터치스크린 디스플레이에는 다양한 종류의 인터페이스가 있으며 분류가 매우 정밀합니다. 주로 TFT LCD 화면의 구동 모드와 제어 모드에 따라 다릅니다. 현재 휴대폰의 컬러 LCD에는 일반적으로 MCU 인터페이스(MPU 인터페이스라고도 함), RGB 인터페이스, SPI 인터페이스 VSYNC 인터페이스, MIPI 인터페이스, MDDI 인터페이스, DSI 인터페이스 등 여러 가지 연결 모드가 있습니다. TFT 모듈에는 RGB 인터페이스가 있습니다.
MCU 인터페이스와 RGB 인터페이스가 더 널리 사용됩니다.
MCU 인터페이스
주로 싱글칩 마이크로컴퓨터 분야에서 사용된다고 해서 붙여진 이름이다. 이후에는 저가형 휴대폰에도 많이 쓰이는데, 가격이 저렴하다는 것이 주요 특징이다. MCU-LCD 인터페이스의 표준 용어는 Intel에서 제안한 8080 버스 표준이므로 많은 문서에서 I80은 MCU-LCD 화면을 지칭하는 데 사용됩니다.
8080은 일종의 병렬 인터페이스로 DBI(데이터 버스 인터페이스) 데이터 버스 인터페이스, 마이크로프로세서 MPU 인터페이스, MCU 인터페이스, CPU 인터페이스라고도 하며 실제로는 동일합니다.
8080 인터페이스는 Intel에서 설계했으며 병렬, 비동기, 반이중 통신 프로토콜입니다. RAM과 ROM의 외부 확장에 사용되며 나중에 LCD 인터페이스에 적용됩니다.
데이터 비트 전송에는 8비트, 9비트, 16비트, 18비트, 24비트가 있습니다. 즉, 데이터 버스의 비트 폭입니다.
일반적으로 사용되는 것은 8비트, 16비트, 24비트입니다.
장점은 클록 및 동기화 신호가 없어 제어가 간단하고 편리하다는 것입니다.
단점은 GRAM을 소모하기 때문에 큰 화면(3.8 이상)을 구현하기 어렵다는 것입니다.
MCU 인터페이스가 있는 LCM의 경우 내부 칩을 LCD 드라이버라고 합니다. 주요 기능은 호스트 컴퓨터에서 보낸 데이터/명령을 각 픽셀의 RGB 데이터로 변환하여 화면에 표시하는 것입니다. 이 프로세스에는 도트, 라인 또는 프레임 클럭이 필요하지 않습니다.
LCM: (LCD 모듈)은 LCD 디스플레이 모듈 및 액정 모듈로, 액정 디스플레이 장치, 커넥터, 제어 및 구동과 같은 주변 회로, PCB 회로 기판, 백라이트, 구조 부품 등의 조립을 의미합니다.
GRAM: 그래픽 RAM, 즉 이미지 레지스터는 TFT-LCD 디스플레이를 구동하는 칩 ILI9325에 표시될 이미지 정보를 저장합니다.
데이터 라인(예: 16비트 데이터) 외에 나머지는 칩 선택, 읽기, 쓰기 및 데이터/명령 4개 핀입니다.
실제로 이러한 핀 외에도 실제로 재설정 핀 RST가 있는데, 일반적으로 고정 번호 010으로 재설정됩니다.
인터페이스 예시 다이어그램은 다음과 같습니다.
위의 신호는 특정 회로 응용 분야에서 모두 사용되지 않을 수도 있습니다. 예를 들어 일부 회로 애플리케이션에서는 IO 포트를 절약하기 위해 칩 선택 및 재설정 신호를 고정 레벨에 직접 연결하고 RDX 읽기 신호를 처리하지 않는 것도 가능합니다.
위의 점에서 주목할 가치가 있습니다. 데이터 데이터뿐만 아니라 명령도 LCD 화면으로 전송됩니다. 언뜻 보면 픽셀 색상 데이터만 화면에 전송하면 되는 것처럼 보이며, 숙련되지 않은 초보자는 명령 전송 요구 사항을 무시하는 경우가 많습니다.
소위 LCD 화면과의 통신은 실제로 LCD 화면 드라이버 제어 칩과 통신하기 때문에 디지털 칩에는 종종 다양한 구성 레지스터가 있습니다(74 시리즈, 555 등과 같이 매우 간단한 기능을 가진 칩이 아닌 한). 또한 방향 칩. 구성 명령을 보내야 합니다.
또 한 가지 주목할 점은 8080 병렬 인터페이스를 사용하는 LCD 드라이버 칩에는 최소한 하나의 화면 데이터를 저장할 수 있는 GRAM(그래픽 RAM)이 내장되어 있어야 한다는 것입니다. 이것이 이 인터페이스를 사용하는 화면 모듈이 일반적으로 RGB 인터페이스를 사용하는 화면 모듈보다 비싸고 RAM 비용이 여전히 비싼 이유입니다.
일반적으로 8080 인터페이스는 병렬 버스를 통해 제어 명령과 데이터를 전송하고 LCM 액정 모듈과 함께 제공되는 GRAM에 데이터를 업데이트하여 화면을 새로 고칩니다.
TFT LCD 스크린 RGB 인터페이스
TFT LCD 화면 DPI(디스플레이 픽셀 인터페이스) 인터페이스라고도 알려진 RGB 인터페이스는 일반 동기화, 클록 및 신호 라인을 사용하여 데이터를 전송하고 SPI 또는 IIC 직렬 버스와 함께 전송하는 병렬 인터페이스이기도 합니다. 제어 명령.
어느 정도 8080 인터페이스와 가장 큰 차이점은 TFT LCD 화면 RGB 인터페이스의 데이터 라인과 제어 라인이 분리되어 있는 반면 8080 인터페이스는 다중화된다는 것입니다.
또 다른 차이점은 대화형 디스플레이 RGB 인터페이스가 전체 화면의 픽셀 데이터를 지속적으로 전송하기 때문에 디스플레이 데이터 자체를 새로 고칠 수 있으므로 GRAM이 더 이상 필요하지 않아 LCM 비용이 크게 절감된다는 점입니다. 크기와 해상도가 동일한 대화형 디스플레이 LCD 모듈의 경우 일반 제조업체의 터치스크린 디스플레이 RGB 인터페이스가 8080 인터페이스보다 훨씬 저렴합니다.
터치 스크린 디스플레이 RGB 모드가 GRAM 지원을 필요로 하지 않는 이유는 RGB-LCD 비디오 메모리가 시스템 메모리에 의해 작동되어 그 크기가 시스템 메모리 크기에 의해서만 제한되기 때문입니다. LCD는 더 큰 크기로 만들 수 있습니다. 현재와 같이 4.3"는 보급형 수준으로 간주될 수 있는 반면 MID의 7" 및 10" 화면은 널리 사용되기 시작했습니다.
그러나 MCU-LCD 설계 초기에는 단일 칩 마이크로컴퓨터의 메모리가 작기 때문에 메모리가 LCD 모듈에 내장된다는 점만 고려하면 됩니다. 그런 다음 소프트웨어는 특수 디스플레이 명령을 통해 비디오 메모리를 업데이트하므로 터치 스크린 디스플레이 MCU 화면을 매우 크게 만들 수 없는 경우가 많습니다. 동시에 디스플레이 업데이트 속도는 RGB-LCD보다 느립니다. 디스플레이 데이터 전송 모드에도 차이가 있습니다.
터치스크린 디스플레이 RGB 화면에는 데이터를 정리하는 데 비디오 메모리만 필요합니다. 디스플레이가 시작된 후 LCD-DMA는 자동으로 RGB 인터페이스를 통해 비디오 메모리의 데이터를 LCM으로 보냅니다. 하지만 MCU 화면은 MCU 내부의 RAM을 수정하기 위해 그리기 명령을 보내야 합니다(즉, MCU 화면의 RAM은 직접 쓸 수 없습니다).
터치 스크린 디스플레이 RGB의 표시 속도는 분명히 MCU보다 빠르며 비디오 재생 측면에서도 MCU-LCD가 느립니다.
터치 스크린 디스플레이 RGB 인터페이스의 LCM의 경우 호스트의 출력은 변환 없이 직접 각 픽셀의 RGB 데이터입니다(감마 보정 등 제외). 이 인터페이스의 경우 호스트에 RGB 데이터와 포인트, 라인, 프레임 동기화 신호를 생성하는 LCD 컨트롤러가 필요합니다.
대부분의 대형 화면은 RGB 모드를 사용하며, 데이터 비트 전송도 16비트, 18비트, 24비트로 구분됩니다.
연결에는 일반적으로 VSYNC, HSYNC, DOTCLK, CS, RESET이 포함되며 일부는 RS가 필요하고 나머지는 데이터 라인입니다.
대화형 디스플레이 LCD의 인터페이스 기술은 본질적으로 레벨 관점에서 볼 때 TTL 신호입니다.
대화형 디스플레이 LCD 컨트롤러의 하드웨어 인터페이스는 TTL 수준이고 대화형 디스플레이 LCD의 하드웨어 인터페이스도 TTL 수준입니다. 그래서 두 개가 직접 연결되었을 수도 있고, 휴대폰, 태블릿, 개발 보드가 이런 방식으로 직접 연결되었습니다(보통 유연한 케이블로 연결됨).
TTL 레벨의 결점은 너무 멀리 전송할 수 없다는 것입니다. LCD 화면이 마더보드 컨트롤러에서 너무 멀리 떨어져 있으면(1m 이상) TTL에 직접 연결할 수 없으며 변환이 필요합니다.
컬러 TFT LCD 화면에는 두 가지 주요 유형의 인터페이스가 있습니다.
1. TTL 인터페이스(RGB 컬러 인터페이스)
2. LVDS 인터페이스(RGB 색상을 차동 신호 전송에 패키지).
액정 화면 TTL 인터페이스는 인터페이스 라인이 많고 전송 거리가 짧은 12.1인치 미만의 소형 TFT 화면에 주로 사용됩니다.
액정 화면 LVDS 인터페이스는 주로 8인치 이상의 대형 TFT 화면에 사용됩니다. 인터페이스는 전송 거리가 길고 회선 수가 적습니다.
대형 화면은 더 많은 LVDS 모드를 채택하고 제어 핀은 VSYNC, HSYNC, VDEN, VCLK입니다. S3C2440은 최대 24개의 데이터 핀을 지원하며, 데이터 핀은 VD[23-0]입니다.
CPU나 그래픽 카드에서 보내는 이미지 데이터는 TTL 신호(0-5V, 0-3.3V, 0-2.5V, 0-1.8V)이며, TTL 신호는 TTL 신호이기 때문에 LCD 자체가 TTL 신호를 받습니다. 고속 및 장거리 전송 시간 성능이 좋지 않으며 간섭 방지 능력이 상대적으로 좋지 않습니다. 나중에 LVDS, TDMS, GVIF, P&D, DVI 및 DFP와 같은 다양한 전송 모드가 제안되었습니다. 실제로 CPU나 그래픽 카드에서 보낸 TTL 신호를 다양한 전송 신호로 인코딩하고, 수신된 신호를 LCD 측에서 디코딩하여 TTL 신호를 얻습니다.
그러나 어떤 전송 모드를 채택하든 필수 TTL 신호는 동일합니다.
SPI 인터페이스
SPI는 직렬 전송이므로 전송 대역폭이 제한되어 있으며 LCD 화면 인터페이스로 사용할 경우 작은 화면, 일반적으로 2인치 미만 화면에만 사용할 수 있습니다. 그리고 연결 수가 적기 때문에 소프트웨어 제어가 더 복잡합니다. 그러니 적게 사용하세요.
MIPI 인터페이스
MIPI(Mobile Industry Processor Interface)는 ARM, Nokia, ST, TI 및 기타 회사가 2003년에 설립한 동맹입니다. 복잡성과 설계 유연성이 향상되었습니다. MIPI Alliance에는 카메라 인터페이스 CSI, 디스플레이 인터페이스 DSI, 무선 주파수 인터페이스 DigRF, 마이크/스피커 인터페이스 SLIMbus 등과 같은 일련의 휴대폰 내부 인터페이스 표준을 정의하는 다양한 작업 그룹이 있습니다. 통합 인터페이스 표준의 장점 휴대폰 제조업체는 필요에 따라 시장에서 다양한 칩과 모듈을 유연하게 선택할 수 있어 디자인과 기능을 보다 빠르고 편리하게 변경할 수 있습니다.
LCD 화면에 사용되는 MIPI 인터페이스의 전체 이름은 MIPI-DSI 인터페이스여야 하며 일부 문서에서는 간단히 DSI(Display Serial Interface) 인터페이스라고 부릅니다.
DSI 호환 주변 장치는 두 가지 기본 작동 모드를 지원합니다. 하나는 명령 모드이고 다른 하나는 비디오 모드입니다.
이를 통해 MIPI-DSI 인터페이스에는 명령 및 데이터 통신 기능도 동시에 있으며 제어 명령 전송을 돕기 위해 SPI와 같은 인터페이스가 필요하지 않음을 알 수 있습니다.
MDDI 인터페이스
퀄컴이 2004년 제안한 인터페이스 MDDI(Mobile Display Digital Interface)는 연결 횟수를 줄여 휴대폰의 신뢰성을 높이고 전력 소모를 줄일 수 있다. 모바일 칩 분야에서 Qualcomm의 시장 점유율에 의존하여 실제로는 위의 MIPI 인터페이스와 경쟁 관계에 있습니다.
MDDI 인터페이스는 LVDS 차동 전송 기술을 기반으로 하며 최대 3.2Gbps의 전송 속도를 지원합니다. 신호 라인을 6개로 줄일 수 있는데 이는 여전히 매우 유리합니다.
MDDI 인터페이스는 제어 명령을 전송하기 위해 여전히 SPI 또는 IIC를 사용해야 하며 데이터 자체만 전송한다는 것을 알 수 있습니다.
게시 시간: 2023년 9월 1일