Prólogo:

Winstar proporciona miles de modelos de módulos de pantallas, incluyendo TN/STN LCD, OLED, y TFT. Y hay muchos tipos de interfaces para transmitir datos de imagen al módulo de pantalla. Los clientes pueden preguntarse cuál de ellas es la mejor o cuál puede satisfacer los requisitos. Este artículo analizará sobre el tema relacionado con la transferencia de datos de interfaces de pantalla.

Un tema relevante en cuanto a la interfaz de pantalla es el ancho de banda (BW) de comunicación. Por qué es el ancho de banda importante? El ancho de banda representa la medida de transferencia de datos en el canal de comunicación. Así que el ancho de banda afecta a la respuesta de visualización a los datos de pantalla, lo que significa la frecuencia de actualización de la pantalla. En otras palabras, se trata del rendimiento de la pantalla.

Introducción:

Interfaces de pantalla conocidas hoy en día:

1.Paralelo

 

1-1 Interfaz MCU 8080/6800

Los datos brutos visualizados envían a través de bus datos según la señal de bus control. El ancho de banda de comunicación depende de la velocidad de ejecución habilitada en el controlador IC. QVGA 320x240 matriz de puntos LCD por ejemplo, el ancho de banda de comunicación será 320 * 240 / 8 bits (ancho de datos) * 60 fps = 576KHz en señal de HABILITACIÓN.

1.2 Paralelo RGB de 16/18/24 bits

La interfaz RGB sirve para transmitir la sincronización de transmisión del controlador al IC del controlador de pantalla a través de la entrada y salida de datos en un modo paralelo, incluyendo los datos R/G/B, la señal de sincronización vertical (Vertical synchronizing signal, V-SYNC), la señal de sincronización horizontal (H-SYNC), la señal de habilitación de datos (DE, Data Enable), y la señal del reloj PCLK (reloj de píxeles). La interfaz de pantalla de RGB666 es como sigue:

Los datos brutos de visualización transferidos son idénticos al anterior. Pero la resolución de visualización aumenta cada vez más, por ejemplo, WVGA 800 * 480 (píxeles) * 60 fps = 23,04 MHz. (PCLK)

2.Serie

 

2.1 SPI (Interfaz de periférico de serie)

SPI es una interfaz basada en maestro-esclavo, normalmente con un maestro (dispositivo maestro) y una o múltiples esclavos (dispositivos esclavos). Tiene 4 contactos en la interfaz. El método de conexión y la estructura del hardware son los siguientes:

 

SCLK: El reloj sincronizado utilizado por todos los dispositivos. El maestro conduce este reloj y los esclavos reciben el reloj.

MOSI: Maestro fuera, esclavo dentro. Esta es la línea de datos principal conducida por el maestro a todos los esclavos en el SPI bus. Solamente los relojes de esclavos seleccionados reciben datos de MOSI.

MISO: Maestro dentro, esclavo fuera. Esta es la línea de datos principal conducida por el esclavo seleccionado al maestro. Solamente el esclavo seleccionado puede controlar este circuito. En efecto, este es el único circuito en la configuración bus API que un esclavo nunca le es permitido controlar.

CS: Seleccionar chip Esta señal es única a cada esclavo. Cuando está activado el esclavo seleccionado debe controlar MISO.

 

Datos de visualización transferidos en secuencial. Ancho de banda de comunicación de interfaz de visualización, por ejemplo, QVGA 320 * 240 (píxeles) * 16 bits (profundidad de color) * 30 fps = 36,864 MHz.

2.2 IIC (Circuito integrado entre sí) o alternativamente conocido I²C):

A diferencia de la base punto a punto (o punto a punto múltiple) en SPI, I²C es conectado entre sí en forma de un bus de datos, lo que permite que múltiples dispositivos maestro y múltiples dispositivos esclavo se conecten en serie. El método de interfaz y la estructura del hardware son los siguientes:

 

 

Standard mode = 100K bit/s.
Full speed mode = 400K bit/s.
Fast mode = 1M bit/s.
High speed mode = 3.2M bit/s.

2.3 Serie RGB de 6/8 bits.

Datos de visualización transferidos en secuencial RGB. Ancho de banda de comunicación de interfaz de visualización, por ejemplo, QVGA 320 * 240 (píxeles) * 3 puntos * 30 fps = 6912000 Hz (DCLK).

 

2.4 LVDS: Señal de diferencial de voltaje bajo. Llamado enlace FPD para la interfaz de visualización.

LVDS es un estándar técnico introducido en 1994 que especifica características eléctricas de un diferencial, estándar de señalización de serie, pero no es un protocolo. LVDS es solamente una especificación de nivel físico; varios estándares de comunicación de datos y aplicaciones la utilizan y añaden un nivel de enlace de datos de acuerdo al modelo OSI encima de ella. LVDS funciona a una baja potencia y puede funcionar a muy alta velocidad utilizando cables de pares trenzados de cobre económicos.

En fase temprana, los vendedores de ordenadores portátiles y pantallas LCD solían utilizar LVDS en vez de enlace FPD cuando se refieren a su protocolo. El término LVDS se ha convertido por error en sinónimo con el enlace de pantalla plana en el vocabulario de ingeniería de pantalla de vídeo.

 

2.5 MIPI CSI/DSI: Interfaz del procesador de la industria móvil.

 

La objetivo de la alianza MIPI era reducir costes de controladores de visualización en dispositivos móviles. Define un bus serie y un protocolo de comunicación entre el host, la fuente de los datos de imagen, y el dispositivo de destino. Es el objetivo previsto en LCD y en tecnologías de visualización similares.

 

DSI especifica un bus serie punto a punto de señalización diferencial de alta velocidad (por ejemplo., 4,5 Gbit/s/vía D-PHY 2.0). Este bus incluye una ruta de reloj de alta velocidad y una o más rutas de datos.

Los datos de imagen en el bus son intercalados con las señales de intervalos de obturación vertical y horizontal. Los datos son transferidos a la pantalla en tiempo real y no se almacenan por medio del dispositivo para ahorrar la memoria búfer del fotograma en la pantalla. Sin embargo, esto significa que el dispositivo debe ser continuamente actualizado (a una frecuencia como de 30 o 60 fotogramas por segundo) o se pierde la imagen. El dato de imagen es solamente enviado en modo HS. En el modo HS, los comandos se transmiten durante el intervalo de obturación vertical.

Un ejemplo experimental de interfaz de visualización MCU 8080/6800:

 

Un controlador LCD se ha suprimido, y el cliente quiere tener un módulo compatible de contacto a contacto para reemplazarlo. Los propietarios de RD han diseñado un PCB con un MCU para la interfaz compatible. Los resultados experimentales en señal HABILILTACIÓN deben ser en la medida de 9,92uS (al menos). Esto significa que la máxima comunicación BW es de aproximadamente 100KBPS.

 

Podemos ver unos pocos puntos de defecto a continuación cuando se reduce el tiempo de HABILILTACIÓN como 9,84uS (la velocidad de comunicación es de hasta 101KBPS).

 

Una tabla de comparación para la interfaz de visualización:

 

¿Qué interfaz es la mejor? No hay una respuesta absoluta a esta pregunta. Los usuarios deben elegir la interfaz adecuada para su aplicación, no la mejor. Veamos la siguiente comparación de ventajas y desventajas de estas interfaces.