FSMC-TFTLCD显示实验(1)
1.TFTLCD和FSMC介绍
1.1 TFTLCD简介
TFT-LCD是薄膜晶体管液晶显示器英文thin film transistor-liquid crystal display字头的缩写。
T:thin 薄
F:film 膜
T:transistor, 晶体管
TFT液晶为每个像素都设有一个薄膜晶体管(TFT),每个像素都可以通过点脉冲直接控制,因而每个节点都相对独立,并可以连续控制,不仅提高了显示屏的反应速度,同时可以精确
控制显示色阶,所以TFT液晶的色彩更真,因此TFT-LCD 也被叫做真彩液晶显示器。
TFT-LCD有很多种接口,了解TFT LCD的接口类型对于项目选型和开发非常重要。不同的接口在速度、复杂度和适用场景上各有特点。为了方便你快速概览,下面这个表格汇总了当前主流的TFT LCD接口及其关键特性。
接口类型 | 信号形式 | 典型应用场景 | 主要特点 |
|---|---|---|---|
MCU接口 | 并行TTL | 小尺寸屏(常见于3.5英寸以下),单片机领域 | 控制简单,无需时钟同步,但内置GRAM,刷新率较低 |
RGB接口 | 并行TTL | 中小尺寸屏(常见于3.5至10.1英寸) | 直接输出像素数据,速度快,需主机控制器产生时序信号 |
LVDS接口 | 低压差分信号 | 中大尺寸屏(8英寸以上),高分辨率 | 抗干扰强,传输距离长,常用于电视、显示器 |
MIPI DSI | 低压差分信号 | 中尺寸屏(手机、平板电脑主流接口) | 高速串行,传输视频数据与控制指令,引脚少,功耗低 |
eDP接口 | 低压差分信号 | 中高分辨率屏(笔记本、高端显示器) | 基于DisplayPort架构,高带宽,用于高分辨率显示 |
SPI接口 | 串行 | 极小尺寸屏(低分辨率) | 连线极少,但传输速率低,通常仅支持“写”操作 |
HDMI等 | 差分信号 | 大尺寸显示设备(10英寸以上) | 标准化接口,同时传输音视频,即插即用 |
💡 如何选择接口
面对这么多接口,你可以根据以下几点来做出选择:
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屏幕尺寸与分辨率:这是最直接的参考因素。小尺寸、低分辨率屏可考虑MCU或SPI接口以简化设计;中等尺寸、分辨率较高的屏可根据应用场景(横竖屏、是否需要高速)在RGB、MIPI DSI和LVDS中选择;大尺寸或高分辨率显示则优先考虑LVDS、eDP或标准化的HDMI等接口。
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主控芯片支持能力:检查你的主控芯片(如STM32, ESP32等)原生支持哪些接口。原生支持可以大幅降低软件开发复杂度和硬件成本。例如,有些MCU自带LCD控制器,可直接驱动RGB接口屏。
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性能要求:对视频或高速动画显示,RGB、MIPI DSI、LVDS是更佳选择;对于静态图片或简单UI,MCU接口可能已足够。
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开发难度与成本:MCU接口软件控制简单;RGB和LVDS接口通常需要更复杂的硬件控制器和驱动代码;MIPI接口硬件设计有特定要求(差分线走线),可能需要授权费。
💎 总结与建议
简单来说,MCU接口因其控制简单,在单片机驱动的小尺寸屏中非常普遍;RGB接口是许多中小尺寸嵌入式项目的常见选择;而MIPI DSI和LVDS则是中大尺寸、高性能应用的主流。
上面TFT LCD接口类型列表中的“MCU接口”,其实就包含了常见的6800和8080接口。它们都属于并行接口,常用于由微控制器直接驱动的屏幕。下面这个表格可以让你快速抓住它们的主要区别。
特性维度 | Intel 8080 接口 | Motorola 6800 接口 |
|---|---|---|
核心控制逻辑 | 使用独立的 读使能 (/RD) 和 写使能 (/WR) 信号线来控制数据传输方向 | 使用一根 读写选择线 (R/W) 和一根 总使能线 (E) 来协同控制数据传输方向 |
读写操作 | 读操作:/RD 信号变低,/WR 保持高电平;写操作:/WR 信号变低,/RD 保持高电平 | 读操作:R/W 置高电平,然后在 E 使能信号有效时完成;写操作:R/W 置低电平,然后在 E 使能信号有效时完成 |
历史起源 | 源自 Intel 8080 微处理器的总线协议 | 源自 Motorola 6800 微处理器的总线协议 |
常见应用 | 广泛用于基于 MCS-51 内核的单片机系统 | 曾用于摩托罗拉单片机系统,一些LCD模组(如KS0108控制的128X64屏)采用此接口 |
💡 如何选择与注意事项
了解区别后,在实际选择和使用时还有一些要点需要注意:
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接口识别:现在很多液晶模组(LCM)的控制器可以配置成两种模式之一。通常会有一个特定的引脚(例如数据手册中的
C86引脚)来决定接口模式:接高电平时为8080模式,接低电平时为6800模式 。在设计电路和编写驱动程序前,务必仔细查阅屏幕的数据手册。 - •
软件驱动差异:由于底层硬件时序的根本不同,为8080接口编写的初始化代码和驱动程序不能直接用于6800接口的屏幕。你需要根据所选接口的时序图来调整代码。
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发展趋势:尽管这两种并行接口在中小尺寸嵌入式领域仍有一席之地,但在追求更高分辨率、更高刷新率和更低引脚数量的场合(如手机、平板),它们正逐渐被 MIPI DSI 等更先进的串行接口所取代 。但对于分辨率不高、由MCU直接驱动的屏幕,8080/6800并行接口因其控制简单、成本低廉,依然是常见的选择 。
