Il existe de nombreux types d’interfaces pour l’affichage sur écran tactile, et la classification est très fine. Cela dépend principalement du mode de conduite et du mode de contrôle des écrans LCD TFT. À l'heure actuelle, il existe généralement plusieurs modes de connexion pour les écrans LCD couleur des téléphones portables : interface MCU (également écrite sous le nom d'interface MPU), interface RVB, interface SPI, interface VSYNC, interface MIPI, interface MDDI, interface DSI, etc. Parmi eux, seul le Le module TFT a une interface RVB.
L'interface MCU et l'interface RVB sont plus largement utilisées.
Interface microcontrôleur
Parce qu'il est principalement utilisé dans le domaine des micro-ordinateurs monopuces, il porte ce nom. Plus tard, il a été largement utilisé dans les téléphones mobiles bas de gamme et sa principale caractéristique est qu'il est bon marché. Le terme standard pour l'interface MCU-LCD est la norme de bus 8080 proposée par Intel, donc I80 est utilisé pour désigner l'écran MCU-LCD dans de nombreux documents.
8080 est une sorte d'interface parallèle, également connue sous le nom d'interface de bus de données DBI (Data Bus interface), d'interface MPU de microprocesseur, d'interface MCU et d'interface CPU, qui sont en fait la même chose.
L'interface 8080 est conçue par Intel et est un protocole de communication parallèle, asynchrone et semi-duplex. Il est utilisé pour l'extension externe de la RAM et de la ROM, puis appliqué à l'interface LCD.
Il existe 8 bits, 9 bits, 16 bits, 18 bits et 24 bits pour la transmission de bits de données. C'est-à-dire la largeur de bits du bus de données.
Les formats 8 bits, 16 bits et 24 bits sont couramment utilisés.
L'avantage est que le contrôle est simple et pratique, sans horloge ni signal de synchronisation.
L'inconvénient est que le GRAM est consommé, il est donc difficile d'obtenir un grand écran (au-dessus de 3,8).
Pour les LCM avec interface MCU, sa puce interne est appelée pilote LCD. La fonction principale est de convertir les données/commandes envoyées par l'ordinateur hôte en données RVB de chaque pixel et de les afficher sur l'écran. Ce processus ne nécessite pas d'horloges de points, de lignes ou de trames.
LCM : (Module LCD) est le module d'affichage LCD et le module à cristaux liquides, qui fait référence à l'assemblage de dispositifs d'affichage à cristaux liquides, de connecteurs, de circuits périphériques tels que le contrôle et le pilotage, les circuits imprimés PCB, les rétroéclairages, les pièces structurelles, etc.
GRAM : RAM graphique, c'est-à-dire le registre d'image, stocke les informations d'image à afficher dans la puce ILI9325 qui pilote l'écran TFT-LCD.
En plus de la ligne de données (voici des données 16 bits à titre d'exemple), les autres sont les quatre broches de sélection de puce, de lecture, d'écriture et de données/commande.
En fait, en plus de ces broches, il existe en réalité une broche de réinitialisation RST, qui est généralement réinitialisée avec un numéro fixe 010.
Le diagramme d'exemple d'interface est le suivant :
Les signaux ci-dessus ne peuvent pas tous être utilisés dans des applications de circuits spécifiques. Par exemple, dans certaines applications de circuits, afin d'économiser les ports IO, il est également possible de connecter directement les signaux de sélection et de réinitialisation de la puce à un niveau fixe, et de ne pas traiter le signal de lecture RDX.
Il convient de noter du point ci-dessus : non seulement les données, mais également les commandes sont transmises à l'écran LCD. À première vue, il semble qu'il suffit de transmettre les données de couleur des pixels à l'écran, et les novices non qualifiés ignorent souvent les exigences de transmission des commandes.
Parce que la soi-disant communication avec l'écran LCD communique en fait avec la puce de commande du pilote d'écran LCD et que les puces numériques ont souvent divers registres de configuration (à moins que la puce ait des fonctions très simples telles que la série 74, 555, etc.), il y a également une puce de direction. Besoin d'envoyer des commandes de configuration.
Une autre chose à noter est que les puces de pilote LCD utilisant l'interface parallèle 8080 nécessitent une GRAM (RAM graphique) intégrée, qui peut stocker les données d'au moins un écran. C'est la raison pour laquelle les modules d'écran utilisant cette interface sont généralement plus chers que ceux utilisant les interfaces RVB, et la RAM coûte toujours cher.
En général : l'interface 8080 transmet les commandes et les données de contrôle via le bus parallèle et rafraîchit l'écran en mettant à jour les données dans la GRAM fournie avec le module à cristaux liquides LCM.
Interface RVB des écrans LCD TFT
L'interface RVB des écrans LCD TFT, également connue sous le nom d'interface DPI (Display Pixel Interface), est également une interface parallèle, qui utilise des lignes de synchronisation, d'horloge et de signal ordinaires pour transmettre des données, et doit être utilisée avec un bus série SPI ou IIC pour transmettre. commandes de contrôle.
Dans une certaine mesure, la plus grande différence entre elle et l'interface 8080 est que la ligne de données et la ligne de contrôle de l'interface RVB des écrans LCD TFT sont séparées, tandis que l'interface 8080 est multiplexée.
Une autre différence est que puisque l'interface d'affichage RVB interactive transmet en continu les données de pixels de tout l'écran, elle peut actualiser les données d'affichage elle-même, de sorte que GRAM n'est plus nécessaire, ce qui réduit considérablement le coût du LCM. Pour les modules d'affichage LCD interactifs de même taille et résolution, l'interface d'affichage à écran tactile RVB du fabricant général est beaucoup moins chère que l'interface 8080.
La raison pour laquelle le mode RVB de l'écran tactile n'a pas besoin du support de GRAM est que la mémoire vidéo RVB-LCD est utilisée par la mémoire système, sa taille n'est donc limitée que par la taille de la mémoire système, de sorte que le mode RVB- Les écrans LCD peuvent être fabriqués dans une taille plus grande. Comme maintenant, le 4,3" ne peut être considéré que comme un écran d'entrée de gamme, tandis que les écrans 7" et 10" dans les MID commencent à être largement utilisés.
Cependant, au début de la conception du MCU-LCD, il suffit de considérer que la mémoire du micro-ordinateur monopuce est petite, elle est donc intégrée au module LCD. Ensuite, le logiciel met à jour la mémoire vidéo via des commandes d'affichage spéciales, de sorte que l'écran tactile du MCU ne peut souvent pas être très grand. Dans le même temps, la vitesse de mise à jour de l’affichage est plus lente que celle du RGB-LCD. Il existe également des différences dans les modes de transfert de données d'affichage.
L'écran tactile RVB n'a besoin que de mémoire vidéo pour organiser les données. Après avoir démarré l'affichage, LCD-DMA enverra automatiquement les données de la mémoire vidéo au LCM via l'interface RVB. Mais l'écran MCU doit envoyer la commande de dessin pour modifier la RAM à l'intérieur du MCU (c'est-à-dire que la RAM de l'écran MCU ne peut pas être écrite directement).
La vitesse d'affichage de l'écran tactile RVB est évidemment plus rapide que celle du MCU, et en termes de lecture vidéo, le MCU-LCD est également plus lent.
Pour le LCM de l'interface RVB de l'écran tactile, la sortie de l'hôte est directement les données RVB de chaque pixel, sans conversion (sauf pour la correction GAMMA, etc.). Pour cette interface, un contrôleur LCD est requis dans l'hôte pour générer des données RVB et des signaux de synchronisation de points, de lignes et d'images.
La plupart des grands écrans utilisent le mode RVB et la transmission des bits de données est également divisée en 16 bits, 18 bits et 24 bits.
Les connexions incluent généralement : VSYNC, HSYNC, DOTCLK, CS, RESET, certaines nécessitent également RS et le reste sont des lignes de données.
La technologie d'interface de l'écran LCD interactif est essentiellement un signal TTL du point de vue du niveau.
L'interface matérielle du contrôleur d'affichage LCD interactif est au niveau TTL, et l'interface matérielle de l'écran LCD interactif est également au niveau TTL. Ainsi, les deux auraient pu être directement connectés, les téléphones mobiles, les tablettes et les cartes de développement sont directement connectés de cette manière (généralement connectés avec des câbles flexibles).
Le défaut du niveau TTL est qu’il ne peut pas être transmis trop loin. Si l'écran LCD est trop éloigné du contrôleur de la carte mère (1 mètre ou plus), il ne peut pas être directement connecté au TTL et une conversion est nécessaire.
Il existe deux principaux types d’interfaces pour les écrans LCD TFT couleur :
1. Interface TTL (interface couleur RVB)
2. Interface LVDS (emballer les couleurs RVB dans la transmission différentielle du signal).
L'interface TTL de l'écran à cristaux liquides est principalement utilisée pour les écrans TFT de petite taille inférieurs à 12,1 pouces, avec de nombreuses lignes d'interface et une courte distance de transmission ;
L'interface LVDS pour écran à cristaux liquides est principalement utilisée pour les écrans TFT de grande taille au-dessus de 8 pouces. L'interface a une longue distance de transmission et un petit nombre de lignes.
Le grand écran adopte davantage de modes LVDS et les broches de contrôle sont VSYNC, HSYNC, VDEN, VCLK. Le S3C2440 prend en charge jusqu'à 24 broches de données, et les broches de données sont VD[23-0].
Les données d'image envoyées par le processeur ou la carte graphique sont un signal TTL (0-5 V, 0-3,3 V, 0-2,5 V ou 0-1,8 V), et l'écran LCD lui-même reçoit un signal TTL, car le signal TTL est transmis à grande vitesse et sur longue distance. Les performances temporelles ne sont pas bonnes et la capacité anti-interférence est relativement faible. Plus tard, divers modes de transmission ont été proposés, tels que LVDS, TDMS, GVIF, P&D, DVI et DFP. En fait, ils codent simplement le signal TTL envoyé par le CPU ou la carte graphique en divers signaux à transmettre, et décodent le signal reçu côté LCD pour obtenir le signal TTL.
Mais quel que soit le mode de transmission adopté, le signal TTL essentiel est le même.
Interface SPI
Étant donné que SPI est une transmission série, la bande passante de transmission est limitée et il ne peut être utilisé que pour les petits écrans, généralement pour les écrans de moins de 2 pouces, lorsqu'il est utilisé comme interface d'écran LCD. Et en raison du peu de connexions, le contrôle logiciel est plus compliqué. Alors utilisez-en moins.
Interface MIPI
MIPI (Mobile Industry Processor Interface) est une alliance établie par ARM, Nokia, ST, TI et d'autres sociétés en 2003. complexité et flexibilité de conception accrue. Il existe différents groupes de travail au sein de l'Alliance MIPI, qui définissent une série de normes d'interface interne aux téléphones mobiles, telles que l'interface de caméra CSI, l'interface d'affichage DSI, l'interface radiofréquence DigRF, l'interface microphone/haut-parleur SLIMbus, etc. L'avantage d'une norme d'interface unifiée est que les fabricants de téléphones mobiles peuvent choisir de manière flexible différentes puces et modules du marché en fonction de leurs besoins, ce qui rend la modification de conception et de fonctions plus rapide et plus pratique.
Le nom complet de l'interface MIPI utilisée pour l'écran LCD doit être l'interface MIPI-DSI, et certains documents l'appellent simplement l'interface DSI (Display Serial Interface).
Les périphériques compatibles DSI prennent en charge deux modes de fonctionnement de base, l'un est le mode commande et l'autre est le mode vidéo.
On peut voir à partir de là que l'interface MIPI-DSI dispose également de capacités de communication de commandes et de données en même temps, et n'a pas besoin d'interfaces telles que SPI pour aider à transmettre les commandes de contrôle.
Interface MDDI
L'interface MDDI (Mobile Display Digital Interface) proposée par Qualcomm en 2004 permet d'améliorer la fiabilité des téléphones mobiles et de réduire la consommation électrique en réduisant les connexions. S'appuyant sur la part de marché de Qualcomm dans le domaine des puces mobiles, il s'agit en fait d'une relation concurrentielle avec l'interface MIPI ci-dessus.
L'interface MDDI est basée sur la technologie de transmission différentielle LVDS et prend en charge un taux de transmission maximum de 3,2 Gbit/s. Les lignes de signaux peuvent être réduites à 6, ce qui reste très avantageux.
On peut voir que l'interface MDDI doit toujours utiliser SPI ou IIC pour transmettre les commandes de contrôle, et elle ne transmet que les données elle-même.
Heure de publication : 01 septembre 2023