Có nhiều loại giao diện để hiển thị màn hình cảm ứng và việc phân loại rất tốt. Nó chủ yếu phụ thuộc vào chế độ lái xe và chế độ điều khiển của Màn hình LCD TFT. Hiện nay, nhìn chung có một số chế độ kết nối cho màn hình LCD màu trên điện thoại di động: giao diện MCU (còn được viết là giao diện MPU), giao diện RGB, giao diện SPI giao diện VSYNC, giao diện MIPI, giao diện MDDI, giao diện DSI, v.v. Mô-đun TFT có giao diện RGB.
Giao diện MCU và giao diện RGB được sử dụng rộng rãi hơn.
Giao diện MCU
Bởi vì nó chủ yếu được sử dụng trong lĩnh vực máy vi tính đơn chip nên nó được đặt tên như vậy. Sau này, nó được sử dụng rộng rãi trong điện thoại di động cấp thấp và đặc điểm chính của nó là giá rẻ. Thuật ngữ chuẩn cho giao diện MCU-LCD là chuẩn bus 8080 do Intel đề xuất nên I80 được dùng để chỉ màn hình MCU-LCD trong nhiều tài liệu.
8080 là một loại giao diện song song, còn được gọi là giao diện bus dữ liệu DBI (Giao diện Bus dữ liệu), giao diện MPU bộ vi xử lý, giao diện MCU và giao diện CPU, thực tế là giống nhau.
Giao diện 8080 được thiết kế bởi Intel và là giao thức truyền thông song song, không đồng bộ, bán song công. Nó được sử dụng để mở rộng RAM và ROM bên ngoài, sau đó được áp dụng cho giao diện LCD.
Có 8 bit, 9 bit, 16 bit, 18 bit và 24 bit để truyền bit dữ liệu. Đó là độ rộng bit của bus dữ liệu.
Thường được sử dụng là 8 bit, 16 bit và 24 bit.
Ưu điểm là: điều khiển đơn giản, tiện lợi, không cần đồng hồ và tín hiệu đồng bộ.
Nhược điểm là: tốn GRAM nên khó đạt được màn hình lớn (trên 3,8).
Đối với LCM có giao diện MCU, chip bên trong của nó được gọi là trình điều khiển LCD. Chức năng chính là chuyển đổi dữ liệu/lệnh do máy tính chủ gửi thành dữ liệu RGB của từng pixel và hiển thị trên màn hình. Quá trình này không yêu cầu đồng hồ chấm, dòng hoặc khung.
LCM: (Mô-đun LCD) là mô-đun hiển thị LCD và mô-đun tinh thể lỏng, dùng để chỉ việc lắp ráp các thiết bị hiển thị tinh thể lỏng, đầu nối, mạch ngoại vi như điều khiển và ổ đĩa, bảng mạch PCB, đèn nền, các bộ phận cấu trúc, v.v.
GRAM: RAM đồ họa, tức là thanh ghi hình ảnh, lưu trữ thông tin hình ảnh sẽ được hiển thị trong chip ILI9325 điều khiển màn hình TFT-LCD.
Ngoài dòng dữ liệu (ở đây là dữ liệu 16 bit làm ví dụ), các dòng khác là chọn chip, đọc, ghi và dữ liệu/lệnh bốn chân.
Trên thực tế, ngoài các chân này, còn có chân đặt lại RST, thường được đặt lại với số cố định 010.
Sơ đồ ví dụ về giao diện như sau:
Các tín hiệu trên có thể không được sử dụng hết trong các ứng dụng mạch cụ thể. Ví dụ, trong một số ứng dụng mạch, để lưu các cổng IO, cũng có thể kết nối trực tiếp tín hiệu chọn và đặt lại chip ở mức cố định và không xử lý tín hiệu đọc RDX.
Điều đáng chú ý ở điểm trên: không chỉ Dữ liệu dữ liệu mà cả Lệnh cũng được truyền tới màn hình LCD. Thoạt nhìn, có vẻ như nó chỉ cần truyền dữ liệu màu pixel đến màn hình và những người mới không có kỹ năng thường bỏ qua các yêu cầu truyền lệnh.
Bởi vì cái gọi là giao tiếp với màn hình LCD thực chất là giao tiếp với chip điều khiển trình điều khiển màn hình LCD và các chip kỹ thuật số thường có các thanh ghi cấu hình khác nhau (trừ khi chip có chức năng rất đơn giản như 74 series, 555, v.v.) nên có cũng là một con chip định hướng. Cần gửi lệnh cấu hình.
Một điều cần lưu ý nữa là: Chip điều khiển LCD sử dụng giao diện song song 8080 cần tích hợp GRAM (Graphics RAM), có thể lưu trữ dữ liệu của ít nhất một màn hình. Đây là lý do tại sao các mô-đun màn hình sử dụng giao diện này thường đắt hơn so với các mô-đun màn hình sử dụng giao diện RGB và RAM vẫn có giá.
Nói chung: giao diện 8080 truyền các lệnh điều khiển và dữ liệu qua bus song song và làm mới màn hình bằng cách cập nhật dữ liệu lên GRAM đi kèm với mô-đun tinh thể lỏng LCM.
Màn hình LCD TFT Giao diện RGB
Màn hình LCD TFT Giao diện RGB, còn được gọi là giao diện DVI (Giao diện pixel hiển thị), cũng là giao diện song song, sử dụng đồng bộ hóa, đồng hồ và đường tín hiệu thông thường để truyền dữ liệu và cần được sử dụng với bus nối tiếp SPI hoặc IIC để truyền các lệnh điều khiển.
Ở một mức độ nào đó, sự khác biệt lớn nhất giữa nó và giao diện 8080 là dòng dữ liệu và dòng điều khiển của giao diện RGB của Màn hình LCD TFT được tách ra, trong khi giao diện 8080 được ghép kênh.
Một điểm khác biệt nữa là do giao diện RGB của màn hình tương tác liên tục truyền dữ liệu pixel của toàn bộ màn hình nên nó có thể tự làm mới dữ liệu hiển thị nên không cần GRAM nữa, điều này giúp giảm đáng kể chi phí LCM. Đối với các mô-đun LCD hiển thị tương tác có cùng kích thước và độ phân giải, giao diện RGB hiển thị màn hình cảm ứng của nhà sản xuất nói chung rẻ hơn nhiều so với giao diện 8080.
Sở dĩ màn hình cảm ứng hiển thị chế độ RGB không cần sự hỗ trợ của GRAM là do bộ nhớ video RGB-LCD được điều khiển bởi bộ nhớ hệ thống nên kích thước của nó chỉ bị giới hạn bởi kích thước của bộ nhớ hệ thống, do đó RGB- LCD có thể được sản xuất với kích thước lớn hơn. Giống như hiện nay, màn hình 4,3 inch chỉ có thể được coi là cấp độ đầu vào, trong khi màn hình 7 inch và 10 inch ở MID đang bắt đầu được sử dụng rộng rãi.
Tuy nhiên, khi bắt đầu thiết kế MCU-LCD, chỉ cần lưu ý rằng bộ nhớ của máy vi tính đơn chip nhỏ nên bộ nhớ được tích hợp vào mô-đun LCD. Sau đó, phần mềm sẽ cập nhật bộ nhớ video thông qua các lệnh hiển thị đặc biệt, do đó, màn hình MCU hiển thị màn hình cảm ứng thường không thể phóng to được. Đồng thời, tốc độ cập nhật màn hình chậm hơn so với RGB-LCD. Ngoài ra còn có sự khác biệt trong chế độ truyền dữ liệu hiển thị.
Màn hình cảm ứng hiển thị Màn hình RGB chỉ cần bộ nhớ video để sắp xếp dữ liệu. Sau khi bắt đầu hiển thị, LCD-DMA sẽ tự động gửi dữ liệu trong bộ nhớ video tới LCM thông qua giao diện RGB. Nhưng màn hình MCU cần gửi lệnh vẽ để sửa đổi RAM bên trong MCU (nghĩa là không thể ghi trực tiếp RAM của màn hình MCU).
Tốc độ hiển thị của màn hình cảm ứng RGB rõ ràng là nhanh hơn MCU và về mặt phát video, MCU-LCD cũng chậm hơn.
Đối với LCM của giao diện RGB hiển thị màn hình cảm ứng, đầu ra của máy chủ là dữ liệu RGB của từng pixel trực tiếp mà không cần chuyển đổi (ngoại trừ hiệu chỉnh GAMMA, v.v.). Đối với giao diện này, cần có bộ điều khiển LCD trong máy chủ để tạo dữ liệu RGB và tín hiệu đồng bộ hóa điểm, đường, khung.
Hầu hết các màn hình lớn đều sử dụng chế độ RGB và việc truyền bit dữ liệu cũng được chia thành 16 bit, 18 bit và 24 bit.
Các kết nối thường bao gồm: VSYNC, HSYNC, DOTCLK, CS, RESET, một số cũng cần RS, còn lại là các đường dữ liệu.
Công nghệ giao diện của màn hình LCD hiển thị tương tác về cơ bản là tín hiệu TTL xét từ góc độ mức độ.
Giao diện phần cứng của bộ điều khiển LCD hiển thị tương tác ở mức TTL và giao diện phần cứng của màn hình LCD hiển thị tương tác cũng ở mức TTL. Vì vậy, cả hai có thể đã được kết nối trực tiếp, điện thoại di động, máy tính bảng và bảng phát triển được kết nối trực tiếp theo cách này (thường được kết nối bằng cáp linh hoạt).
Khuyết điểm của mức TTL là không thể truyền đi quá xa. Nếu màn hình LCD quá xa bộ điều khiển bo mạch chủ (1 mét trở lên), nó không thể kết nối trực tiếp với TTL và cần phải chuyển đổi.
Có hai loại giao diện chính cho màn hình LCD màu TFT:
1. Giao diện TTL (Giao diện màu RGB)
2. Giao diện LVDS (gói màu RGB vào truyền tín hiệu vi sai).
Giao diện TTL của màn hình tinh thể lỏng chủ yếu được sử dụng cho màn hình TFT cỡ nhỏ dưới 12,1 inch, với nhiều đường giao diện và khoảng cách truyền ngắn;
Giao diện LVDS của màn hình tinh thể lỏng chủ yếu được sử dụng cho màn hình TFT cỡ lớn trên 8 inch. Giao diện có khoảng cách truyền dài và số lượng đường truyền nhỏ.
Màn hình lớn áp dụng nhiều chế độ LVDS hơn và các chân điều khiển là VSYNC, HSYNC, VDEN, VCLK. S3C2440 hỗ trợ tối đa 24 chân dữ liệu và các chân dữ liệu là VD[23-0].
Dữ liệu hình ảnh được gửi bởi CPU hoặc card đồ họa là tín hiệu TTL (0-5V, 0-3,3V, 0-2,5V hoặc 0-1,8V) và bản thân màn hình LCD nhận được tín hiệu TTL, vì tín hiệu TTL là truyền ở tốc độ cao và khoảng cách xa Hiệu suất thời gian không tốt và khả năng chống nhiễu tương đối kém. Sau đó, nhiều chế độ truyền dẫn khác nhau đã được đề xuất, chẳng hạn như LVDS, TDMS, GVIF, P&D, DVI và DFP. Trên thực tế, chúng chỉ mã hóa tín hiệu TTL do CPU hoặc card đồ họa gửi thành nhiều tín hiệu khác nhau để truyền và giải mã tín hiệu nhận được trên mặt LCD để thu được tín hiệu TTL.
Nhưng cho dù sử dụng chế độ truyền nào thì tín hiệu TTL thiết yếu đều giống nhau.
giao diện SPI
Vì SPI là đường truyền nối tiếp nên băng thông truyền bị hạn chế và chỉ có thể được sử dụng cho màn hình nhỏ, thường dành cho màn hình dưới 2 inch, khi được sử dụng làm giao diện màn hình LCD. Và do có ít kết nối nên việc điều khiển phần mềm phức tạp hơn. Vì vậy hãy sử dụng ít hơn.
Giao diện MIPI
MIPI (Giao diện bộ xử lý công nghiệp di động) là một liên minh được thành lập bởi ARM, Nokia, ST, TI và các công ty khác vào năm 2003. độ phức tạp và tính linh hoạt trong thiết kế ngày càng tăng. Có nhiều Nhóm làm việc khác nhau trong Liên minh MIPI xác định một loạt các tiêu chuẩn giao diện nội bộ của điện thoại di động, chẳng hạn như giao diện camera CSI, giao diện hiển thị DSI, giao diện tần số vô tuyến DigRF, giao diện micrô/loa SLIMbus, v.v. Ưu điểm của tiêu chuẩn giao diện thống nhất là các nhà sản xuất điện thoại di động có thể linh hoạt lựa chọn các loại chip và mô-đun khác nhau trên thị trường theo nhu cầu của mình, giúp việc thay đổi thiết kế và chức năng trở nên nhanh chóng và thuận tiện hơn.
Tên đầy đủ của giao diện MIPI được sử dụng cho màn hình LCD phải là giao diện MIPI-DSI và một số tài liệu chỉ gọi đơn giản là giao diện DSI (Display Serial Interface).
Các thiết bị ngoại vi tương thích DSI hỗ trợ hai chế độ hoạt động cơ bản, một là chế độ lệnh và hai là chế độ Video.
Từ đó có thể thấy, giao diện MIPI-DSI cũng có khả năng truyền lệnh và dữ liệu cùng lúc và không cần các giao diện như SPI để giúp truyền lệnh điều khiển.
Giao diện MDDI
Giao diện MDDI (Giao diện kỹ thuật số hiển thị di động) do Qualcomm đề xuất năm 2004 có thể cải thiện độ tin cậy của điện thoại di động và giảm mức tiêu thụ điện năng bằng cách giảm kết nối. Dựa vào thị phần của Qualcomm trong lĩnh vực chip di động, thực chất đây là mối quan hệ cạnh tranh với giao diện MIPI nói trên.
Giao diện MDDI dựa trên công nghệ truyền vi sai LVDS và hỗ trợ tốc độ truyền tối đa 3,2Gbps. Các đường tín hiệu có thể giảm xuống còn 6, điều này vẫn rất thuận lợi.
Có thể thấy giao diện MDDI vẫn cần sử dụng SPI hoặc IIC để truyền lệnh điều khiển và nó chỉ truyền dữ liệu của chính nó.
Thời gian đăng: Sep-01-2023