LCDとCTPにはどのようなインターフェースがあるか知っていますか?そして、それぞれのインターフェースはどのように使われていますか?

MCU(マイクロコントローラユニット)やMPU(マイクロプロセッサユニット)、CPU(中央処理装置)をLCDと接続する方法はたくさんあります。

図1 MCUとLCDの接続

LCD駆動波形

LCDはDC(直流)で駆動できず、AC(交流)で駆動する必要があり、総電流はゼロでなければなりません。そうしないと、遅かれ早かれ液晶材料が損傷します。

図2 LCD駆動波形

LCDコントローラとdriver

ドライバICには、ユニバーサルドライバとセグメントドライバの2種類があります。ユニバーサル ドライバーは、行または行数を作成する信号を出力します。セグメント ドライバーは、文字または列を作成するために必要なシグナルを出力します。

コントローラICは、MPUからASCIIまたはJISコードで書き込まれたデータを受信し、RAMに格納します。このデータはシリアル文字モードに変換され、LCDドライバICに転送されます。

ドライバー/コントローラー IC は、おそらくグラフィックス モジュールの中で最も一般的です。このICは、MPUからデータを受信し、RAMに格納します。さらに、共通ドライバとセグメントドライバの MPU から直接コマンドを受け入れます。

パラレルおよびシリアルインターフェース

パラレルインターフェースは、データビット幅に応じて、複数のビットのデータを同時に送信できます。

シリアルインターフェースは一度に1ビットのデータを送信できます

マイクロコントローラー/パラレルインターフェース

MCU インターフェイスには、6800 と 8080 が含まれます。8080 は 6800 よりもはるかに人気があります。MCU インターフェイスは通常、4/8/9/16 ビット データ (DB0、DB1、DB7 など,...,で構成されます。注:8ビットが最も一般的なビット幅)、CS(チップ選択)、RS(データレジスタまたは命令レジスタ選択)、RD(読み取りイネーブル)、WR(書き込みイネーブル

)。

利点: シンプル

欠点: メモリが必要で、速度が制限されます。

モノラル文字の場合、グラフィック、小さなTFT(3.5インチ未満)

Figure 3 MCU/Parallel Interface

シリアルインターフェース

シリアルインターフェースには、I2C、SPI、RS232

長所: 接続数が少なく、ハードウェアコストが低い

短所: ソフトウェアがより複雑です

SPI インターフェイス

SPI (シリアル ペリフェラル インターフェイス バス) は次の 4 行で構成されています:

SCLK: シリアル クロック (ホストからの出力);

moxi; マスター出力、スレーブ入力 (スレーブ マスター出力);

味噌;マスター入力、スレーブ出力(スレーブスレーブ出力);

SS: スレーブ選択

単数形、文字、グラフィック LCD、小型 TFT の場合、一部の CTP

図4 4線式SPIインターフェース

図5 3線式SPIインターフェース

IIC(I⊃2;C) インターフェイス

I⊃2;C(Inter Integrated Circuit)は、以下の2つの接続で構成されています。

SCL (シリアルクロックライン)、

SDA (シリアルデータおよびアドレスライン)。

単数、文字、グラフィック LCD、小型 TFT、およびほとんどの静電容量式タッチ スクリーンで使用します。

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p style="text-align: center; margin-bottom: 10px;">Figure 6 IIC (I⊃2;C) インターフェース

RGB インターフェイス

RGB インターフェイスは、大型の高解像度 LCD ディスプレイを制御するためによく使用されます。これには、6/16/18ビットデータ(R0、R1,,,G0、G1,,,B0、B1,,,,など)、VSYNC(垂直同期)、HSYNC(水平同期)が含まれます。

利点は、R、G、およびBのデータがグラムなしでLCDに直接書き込まれ、高速であることです。通常、大型の高解像度 LCD ディスプレイに使用されます。

欠点は、LCD の制御が MCU インターフェイスよりも複雑で、より多くのデータ ラインを必要とすることです。

アプリケーション: 中型 TFT (3.5" から 8")

RGB インターフェイスには 24 ビット、18 ビット、および 16 ビットが含まれます。

Figure 7 RGB interface

LVDS interface

LVDS (Low Voltage Differential Signaling) は、安価なツイストペア銅線を非常に高速に動作させることができる電子デジタル信号規格です。ケーブル。

図8 LVDSインターフェースの

MIPI DSIの例interface

MIPI (Mobile Industry Processor Interface) Alliance, DSI (Display Serial Interface)

モバイルデバイスのディスプレイコントローラーのコストを削減するように設計されています。通常、LCD および同様のディスプレイ技術を対象としています。ホスト(画像データのソース)とデバイス(画像データの宛先)間のシリアルバスと通信プロトコルを定義します

MIPIインターフェースはますます普及しています。

図 9 MIPI インターフェイスの例

eDP インターフェイス

DisplayPort (DP) は、PC およびチップ メーカーのアライアンスによって開発され、Video Electronics Standards Association (VESA) によって標準化されたデジタル ディスプレイ インターフェイスです。このインターフェイスは主に、ビデオ ソースをコンピューター モニターなどのディスプレイ デバイスに接続するために使用され、オーディオや USB などのさまざまな形式のデータも伝送できます。

DisplayPort は、VGA、DVI、および FPD-Link を置き換えるように設計されています。このインターフェイスは、アクティブまたはパッシブ アダプターを使用することで、HDMI や DVI などの他のインターフェイスと下位互換性があります。主に、より大きなサイズと高解像度のディスプレイに使用されます。

Figure 10 eDP interface

UART interface

Universal Asynchronous Receiver/Transmitter (UART) は、シリアル通信の実装を担当する回路ブロックです。基本的に、UART はパラレル インターフェイスとシリアル インターフェイスの間の仲介者として機能します。UARTの一方の端には、約8本のデータライン(およびいくつかの制御ピン)のバスがあり、もう一方の端には2つのシリアルライン(RXとTX)があります。

Figure 11 URAT interface

USB interface

ユニバーサル シリアル バス (USB) は、デバイスとパーソナル コンピューター (PC) などのホスト コントローラー間の通信を可能にするユニバーサル インターフェイスです。デジタル カメラ、マウス、キーボード、プリンター、スキャナー、メディア デバイス、外付けハード ドライブ、フラッシュ ドライブなどの周辺機器を接続します。USB仕様には、USB 1.x、USB 2.0、USB 3.x、USB4の4世代があります。

静電容量式タッチスクリーン接続に広く使用されています。

Figure 12 USB インターフェース

HDMI インターフェース

HDMI(High Definition Multimedia Interface)は、HDMI互換のソースデバイス(ディスプレイコントローラーなど)から、非圧縮ビデオデータおよび圧縮または非圧縮のデジタルオーディオデータを互換性のあるコンピューターモニター、ビデオプロジェクター、デジタルテレビ、またはデジタルオーディオ機器に送信するために使用される独自のオーディオ/ビデオインターフェイスです。HDMIは、アナログビデオ規格のデジタル代替品です。

カラーTFT LCDの普及に伴い、ディスプレイ業界ではHDMIの人気が高まっています。

図 13 HDMI インターフェイス

RS232

RS232 はシリアル通信の標準プロトコルであり、コンピュータとその周辺機器を接続してシリアル データを交換するために使用されます。デバイス間のデータ交換に使用されるパスの電圧を取得するためです。

RS232 には次の接続が含まれています:

RX

VSS 信号グランド

VDD +5v

図 14 RS232 インターフェイス

RS-422、RS-485、イーサネットなどの後のインターフェイスと比較して、RS-232 は伝送速度が遅く、最大ケーブル長が短く、電圧振幅が大きく、標準コネクタが大きく、マルチポイント機能と制限されたマルチポイント機能。最新のパーソナルコンピュータでは、USBは周辺機器インターフェイスの役割のほとんどでRS-232に取って代わりました。現在、RS-232 ポートを備えたコンピュータはほとんどないため、RS-232 周辺機器を接続するには、外部 USB から RS-232 へのコンバータまたは 1 つ以上のシリアル ポートを備えた内部拡張カードを使用する必要があります。それにもかかわらず、RS-232インターフェースは、そのシンプルさと過去のユビキタス性により、特に短距離、ポイントツーポイント、低速の有線データ接続で十分な産業機械、ネットワーク機器、科学機器で依然として使用されています。