ישנם סוגים רבים של ממשקים לתצוגת מסך מגע, והסיווג מצוין.זה תלוי בעיקר במצב הנהיגה ובמצב הבקרה של מסכי TFT LCD.נכון להיום, ישנם בדרך כלל מספר מצבי חיבור לצגי LCD צבעוניים בטלפונים ניידים: ממשק MCU (כתוב גם כממשק MPU), ממשק RGB, ממשק SPI ממשק VSYNC, ממשק MIPI, ממשק MDDI, ממשק DSI וכו'. ביניהם, רק למודול TFT יש ממשק RGB.
ממשק MCU וממשק RGB נמצאים בשימוש נרחב יותר.
ממשק MCU
מכיוון שהוא משמש בעיקר בתחום של מחשבי מיקרו-שבב יחיד, הוא נקרא.מאוחר יותר, הוא נמצא בשימוש נרחב בטלפונים ניידים מתקדמים, והתכונה העיקרית שלו היא שהוא זול.המונח הסטנדרטי לממשק MCU-LCD הוא תקן האוטובוס 8080 המוצע על ידי אינטל, כך ש-I80 משמש להתייחסות למסך MCU-LCD במסמכים רבים.
8080 הוא מעין ממשק מקביל, הידוע גם כ-DBI (Data Bus interface) ממשק אפיק נתונים, ממשק MPU של מיקרו-מעבד, ממשק MCU וממשק CPU, שהם למעשה אותו דבר.
ממשק 8080 תוכנן על ידי אינטל והוא פרוטוקול תקשורת מקביל, אסינכרוני, חצי דופלקס.הוא משמש להרחבה חיצונית של זיכרון RAM ו-ROM, ומאוחר יותר מיושם על ממשק ה-LCD.
ישנם 8 סיביות, 9 סיביות, 16 סיביות, 18 סיביות ו-24 סיביות להעברת סיביות נתונים.כלומר, רוחב הסיביות של אפיק הנתונים.
בשימוש נפוץ הם 8-bit, 16-bit ו-24-bit.
היתרון הוא: השליטה פשוטה ונוחה, ללא שעון ואות סנכרון.
החיסרון הוא: GRAM נצרך, ולכן קשה להשיג מסך גדול (מעל 3.8).
עבור LCM עם ממשק MCU, השבב הפנימי שלו נקרא מנהל התקן LCD.הפונקציה העיקרית היא להמיר את הנתונים/פקודה שנשלחו על ידי המחשב המארח לנתוני RGB של כל פיקסל ולהציג אותם על המסך.תהליך זה אינו מצריך שעוני נקודות, קו או מסגרת.
LCM: (מודול LCD) הוא מודול תצוגת LCD ומודול גביש נוזלי, המתייחס להרכבה של התקני תצוגת גבישים נוזליים, מחברים, מעגלים היקפיים כגון בקרה והנעה, לוחות מעגלים PCB, תאורה אחורית, חלקי מבנה וכו'.
GRAM: זיכרון RAM גרפי, כלומר אוגר התמונה, מאחסן את מידע התמונה שיוצג בשבב ILI9325 המניע את תצוגת ה-TFT-LCD.
בנוסף לשורת הנתונים (הנה נתוני 16 סיביות כדוגמה), האחרים הם בחירת שבבים, קריאה, כתיבה ונתונים/פקודה ארבע פינים.
למעשה, בנוסף לפינים הללו, יש למעשה פין איפוס RST, שלרוב מאופס עם מספר קבוע 010.
דיאגרמת הממשק לדוגמה היא כדלקמן:
ייתכן שהאותות לעיל לא יהיו בשימוש ביישומי מעגל ספציפיים.לדוגמה, ביישומי מעגלים מסוימים, על מנת לחסוך ביציאות IO, ניתן גם לחבר ישירות את אותות הבחירה והאיפוס של השבב לרמה קבועה, ולא לעבד את אות הקריאה של RDX.
ראוי לציין מהנקודה לעיל: לא רק נתוני נתונים, אלא גם Command מועברים למסך ה-LCD.במבט ראשון נראה שהוא צריך רק להעביר נתוני צבע פיקסלים למסך, וטירונים לא מיומנים לרוב מתעלמים מדרישות העברת הפקודות.
מכיוון שהתקשורת כביכול עם מסך ה-LCD מתקשרת למעשה עם שבב הבקרה של מנהל ההתקן של מסך ה-LCD, ולשבבים דיגיטליים יש לרוב אוגרי תצורה שונים (אלא אם כן השבב עם פונקציות פשוטות מאוד כמו סדרת 74, 555 וכו'), יש גם שבב כיוון.צריך לשלוח פקודות תצורה.
דבר נוסף שיש לשים לב אליו הוא: שבבי מנהלי התקן LCD המשתמשים בממשק מקבילי 8080 זקוקים ל-GRAM (RAM גרפי) מובנה, שיכול לאחסן נתונים של מסך אחד לפחות.זו הסיבה מדוע מודולי מסך המשתמשים בממשק זה הם בדרך כלל יקרים יותר מאלה המשתמשים בממשקי RGB, ו-RAM עדיין עולה.
באופן כללי: ממשק ה-8080 מעביר פקודות שליטה ונתונים דרך האפיק המקבילי, ומרענן את המסך על ידי עדכון הנתונים ל-GRAM שמגיע עם מודול הגביש הנוזלי LCM.
מסך TFT LCD ממשק RGB
ממשק TFT LCD מסכי RGB, הידוע גם כממשק DPI (Display Pixel Interface), הוא גם ממשק מקביל, המשתמש בסנכרון, שעון וקווי אותות רגילים להעברת נתונים, ויש להשתמש בו עם SPI או IIC אוטובוס טורי כדי לשדר פקודות שליטה.
במידה מסוימת, ההבדל הגדול ביותר בינו לבין ממשק 8080 הוא שקו הנתונים וקו הבקרה של ממשק TFT LCD Screens RGB מופרדים, בעוד שממשק 8080 מופרד.
הבדל נוסף הוא שמכיוון שממשק התצוגה האינטראקטיבי RGB משדר באופן רציף את נתוני הפיקסלים של המסך כולו, הוא יכול לרענן את נתוני התצוגה עצמו, כך שאין צורך יותר ב-GRAM, מה שמוזיל מאוד את עלות ה-LCM.עבור מודולי LCD עם תצוגה אינטראקטיבית עם אותו גודל ורזולוציה, ממשק מסך המגע RGB של היצרן הכללי זול בהרבה מממשק 8080.
הסיבה לכך שמצב RGB תצוגת מסך המגע אינו זקוק לתמיכה של GRAM היא בגלל שזיכרון הווידאו RGB-LCD מופעל על ידי זיכרון המערכת, כך שגודלו מוגבל רק על ידי גודל זיכרון המערכת, כך שה-RGB- ניתן לייצר LCD בגודל גדול יותר, כמו עכשיו 4.3 אינץ' יכול להיחשב רק לרמת כניסה, בעוד שמסכי 7 אינץ' ו-10 אינץ' ב-MID מתחילים להיות בשימוש נרחב.
עם זאת, בתחילת התכנון של MCU-LCD, יש צורך רק לקחת בחשבון שהזיכרון של המיקרו-שבב יחיד קטן, ולכן הזיכרון מובנה במודול ה-LCD.לאחר מכן התוכנה מעדכנת את זיכרון הווידאו באמצעות פקודות תצוגה מיוחדות, כך שלעתים קרובות לא ניתן להפוך את מסך ה-MCU של מסך המגע לגדול במיוחד.יחד עם זאת, מהירות עדכון התצוגה איטית יותר מזו של RGB-LCD.ישנם גם הבדלים במצבי העברת נתונים בתצוגה.
מסך RGB תצוגת מסך המגע זקוק רק לזיכרון וידאו כדי לארגן נתונים.לאחר הפעלת התצוגה, LCD-DMA ישלח אוטומטית את הנתונים בזיכרון הווידאו ל-LCM דרך ממשק RGB.אבל מסך ה-MCU צריך לשלוח את פקודת הציור כדי לשנות את ה-RAM בתוך ה-MCU (כלומר, את ה-RAM של מסך ה-MCU לא ניתן לכתוב ישירות).
מהירות התצוגה של תצוגת מסך מגע RGB מהירה יותר מזו של MCU, ומבחינת הפעלת וידאו, גם MCU-LCD איטי יותר.
עבור ה-LCM של ממשק RGB תצוגת מסך המגע, הפלט של המארח הוא נתוני ה-RGB של כל פיקסל ישירות, ללא המרה (למעט תיקון GAMMA וכו').עבור ממשק זה, נדרש בקר LCD במארח ליצירת נתוני RGB ואותות סנכרון נקודה, קו, מסגרת.
רוב המסכים הגדולים משתמשים במצב RGB, וגם העברת סיביות הנתונים מחולקת ל-16 סיביות, 18 סיביות ו-24 סיביות.
חיבורים כוללים בדרך כלל: VSYNC, HSYNC, DOTCLK, CS, RESET, חלקם צריכים גם RS, והשאר הם קווי נתונים.
טכנולוגיית הממשק של תצוגה אינטראקטיבית LCD היא בעצם אות TTL מנקודת המבט של הרמה.
ממשק החומרה של בקר ה-LCD של התצוגה האינטראקטיבית הוא ברמת TTL, וממשק החומרה של ה-LCD של התצוגה האינטראקטיבית הוא גם ברמת TTL.אז שניהם יכלו להיות מחוברים ישירות, טלפונים ניידים, טאבלטים ולוחות פיתוח מחוברים ישירות בצורה זו (בדרך כלל מחוברים עם כבלים גמישים).
הפגם של רמת TTL הוא שלא ניתן להעביר אותה רחוק מדי.אם מסך ה-LCD רחוק מדי מבקר לוח האם (מטר אחד או יותר), לא ניתן לחבר אותו ישירות ל-TTL, ונדרשת המרה.
ישנם שני סוגים עיקריים של ממשקים עבור מסכי TFT LCD צבעוניים:
1. ממשק TTL (ממשק צבע RGB)
2. ממשק LVDS (חבילת צבעי RGB להעברת אותות דיפרנציאלית).
ממשק TTL מסך גביש נוזלי משמש בעיקר עבור מסכי TFT בגודל קטן מתחת ל-12.1 אינץ', עם קווי ממשק רבים ומרחק שידור קצר;
ממשק LVDS מסך גביש נוזלי משמש בעיקר עבור מסכי TFT בגודל גדול מעל 8 אינץ'.לממשק מרחק שידור ארוך ומספר קטן של קווים.
המסך הגדול מאמץ יותר מצבי LVDS, ופיני הבקרה הם VSYNC, HSYNC, VDEN, VCLK.S3C2440 תומך בעד 24 פיני נתונים, ופיני הנתונים הם VD[23-0].
נתוני התמונה שנשלחים על ידי המעבד או הכרטיס הגרפי הם אות TTL (0-5V, 0-3.3V, 0-2.5V, או 0-1.8V), וה-LCD עצמו מקבל אות TTL, מכיוון שאות TTL הוא משודר במהירות גבוהה ובמרחק רב ביצועי הזמן אינם טובים, ויכולת האנטי-הפרעות ירודה יחסית.מאוחר יותר, הוצעו מגוון מצבי שידור, כגון LVDS, TDMS, GVIF, P&D, DVI ו-DFP.למעשה, הם פשוט מקודדים את אות ה-TTL שנשלח על ידי המעבד או הכרטיס הגרפי לאותות שונים לשידור, ומפענחים את האות המתקבל בצד ה-LCD כדי לקבל את אות TTL.
אבל לא משנה איזה מצב שידור מאומץ, אות ה-TTL החיוני זהה.
ממשק SPI
מכיוון ש-SPI הוא שידור טורי, רוחב הפס השידור מוגבל, והוא יכול לשמש רק עבור מסכים קטנים, בדרך כלל עבור מסכים מתחת ל-2 אינץ', כאשר הוא משמש כממשק מסך LCD.ובגלל החיבורים המעטים שלה, בקרת התוכנה מסובכת יותר.אז תשתמש פחות.
ממשק MIPI
MIPI (Mobile Industry Processor Interface) היא ברית שהוקמה על ידי ARM, Nokia, ST, TI וחברות אחרות בשנת 2003. מורכבות וגמישות עיצוב מוגברת.ישנן קבוצות עבודה שונות תחת MIPI Alliance, המגדירות סדרה של תקני ממשק פנימי לטלפונים ניידים, כגון ממשק מצלמה CSI, ממשק תצוגה DSI, ממשק תדרי רדיו DigRF, ממשק מיקרופון/רמקול SLIMbus וכו'. היתרון של תקן ממשק אחיד הוא שיצרני טלפונים סלולריים יכולים לבחור בגמישות שבבים ומודולים שונים מהשוק בהתאם לצרכים שלהם, מה שהופך אותו למהיר ונוח יותר לשנות עיצובים ופונקציות.
השם המלא של ממשק ה-MIPI המשמש למסך ה-LCD צריך להיות ממשק ה-MIPI-DSI, ומסמכים מסוימים פשוט קוראים לו ממשק DSI (Display Serial Interface).
ציוד היקפי תואם DSI תומך בשני מצבי פעולה בסיסיים, האחד הוא מצב הפקודה והשני הוא מצב הווידאו.
ניתן לראות מכך שלממשק MIPI-DSI יש גם יכולות פקודה ותקשורת נתונים בו זמנית, ואינו זקוק לממשקים כגון SPI כדי לסייע בהעברת פקודות בקרה.
ממשק MDDI
הממשק MDDI (Mobile Display Digital Interface) שהוצע על ידי קוואלקום ב-2004 יכול לשפר את האמינות של טלפונים ניידים ולהפחית את צריכת החשמל על ידי הפחתת חיבורים.בהסתמך על נתח השוק של קוואלקום בתחום השבבים הניידים, מדובר למעשה בקשר תחרותי עם ממשק ה-MIPI הנ"ל.
ממשק MDDI מבוסס על טכנולוגיית שידור דיפרנציאלית LVDS ותומך בקצב שידור מרבי של 3.2Gbps.ניתן לצמצם את קווי האות ל-6, וזה עדיין יתרון מאוד.
ניתן לראות שממשק MDDI עדיין צריך להשתמש ב-SPI או IIC כדי להעביר פקודות בקרה, והוא מעביר נתונים בעצמו בלבד.
זמן פרסום: 01-01-2023