PPDS - Nationals neue Schnittstelle für LCD-Fernseher

HDTV-fähiges Point-to-Point Differential Signaling soll Elektronik vereinfachen. Der Chiphersteller National Semiconductor hat einen Vorschlag für einen neuen Schnittstellen-Standard für die LCD-Fernseher-Ansteuerung gemacht: Geht es nach National, könnte mittels der "PPDS" (Point-to-Point Differential Signaling) getauften Architektur nicht nur die Signalübertragung vereinfacht, sondern auch bei der Panel-Ansteuerung ein Teil bisher benötigter Elektronik wegfallen und so Platz gespart werden.

16. Juni 2004 um 10:34 Uhr / Christian Klaß

Die PPDS-Architektur ist dafür ausgelegt, mit echter 30-Bit-Farbtiefe mehr als eine Milliarde Farben wiederzugeben. Sie kann Großbildschirme mit bis zu 90 Zoll Bilddiagonale und Auflösungen bis zu 1.920 x 1.080 Bildpunkten ansteuern – und ist damit für HDTV-Displays geeignet. Zusätzlich vereinfache die Architektur das Design der Verbindungen innerhalb des Panels, wodurch sich die Gesamtzahl der Spaltentreiber-Eingangssignale um bis zu 50 Prozent verringern soll. Da die PPDS-Architektur ein Physical-Layer-Interface mit einem höheren Protokoll verbindet, soll die daraus resultierende effiziente Schnittstelle die insgesamt benötigte Leiterplattenfläche verringern.

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"Die Konsumenten erwarten, dass die großen und flachen LCD-Fernsehgeräte in ihrer Leistungsfähigkeit dem Niveau heutiger Röhren- und Plasmadisplays entsprechen. Features wie größere Farbtiefe, Filmwiedergabe in Kinoqualität und hohe Auflösung lassen sich jedoch bei LCDs mit traditionellen Intra-Panel-Interfaces nicht verwirklichen" , erklärte Dick McCartney, Principal Display Technologist bei National Semiconductor. "National entwickelte die PPDS-Architektur, um Konsumenten die gewünschten Features bieten zu können, gleichzeitig aber den Display-Anschluss deutlich zu vereinfachen und die Kosten für die Hersteller zu senken."

Gemeinsam mit TV-Designern und Technologiepartnern arbeitet National bereits daran, die Akzeptanz der PPDS-Architektur als neuen Standard für LCD-Fernsehgeräte voranzutreiben – dabei geht es um die Verbindungen auf den Schaltplatinen der LCD-Fernseher, nicht um einen neuen Steckerstandard. National Semiconductor bezeichnet sich selbst als Technologieführer im Bereich der Interconnect-Lösungen für LC-Displays: National hat die Schnittstellen LVDS (Low Voltage Differential Signaling) und RSDS (Reduced Swing Differential Signaling) entwickelt. Die RSDS-Technologie kommt als Variante der LVDS-Technologie im FPD-Link-Interface-Chipsatz von National zum Einsatz, der als Schnittstelle zwischen Notebook-Motherboards und Flachbildschirm inzwischen ein weit verbreiteter Standard sei.

National hat für seine PPDS-Architektur bereits eine neue Kombination aus Timing-Controller und Spaltentreiber für LCD-Fernseh-Hersteller entwickelt:

Der Timing-Controller FPD80200 nutzt für den Empfang der Videodaten den als Industriestandard etablierten FPD-Link-Eingang, während für die Kommunikation mit den Spaltentreibern ein spezielles PPDS-Interface vorhanden ist. Anders als bei traditionellen Panel-Ansteuerverfahren erfolgt die Gamma-Umwandlung im Timing-Controller anstatt im Spaltentreiber. Dies ermöglicht digital programmierbare Gamma-Kurven für rot, grün sowie blau und sorgt laut National für eine in dieser Klasse unerreichte Einstellmöglichkeit der Farbtemperatur. Da sämtliche Funktionen des Timing-Controllers mit einem externen EEPROM programmiert werden können, sei eine zügige Prototyp- und Produktentwicklung möglich.

Der Spaltentreiber FPD48084 empfängt Daten über das PPDS-Interface und nutzt einen linearen D/A-Wandler zur Umwandlung der ankommenden Daten in die entsprechenden Ausgangsspannungen. Da der Spaltentreiber an Stelle des sonst üblichen, nichtlinearen R-DAC (Widerstands-DAC) mit einem linearen DAC arbeitet, werden für die Gamma-Kurve anstatt bisher 18 nur noch 6 Referenzspannungen benötigt. Insgesamt verringert sich die Gesamtzahl der Spaltentreiber-Eingangssignale durch das PPDS-Interface deutlich, nämlich um bis zu 50 Prozent.

Der Timing-Controller FPD80200 wird im LQFP-144-Gehäuse (Low profile Quad Flat Pack) angeboten, während der Spaltentreiber FPD48084 ein Tape Carrier Package (TCP) bzw. Chip on Film Package (COF) besitzt. Beide Bauelemente werden im Werk South Portland (Maine/USA) von National Semiconductor produziert. Muster beider Komponenten (FPD80200 für 10,- US-Dollar, FPD48084 für 5,- US-Dollar) sind für National-Kunden bereits verfügbar, während Produktionsstückzahlen für den September 2004 angekündigt wurden.