LCM(Liquid Crystal Module,液晶模块)接口通讯说明涉及多种接口类型和通讯方式,这些接口和通讯方式的选择取决于具体的应用场景和需求。
最常见的LCD模块接口协议是:
1.并行接口
2.串行接口
3.串行或并行配置到微处理器
- TFT接口
1. 并行接口
- 概述:并行接口通常通过多个数据引脚和控制线来控制LCD。常见的并行接口包括6800类型和8080类型。
- 控制线:主要包括启用(E)、寄存器选择(RS)和读/写(R/W)三条控制线。RS用于指示发送的信息是指令还是数据,E告诉LCD模块可以解释寄存器中的数据或指令,R/W则指示模块是从数据库写入数据还是从寄存器读取数据。
- 连接示例:6800 8位并行、4位并行等。
并行接口并行接口通常通过8个数据引脚和3条控制线控制LCD。使用的控制线是启用(E),寄存器选择(RS)和读/写(R / W)。RS告诉LCD模块发送的信息是指令还是数据。Enable告诉LCD模块LCD模块可以解释寄存器中的数据或指令。某些控制器可能有多个启用控制线。读/写告诉模块是从数据库写入数据还是从寄存器读取数据。
类型
* 6800类型 - 并行数据(4位/ 8位),具有读/写线,使能线
* 8080类型 - 具有写入线,读取线的并行数据(4位/ 8位)
一些并行接口连接示例是:
a.6800 8位并行
b.4位并行
2.串行接口
- 概述:串行接口通过较少的线路进行数据传输,常见的串行接口包括SPI(串行外设接口)和I2C(内部集成电路)接口。
- SPI接口:SPI接口是一种同步串行数据链路标准,以全双工模式运行,通常由四条逻辑信号线组成(有时为三条,省略片选线):串行数据输出(SDO/MOSI)、串行数据输入(SDI/MISO)、串行时钟(SCLK)和芯片选择(CS/SS)。
- I2C接口:I2C接口仅使用两条双向线:串行数据线(SDA)和串行时钟(SCL),通过电阻上拉。I2C接口设计简单,支持通过两个I/O引脚和软件控制多个器件。
类型
*串行 - 串行数据输入,寄存器选择,复位和串行时钟
自定义 - 各种配置 - 添加锁存器,芯片选择
* SPI(串行外设接口)
SPI(3线)使用串行数据输出,串行数据输入和串行时钟
SPI(4线)增加芯片选择
自定义 - 各种配置 - 串行数据,串行时钟,锁存,片选
时序和操作可能与通常的SPI
* I 2 C(内部集成电路)不同 - 使用串行数据线和串行时钟
一些串行接口连接示例如下:
串行
串行LCD控制器通常具有一个写入数据且无法读取的串行数据线。通常,寄存器选择线(有时指定为A0)用于告诉控制器输入数据是显示信息还是控制器命令
串行接口示例
SPI接口
SPI或串行外设接口总线是一种同步(数据与时钟同步)串行数据链路标准,以全双工模式运行,这意味着可以同时相互通信的设备。为此,需要两条数据线。使用此标准,设备以主/从模式通信,其中主设备(主机处理器)启动数据和时钟。LCD模块是连接到数据总线的(或其中一个)外围从设备。多个外围设备(显示模块和其他设备)在同一串行数据总线上寻址。但是,LCD模块只会在芯片选择线激活时(通常为低电平)监听它看到的数据。如果芯片选择线处于非活动状态(通常为高电平),则LCD模块将侦听总线上的数据,但忽略它。发生此状态时,SDO线无效。SPI总线由四个逻辑信号,两条控制线和两条数据线组成,通常称为SPI(4线)。
串行SPI接口示例
有时,SDI(串行数据输入)可以从摩托罗拉这些线路的原始名称和SDO的MISO(主机输入从机输出)中称为MOSI(主机输出从机输入)。芯片选择线可以替代地标记为SS(从选择)或STE(从发送启用)。SPI有时被称为National Semiconductor的商标Microwire,它本质上是SPI的前身,它只支持半双工。
通过CS(片选),LCD控制器可以选择相应的外围设备。该引脚主要是低电平有效。在未选择状态下,SDO线是高阻抗的,因此是无效的。无论是否选择,时钟线SCL都被带到设备。时钟用作数据通信的同步。
片选信号CS对于单个器件系统是可选的,因为如果其他线专用于SPI,则可以将LCD模块的CS输入连接到低电平。这有时称为3线SPI接口。
SPI数据传输通常涉及两个移位寄存器。大多数显示模块应用通常使用8位字。但是,也使用不同大小的字,例如12位。按照惯例,最高有效位从一个移位寄存器移出,而最低有效位移入。如果CS(片选)低(有效),则该字写入存储器。如果不是,则忽略数据。
由于SPI接口协议是事实上的标准,因此使用标准协议的许多变体。例如,当配置用于串行通信的IC驱动器芯片时,芯片制造商可以使用一些并行数据线。当配置用于串行通信的IC驱动器芯片时,芯片制造商可以使用一些并行数据线。
I 2 C(内部集成电路)
I 2 C仅使用两条双向线,串行数据线(SDA)和串行时钟(SCL),它们通常都通过电阻上拉。使用的典型电压为+5 V或+3.3 V. I2C接口的优势之一是micro可以通过两个I / O引脚和软件控制多个器件。由于I2C设计,它只是半双工。接口通常发送8位字,首先发送最高有效位。
3.微处理器的串行或并行配置
某些模块可能包含其他控制线。一些示例是:
C86 - 定义特定的MPU接口。例如,L:8080,H:6800,
CS - Chip Select。例如,L:芯片选择,H:未选择芯片
4. TFT接口
- 概述:TFT接口用于高分辨率的LCD模块,支持多种数据传输方式,包括并行RGB、串行RGB、LVDS(低压差分信号)和MIPI等。
- 并行RGB接口:支持8位、16位、18位和24位数据传输,直接传输RGB数据。
- LVDS接口:采用低压差分信号传输,能有效降低功耗和电磁干扰,支持单路和双路传输,数据位数包括6位、8位等。
- MIPI接口:一种高性能的数据传输接口,用于相机、显示器等设备,支持高效的PCB布局和引脚数减少。
类型
* 3线,4线串行SPI
* 8位,9位,16位,18位接口,6800/8080系列MPU
* 6位,8位串行RGB
* 16位,18位,24位并行RGB
* 6位,8位LVDS
* MIPI
一些TFT接口连接示例是:
3线,4线串行SPI
8位,9位,16位,18位接口,6800/8080系列MPU
16位,18位并行RGB
24位并行RGB
8位串行RGB
6位,8位LVDS
(1)什么是LVDS?
LVDS(低压差分信号)技术提供具有低压差和差分信号的端口。美国公司由NS Technology Co.开发,使用数字视频信号解决过量的资源消耗并减少EMI(电磁干扰),同时使用TTL(晶体管 - 晶体管逻辑)传输高比特率数据。LVDS端口能够在PCB走线或平衡电缆之间执行差分数据传输,输出电压摆幅相对较低(350mV),传输速度高达数百兆位/秒,电压差较小。因此,低电压摆幅和低电流驱动应用导致资源消耗和噪声的显着降低。
(2)端口输出
a)6位LVDS输出端口
使用单个电路进行传输,端口为每个原色信号实现6位数据,从而提供18位RGB数据。此输出也称为18位或18位LVDS端口。
b)6位双向LVDS输出端口
使用双路双电路传输,该端口为每个原色信号实现6位数据,为单通道和双通道数据提供18位,总共36位RGB数据。此输出也称为36位或36位LVDS端口。
c)8位单电路LVDS输出端口
使用单个电路进行传输,该端口为每个原色信号实现8位数据,提供24位RDB数据。此输出也称为24位或24位LVDS端口。
d)8位双向LVDS输出端口
使用双路双电路传输,该端口为每个原色信号实现8位数据,为单通道和双通道数据提供24位,总共48位RGB数据。此输出也称为48位或48位LVDS端口。
(3)港口特征
a)高速传输速率平均为655Mbps
b)低电压,低功耗,低EMI,350mV电压摆幅
c)抗干扰能力,差分信号传输
* MIPI
(1)MIPI定义
用于相机,显示器,基带和RF接口等设备的连接器端口在MIPI Alliance规范下标准化。这些规范包括设计,制造成本,结构复杂性,功耗和EMI程度。
(2)MIPI特点
a)高传输速度:1Gbps /通道,4Gbps吞吐量
b)低功耗:200mV电压摆幅,200mV共模电压
c)噪音控制
d)减少引脚数,实现高效的PCB布局
5、应用场景
LCM接口的选择取决于具体的应用场景和需求。例如,对于需要高分辨率和高刷新率的显示设备,可能会选择TFT接口和并行RGB传输方式;而对于便携式设备或引脚数受限的场合,则可能会选择串行接口或LVDS接口。