Існує багато типів інтерфейсів для сенсорного дисплея, і класифікація дуже точна.Головним чином це залежить від режиму водіння та режиму керування РК-екраном TFT.Наразі зазвичай існує кілька режимів підключення для кольорових РК-дисплеїв на мобільних телефонах: інтерфейс MCU (також записується як інтерфейс MPU), інтерфейс RGB, інтерфейс SPI, інтерфейс VSYNC, інтерфейс MIPI, інтерфейс MDDI, інтерфейс DSI тощо. Серед них лише Модуль TFT має інтерфейс RGB.
Інтерфейс MCU та інтерфейс RGB використовуються більш широко.
Інтерфейс MCU
Оскільки він в основному використовується в галузі однокристальних мікрокомп’ютерів, він отримав назву.Пізніше він широко використовується в мобільних телефонах низького класу, і його головна особливість полягає в тому, що він дешевий.Стандартним терміном для інтерфейсу MCU-LCD є стандарт шини 8080, запропонований Intel, тому в багатьох документах I80 використовується для позначення екрана MCU-LCD.
8080 — це свого роду паралельний інтерфейс, також відомий як інтерфейс шини даних DBI (інтерфейс шини даних), інтерфейс мікропроцесорного MPU, інтерфейс MCU та інтерфейс CPU, які насправді є одним і тим же.
Інтерфейс 8080 розроблений компанією Intel і є паралельним, асинхронним, напівдуплексним протоколом зв’язку.Він використовується для зовнішнього розширення RAM і ROM, а пізніше застосовується до інтерфейсу LCD.
Є 8 біт, 9 біт, 16 біт, 18 біт і 24 біти для передачі даних.Тобто розрядність шини даних.
Зазвичай використовуються 8-бітні, 16-бітні та 24-бітні.
Перевагою є те, що управління просте і зручне, без годинника і сигналу синхронізації.
Недолік: споживається GRAM, тому важко досягти великого екрану (вище 3,8).
Для LCM з інтерфейсом MCU його внутрішня мікросхема називається драйвером LCD.Основною функцією є перетворення даних/команд, надісланих головним комп’ютером, у дані RGB кожного пікселя та відображення їх на екрані.Для цього процесу не потрібні крапкові, лінійні або кадрові годинники.
LCM: (РК-модуль) — модуль РК-дисплея та рідкокристалічний модуль, який відноситься до складання рідкокристалічних пристроїв відображення, роз’ємів, периферійних схем, таких як керування та привод, друкованих плат, підсвічування, структурних частин тощо.
GRAM: графічна оперативна пам’ять, тобто регістр зображення, зберігає інформацію про зображення, яка має відображатися в мікросхемі ILI9325, яка керує дисплеєм TFT-LCD.
На додаток до лінії даних (тут як приклад 16-бітні дані), інші чотири контакти вибору мікросхеми, читання, запису та даних/команд.
Фактично, на додаток до цих контактів, фактично існує контакт скидання RST, який зазвичай скидається з фіксованим номером 010.
Приклад діаграми інтерфейсу виглядає наступним чином:
Наведені вище сигнали можуть не всі використовуватися в певних схемах.Наприклад, у деяких схемних програмах, щоб заощадити порти вводу-виводу, також можна напряму підключати сигнали вибору мікросхеми та скидання до фіксованого рівня, а не обробляти сигнал читання RDX.
З огляду на вищесказане варто зауважити: на РК-екран передаються не тільки дані даних, а й команди.На перший погляд здається, що йому потрібно лише передавати на екран дані про колір пікселів, і недосвідчені новачки часто ігнорують вимоги передачі команд.
Оскільки так званий зв’язок із РК-екраном насправді зв’язується з чіпом керування драйвером РК-екрану, а цифрові чіпи часто мають різноманітні регістри конфігурації (якщо чіп не має дуже простих функцій, таких як 74 серія, 555 тощо), існує також чіп напрямку.Потрібно надіслати команди конфігурації.
Ще одна річ, на яку слід звернути увагу: чіпи драйверів LCD, що використовують паралельний інтерфейс 8080, потребують вбудованої GRAM (графічної пам’яті), яка може зберігати дані принаймні одного екрана.Це причина, чому екранні модулі, що використовують цей інтерфейс, як правило, дорожчі, ніж ті, що використовують інтерфейси RGB, а оперативна пам’ять все ще коштує.
Загалом: інтерфейс 8080 передає команди керування та дані через паралельну шину та оновлює екран, оновлюючи дані в GRAM, який постачається з рідкокристалічним модулем LCM.
TFT LCD екрани RGB інтерфейс
TFT РК-екрани Інтерфейс RGB, також відомий як інтерфейс DPI (Display Pixel Interface), також є паралельним інтерфейсом, який використовує звичайну синхронізацію, годинник і сигнальні лінії для передачі даних, і його потрібно використовувати з послідовною шиною SPI або IIC для передачі команди керування.
Певною мірою найбільша відмінність між ним та інтерфейсом 8080 полягає в тому, що лінія даних і лінія керування інтерфейсу RGB TFT LCD екранів розділені, тоді як інтерфейс 8080 мультиплексований.
Ще одна відмінність полягає в тому, що оскільки інтерфейс RGB інтерактивного дисплея постійно передає піксельні дані всього екрана, він може сам оновлювати дані дисплея, тому GRAM більше не потрібен, що значно знижує вартість LCM.Для РК-модулів інтерактивного дисплея з однаковим розміром і роздільною здатністю інтерфейс RGB сенсорного екрана загального виробника набагато дешевший, ніж інтерфейс 8080.
Причина, чому режим RGB сенсорного екрана не потребує підтримки GRAM, полягає в тому, що відеопам’ять RGB-LCD працює системною пам’яттю, тому її розмір обмежений лише розміром системної пам’яті, тому RGB- РК-екран може бути більшого розміру, як зараз 4,3" можна вважати тільки початковим рівнем, тоді як 7" і 10" екрани в MID починають широко використовуватися.
Однак на початку проектування MCU-LCD необхідно лише враховувати, що пам'ять однокристального мікрокомп'ютера невелика, тому пам'ять вбудована в модуль LCD.Потім програмне забезпечення оновлює відеопам’ять за допомогою спеціальних команд дисплея, тому екран MCU з сенсорним екраном часто не можна зробити дуже великим.У той же час швидкість оновлення дисплея нижча, ніж у RGB-LCD.Також є відмінності в режимах передачі даних дисплея.
Екран RGB із сенсорним екраном потребує лише відеопам’яті для організації даних.Після запуску дисплея LCD-DMA автоматично надсилає дані з відеопам'яті до LCM через інтерфейс RGB.Але екран MCU повинен надіслати команду малювання, щоб змінити RAM всередині MCU (тобто RAM екрана MCU не можна записати безпосередньо).
Швидкість відображення сенсорного дисплея RGB очевидно вища, ніж у MCU, і з точки зору відтворення відео, MCU-LCD також повільніше.
Для LCM сенсорного дисплея RGB-інтерфейсу вихідні дані хоста — це безпосередньо дані RGB кожного пікселя без перетворення (за винятком корекції GAMMA тощо).Для цього інтерфейсу в хості потрібен РК-контролер для генерації даних RGB і сигналів точкової, лінійної та кадрової синхронізації.
Більшість великих екранів використовують режим RGB, а передача бітів даних також поділяється на 16 бітів, 18 бітів і 24 біти.
З’єднання зазвичай включають: VSYNC, HSYNC, DOTCLK, CS, RESET, деякі також потребують RS, а решта є лініями даних.
Технологія інтерфейсу інтерактивного РК-дисплея по суті є сигналом TTL з точки зору рівня.
Апаратний інтерфейс РК-контролера інтерактивного дисплея має рівень TTL, а апаратний інтерфейс РК-дисплея інтерактивного дисплея також має рівень TTL.Таким чином, вони могли бути з’єднані напряму, мобільні телефони, планшети та дошки розробки безпосередньо з’єднані таким чином (зазвичай з’єднані гнучкими кабелями).
Недолік рівня TTL полягає в тому, що він не може передаватися занадто далеко.Якщо РК-екран знаходиться надто далеко від контролера материнської плати (1 метр або більше), його неможливо підключити безпосередньо до TTL, і потрібне перетворення.
Існує два основних типи інтерфейсів для кольорових РК-екранів TFT:
1. Інтерфейс TTL (кольоровий інтерфейс RGB)
2. Інтерфейс LVDS (пакет кольорів RGB у диференціальну передачу сигналу).
Інтерфейс рідкокристалічного екрана TTL в основному використовується для невеликих TFT-екранів менше 12,1 дюйма, з багатьма лініями інтерфейсу та короткою відстанню передачі;
Інтерфейс рідкокристалічного екрана LVDS в основному використовується для великорозмірних TFT-екранів понад 8 дюймів.Інтерфейс має велику відстань передачі та малу кількість ліній.
Великий екран підтримує більше режимів LVDS, а контакти керування VSYNC, HSYNC, VDEN, VCLK.S3C2440 підтримує до 24 контактів даних, а контакти даних – VD[23-0].
Дані зображення, надіслані ЦП або графічною картою, є сигналом TTL (0-5 В, 0-3,3 В, 0-2,5 В або 0-1,8 В), а сам РК-дисплей отримує сигнал TTL, оскільки сигнал TTL є передається на високій швидкості та на великій відстані. Показники часу погані, а здатність протидіяти перешкодам відносно низька.Пізніше були запропоновані різні режими передачі, такі як LVDS, TDMS, GVIF, P&D, DVI і DFP.Насправді вони просто кодують сигнал TTL, надісланий процесором або графічною картою, у різні сигнали для передачі та декодують отриманий сигнал на стороні РК-дисплея, щоб отримати сигнал TTL.
Але незалежно від обраного режиму передачі, основний сигнал TTL залишається однаковим.
Інтерфейс SPI
Оскільки SPI є послідовною передачею, смуга пропускання обмежена, і її можна використовувати лише для невеликих екранів, як правило, для екранів менше 2 дюймів, коли використовується як інтерфейс РК-екрана.А через невелику кількість з’єднань програмне керування є більш складним.Тому використовуйте менше.
Інтерфейс MIPI
MIPI (Mobile Industry Processor Interface) — це альянс, заснований ARM, Nokia, ST, TI та іншими компаніями в 2003 році. складність і підвищена гнучкість конструкції.В Альянсі MIPI існують різні робочі групи, які визначають серію стандартів внутрішнього інтерфейсу мобільного телефону, наприклад інтерфейс камери CSI, інтерфейс дисплея DSI, радіочастотний інтерфейс DigRF, інтерфейс мікрофона/динаміка SLIMbus тощо. Перевага єдиного стандарту інтерфейсу полягає в тому, що виробники мобільних телефонів можуть гнучко вибирати різні чіпи та модулі на ринку відповідно до своїх потреб, що робить зміну дизайну та функцій швидшою та зручнішою.
Повна назва інтерфейсу MIPI, який використовується для РК-екрану, має бути інтерфейсом MIPI-DSI, а в деяких документах його називають просто інтерфейсом DSI (Display Serial Interface).
Периферійні пристрої, сумісні з DSI, підтримують два основні режими роботи: один — командний, а інший — відеорежим.
З цього видно, що інтерфейс MIPI-DSI також має можливості передачі команд і даних одночасно, і йому не потрібні інтерфейси, такі як SPI, щоб допомогти передавати команди керування.
Інтерфейс MDDI
Інтерфейс MDDI (Mobile Display Digital Interface), запропонований Qualcomm у 2004 році, може підвищити надійність мобільних телефонів і зменшити енергоспоживання за рахунок скорочення підключень.Покладаючись на частку ринку Qualcomm у сфері мобільних мікросхем, це фактично конкурентні відносини з вищезазначеним інтерфейсом MIPI.
Інтерфейс MDDI базується на технології диференціальної передачі LVDS і підтримує максимальну швидкість передачі 3,2 Гбіт/с.Сигнальні лінії можна скоротити до 6, що все одно є дуже вигідним.
Можна побачити, що інтерфейс MDDI все ще потребує використання SPI або IIC для передачі команд керування, і він передає лише самі дані.
Час публікації: 01 вересня 2023 р