一文读懂嵌入式LCD的接口和驱动方式,赶紧收藏起来

电子设计 2017-12-26 07:22 次阅读

LCD的接口有多种,分类很细。主要看LCD的驱动方式和控制方式,目前手机上的彩色LCD的连接方式一般有这么几种:MCU模式,RGB模式,SPI模式,VSYNC模式,MDDI模式,DSI模式。MCU模式(也写成MPU模式的)。只有TFT模块才有RGB接口。

但应用比较多的就是MUC模式和RGB模式,区别有以下几点:

1.MCU接口:会解码命令,由timing generator产生时序信号,驱动COM和SEG驱器。

RGB接口:在写LCD register setting时,和MCU接口没有区别。区别只在于图像的写入方式。

2.用MCU模式时由于数据可以先存到IC内部GRAM后再往屏上写,所以这种模式LCD可以直接接在MEMORY的总线上。

用RGB模式时就不同了,它没有内部RAM,HSYNC,VSYNC,ENABLE,CS,RESET,RS可以直接接在MEMORY的GPIO口上,用GPIO口来模拟波形.

3.MPU接口方式:显示数据写入DDRAM,常用于静止图片显示。

RGB接口方式:显示数据不写入DDRAM,直接写屏,速度快,常用于显示视频或动画用。

MCU接口和RGB接口主要的区别是:

MCU接口方式:显示数据写入DDRAM,常用于静止图片显示。

RGB接口方式:显示数据不写入DDRAM,直接写屏,速度快,常用于显示视频或动画用。

MCU模式

因为主要针对单片机的领域在使用,因此得名.后在中低端手机大量使用,其主要特点是价格便宜的。MCU-LCD接口的标准术语是Intel提出的8080总线标准,因此在很多文档中用I80   来指MCU-LCD屏。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。数据位传输有8位,9位,16位,18位,24位。连线分为:CS/,RS(寄存器选择),RD/,WR/,再就是数据线了。优点是:控制简单方便,无需时钟和同步信号。缺点是:要耗费GRAM,所以难以做到大屏(3.8以上)。对于MCU接口的LCM,其内部的芯片就叫LCD驱动器。主要功能是对主机发过的数据/命令,进行变换,变成每个象素的RGB数据,使之在屏上显示出来。这个过程不需要点、行、帧时钟。

MCU接口的LCD的DriverIC都带GRAM,Driver   IC作为MCU的一片协处理器,接受MCU发过来的Command/Data,可以相对独立的工作。对于MCU接口的LCM(LCD   Module),其内部的芯片就叫LCD驱动器。主要功能是对主机发过的数据/命令,进行变换,变成每个象素的RGB数据,使之在屏上显示出来。这个过程不需要点、行、帧时钟。

M6800模式

M6800模式支持可选择的总线宽度8/9/16/18-bit(默认为8位),其实际设计思想是与I80的思想是一样的,主要区别就是该模式的总线控制读写信号组合在一个引脚上(/WR),而增加了一个锁存信号(E)数据位传输有8位,9位,16位和18位。

 

I8080模式

I80模式连线分为:CS/,RS(寄存器选择),RD/,WR/,再就是数据线了。优点是:控制简单方便,无需时钟和同步信号。缺点是:要耗费GRAM,所以难以做到大屏(QVGA以上)。

MCU接口标准名称是I80,管脚的控制脚有5个:

CS 片选信号

RS (置1为写数据,置0为写命令)

/WR (为0表示写数据) 数据命令区分信号

/RD (为0表示读数据)

RESET 复位LCD( 用固定命令系列 0 1 0来复位)

VSYNC模式

该模式其实就是就是在MCU模式上加了一个VSYNC信号,应用于运动画面更新,这样就与上述两个接口有很大的区别。该模式支持直接进行动画显示的功能,它提供了一个对MCU接口最小的改动,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。但由于其操作方式的不同,该模式对速率有一个限制,那就是对内部SRAM的写速率一定要大于显示读内部SRAM的速率。

RGB模式

大屏采用较多的模式,数据位传输也有6位,16位和18位,24位之分。连线一般有:VSYNC,HSYNC,DOTCLK,CS,RESET,有的也需要RS,剩下就是数据线。它的优缺点正好和MCU模式相反。

MCU-LCD屏它与RGB-LCD屏主要区别在于显存的位置。RGB-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,这样RGB-LCD可以做出较大尺寸,象现在4.3"只能算入门级,而MID中7",10"的屏都开始大量使用。而MCU-LCD的设计之初只要考虑单片机的内存较小,因此都是把显存内置在LCD模块内部.然后软件通过专门显示命令来更新显存,因此MCU屏往往不能做得很大。同时显示更新速度也比RGB-LCD慢。显示数据传输模式也有差别。RGB屏只需显存组织好数据。启动显示后,LCD-DMA会自动把显存中的数据通过RGB接口送到LCM。而MCU屏则需要发送画点的命令来修改MCU内部的RAM(即不能直接写MCU屏的RAM)。所以RGB显示速度明显比MCU快,而且播放视频方面,MCU-LCD也比较慢。

对于RGB接口的LCM,主机输出的直接是每个象素的RGB数据,不需要进行变换(GAMMA校正等除外),对于这种接口,需要在主机部分有个LCD控制器,以产生RGB数据和点、行、帧同步信号。

彩色TFT液晶屏主要有2种接口:TTL接口(RGB颜色接口),   LVDS接口(将RGB颜色打包成差分信号传输)。TTL接口主要用于12.1寸一下的小尺寸TFT屏,LVDS接口主要用于8寸以上的大尺寸TFT屏。TTL接口线多,传输距离短;LVDS接口传输距离长,线的数量少。大屏采用较多的模式,控制脚是VSYNC,HSYNC,VDEN,VCLK,  S3C2440最高支持24个数据脚,数据脚是VD[23-0]。

CPU或显卡发出的图像数据是TTL信号(0-5V、0-3.3V、0-2.5V、或0-1.8V),LCD本身接收的也是TTL信号,由于TTL信号在高速率的长距离传输时性能不佳,抗干扰能力比较差,后来又提出了多种传输模式,比如LVDS、TDMS、GVIF、P&D、DVI和DFP等。他们实际上只是将CPU或显卡发出的TTL信号编码成各种信号以传输,在LCD那边将接收到的信号进行解码得到TTL信号。

但是不管采用何种传输模式,本质的TTL信号是一样的。

注意:TTL/LVDS分别是两种信号的传输模式,TTL是高电平表示1,低电平表示0的模式,LVDS是正负两个对应波形,用两个波形的差值来表示当前是1还是0

SPI模式

采用较少,有3线和4线的,连线为CS/,SLK,SDI,SDO四根线,连线少但是软件控制比较复杂。

MDDI模式(MobileDisplayDigitalInterface)

高通公司于2004年提出的接口MDDI,通过减少连线可提高移动电话的可靠性并降低功耗,这将取代SPI模式而成为移动领域的高速串行接口。   连线主要是host_data,host_strobe,client_data,client_strobe,power,GND几根线。

DSI模式

该模式串行的双向高速命令传输模式,连线有D0P,D0N,D1P,D1N,CLKP,CLKN。

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TPS65131 具有正负(双路)输出的 1950mA 升压电流,用于 OLED 和 CCD 传感器,24 QFN

TPS6513x是双输出DC-DC转换器,可产生高达15 V的正输出电压和低至15 V的负输出电压,带输出在典型应用中,电流在200 mA范围内,具体取决于输入电压与输出电压之比。该器件的总效率高达85%,是便携式电池供电设备的理想选择。 2.7 V至5.5 V的输入电压范围允许器件由电池或固定的3.3 V或5 V电源供电。 TPS6513x采用小型4 mm×4 mm VQFN-24封装。该器件的最小开关频率为1.25 MHz,可以设计小型电源应用,因为它只需要几个小型外部元件。 该转换器采用固定频率PWM控制拓扑结构,如果是电源 - 保存模式已启用,它在轻载电流下使用脉冲跳跃模式。它的工作静态电流仅为500μA。独立使能引脚允许两个输出的上电和断电排序。该器件具有内部限流过压保护和热关断功能,可在故障条件下实现最高可靠性。 特性 2.7 V至5.5 V输入电压范围 双可调输出电压高达15 V和低至?? 15 V 在TPS65130处升压和逆变器主开关时的800 mA典型开关电流限制 2-A升压时的典型开关电流限制> TPS65131的逆变器主开关 正输出效率高达89%电压轨 负输出效率高达81%电压轨 低负载时高效率的省电模式电流 上电和掉电排序的独立使能输入 外部控制输出支持...
发表于 10-16 16:31 40次 阅读
TPS65131 具有正负(双路)输出的 1950mA 升压电流,用于 OLED 和 CCD 传感器,24 QFN

TPS65135 单电感器、多路输出 (SIMO) 稳压器

该转换器具有单电效器和多输出(SIMO)拓扑,因此使用的外部组件极少。该器件采用降压/升压拓扑,并生成高于或低于输入电源电压的正负输出电压.SIMO拓扑可实现出色的线路和负载调节,这一特性非常必要,例如,可避免移动通信系统在传输阶段产生的输入电压偏差对手机显示的干扰。如果两轨之间的输出电流失配小于50%,该器件也可用作通用分离轨电源。 特性 单电感器,多路输出拓扑 输入电压范围:2.5V至5.5V < li> V I = 2.9V时,输出功率为750mW 输出的正电压高达6V 输出的负电压低至-7V 输出电压精度为1% 允许的输出电流失配高达50% 出色线路稳压 用于实现轻负载效率的高级节电模式 低噪声运行 无声模式 短路保护功能 热关断 li> 3mm×3mm超薄QFN封装 所有商标均为其各自所有者的财产。 参数 与其它产品相比 LCD/OLED 显示偏置解决方案   DisplayType IC Integration Vin (Min) (V) Vin (Max) (V) Pin/Package Source Driver Voltage (Min) (V) Source Driver Voltage (Max) (V) Level Shifter/Scan Driver (Ch) V_POS (Min) (V) V_POS...
发表于 10-16 16:31 16次 阅读
TPS65135 单电感器、多路输出 (SIMO) 稳压器

TPS65132 用于显示的双极电源

用于支持正/负驱动应用,在简化物料清单的同时保持高效。该器件可在低噪声条件下提供最佳线路和负载调节能力。凭借2.5V至5.5V的输入电压范围,该器件针对由单节电池(锂离子电池,锂电池和锂聚合物电池)供电的产品以及固定电压为3.3V和5V的电源轨进行了优化.TPS656132系列器件提供80mA和150mA输出电流选项,可通过编程设定为40mA。提供CSP和QFN两种封装选项。 特性 输入电压范围:2.5V至5.5V V POS 升压转换器:由4V转换为6V(步长为0.1V) V NEG 反相降压 - 升压转换器:由-6V转换为-4V(步长为0.1V) 最大输出电流: 80mA或150mA 出色的综合效率 &gt; 85%(I OUT &gt; 10mA) &gt; 90%(I OUT &gt; 40 mA) 性能优异 出色的瞬态响应 在整个温度范围内保持1%的输出电压精度 I 2 C接口 可编程上电/掉电序列选项 灵活的输出电压编程 可编程有源输出放电 &gt; 1000x的可编程非易失性存储器 欠压锁定和过热保护 两种封装选项 15焊球芯片尺寸封装(CSP) 20引脚四方扁平无引线(QFN)封装 应用范围 < ul> 小型,中型双极液晶显示屏(LCD) 智能手机,平板电脑 摄像头,全...
发表于 10-16 16:31 14次 阅读
TPS65132 用于显示的双极电源

TPS65131-Q1 汽车类双路正负输出 (1800mA) DC-DC 转换器

TPS65131-Q1器件作为双输出直流/直流转换器,可产生高达15V的正输出电压和低至-15V的负输出电压,输出电流通常为200mA,具体值取决于输入电压与输出电压比。凭借高达85%的总体效率,此器件非常适合于便携式电池供电类设备。输入电压范围为2.7V至5.5V,因此允许诸如3.3V和5V的电压轨为TPS65131-Q1器件供电.TPS65131-Q1器件采用带有散热垫的QFN-24封装。由于只需少量较小的外部组件,因此总体解决方案尺寸可以非常小。 此转换器采用定频PWM控制拓扑运行,而且在启用省电模式后,它在轻负载电流的情况下使用脉冲跳跃模式。在运行时,典型的总体器件静态电流只有500μA。在关断状态下,器件一般消耗0.2μA。独立使能引脚可实现针对两个输出的加电和断电排序。为了尽可能地实现故障情况下的高可靠性,此器件有一个内部电流限制,过压保护和热关断。 根据AEC-Q100温度2级要求,TPS65131-Q1器件符合汽车应用的要求。该器件在-40°C至125°C的器件结温范围内接受了电气特性测试。该器件还具有最低关断电流,小巧的解决方案尺寸,带散热垫的封装以及良好的效率和保护特性,适合汽车和工业应用。 特性 适用于汽车电子应用 AEC...
发表于 10-16 16:31 56次 阅读
TPS65131-Q1 汽车类双路正负输出 (1800mA) DC-DC 转换器

TPS65130 具有正负(双路)输出的 800mA 升压电流,用于 OLED 和 CCD 传感器,24 QFN

TPS6513x是双输出DC-DC转换器,可产生高达15 V的正输出电压和低至15 V的负输出电压,带输出在典型应用中,电流在200 mA范围内,具体取决于输入电压与输出电压之比。该器件的总效率高达85%,是便携式电池供电设备的理想选择。 2.7 V至5.5 V的输入电压范围允许器件由电池或固定的3.3 V或5 V电源供电。 TPS6513x采用小型4 mm×4 mm VQFN-24封装。该器件的最小开关频率为1.25 MHz,可以设计小型电源应用,因为它只需要几个小型外部元件。 该转换器采用固定频率PWM控制拓扑结构,如果是电源 - 保存模式已启用,它在轻载电流下使用脉冲跳跃模式。它的工作静态电流仅为500μA。独立使能引脚允许两个输出的上电和断电排序。该器件具有内部限流过压保护和热关断功能,可在故障条件下实现最高可靠性。 特性 2.7 V至5.5 V输入电压范围 双可调输出电压高达15 V和低至?? 15 V 在TPS65130处升压和逆变器主开关时的800 mA典型开关电流限制 2-A升压时的典型开关电流限制> TPS65131的逆变器主开关 正输出效率高达89%电压轨 负输出效率高达81%电压轨 低负载时高效率的省电模式电流 上电和掉电排序的独立使能输入 外部控制输出支持...
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TPS65130 具有正负(双路)输出的 800mA 升压电流,用于 OLED 和 CCD 传感器,24 QFN

TPS65133 ±5V、250mA 双路输出电源

TPS65133被设计成驱动需要一个正向和负向电源轨的LCD显示屏。它还可被用作一个为运算放大器,或者为其它要求相似正向和负向电源的器件供电的普通±5V电源。此器件集成了一个升压转换器和一个适合于电池供电类产品的反相降压 - 升压转换器。 特性 输入电压范围2.9V至5.0V 固定5.0VV 正向输出电压 1%输出电压精度 固定5.0VV 负向输出电压 1%输出电压精度 V 正向至V 负向区间内高达250mA的输出电流 出色的线路和负载瞬态响应 运行在连续传导模式(CCM)以实现无噪声输出电压 升压转换器能够运行在“下行模式”下( VIN接近或高于V 正向) 高转换器效率 短路保护 热关断 3mm×3mm 12引脚四方扁平无引线(QFN)封装 应用范围 LCD偏置 有源矩阵OLED 运算放大器电源 普通±5V电源 参数 与其它产品相比 LCD/OLED 显示偏置解决方案   DisplayType IC Integration Vin (Min) (V) Vin (Max) (V) Pin/Package Source Driver Voltage (Min) (V) Source Driver Voltage (Max) (V) Level Shifter/Scan Driver (Ch) V_POS (Min) (V) ...
发表于 10-16 16:31 22次 阅读
TPS65133 ±5V、250mA 双路输出电源

CD4056B-MIL 具有选通锁存功能的 CMOS BCD 到 7 段 LCD 解码器/驱动器

CD4055B和CD4056B类型是单位数BCD至7段解码器/驱动器电路,可在芯片上提供电平转换功能。此功能允许BCD输入信号摆幅(V DD 至V SS )与7段输出信号摆幅(V DD 到V EE )。例如,BCD输入信号(V DD 至V SS )可能小至0至-3 V,而输出显示驱动信号摆幅( V DD 到V EE )可能与0到-15 V一样大。如果V DD 到V EE 超过15 V,V DD 至V SS 应至少为4V(0至-4V)。 7段输出由DISPLAY-FREQUENCY(DF)输入控制,该输入使选定的段输出为低,高或方波输出(用于液晶显示器)。当DF输入为低电平时,BCD输入选择时输出段将为高电平。当DF输入为高电平时,BCD输入选择时输出段将为低电平。当DF输入处存在方波时,所选的段将具有与DF输入相位相差180°的方波输出。那些未被选择的段将具有与输入同相的方波输出。液晶显示器的DF方波重复率通常为30Hz(远高于闪烁率)至200Hz(远低于液晶频率响应的上限)。 CD4055B提供电平转换的高幅度DF输出,这是驱动液晶显示器中的公共电极所必需的。 CD4056B在BCD输入端提供选通锁存功能。 CD4055B和CD4056B上所有输...
发表于 08-30 15:00 42次 阅读
CD4056B-MIL 具有选通锁存功能的 CMOS BCD 到 7 段 LCD 解码器/驱动器

CD74HCT4543 用于 LCD 的高速 CMOS 逻辑 BCD 至 7 段锁存器/解码器/驱动器

CD74HCT4543高速硅栅是一种BCD至7段锁存器/解码器/驱动器,主要用于直接驱动液晶显示器。锁存使能(LD)为低电平时,锁存器可以存储BCD输入。当锁存器使能为高电平时,锁存器被禁用,使输出对BCD输入透明。该器件具有高电平有效消隐输入(BI)和相位输入(PH),方波应用于液晶应用。该方波也应用于液晶显示器的背板。 特性 4.5 V至5.5 VV CC 操作 BCD代码存储的输入锁存器 消隐功能 补充输出的相位输入 扇出(超温范围) 标准输出 - 10 LSTTL负载 平衡传播延迟和转换时间 与LSTTL逻辑IC相比显着降低功耗 直接LSTTL输入逻辑兼容性,V IL = 0.8 V最大值,V IH = 2 V最小值 CMOS输入兼容性,I I 1μA@ V OL ,V OH < /DIV> 参数 与其它产品相比 编码器和解码器   Function Technology Family VCC (Min) (V) VCC (Max) (V) Channels (#) Voltage (Nom) (V) F @ Nom Voltage (Max) (Mhz) ICC @ Nom Voltage (Max) (mA) tpd @ Nom Voltage (Max) (ns) Configuration Type IOL (Max) (...
发表于 08-28 11:23 85次 阅读
CD74HCT4543 用于 LCD 的高速 CMOS 逻辑 BCD 至 7 段锁存器/解码器/驱动器

CC3200MOD SimpleLink Wi-Fi CC3200 片上因特网无线 MCU 模块

使用业界首款可编程FCC,IC,CE和Wi-Fi认证无线微控制器(MCU)模块,内置Wi-Fi,开始您的设计连接。 SimpleLink CC3200MOD专为物联网(IoT)而创建,是一个集成了ARM Cortex-M4 MCU的无线MCU模块,允许客户使用单个设备开发整个应用程序。凭借片上Wi-Fi,互联网和强大的安全协议,无需先前的Wi-Fi体验即可加快开发速度。 CC3200MOD将所有必需的系统级硬件组件(包括时钟,SPI闪存,RF开关和无源元件)集成到LGA封装中,以便于组装和低成本PCB设计。 CC3200MOD作为完整的平台解决方案提供,包括软件,样本应用,工具,用户和编程指南,参考设计以及TI E2E支持社区。 应用MCU子系统包含行业标准的ARM Cortex- M4内核以80 MHz运行。 该器件包括各种外设,包括快速并行相机接口,I2S,SD /MMC,UART,SPI,I2C和四通道ADC。 CC3200系列包括用于代码和数据的灵活嵌入式RAM;带外部串行闪存引导程序和外设驱动程序的ROM;用于Wi-Fi网络处理器服务包,Wi-Fi证书和凭证的SPI闪存。 Wi-Fi网络处理器子系统具有Wi-Fi片上网络,并包含一个附加功能专用的ARM...
发表于 08-20 17:53 92次 阅读
CC3200MOD SimpleLink Wi-Fi CC3200 片上因特网无线 MCU 模块