
LVDS_DATA3	CTL	B1	B0	G1	G0	R1	R0

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》。