什麼是顯示界面?
為了顯示目的,顯示控制器提供多媒體處理器和顯示模塊之間的接口。
在底層邏輯中,顯示接口是將主控信號傳遞給顯示模塊的媒介。
在TFT顯示模組中,介面通常位於FPC或PCB中,甚至位於LCD控制器板的擴充部分。
6 種最常見的 TFT 顯示接口類型
在為終端開發選擇合適的TFT-LCD模塊時,接口是您要考慮的關鍵因素之一。 它涉及顯示器尺寸、分辨率、功率、性能和設備之間的信號映射。
有許多可用的接口選項。
根據TFT-LCD的驅動和控制方式,主要的信號輸入接口類型有:MCU(又稱MPU)、SPI、TTL(又稱RGB)、LVDS、DSI(又稱MIPI)、和EDP。
6個接口的比較
為了讓您更輕鬆,我們在下表中概述了它們在實用性、優缺點方面的差異。
更多詳細信息,您可以在以下內容中找到對各個接口的特性和定義的解釋:
MCU(微控制單元)
MCU介面至關重要,因為它能夠寫入和讀取儲存在內部幀緩衝區或裝置記憶體中的資料。
此介面主要用於5.0 吋以下的小尺寸螢幕,解析度低於480*RGB*800。
每個 MCU 接口包括四種類型的信號:
- RD (8080單片機接口讀使能信號)
- WR (8080單片機接口寫使能信號)
- RS (復位引腳)
- CS (片選引腳)
數據信號:18 位、16 位、9 位或 8 位
可以通過IM引腳選擇多接口兼容:
MCU接口定義示例:
SPI(串行外設接口)
SPI 是一種串行外圍設備接口。
它在 CPU 和 Driver IC 之間執行同步串行數據傳輸。
數據以位為單位傳輸,高位在前,低位在後。
它是全雙工通信,傳輸速度只有幾Mbps,速度很慢。
因此,串行埠通常用於低解析度(低於 320*480)螢幕,並且需要的引腳非常少。
目前,SPI顯示器已應用於許多小型應用中,例如智慧型穿戴裝置和小型家用電器。
接口主要分為3線和4線兩種
3 線 SPI:
- SDA (數據輸入/輸出引腳)
- SCL (串行接口時鐘)
- CS (片選引腳)
4 線 SPI:
- SDA (數據輸入/輸出引腳)
- SCL (串行接口時鐘)
- CS (片選引腳)
- RS (數據或命令選擇引腳)
可以通過IM引腳選擇多接口兼容:
SPI接口定義示例:
TTL-RGB(晶體管晶體管邏輯-紅綠藍)
TTL接口是晶體管-晶體管邏輯接口。
TTL電平信號由TTL設備產生。
TTL 接口並行傳輸數據。 它將紅(R)、綠(G)、藍(B)三個顏色通道的變化疊加在一起輸出。
主控芯片輸出的RGB數據信號直接傳送到液晶面板的輸入接口。 因此,它也被稱為RGB接口。
顯示資料不寫入DDRAM,而是直接寫入畫面。這種介面廣泛應用於中小尺寸顯示器。它速度快,常用於顯示影片或動畫。
每個 RGB 接口包括五種類型的信號:
- VS (為顯示器上的像素列同步數據的垂直同步)
- HS (同步顯示像素行數據的水平同步)
- D0…DXX (包括每一位信息的單獨一行)
- 時鐘 (用於同步數據的點時鐘)
- DE (用於確認數據傳輸準確性的數據啟用)
在RGB模式方面,有DE模式、SYNC模式和SYNC-DE MODE。
例如,ST7282 RGB 模式:
從數據位來看,RGB接口可分為6位、8位、16位、18位、24位,其中6位和8位為RGB串口。
RGB24位接口定義示例:
MIPI-DSI(移動行業處理器接口 – 顯示串行接口)
DSI是display serial interface,是MIPI聯盟(Mobile Industry Processor Interface Alliance)定義的標準顯示接口。
它的優勢在於功耗更低、資料傳輸速率更高(約1Gbps)以及佔用空間更小。此外,它還可以傳輸視訊資料和控制指令。
因此,此介面主要適用於需要高解析度顯示器的終端,例如平板電腦、智慧型手機和筆記型電腦。
從分辨率級別來看,可分為1、2、3、4、8車道。
MIPI-DSI接口定義示例:
注意:
上表為MIPI 4-lane,除了4組MIPI差分信號線對外,還有一對CLK信號。
在MIPI速率要求高的情況下,客戶調試難度大。 MIPI接口通常需要設置初始化指令,需要在終端調試的問題較多。
LVDS(低壓差分信號)
LVDS接口是一種低擺幅差分信號技術。
它可以使信號在差分線對或平衡電纜上以數百Mbps的速率傳輸,以低擺幅、低電流驅動輸出,實現低噪聲、低功耗、低電磁干擾(EMI)。
LVDS 信號是在 350V 直流偏置電平下擺幅為 ±1.2mV 的電信號。
同一對差分-+線之間的干擾可以相互抵消,抗干擾能力強。
LVDS是電流驅動,通過在接收端加負載獲得電壓。 當電流正向流動時,接收端輸出為1,否則為0。
鑑於其優勢,LVDS 介面通常應用於大螢幕,尤其是在工業設備和汽車行業。
它只能傳輸視頻數據。
LVDS 接口提供三種數據同步模式:
- 垂直同步 (垂直同步)
- 同步 (水平同步)
- DE (數據啟用)
就介面通道而言,有3、4、8 個通道。
LVDS 4 lane接口定義示例:
注意:
上表顯示了 LVDS 4 通道。 除了4組LVDS差分信號線對外,還有一對CLK信號。
LVDS 接口通常有一個編程的初始化代碼。 與RGB接口相同。 如果需要初始化,需要拔掉SPI口進行設置。 即LVDS+SPI。 電源電壓和IO電壓均為3.3V。
EDP(嵌入式顯示端口)
EDP接口是一種基於顯示端口架構和協議的數字接口。
它可以用更簡單的連接器和更少的引腳來傳輸高分辨率信號,並且可以實現多個數據的同時傳輸,因此傳輸速率比LVDS高得多。
例如,要驅動分辨率為1440*900像素或以上的顯示器,就需要8-lane LVDS。 而使用EDP接口時,如果分辨率在2*1600像素以下,則只需要900對信號線。
EDP介面通常嵌入在平板電腦、筆記型電腦、電腦和大型高解析度顯示器中。
EDP接口主要由三個信號組成:
- 主鏈接 (主要通道。用於傳輸各種類型的視頻和音頻數據)
- 輔助通道 (輔助通道。用於傳輸數據、鏈路管理和對帶寬要求不高的設備控制信號)
- HPD (熱插拔檢測通道)
Main Link由1到4對數據線組成,每對數據線是一對差分線。
對於 LCD 屏幕,Main Link 需要幾對數據線,這取決於屏幕的分辨率和顏色位數。
EDP接口定義示例:
結語
每個終端設備都是為特定目的而設計的。 因此,它需要一些特定的配置,這在某種程度上決定了顯示的要求。
由於驅動程式的支援限制,為了適應不同的訊號和接口,需要額外的液晶轉換器或控制器板來連接顯示器和主機板,常見的轉換包括 RGB 到 LVBS、VGA 和 CVBS。
無論接口類型如何,您可能需要支持您的終端項目, Tailor Pixels 有產品開發團隊準備提供幫助。
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