انواع مختلفی از رابط ها برای نمایش صفحه نمایش لمسی وجود دارد و طبقه بندی آن بسیار خوب است. این عمدتا به حالت رانندگی و حالت کنترل صفحه نمایش TFT LCD بستگی دارد. در حال حاضر، به طور کلی چندین حالت اتصال برای LCD های رنگی در تلفن های همراه وجود دارد: رابط MCU (همچنین به عنوان رابط MPU نوشته می شود)، رابط RGB، رابط SPI رابط VSYNC، رابط MIPI، رابط MDDI، رابط DSI، و غیره. ماژول TFT دارای رابط RGB است.
رابط MCU و رابط RGB بیشتر مورد استفاده قرار می گیرند.
رابط MCU
از آنجایی که عمدتاً در زمینه میکروکامپیوترهای تک تراشه استفاده می شود، نامگذاری شده است. بعدها در تلفن های همراه ارزان قیمت بسیار مورد استفاده قرار گرفت و ویژگی اصلی آن ارزان بودن آن است. اصطلاح استاندارد برای رابط MCU-LCD استاندارد باس 8080 است که توسط اینتل پیشنهاد شده است، بنابراین I80 برای اشاره به صفحه نمایش MCU-LCD در بسیاری از اسناد استفاده می شود.
8080 نوعی رابط موازی است که با نام‌های رابط گذرگاه داده DBI، رابط گذرگاه داده ریزپردازنده، رابط MCU و رابط CPU نیز شناخته می‌شود که در واقع یکسان هستند.
رابط 8080 توسط اینتل طراحی شده است و یک پروتکل ارتباطی موازی، ناهمزمان و نیمه دوبلکس است. برای گسترش خارجی RAM و ROM استفاده می شود و بعداً روی رابط LCD اعمال می شود.
8 بیت، 9 بیت، 16 بیت، 18 بیت و 24 بیت برای انتقال بیت داده وجود دارد. یعنی عرض بیت گذرگاه داده.
معمولاً 8 بیتی، 16 بیتی و 24 بیتی استفاده می شود.
مزیت این است: کنترل ساده و راحت است، بدون ساعت و سیگنال همگام سازی.
نقطه ضعف این است: GRAM مصرف می شود، بنابراین دستیابی به صفحه نمایش بزرگ (بالای 3.8) دشوار است.
برای LCM با رابط MCU، تراشه داخلی آن درایور LCD نامیده می شود. عملکرد اصلی تبدیل داده/فرمان ارسال شده توسط کامپیوتر میزبان به داده های RGB هر پیکسل و نمایش آن بر روی صفحه است. این فرآیند نیازی به ساعت نقطه، خط یا فریم ندارد.
LCM: (LCD Module) ماژول نمایشگر LCD و ماژول کریستال مایع است که به مونتاژ دستگاه های نمایشگر کریستال مایع، کانکتورها، مدارهای جانبی مانند کنترل و درایو، برد مدار چاپی، نور پس زمینه، قطعات ساختاری و غیره اشاره دارد.
GRAM: رم گرافیکی، یعنی ثبت کننده تصویر، اطلاعات تصویری را که باید نمایش داده شود در تراشه ILI9325 که نمایشگر TFT-LCD را هدایت می کند، ذخیره می کند.
علاوه بر خط داده (در اینجا به عنوان مثال داده 16 بیتی است)، بقیه چهار پین انتخاب تراشه، خواندن، نوشتن و داده/فرمان هستند.
در واقع علاوه بر این پین ها، در واقع یک پین ریست RST وجود دارد که معمولا با یک عدد ثابت 010 ریست می شود.
نمودار مثال رابط به شرح زیر است:
سیگنال های بالا ممکن است همه در برنامه های مدار خاص مورد استفاده قرار نگیرند. به عنوان مثال، در برخی از برنامه های مدار، برای ذخیره پورت های IO، می توان مستقیماً سیگنال های انتخاب تراشه و تنظیم مجدد را به یک سطح ثابت وصل کرد و سیگنال خواندن RDX را پردازش نکرد.
از نکته فوق شایان ذکر است: نه تنها داده ها، بلکه Command نیز به صفحه LCD منتقل می شود. در نگاه اول به نظر می رسد که فقط نیاز به انتقال داده های رنگ پیکسل به صفحه دارد و افراد تازه کار غیر ماهر اغلب الزامات انتقال فرمان را نادیده می گیرند.
از آنجا که به اصطلاح ارتباط با صفحه LCD در واقع با تراشه کنترل درایور صفحه نمایش LCD ارتباط برقرار می کند و تراشه های دیجیتال اغلب دارای تنظیمات پیکربندی مختلفی هستند (مگر اینکه تراشه با عملکردهای بسیار ساده مانند سری 74، 555 و غیره) وجود دارد. همچنین یک تراشه جهت. نیاز به ارسال دستورات پیکربندی
نکته دیگری که باید به آن توجه کرد این است: تراشه های درایور LCD با استفاده از رابط موازی 8080 به GRAM داخلی (رم گرافیکی) نیاز دارند که می تواند داده های حداقل یک صفحه را ذخیره کند. به همین دلیل است که ماژول های صفحه نمایش با استفاده از این رابط عموماً گران تر از ماژول هایی است که از رابط های RGB استفاده می کنند و RAM همچنان هزینه دارد.
به طور کلی: رابط 8080 دستورات و داده های کنترلی را از طریق گذرگاه موازی منتقل می کند و با به روز رسانی داده ها به GRAM که با ماژول کریستال مایع LCM ارائه می شود، صفحه را تازه می کند.
صفحه نمایش TFT LCD رابط RGB
رابط TFT LCD Screens RGB، همچنین به عنوان رابط DPI (Display Pixel Interface) شناخته می شود، همچنین یک رابط موازی است که از همگام سازی معمولی، ساعت و خطوط سیگنال برای انتقال داده ها استفاده می کند و برای انتقال باید با گذرگاه سریال SPI یا IIC استفاده شود. دستورات کنترل
تا حدی، بزرگترین تفاوت بین آن و رابط 8080 این است که خط داده و خط کنترل صفحه نمایش TFT LCD RGB از هم جدا شده اند، در حالی که رابط 8080 مالتی پلکس است.
تفاوت دیگر این است که از آنجایی که رابط RGB صفحه نمایش تعاملی به طور مداوم داده های پیکسلی کل صفحه را ارسال می کند، می تواند داده های نمایشگر را خود به روز کند، بنابراین دیگر نیازی به GRAM نیست که هزینه LCM را تا حد زیادی کاهش می دهد. برای ماژول های LCD صفحه نمایش تعاملی با همان اندازه و وضوح، رابط صفحه نمایش لمسی RGB سازنده عمومی بسیار ارزان تر از رابط 8080 است.
دلیل اینکه حالت RGB صفحه نمایش لمسی نیازی به پشتیبانی GRAM ندارد این است که حافظه ویدیویی RGB-LCD توسط حافظه سیستم عمل می کند، بنابراین اندازه آن تنها به اندازه حافظه سیستم محدود می شود، به طوری که RGB-- ال سی دی را می توان در اندازه بزرگتر ساخت، مثل الان 4.3 اینچ را فقط می توان سطح ابتدایی در نظر گرفت، در حالی که صفحه نمایش های 7 اینچی و 10 اینچی در MID ها به طور گسترده شروع به استفاده می کنند.
با این حال، در ابتدای طراحی MCU-LCD، فقط باید در نظر داشت که حافظه میکروکامپیوتر تک تراشه کوچک است، بنابراین حافظه در ماژول LCD تعبیه شده است. سپس نرم افزار حافظه ویدیویی را از طریق دستورات نمایش ویژه به روز می کند، بنابراین صفحه نمایش لمسی صفحه نمایش MCU اغلب نمی تواند بسیار بزرگ شود. در عین حال، سرعت به روز رسانی صفحه نمایش کمتر از RGB-LCD است. در حالت های انتقال داده نمایشگر نیز تفاوت هایی وجود دارد.
صفحه نمایش لمسی صفحه نمایش RGB فقط به حافظه ویدئویی برای سازماندهی داده ها نیاز دارد. پس از راه اندازی صفحه نمایش، LCD-DMA به طور خودکار داده های موجود در حافظه ویدیو را از طریق رابط RGB به LCM ارسال می کند. اما صفحه MCU باید دستور ترسیم را برای تغییر رم داخل MCU ارسال کند (یعنی رم صفحه MCU را نمی توان مستقیماً نوشت).
سرعت نمایش صفحه نمایش لمسی RGB آشکارا سریعتر از MCU است و از نظر پخش ویدیو، MCU-LCD نیز کندتر است.
برای LCM رابط RGB صفحه نمایش لمسی، خروجی میزبان داده های RGB هر پیکسل مستقیماً بدون تبدیل است (به جز اصلاح گاما و غیره). برای این رابط، یک کنترلر LCD در میزبان برای تولید داده های RGB و سیگنال های همگام سازی نقطه، خط، فریم مورد نیاز است.
اکثر صفحه نمایش های بزرگ از حالت RGB استفاده می کنند و انتقال بیت داده نیز به 16 بیت، 18 بیت و 24 بیت تقسیم می شود.
اتصالات به طور کلی عبارتند از: VSYNC، HSYNC، DOTCLK، CS، RESET، برخی نیز به RS نیاز دارند و بقیه خطوط داده هستند.
فناوری رابط نمایشگر تعاملی LCD اساساً یک سیگنال TTL از منظر سطح است.
رابط سخت افزاری کنترلر LCD صفحه نمایش تعاملی در سطح TTL و رابط سخت افزاری LCD صفحه نمایش تعاملی نیز در سطح TTL است. بنابراین هر دوی آنها می‌توانستند مستقیماً به هم متصل شوند، تلفن‌های همراه، تبلت‌ها و بردهای توسعه مستقیماً از این طریق (معمولاً با کابل‌های انعطاف‌پذیر به هم متصل می‌شوند).
نقص سطح TTL این است که نمی توان آن را خیلی دور منتقل کرد. اگر صفحه LCD از کنترل کننده مادربرد خیلی دور باشد (1 متر یا بیشتر)، نمی توان آن را مستقیماً به TTL وصل کرد و نیاز به تبدیل است.
دو نوع رابط اصلی برای صفحه نمایش TFT LCD رنگی وجود دارد:
1. رابط TTL (رابط رنگی RGB)
2. رابط LVDS (رنگ های RGB را در انتقال سیگنال دیفرانسیل قرار دهید).
رابط TTL صفحه نمایش کریستال مایع عمدتا برای صفحه نمایش های TFT با اندازه کوچک زیر 12.1 اینچ، با خطوط رابط زیاد و فاصله انتقال کوتاه استفاده می شود.
رابط LVDS صفحه نمایش کریستال مایع عمدتاً برای صفحه نمایش های TFT با اندازه بزرگ بالای 8 اینچ استفاده می شود. رابط دارای فاصله انتقال طولانی و تعداد خطوط کمی است.
صفحه نمایش بزرگ از حالت های LVDS بیشتری استفاده می کند و پین های کنترل VSYNC، HSYNC، VDEN، VCLK هستند. S3C2440 حداکثر 24 پین داده را پشتیبانی می کند و پین های داده VD[23-0] هستند.
داده های تصویری که توسط CPU یا کارت گرافیک ارسال می شود یک سیگنال TTL (0-5V، 0-3.3V، 0-2.5V یا 0-1.8V) است و خود LCD یک سیگنال TTL دریافت می کند، زیرا سیگنال TTL با سرعت بالا و مسافت طولانی منتقل می شود عملکرد زمانی خوب نیست و توانایی ضد تداخل نسبتا ضعیف است. بعدها، انواع مختلفی از حالت‌های انتقال مانند LVDS، TDMS، GVIF، P&D، DVI و DFP ارائه شد. در واقع، آنها فقط سیگنال TTL ارسال شده توسط CPU یا کارت گرافیک را در سیگنال های مختلف برای انتقال رمزگذاری می کنند و سیگنال دریافتی را در سمت LCD رمزگشایی می کنند تا سیگنال TTL را به دست آورند.
اما مهم نیست که کدام حالت انتقال اتخاذ شود، سیگنال ضروری TTL یکسان است.
رابط SPI
از آنجایی که SPI یک انتقال سریال است، پهنای باند انتقال محدود است و زمانی که به عنوان رابط صفحه نمایش LCD استفاده می شود، فقط برای صفحه نمایش های کوچک، معمولاً برای صفحه نمایش های زیر 2 اینچ، می توان از آن استفاده کرد. و به دلیل اتصالات کمی که دارد، کنترل نرم افزار پیچیده تر است. پس کمتر استفاده کنید.
رابط MIPI
MIPI (رابط پردازشگر صنعت موبایل) اتحادی است که توسط ARM، Nokia، ST، TI و سایر شرکت‌ها در سال 2003 ایجاد شد. پیچیدگی و افزایش انعطاف‌پذیری طراحی. گروه‌های کاری مختلفی تحت اتحاد MIPI وجود دارند که یک سری استانداردهای رابط داخلی تلفن همراه را تعریف می‌کنند، مانند رابط دوربین CSI، رابط نمایشگر DSI، رابط فرکانس رادیویی DigRF، رابط میکروفون / بلندگو SLIMbus و غیره. مزیت استاندارد رابط یکپارچه این است که سازندگان تلفن همراه می توانند با انعطاف پذیری تراشه ها و ماژول های مختلف را از بازار مطابق با نیاز خود انتخاب کنند و تغییر طرح ها و عملکردها را سریع تر و راحت تر کنند.
نام کامل رابط MIPI مورد استفاده برای صفحه نمایش LCD باید رابط MIPI-DSI باشد و برخی اسناد به سادگی آن را رابط DSI (نمایش سریال رابط) می نامند.
تجهیزات جانبی سازگار با DSI از دو حالت عملیاتی اصلی پشتیبانی می کنند، یکی حالت فرمان و دیگری حالت ویدئو.
از اینجا می توان دریافت که رابط MIPI-DSI قابلیت فرمان و ارتباطات داده را همزمان دارد و نیازی به رابط هایی مانند SPI برای کمک به انتقال دستورات کنترلی ندارد.
رابط MDDI
رابط MDDI (رابط دیجیتال نمایشگر موبایل) که توسط کوالکام در سال 2004 پیشنهاد شد، می تواند قابلیت اطمینان تلفن های همراه را بهبود بخشد و با کاهش اتصالات، مصرف انرژی را کاهش دهد. با تکیه بر سهم بازار کوالکام در زمینه تراشه های موبایل، در واقع یک رابطه رقابتی با رابط MIPI فوق است.
رابط MDDI مبتنی بر فناوری انتقال دیفرانسیل LVDS است و حداکثر سرعت انتقال 3.2 گیگابیت بر ثانیه را پشتیبانی می کند. خطوط سیگنال را می توان به 6 کاهش داد که هنوز بسیار سودمند است.
مشاهده می شود که رابط MDDI هنوز برای انتقال دستورات کنترلی نیاز به استفاده از SPI یا IIC دارد و فقط خود داده ها را منتقل می کند.
زمان ارسال: سپتامبر-01-2023