由于SPI是串行传输,传输带宽有限,来做液晶屏接口,只能用于小屏幕,一般是2寸以下的屏幕使用。
2.8080并行接口这种接口的别称很多,又叫DBI(DataBusinterface)数据总线接口,微处理器MPU接口,MCU接口,CPU接口的,实际上都是一回事。
这种接口我最近正在用,本文就重点讲它
并行接口又分为8位/16位/24位三种,顾名思义,就是数据总线的位宽。
除了
DB[23:0](orDB[15:0]orDB[7:0])并行总线并行接口还会有以下信号线:
CSX片选信号RESXreset复位信号WRXWrite写信号RDXRead读信号D/CX数据Data/命令Command选择信号,(0:表示DB总线正在传输命令,1:表示DB正传数据)(以上信号并不一定在具体的电路应用中全部使用,比如,有的电路应用为了节省IO口,把片选和复位信号直接连接固定电平,RDX读信号也不做处理,也是可以的。)
从上面的描述可以看出,值得注意的一点:向液晶屏传输的不仅有Data数据,还有命令Command。
乍一看,觉得向屏幕只需传输像素颜色数据就行了,不熟练的新手往往会忽略了命令传输需求。
因为所谓与液晶屏通信,实际上还是与液晶屏驱动控制芯片在通信,而数字芯片往往都会有各种配置寄存器(除非功能很简单的芯片比如74系列,555等),也就有了向芯片发送配置命令的需要,如果设计过数字芯片或FPGA就会更明了。
另外需要注意的一点是:使用8080并行接口的LCD驱动芯片,都需要内置GRAM(GraphicsRAM),至少能存储一个屏幕的数据。
这是导致使用此接口的屏幕模组一般比使用下一节提到的RGB接口的屏幕模组要贵的原因,RAM还是要成本的。
总的来说:8080接口通过并行总线传输控制命令和数据,并通过往LCM液晶模组自带的GRAM更新数据实现屏幕的刷新。
2.18080并行接口信号线的时序以下图表来自LCD驱动芯片OTM8009A的数据手册
2.1.1写时序以下2张时序图就很能说明问题了
2.1.2读时序同样给出2张时序图
2.28080并行接口的RGB颜色数据编码大家都知道像素信息用RGB三原色表示,所以向液晶屏传输的数据帧主要也就是传输的RGB颜色数据,那么这3种颜色数据是如何组织编码的呢?当总线位宽是24bits时,很自然地就能想到8位R+8位G+8位B。那当位宽是16bits或8bits时呢?
另外,像素的颜色数据并不总是用8R8G8B的24位真彩色表示,共有下面几种表示情况:
12-bits/pixel(R4-bit,G4-bit,B4-bit),4,096Colors,简称44416-bits/pixel(R5-bit,G6-bit,B5-bit),65,536Colors,简称56518-bits/pixel(R6-bit,G6-bit,B6-bit),262,144Colors,简称66624-bits/pixel(R8-bit,G8-bit,B8-bit),16,777,216Colors,简称888这不同的颜色表示方法和不同的总线位宽相组合,就会组合成多种RGB颜色数据编码。
下面分别介绍
2.2.18Bits位宽时的RGB颜色数据编码编码表:
时序图:
444RGB编码数据传输时序图
565RGB编码数据传输时序图
666RGB编码数据传输时序图
888编码数据传输时序图
2.2.216Bits位宽时的RGB颜色数据编码编码表:
时序图:
就不再赘述了,可根据编码表画出。
2.2.324Bits位宽时的RGB颜色数据编码编码表:
时序图:
就不再赘述了。
3.RGB接口RGB接口又称DPI(DisplayPixelInterface)接口,也是一种并行接口,采用普通的同步、时钟、信号线来传输数据,需搭配SPI或IIC串行总线来传输控制命令使用。
某种程度上,它与8080接口的最大差别就是,RGB接口的数据线与控制线分离,而8080接口是复用的。
另一个不同点是,由于RGB接口是连续传输整屏的像素数据,本身可实现显示数据的刷新,就不再需要GRAM了,这大大的减少了LCM的成本。一般厂家同样尺寸分辨率的LCD模组,RGB接口的相比8080接口的要便宜不少。
模型如下:
由于本文是简单介绍,就不再讲RGB接口的DE模式和SYNC模式了。
3.1信号线简单说明其中有数据线,时钟线,和水平/垂直同步信号线。
(HS,VS这2个信号,笔者多年前搞过模拟视频传输,对这2个行场同步信号好熟悉的感觉。)
Vsync(VS)指示一整屏像素帧的开始
Hsync(HS)指示一个水平行像素数据的开始
3.2时序简单说明在PCLK时钟信号的驱动下,像素数据连续地,源源不断地从主处理器送往液晶模组。
单个像素数据传输周期的时序如下图:
整个屏幕像素帧的时序如下:
4.MIPI接口MIPI(MobileIndustryProcessorInterface)是2003年由ARM,Nokia,ST,TI等公司成立的一个联盟,目的是把手机内部的接口如摄像头、显示屏接口、射频/基带接口等标准化,从而减少手机设计的复杂程度和增加设计灵活性。MIPI联盟下面有不同的WorkGroup,分别定义了一系列的手机内部接口标准,比如摄像头接口CSI、显示接口DSI、射频接口DigR麦克风/喇叭接口SLIMbus等。统一接口标准的好处是手机厂商根据需要可以从市面上灵活选择不同的芯片和模组,更改设计和功能时更加快捷方便。
用于液晶屏的MIPI接口全称应该是MIPI-DSI接口,有些文档就干脆称之为DSI(DisplaySerialInterface)接口。
DSI兼容的外设都支持2种基本的操作模式,一是命令模式,二是Video模式。
由此可看出,MIPI-DSI接口也是同时有命令和数据通信能力的,不需要SPI等接口帮忙传输控制命令。
而MIPI-DSI接口协议还是挺复杂的,我这里就不详细描述了
5.MDDI接口高通公司于2004年提出的接口MDDI(MobileDisplayDigitalInterface),通过减少连线可提高移动电话的可靠性并降低功耗。依托当年高通在移动芯片领域的占有率,和上面的MIPI接口实际上是竞争关系。
MDDI接口基于LVDS差分传输技术,最高支持3.2Gbps的传输速率。可将信号线缩减到6条,这还是很有优势的。
模型如下:
可看出,MDDI接口还是需要借助SPI或IIC来传输控制命令,它自身只管传输数据。
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