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6 tipi più comuni di interfacce per display da conoscere

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per trasferire il segnale del controllore master ai moduli LCD vengono comunemente utilizzati 6 tipi di interfacce di visualizzazione: MCU, SPI, TTL, LVDS, DSI e EDP.

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I. Cos'è l'interfaccia del display?

Per la visualizzazione, il controller del display fornisce un'interfaccia tra il processore multimediale e un modulo di visualizzazione

Nella logica sottostante, l'interfaccia del display è il mezzo per trasferire i segnali del controller principale al modulo di visualizzazione.

Nel modulo display TFT, l'interfaccia è solitamente presente nell'FPC o nel PCB.

II. 6 tipi più comuni di interfacce per display TFT

Nella scelta del modulo TFT-LCD giusto per lo sviluppo di terminali, l'interfaccia è uno dei fattori chiave da considerare. Essa riguarda le dimensioni del display, la risoluzione, la potenza, le prestazioni e la mappatura dei segnali tra i dispositivi.

Sono disponibili numerose opzioni di interfaccia.

In base alla modalità di pilotaggio e controllo del TFT-LCD, i principali tipi di interfaccia di ingresso del segnale sono i seguenti: MCU (nota anche come MPU), SPI, TTL (nota anche come RGB), LVDS, DSI (nota anche come MIPI) e EDP.

Confronto tra le 6 interfacce

Per facilitarvi il compito, abbiamo riassunto le loro differenze in termini di utilità, pro e contro, come mostrato nella figura1.

(1) MCU (Micro Control Unit)

L'interfaccia MCU è essenziale perché può scrivere e leggere i dati memorizzati nel frame buffer interno o nella memoria del gadget.

Questa interfaccia è utilizzata principalmente per schermi di piccole dimensioni, inferiori a 5,0 pollici e con una risoluzione inferiore a 480*RGB*800.

Ogni interfaccia MCU comprende quattro tipi di segnali:

● RD (segnale di abilitazione alla lettura nell'interfaccia MCU 8080)

●WR (segnale di abilitazione alla scrittura nell'interfaccia MCU 8080)

rS (pin di reset)

cS (pin di selezione del chip)

Segnali di dati: 18-bit, 16-bit, 9-bit o 8-bit

(2) SPI (interfaccia periferica seriale)

SPI è un'interfaccia di periferica seriale

Esegue la trasmissione sincrona di dati seriali tra la CPU e il circuito integrato del driver

I dati vengono trasmessi in bit, con i bit alti in testa e i bit bassi in coda

Si tratta di una comunicazione full-duplex e la velocità di trasmissione è di pochi Mbps, quindi lenta

Di conseguenza, la porta seriale viene solitamente utilizzata per schermi a bassa risoluzione (inferiore a 320*480) e richiede pochi PIN

Attualmente, i display SPI sono utilizzati in molte applicazioni di piccole dimensioni. Come gli indossabili intelligenti e i piccoli elettrodomestici.

L'interfaccia si divide principalmente in due tipi: 3 righe e 4 righe

sPI a 3 linee:

● SDA (pin di ingresso/uscita dati)

sCL (clock dell'interfaccia seriale)

cS (pin di selezione del chip)

sPI a 4 linee

● SDA (pin di ingresso/uscita dati)

sCL (clock dell'interfaccia seriale)

cS (pin di selezione del chip)

● RS (Pin di selezione dati o comandi)

(3) TTL-RGB (logica a transistor rosso verde e blu)

L'interfaccia TTL è un'interfaccia logica a transistor.

Il segnale di livello TTL è generato dal dispositivo TTL

L'interfaccia TTL trasmette i dati in parallelo. Sovrappone i cambiamenti dei tre canali di colore rosso (R), verde (G) e blu (B) e li emette insieme

Il segnale di dati RGB emesso dal chip di controllo master viene trasmesso direttamente all'interfaccia di ingresso del pannello LCD. Per questo motivo, viene chiamata anche interfaccia RGB

I dati di visualizzazione non vengono scritti sulla DDRAM, ma direttamente sullo schermo. Questa interfaccia è ampiamente utilizzata nei display di piccole e medie dimensioni. È veloce e spesso viene utilizzata per visualizzare video o animazioni.

Ogni interfaccia RGB comprende cinque tipi di segnali:

● VS (Sincronizzazione verticale che sincronizza i dati per le colonne di pixel sul display)

hS (sincronizzazione orizzontale che sincronizza i dati per le righe di pixel sul display)

d0...DXX (include una riga separata per ogni bit di informazione)

dCLK (Dot Clock per la sincronizzazione dei dati)

● DE (Abilitazione dati per confermare l'accuratezza del trasferimento dei dati)

In termini di modalità RGB, sono disponibili le modalità DE, SYNC e SYNC-DE.

In termini di bit di dati, l'interfaccia RGB può essere suddivisa in 6 bit, 8 bit, 16 bit, 18 bit e 24 bit, di cui 6 e 8 bit sono porte seriali RGB.

(4) MIPI-DSI (Mobile Industry Processor Interface - Display Serial Interface)

DSI è un'interfaccia seriale di visualizzazione, un'interfaccia di visualizzazione standard definita da MIPI Alliance (Mobile Industry Processor Interface Alliance)

I suoi vantaggi sono un minore consumo energetico, una maggiore velocità di trasmissione dei dati (circa 1Gbps) e uno spazio di layout ridotto. Inoltre, può trasmettere dati video e comandi di controllo

Per questo motivo, l'interfaccia si applica principalmente ai terminali che richiedono display ad alta risoluzione, come tablet, smartphone e laptop

In termini di livello di risoluzione, può essere suddivisa in 1, 2, 3, 4 e 8 corsie.

Nota:

La tabella precedente mostra MIPI a 4 corsie, oltre a 4 serie di coppie di linee di segnali differenziali MIPI, c'è anche una coppia di segnali CLK.

In condizioni di requisiti di velocità MIPI elevati, è difficile per i clienti eseguire il debug. Le interfacce MIPI di solito devono impostare istruzioni di inizializzazione e sono necessari molti problemi di debug all'estremità del terminale.

(5) LVDS (segnalazione differenziale a bassa tensione)

L'interfaccia LVDS è una tecnologia di segnale differenziale a basso swing.

Può trasmettere il segnale alla velocità di centinaia di Mbps su una coppia di linee differenziali o su un cavo bilanciato e pilotare l'uscita con un basso swing e una bassa corrente per ottenere un basso rumore, un basso consumo energetico e una bassa interferenza elettromagnetica (EMI).

Il segnale LVDS è un segnale elettrico con un'oscillazione di ±350mV a un livello di polarizzazione di 1,2V CC

L'interferenza tra la stessa coppia di linee differenziali - e + può annullarsi a vicenda, per cui la capacità anti-interferenza è forte

L'LVDS è un convertitore di corrente e la tensione si ottiene ponendo un carico sull'estremità ricevente. Quando la corrente scorre in direzione di marcia, l'uscita dell'estremità ricevente è 1, altrimenti è 0

Dato il suo vantaggio, l'interfaccia LVDS si applica solitamente a schermi di grandi dimensioni, soprattutto nelle apparecchiature industriali e nell'industria automobilistica

Può trasmettere solo dati video.

L'interfaccia LVDS offre tre modalità di sincronizzazione dei dati:

● VSYNC (sincronizzazione verticale)

hSYNC (sincronizzazione orizzontale)

dE (abilitazione dati)

In termini di canale di interfaccia, sono presenti 3, 4, 8 corsie.

Nota:

La tabella precedente mostra le 4 corsie LVDS. Oltre a 4 serie di coppie di linee di segnali differenziali LVDS, è presente anche una coppia di segnali CLK

L'interfaccia LVDS ha solitamente un codice di inizializzazione programmato. È lo stesso dell'interfaccia RGB. Se deve essere inizializzata, è necessario estrarre la porta SPI per impostarla. Vale a dire, LVDS+SPI. La tensione di alimentazione e la tensione IO sono di 3,3 V.

(6) EDP (Embedded Display Port)

L'interfaccia EDP è un'interfaccia digitale basata sull'architettura e sul protocollo della Display Port

È in grado di trasmettere segnali ad alta risoluzione con connettori più semplici e un numero inferiore di pin e può raggiungere la trasmissione simultanea di più dati, per cui la velocità di trasmissione è molto più elevata rispetto a LVDS

Ad esempio, per gestire un display con una risoluzione di 1440*900 pixel o superiore, è necessario un LVDS a 8 corsie. Utilizzando invece l'interfaccia EDP, sono necessarie solo 2 coppie di linee di segnale se la risoluzione è inferiore a 1600*900 pixel.

L'interfaccia EDP è comunemente incorporata in tablet, notebook, computer e display ad alta risoluzione su larga scala.

L'interfaccia EDP è composta principalmente da tre segnali:

● Main Link (il canale principale. Viene utilizzato per trasmettere vari tipi di dati video e audio)

aUX CH (il canale ausiliario. Viene utilizzato per trasmettere dati, gestione del collegamento e segnali di controllo del dispositivo con requisiti di larghezza di banda ridotti)

hPD (canale di rilevamento del collegamento a caldo)

il collegamento principale è costituito da 1 a 4 coppie di linee di dati; ogni coppia di linee di dati è una coppia di linee differenziali

Per uno schermo LCD, il Main Link richiede diverse coppie di linee di dati, che dipendono dalla risoluzione e dai bit di colore dello schermo.

Conclusione

Ogni terminale è progettato per un determinato scopo. Pertanto, avrà bisogno di una configurazione specifica, che ha deciso i requisiti del display in qualche modo.

Indipendentemente dal tipo di interfaccia di cui potreste aver bisogno per supportare il vostro progetto di terminale, Tailor Pixels ha un team di sviluppo prodotti pronto ad aiutarvi.