山东省住房城乡建设部网站首页,网站制作需要多少钱,博客wordpress模板,个人怎么做ipv6的网站前言 随着时代的发展#xff0c;现如今我们生活上已经随处可见的各种电子产品了#xff0c;诸如手机、平板、电脑、一些其它智能单品上都有用到显示屏#xff0c;它作为人机交互的重要桥梁之一#xff0c;我认为它是生活中必不可少的存在#xff0c;如果少了它#xff0c…前言 随着时代的发展现如今我们生活上已经随处可见的各种电子产品了诸如手机、平板、电脑、一些其它智能单品上都有用到显示屏它作为人机交互的重要桥梁之一我认为它是生活中必不可少的存在如果少了它那么这个世界也就缺失了独有的那份色彩。 那么此篇文章我们就好好讲讲TFT-LCD屏的“故事”下文将以lcd屏信号类型和接口模式展开。 相关博文推荐
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1.LCD屏常用接口模式
1.1 RGB模式
RGB模式接口通过对红(R)、绿(G)、蓝(B)三个颜色通道的变化以及三者组合来得到丰富多彩的颜色它们三者之间的组合几乎包括了人类视觉感知的所有颜色是最常用的颜色体系之一。
通常数据格式有rgb565、rgb666、rgb888等拿rgb565举例红色、绿色和蓝色的数据分别有5bit、6bit和5bit那么它就可以有65536种组合色彩在色彩要求不是特别高的应用场景中已经够用了。
RGB接口LCD 的显存是由系统内存充当的因此其大小只受限于系统内存的大小显示数据直接写到屏里速度较快。 1.2 MCU模式
MCU-LCD 接口的标准术语是 Intel 提出的 8080 总线标准标准名称为I80主要又可以分为 8080 模式和 6800 模式这两者之间主要是时序的区别。
MCU 接口的 LCD 的 Driver IC 都带 GRAMDriver IC 接收 MCU 发过来的画点Command/Data使之在屏上显示出来这个过程是不需要点、行、 帧时钟的。因为MCU接口屏是经过IC GRAM的它的内存空间没这么大所以很难做到大屏大多4寸以下。相比RGB接口屏MCU屏的显示速率慢需要通过控制命令来刷新显示通常用于静态界面的显示。 1.2.1 8080模式
由数据总线和控制总线两部分组成控制引脚如下
CS 片选信号通常低电平有效
RS 置 1 为写数据,置 0 为写命令
WR 写控制为 0 使能)
RD 读控制为 0 使能
RESET 复位信号
DATA数据位支持8、9、16、18、24bit通常默认8bit。
1.2.2 6800模式
该模式和8080模式很类似总线控制读写信号组合在一个引脚上/WR另外增加了一个锁存信号(E)。
锁存信号E用于控制指令和数据的传输MCU需要在E信号的上升沿将数据写入LCD屏的数据端口当E信号为高电平时LCD屏处于数据读取状态可以接收来自MCU的数据并在E信号的下降沿将数据锁存到LCD屏的内部寄存器中这样可以避免数据的丢失或错位。
CS 片选信号通常低电平有效
RS 置 1 为写数据,置 0 为写命令
WR 读写控制0为写1为读使能
E锁存信号
RESET 复位信号
DATA数据位支持8、9、16、18、24bit通常默认8bit。
1.3 VSYNC模式
VSYNC模式是在MCU模式基础上加了一个VSYNC信号通过对MCU接口屏的最小改动实现动画显示的解决方案在这种模式下内部的显示操作与外部VSYNC信号同步。可以实现比内部操作更高的速率的动画显示。
该模式对速率有一个限制就是对内部SRAM的写速率一定要大于显示读内部SRAM的速率否则就会严重影响画面的流畅性和稳定性。 1.4 SPI模式
SPI模式在目前的嵌入式领域中不常用它就是使用spi的标准接口3 / 4线组成传输速率不高。
另外还有DSI模式和MDDI模式平时接触的不多暂且忽略。 2. LCD信号类型
2.1 TTLRGB信号
TTL信号是一种数字信号用于电路中传输逻辑信息TTL信号的基本电平是0V和5V其中0V表示逻辑05V表示逻辑1。具有高速度、低功耗等特性。
TTL 接口属于并行方式传输数据由于 TTL 接口信号电压高、连线多、传输电缆长因此电路的抗干扰能力比较差 而且容易产生电磁干扰EMI。
如下图所示RGB数据是并行传输的所以它占用的引脚会比较多CLK为像素的时钟信号线控制信号包括数据使能信号或有效显示数据选通信号DE、行同步信号 HS、场同步信号 VS
另外通常还包括CS片选信号RESET复位信号还有配置lcd驱动寄存器的控制接口i2c/spi。
它有单通道和双通道之分双通道就是两组 RGB 数据分为奇通道、偶通道时钟有的也分为 OCLK/ECLK。 单通道RGB接口屏引脚 双通道RGB信号 2.2 LVDS信号
LVDS即 Low Voltage Differential Signaling是一种低压差分信号技术接口。
克服以 TTL 电平方式传输宽带高码率数据时功耗大、EMI 电磁干扰大等缺点而研制的一种数字视频信号传输方式。
LVDS输出接口利用非常低的电压摆幅约 350mV在两条 PCB 走线或一对平衡电缆上通过差分进行数据的传输即低压差分信号传输。采用 LVDS 输出接口可以使得信号在差分 PCB 线或平衡电缆上以几百Mbits 的速率传输由于采用低压和低电流驱动方式因此实现了低噪声和低功耗。
有些主控芯片是不支持输出LVDS信号的那么此时就需要用到信号转换芯片把主控输出的TTL信号通过转换IC输出LVDS信号到排线中一般TFT-LCD是只支持TTL信号的所以LVDS到接收端时会通过LVDS解码IC把LVDS信号解码成TTL信号最终输出到屏幕。 2.2.1 LVDS接口工作原理
通过将数据信号分成两路分别以相反的电压电压一正一负传输然后再通过接收端进行差分放大和解码最终恢复为原始信号。这种方式可以大幅减小信号传输时的噪声和干扰提高信号传输的可靠性和稳定性。
其传输速率可以达到Gbps级别因此被广泛应用于高分辨率、高色深、高刷新率的显示屏幕中。
2.2.2 LVDS接口通道
2.2.2.1 lvds每个通道的位数分类 单路6bit LVDS每个基色信号采用6位数据共18位RGB数据也称18bit LVDS接口 双路6bit LVDS每个基色信号采用6位数据其中奇路数据为18位偶路数据为18位共36位RGB数据也称36bit LVDS接口 单路8bit LVDS每个基色信号采用8位数据共24位RGB数据 双路8bit LVDS同理每个基色信号采用8位数据其中奇路数据为24位偶路数据为24位共48位RGB数据也称48bit LVDS接口。
总结lvds接口的通道位数可以选择6bit、8bit、10bit或12bit主要取决于应用场景和需求。
2.2.2.2 lvds发送芯片的通道数分类 四通道LVDS发送芯片主要用于驱动6bit液晶面板可以构成单路或者奇偶双路6bit LVDS接口电路。其包含三个数据信号其中包括RGB数据、数据使能、行同步、场同步信号通道和一个时钟发送通道。 五通道LVDS发送芯片主要用于驱动8bit液晶面板可以构成单路8bit LVDS接口电路和奇偶双路8bit LVDS接口电路。 十通道LVDS发送芯片主要用于驱动8bit液晶面板包含八个数据信号通道和两个时钟发送通道。 除了以上几种还有更多通道的LVDS发送芯片比如十二通道的主要用于驱动更高位数的液晶面板。
总结如下图所示数TX - 的对数总共有5对所以为五通道LVDS发送芯片其中有四对为数据通道一对为像素时钟通道主控端出来的rgb888信号所以为五通道单路8bit LVDS电路。
另外我们需要知道的点是时钟通道只传输时钟信号而数据通道传输RGB数据、使能信号、行同步信号和场同步信号每个数据通道在一个时钟周期内只传输7bit的数据这是固定不变的这里划重点。
拿五通道单路8bit LVDS电路来举例rgb各8bit数据加起来就有24bit数据外加1bit使能信号数据、行同步信号和场同步信号数据总共就27bit数据我们知道五通道中有4个通道用来传输数据每个通道一个时钟周期传7bit数据4个通道一个周期内能传输28bit数据所以五通道LVDS芯片通常用来驱动8bit液晶板四通道的驱动6bit也是一样道理。
现在了解了单路LVDS那么什么时候需要用到双路LVDS呢当在高速数据传输的场景或高分辨率数据中就可以用到LVDS的像素时钟范围通常为20MHz到85MHz当像素时钟远超过这个阈值时就需要用到双路lvds一路传输奇像素数据一路传输偶像素数据分别也对应奇偶时钟线。 五通道单路8bit框图 2.2.3 LVDS数据传输模式
DE模式需要连接DE信号data enable有效数据选通。
SYNC模式需要连接HSHSYNC行同步和VSVSYNC场同步。
有些屏差分信号拆开后只有DE位没有HS和VS位此时只能工作在DE模式下。然而如果差分信号拆开后既有DE也有HS和VS位那么可以选择工作在SYNC模式。
2.2.4 LVDS数据格式标准
如果JEIDA标准LVDS信号输入到VESA格式的屏时将出现图像噪波点大或花屏,反之亦然。
2.2.4.1 VESA标准
VESA标准是由视频电子标准协会Video Electronics Standards Association制定的
6位屏
DATA0R0R1R2R3R4R5G0
DATA1G1G2G3G4G5B0B1
DATA2B2B3B4B5HSVSDE
8位屏
DATA0R0R1R2R3R4R5G0
DATA1G1G2G3G4G5B0B1
DATA2B2B3B4B5HSVSDE
DATA3R6R7G6G7B6B70
10位屏
DATA0R0R1R2R3R4R5G0
DATA1G1G2G3G4G5B0B1
DATA2B2B3B4B5HSVSDE
DATA3R6R7G6G7B6B70
DATA4R8R9G8G9B8B90 8bit VESA数据格式 2.2.4.2 JEIDA标准
JEIDA是由日本电子工业发展协会Japan Electronic Industry Development Association制定。
在JEIDA标准中单通道的数据格式如下 DATA0G2-R7-R2 DATA1: B3-B2-G7-G3 DATA2: DE-VS-HS-B7-B4 DATA3: XX-B1-B0-G1-G0-R1-R0 8bit JEIDA数据格式
