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一看吓一跳!嵌入式LCD的接口的那些事

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发表于 2020-4-13 09:33 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

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& Z% |( Z: k& T/ R5 i6 O" ~; I
LCD的接口有多种,分类很细。主要看LCD的驱动方式和控制方式,目前手机上的彩色LCD的连接方式一般有这么几种:mcu模式,RGB模式,SPI模式,VSYNC模式,MDDI模式,DSI模式。MCU模式(也写成MPU模式的)。只有TFT模块才有RGB接口。

' L. R$ D3 |6 ]但应用比较多的就是MUC模式和RGB模式,区别有以下几点:+ N! y% k, e( Z7 D0 A9 M" O
1.MCU接口:会解码命令,由timing generator产生时序信号,驱动COM和SEG驱器。RGB接口:在写LCD register setting时,和MCU接口没有区别。区别只在于图像的写入方式。

! }1 \- M: c1 x; L2 U% P7 {" p2.用MCU模式时由于数据可以先存到IC内部GRAM后再往屏上写,所以这种模式LCD可以直接接在MEMORY的总线上。
7 E; |+ R% U2 A6 I" {2 Z
用RGB模式时就不同了,它没有内部RAM,HSYNC,VSYNC,ENABLE,CS,RESET,RS可以直接接在MEMORY的GPIO口上,用GPIO口来模拟波形.

0 o1 W/ h8 I4 U3.MPU接口方式:显示数据写入DDRAM,常用于静止图片显示。RGB接口方式:显示数据不写入DDRAM,直接写屏,速度快,常用于显示视频或动画用。

# \& x0 u5 h# q6 `: v+ |$ n! X; f5 dMCU接口和RGB接口主要的区别是:MCU接口方式:显示数据写入DDRAM,常用于静止图片显示。RGB接口方式:显示数据不写入DDRAM,直接写屏,速度快,常用于显示视频或动画用。

! h6 M: H" i; c3 j1 w6 cMCU模式因为主要针对单片机的领域在使用,因此得名.后在中低端手机大量使用,其主要特点是价格便宜的。MCU-LCD接口的标准术语是Intel提出的8080总线标准,因此在很多文档中用I80 来指MCU-LCD屏。主要又可以分为8080模式和6800模式,这两者之间主要是时序的区别。数据位传输有8位,9位,16位,18位,24位。连线分为:CS/,RS(寄存器选择),RD/,WR/,再就是数据线了。优点是:控制简单方便,无需时钟和同步信号。缺点是:要耗费GRAM,所以难以做到大屏(3.8以上)。对于MCU接口的LCM,其内部的芯片就叫LCD驱动器。主要功能是对主机发过的数据/命令,进行变换,变成每个象素的RGB数据,使之在屏上显示出来。这个过程不需要点、行、帧时钟。

9 |" D1 W# r6 @+ H1 c6 eMCU接口的LCD的DriverIC都带GRAM,Driver IC作为MCU的一片协处理器,接受MCU发过来的Command/Data,可以相对独立的工作。对于MCU接口的LCM(LCD Module),其内部的芯片就叫LCD驱动器。主要功能是对主机发过的数据/命令,进行变换,变成每个象素的RGB数据,使之在屏上显示出来。这个过程不需要点、行、帧时钟。

) ]$ ~3 g* H# ?5 \- G5 x6 X9 IM6800模式M6800模式支持可选择的总线宽度8/9/16/18-bit(默认为8位),其实际设计思想是与I80的思想是一样的,主要区别就是该模式的总线控制读写信号组合在一个引脚上(/WR),而增加了一个锁存信号(E)数据位传输有8位,9位,16位和18位。

" P. T" t! X% P# X4 F& b! N1 y. b
% {% u$ h# ~" h. D
I8080模式I80模式
连线分为:CS/,RS(寄存器选择),RD/,WR/,再就是数据线了。优点是:控制简单方便,无需时钟和同步信号。缺点是:要耗费GRAM,所以难以做到大屏(QVGA以上)。
' Q6 C; Q% x2 P2 h  S
% }. q5 J8 P5 _0 ~MCU接口标准名称是I80,管脚的控制脚有5个:CS 片选信号RS (置1为写数据,置0为写命令)/WR (为0表示写数据) 数据命令区分信号/RD (为0表示读数据)RESET 复位LCD( 用固定命令系列 0 1 0来复位)VSYNC模式
: U# B; }! m& c7 n3 z$ u$ @5 n
该模式其实就是就是在MCU模式上加了一个VSYNC信号,应用于运动画面更新,这样就与上述两个接口有很大的区别。该模式支持直接进行动画显示的功能,它提供了一个对MCU接口最小的改动,实现动画显示的解决方案。在这种模式下,内部的显示操作与外部VSYNC信号同步。可以实现比内部操作更高的速率的动画显示。但由于其操作方式的不同,该模式对速率有一个限制,那就是对内部SRAM的写速率一定要大于显示读内部SRAM的速率。3 }( A0 _) i5 |9 ]: }/ Y1 ~# _9 D! E
% @. j! ]  u( C% N
RGB模式
大屏采用较多的模式,数据位传输也有6位,16位和18位,24位之分。连线一般有:VSYNC,HSYNC,DOTCLK,CS,RESET,有的也需要RS,剩下就是数据线。它的优缺点正好和MCU模式相反。
0 _! C1 o  ?% Z& |0 G5 M5 J$ r
MCU-LCD屏它与RGB-LCD屏主要区别在于显存的位置。RGB-LCD的显存是由系统内存充当的,因此其大小只受限于系统内存的大小,这样RGB-LCD可以做出较大尺寸,象现在4.3"只能算入门级,而MID中7",10"的屏都开始大量使用。而MCU-LCD的设计之初只要考虑单片机的内存较小,因此都是把显存内置在LCD模块内部.然后软件通过专门显示命令来更新显存,因此MCU屏往往不能做得很大。同时显示更新速度也比RGB-LCD慢。显示数据传输模式也有差别。RGB屏只需显存组织好数据。启动显示后,LCD-DMA会自动把显存中的数据通过RGB接口送到LCM。而MCU屏则需要发送画点的命令来修改MCU内部的RAM(即不能直接写MCU屏的RAM)。所以RGB显示速度明显比MCU快,而且播放视频方面,MCU-LCD也比较慢。
, j* C( p; w1 s% N0 O
对于RGB接口的LCM,主机输出的直接是每个象素的RGB数据,不需要进行变换(GAMMA校正等除外),对于这种接口,需要在主机部分有个LCD控制器,以产生RGB数据和点、行、帧同步信号。
彩色TFT液晶屏主要有2种接口:TTL接口(RGB颜色接口), LVDS接口(将RGB颜色打包成差分信号传输)。TTL接口主要用于12.1寸一下的小尺寸TFT屏,LVDS接口主要用于8寸以上的大尺寸TFT屏。TTL接口线多,传输距离短;LVDS接口传输距离长,线的数量少。大屏采用较多的模式,控制脚是VSYNC,HSYNC,VDEN,VCLK, S3C2440最高支持24个数据脚,数据脚是VD[23-0]。
  W7 W& X3 m3 e: p) E" L; m( C
CPU或显卡发出的图像数据是TTL信号(0-5V、0-3.3V、0-2.5V、或0-1.8V),LCD本身接收的也是TTL信号,由于TTL信号在高速率的长距离传输时性能不佳,抗干扰能力比较差,后来又提出了多种传输模式,比如LVDS、TDMS、GVIF、P&D、DVI和DFP等。他们实际上只是将CPU或显卡发出的TTL信号编码成各种信号以传输,在LCD那边将接收到的信号进行解码得到TTL信号。

8 B, v* o2 k( L' E! B5 O但是不管采用何种传输模式,本质的TTL信号是一样的。
. \2 E, j  I$ M) X- [, k7 o注意:TTL/LVDS分别是两种信号的传输模式,TTL是高电平表示1,低电平表示0的模式,LVDS是正负两个对应波形,用两个波形的差值来表示当前是1还是0SPI模式

3 S( |( L( E% s+ |' d# s% _采用较少,有3线和4线的,连线为CS/,SLK,SDI,SDO四根线,连线少但是软件控制比较复杂。
! g. x) U  [2 s
MDDI模式(MobileDisplayDigitalInteRFace)
高通公司于2004年提出的接口MDDI,通过减少连线可提高移动电话的可靠性并降低功耗,这将取代SPI模式而成为移动领域的高速串行接口。
7 _  |& ~; ^3 D0 u: E
连线主要是host_data,host_strobe,client_data,client_strobe
,power,GND几根线。

2 _- V: E. z1 zDSI模式
该模式串行的双向高速命令传输模式,连线有D0P,D0N,D1P,D1N,CLKP,CLKN。

! j  l" P7 b2 G, t4 F2 x$ D7 k! u9 \$ g& N( T
  • TA的每日心情
    开心
    2023-6-1 15:13
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    [LV.1]初来乍到

    2#
    发表于 2020-4-13 13:16 | 只看该作者
    接口有还用并口的

    “来自电巢APP”

    点评

    是的,还有串口控制的  详情 回复 发表于 2020-4-13 16:46
  • TA的每日心情
    开心
    2023-5-15 15:14
  • 签到天数: 1 天

    [LV.1]初来乍到

    3#
    发表于 2020-4-13 16:46 | 只看该作者
    521li 发表于 2020-4-13 13:16
    $ u$ L7 @% r5 ?) G: n2 Q# G! Y9 P接口有还用并口的
    ) e. O' U2 ]6 l
    是的,还有串口控制的
    + r! ^: ?) Z# M) y) d: X, Q- s) @
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