嵌入式彩色LCD六大連接方式詳解

LCD的接口有多種，分類很細(xì)。主要看的驅(qū)動(dòng)方式和控制方式，目前手機(jī)上的彩色的連接方式一般有這么幾種：MCU模式，RGB模式，SPI模式，VSYNC模式，MDDI模式，DSI模式。MCU模式(也寫(xiě)成MPU模式的)。只有TFT模塊才有RGB接口。

但應(yīng)用比較多的就是MUC模式和RGB模式，區(qū)別有以下幾點(diǎn)：

1.MCU接口：會(huì)解碼命令，由ming generator產(chǎn)生時(shí)序信號(hào)，驅(qū)動(dòng)COM和SEG驅(qū)器。

RGB接口：在寫(xiě)LCD register setng時(shí)，和MCU接口沒(méi)有區(qū)別。區(qū)別只在于圖像的寫(xiě)入方式。

2.用MCU模式時(shí)由于數(shù)據(jù)可以先存到IC內(nèi)部GRAM后再往屏上寫(xiě)，所以這種模式LCD可以直接接在MEMORY的總線上。

用RGB模式時(shí)就不同了，它沒(méi)有內(nèi)部RAM，HSYNC，VSYNC，ENABLE，CS，RESET，RS可以直接接在MEMORY的GPIO口上，用GPIO口來(lái)模擬波形。

3.MPU接口方式：顯示數(shù)據(jù)寫(xiě)入DDRAM，常用于靜止圖片顯示。

RGB接口方式：顯示數(shù)據(jù)不寫(xiě)入DDRAM，直接寫(xiě)屏，速度快，常用于顯示視頻或動(dòng)畫(huà)用。

MCU接口和RGB接口主要的區(qū)別是：

MCU接口方式：顯示數(shù)據(jù)寫(xiě)入DDRAM，常用于靜止圖片顯示。

RGB接口方式：顯示數(shù)據(jù)不寫(xiě)入DDRAM，直接寫(xiě)屏，速度快，常用于顯示視頻或動(dòng)畫(huà)用。

MCU模式

因?yàn)橹饕槍?duì)單片機(jī)的領(lǐng)域在使用，因此得名。后在中低端手機(jī)大量使用，其主要特點(diǎn)是價(jià)格便宜的。

MCU-LCD接口的標(biāo)準(zhǔn)術(shù)語(yǔ)是Intel提出的8080總線標(biāo)準(zhǔn)，因此在很多文檔中用I80 來(lái)指MCU-LCD屏。主要又可以分為8080模式和6800模式，這兩者之間主要是時(shí)序的區(qū)別。數(shù)據(jù)位傳輸有8位，9位，16位，18位，24位。連線分為：CS/，RS(寄存器選擇)，RD/，WR/，再就是數(shù)據(jù)線了。優(yōu)點(diǎn)是：控制簡(jiǎn)單方便，無(wú)需時(shí)鐘和同步信號(hào)。缺點(diǎn)是：要耗費(fèi)GRAM，所以難以做到大屏(3.8以上)。對(duì)于MCU接口的LCM，其內(nèi)部的芯片就叫LCD驅(qū)動(dòng)器。主要功能是對(duì)主機(jī)發(fā)過(guò)的數(shù)據(jù)/命令，進(jìn)行變換，變成每個(gè)象素的RGB數(shù)據(jù)，使之在屏上顯示出來(lái)。這個(gè)過(guò)程不需要點(diǎn)、行、幀時(shí)鐘。

MCU接口的LCD的DriverIC都帶GRAM，Driver IC作為MCU的一片協(xié)處理器，接受MCU發(fā)過(guò)來(lái)的Command/Data，可以相對(duì)獨(dú)立的工作。對(duì)于MCU接口的LCM(LCD Module)，其內(nèi)部的芯片就叫LCD驅(qū)動(dòng)器。主要功能是對(duì)主機(jī)發(fā)過(guò)的數(shù)據(jù)/命令，進(jìn)行變換，變成每個(gè)象素的RGB數(shù)據(jù)，使之在屏上顯示出來(lái)。這個(gè)過(guò)程不需要點(diǎn)、行、幀時(shí)鐘。

M6800模式

M6800模式支持可選擇的總線寬度8/9/16/18-bit(默認(rèn)為8位)，其實(shí)際設(shè)計(jì)思想是與I80的思想是一樣的，主要區(qū)別就是該模式的總線控制讀寫(xiě)信號(hào)組合在一個(gè)引腳上(/WR)，而增加了一個(gè)鎖存信號(hào)(E)數(shù)據(jù)位傳輸有8位，9位，16位和18位。

I8080模式

I80模式連線分為：CS/，RS(寄存器選擇)，RD/，WR/，再就是數(shù)據(jù)線了。優(yōu)點(diǎn)是：控制簡(jiǎn)單方便，無(wú)需時(shí)鐘和同步信號(hào)。缺點(diǎn)是：要耗費(fèi)GRAM，所以難以做到大屏(QVGA以上)。

MCU接口標(biāo)準(zhǔn)名稱是I80，管腳的控制腳有5個(gè)：

CS 片選信號(hào)

RS (置1為寫(xiě)數(shù)據(jù)，置0為寫(xiě)命令)

/WR (為0表示寫(xiě)數(shù)據(jù)) 數(shù)據(jù)命令區(qū)分信號(hào)

/RD (為0表示讀數(shù)據(jù))

RESET 復(fù)位LCD( 用固定命令系列 0 1 0來(lái)復(fù)位)

VSYNC模式

該模式其實(shí)就是就是在MCU模式上加了一個(gè)VSYNC信號(hào)，應(yīng)用于運(yùn)動(dòng)畫(huà)面更新，這樣就與上述兩個(gè)接口有很大的區(qū)別。該模式支持直接進(jìn)行動(dòng)畫(huà)顯示的功能，它提供了一個(gè)對(duì)MCU接口最小的改動(dòng)，實(shí)現(xiàn)動(dòng)畫(huà)顯示的解決方案。在這種模式下，內(nèi)部的顯示操作與外部VSYNC信號(hào)同步?？梢詫?shí)現(xiàn)比內(nèi)部操作更高的速率的動(dòng)畫(huà)顯示。但由于其操作方式的不同，該模式對(duì)速率有一個(gè)限制，那就是對(duì)內(nèi)部SRAM的寫(xiě)速率一定要大于顯示讀內(nèi)部SRAM的速率。

RGB模式

大屏采用較多的模式，數(shù)據(jù)位傳輸也有6位，16位和18位，24位之分。連線一般有：VSYNC，HSYNC，DOTCLK，CS，RESET，有的也需要RS，剩下就是數(shù)據(jù)線。它的優(yōu)缺點(diǎn)正好和MCU模式相反。

MCU-LCD屏它與RGB-LCD屏主要區(qū)別在于顯存的位置。RGB-LCD的顯存是由系統(tǒng)內(nèi)存充當(dāng)?shù)?，因此其大小只受限于系統(tǒng)內(nèi)存的大小，這樣RGB-LCD可以做出較大尺寸，象現(xiàn)在4.3“只能算入門級(jí)，而MID中7”，10“的屏都開(kāi)始大量使用。而MCU-LCD的設(shè)計(jì)之初只要考慮單片機(jī)的內(nèi)存較小，因此都是把顯存內(nèi)置在LCD模塊內(nèi)部。然后軟件通過(guò)專門顯示命令來(lái)更新顯存，因此MCU屏往往不能做得很大。同時(shí)顯示更新速度也比RGB-LCD慢。顯示數(shù)據(jù)傳輸模式也有差別。RGB屏只需顯存組織好數(shù)據(jù)。啟動(dòng)顯示后，LCD-DMA會(huì)自動(dòng)把顯存中的數(shù)據(jù)通過(guò)RGB接口送到LCM。而MCU屏則需要發(fā)送畫(huà)點(diǎn)的命令來(lái)修改MCU內(nèi)部的RAM(即不能直接寫(xiě)MCU屏的RAM)。所以RGB顯示速度明顯比MCU快，而且播放視頻方面，MCU-LCD也比較慢。

對(duì)于RGB接口的LCM，主機(jī)輸出的直接是每個(gè)象素的RGB數(shù)據(jù)，不需要進(jìn)行變換(GAMMA校正等除外)，對(duì)于這種接口，需要在主機(jī)部分有個(gè)LCD控制器，以產(chǎn)生RGB數(shù)據(jù)和點(diǎn)、行、幀同步信號(hào)。

彩色TFT液晶屏主要有2種接口：TTL接口(RGB顏色接口)， LVDS接口(將RGB顏色打包成差分信號(hào)傳輸)。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接口線多，傳輸距離短;LVDS接口傳輸距離長(zhǎng)，線的數(shù)量少。大屏采用較多的模式，控制腳是VSYNC，HSYNC，VDEN，VCLK， S3C2440最高支持24個(gè)數(shù)據(jù)腳，數(shù)據(jù)腳是VD[23-0]。

CPU或顯卡發(fā)出的圖像數(shù)據(jù)是TTL信號(hào)(0-5V、0-3.3V、0-2.5V、或0-1.8V)，LCD本身接收的也是TTL信號(hào)，由于TTL信號(hào)在高速率的長(zhǎng)距離傳輸時(shí)性能不佳，抗干擾能力比較差，后來(lái)又提出了多種傳輸模式，比如LVDS、TDMS、GVIF、P&D、DVI和DFP等。他們實(shí)際上只是將CPU或顯卡發(fā)出的TTL信號(hào)編碼成各種信號(hào)以傳輸，在LCD那邊將接收到的信號(hào)進(jìn)行解碼得到TTL信號(hào)。

但是不管采用何種傳輸模式，本質(zhì)的TTL信號(hào)是一樣的。

注意：TTL/LVDS分別是兩種信號(hào)的傳輸模式，TTL是高電平表示1，低電平表示0的模式，LVDS是正負(fù)兩個(gè)對(duì)應(yīng)波形，用兩個(gè)波形的差值來(lái)表示當(dāng)前是1還是0。

SPI模式

采用較少，有3線和4線的，連線為CS/，SLK，SDI，SDO四根線，連線少但是軟件控制比較復(fù)雜。

MDDI模式(MobileDisplayDigitalInterface)

高通公司于2004年提出的接口MDDI，通過(guò)減少連線可提高移動(dòng)電話的可靠性并降低功耗，這將取代SPI模式而成為移動(dòng)領(lǐng)域的高速串行接口。 連線主要是host_data，host_strobe，client_data，client_strobe，power，GND幾根線。

DSI模式

該模式串行的雙向高速命令傳輸模式，連線有D0P，D0N，D1P，D1N，CLKP，CLKN。