Es gibt viele Arten von Schnittstellen für die Touchscreen-Anzeige, und die Klassifizierung ist sehr gut. Dies hängt hauptsächlich vom Fahrmodus und Steuermodus der TFT-LCD-Bildschirme ab. Derzeit gibt es im Allgemeinen mehrere Verbindungsmodi für Farb-LCDs in Mobiltelefonen: MCU-Schnittstelle (auch als MPU-Schnittstelle geschrieben), RGB-Schnittstelle, SPI-Schnittstelle, VSYNC-Schnittstelle, MIPI-Schnittstelle, MDDI-Schnittstelle, DSI-Schnittstelle usw. Darunter nur die Das TFT-Modul verfügt über eine RGB-Schnittstelle.
MCU-Schnittstelle und RGB-Schnittstelle werden häufiger verwendet.
MCU-Schnittstelle
Da es hauptsächlich im Bereich der Single-Chip-Mikrocomputer eingesetzt wird, trägt es seinen Namen. Später wird es häufig in Mobiltelefonen der unteren Preisklasse verwendet und zeichnet sich vor allem dadurch aus, dass es günstig ist. Der Standardbegriff für die MCU-LCD-Schnittstelle ist der von Intel vorgeschlagene 8080-Busstandard, daher wird in vielen Dokumenten I80 für den MCU-LCD-Bildschirm verwendet.
8080 ist eine Art parallele Schnittstelle, die auch als DBI-Datenbusschnittstelle (Data Bus Interface), Mikroprozessor-MPU-Schnittstelle, MCU-Schnittstelle und CPU-Schnittstelle bezeichnet wird und eigentlich dasselbe ist.
Die 8080-Schnittstelle wurde von Intel entwickelt und ist ein paralleles, asynchrones Halbduplex-Kommunikationsprotokoll. Es wird zur externen Erweiterung von RAM und ROM verwendet und später auf die LCD-Schnittstelle angewendet.
Es gibt 8 Bit, 9 Bit, 16 Bit, 18 Bit und 24 Bit für die Datenbitübertragung. Das heißt, die Bitbreite des Datenbusses.
Üblicherweise werden 8-Bit, 16-Bit und 24-Bit verwendet.
Der Vorteil ist: Die Steuerung ist einfach und komfortabel, ohne Takt und Synchronisationssignal.
Der Nachteil ist: GRAM wird verbraucht, daher ist es schwierig, einen großen Bildschirm (über 3,8) zu erreichen.
Bei LCM mit MCU-Schnittstelle wird der interne Chip als LCD-Treiber bezeichnet. Die Hauptfunktion besteht darin, die vom Host-Computer gesendeten Daten/Befehle in RGB-Daten jedes Pixels umzuwandeln und auf dem Bildschirm anzuzeigen. Für diesen Prozess sind keine Punkt-, Linien- oder Rahmentakte erforderlich.
LCM: (LCD-Modul) ist das LCD-Anzeigemodul und Flüssigkristallmodul, das sich auf die Montage von Flüssigkristallanzeigegeräten, Anschlüssen, Peripherieschaltkreisen wie Steuerung und Antrieb, Leiterplatten, Hintergrundbeleuchtungen, Strukturteilen usw. bezieht.
GRAM: Grafik-RAM, also das Bildregister, speichert die anzuzeigenden Bildinformationen im Chip ILI9325, der das TFT-LCD-Display ansteuert.
Neben der Datenleitung (hier als Beispiel 16-Bit-Daten) sind die anderen vier Pins für Chipauswahl, Lesen, Schreiben und Daten/Befehl.
Tatsächlich gibt es zusätzlich zu diesen Pins tatsächlich einen Reset-Pin RST, der normalerweise mit der festen Nummer 010 zurückgesetzt wird.
Das Schnittstellenbeispieldiagramm sieht wie folgt aus:
Die oben genannten Signale können möglicherweise nicht alle in bestimmten Schaltungsanwendungen verwendet werden. Um beispielsweise E/A-Ports einzusparen, ist es in einigen Schaltungsanwendungen auch möglich, die Chipauswahl- und Reset-Signale direkt mit einem festen Pegel zu verbinden und das RDX-Lesesignal nicht zu verarbeiten.
Aus dem obigen Punkt ist hervorzuheben, dass nicht nur Daten, sondern auch Befehle an den LCD-Bildschirm übertragen werden. Auf den ersten Blick scheint es, dass nur Pixelfarbdaten an den Bildschirm übertragen werden müssen, und ungeübte Anfänger ignorieren häufig die Anforderungen an die Befehlsübertragung.
Da die sogenannte Kommunikation mit dem LCD-Bildschirm tatsächlich mit dem Steuerchip des LCD-Bildschirmtreibers kommuniziert und digitale Chips häufig über verschiedene Konfigurationsregister verfügen (es sei denn, der Chip verfügt über sehr einfache Funktionen wie 74-Serie, 555 usw.), gibt es diese auch ein Richtungschip. Es müssen Konfigurationsbefehle gesendet werden.
Zu beachten ist außerdem: LCD-Treiberchips mit 8080-Parallelschnittstelle benötigen integriertes GRAM (Grafik-RAM), das Daten von mindestens einem Bildschirm speichern kann. Aus diesem Grund sind Bildschirmmodule mit dieser Schnittstelle in der Regel teurer als solche mit RGB-Schnittstelle und RAM kostet immer noch.
Im Allgemeinen: Die 8080-Schnittstelle überträgt Steuerbefehle und Daten über den Parallelbus und aktualisiert den Bildschirm, indem sie die Daten im GRAM aktualisiert, das mit dem LCM-Flüssigkristallmodul geliefert wird.
TFT-LCD-Bildschirme RGB-Schnittstelle
Die RGB-Schnittstelle von TFT-LCD-Bildschirmen, auch bekannt als DPI-Schnittstelle (Display Pixel Interface), ist ebenfalls eine parallele Schnittstelle, die normale Synchronisations-, Takt- und Signalleitungen zur Datenübertragung verwendet und zur Übertragung mit dem seriellen SPI- oder IIC-Bus verwendet werden muss Steuerbefehle.
In gewisser Weise besteht der größte Unterschied zur 8080-Schnittstelle darin, dass die Datenleitung und die Steuerleitung der RGB-Schnittstelle des TFT-LCD-Bildschirms getrennt sind, während die 8080-Schnittstelle gemultiplext ist.
Ein weiterer Unterschied besteht darin, dass die RGB-Schnittstelle der interaktiven Anzeige kontinuierlich die Pixeldaten des gesamten Bildschirms überträgt und die Anzeigedaten selbst aktualisieren kann, sodass kein GRAM mehr benötigt wird, was die Kosten von LCM erheblich senkt. Für interaktive Display-LCD-Module mit gleicher Größe und Auflösung ist die RGB-Touchscreen-Display-Schnittstelle des allgemeinen Herstellers deutlich günstiger als die 8080-Schnittstelle.
Der Grund dafür, dass der RGB-Modus des Touchscreen-Displays keine GRAM-Unterstützung benötigt, liegt darin, dass der RGB-LCD-Videospeicher vom Systemspeicher gesteuert wird und seine Größe daher nur durch die Größe des Systemspeichers begrenzt ist, so dass der RGB-LCD-Videospeicher vom Systemspeicher gesteuert wird. LCDs können in größeren Größen hergestellt werden. Derzeit gelten 4,3-Zoll-Bildschirme nur als Einstiegsbildschirme, während 7-Zoll- und 10-Zoll-Bildschirme in MIDs allmählich weit verbreitet sind.
Zu Beginn des MCU-LCD-Designs muss jedoch nur berücksichtigt werden, dass der Speicher des Einzelchip-Mikrocomputers klein ist, sodass der Speicher in das LCD-Modul integriert ist. Dann aktualisiert die Software den Videospeicher durch spezielle Anzeigebefehle, sodass der MCU-Bildschirm mit Touchscreen-Anzeige oft nicht sehr groß gemacht werden kann. Gleichzeitig ist die Aktualisierungsgeschwindigkeit der Anzeige langsamer als bei RGB-LCD. Es gibt auch Unterschiede in den Anzeigedatenübertragungsmodi.
Der RGB-Bildschirm mit Touchscreen-Anzeige benötigt nur Videospeicher, um Daten zu organisieren. Nach dem Start der Anzeige sendet LCD-DMA automatisch die Daten im Videospeicher über die RGB-Schnittstelle an das LCM. Der MCU-Bildschirm muss jedoch einen Zeichenbefehl senden, um den RAM innerhalb der MCU zu ändern (d. h. der RAM des MCU-Bildschirms kann nicht direkt beschrieben werden).
Die Anzeigegeschwindigkeit der RGB-Touchscreen-Anzeige ist offensichtlich schneller als die der MCU, und in Bezug auf die Videowiedergabe ist MCU-LCD auch langsamer.
Für das LCM der RGB-Schnittstelle des Touchscreen-Displays handelt es sich bei der Ausgabe des Hosts um die RGB-Daten jedes Pixels direkt, ohne Konvertierung (mit Ausnahme der GAMMA-Korrektur usw.). Für diese Schnittstelle ist ein LCD-Controller im Host erforderlich, um RGB-Daten und Punkt-, Linien- und Bildsynchronisationssignale zu erzeugen.
Die meisten großen Bildschirme verwenden den RGB-Modus und die Datenbitübertragung ist ebenfalls in 16 Bit, 18 Bit und 24 Bit unterteilt.
Zu den Verbindungen gehören im Allgemeinen: VSYNC, HSYNC, DOTCLK, CS, RESET, einige benötigen auch RS und der Rest sind Datenleitungen.
Die Schnittstellentechnologie des interaktiven LCD-Displays ist aus Sicht des Pegels im Wesentlichen ein TTL-Signal.
Die Hardwareschnittstelle des interaktiven LCD-Display-Controllers liegt auf TTL-Ebene, und die Hardwareschnittstelle des interaktiven LCD-Displays liegt ebenfalls auf TTL-Ebene. Die beiden könnten also direkt verbunden sein, Mobiltelefone, Tablets und Entwicklungsboards werden auf diese Weise direkt verbunden (normalerweise mit flexiblen Kabeln verbunden).
Der Nachteil des TTL-Pegels besteht darin, dass er nicht zu weit übertragen werden kann. Wenn der LCD-Bildschirm zu weit vom Motherboard-Controller entfernt ist (1 Meter oder mehr), kann er nicht direkt an TTL angeschlossen werden und eine Konvertierung ist erforderlich.
Es gibt zwei Haupttypen von Schnittstellen für Farb-TFT-LCD-Bildschirme:
1. TTL-Schnittstelle (RGB-Farbschnittstelle)
2. LVDS-Schnittstelle (RGB-Farben in differenzielle Signalübertragung packen).
Die TTL-Schnittstelle für Flüssigkristallbildschirme wird hauptsächlich für kleine TFT-Bildschirme unter 12,1 Zoll mit vielen Schnittstellenleitungen und kurzer Übertragungsentfernung verwendet.
Die LVDS-Schnittstelle für Flüssigkristallbildschirme wird hauptsächlich für große TFT-Bildschirme über 8 Zoll verwendet. Die Schnittstelle verfügt über eine große Übertragungsentfernung und eine geringe Anzahl von Leitungen.
Der große Bildschirm verfügt über mehr LVDS-Modi und die Steuerpins sind VSYNC, HSYNC, VDEN, VCLK. S3C2440 unterstützt bis zu 24 Datenpins und die Datenpins sind VD[23-0].
Die von der CPU oder Grafikkarte gesendeten Bilddaten sind ein TTL-Signal (0-5 V, 0-3,3 V, 0-2,5 V oder 0-1,8 V), und das LCD selbst empfängt ein TTL-Signal, da das TTL-Signal ein TTL-Signal ist Übertragung mit hoher Geschwindigkeit und großer Entfernung. Die Zeitleistung ist nicht gut und die Entstörungsfähigkeit ist relativ schlecht. Später wurden verschiedene Übertragungsmodi vorgeschlagen, wie z. B. LVDS, TDMS, GVIF, P&D, DVI und DFP. Tatsächlich kodieren sie lediglich das von der CPU oder der Grafikkarte gesendete TTL-Signal zur Übertragung in verschiedene Signale und dekodieren das empfangene Signal auf der LCD-Seite, um das TTL-Signal zu erhalten.
Aber egal welcher Übertragungsmodus gewählt wird, das wesentliche TTL-Signal ist dasselbe.
SPI-Schnittstelle
Da es sich bei SPI um eine serielle Übertragung handelt, ist die Übertragungsbandbreite begrenzt und kann nur für kleine Bildschirme verwendet werden, im Allgemeinen für Bildschirme unter 2 Zoll, wenn sie als LCD-Bildschirmschnittstelle verwendet werden. Und aufgrund der wenigen Verbindungen ist die Softwaresteuerung komplizierter. Also weniger verwenden.
MIPI-Schnittstelle
MIPI (Mobile Industry Processor Interface) ist eine 2003 von ARM, Nokia, ST, TI und anderen Unternehmen gegründete Allianz. Komplexität und erhöhte Designflexibilität. Im Rahmen der MIPI Alliance gibt es verschiedene Arbeitsgruppen, die eine Reihe interner Schnittstellenstandards für Mobiltelefone definieren, z. B. Kameraschnittstelle CSI, Anzeigeschnittstelle DSI, Hochfrequenzschnittstelle DigRF, Mikrofon-/Lautsprecherschnittstelle SLIMbus usw. Der Vorteil eines einheitlichen Schnittstellenstandards besteht darin, dass Mobiltelefonhersteller je nach Bedarf flexibel verschiedene Chips und Module vom Markt auswählen können, wodurch Designs und Funktionen schneller und bequemer geändert werden können.
Der vollständige Name der für den LCD-Bildschirm verwendeten MIPI-Schnittstelle sollte MIPI-DSI-Schnittstelle lauten, und in einigen Dokumenten wird sie einfach als DSI-Schnittstelle (Display Serial Interface) bezeichnet.
DSI-kompatible Peripheriegeräte unterstützen zwei grundlegende Betriebsmodi: den Befehlsmodus und den Videomodus.
Daraus ist ersichtlich, dass die MIPI-DSI-Schnittstelle gleichzeitig über Befehls- und Datenkommunikationsfähigkeiten verfügt und keine Schnittstellen wie SPI zur Unterstützung der Übertragung von Steuerbefehlen benötigt.
MDDI-Schnittstelle
Die 2004 von Qualcomm vorgeschlagene Schnittstelle MDDI (Mobile Display Digital Interface) kann die Zuverlässigkeit von Mobiltelefonen verbessern und den Stromverbrauch durch Reduzierung der Verbindungen senken. Basierend auf dem Marktanteil von Qualcomm im Bereich mobiler Chips handelt es sich tatsächlich um eine Wettbewerbsbeziehung mit der oben genannten MIPI-Schnittstelle.
Die MDDI-Schnittstelle basiert auf der LVDS-Differenzübertragungstechnologie und unterstützt eine maximale Übertragungsrate von 3,2 Gbit/s. Die Signalleitungen können auf 6 reduziert werden, was immer noch sehr vorteilhaft ist.
Es ist ersichtlich, dass die MDDI-Schnittstelle weiterhin SPI oder IIC zum Übertragen von Steuerbefehlen verwenden muss und nur Daten selbst überträgt.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 01.09.2023