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6 tipos de interfaces de pantalla más comunes que debe conocer
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se suelen utilizar 6 tipos de interfaces de pantalla para transferir la señal del controlador maestro a los módulos LCD: MCU, SPI, TTL, LVDS, DSI y EDP.
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I. ¿Qué es la interfaz de visualización?
Para la visualización, el controlador de pantalla proporciona una interfaz entre el procesador multimedia y un módulo de visualización
En la lógica subyacente, la interfaz de visualización es el medio para transferir las señales del controlador maestro al módulo de visualización.
En el módulo de visualización TFT, la interfaz suele venir en el FPC o PCB.
II. 6 tipos más comunes de interfaces de pantalla TFT
A la hora de elegir el módulo TFT-LCD adecuado para el desarrollo de terminales, la interfaz es uno de los factores clave a tener en cuenta. Tiene que ver con el tamaño de la pantalla, la resolución, la potencia, el rendimiento y la asignación de señales entre los dispositivos.
Hay muchas opciones de interfaz disponibles.
Según el modo de conducción y control del TFT-LCD, los principales tipos de interfaz de entrada de señales son los siguientes: MCU (también conocido como MPU), SPI, TTL (también conocido como RGB), LVDS, DSI (también conocido como MIPI) y EDP.
Comparación entre las 6 interfaces
Para facilitarte la tarea, hemos resumido sus diferencias en cuanto a utilidad, ventajas y desventajas, como se muestra en la figura 1.
(1) MCU (unidad de microcontrol)
La interfaz MCU es esencial porque puede escribir y leer los datos almacenados en la memoria intermedia interna o en el almacenamiento del gadget.
Esta interfaz se utiliza principalmente para pantallas de pequeño tamaño, de menos de 5,0 pulgadas, y con una resolución inferior a 480*RGB*800.
Cada interfaz MCU incluye cuatro tipos de señales:
● RD (señal de habilitación de lectura en la interfaz MCU 8080)
●WR (Señal de habilitación de escritura en la interfaz 8080 MCU)
● RS (Pin de reinicio)
● CS (Pin de selección de chip)
Señales de datos: 18 bits, 16 bits, 9 bits o 8 bits
(2) SPI（Interfaz de periféricos en serie）
SPI es una interfaz de dispositivos periféricos en serie
Realiza una transmisión de datos en serie síncrona entre la CPU y el IC controlador
Los datos se transmiten en bits, con los bits altos en la parte delantera y los bits bajos en la parte trasera
Se trata de una comunicación full-duplex, y la velocidad de transmisión es sólo de unos pocos Mbps, lo cual es lento
Por ello, el puerto serie suele utilizarse para pantallas de baja resolución (inferior a 320*480) y requiere muy pocos PIN
En la actualidad, las pantallas SPI se aplican en muchas aplicaciones pequeñas. Por ejemplo, en los wearables inteligentes y en los pequeños electrodomésticos.
La interfaz se divide principalmente en dos tipos: 3 líneas y 4 líneas
sPI de 3 líneas:
● SDA (pin de entrada/salida de datos)
● SCL (Reloj de la interfaz serie)
● CS (Pin de selección de chip)
sPI de 4 líneas
● SDA (Pin de entrada/salida de datos)
● SCL (Reloj de la interfaz serie)
● CS (Pin de selección de chip)
● RS (Pin de selección de datos o comandos)
(3) TTL-RGB (Lógica de transistores-verde y azul)
La interfaz TTL es una interfaz lógica de transistores.
La señal de nivel TTL es generada por el dispositivo TTL
La interfaz TTL transmite datos en paralelo. Superpone los cambios de los tres canales de color rojo (R), verde (G) y azul (B) y los emite juntos
La señal de datos RGB emitida por el chip de control maestro se transmite directamente a la interfaz de entrada del panel LCD. Por ello, también se denomina interfaz RGB
Los datos de la pantalla no se escriben en la DDRAM, sino directamente en la pantalla. Esta interfaz es muy utilizada en pantallas pequeñas y medianas. Es rápida y se utiliza a menudo para mostrar vídeos o animaciones.
Cada interfaz RGB incluye cinco tipos de señales:
● VS (Sincronización vertical que sincroniza los datos para las columnas de píxeles en la pantalla)
● HS (Sincronización horizontal que sincroniza los datos para las filas de píxeles en la pantalla)
● D0...DXX (incluye una línea separada para cada bit de información)
● DCLK (Reloj de puntos para sincronizar los datos)
● DE (Habilitación de datos para confirmar la precisión de la transferencia de datos)
En cuanto al modo RGB, existe el modo DE, el modo SYNC y el modo SYNC-DE.
En cuanto a los bits de datos, la interfaz RGB puede dividirse en 6 bits, 8 bits, 16 bits, 18 bits y 24 bits, de los cuales 6 y 8 bits son puertos serie RGB.
(4) MIPI-DSI (Mobile Industry Processor Interface - Display Serial Interface)
DSI es una interfaz de pantalla en serie, que es una interfaz de pantalla estándar definida por la Alianza MIPI (Mobile Industry Processor Interface Alliance)
Sus ventajas son un menor consumo de energía, una mayor velocidad de transmisión de datos (alrededor de 1 Gbps) y un menor espacio de diseño. Además, puede transmitir datos de vídeo y comandos de control
Por tanto, la interfaz se aplica principalmente a los terminales que requieren pantallas de alta resolución, como tabletas, teléfonos inteligentes y ordenadores portátiles
En cuanto al nivel de resolución, puede dividirse en 1, 2, 3, 4 y 8 carriles.
Nota:
La tabla anterior muestra MIPI de 4 carriles, además de 4 conjuntos de pares de líneas de señales diferenciales MIPI, también hay un par de señales CLK.
Bajo las condiciones de los requisitos de alta tasa MIPI, es difícil para los clientes depurar. Las interfaces MIPI normalmente necesitan establecer instrucciones de inicialización, y hay muchos problemas de depuración necesarios en el extremo del terminal.
(5) LVDS (señalización diferencial de bajo voltaje)
La interfaz LVDS es una tecnología de señal diferencial de baja oscilación.
Puede hacer que la señal se transmita a una velocidad de cientos de Mbps en el par de líneas diferenciales o en el cable equilibrado, y conducir la salida con bajo swing y baja corriente para lograr un bajo ruido, bajo consumo de energía y baja interferencia electromagnética (EMI).
La señal LVDS es una señal eléctrica con un swing de ±350mV a un nivel de polarización de 1,2V DC
Las interferencias entre el mismo par de líneas diferenciales - y + pueden anularse mutuamente, por lo que la capacidad antiinterferente es fuerte
El LVDS es un accionamiento de corriente, y la tensión se obtiene colocando una carga en el extremo receptor. Cuando la corriente fluye en la dirección de avance, la salida del extremo receptor es 1, de lo contrario, es 0
Dada su ventaja, la interfaz LVDS suele aplicarse en pantallas grandes, especialmente en equipos industriales y en la industria del automóvil
Sólo puede transmitir datos de vídeo.
La interfaz LVDS ofrece tres modos de sincronización de datos:
● VSYNC (Sincronización vertical)
● HSYNC (Sincronización horizontal)
● DE (Habilitación de datos)
En términos de canal de interfaz, hay 3，4，8 carriles.
Aviso:
La tabla anterior muestra LVDS 4 carriles. Además de 4 conjuntos de pares de líneas de señales diferenciales LVDS, también hay un par de señales CLK
La interfaz LVDS suele tener un código de inicialización programado. Es el mismo que el de la interfaz RGB. Si necesita ser inicializado, es necesario sacar el puerto SPI para configurarlo. Es decir, LVDS+SPI. La tensión de alimentación y la tensión IO son de 3,3V.
(6) EDP (Embedded Display Port)
La interfaz EDP es una interfaz digital basada en la arquitectura y el protocolo del puerto de pantalla
Puede transmitir señales de alta resolución con conectores más sencillos y menos pines y puede lograr la transmisión simultánea de múltiples datos, por lo que la velocidad de transmisión es mucho mayor que la de LVDS
Por ejemplo, para manejar una pantalla con una resolución de 1440*900píxeles o superior, se necesita LVDS de 8 carriles. En cambio, si se utiliza la interfaz EDP, sólo se necesitan 2 pares de líneas de señal si la resolución es inferior a 1600*900 píxeles.
La interfaz EDP suele estar integrada en tabletas, portátiles, ordenadores y pantallas de alta resolución a gran escala.
La interfaz EDP se compone principalmente de tres señales:
● Enlace principal (El canal principal. Se utiliza para transmitir varios tipos de datos de vídeo y audio)
● AUX CH (El canal auxiliar. Se utiliza para transmitir datos, gestión de enlaces y señales de control de dispositivos con requisitos de bajo ancho de banda)
● HPD ( El canal de detección de conexión en caliente)
● El enlace principal consta de 1 a 4 pares de líneas de datos, cada par de líneas de datos es un par de líneas diferenciales
Para una pantalla LCD, el Enlace Principal requiere varios pares de líneas de datos, que dependen de la resolución y los bits de color de la pantalla.
Conclusión
Cada dispositivo terminal está diseñado para un propósito determinado. Por lo tanto, necesitará alguna configuración específica, que ha decidido el requisito de la pantalla de alguna manera.
Independientemente del tipo de interfaz, que podría necesitar para apoyar su proyecto de terminal, Tailor Pixels tiene el equipo de desarrollo de productos listo para ayudar.
