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不同接口的LCD硬件操作原理

参考资料:

  • MIPI-DSI、MIPI-CSI、LVDS等接口解析:https://blog.csdn.net/u014470361/article/details/88891255
  • ILI9488驱动芯片数据手册.pdf

1. 应用工程师眼里看到的LCD

LCD由一个一个像素组成:每行有xres个像素,有yres行,它的分辨率是:xres * yres。

在这里插入图片描述

只要我们能控制任意一个像素的颜色,就可以在LCD上绘制文字、图片。

1.1 像素的颜色怎么表示

用红绿蓝三颜色来表示,可以用24位数据来表示红绿蓝,也可以用16位等等格式,比如:

  • bpp:bits per pixel,每个像素用多少位来表示
  • 24bpp:实际上会用到32位,其中8位未使用,其余24位中分别用8位表示红(R)、绿(G)、蓝(B)
  • 16bpp:有rbg565,rgb555
    • rgb565:用5位表示红、6位表示绿、5位表示蓝
    • rgb555:16位数据中用5位表示红、5位表示绿、5位表示蓝,浪费一位

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1.2 怎么把颜色发给LCD

假设每个像素的颜色用16位来表示,那么一个LCD的所有像素点假设有xres * y res个, 需要的内存为:xres * yres * 16 / 8,也就是要设置所有像素的颜色,需要这么大小的内存。 这块内存就被称为framebuffer:

  • Framebuffer中每块数据对应一个像素
  • 每块数据的大小可能是16位、32位,这跟LCD上像素的颜色格式有关
  • 设置好LCD硬件后,只需要把颜色数据写入Framebuffer即可

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2. 驱动工程师眼里看到的LCD

驱动工程师对LCD的理解要深入硬件,比如要回答这几个问题:

  • Framebuffer在哪里?
  • 谁把Framebuffer中的数据发给LCD?

2.1 统一的LCD硬件模型

在这里插入图片描述

2.2 MCU常用的8080接口LCD模组

2.3 MPU常用的TFT RGB接口

2.4 有一个MIPI标准

MIPI表示Mobile Industry Processor Interface,即移动产业处理器接口。是MIPI联盟发起的为移动应用处理器制定的开放标准和一个规范。主要是手机内部的接口(摄像头、显示屏接口、射频/基带接口)等标准化,从而减少手机内部接口的复杂程度及增加设计的灵活性。

对于LCD,MIPI接口可以分为3类:

  • MIPI-DBI (Display Bus Interface)

    • 既然是Bus(总线),就是既能发送数据,也能发送命令,常用的8080接口就属于DBI接口。

    • Type B (i-80 system), 8-/9-/16-/18-/24-bit bus

    • Type C (Serial data transfer interface, 3/4-line SPI)

  • MIPI-DPI (Display Pixel Interface)

    • Pixel(像素),强调的是操作单个像素,在MPU上的LCD控制器就是这种接口

    • Supports 24 bit/pixel (R: 8-bit, G: 8-bit, B: 8-bit)

    • Supports 18 bit/pixel (R: 6-bit, G: 6-bit, B: 6-bit)

    • Supports 16 bit/pixel (R: 5-bit, G: 6-bit, B: 5-bit)

  • MIPI-DSI (Display Serial Interface)

    • Serial,相比于DBI、DPI需要使用很多接口线,DSI需要的接口线大为减少
    • Supports one data lane/maximum speed 500Mbps
    • Supports DSI version 1.01
    • Supports D-PHY version 1.00
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