FPD-Link

وصلة شاشة العرض المسطحة ، والمعروفة اختصاراً بـ FPD-Link ، هي واجهة الفيديو الرقمية عالية السرعة الأصلية التي طورتها شركة ناشيونال سيميكوندكتور (التابعة الآن لشركة تكساس إنسترومنتس ) عام 1996. وهي معيار مجاني ومفتوح المصدر لتوصيل مخرجات وحدة معالجة الرسومات في أجهزة الكمبيوتر المحمولة أو الأجهزة اللوحية أو شاشات العرض المسطحة أو أجهزة تلفزيون LCD بوحدة التحكم في توقيت شاشة العرض.

استخدمت معظم أجهزة الكمبيوتر المحمولة، وأجهزة الكمبيوتر اللوحية، وشاشات العرض المسطحة، وأجهزة التلفاز هذه الواجهة داخليًا حتى عام 2010، عندما أعلنت الشركات الرائدة في هذا المجال ، وهي AMD و Dell و Intel و Lenovo و LG و Samsung ، معًا أنها ستتوقف تدريجيًا عن استخدام هذه الواجهة بحلول عام 2013 لصالح منفذ DisplayPort المدمج (eDP). ^{[ 1 ] [ 2 ]}

كانت تقنية FPD-Link أول تطبيق واسع النطاق لمعيار الإشارة التفاضلية منخفضة الجهد (LVDS). وقد سارعت شركة ناشيونال سيميكوندكتور إلى توفير مواصفات التوافق التشغيلي لتقنية FPD-Link بهدف الترويج لها كمعيار مفتوح المصدر ومجاني، مما مكّن موردي الدوائر المتكاملة الآخرين من نسخها. وكانت تقنية FlatLink من شركة TI أول إصدار متوافق تشغيليًا من تقنية FPD-Link.

في تطبيقات السيارات، يُستخدم نظام FPD-Link بشكل شائع لأنظمة الملاحة والترفيه داخل السيارة وكاميرات الرجوع للخلف ، بالإضافة إلى أنظمة مساعدة السائق المتقدمة الأخرى . ^{[ 3 ]}

تُعرف بيئة صناعة السيارات بأنها من أقسى البيئات على المعدات الإلكترونية نظرًا لدرجات الحرارة القصوى والتقلبات الكهربائية الشديدة. ولتلبية متطلبات الموثوقية الصارمة هذه، فإن شرائح FPD-Link II وIII تفي بمعيار AEC-Q100 لموثوقية الدوائر المتكاملة في صناعة السيارات، أو تتجاوزه، وكذلك معيار ISO 10605 لتطبيقات الحماية من التفريغ الكهروستاتيكي في السيارات.

تُعدّ OpenLDI واجهة عرض أخرى تعتمد على FPD-Link . وهي تُمكّن من استخدام كابلات أطول بفضل ترميز توازن التيار المستمر المُدمج الذي يُقلل من تأثيرات التداخل بين الرموز . في إصدار OpenLDI من ترميز توازن التيار المستمر، يُشير أحد البتات السبعة المُسلسلة إلى ما إذا كان نظام الترميز يحتاج إلى عكس البتات الستة الأخرى المُرسلة في دورة الساعة للحفاظ على توازن التيار المستمر. وبالتالي، يُرسل كل زوج LVDS، باستثناء زوج الساعة، ستة بتات فعليًا لكل دورة ساعة. مع ذلك، خسرت OpenLDI المنافسة على معايير نقل الفيديو لصالح واجهة العرض الرقمية (DVI) في أوائل القرن الحادي والعشرين، وكانت النتيجة استخدام شاشات LCD مستقلة تعتمد على DVI لاستقبال الفيديو من أجهزة الكمبيوتر المكتبية.

طُرحت تقنية FPD-Link II في عام 2006، وهي نسخة مُحسّنة من FPD-Link. صممتها شركة ناشيونال سيميكوندكتور خصيصًا لتطبيقات أنظمة المعلومات والترفيه في السيارات وواجهات الكاميرات. تُدمج FPD-Link II إشارة الساعة في إشارة البيانات، وبالتالي تستخدم زوجًا تفاضليًا واحدًا فقط لنقل كلٍ من إشارة الساعة وبيانات الفيديو. يُسهم هذا في تقليل حجم ووزن وتكلفة الكابلات المستخدمة في أنظمة المعلومات والترفيه وكاميرات السلامة. على سبيل المثال، يستخدم تطبيق الألوان 24 بت الآن زوجًا ملتويًا واحدًا فقط بدلًا من الأزواج الخمسة الملتوية التي كانت تستخدمها FPD-Link.

يوفر نظام FPD-Link II مزايا إضافية. فعلى سبيل المثال، يُقدّر مصنّعو السيارات زيادة طول الكابل مع انخفاض تكلفته. ويعود ذلك إلى ميزة الساعة المدمجة التي تُزيل فارق التوقيت بين إشارات الساعة والبيانات. كان هذا الفارق عاملاً مُقيّداً في الكابلات ذات أزواج الساعة والبيانات المنفصلة، ​​إذ كان لا بد من تصنيع جميع الأزواج بأطوال متساوية تماماً للتحكم في فارق التوقيت بينهما، مما كان يزيد من تكلفة الكابل.

تتمثل إحدى مزايا FPD-Link II في إضافة موازنة التيار المستمر للإشارات. وبفضل موازنة التيار المستمر، يمكن للتطبيق استخدام اقتران التيار المتردد ، مما يزيل مشكلة تيار التأريض بين مصدر البيانات ووجهتها. وهذا أمر بالغ الأهمية في تطبيقات السيارات نظرًا لاحتمالية حدوث تيارات عابرة كبيرة قد تُلحق الضرر بالمعدات الإلكترونية الحساسة.

طُرحت تقنية FPD-Link III في عام 2010. وباعتبارها تطويرًا لتقنية FPD-Link II، فإن ميزتها الرئيسية هي تضمين قناة اتصال ثنائية الاتجاه على نفس الزوج التفاضلي. تنقل هذه القناة إشارات التحكم بين المصدر والوجهة، بالإضافة إلى بيانات الساعة وبيانات الفيديو المتدفقة. وبالتالي، تُقلل تقنية FPD-Link III تكلفة الكابلات بشكل أكبر من خلال الاستغناء عن كابلات قنوات التحكم مثل I2C و CAN bus .

تستخدم قناة التحكم المدمجة في FPD-Link III بروتوكول ناقل I2C بين المصدر والوجهة في الإصدارات الأولى (مع ذلك، لا يقتصر الأمر على I2C). يستطيع جهاز التحكم الرئيسي I2C القراءة والكتابة إلى جميع الأجهزة التابعة على الجانب الآخر من شريحة FPD-Link III، وهو ما يُعدّ شفافًا تمامًا لاتصالات جهاز التحكم الرئيسي I2C مع الأجهزة التابعة. على سبيل المثال، يُمكّن هذا وحدات المعلومات والترفيه من التحكم في الشاشات وتكوينها، ووحدات معالجة الصور من التحكم في الكاميرات وتكوينها باستخدام نفس كابل الزوج المجدول المستخدم لنقل البيانات.

وافقت شركة حماية المحتوى الرقمي (Digital Content Protection LLC) على تقنية FPD-Link III في عام 2009 كواجهة عالية النطاق الترددي لنقل المحتوى الذي يرغب مالكوه في تأمينه بتقنية HDCP . يُمكّن هذا الاعتماد شرائح FPD-Link III من تضمين مفاتيح HDCP شديدة السرية وآليات التشفير لتشفير المحتوى. كما تُسهّل قناة التحكم المدمجة في شرائح FPD-Link III بروتوكولات تبادل المفاتيح بين المصدر والوجهة، مما يضمن أمان الوجهة.

• منطق الوضع الحالي (CML)
• وحدة تحكم العرض - دائرة متكاملة تُنتج الإشارة
• واجهة العرض التسلسلية (DSI)
• منفذ العرض المدمج – معيار واجهة داخلية صناعية كان يستهدف في الأصل أجهزة الكمبيوتر المحمولة والأجهزة الأصغر حجمًا
• منفذ العرض الداخلي – معيار واجهة داخلية صناعي مصمم للشاشات الكبيرة مثل الشاشات وأجهزة التلفزيون
• نموذج ألوان RGB – نموذج ألوان يعتمد على الأحمر والأخضر والأزرق 
• V-by-One HS – معيار واجهة داخلية احتكاري منافس

• مقدمة إلى FPD Link
• واجهة عرض LVDS (LDI) لربط بيانات TFT لتحقيق التوافق مع FPD-Link
• نظرة عامة على واجهة عرض FPD-Link II SerDes