比如说,按尺寸大小来区分液晶屏的话,有7寸8寸以下的嵌入式设备常用的中小尺寸液晶屏,还有10寸及以上的 电脑、电视、广告屏等常用的大尺寸液晶屏。大尺寸液晶屏和小尺寸切实其实定不同,大尺寸屏幕的接口比如HDMI这些,一样平常都须要外接线缆的。而小尺寸的屏幕一样平常都是板级接口连接,物理上的形式差别就很大。本文把重点放在中小尺寸屏幕的接口上。
1. SPI接口不论是搞硬件的还是搞嵌入式软件的,都该当对SPI接口很熟习了,本文就不对SPI接口协议废话了。
由于SPI是串行传输,传输带宽有限,来做液晶屏接口,只能用于小屏幕,一样平常是2寸以下的屏幕利用。

这种接口的别称很多,又叫 DBI(Data Bus interface)数据总线接口, 微处理器MPU接口,MCU接口,CPU接口的,实际上都是一回事。
这种接口我最近正在用,本文就重点讲它
并行接口又分为 8位/16位/24位 三种, 顾名思义,便是数据总线的位宽。
除了
DB[23:0](or DB[15:0] or DB[7:0]) 并行总线并行接口还会有以下旗子暗记线:
CSX 片选旗子暗记RESX reset复位旗子暗记WRX Write写旗子暗记RDX Read读旗子暗记D/CX 数据Data/命令Command 选择旗子暗记,(0: 表示DB总线正在传输命令, 1: 表示DB正传数据)(以上旗子暗记并不一定在详细的电路运用中全部利用,比如,有的电路运用为了节省IO口,把片选和复位旗子暗记直接连接固定电平,RDX读旗子暗记也不做处理,也是可以的。)
从上面的描述可以看出,值得把稳的一点:向液晶屏传输的不仅有Data数据,还有命令Command。
乍一看,以为向屏幕只需传输像素颜色数据就行了,不闇练的新手每每会忽略了命令传输需求。
由于所谓与液晶屏通信,实际上还是与液晶屏驱动掌握芯片在通信,而数字芯片每每都会有各种配置寄存器(除非功能很大略的芯片比如74系列,555等),也就有了向芯片发送配置命令的须要,如果设计过数字芯片或FPGA就会更明了。
其余须要把稳的一点是:利用8080并行接口的LCD驱动芯片,都须要内置GRAM(Graphics RAM), 至少能存储一个屏幕的数据。
这是导致利用此接口的屏幕模组一样平常比利用下一节提到的 RGB接口的屏幕模组 要贵的缘故原由,RAM还是要本钱的。
总的来说:8080接口通过并行总线传输掌握命令和数据,并通过往LCM液晶模组自带的GRAM更新数据实现屏幕的刷新。
2.1 8080并行接口旗子暗记线的时序以下图表来自 LCD驱动芯片OTM8009A的数据手册
2.1.1 写时序以下2张时序图就很能解释问题了
2.1.2 读时序
同样给出2张时序图
2.2 8080并行接口的RGB颜色数据编码
大家都知道像素信息用RGB三原色表示,以是向液晶屏传输的数据帧紧张也便是传输的RGB颜色数据,那么这3种颜色数据是如何组织编码的呢?当总线位宽是24bits时,很自然地就能想到 8位R + 8位G + 8位B。那当位宽是16bits或8bits时呢?
其余,像素的颜色数据并不总是用 8R8G8B的24位真彩色 表示,共有下面几种表示情形:
12-bits/pixel (R 4-bit, G 4-bit, B 4-bit), 4,096 Colors, 简称44416-bits/pixel (R 5-bit, G 6-bit, B 5-bit), 65,536 Colors, 简称56518-bits/pixel (R 6-bit, G 6-bit, B 6-bit), 262,144 Colors, 简称66624-bits/pixel (R 8-bit, G 8-bit, B 8-bit), 16,777,216 Colors, 简称888这不同的 颜色表示方法 和 不同的总线位宽 相组合,就会组合成多种 RGB颜色数据编码。
下面分别先容
2.2.1 8Bits位宽时的 RGB颜色数据编码编码表:
时序图:
444RGB编码数据传输时序图
565RGB编码数据传输时序图
666RGB编码数据传输时序图
888编码数据传输时序图
2.2.2 16Bits位宽时的 RGB颜色数据编码编码表:
时序图:
就不再赘述了,可根据编码表画出。
2.2.3 24Bits位宽时的 RGB颜色数据编码编码表:
时序图:
就不再赘述了。
3. RGB接口RGB接口又称DPI(Display Pixel Interface)接口,也是一种并行接口,采取普通的同步、时钟、旗子暗记线来传输数据,需搭配SPI或IIC串行总线来传输掌握命令利用。
某种程度上,它与8080接口的最大差别便是,RGB接口的数据线与掌握线分离,而8080接口是复用的。
另一个不同点是,由于RGB接口是连续传输整屏的像素数据,本身可实现显示数据的刷新,就不再须要GRAM了,这大大的减少了LCM的本钱。一样平常厂家同样尺寸分辨率的LCD模组,RGB接口的比较8080接口的要便宜不少。
模型如下:
由于本文是大略先容,就不再讲RGB接口的DE模式和SYNC模式了。
3.1 旗子暗记线大略解释个中有数据线,时钟线,和 水平/垂直 同步旗子暗记线。
(HS, VS这2个旗子暗记,笔者多年前搞过仿照***传输,对这2个行场同步旗子暗记好熟习的觉得。)
Vsync(VS)指示一整屏像素帧的开始
Hsync(HS)指示一个水平行像素数据的开始
3.2 时序大略解释在PCLK时钟旗子暗记的驱动下,像素数据连续地,源源不断地 从主处理器 送往 液晶模组。
单个像素数据传输周期的时序如下图:
全体屏幕像素帧的时序如下:
4. MIPI接口
MIPI(Mobile Industry Processor Interface) 是2003年由ARM, Nokia, ST ,TI等公司成立的一个同盟,目的是把手机内部的接口如摄像头、显示屏接口、射频/基带接口等标准化,从而减少手机设计的繁芜程度和增加设计灵巧性。MIPI同盟下面有不同的WorkGroup,分别定义了一系列的手机内部接口标准,比如摄像头接口CSI、显示接口DSI、射频接口DigRF、麦克风/喇叭接口SLIMbus等。统一接口标准的好处是手机厂商根据须要可以从市情上灵巧选择不同的芯片和模组,变动设计和功能时更加快捷方便。
用于液晶屏的MIPI接口全称该当是MIPI-DSI接口,有些文档就干脆称之为DSI(Display Serial Interface)接口。
DSI兼容的外设都支持2种基本的操作模式,一是命令模式,二是Video模式。
由此可看出,MIPI-DSI接口也是同时有命令和数据通信能力的,不须要SPI等接口帮忙传输掌握命令。
而MIPI-DSI接口协议还是挺繁芜的,我这里就不详细描述了
5. MDDI接口高通公司于2004年提出的接口MDDI(Mobile Display Digital Interface),通过减少连线可提高移动电话的可靠性并降落功耗。依托当年高通在移动芯片领域的霸占率,和上面的MIPI接口实际上是竞争关系。
MDDI接口基于LVDS差分传输技能,最高支持3.2Gbps的传输速率。可将旗子暗记线缩减到6条,这还是很有上风的。
模型如下:
可看出,MDDI接口还是须要借助SPI或IIC来传输掌握命令,它自身只管传输数据。