LCD 硬件操作原理

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现在的手机有 LCD 和 OLED 两种屏幕,本文探讨 LCD 屏幕。

LCD 和 OLED 有什么区别?参考

https://www.zhihu.com/question/22263252/answer/410201820

不同接口的 LCD 硬件操作原理

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。

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:

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 * yres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:

2. 驱动工程师眼里看到的 LCD

2.1 统一的 LCD 硬件模型

2.2 MCU 常用的 8080 接口 LCD 模组

单片机性能较弱,外接一个统一的模组。模组包括了 Framebuffer、LCD 控制器、LCD 屏幕。

单片机和模组间的接口有 CS 片选信号、RD 读、WR 写、data bus、cmd/data 标记线。标记线用来区分 data bus 上传输的是 data 还是 cmd。

这种做法的限制是屏幕像素不能太大,因为模组的 Framebuffer 是 SRAM,很贵,做不了太大。

2.3 MPU 常用的 TFT RGB 接口

嵌入式 Linux 则使用 TFT RGB 接口,内存和 LCD 控制器集成在 Soc 里面,外部接一个 LCD 屏幕。

信号线有 DCLK、RGB 数据线、HSYNC、VSYNC、DE

1、横向移动像素点:DCLK
2、从最右移动到下一行最左:HSYNC
3、从右下角移动到左上角:VSYNC
4、RGB 是数据线
5、DE:data enable

2.4 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:

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