Skārienekrāna displejam ir daudz veidu saskarņu, un klasifikācija ir ļoti laba. Tas galvenokārt ir atkarīgs no braukšanas režīma un TFT LCD ekrānu vadības režīma. Pašlaik mobilo tālruņu krāsainajiem LCD ekrāniem parasti ir vairāki savienojuma režīmi: MCU interfeiss (rakstīts arī kā MPU interfeiss), RGB interfeiss, SPI interfeiss VSYNC interfeiss, MIPI interfeiss, MDDI interfeiss, DSI interfeiss utt. Starp tiem ir tikai TFT modulim ir RGB interfeiss.
Plašāk tiek izmantots MCU interfeiss un RGB interfeiss.
MCU interfeiss
Tā kā to galvenokārt izmanto vienas mikroshēmas mikrodatoru jomā, tas ir nosaukts. Vēlāk to plaši izmanto lētajos mobilajos tālruņos, un tā galvenā iezīme ir tā lētums. MCU-LCD saskarnes standarta termins ir Intel piedāvātais 8080 kopnes standarts, tāpēc I80 daudzos dokumentos tiek izmantots, lai atsauktos uz MCU-LCD ekrānu.
8080 ir sava veida paralēla saskarne, kas pazīstama arī kā DBI (Data Bus interface) datu kopnes interfeiss, mikroprocesora MPU interfeiss, MCU interfeiss un CPU interfeiss, kas patiesībā ir viens un tas pats.
8080 interfeisu ir izstrādājis Intel, un tas ir paralēls, asinhrons, pusdupleksa sakaru protokols. To izmanto RAM un ROM ārējai paplašināšanai, un vēlāk to izmanto LCD saskarnē.
Datu bitu pārraidei ir 8 biti, 9 biti, 16 biti, 18 biti un 24 biti. Tas ir, datu kopnes bitu platums.
Parasti izmanto 8 bitu, 16 bitu un 24 bitu.
Priekšrocība ir: vadība ir vienkārša un ērta, bez pulksteņa un sinhronizācijas signāla.
Trūkums ir: GRAM tiek patērēts, tāpēc ir grūti sasniegt lielu ekrānu (virs 3,8).
LCM ar MCU interfeisu tā iekšējo mikroshēmu sauc par LCD draiveri. Galvenā funkcija ir pārveidot resursdatora nosūtītos datus/komandu katra pikseļa RGB datos un parādīt tos ekrānā. Šim procesam nav nepieciešami punktu, līniju vai rāmju pulksteņi.
LCM: (LCD modulis) ir LCD displeja modulis un šķidro kristālu modulis, kas attiecas uz šķidro kristālu displeja ierīču, savienotāju, perifērijas ķēžu, piemēram, vadības un piedziņas, PCB shēmu plates, fona apgaismojuma, strukturālo daļu u.c. montāžu.
GRAM: grafikas RAM, tas ir, attēlu reģistrs, saglabā attēla informāciju, kas jāparāda mikroshēmā ILI9325, kas darbina TFT-LCD displeju.
Papildus datu līnijai (šeit ir 16 bitu dati kā piemērs), pārējās ir mikroshēmas atlases, lasīšanas, rakstīšanas un datu/komandu četras tapas.
Faktiski papildus šīm tapām faktiski ir atiestatīšanas tapa RST, kas parasti tiek atiestatīta ar fiksētu numuru 010.
Interfeisa piemēra diagramma ir šāda:
Iepriekš minētie signāli var nebūt izmantoti noteiktās ķēdes lietojumprogrammās. Piemēram, dažās shēmas lietojumprogrammās, lai saglabātu IO portus, ir iespējams arī tieši savienot mikroshēmas atlases un atiestatīšanas signālus līdz fiksētam līmenim, nevis apstrādāt RDX lasīšanas signālu.
No iepriekš minētā ir vērts atzīmēt: uz LCD ekrānu tiek pārsūtīti ne tikai datu dati, bet arī komanda. No pirmā acu uzmetiena šķiet, ka tai ir jāpārraida tikai pikseļu krāsu dati uz ekrānu, un nekvalificēti iesācēji bieži ignorē komandu pārraides prasības.
Tā kā tā sauktā saziņa ar LCD ekrānu faktiski ir saziņa ar LCD ekrāna draivera vadības mikroshēmu, un digitālajām mikroshēmām bieži ir dažādi konfigurācijas reģistri (ja vien nav mikroshēmas ar ļoti vienkāršām funkcijām, piemēram, 74. sērija, 555. utt.), pastāv arī virziena mikroshēma. Nepieciešams nosūtīt konfigurācijas komandas.
Vēl viena lieta, kas jāņem vērā, ir: LCD draiveru mikroshēmām, kas izmanto 8080 paralēlo interfeisu, ir nepieciešama iebūvēta GRAM (Graphics RAM), kurā var saglabāt vismaz viena ekrāna datus. Šī iemesla dēļ ekrāna moduļi, kas izmanto šo saskarni, parasti ir dārgāki nekā tie, kas izmanto RGB saskarnes, un RAM joprojām maksā.
Kopumā: 8080 interfeiss pārraida vadības komandas un datus, izmantojot paralēlo kopni, un atsvaidzina ekrānu, atjauninot datus GRAM, kas tiek piegādāts kopā ar LCM šķidro kristālu moduli.
TFT LCD ekrāni RGB interfeiss
TFT LCD ekrānu RGB interfeiss, kas pazīstams arī kā DPI (Display Pixel Interface) interfeiss, ir arī paralēls interfeiss, kas datu pārsūtīšanai izmanto parasto sinhronizāciju, pulksteni un signāla līnijas, un tas ir jāizmanto kopā ar SPI vai IIC seriālo kopni, lai pārraidītu. vadības komandas.
Zināmā mērā lielākā atšķirība starp to un 8080 interfeisu ir tā, ka TFT LCD ekrānu RGB interfeisa datu līnija un vadības līnija ir atdalītas, savukārt 8080 interfeiss ir multipleksēts.
Vēl viena atšķirība ir tāda, ka, tā kā interaktīvā displeja RGB saskarne nepārtraukti pārraida visa ekrāna pikseļu datus, tas pats var atsvaidzināt displeja datus, tāpēc GRAM vairs nav nepieciešams, kas ievērojami samazina LCM izmaksas. Interaktīva displeja LCD moduļiem ar tādu pašu izmēru un izšķirtspēju vispārējā ražotāja skārienekrāna displeja RGB interfeiss ir daudz lētāks nekā 8080 interfeiss.
Iemesls, kāpēc skārienekrāna displeja RGB režīmam nav nepieciešams GRAM atbalsts, ir tāpēc, ka RGB-LCD video atmiņu iedarbojas sistēmas atmiņa, tāpēc tās lielumu ierobežo tikai sistēmas atmiņas lielums, lai RGB-LCD video atmiņa būtu ierobežota. LCD var izgatavot lielākā izmērā, tāpat kā tagad 4,3" var uzskatīt tikai par sākuma līmeni, savukārt 7" un 10" ekrānus MID sāk plaši izmantot.
Tomēr MCU-LCD projektēšanas sākumā ir tikai jāņem vērā, ka viena mikroshēmas mikrodatora atmiņa ir maza, tāpēc atmiņa ir iebūvēta LCD modulī. Pēc tam programmatūra atjaunina video atmiņu, izmantojot īpašas displeja komandas, tāpēc skārienekrāna displeja MCU ekrānu bieži nevar padarīt ļoti lielu. Tajā pašā laikā displeja atjaunināšanas ātrums ir mazāks nekā RGB-LCD. Atšķirības ir arī displeja datu pārsūtīšanas režīmos.
Skārienekrāna displeja RGB ekrānam ir nepieciešama tikai video atmiņa, lai sakārtotu datus. Pēc displeja palaišanas LCD-DMA automātiski nosūtīs video atmiņā esošos datus uz LCM, izmantojot RGB interfeisu. Bet MCU ekrānam ir jānosūta zīmēšanas komanda, lai modificētu RAM MCU iekšpusē (tas ir, MCU ekrāna operatīvo atmiņu nevar ierakstīt tieši).
Skārienekrāna displeja RGB displeja ātrums acīmredzami ir ātrāks nekā MCU, un arī video atskaņošanas ziņā MCU-LCD ir lēnāks.
Skārienekrāna displeja RGB interfeisa LCM resursdatora izvade ir katra pikseļa RGB dati tieši, bez konvertēšanas (izņemot GAMMA korekciju utt.). Šim interfeisam resursdatorā ir nepieciešams LCD kontrolleris, lai ģenerētu RGB datus un punktu, līniju, kadru sinhronizācijas signālus.
Lielākā daļa lielo ekrānu izmanto RGB režīmu, un datu bitu pārraide ir sadalīta arī 16 bitos, 18 bitos un 24 bitos.
Savienojumi parasti ietver: VSYNC, HSYNC, DOTCLK, CS, RESET, dažiem ir nepieciešams arī RS, bet pārējās ir datu līnijas.
Interaktīvā displeja LCD saskarnes tehnoloģija būtībā ir TTL signāls no līmeņa viedokļa.
Interaktīvā displeja LCD kontrollera aparatūras saskarne ir TTL līmenī, un interaktīvā displeja LCD aparatūras saskarne arī ir TTL līmenī. Tātad viņi abi varēja būt tieši savienoti, mobilie tālruņi, planšetdatori un izstrādes plates ir tieši savienoti šādā veidā (parasti savienoti ar elastīgiem kabeļiem).
TTL līmeņa trūkums ir tāds, ka to nevar pārsūtīt pārāk tālu. Ja LCD ekrāns atrodas pārāk tālu no mātesplates kontrollera (1 metrs vai vairāk), to nevar tieši savienot ar TTL, un ir nepieciešama pārveidošana.
Krāsu TFT LCD ekrāniem ir divi galvenie saskarņu veidi:
1. TTL interfeiss (RGB krāsu interfeiss)
2. LVDS interfeiss (RGB krāsu pakotne diferenciālā signāla pārraidē).
Šķidro kristālu ekrāna TTL saskarne galvenokārt tiek izmantota maza izmēra TFT ekrāniem, kuru izmērs ir mazāks par 12,1 collu, ar daudzām saskarnes līnijām un nelielu pārraides attālumu;
Šķidro kristālu ekrāna LVDS saskarne galvenokārt tiek izmantota liela izmēra TFT ekrāniem virs 8 collām. Interfeisam ir liels pārraides attālums un neliels līniju skaits.
Lielais ekrāns izmanto vairāk LVDS režīmu, un vadības tapas ir VSYNC, HSYNC, VDEN, VCLK. S3C2440 atbalsta līdz 24 datu tapām, un datu tapas ir VD[23-0].
CPU vai grafiskās kartes sūtītie attēla dati ir TTL signāls (0-5 V, 0-3,3 V, 0-2,5 V vai 0-1,8 V), un pats LCD saņem TTL signālu, jo TTL signāls ir pārraidīts lielā ātrumā un lielos attālumos. Laika veiktspēja nav laba, un prettraucējumu spēja ir salīdzinoši slikta. Vēlāk tika piedāvāti dažādi pārraides režīmi, piemēram, LVDS, TDMS, GVIF, P&D, DVI un DFP. Faktiski tie vienkārši kodē CPU vai grafiskās kartes nosūtīto TTL signālu dažādos pārraides signālos un atkodē saņemto signālu LCD pusē, lai iegūtu TTL signālu.
Bet neatkarīgi no tā, kurš pārraides režīms tiek pieņemts, būtiskais TTL signāls ir vienāds.
SPI interfeiss
Tā kā SPI ir seriālā pārraide, pārraides joslas platums ir ierobežots, un to var izmantot tikai maziem ekrāniem, parasti ekrāniem, kas mazāki par 2 collām, ja to izmanto kā LCD ekrāna saskarni. Un tā nedaudzo savienojumu dēļ programmatūras vadība ir sarežģītāka. Tāpēc izmantojiet mazāk.
MIPI interfeiss
MIPI (Mobile Industry Processor Interface) ir alianse, ko 2003. gadā izveidoja ARM, Nokia, ST, TI un citi uzņēmumi. Sarežģītība un palielināta dizaina elastība. MIPI aliansē ir dažādas darba grupas, kas nosaka virkni mobilo tālruņu iekšējās saskarnes standartu, piemēram, kameras interfeiss CSI, displeja interfeiss DSI, radiofrekvences interfeiss DigRF, mikrofona/skaļruņa interfeiss SLIMbus utt. Vienotā interfeisa standarta priekšrocība ir tas, ka mobilo tālruņu ražotāji var elastīgi izvēlēties dažādus mikroshēmas un moduļus no tirgus atbilstoši savām vajadzībām, padarot ātrāku un ērtāku dizainu un funkciju maiņu.
LCD ekrānam izmantotā MIPI interfeisa pilnajam nosaukumam jābūt MIPI-DSI interfeisam, un daži dokumenti to vienkārši sauc par DSI (Display Serial Interface) interfeisu.
Ar DSI saderīgas perifērijas ierīces atbalsta divus pamata darbības režīmus, viens ir komandu režīms, bet otrs ir video režīms.
No tā var redzēt, ka MIPI-DSI saskarnei vienlaikus ir arī komandu un datu komunikācijas iespējas, un tai nav vajadzīgas tādas saskarnes kā SPI, lai palīdzētu pārsūtīt vadības komandas.
MDDI interfeiss
Interfeiss MDDI (Mobile Display Digital Interface), ko Qualcomm ierosināja 2004. gadā, var uzlabot mobilo tālruņu uzticamību un samazināt enerģijas patēriņu, samazinot savienojumus. Paļaujoties uz Qualcomm tirgus daļu mobilo mikroshēmu jomā, tā faktiski ir konkurences attiecības ar iepriekš minēto MIPI interfeisu.
MDDI interfeiss ir balstīts uz LVDS diferenciālās pārraides tehnoloģiju un atbalsta maksimālo pārraides ātrumu 3,2 Gbps. Signāla līnijas var samazināt līdz 6, kas joprojām ir ļoti izdevīgi.
Var redzēt, ka MDDI interfeisam joprojām ir jāizmanto SPI vai IIC, lai pārsūtītu vadības komandas, un tas tikai pārraida datus.
Publicēšanas laiks: 01.09.2023