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协议之常见显示接口概述

时间:2016-04-16 19:07:16      阅读:497      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

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1.IIC
2.SPI
3.8080/8600
4.RGB接口
5.MIPI_DSI
6.TFT接口
7.MCU工作特点

1.IIC

  • I2C总线,是Inter-Integrated Circuit的缩写。INTER-IC意思是用于相互作用的集成电路,这种集成电路主要由双向串行时钟线SCL和双向串行数据线SDA两条线路组成。
  • I2C总线是PHLIPS公司推出的一种串行总线,是具备多主机系统所需的,包括总线裁决和高低速器件同步功能的高性能串行总线。
  • I2C总线只有两根双向信号线。一根是数据线SDA,另一根是时钟线SCL。
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    I2C总线通过上拉电阻接正电源。当总线空闲时,两根线均为高电平。连到总线上的任一器件输出的低电平,都将使总线的信号变低,即各器件的SDA及SCL都是线“与”关系。
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    每个接到I2C总线上的器件都有唯一的地址。主机与其它器件间的数据传送可以是由主机发送数据到其它器件,这时主机即为发送器。由总线上接收数据的器件则为接收器。
  • 主机:初始化发送、产生时钟信号和终止发送的器件,它可以是发送器或接收器。主机通常是微处理器。
  • 从机:被主机寻址的器件,它可以是发送器或接收器,在多主机系统中,可能同时有几个主机企图启动总线传送数据。为了避免混乱, I2C总线要通过总线仲裁,以决定由哪一台主机控制总线。

在80C51单片机应用系统的串行总线扩展中,我们经常遇到的是以80C51单片机为主机,其它接口器件为从机的单主机情况。
I2C总线最主要的优点是其简单性和有效性。由于接口直接在组件之上,因此I2C总线占用的空间非常小,减少了电路板的空间和芯片管脚的数量,降低了互联成本。总线的长度可高达25英尺,并且能够以10Kbps的最大传输速率支持40个组件。 I2C总线的另一个优点是,它支持多主控multimastering, 其中任何能够进行发送和接收的设备都可以成为主总线。一个主控能够控制信号的传输和时钟频率。当然,在任何时间点上只能有一个主控。
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2. SPI
2.1 SPI接口概述

  • SPI总线是串行外围设备接口,是一种高速的,全双工,同步的通信总线,并且在芯片的管脚上只占用四根线.
  • SPI的通信原理很简单,它以主从方式工作,通常有一个主设备和一个或多个从设备,需要至少4根线。
  • SPI接口是全双工、同步、串口、单主机。
    引脚定义:
  • SDO – 主设备数据输出,从设备数据输入
  • SDI – 主设备数据输入,从设备数据输出
  • SCLK – 用来为数据通信提供同步时钟信号,由主设备产生
  • CS – 从设备使能信号,由主设备控制

2.2 SPI从机的内部结构

  • SPI从机从主机获得时钟和片选信号,因此cs和sclk都是输入信号。
  • SPI接口在内部硬件实际上是个简单的移位寄存器,传输的数据为8位,在主器件产生的从器件使能信号和移位脉冲下,按位传输,高位在前,低位在后。
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2.3 SPI总线
如果一个SPI从机没有被选中,他的数据输出端SDO将处于高阻状态,从而与当前处于激活状态的隔离开。
寻址:
- MOSI:When master, out line; when slave, in line
- MISO:When master, in line; when slave, out line
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  • SPI总线在一次数据传输过程中,接口上只能有一个主机和一个从机能够通信。并且,主机总是向从机发送一个字节数据,而从机也总是向主机发送一个字节数据。
  • 在SPI传输中,数据是同步进行发送和接收的。
  • 数据传输的时钟基于来自主处理器的时钟脉冲,
  • 当SPI接口上有多个SPI接口的单片机时,应区别其主从地位, 在某一时刻只能由一个单片机为主器件。
  • 从器件只能在主机发命令时,才能接收或向主机传送数据。
  • 其数据的传输格式是高位(MSB)在前,低位(LSB)在后
  • SPI接口的一个缺点:没有应答机制确认是否接收到数据。
  • 如果只是进行写操作,主机只需忽略收到的字节;反过来, 如果主机要读取外设的一个字节,就必须发送一个空字节来 引发从机的传输。
    2.4 优缺点
  • 缺点:
    (1)缺乏流控制机制,无论主器件还是从器件均不对消息 进行确认,主器件无法知道从器件是否繁忙。因此,需要软件弥补,增加了软件开发工作量。
    (2)没有多主器件协议,必须采用很复杂的软件和外部逻 辑来实现多主器件架构。
  • 优点:
    (1)接口简单,利于硬件设计与实现。
    (2)时钟速度快,且没有系统开销。
    (3)相对抗干扰能力强,传输稳定

3. 8080与6800时序的区别

  • 6800又叫moto总线,8080总线又叫Intel总线。
  • 大致来说,Intel总线的控制线有四根,RD写使能, WR读使 能, ALE地址锁存, CS片选。而moto总线只有三根,R/W读/写,ALE地址锁存,CE片使能。
  • 6800和8080的区别主要是总线的控制方式上。 对于内存 的存储,需要数据总线和地址总线,这都是一样的。
  • 但对于存取的控制,它们则采用了不同的方式:
  • 8080 是通过“读使能(RE)”和“写使能(WE)”两条控制 线进行读写操作。
  • 6800是通过“总使能(E)”和“读写选择(W/R)”两 条控制线进行。
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4. RGB接口
4.1 RGB接口现在主要有三种方式: 16bit、18bit、24bit

  • 16bit RGB数据位是R1-R5,G0-G5,B1-B5,显示比例为R:G:B 5:6:5,可显示彩色数量为65k种色彩;
  • 18bitRGB数据位是R0-R5,G0-G5,B0-B5,显示比例为 R:G:B 6:6:6,可显示色彩为262k种色彩。
  • 24bitRGB数据位是R0-R7,G0-G7,B0-B7,显示比例为 R:G:B 8:8:8,可显示色彩为16M种色彩。

除了RGB接口数据线外, RGB接口连接方式还需要MCK,HSYNC和VSYNC三根时钟线来保证, RGB接口数据按照正确的时序由CPU向LCD传输,其中MCK为系统时钟,提供稳定的方波时钟, HSYNC为行同步信号, VSYNC为场同步信号。
4.2 RGB接口工作特点
用RGB接口的MCU一般更强大,有专门的接口电路,RGB接口的driver IC去掉了一个接口电路(即CPU接口中处理Command/data的IO电路),就需要MCU提供RGB接口相对与系统接口而言是一种高速口,它需要外部提供时钟以及行、帧同步信号,也是将数据转换为相应的电压输送到panel上。H/V两个场同步信号。
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5. MIPI_DSI
MIPI-DSI(移动行业处理器接口)是Mobile Industry Processor Interface的缩写。

MIPI联盟是一个开放的会员制组织。 2003年7月,由美国德州仪器(TI)、 意法半导体(ST)、 英国ARM和芬兰诺基亚(Nokia)4家公司共同成立。

MIPI联盟旨在推进手机应用处理器接口的标准化 。 该组织结集了业界老牌的软硬件厂商包括最大的手机芯片厂商TI、影音多媒体芯片领导厂商意法、全球手机巨头诺基亚以及处理器内核领导厂商ARM、还有手机操作系统鼻祖Symbian。随着飞思卡尔、英特尔、三星和爱立信等重量级厂商的加入,MIPI也逐渐被国际标准化组织所认可 。

MIPI-DSI PIN定义

  • MIPI_CLOCK_P I:Positive polarity of low voltage differential clock signal
  • MIPI_CLOCK_N I: Negative polarity of low voltage differential clock signal
  • MIPI_DATA_P I/O: Positive polarity of low voltage differential data signal
  • MIPI_DATA_N I/O :Negative polarity of low voltage differential data signal

6. TFT接口

  • MCU模式:目前最常用的连接模式,一般是80系统(68系 统已经不存在了)。数据位传输有8位,9位, 16位和18位 。连线分为:CS/RS(寄存器选择),RD/,WR/,再就 是数据线了。优点是:控制简单方便,无需时钟和同步信号。缺点是:要耗费GRAM,所以难以做到大(QVGA 以上);
  • RGB模式:大屏采用较多的模式,数据位传输也有6位, 16位和18位之分。连线一般有:VSYNC,HSYNC,DOTCLK,VLD,ENABLE,剩下就是数据线。它的优缺 点正好和MCU模式相反。
  • SPI模式:采用较少,连线为CS/,SLK,SDI,SDO四根 线,连线少但是软件控制比较复杂
  • VSYNC模式:该模式是在MCU模式下增加了一根VSYNC (帧同步)信号线而已,应用于运动画面更新。

7. MCU工作特点

  • MCU接口的LCD的Driver IC都带GRAM,driver
    IC作为MCU的一片协处理器,接受MCU发过来的Command/Data,可以相对独立的工作;CPU接口也就是常说的系统接口包括80、68及串口,以80为例包18/16/9/8
    bits种传输形式,18位接口即RGB均为6位数据,通过LCD Driver IC处理将6位数据转换成灰阶电压输送到panel上。
  • 对于CPU接口的LCM,其内部的芯片就叫LCD驱动器。主 要功能是对主机发过的数据/命令,进行变换,变成每个
    象素的RGB数据,使之在屏上显示出来。这个过程不需要 点、行、帧时钟。

协议之常见显示接口概述

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原文地址:http://blog.csdn.net/vertor11/article/details/51167751

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