Menetelmää siirtää tietoa sähköisesti käyttämällä kahta toisiaan täydentävää signaalia kutsutaan differentiaaliseksi signaloinniksi. Tämä on tekniikka, joka pystyy lähettämään samanlaisia sähköisiä signaaleja, differentiaaliparien muodossa, sen johtimissa. Differentiaalista signalointia käytetään laajalti kahden tyyppisissä viestintämenetelmissä. Ne ovat LVDS ja TTL.
LVDS vs TTL
Suurin ero LVDS:n ja TTL:n välillä on, että LVDS viittaa tiedonsiirtotapaan, kun taas TTL viittaa yhteensopivaan signalointiin. LVDS:ssä on kaksi johtoa, joilla on jännite-ero, kun taas TTL käyttää maadoitusjärjestelmän viitearvoa jännitteen olemassaoloon tai puuttumiseen binäärimuodossa 0 tai 1.
LVDS kuluttaa noin 350 mV jännitettä. LVDS tarjoaa luontaisen vastustuskyvyn häiriöille ja laitteet voivat siksi käyttää pidempiä johtoja. LVDS käyttää kierrettyjä kuparipareja, jotka luovat korkean sähkömagneettisen kentän kytkennän. Ne voivat vakauttaa jännitepiikkejä. Toisin kuin TTL, LVDS:n kolme vertailupistettä ei ole maa.
Vaikka TTL käyttää noin 5 V:n transistorin syöttöä ja kuluttaa enemmän tehoa verrattuna. TTL ei tarjoa luontaista vastusta, eikä siksi voi stabiloida jännitepiikkejä, jotka voivat johtaa binääritulosten virheisiin. Koska lähetystapa on rinnakkainen, se vaatii erilliset johdot ja lisää johtojen määrää.
LVDS:n ja TTL:n vertailutaulukko
| Vertailuparametrit | LVDS | TTL |
| Lähetysetäisyys | Suurempi lähetysetäisyys | Pienempi lähetysetäisyys |
| Lähetystapa | Sarjatila | Rinnakkaistila |
| Tehon kulutus | Matala virrankulutus | Korkea virrankulutus |
| Viitekohta | Maadoitusjärjestelmää ei käytetä referenssisignaalina | Käyttää maadoitusta vertailusignaalina |
| Sovellus | Nopeissa taustalevyissä lähetyksiä, kuten kaapeli-, levy- tai kellojakelua ja laajalti viestintä- ja infotainment-laitteiden osissa | IBM:n kehittämä sarjatallennusarkkitehtuuri (SSA). |
Mikä on LVDS?
LVDS on lyhenne sanoista Low-Voltage Differential Signalling. Se on vakioyksikkö, jota käytetään tiettyjen sähköisten ominaisuuksien, kuten sarja- tai differentiaalisignaloinnin, erottamiseen. Se ymmärretään yleensä väärin protokollana. LVDS vaatii toimiakseen vähän tehoa ja suurta nopeutta, ja se koostuu kierretyistä kuparikaapeleista. Sitä käytetään myös tietolinkkikerroksena OSI-mallin päällä.
National Semiconductor löysi LVDS:n vuonna 1994, mutta se saavutti suosion 1990-luvulla. Sitä käytetään pääasiassa standardina nopeaan tiedonsiirtoon infotainment-järjestelmissä, kuten LCD-televisioissa, tietokoneissa, tableteissa, videokameroissa ja muissa viestintäjärjestelmissä.
Aiemmin suunnittelijoiden keskuudessa termi LVDS pidettiin synonyyminä Flat Panel Display Link (FPD-Link) -yhteydelle. Ennen LVDS:n keksintöä tietokonenäytön resoluutioista puuttui nopeampi grafiikka ja video. LVDS:n ensimmäinen sovellus oli vuonna 1992, kun Apple Computer teki yhteistyötä National Semiconductorin kanssa ja kehitti QuickRingin. Se oli apuväylä nopealle videodatalle.
Tällä hetkellä LVDS:ää käytetään korvaamaan PECL (Positive Emitter-Coupled Logic) yhteenliitettävissä moniprosessointijärjestelmissä. LVDS-laitteet, joissa ei ole signaalinkäsittelyä, voivat vastaanottaa taajuuskorjauksen ja lähetyksen useisiin metriin (noin 16-20 metriin) ja tarjoavat alle 155,5 Mbps:n nopeuden vähätehoisessa yleisessä rajapinnassa.
Mikä on TTL?
TTL on lyhenne sanoista Transistor-transistor logic. Se on asennettu elektronisiin laitteisiin kestämään melua. TTL on yleensä yksipäinen. TTL:n viite on järjestelmän maadoitus. Jännitetaso voi laskea alhaiseksi 0-0,8 voltiksi ja korkeaksi 2-5 voltiksi. TTL noudattaa samanlaista periaatetta kuin LVDS, mutta toimii eri jännitetasoilla.
TTL:ää käytetään pitkän matkan signaloinnissa. Se poistaa tehokkaasti ei-toivotun indusoidun jännitteen ja vain kuljettajan puolelta jää jännite. Differentiaalityyppinen TTL voi muodostaa virtasilmukan johtopariin. Vastaanottimen ja ohjaimen välillä ei tapahdu virranvaihtoa ja signaalivirran on palattava maaliitäntään.
TTL:ssä käytetty logiikka on binäärikoodaus jännitteen läsnäolon tai puuttumisen kanssa. Viite on maajärjestelmä, joka määritti binääriarvon, onko 1 vai 0. TTL kohtaa jännitepiikin tiedonsiirron aikana, joten se tarjoaa viallisia binääriarvoja. TTL ei myöskään käytä alhaisempia jännitetasoja.
TTL noudattaa rinnakkaista lähetystapaa. Sen siirtotapa vaatii pidemmän ja suuremman määrän johtoja. Se ei voi tukea suurempaa lähetysetäisyyttä. TTL ei myöskään tarjoa menetelmiä jännitetasojen alentamiseksi.
Tärkeimmät erot LVDS:n ja TTL:n välillä
Johtopäätös
Molemmat ovat merkinantotyyppejä. Niitä käytetään yleisimmin tiedonsiirrossa. Molemmilla signalointityypeillä on tärkeä rooli paneeliteollisuudessa, ja niillä pyritään nopeuttamaan resoluutiota suurempaan tehoon. Molemmat voivat lisätä tiedonsiirtonopeutta kurssin isännästä paneeliin.
LVDS voidaan löytää TTL:n jälkeen. TTL on tuonut kehitystä rajapintastandardiin. Aluksi paneelin koko oli noin kymmenen tuumaa 6-bittisellä resoluutiolla ja TTL-integraatiolla. TTL nousi suosioon sen jälkeen, kun sitä käytettiin Texas Instrumentsissa.
Virrankulutuksen ja EMI-haasteiden vähentämiseksi otettiin käyttöön LVDS. Se toimii kahdella eri jännitteellä. TTL:n haasteisiin vastasi signaalin pieni amplitudi ja kierretyn parin tiukka kytkentä. Jännitteen napaisuus voidaan määrittää vastaanottimella ja looginen taso voidaan havaita.
Molemmat noudattavat erilaisia tiedonsiirtotapoja. Molemmat signaalit tarjoavat suuren nopeuden ja synkronoinnin kanavien välillä. Molempien tavoitteena on saada paneelit ohuemmiksi, väreistä rikkaammat ja ylittää kokonaisominaisuudet.
