一, MCU interfeiss: klasiska izvēle mikrokontrolleru jomā
MCU interfeiss (pazīstams arī kā I80 interfeiss vai Intel 8080 režīms) ir viens no visbiežāk izmantotajiem interfeisa veidiem segmenta LCD, īpaši piemērots mikrokontrolleru draiveru scenārijiem. Tās galvenā funkcija ir datu pārraide caur paralēlo kopni, un displeja saturu tieši kontrolē resursdators (piemēram, MCU).
1. Tehniskie principi
Signāla definīcija: ietver CS (čipu atlase), RS (reģistra atlase), WR (rakstīšanas signāls), RD (lasīšanas signāls), RESET (atiestatīšana) un datu līnijas (8/9/16/18/24 biti).
Draivera loģika: resursdators ieraksta datus LCD draivera GRAM (grafiskās brīvpiekļuves atmiņā), izmantojot WR signālus, un pēc tam draiveris tos pārvērš pikseļu signālos izvadīšanai. RS signāls atšķir komandas (piemēram, ekrāna notīrīšanu, kontrasta iestatīšanu) no datiem (displeja satura).
Laika kontrole: nav nepieciešama ārēja pulksteņa sinhronizācija, paļaujoties uz saimniekdatora laika ģeneratoru, lai vadītu COM un SEG elektrodus.
2. Pielietojuma scenāriji
Maza izmēra instrumenti, piemēram, 2,0 collu, 2,4 collu un 2,8 collu segmenta koda ekrāni, tiek plaši izmantoti viedajos skaitītājos, ūdens skaitītājos, gāzes skaitītājos un citās lietojumprogrammās.
Zemas izšķirtspējas prasība: piemērota vienkāršu skaitļu vai simbolu (piemēram, temperatūras un spiediena vērtību) attēlošanai bez sarežģītas grafikas.
3. Priekšrocības un trūkumi
Priekšrocības:
Vienkārša vadība: nav nepieciešami sarežģīti protokoli, piemērots mikrokontrolleriem ar ierobežotiem resursiem.
Zemas izmaksas: augsta draiveru mikroshēmu un vienkāršu perifērijas ķēžu integrācija.
Trūkumi:
GRAM ierobežojums: iekšējā GRAM ietilpība ir ierobežota, tāpēc ir grūti atbalstīt liela{0}}izmēra vai augstas{1}}izšķirtspējas displejus (parasti mazāku vai vienādu ar 3,8 collām).
Zems atsvaidzes intensitāte: dati ir jāpārsūta, izmantojot GRAM, kā rezultātā ir vājš{0}}reāllaika attēlojums.
2, RGB interfeiss: vēlamā izvēle lieliem ekrāniem un ātrdarbīgiem{1}}displejiem
RGB interfeiss nodrošina displeju, paralēli pārraidot sarkanās, zaļās un zilās primārās krāsas datus, un tas ir piemērots segmentētiem LCD ekrāniem, kuriem nepieciešams augsts atsvaidzes intensitāte vai lieli izmēri (piemēram, 5- collu vai lielāks TFT-LCD).
1. Tehniskie principi
Signāla definīcija: ietver VSYNC (vertikālā sinhronizācija), HSYNC (horizontālā sinhronizācija), DOTCLK (pikseļu pulksteni), CS (čipu atlase), RESET un RGB datu līnijas (6/16/18/24 biti).
Draivera loģika: resursdators tieši izvada pikseļu līmeņa RGB datus, neizmantojot GRAM releju, un kontrolē displeja laiku, izmantojot sinhronizācijas signālus.
Datu formāts: atbalsta RGB565 (16 bitu), RGB666 (18 bitu), RGB888 (24 bitu) utt., ar elastīgu krāsu dziļumu.
2. Pielietojuma scenāriji
Rūpnieciskais HMI panelis: skārienekrāniem, kas lielāki par 8 collām, ir jāparāda dinamiskas izvēlnes vai trauksmes ziņojumi.
Medicīniskais monitors: tādu parametru kā sirdsdarbības ātruma un asinsspiediena atsvaidzināšana reāllaikā, kam nepieciešams zems latentums un augsta uzticamība.
3. Priekšrocības un trūkumi
Priekšrocības:
Ātrgaitas pārraide: dati tiek tieši ierakstīti displeja buferī ar atsvaidzes intensitāti virs 60 Hz.
Krāsains: atbalsta augstu krāsu dziļumu, piemērots sarežģītas grafikas attēlošanai.
Trūkumi:
Piespraudes sarežģītība: nepieciešams liels skaits datu līniju (piemēram, 24 rindas 24 bitu RGB), palielinot PCB izkārtojuma sarežģītību.
Nav iekšējās atmiņas: lai uzturētu displeju, ir nepieciešama nepārtraukta atsvaidzināšana, pretējā gadījumā ekrāns kļūs balts.
3, SPI interfeiss: viegls risinājums seriālajai komunikācijai
SPI (Serial Peripheral Interface) nodrošina datu pārraidi, izmantojot nelielu skaitu tapu, padarot to piemērotu izmaksu ziņā jutīgām vai ierobežotas vietas segmenta LCD lietojumprogrammām.
1. Tehniskie principi
Signāla definīcija: ietver četras rindas: CS (čipu atlase), SCLK (pulkstenis), SDI (datu ievade), SDO (datu izvade) (dažām vienkāršotām shēmām ir nepieciešama tikai CS, SCLK, SDI).
Draivera loģika: resursdators nosūta vadības komandas un displeja datus, izmantojot SPI kopni, un LCD draiveris parsē un atjaunina displeju.
Datu formāts: parasti 8 bitu paralēlā datu serializācijas pārraide, kam nepieciešama iekšēja reģistra konfigurācija.
2. Pielietojuma scenāriji
Pārnēsājamām ierīcēm, piemēram, elektroniskām izlaižamajām virvēm un uzlādes staciju displejiem, ir nepieciešams zems enerģijas patēriņš un mazs izmērs.
Vienkāršs interfeiss: parāda fiksēta formāta datus (piemēram, laiku, skaitītājus) bez sarežģītas mijiedarbības.
3. Priekšrocības un trūkumi
Priekšrocības:
Mazāk tapu: nepieciešami tikai 4 vadi, ietaupot PCB vietu.
Spēcīgi pret{0}}traucējumi: seriālā pārraide samazina signāla traucējumu risku.
Trūkumi:
Ātruma ierobežojums: SPI kopnes ātruma ierobežojumu dēļ (parasti mazāks par vai vienāds ar 50 Mb/s) ir grūti atbalstīt augstas-izšķirtspējas vai dinamisku saturu.
Programmatūras sarežģītība: nepieciešama manuāla datu serializācijas un sinhronizācijas apstrāde.
4, LVDS saskarne: rūpnieciskas kvalitātes risinājums ātrgaitas diferenciālajai signalizācijai
LVDS (Low Voltage Differential Signaling) pārraida datus, izmantojot diferenciālos pārus, ar augstu pret{0}}traucējumu un tālsatiksmes{1}}pārraides iespējām, kas ir piemērota segmentētiem LCD ekrāniem rūpnieciskā vidē.
1. Tehniskie principi
Signāla definīcija: pārveidojiet TTL līmeņus diferenciālos signālos (piemēram, V+, V -) un pārraidiet tos, izmantojot vītā pāra vai kabeli.
Draivera loģika: saimnieka puses LVDS raidītājs kodē paralēlos datus diferenciālos signālos, un LCD puses uztvērējs dekodē un atjauno sākotnējos datus.
Pārraides ātrums: līdz 1,5 Gbps vai vairāk, atbalsta 4K izšķirtspējas displeju.
2. Pielietojuma scenāriji
Instrumentiem skarbā vidē, piemēram, āra jaudas uzraudzības spailēm, ir jāiztur elektromagnētiskie traucējumi (EMI).
Liela attāluma pārraide: resursdators un displeja ekrāns tiek izvietoti atsevišķi (piemēram, lielāks vai vienāds ar 10 metriem), un ir jāsaglabā signāla integritāte.
3. Priekšrocības un trūkumi
Priekšrocības:
Spēcīgi pret{0}}traucējumi: diferenciālie signāli efektīvi nomāc kopējā režīma trokšņus.
Liels ātrums: atbalsta augstu izšķirtspēju un atsvaidzes intensitāti.
Trūkumi:
Augstas izmaksas: nepieciešamas īpašas LVDS mikroshēmas un precīza elektroinstalācija.
Sarežģīts dizains: nepieciešama atbilstība pretestībai un spaiļu pretestībai, tādējādi palielinot atkļūdošanas grūtības.
5, MIPI interfeiss: mobilo ierīču nākotnes tendences
MIPI (Mobile Industry Processor Interface) pārraida datus, izmantojot diferenciālo seriālo kopni, apvienojot liela ātruma un zema enerģijas patēriņa raksturlielumus, pakāpeniski kļūstot par vēlamo izvēli augstas klases segmenta koda LCD ekrāniem.
1. Tehniskie principi
Signāla definīcija: ietver DSI (displeja seriālo interfeisu) un CSI (kameras seriālo interfeisu), pārraidot, izmantojot diferenciālos pārus.
Draivera loģika: resursdators nosūta displeja komandas un datus, izmantojot MIPI kopni, un LCD draiveris parsē un atjaunina displeju.
Pārraides režīms: atbalsta zemas-jaudas režīmu (mazāks vai vienāds ar 10 Mb/s) un liela{2}ātruma režīmu (80 Mb/s–1,5 Gb/s).
2. Pielietojuma scenāriji
Viedām valkājamām ierīcēm, piemēram, viedpulksteņiem, ir nepieciešams mazs enerģijas patēriņš un mazs izmērs.
Automašīnas instrumentu panelī: piemēram, pilns LCD instrumentu panelis, ir nepieciešama augsta izšķirtspēja un dinamiski efekti.
3. Priekšrocības un trūkumi
Priekšrocības:
Zems enerģijas patēriņš: Diferenciālā transmisija samazina signāla svārstības un enerģijas patēriņu.
Liels ātrums: atbalsta 4K/8K izšķirtspēju un 120 Hz atsvaidzes intensitāti.
Trūkumi:
Patentu ierobežojums: ir jāmaksā MIPI Alliance licencēšanas maksa.
Augsts izstrādes slieksnis: nepieciešama MIPI protokola steka un fiziskā slāņa dizaina pārzināšana.
