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詳細介紹嵌入式LCD的驅(qū)動控制方式

2020-06-03
來源:與非網(wǎng)
關鍵詞: LCD RGB TFT模塊

LCD 的接口有多種,,分類很細。主要看 LCD 的驅(qū)動方式和控制方式,目前手機上的彩色 LCD 的連接方式一般有這么幾種:MCU 模式,RGB 模式,SPI 模式,VSYNC 模式,MDDI 模式,,DSI 模式。MCU 模式(也寫成 MPU 模式的),。只有 TFT 模塊才有 RGB 接口,。

 

但應用比較多的就是 MUC 模式和 RGB 模式,區(qū)別有以下幾點:


1.MCU 接口:會解碼命令,,由 timing generator 產(chǎn)生時序信號,,驅(qū)動 COM 和 SEG 驅(qū)器。

 

RGB 接口:在寫 LCD register setting 時,,和 MCU 接口沒有區(qū)別,。區(qū)別只在于圖像的寫入方式。

 

2. 用 MCU 模式時由于數(shù)據(jù)可以先存到 IC 內(nèi)部 GRAM 后再往屏上寫,,所以這種模式 LCD 可以直接接在 MEMORY 的總線上,。

 

用 RGB 模式時就不同了,它沒有內(nèi)部 RAM,,HSYNC,,VSYNC,ENABLE,,CS,,RESET,RS 可以直接接在 MEMORY 的 GPIO 口上,,用 GPIO 口來模擬波形 .

 

3.MPU 接口方式:顯示數(shù)據(jù)寫入 DDRAM,,常用于靜止圖片顯示。

 

RGB 接口方式:顯示數(shù)據(jù)不寫入 DDRAM,,直接寫屏,,速度快,常用于顯示視頻或動畫用,。

 

MCU 接口和 RGB 接口主要的區(qū)別是:

 

MCU 接口方式:顯示數(shù)據(jù)寫入 DDRAM,,常用于靜止圖片顯示,。

 

RGB 接口方式:顯示數(shù)據(jù)不寫入 DDRAM,直接寫屏,,速度快,,常用于顯示視頻或動畫用。

 

MCU 模式

因為主要針對單片機的領域在使用,因此得名 . 后在中低端手機大量使用,其主要特點是價格便宜的,。MCU-LCD 接口的標準術(shù)語是 Intel 提出的 8080 總線標準,,因此在很多文檔中用 I80 來指 MCU-LCD 屏。主要又可以分為 8080 模式和 6800 模式,,這兩者之間主要是時序的區(qū)別,。數(shù)據(jù)位傳輸有 8 位,,9 位,,16 位,18 位,,24 位,。連線分為:CS/,RS(寄存器選擇),,RD/,,WR/,再就是數(shù)據(jù)線了,。優(yōu)點是:控制簡單方便,,無需時鐘和同步信號。缺點是:要耗費 GRAM,,所以難以做到大屏(3.8 以上),。對于 MCU 接口的 LCM,其內(nèi)部的芯片就叫 LCD 驅(qū)動器,。主要功能是對主機發(fā)過的數(shù)據(jù) / 命令,,進行變換,變成每個象素的 RGB 數(shù)據(jù),,使之在屏上顯示出來,。這個過程不需要點、行,、幀時鐘,。

 

MCU 接口的 LCD 的 DriverIC 都帶 GRAM,Driver IC 作為 MCU 的一片協(xié)處理器,,接受 MCU 發(fā)過來的 Command/Data,,可以相對獨立的工作。對于 MCU 接口的 LCM(LCD Module),,其內(nèi)部的芯片就叫 LCD 驅(qū)動器,。主要功能是對主機發(fā)過的數(shù)據(jù) / 命令,進行變換,變成每個象素的 RGB 數(shù)據(jù),,使之在屏上顯示出來,。這個過程不需要點、行,、幀時鐘,。

 

M6800 模式

M6800 模式支持可選擇的總線寬度 8/9/16/18-bit(默認為 8 位),其實際設計思想是與 I80 的思想是一樣的,,主要區(qū)別就是該模式的總線控制讀寫信號組合在一個引腳上(/WR),,而增加了一個鎖存信號(E)數(shù)據(jù)位傳輸有 8 位,9 位,,16 位和 18 位,。

 

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I8080 模式

I80 模式連線分為:CS/,RS(寄存器選擇),,RD/,,WR/,再就是數(shù)據(jù)線了,。優(yōu)點是:控制簡單方便,,無需時鐘和同步信號。缺點是:要耗費 GRAM,,所以難以做到大屏(QVGA 以上),。

 

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MCU 接口標準名稱是 I80,管腳的控制腳有 5 個:

 

CS 片選信號

 

RS (置 1 為寫數(shù)據(jù),置 0 為寫命令)

 

/WR (為 0 表示寫數(shù)據(jù)) 數(shù)據(jù)命令區(qū)分信號

 

/RD (為 0 表示讀數(shù)據(jù))

 

RESET 復位 LCD( 用固定命令系列 0 1 0 來復位)

 

VSYNC 模式

該模式其實就是就是在 MCU 模式上加了一個 VSYNC 信號,,應用于運動畫面更新,,這樣就與上述兩個接口有很大的區(qū)別。該模式支持直接進行動畫顯示的功能,,它提供了一個對 MCU 接口最小的改動,,實現(xiàn)動畫顯示的解決方案。在這種模式下,,內(nèi)部的顯示操作與外部 VSYNC 信號同步,。可以實現(xiàn)比內(nèi)部操作更高的速率的動畫顯示,。但由于其操作方式的不同,,該模式對速率有一個限制,那就是對內(nèi)部 SRAM 的寫速率一定要大于顯示讀內(nèi)部 SRAM 的速率,。

 

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RGB 模式

大屏采用較多的模式,,數(shù)據(jù)位傳輸也有 6 位,16 位和 18 位,,24 位之分,。連線一般有:VSYNC,,HSYNC,DOTCLK,,CS,,RESET,有的也需要 RS,,剩下就是數(shù)據(jù)線,。它的優(yōu)缺點正好和 MCU 模式相反。

 

MCU-LCD 屏它與 RGB-LCD 屏主要區(qū)別在于顯存的位置,。RGB-LCD 的顯存是由系統(tǒng)內(nèi)存充當?shù)?,因此其大小只受限于系統(tǒng)內(nèi)存的大小,這樣 RGB-LCD 可以做出較大尺寸,,象現(xiàn)在 4.3"只能算入門級,,而 MID 中 7",10"的屏都開始大量使用。而 MCU-LCD 的設計之初只要考慮單片機的內(nèi)存較小,,因此都是把顯存內(nèi)置在 LCD 模塊內(nèi)部 . 然后軟件通過專門顯示命令來更新顯存,,因此 MCU 屏往往不能做得很大,。同時顯示更新速度也比 RGB-LCD 慢,。顯示數(shù)據(jù)傳輸模式也有差別。RGB 屏只需顯存組織好數(shù)據(jù),。啟動顯示后,,LCD-DMA 會自動把顯存中的數(shù)據(jù)通過 RGB 接口送到 LCM。而 MCU 屏則需要發(fā)送畫點的命令來修改 MCU 內(nèi)部的 RAM(即不能直接寫 MCU 屏的 RAM),。所以 RGB 顯示速度明顯比 MCU 快,,而且播放視頻方面,MCU-LCD 也比較慢,。

 

對于 RGB 接口的 LCM,,主機輸出的直接是每個象素的 RGB 數(shù)據(jù),不需要進行變換(GAMMA 校正等除外),,對于這種接口,,需要在主機部分有個 LCD 控制器,以產(chǎn)生 RGB 數(shù)據(jù)和點,、行,、幀同步信號。

 

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彩色 TFT 液晶屏主要有 2 種接口:TTL 接口(RGB 顏色接口),, LVDS 接口(將 RGB 顏色打包成差分信號傳輸),。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 接口線多,,傳輸距離短;LVDS 接口傳輸距離長,,線的數(shù)量少。大屏采用較多的模式,,控制腳是 VSYNC,,HSYNC,VDEN,,VCLK,, S3C2440 最高支持 24 個數(shù)據(jù)腳,數(shù)據(jù)腳是 VD[23-0],。

 

CPU 或顯卡發(fā)出的圖像數(shù)據(jù)是 TTL 信號(0-5V,、0-3.3V、0-2.5V,、或 0-1.8V),,LCD 本身接收的也是 TTL 信號,由于 TTL 信號在高速率的長距離傳輸時性能不佳,,抗干擾能力比較差,,后來又提出了多種傳輸模式,比如 LVDS,、TDMS,、GVIF、P&D,、DVI 和 DFP 等,。他們實際上只是將 CPU 或顯卡發(fā)出的 TTL 信號編碼成各種信號以傳輸,在 LCD 那邊將接收到的信號進行解碼得到 TTL 信號,。

 

但是不管采用何種傳輸模式,,本質(zhì)的 TTL 信號是一樣的。

 

注意:TTL/LVDS 分別是兩種信號的傳輸模式,,TTL 是高電平表示 1,,低電平表示 0 的模式,LVDS 是正負兩個對應波形,,用兩個波形的差值來表示當前是 1 還是 0

 

SPI 模式

采用較少,,有 3 線和 4 線的,連線為 CS/,,SLK,,SDI,SDO 四根線,,連線少但是軟件控制比較復雜,。

 

MDDI 模式(MobileDisplayDigitalInterface)

 

高通公司于 2004 年提出的接口 MDDI,通過減少連線可提高移動電話的可靠性并降低功耗,,這將取代 SPI 模式而成為移動領域的高速串行接口,。 連線主要是 host_data,host_strobe,client_data,client_strobe,power,GND 幾根線,。

 

DSI 模式

該模式串行的雙向高速命令傳輸模式,連線有 D0P,,D0N,,D1P,D1N,,CLKP,,CLKN。


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