Existuje mnoho druhů rozhraní pro dotykovou obrazovku a klasifikace je velmi jemná. Záleží především na jízdním režimu a režimu ovládání TFT LCD obrazovek. V současné době existuje obecně několik režimů připojení pro barevné LCD na mobilních telefonech: rozhraní MCU (napsané také jako rozhraní MPU), rozhraní RGB, rozhraní SPI rozhraní VSYNC, rozhraní MIPI, rozhraní MDDI, rozhraní DSI atd. Mezi nimi je pouze TFT modul má RGB rozhraní.
Rozhraní MCU a rozhraní RGB jsou rozšířenější.
rozhraní MCU
Protože se používá především v oblasti jednočipových mikropočítačů, je pojmenován. Později se hojně používá v mobilních telefonech nižší třídy a jeho hlavní vlastností je, že je levný. Standardní termín pro rozhraní MCU-LCD je standard sběrnice 8080 navržený společností Intel, takže I80 se v mnoha dokumentech používá k označení obrazovky MCU-LCD.
8080 je druh paralelního rozhraní, známého také jako rozhraní datové sběrnice DBI (Data Bus interface), rozhraní mikroprocesoru MPU, rozhraní MCU a rozhraní CPU, což jsou vlastně totéž.
Rozhraní 8080 je navrženo společností Intel a jedná se o paralelní, asynchronní, poloduplexní komunikační protokol. Používá se pro externí rozšíření paměti RAM a ROM a později se aplikuje na rozhraní LCD.
Pro přenos datových bitů je k dispozici 8 bitů, 9 bitů, 16 bitů, 18 bitů a 24 bitů. Tedy bitová šířka datové sběrnice.
Běžně používané jsou 8bitové, 16bitové a 24bitové.
Výhodou je: ovládání je jednoduché a pohodlné, bez hodin a synchronizačního signálu.
Nevýhodou je, že se spotřebovává GRAM, takže je obtížné dosáhnout velké obrazovky (nad 3,8).
U LCM s rozhraním MCU se jeho interní čip nazývá ovladač LCD. Hlavní funkcí je převést data/příkaz odeslaný hostitelským počítačem na data RGB každého pixelu a zobrazit je na obrazovce. Tento proces nevyžaduje bodové, čárové nebo rámové hodiny.
LCM: (LCD Module) je modul LCD displeje a modul z tekutých krystalů, který se týká montáže zobrazovacích zařízení z tekutých krystalů, konektorů, periferních obvodů, jako je ovládání a pohon, desky plošných spojů, podsvícení, konstrukční díly atd.
GRAM: grafická paměť RAM, tedy registr obrázků, ukládá informace o obrázku, které se mají zobrazit, na čipu ILI9325, který pohání displej TFT-LCD.
Kromě datové linky (zde jsou jako příklad 16bitová data) jsou dalšími vývody pro výběr čipu, čtení, zápis a datové/příkazové čtyři piny.
Ve skutečnosti kromě těchto pinů existuje ještě resetovací pin RST, který je obvykle resetován pevným číslem 010.
Příklad schématu rozhraní je následující:
Výše uvedené signály nemusí být všechny použity ve specifických obvodových aplikacích. Například v některých obvodových aplikacích je za účelem úspory IO portů také možné přímo připojit signály výběru a resetování čipu na pevnou úroveň a nezpracovávat čtený signál RDX.
Z výše uvedeného stojí za zmínku: na LCD obrazovku se přenášejí nejen data, ale také příkazy. Na první pohled se zdá, že na obrazovku potřebuje pouze přenášet data barev pixelů a nezkušení nováčci často ignorují požadavky na přenos příkazů.
Protože tzv. komunikace s LCD obrazovkou vlastně komunikuje s řídicím čipem ovladače LCD obrazovky a digitální čipy mají často různé konfigurační registry (pokud se nejedná o čip s velmi jednoduchými funkcemi, jako je řada 74, 555 atd.), existuje také směrový čip. Je třeba odeslat konfigurační příkazy.
Další věc, kterou je třeba poznamenat, je: čipy ovladače LCD využívající paralelní rozhraní 8080 potřebují vestavěnou paměť GRAM (Graphics RAM), která může ukládat data alespoň jedné obrazovky. To je důvod, proč jsou moduly obrazovky využívající toto rozhraní obecně dražší než moduly využívající rozhraní RGB a RAM stále stojí.
Obecně: rozhraní 8080 přenáší řídicí příkazy a data přes paralelní sběrnici a obnovuje obrazovku aktualizací dat do GRAM, která je dodávána s modulem LCM s tekutými krystaly.
TFT LCD obrazovky RGB rozhraní
TFT LCD obrazovky Rozhraní RGB, známé také jako rozhraní DPI (Display Pixel Interface), je také paralelní rozhraní, které k přenosu dat používá běžnou synchronizaci, hodiny a signálové linky a k přenosu je třeba jej použít se sériovou sběrnicí SPI nebo IIC. ovládací příkazy.
Do jisté míry největší rozdíl mezi ním a rozhraním 8080 spočívá v tom, že datová linka a ovládací linka rozhraní TFT LCD Screens RGB jsou odděleny, zatímco rozhraní 8080 je multiplexní.
Dalším rozdílem je, že jelikož interaktivní zobrazovací rozhraní RGB nepřetržitě přenáší data o pixelech celé obrazovky, dokáže sama obnovovat data zobrazení, takže GRAM již není potřeba, což výrazně snižuje náklady na LCM. Pro interaktivní zobrazovací LCD moduly se stejnou velikostí a rozlišením je dotykové rozhraní RGB od generálního výrobce mnohem levnější než rozhraní 8080.
Důvod, proč režim RGB dotykové obrazovky nepotřebuje podporu GRAM, je ten, že videopaměť RGB-LCD je ovládána systémovou pamětí, takže její velikost je omezena pouze velikostí systémové paměti, takže RGB- LCD lze vyrobit ve větší velikosti, jako nyní 4,3" lze považovat pouze za vstupní úroveň, zatímco 7" a 10" obrazovky v MID se začínají široce používat.
Na začátku návrhu MCU-LCD je však potřeba uvažovat pouze s tím, že paměť jednočipového mikropočítače je malá, proto je paměť zabudována do LCD modulu. Poté software aktualizuje videopaměť pomocí speciálních příkazů displeje, takže obrazovka MCU s dotykovou obrazovkou často nemůže být příliš velká. Zároveň je rychlost aktualizace displeje nižší než u RGB-LCD. Rozdíly jsou také v režimech přenosu dat displeje.
Dotykový displej RGB potřebuje pouze video paměť k uspořádání dat. Po spuštění displeje LCD-DMA automaticky odešle data z video paměti do LCM přes rozhraní RGB. Obrazovka MCU však potřebuje odeslat příkaz kreslení k úpravě paměti RAM uvnitř MCU (to znamená, že do paměti RAM obrazovky MCU nelze přímo zapisovat).
Rychlost zobrazení dotykového displeje RGB je samozřejmě rychlejší než u MCU a pokud jde o přehrávání videa, MCU-LCD je také pomalejší.
Pro LCM rozhraní RGB dotykového displeje jsou výstupem hostitele data RGB každého pixelu přímo, bez konverze (s výjimkou korekce GAMMA atd.). Pro toto rozhraní je v hostiteli vyžadován řadič LCD pro generování dat RGB a synchronizačních signálů bodů, řádků a snímků.
Většina velkých obrazovek používá režim RGB a přenos datových bitů je také rozdělen na 16 bitů, 18 bitů a 24 bitů.
Mezi připojení obecně patří: VSYNC, HSYNC, DOTCLK, CS, RESET, některá potřebují také RS a zbytek jsou datové linky.
Technologie rozhraní interaktivního displeje LCD je z hlediska úrovně v podstatě signál TTL.
Hardwarové rozhraní ovladače interaktivního displeje LCD je na úrovni TTL a hardwarové rozhraní interaktivního displeje LCD je také na úrovni TTL. Takže oba mohli být přímo propojeni, mobilní telefony, tablety a vývojové desky jsou takto přímo propojeny (obvykle propojeny flexibilními kabely).
Vadou úrovně TTL je, že ji nelze přenést příliš daleko. Pokud je obrazovka LCD příliš daleko od řadiče základní desky (1 metr nebo více), nelze ji přímo připojit k TTL a je nutná konverze.
Existují dva hlavní typy rozhraní pro barevné TFT LCD obrazovky:
1. Rozhraní TTL (barevné rozhraní RGB)
2. LVDS rozhraní (balení RGB barev do diferenciálního přenosu signálu).
Rozhraní TTL obrazovky z tekutých krystalů se používá hlavně pro malé obrazovky TFT pod 12,1 palce, s mnoha rozhraními a krátkou přenosovou vzdáleností;
Rozhraní LVDS obrazovky z tekutých krystalů se používá hlavně pro velké obrazovky TFT nad 8 palců. Rozhraní má velkou přenosovou vzdálenost a malý počet linek.
Velká obrazovka využívá více režimů LVDS a ovládacími kolíky jsou VSYNC, HSYNC, VDEN, VCLK. S3C2440 podporuje až 24 datových pinů a datové piny jsou VD[23-0].
Obrazová data odesílaná CPU nebo grafickou kartou jsou TTL signál (0-5V, 0-3,3V, 0-2,5V nebo 0-1,8V) a samotný LCD přijímá signál TTL, protože signál TTL je přenášeno vysokou rychlostí a na velkou vzdálenost Časový výkon není dobrý a schopnost proti rušení je relativně špatná. Později byly navrženy různé režimy přenosu, jako je LVDS, TDMS, GVIF, P&D, DVI a DFP. Ve skutečnosti pouze kódují signál TTL odeslaný CPU nebo grafickou kartou do různých signálů pro přenos a dekódují přijatý signál na straně LCD, aby získali signál TTL.
Ale bez ohledu na to, který režim přenosu je použit, základní signál TTL je stejný.
SPI rozhraní
Vzhledem k tomu, že SPI je sériový přenos, je přenosová šířka omezená a lze jej použít pouze pro malé obrazovky, obecně pro obrazovky menší než 2 palce, pokud se používá jako rozhraní obrazovky LCD. A kvůli několika málo připojením je ovládání softwaru složitější. Používejte tedy méně.
rozhraní MIPI
MIPI (Mobile Industry Processor Interface) je aliance založená společnostmi ARM, Nokia, ST, TI a dalšími společnostmi v roce 2003. složitost a zvýšená flexibilita návrhu. V rámci MIPI Alliance existují různé pracovní skupiny, které definují řadu standardů interního rozhraní mobilních telefonů, jako je rozhraní fotoaparátu CSI, rozhraní displeje DSI, radiofrekvenční rozhraní DigRF, rozhraní mikrofonu/reproduktoru SLIMbus atd. Výhoda standardu jednotného rozhraní spočívá v tom, že výrobci mobilních telefonů si mohou flexibilně vybírat různé čipy a moduly z trhu podle svých potřeb, díky čemuž je změna designu a funkcí rychlejší a pohodlnější.
Úplný název MIPI rozhraní používaného pro LCD obrazovku by měl být MIPI-DSI interface a některé dokumenty to nazývají jednoduše DSI (Display Serial Interface) rozhraní.
Periferní zařízení kompatibilní s DSI podporují dva základní provozní režimy, jeden je příkazový režim a druhý je režim Video.
Z toho je patrné, že rozhraní MIPI-DSI má také možnosti příkazové a datové komunikace současně a nepotřebuje rozhraní jako SPI, která by pomáhala přenášet řídicí příkazy.
rozhraní MDDI
Rozhraní MDDI (Mobile Display Digital Interface) navržené společností Qualcomm v roce 2004 může zlepšit spolehlivost mobilních telefonů a snížit spotřebu energie snížením počtu připojení. Spoléháme-li se na podíl Qualcommu na trhu v oblasti mobilních čipů, jde vlastně o konkurenční vztah s výše uvedeným rozhraním MIPI.
Rozhraní MDDI je založeno na technologii diferenciálního přenosu LVDS a podporuje maximální přenosovou rychlost 3,2 Gbps. Signální linky lze snížit na 6, což je stále velmi výhodné.
Je vidět, že rozhraní MDDI stále potřebuje pro přenos řídicích příkazů používat SPI nebo IIC a pouze samo přenáší data.
Čas odeslání: září 01-2023