Interfejs LCD-Czy kiedykolwiek zadałeś sobie pytanie, czym jest LCD? Bez obaw, jesteśmy tu dla ciebie. Dlatego, podobnie jak w każdym gadżecie wyświetlającym, wyświetlacz ciekłokrystaliczny koordynuje się z mikroprocesorem lub mikrokontrolerem. MCPU i MCU wysyłają jasność, którą każdy piksel powinien wytworzyć. Tworzy wymagany kolor piksela dla ekranu LCD.
Jednak sposób komunikacji pomiędzy MPU/MCU a segmentem LCD jest znany jako interfejs. Więcej na temat interfejsu LCD omówimy w tym przewodniku.
Co to jest interfejs LCD?
Interfejs LCD jest łącznikiem pomiędzy modułem płaskiego wyświetlacza a procesorem multimedialnym. Dlatego interfejs może być oddzielony lub włączony jako część struktury na chipie. Dodatkowo, aplikacja wytwarza obraz, a następnie ekran wyświetla go za pomocą interfejsu LCD dla użytkownika.
Rodzaje interfejsów LCD
Istnieje kilka typów interfejsów wyświetlaczy ciekłokrystalicznych. Poniżej przedstawiono niektóre z nich.
Interfejs LCD-Szeregowy interfejs peryferyjny (SPI)
Serial Peripheral Interface jest magistralą danych z kilkoma liniami dla danych. Dokładnie harmonizuje dwa końce transmisji danych. Dlatego zegar sygnałowy obraca się, wskazując, kiedy próbkować bity danych na linii.
Na przykład, za każdym razem, gdy zmiana występuje na wizualu, jest znana jako krawędź. Dlatego zmiana może być wzrostem napięcia lub spadkiem tego samego.
Poza tym szeregowy interfejs peryferyjny ma jeszcze jeden element znany jako slave select (SS) lub chip select. Funkcją SS jest obudzenie peryferii do odbioru lub wysłania danych. Na przykład, ponieważ SPI może obsługiwać kilka urządzeń peryferyjnych, SS może obudzić określone urządzenia peryferyjne zamiast wszystkich. Wreszcie, SPI można wykorzystać w graficznych, znakowych, cyfrowych i małych wyświetlaczach TFT LCD. Pozwala to na prosty interfejs, niedrogi sprzęt i szybsze prędkości niż w SCI.
Interfejs obwodu zintegrowanego (I²C)
Jest to kolejny interfejs szeregowy w LCD, który przypomina SPI z funkcjami slave, clock i master. I²C nie integruje linii SS jak w SPI. Dlatego przy wyborze slave'a do komunikacji niezbędny jest proces zwany adresowaniem. Na szynie danych wysyłana jest ramka sygnału, aby zaadresować konkretnego slave'a po pierwszym bicie. Mimo to sygnał wyjściowy dociera do każdego slave'a, z którym jest połączony, choć wiadomość otrzyma tylko slave z odpowiednim adresem do sygnału.
Dodatkowo na ramce adresowej znajduje się bit odczytu lub zapisu wskazujący, kiedy master powinien wysłać lub odebrać dane od slave'a.
Interfejs LCD-Interfejs równoległy MCU
Interfejs MCU jest niezbędny, ponieważ może zapisywać i odczytywać dane przechowywane w wewnętrznym buforze ramki lub pamięci masowej gadżetu. Dlatego, jeśli chcesz przechowywać obrazy do przyszłego użytku, MCU jest najlepszym wyborem dla Ciebie.
Dodatkowo, w interfejsie równoległym MCU dla wyświetlaczy ciekłokrystalicznych, sygnały danych są wysyłane przez pasy danych na 18-bitowych, 16-bitowych, 9-bitowych lub 8-bitowych kanałach danych. Poza tym, interfejs MCU jest prosty, chociaż wymaga pamięci RAM wyświetlacza dla jego funkcjonalności. Ponadto można go stosować w graficznych wyświetlaczach LCD, znakowych wyświetlaczach LCD i małych wyświetlaczach TFT LCD.
Interfejs LCD dla dużych wyświetlaczy LCD.
Interfejs LCD-Interfejs LVDS
LVDS to skrót od angielskiej nazwy Low-Voltage Differential Signaling. Ten typ interfejsu jest niezbędny jako uzupełnienie dla dużych wyświetlaczy LCD i urządzeń peryferyjnych wymagających dużej przepustowości, takich jak grafika HD i szybkie odświeżanie obrazu. Dlatego jest to dobry wybór ze względu na szybką transmisję danych przy jednoczesnym niskim zużyciu napięcia. Jeden z przewodów interfejsu LVDS przenosi dokładną odwrotność swojego towarzysza. Dodatkowo, ładunek elektryczny z jednego przewodu jest prawidłowo maskowany przez drugi przewód, co zmniejsza zakłócenia systemu bezprzewodowego znajdującego się w pobliżu. Wreszcie, po stronie odbiorcy, układ sprawdza zmianę napięcia pomiędzy dwoma przewodami.
Pros
Obsługuje mniejsze wahania napięcia
Możliwość blokowania szumów
Ma niską emisję zakłóceń elektromagnetycznych w porównaniu do innych interfejsów
Jego wyjście nie wymaga zewnętrznego biasingu
Obsługuje zegar, dane i sygnały sterujące
Najlepiej sprawdza się w przypadku dużych wyświetlaczy
Cons
Jest drogi
Działa tylko z kablami skręconymi
Ma zmniejszoną wydajność jittera
Interfejs LCD-Interfejs RGB
Funkcje interfejsu Red Green i Blue (RGB) służą do łączenia z kolorowymi wyświetlaczami. Przesyła on 8 bitów danych dla każdego z kolorów w każdej oscylacji zegara. Oznacza to, że na każdą oscylację zegara przypadają 24 bity danych.
Pros
Przyjazny dla kieszeni dzięki ulepszeniu technologii
Oferuje optymalną wydajność
Ma wysokie możliwości przepustowości
Działa dobrze z dużymi wyświetlaczami
Cons
Wymaga drogich złączy i dużej powierzchni pinów
Powoduje szum elektryczny, który wpływa na systemy bezprzewodowe
Interfejs EDP
Obecnie musisz zauważyć poprawę wydajności, ponieważ urządzenia elektroniczne stają się mniejsze i łatwe w użyciu. Dlatego doprowadziło to do wprowadzenia wbudowanego portu wyświetlacza. Interfejs ten łączy urządzenie wideo z urządzeniem wyświetlającym i przenosi USB, audio i inne formy danych. Ponadto, ten port wyświetlacza oferuje wysokiej wydajności zewnętrzny interfejs A/V stąd wysokie rozdzielczości wyświetlania 4K. Dodatkowo motywem rozwoju tego interfejsu jest kilka wymagań obliczeniowych. Przede wszystkim, głównym wymogiem jest integracja sprzętowa.
Safety
Ma niski poziom EMI, co zmniejsza potrzebę stosowania nieporęcznych osłon
Zapewnia wyższą rozdzielczość, szybkość klatek i głębię kolorów
Wymaga niewielu połączeń w porównaniu z interfejsami LVDS
Są mniejsze niż podobne typy kabli
Cons
Jest drogi
Interfejs LCD-Interfejs procesora przemysłu mobilnego -MIPI
Jest to nowa technologia opracowana przez sojusz MIPI. Mobile Industry Processor Interface stał się preferowaną opcją dla mobilnych deweloperów. Ten interfejs używa tej samej sygnalizacji co w LVDS. Wykorzystuje parę zegarów i 1-8 pasów danych. Mobile Industry Processor Interface obsługuje złożone reguły, które pozwalają na pracę w trybie niskiego poboru mocy i wysokiej prędkości. Dodatkowo, odczytuje dane pochodzące z wyświetlacza z niską prędkością.
Safety
Współpracuje z wyświetlaczami wielu kamer
Możliwość korekcji błędów
Obsługa różnych strumieni pikseli
Wykorzystuje niską moc
Wymaga niskich kosztów wdrożenia
Cons
Jest skomplikowany
Działa głównie na ekranach wielkości telefonu komórkowego
Wymaga specjalnej płyty do szybkiej transmisji
Interfejs LCD-Porównanie wszystkich interfejsów
Poniższa tabela przedstawia porównanie pomiędzy powyższymi typami interfejsów LCD.
| Technologia | Liczba pinów | Maksymalna szerokość pasma | Aplikacje | Zegar |
| SPI | 6 | 15MB/s | Małe wyświetlacze w MCU | 9bitów/10 zegarów |
| I2C | 5 | 450KB/s lub 2MB/s | Małe wyświetlacze w komputerach PC i urządzeniach peryferyjnych PC | N/A |
| RGB | 30 dla 8 bitów/kolor | 24 bity X 50MHz = 1.5Gb/sec | Większe wyświetlacze | 50MHz |
| LVDS | 4, 6 lub 8 par; 8, 12 lub 16 + para zegarowa + podstawy +3 = 25 | 8 x 300MHz x 2 = 2,4 GB/s; Do 3,4GB/s | Większe wyświetlacze, trudne warunki pracy | 300MHz |
| MIPI | 4 lub 8 par + para zegarów, 10 lub 18 | 4 x 2 GB/s = 8GB/s | Telefony komórkowe | N/A |
Wiki
Wybierając odpowiedni interfejs wyświetlacza dla swojego urządzenia, musisz wziąć pod uwagę kilka czynników. Dlatego wymaga to, abyś wiedział, jak podłączyć wyświetlacz do swojego systemu elektronicznego. Niemniej jednak, najlepiej będzie, jeśli wybierzesz odpowiedni interfejs dla swojego wyświetlacza. Dodatkowo weź pod uwagę ilość przesyłanych danych oraz częstotliwość odświeżania, której wymaga Twój system.
Wreszcie, ułatwiliśmy to, ponieważ podaliśmy wszystkie szczegóły dotyczące każdego interfejsu wyświetlacza, w tym zalety i wady. Dlatego po przejściu przez nasz przewodnik, nigdy nie będziesz miał problemów podczas dokonywania wyboru.
