LCDの詳細については、 LCDの基本 チュートリアルページ。
MCU（マイクロコントローラユニット）またはMPU（マイクロプロセッサユニット）またはCPU（中央処理装置）をLCDに接続する方法はいくつかあります。
図1MCUとLCD間の接続
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、全体の電流はゼロである必要があります。 そうしないと、液晶材料が遅かれ早かれ損傷します。
図2LCD駆動波形
LCDコントローラーとドライバー
- ドライバICには、コモンドライバとセグメントドライバのXNUMX種類があります。 Common Driversは、行または行数を作成するための信号を出力します。 セグメントドライバは、文字または列を作成するために必要な信号を出力します。
- 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、このデータをRAMに格納します。 このデータはシリアル文字パターンに変換され、LCDドライバICに転送されます。
- ドライブ/コントローラICは、おそらくグラフィックモジュールで最も一般的に見られます。 このICはMPUからデータを受信し、RAMに保存します。 また、コモンドライバーとセグメントドライバーの両方について、MPUから直接コマンドを受け入れます。
パラレルvs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同時に多くのビットデータを送信できます。
- シリアルインターフェースは、XNUMXビットのデータだけを同時に送信できます
MCU/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の8080つのタイプがあります。6800は4よりもはるかに一般的です。一般に、MCUインターフェイスは8/9/16/0ビットのデータで構成されます（DB1、DB7 、、、 DB8など。注：XNUMXビットが最も一般的です。ビット幅）、CS（チップセレクト）、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）。
- 長所：シンプル
- 短所：RAMが必要で、速度が制限されています。
- モノラル文字、グラフィック、小型TFT（3.5インチ未満）で使用
図3MCU/パラレルインターフェース
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が含まれます
- 長所：接続が少なく、ハードウェアのコストが低い
- 短所：ソフトウェアはもっと複雑です
SPIインタフェース
- SPI（シリアルペリフェラルインターフェイスバス）には、次の4本のワイヤが含まれています。
- SCLK：シリアルクロック（マスターからの出力）;
- MOSI; マスター出力、スレーブ入力（マスターからの出力）;
- 味噌; マスター入力、スレーブ出力（スレーブからの出力）;
- SS：スレーブ選択
- 一桁、文字、グラフィックLCD、小型TFT、一部のCTPで使用
図4ワイヤーSPIインターフェース
図5ワイヤーSPIインターフェース
IIC（I²C）インターフェース
- I²C（Inter-Integrated Circuit）には、次の2つの接続が含まれています。
- SCL（シリアルクロックワイヤ）、
- SDA（シリアルデータおよびアドレスワイヤ）。
- 一桁、文字、グラフィックLCD、小型TFT、ほとんどのCTPで使用されます
図6IIC（I²C）インターフェース
RGBインターフェース
- RGBインターフェースは、大規模な高解像度LCDディスプレイの制御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、BデータがGRAMなしで直接LCDに高速で書き込まれることです。 通常、大規模な高解像度LCDで使用されます。
- 欠点は、LCDの制御がより複雑であり、MCUインターフェイスよりも多くのデータワイヤが必要になることです。
- アプリケーション：中型TFT（3.5 "から8"）
- RGBインターフェースには、24ビット、18ビット、16ビットが含まれます
図7RGBインターフェース
図8ビットおよび24ビットRGBインターフェースの例
LVDSインターフェース
- LVDS（低電圧差動信号）は、安価なツイストペア銅ケーブル上で非常に高速で実行できる電気デジタル信号規格です。
- 大きなパネル（> 7インチ）で最もよく使用されます
図9LVDSインターフェースの例
MIPIDSIインターフェイス
- MIPI（モバイルインダストリープロセッサーインターフェース）アライアンス、DSI（ディスプレイシリアルインターフェース）
- モバイルデバイスのディスプレイコントローラのコストを削減することを目的としています。 これは通常、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インターフェイスはますます人気が高まっています。
図9MIPIインターフェースの例
eDPインターフェース
DisplayPort（DP）は、PCおよびチップメーカーのコンソーシアムによって開発され、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、USB、およびその他の形式のデータを伝送することもできます。
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を使用することにより、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。 これは主に、より大きなサイズとより高解像度のディスプレイに使用されます。
図10eDPインターフェース
UARTインターフェース
ユニバーサル非同期レシーバ/トランスミッタ（UART）は、シリアル通信の実装を担当する回路のブロックです。 基本的に、UARTはパラレルインターフェースとシリアルインターフェースの間の仲介役として機能します。 UARTの一方の端には、XNUMX本程度のデータライン（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、RXとTXのXNUMX本のシリアルワイヤがあります。
図11URATインターフェース
USBインタフェース
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一般的な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XNUMX世代があります。
静電容量式タッチパネル接続に広く使用されています。
図12USBインターフェース
HDMIインターフェース
HDMI（High-Definition Multimedia Interface）は、非圧縮ビデオデータおよび圧縮または非圧縮デジタルオーディオデータを、ディスプレイコントローラーなどのHDMI準拠のソースデバイスから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デバイス。 HDMIは、アナログビデオ規格のデジタル代替品です。
カラーTFTLCDの人気が高まるにつれ、HDMIはディスプレイ業界で人気を博しています。
図13HDMIインターフェース
RS232
RS232は、シリアル通信に使用される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、それらの間でシリアルデータ交換を可能に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とき。
- 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インターフェース
RS-232は、RS-422、RS-485、イーサネットなどの後のインターフェースと比較すると、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がなく、マルチドロップ機能が制限されています。 最近のパーソナルコンピュータでは、USBはRS-232をその周辺機器インターフェイスの役割のほとんどから置き換えています。 現在、RS-232ポートを備えているコンピュータはほとんどないため、RS-232周辺機器に接続するには、外部USB-RS-232コンバータまたは232つ以上のシリアルポートを備えた内部拡張カードのいずれかを使用する必要があります。 それにもかかわらず、RS-XNUMXインターフェースは、そのシンプルさと過去の普及のおかげで、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が完全に適切である産業機械、ネットワーク機器、および科学機器で使用されています。 。
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