冠捷显示科技（厦门）有限公司 林孔俭

将V-BY-ONE信号转为HDMI信号设计的目的，是用于把液晶电视主板输出的V-BY-ONE转HDMI，这样可省掉搭配液晶面板的操作，搭配有HDMI接口的显示设备直接输出图像。本文主要描述一种液晶电视所用基于IT6265 V-BY-ONE信号转为HDMI信号硬件电路的设计，分为几个模块分别进行介绍，包括：IC供电模块电路；V-BY-ONE输入电路；HDMI信号输出电路；MCU控制模块（包含Lane选择控制电路，Byte模式选择控制电路，配套信号指示线路）；以及相关PCB Layout注意事项。

1 V-BY-ONE信号转为HDMI信号介绍

先说一下V-BY-ONE信号出现的背景。先前在普通液晶电视中，多采用LVDS信号传输方式。LVDS信号是一种低摆幅（约350mV）差分信号，内含时钟、数据、功能控制三大类信号。其中，数据信号的组数较多，例如常见的高清屏（分辨率为1920×1080）的数据线多为8对或10对。LVDS信号虽然解决了TTL信号的EMI干扰和传输电压高的问题，却存在数据信号传输时滞及传输线对多的问题，已不能满足超高清屏（如4K屏）对信号传输率的要求，为此，日本赛恩电子公司（THine）推出V-by-One信号标准。

V-by-One是专门面向高清数字图像信号传输而开发的信号标准，由1-8组配对信号组成，既解决了配线时滞问题，还大大降低了EMI干扰，又提高了每组信号的最大传输速度（达3.75Gbps），并且传输线数量大幅减少。例如：一款UD屏（分辨率不低于3840×2160的超高清屏），若采用LVDS信号，其数据线会高达48对；若采用V-by-On。信号，其数据线仅需8对.目前4K液晶电视主板跟panel T-con之间连接的就是V-by-One信号。

HDMI即高清多媒体接口（High Definition Multimedia Interface）是一种全数字化视频和声音发送接口，可以发送未压缩的音频及视频信号。HDMI可用于机顶盒、DVD播放机、个人计算机、电视、游戏主机、综合扩大机、数字音响与电视机等设备。HDMI可以同时发送音频和视频信号，由于音频和视频信号采用同一条线材，大大简化系统线路的安装难度。HDMI成为目前主流液晶电视以及显示器的外部信号接口。

针对以上需求，市面上出了几个特定信号转换IC。本文选取IT6265这个转换IC，对其周边硬件设计做介绍。

IT6265是ITE联阳半导体厂家推出的一款V-BY-ONE信号转为HDMI信号转换器。其主要特点：可以支持1/2/4/8lane数据设置；支持3/4/5-byte mode设置；支持1分屏，二分频V-BY-ONE信号输入格式；兼容HDMI1.4b，HDMI2.0b，HDCP1.4，HDCP2.2规格输出；使用QFN-76封装。

此颗信号转换器应用在TPV液晶电视机种上的设计框图如图1所示。

图1 信号转换整体设计框图

下面分别介绍各个外围电路设计：包括IC供电模块电路；V-BY-ONE输入电路；MCU控制模块（包含Lane选择控制电路，Byte选择控制电路，配套信号指示线路）；HDMI信号输出电路，以及相关PCB Layout（印刷板电路布局）注意事项。

2 IC供电模块电路

信号转换板的供电电压来源是12V，因为目前行业内4K液晶面板的T-CON电压一般都是12V。这个电压可以跟随电视主板V-BY-ONE信号输入直接供应给信号转换板。

IT6265 IC的供电电压需求有1.0V，3.3V；MCU的供电是3.3V；HDMI输出需要有5V（外部设备侦测/读写EDID需求）。以上这些电压由12V通过电源芯片DC/DC IC转化而来。

考虑电源带载能力，12V原先是供应给液晶面板panel，规格要求一般都是1～2A。IT6265的正常工作时的功耗比较小，3.3V耗电26mA，1.0V耗电354mA，整体工作时的耗电在441mW左右。加上外面一个MCU供电，以及周边回路的供电这些功耗都在mW级别。综上所述，12V的带载可以满足信号转换板的工作需求。

考虑电源纹波方面，经ITE IC厂家FAE确认无特定规格。厂家工程师建议在电源输出部分，加电容滤波，各电源之间用磁珠隔离。

3 V-BY-ONE输入电路

V-BY-ONE输入电路：包含12V电源输入；V-BY-ONE数据Lane信号对；V-BY-ONE通讯控制信号（包括：热插拔检测信号Hot-plug Detect signal，以及时钟数据恢复信号CDR Lock signal）。其中V-BY-ONE数据Lane信号对：信号发送端跟信号接收端之间采用交流耦合，用100nF电容隔离。为防止插拔V-BY-ONE线材瞬间ESD静电对IT6265转换IC损坏，建议在V-BYONE数据Lane信号对加ESD防护器件。

4 HDMI信号输出电路

HDMI信号输出电路：包含5V电源输出；HDMI数据信号TDMS（Transition Minimized Differential Signaling最小化传输差分讯号）；HDMI DDC IIC信号；HDMI hot-plug热插拔检测信号。其中在5V输出回路上串接热敏电阻，防止因外部设备短路，造成回路上器件损坏。

5 MCU控制模块（包含Lane选择控制电路，Byte模式选择控制电路，配套信号指示线路）

设计MCU模块的目的，是对V-BY-ONE信号输入，有不同的Lane数，不同的Byte模式需要做匹配控制，配合LED信号显示，达到转换出来的HDMI信号能够正确输出。

此次设计MCU选用的也是ITE厂家的IT6350E，使用同一厂家能便于软件开发配置。此MCU主要特点：内含4KB ROM，64KB SRAM，128KB flash。一个UART口，支持31个GPIO，使用LQFP-48封装。

MCU控制模块整体设计思路如表1所示。

表1 MCU控制模块说明表

后续设计改进的地方，目前V-BY-ONE输入的1分屏跟二分屏是固定，没有外部硬件选择控制。不过板子也有做了USB烧录的功能，可以烧录不同的软体，来识别1分屏跟二分屏。

6 相关PCB Layout（印刷板电路布局）注意事项

为达到更好的效率及EMI效果，应该对PCB线路布局根据厂家的规格书，以及邮件联系给出的建议去布局。

信号转换板Layout（电路布局）一般需要注意以下：（1）为保持V-BY-ONE高速信号完整性，避免干扰，PCB建议做四层板；（2）3.3V及+5V建议可走VCC/Bottom层，避免其影响高速输出讯号；（3）V-BY-ONE及HDMI信号走线出图做板时，请厂家做100ohm阻抗控制。

结语：通过以上液晶电视V-BY-ONE信号转为HDMI信号硬件电路设计的介绍，为其他同事进行电路设计做参考。也可以作为新人培训的资料，对新进员工进行必要的培训，了解转换电路的设计背景，理解其思路，以期更快融入公司的硬件研发工作。