Hay muchos tipos de interfaces para visualización de pantalla táctil y la clasificación es muy fina. Depende principalmente del modo de conducción y del modo de control de las pantallas LCD TFT. En la actualidad, existen generalmente varios modos de conexión para las pantallas LCD en color de los teléfonos móviles: interfaz MCU (también escrita como interfaz MPU), interfaz RGB, interfaz SPI, interfaz VSYNC, interfaz MIPI, interfaz MDDI, interfaz DSI, etc. Entre ellos, solo el El módulo TFT tiene interfaz RGB.
La interfaz MCU y la interfaz RGB se utilizan más ampliamente.
Interfaz MCU
Se denomina así porque se utiliza principalmente en el campo de las microcomputadoras de un solo chip. Posteriormente, se utiliza mucho en teléfonos móviles de gama baja, y su principal característica es que es económico. El término estándar para la interfaz MCU-LCD es el estándar de bus 8080 propuesto por Intel, por lo que I80 se utiliza para referirse a la pantalla MCU-LCD en muchos documentos.
8080 es un tipo de interfaz paralela, también conocida como interfaz de bus de datos DBI (interfaz de bus de datos), interfaz MPU de microprocesador, interfaz MCU e interfaz de CPU, que en realidad son lo mismo.
La interfaz 8080 está diseñada por Intel y es un protocolo de comunicación semidúplex, asíncrono y paralelo. Se utiliza para la expansión externa de RAM y ROM y luego se aplica a la interfaz LCD.
Hay 8 bits, 9 bits, 16 bits, 18 bits y 24 bits para la transmisión de bits de datos. Es decir, el ancho de bits del bus de datos.
Los más utilizados son los de 8, 16 y 24 bits.
La ventaja es: el control es simple y conveniente, sin reloj ni señal de sincronización.
La desventaja es que se consumen GRAM, por lo que es difícil conseguir una pantalla grande (por encima de 3,8).
Para LCM con interfaz MCU, su chip interno se llama controlador LCD. La función principal es convertir los datos/comandos enviados por la computadora host en datos RGB de cada píxel y mostrarlos en la pantalla. Este proceso no requiere relojes de puntos, líneas o fotogramas.
LCM: (Módulo LCD) es el módulo de pantalla LCD y el módulo de cristal líquido, que se refiere al ensamblaje de dispositivos de pantalla de cristal líquido, conectores, circuitos periféricos como control y accionamiento, placas de circuito PCB, retroiluminación, piezas estructurales, etc.
GRAM: RAM de gráficos, es decir, el registro de imágenes, almacena la información de la imagen que se mostrará en el chip ILI9325 que controla la pantalla TFT-LCD.
Además de la línea de datos (aquí hay datos de 16 bits como ejemplo), los otros son cuatro pines de selección, lectura, escritura y datos/comando de chip.
De hecho, además de estos pines, existe un pin de reinicio RST, que generalmente se reinicia con un número fijo 010.
El diagrama de ejemplo de la interfaz es el siguiente:
Es posible que no todas las señales anteriores se utilicen en aplicaciones de circuitos específicas. Por ejemplo, en algunas aplicaciones de circuitos, para guardar puertos IO, también es posible conectar directamente las señales de selección y reinicio del chip a un nivel fijo, y no procesar la señal de lectura RDX.
Vale la pena señalar lo anterior: no solo los datos, sino también los comandos se transmiten a la pantalla LCD. A primera vista, parece que solo necesita transmitir datos de color de píxeles a la pantalla, y los principiantes no calificados a menudo ignoran los requisitos de transmisión de comandos.
Debido a que la llamada comunicación con la pantalla LCD en realidad se comunica con el chip de control del controlador de la pantalla LCD, y los chips digitales a menudo tienen varios registros de configuración (a menos que el chip con funciones muy simples como la serie 74, 555, etc.), existe También un chip de dirección. Necesita enviar comandos de configuración.
Otra cosa a tener en cuenta es: los chips de controlador LCD que utilizan la interfaz paralela 8080 necesitan GRAM (RAM de gráficos) incorporada, que puede almacenar datos de al menos una pantalla. Esta es la razón por la que los módulos de pantalla que utilizan esta interfaz son generalmente más caros que los que utilizan interfaces RGB, y la RAM sigue costando.
En general: la interfaz 8080 transmite comandos de control y datos a través del bus paralelo y actualiza la pantalla actualizando los datos al GRAM que viene con el módulo de cristal líquido LCM.
Pantallas LCD TFT Interfaz RGB
La interfaz RGB de las pantallas LCD TFT, también conocida como interfaz DPI (Display Pixel Interface), también es una interfaz paralela, que utiliza sincronización ordinaria, reloj y líneas de señal para transmitir datos, y debe usarse con el bus serie SPI o IIC para transmitir. comandos de control.
Hasta cierto punto, la mayor diferencia entre esta y la interfaz 8080 es que la línea de datos y la línea de control de la interfaz RGB de las pantallas LCD TFT están separadas, mientras que la interfaz 8080 está multiplexada.
Otra diferencia es que, dado que la interfaz RGB de la pantalla interactiva transmite continuamente los datos de píxeles de toda la pantalla, puede actualizar los datos de la pantalla por sí misma, por lo que ya no se necesita GRAM, lo que reduce en gran medida el costo de LCM. Para módulos LCD de pantalla interactiva con el mismo tamaño y resolución, la interfaz RGB de pantalla táctil del fabricante general es mucho más barata que la interfaz 8080.
La razón por la cual el modo RGB de visualización de pantalla táctil no necesita el soporte de GRAM es porque la memoria de video RGB-LCD actúa mediante la memoria del sistema, por lo que su tamaño solo está limitado por el tamaño de la memoria del sistema, de modo que el modo RGB- Las pantallas LCD se pueden fabricar en un tamaño mayor, como ahora las de 4,3" sólo pueden considerarse de nivel básico, mientras que las pantallas de 7" y 10" en los MID están empezando a utilizarse ampliamente.
Sin embargo, al comienzo del diseño de MCU-LCD, solo es necesario considerar que la memoria de la microcomputadora de un solo chip es pequeña, por lo que la memoria está integrada en el módulo LCD. Luego, el software actualiza la memoria de video mediante comandos de visualización especiales, por lo que la pantalla táctil de la MCU a menudo no se puede hacer muy grande. Al mismo tiempo, la velocidad de actualización de la pantalla es más lenta que la de RGB-LCD. También existen diferencias en los modos de transferencia de datos de visualización.
La pantalla táctil RGB solo necesita memoria de video para organizar los datos. Después de iniciar la visualización, LCD-DMA enviará automáticamente los datos de la memoria de video al LCM a través de la interfaz RGB. Pero la pantalla de la MCU necesita enviar el comando de dibujo para modificar la RAM dentro de la MCU (es decir, la RAM de la pantalla de la MCU no se puede escribir directamente).
La velocidad de visualización de la pantalla táctil RGB es obviamente más rápida que la de MCU y, en términos de reproducción de video, MCU-LCD también es más lenta.
Para el LCM de la interfaz RGB de la pantalla táctil, la salida del host son los datos RGB de cada píxel directamente, sin conversión (excepto para la corrección GAMMA, etc.). Para esta interfaz, se requiere un controlador LCD en el host para generar datos RGB y señales de sincronización de puntos, líneas y cuadros.
La mayoría de las pantallas grandes utilizan el modo RGB y la transmisión de bits de datos también se divide en 16 bits, 18 bits y 24 bits.
Las conexiones generalmente incluyen: VSYNC, HSYNC, DOTCLK, CS, RESET, algunas también necesitan RS y el resto son líneas de datos.
La tecnología de interfaz de la pantalla interactiva LCD es esencialmente una señal TTL desde la perspectiva del nivel.
La interfaz de hardware del controlador LCD de pantalla interactiva está en el nivel TTL, y la interfaz de hardware de la pantalla LCD interactiva también está en el nivel TTL. Entonces los dos podrían haberse conectado directamente, los teléfonos móviles, tabletas y placas de desarrollo están conectados directamente de esta manera (generalmente conectados con cables flexibles).
El defecto del nivel TTL es que no se puede transmitir demasiado lejos. Si la pantalla LCD está demasiado lejos del controlador de la placa base (1 metro o más), no se puede conectar directamente a TTL y se requiere conversión.
Hay dos tipos principales de interfaces para pantallas LCD TFT en color:
1. Interfaz TTL (interfaz de color RGB)
2. Interfaz LVDS (empaqueta colores RGB en transmisión de señal diferencial).
La interfaz TTL de pantalla de cristal líquido se utiliza principalmente para pantallas TFT de tamaño pequeño de menos de 12,1 pulgadas, con muchas líneas de interfaz y distancias de transmisión cortas;
La interfaz LVDS de pantalla de cristal líquido se utiliza principalmente para pantallas TFT de gran tamaño de más de 8 pulgadas. La interfaz tiene una larga distancia de transmisión y una pequeña cantidad de líneas.
La pantalla grande adopta más modos LVDS y los pines de control son VSYNC, HSYNC, VDEN, VCLK. S3C2440 admite hasta 24 pines de datos y los pines de datos son VD[23-0].
Los datos de imagen enviados por la CPU o la tarjeta gráfica son una señal TTL (0-5 V, 0-3,3 V, 0-2,5 V o 0-1,8 V), y la propia pantalla LCD recibe una señal TTL, porque la señal TTL es transmitido a alta velocidad y larga distancia El rendimiento del tiempo no es bueno y la capacidad antiinterferente es relativamente pobre. Posteriormente, se propusieron diversos modos de transmisión, como LVDS, TDMS, GVIF, P&D, DVI y DFP. De hecho, simplemente codifican la señal TTL enviada por la CPU o la tarjeta gráfica en varias señales para su transmisión y decodifican la señal recibida en el lado LCD para obtener la señal TTL.
Pero no importa qué modo de transmisión se adopte, la señal TTL esencial es la misma.
interfaz SPI
Dado que SPI es una transmisión en serie, el ancho de banda de transmisión es limitado y solo se puede usar para pantallas pequeñas, generalmente para pantallas de menos de 2 pulgadas, cuando se usa como interfaz de pantalla LCD. Y debido a sus pocas conexiones, el control del software es más complicado. Así que usa menos.
Interfaz MIPI
MIPI (Interfaz de procesador de la industria móvil) es una alianza establecida por ARM, Nokia, ST, TI y otras empresas en 2003. complejidad y mayor flexibilidad de diseño. Existen diferentes grupos de trabajo bajo la Alianza MIPI, que definen una serie de estándares de interfaz interna para teléfonos móviles, como la interfaz de cámara CSI, la interfaz de pantalla DSI, la interfaz de radiofrecuencia DigRF, la interfaz de micrófono/altavoz SLIMbus, etc. La ventaja de un estándar de interfaz unificado La razón es que los fabricantes de teléfonos móviles pueden elegir de manera flexible diferentes chips y módulos del mercado según sus necesidades, lo que hace que cambiar diseños y funciones sea más rápido y conveniente.
El nombre completo de la interfaz MIPI utilizada para la pantalla LCD debe ser interfaz MIPI-DSI, y algunos documentos simplemente la llaman interfaz DSI (Display Serial Interface).
Los periféricos compatibles con DSI admiten dos modos de funcionamiento básicos, uno es el modo de comando y el otro es el modo de vídeo.
De esto se puede ver que la interfaz MIPI-DSI también tiene capacidades de comunicación de datos y comandos al mismo tiempo, y no necesita interfaces como SPI para ayudar a transmitir comandos de control.
Interfaz MDDI
La interfaz MDDI (Mobile Display Digital Interface) propuesta por Qualcomm en 2004 puede mejorar la confiabilidad de los teléfonos móviles y reducir el consumo de energía al reducir las conexiones. Confiando en la participación de mercado de Qualcomm en el campo de los chips móviles, en realidad existe una relación competitiva con la interfaz MIPI anterior.
La interfaz MDDI se basa en la tecnología de transmisión diferencial LVDS y admite una velocidad de transmisión máxima de 3,2 Gbps. Las líneas de señal se pueden reducir a 6, lo que sigue siendo muy ventajoso.
Se puede ver que la interfaz MDDI todavía necesita usar SPI o IIC para transmitir comandos de control, y solo transmite datos.
Hora de publicación: 01-sep-2023