I2C,、SPI、UART,、RGB,、LVDS,MIPI,,EDP和DP等顯示屏接口簡(jiǎn)要總結(jié)
2022-11-18
作者:蝸牛
來(lái)源:電子技術(shù)應(yīng)用專欄作家 一口Linux
顯示屏接口一般有I2C,、SPI,、UART、RGB,、LVDS,、MIPI、EDP和DP等,。下面簡(jiǎn)要總結(jié)一下,。
01
中小屏接口I2C、SPI,、UART
一般3.5寸以下的小尺寸LCD屏,,顯示數(shù)據(jù)量比較少,普遍采用低速串口,,如I2C,、SPI、UART,。
I2C:
I2C總線是半雙工,,兩線。
I2C總線的工作速度分為3種:
S(標(biāo)準(zhǔn)模式):100Kbps,,即 100/8 = 12.5KB/s
F(快速模式):400Kbps,,即400/8 = 50KB/s
HS(高速模式):3.4Mbps,即3.4M/8 = 435KB/s
超高速模式:5Mbit/s,,即5M/8 = 525KB/s
SPI:
SPI總線是全雙工,,三線或四線制。
SPI沒有官方化,,速率不統(tǒng)一,,根據(jù)器件不同傳輸速率不一,有幾M,,十幾M的,,也有幾十M的,比I2C速度快,。
UART:
無(wú)限制,,速度取決于波特率,常用9600bps(1.2KB/s)和115200bps(14.4KB/s),。
02
大屏接口RGB,、LVDS、MIPI,、EDP和DP
高分辨率屏,,幾乎都是高速串口的接口。主要是LVDS,、MIPI-DSI,、EDP和DP接口,。手機(jī)上都是MIPI接口的屏,車載和數(shù)碼產(chǎn)品上有大量的LVDS接口的屏,。
2.1,、RGB接口
RGB一般是指RGB色彩模型(RGB color model),是工業(yè)界的一種顏色標(biāo)準(zhǔn),。通過對(duì)三個(gè)顏色通道的變化以及它們相互之間的疊加來(lái)得到各式各樣的顏色,。
a. Parallel RGB
分辨率:1920 * 1080
時(shí)鐘頻率:1920*1080*60*1.2 = 149MHz
b. Serial RGB
分辨率:800 * 480
時(shí)鐘頻率:800*3*480*60*1.2 = 83MHz
特點(diǎn):
1、RGB接口占用的資源較多,,所以這個(gè)接口的LCD刷新率非??欤浖刂埔脖容^簡(jiǎn)單,;
2、RGB接口的顯示數(shù)據(jù)不需要寫入內(nèi)存進(jìn)行處理,,可以直接寫入LCD進(jìn)行顯示,,所以響應(yīng)速度和刷新速度都比MCU接口快很多;
3,、缺點(diǎn)是控制需要增加電路,,軟件初始化需要增加程序,占用資源較多,;
4,、時(shí)鐘頻率要設(shè)置合適。太快,,LCD反應(yīng)不過來(lái),,顯示不了,太慢也不合適,,這個(gè)范圍可以根據(jù)你的刷新率需求和lcd 的規(guī)格書(一般會(huì)有一個(gè)最少響應(yīng)周期)來(lái)確定,。
2.2、LVDS接口
LVDS(Low Voltage Differential Signal)即低電壓差分信號(hào),。1994年由美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體(NS)公司為克服以TTL電平方式傳輸寬帶高碼率數(shù)據(jù)時(shí)功耗大,、電磁干擾大等缺點(diǎn)而研制的一種數(shù)字視頻信號(hào)傳輸方式。它是一種電平標(biāo)準(zhǔn),,廣泛應(yīng)用于液晶屏接口,。
其中發(fā)送端是一個(gè)3.5mA的電流源,產(chǎn)生的3.5mA的電流通過差分線中的一路到接收端,。由于接收端對(duì)于直流表現(xiàn)為高阻,,電流通過接收端的100Ω的匹配電阻產(chǎn)生350mV的電壓,同時(shí)電流經(jīng)過差分線的另一路流回發(fā)送端,。當(dāng)發(fā)送端進(jìn)行狀態(tài)變化時(shí),,通過改變流經(jīng)100Ω電阻的電流方向產(chǎn)生有效的'0'和'1' 態(tài),。
它是電流驅(qū)動(dòng)的,通過在接收端放置一個(gè)負(fù)載而得到電壓,,當(dāng)電流正向流動(dòng),,接收端輸出為1,反之為0,。
特點(diǎn):
1,、LVDS是電流驅(qū)動(dòng)模式 電壓擺幅350mV,加載在100Ω電阻上,;
2,、傳輸速度快,推薦最大速率為655Mbps ,,理論極限速率為1.923Gbps,;
3、LVDS不太適合較長(zhǎng)距離的信號(hào)傳送,;
4,、LVDS接口只用于傳輸視頻數(shù)據(jù);
5,、LVDS接口主要將RGB TTL非平衡傳輸信號(hào)轉(zhuǎn)換成LVDS平衡傳輸信號(hào)進(jìn)行傳輸,。
6、LVDS不支持熱插拔,。
2.3,、MIPI接口
MIPI (Mobile Industry Processor Interface) 是2003年由ARM, Nokia, ST ,TI等公司成立的一個(gè)聯(lián)盟,目的是把手機(jī)內(nèi)部的接口如攝像頭,、顯示屏接口,、射頻/基帶接口等標(biāo)準(zhǔn)化,從而減少手機(jī)設(shè)計(jì)的復(fù)雜程度和增加設(shè)計(jì)靈活性,。
MIPI聯(lián)盟下面有不同的WorkGroup,,分別定義了一系列的手機(jī)內(nèi)部接口標(biāo)準(zhǔn),比如
攝像頭接口CSI(Camera Serial Interface)
顯示接口DSI(Display Serial Interface)
射頻接口DigRF
麥克風(fēng) /喇叭接口SLIMbus
接口示意圖
特點(diǎn):
1,、MIPI不僅能夠傳輸視頻數(shù)據(jù),,還能傳輸控制指令;
2,、MIPI DSI接口是按照特定的握手順序和指令規(guī)則傳輸屏幕控制所需的視頻數(shù)據(jù)和控制數(shù)據(jù),;
3、MIPI接口的模組,,相較于并口具有速度快,,傳輸數(shù)據(jù)量大,功耗低,,抗干擾好,。并且專門為移動(dòng)設(shè)備進(jìn)行的優(yōu)化,,因而更適合手機(jī)和智能平板的連接。
2.4,、EDP接口
全稱為Embedded DisplayPort,,用于筆記本、平板電腦的一種數(shù)字接口,。是視訊電子標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)(VESA)針對(duì)行動(dòng)裝置應(yīng)用,。
特點(diǎn):
1、eDP協(xié)議是針對(duì)DP應(yīng)用在嵌入式方向架構(gòu)和協(xié)議的拓展,,所以eDP協(xié)議完全兼容DP協(xié)議,;
2、eDP接口屬內(nèi)部接口,,可以用做芯片與芯片之間的傳輸,,也可用顯示屏與驅(qū)動(dòng)板之間的傳輸;
3,、由于該類接口能夠?qū)崿F(xiàn)多數(shù)據(jù)高速同時(shí)傳輸,,且電磁干擾小,目前正在逐漸取代傳統(tǒng)的低電壓差動(dòng)訊號(hào)(LVDS)接口,。
2.5、DP接口
DisplayPort(簡(jiǎn)稱DP)是第一個(gè)依賴數(shù)據(jù)包化數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)的顯示通信端口,。是一個(gè)由PC及芯片制造商聯(lián)盟開發(fā),,視頻電子標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)字式視頻接口標(biāo)準(zhǔn)。主要用于視頻源與顯示器等設(shè)備的連接,,它既可以用于內(nèi)部顯示連接,,也可以用于外部的顯示連接。
速度:
DP1.0:2006年5月發(fā)布,。帶寬10.8Gbps,。DP1.0的最大傳輸速度是8.64Gbit/s,長(zhǎng)度是2米,。已經(jīng)廢棄,。
DP1.2:2009年12月22日發(fā)布。它最大的改變是傳輸速度增加兩倍到21.6Gbit/s,,支持4K(4096X2160)60Hz,,因此支持更高的分辨率、幀速率及色深,。
DP1.3:2014年9月15日發(fā)布,。帶寬速度最高32.4Gbps(HBR3),編碼后有效帶寬為25.92Gbps,,可支持4K(3840X2160)120hz,、5K(5120X2880)60hz,、8K(7680X4320)30hz。
DP1.4:2016年2月份最終版的DP1.4通信端口規(guī)范,,聲道也提升到32聲道1536KHz采樣率,,將為筆記本電腦、智能手機(jī)及AIO一體機(jī)帶來(lái)8K級(jí)別(7680x4320)的60Hz輸出,,4K的話則可以上到120Hz,。
推薦游戲玩家用DP,因?yàn)镈P傳輸機(jī)制可以只傳輸畫面變化部分,,理論DP延時(shí)更低,,帶寬更大。
特點(diǎn):
1,、DP將在傳輸視頻信號(hào)的同時(shí)加入對(duì)高清音頻信號(hào)傳輸?shù)闹С?,同時(shí)支持更高的分辨率和刷新率。
2,、DP接口屬外部接口,,只能用顯示器與驅(qū)動(dòng)板之間的傳輸,不可用做芯片與芯片之間的傳輸,。
3,、DP接口常見設(shè)備:智能電視,筆記本電腦,,獨(dú)立顯卡,,顯示器。
4,、AMD多屏拼接技術(shù)必須要DisplayPort接口,。
5、帶寬更高,,成本更低,。DP接口可以很輕松的支持2560×1600這樣的超高分辨率的顯示。
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