Comparación de interfaces LVDS y RGB en ordenadores industriales

Las interfaces permiten transferir imágenes desde dispositivos que proporcionan datos, como los ordenadores industriales, a dispositivos que los presentan, como las pantallas. Sin una interfaz, los dos dispositivos no podrían funcionar juntos. En el post de hoy, compararemos las interfaces LVDS y RGB. ¿Cuáles son sus mayores ventajas? ¿Qué tipos de interfaces puedes encontrar en la oferta de Unisystem? ¿En qué sectores se utilizan?

¿Qué es un ordenador industrial?

Los ordenadores industriales son dispositivos especializados diseñados para funcionar en entornos industriales exigentes en los que los ordenadores normales no podrían funcionar con fiabilidad. El diseño de los ordenadores industriales es resistente a diversos factores, como temperaturas extremadamente altas o bajas, humedad, polvo, vibraciones o interferencias electromagnéticas.

Los ordenadores industriales están diseñados para un funcionamiento continuo 24 horas al día, 7 días a la semana, y cuentan con componentes de calidad industrial más duraderos que los utilizados en los ordenadores de consumo. También pueden adaptarse para su instalación en diversas configuraciones, como armarios de control o directamente en líneas de producción donde se requiera la integración con sistemas de control de máquinas. Una característica importante de los ordenadores industriales es también su capacidad para funcionar en tiempo real, lo que permite una gestión precisa de los procesos de producción.

Por esta razón, son componentes importantes en los sistemas de automatización industrial en los que la fiabilidad operativa es una prioridad. Como resultado, los ordenadores industriales pueden utilizarse, por ejemplo, para supervisar los procesos de producción, recopilar datos de sensores, controlar máquinas o robots, controlar los parámetros de producción y apoyar el funcionamiento de las interfaces hombre-máquina (HMI, Human-Machine Interface), que garantizan procesos industriales fluidos y eficientes.

Interfaces LVDS y RGB en ordenadores industriales

Las interfaces pueden dividirse en dos grupos: soluciones internas y soluciones externas. En el primer caso, se utilizan para conectar directamente componentes montados en el mismo dispositivo, mientras que en el segundo, se utilizan para conectar dos dispositivos separados. Las interfaces LVDS y RGB son soluciones internas.

En los últimos años, las interfaces RGB y LVDS han sido las más utilizadas en los LCD-TFT. Hace unos años, podías leer en los manuales que la elección entre las interfaces RGB y LVDS dependía de la resolución del LCD-TFT. Por aquel entonces, se recomendaba la interfaz RGB para resoluciones inferiores a 640×480 y LVDS para resoluciones superiores a 800×480. Sin embargo, la evolución de la tecnología ha cambiado estos límites. Hoy en día, la interfaz RGB se utiliza para resoluciones inferiores a 1280×800 px y la LVDS para resoluciones superiores a 320×240 px. Cabe mencionar que los microprocesadores y microcontroladores modernos suelen llevar incorporado un controlador RGB y/o LVDS, lo que simplifica enormemente la implementación de LCD-TFT en los dispositivos finales.

LVDS – ¿Qué es? ¿Cómo funciona la interfaz LVDS?

La tarea principal de la interfaz LVDS (Señalización Diferencial de Baja Tensión) es la transmisión de imágenes. La solución requiere cuatro pares diferenciales, de los cuales uno es para la transmisión del reloj y los otros tres para la transmisión de datos. La interfaz LVDS funciona en modo unidireccional, transmitiendo datos en serie, lo que significa que los bits se transmiten uno tras otro. Las señales se transmiten como diferencias de tensión en los cables, y la conversión tiene lugar en el lado del receptor. La interfaz LVDS ofrece tres modos de sincronización de datos: VSYNC, HSYNC y DE.

Las mayores ventajas de la interfaz LVDS son su gran ancho de banda, las bajas emisiones de interferencias electromagnéticas y la capacidad de transmitir datos a grandes distancias sin pérdida de calidad de la señal. Además, el bajo nivel de tensión utilizado en la transmisión hace que dicha interfaz sea energéticamente eficiente. Cabe mencionar que la interfaz LVDS se utiliza habitualmente en configuraciones punto a punto, lo que permite una transmisión de datos rápida y fiable entre el transmisor y el receptor. Unisystem ofrece LCD-TFT estándar y de gran formato con interfaz LVDS.

Ordenador industrial con RGB. Principio de la interfaz RGB

La interfaz RGB (Red Green Blue) es una tecnología que transmite datos en paralelo, utilizando varios hilos simultáneamente. Cada hilo transmite información de un solo bit, responsable de la intensidad del color rojo, verde o azul de cada píxel. Según la versión de la interfaz, el número de hilos puede variar, por ejemplo, una versión de 24 bits requiere 24 hilos para cada píxel. En la interfaz RGB se utilizan distintas señales para sincronizar la visualización de los píxeles y también para garantizar que la transmisión de datos es correcta. A pesar del gran ancho de banda, que puede ser de hasta 1,2 Gbit/s, esta interfaz requiere un gran número de hilos, lo que puede provocar mayores niveles de interferencias electromagnéticas.

Las interfaces RGB admiten cinco tipos de señales VSYNC, HSYNC, DO…DDX, DCLK, DE. Las mayores ventajas de la interfaz RGB son su sencillez, la transmisión directa de datos y la alta calidad de imagen. Como la interfaz RGB transmite los datos en paralelo, es capaz de proporcionar rápidamente información sobre el color de cada píxel, lo que da como resultado una alta resolución y una reproducción precisa del color.

Aplicación de las interfaces LVDS y RGB en diversas industrias

Tanto las interfaces LVDS como las RGB se utilizan habitualmente en soluciones industriales. Se pueden encontrar, por ejemplo, en

• industrias manufactureras, por ejemplo, en controladores industriales que apoyan la automatización de los procesos de producción,
• comercio, por ejemplo, los sistemas de punto de venta (TPV),
• transporte, donde se utilizan en los sistemas de información a los pasajeros,
• soluciones de señalización digital,
• productos sanitarios,
• la industria del automóvil, donde se utilizan para crear sistemas multimedia y de navegación.

Las interfaces LVDS y RGB también se utilizan en la electrónica de consumo: se emplean en televisores, monitores, escáneres, cámaras digitales y todos los demás dispositivos digitales y analógicos que analizan imágenes.

Diferencias de rendimiento entre las interfaces LVDS y RGB

Las principales diferencias entre las interfaces LVDS y RGB en los ordenadores industriales se muestran en la tabla siguiente:

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