LCD 및 CTP 인터페이스 소개

LCD에 대한 자세한 내용은 다음을 참조하십시오. LCD 기본 튜토리얼 페이지.

 

MCU(Microcontroller Unit) 또는 MPU(Microprocesser Unit) 또는 CPU(Central Processing Unit)를 LCD와 연결하는 방법에는 여러 가지가 있습니다.

그림 1 MCU와 LCD의 연결

 

LCD 구동 파형

LCD는 DC(직류)로 구동할 수 없고 AC(교류)로 구동해야 하며 전체 전류는 ZERO여야 합니다. 그렇지 않으면 액정 재료가 조만간 손상될 것입니다.

그림 2 LCD 구동 파형

 

LCD 컨트롤러 대 드라이버

  • 드라이버 IC에는 공통 드라이버와 세그먼트 드라이버의 두 가지 유형이 있습니다. 공통 드라이버는 행 또는 라인 수를 생성하기 위해 신호를 출력합니다. 세그먼트 드라이버는 문자 또는 열을 생성하는 데 필요한 신호를 출력합니다.
  • 컨트롤러 IC는 MPU에서 ASCII 또는 JIS 코드로 작성된 데이터를 수신하고 이 데이터를 RAM에 저장합니다. 이 데이터는 직렬 문자 패턴으로 변환되어 LCD 드라이버 IC로 전송됩니다.
  • 드라이브/컨트롤러 IC는 아마도 그래픽 모듈에서 가장 흔히 볼 수 있습니다. 이 IC는 MPU에서 데이터를 수신하여 RAM에 저장합니다. 또한 공통 및 세그먼트 드라이버 모두에 대해 MPU에서 직접 명령을 수락합니다.

 

병렬 대 직렬 인터페이스

  • 병렬 인터페이스는 데이터 비트 폭에 따라 동시에 많은 비트 데이터를 전송할 수 있습니다.
  • 직렬 인터페이스는 동시에 XNUMX비트 데이터만 전송할 수 있습니다.

 

MCU/병렬 인터페이스

  • MCU 인터페이스에는 6800 및 8080의 두 가지 유형이 있습니다. 8080은 6800보다 훨씬 더 많이 사용됩니다. 일반적으로 MCU 인터페이스는 4/8/9/16비트 데이터로 구성됩니다(예: DB0, DB1, , , DB7, 참고: 8비트가 가장 널리 사용됨 비트 폭), CS(칩 선택), RS(데이터 레지스터 또는 명령어 레지스터 선택), RD(읽기 활성화), WR(쓰기 활성화).
  • 장점: 단순
  • 단점: RAM이 필요하고 속도가 제한됩니다.
  • Mono 문자, 그래픽, 소형 TFT(3.5” 이하)에 사용

 

그림 3 MCU/병렬 인터페이스

 

직렬 인터페이스

  • 직렬 인터페이스 포함: I2C, SPI, RS232
  • 장점: 연결 감소, 하드웨어 비용 절감
  • 단점: 소프트웨어가 더 복잡함

 

SPI 인터페이스

  • SPI(Serial Peripheral Interface Bus)에는 다음 4개의 와이어가 포함됩니다.
    • SCLK: 직렬 클럭(마스터에서 출력);
    • MOSI; 마스터 출력, 슬레이브 입력(마스터에서 출력);
    • 미소; 마스터 입력, 슬레이브 출력(슬레이브에서 출력);
    • SS: 슬레이브 선택
  • Monodigit, 문자, 그래픽 LCD, 소형 TFT, 일부 CTP에 사용

 

그림 4 4선식 SPI 인터페이스

 

그림 5 3선식 SPI 인터페이스

 

IIC(I²C) 인터페이스

  • I²C(Inter-Integrated Circuit)에는 다음 2개의 연결이 포함됩니다.
    • SCL(직렬 시계선),
    • SDA(직렬 데이터 및 주소 와이어).
  • Monodigit, 문자, 그래픽 LCD, 소형 TFT, 대부분의 CTP에 사용

 

그림 6 IIC(I²C) 인터페이스

 

RGB 인터페이스

  • RGB 인터페이스는 종종 대규모 고해상도 LCD 디스플레이를 제어하는 ​​데 사용됩니다. 여기에는 6/16/18비트 데이터(예: R0, R1, , , G0, G1, , ,B0, B1, , , ), VSYNC(수직 동기화), HSYNC(수평 동기화)가 포함됩니다.
  • 장점은 R,G,B 데이터가 고속으로 GRAM 없이 LCD에 직접 기록된다는 것입니다. 일반적으로 대규모 고해상도 LCD에 사용됩니다.
  • 단점은 제어 LCD가 더 복잡하고 MCU 인터페이스보다 더 많은 데이터 와이어가 필요하다는 것입니다.
  • 적용 분야: 중형 TFT(3.5” ~ 8”)
  • RGB 인터페이스에는 24비트, 18비트, 16비트가 포함됩니다.

 

그림 7 RGB 인터페이스

 

그림 8 24비트 및 18비트 RGB 인터페이스의 예

 

LVDS 인터페이스

  • LVDS(저전압 차동 신호)는 저렴한 연선 구리 케이블을 통해 매우 빠른 속도로 실행할 수 있는 전기 디지털 신호 표준입니다.
  • 대형 패널(>7")에서 가장 많이 사용됨

그림 9 LVDS 인터페이스의 예

 

MIPI DSI 인터페이스

  • MIPI(모바일 산업 프로세서 인터페이스) 연합, DSI(디스플레이 직렬 인터페이스)
  • 모바일 장치의 디스플레이 컨트롤러 비용 절감을 목표로 합니다. 일반적으로 LCD 및 이와 유사한 디스플레이 기술을 대상으로 합니다. 호스트(이미지 데이터의 소스)와 장치(이미지 데이터의 대상) 사이의 직렬 버스 및 통신 프로토콜을 정의합니다.
  • MIPI 인터페이스는 점점 더 대중화되고 있습니다.

 

그림 9 MIPI 인터페이스의 예

 

eDP 인터페이스

DisplayPort(DP)는 PC 및 칩 제조업체 컨소시엄에서 개발하고 VESA(비디오 전자 표준 협회)에서 표준화한 디지털 디스플레이 인터페이스입니다. 인터페이스는 주로 컴퓨터 모니터와 같은 디스플레이 장치에 비디오 소스를 연결하는 데 사용되며 오디오, USB 및 기타 형식의 데이터도 전송할 수 있습니다.

DisplayPort는 VGA, DVI 및 FPD-Link를 대체하도록 설계되었습니다. 인터페이스는 능동 또는 수동 어댑터를 사용하여 HDMI 및 DVI와 같은 다른 인터페이스와 역호환됩니다. 주로 더 큰 크기와 고해상도 디스플레이에 사용됩니다.

 

그림 10 eDP 인터페이스

 

UART 인터페이스

UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)는 직렬 통신 구현을 담당하는 회로 블록입니다. 기본적으로 UART는 병렬 및 직렬 인터페이스 간의 중개자 역할을 합니다. UART의 한쪽 끝에는 XNUMX개 정도의 데이터 라인(및 일부 제어 핀 포함)의 버스가 있고 다른 쪽 끝에는 RX 및 TX라는 두 개의 직렬 와이어가 있습니다.

그림 11 URAT 인터페이스

 

USB 인터페이스

USB(Universal Serial Bus)는 PC(개인용 컴퓨터)와 같은 호스트 컨트롤러와 장치 간의 통신을 가능하게 하는 공통 인터페이스입니다. 디지털 카메라, 마우스, 키보드, 프린터, 스캐너, 미디어 장치, 외장 하드 드라이브 및 플래시 드라이브와 같은 주변 장치를 연결합니다. USB 사양에는 USB 1.x, USB 2.0, USB 3.x 및 USB4의 XNUMX세대가 있습니다.

정전식 터치 패널 연결에 널리 사용됩니다.

 

그림 12 USB 인터페이스

 

HDMI 인터페이스

HDMI(고화질 멀티미디어 인터페이스)는 디스플레이 컨트롤러와 같은 HDMI 호환 소스 장치에서 호환되는 컴퓨터 모니터, 비디오 프로젝터, 디지털 텔레비전 또는 디지털 오디오 장치. HDMI는 아날로그 비디오 표준의 디지털 대체품입니다.

컬러 TFT LCD의 대중화와 함께 HDMI는 디스플레이 산업에서 대중화되고 있습니다.

 

그림 13 HDMI 인터페이스

 

RS232

RS232는 직렬 통신에 사용되는 표준 프로토콜이며 컴퓨터와 주변 장치를 연결하여 직렬 데이터 교환을 허용하는 데 사용됩니다. 장치 간의 데이터 교환에 사용되는 경로에 대한 전압을 얻습니다.

  • RS232에는 다음 연결이 포함됩니다.
    • RX
    • VSS 신호 접지
    • Vdd +5V

Fig. 14 RS232 인터페이스

 

RS-232, RS-422 및 이더넷과 같은 최신 인터페이스와 비교할 때 RS-485는 전송 속도가 낮고 최대 케이블 길이가 짧고 전압 스윙이 크며 표준 커넥터가 크며 다지점 기능이 없고 멀티드롭 기능이 제한되어 있습니다. 최신 개인용 컴퓨터에서 USB는 대부분의 주변 장치 인터페이스 역할에서 RS-232를 대체했습니다. 오늘날 RS-232 포트가 장착된 컴퓨터는 거의 없으므로 RS-232 주변 장치에 연결하려면 외부 USB-RS-232 변환기 또는 하나 이상의 직렬 포트가 있는 내부 확장 카드를 사용해야 합니다. 그럼에도 불구하고 RS-232 인터페이스는 단순성과 과거 편재성 덕분에 여전히 사용되고 있습니다. 특히 단거리, 점대점, 저속 유선 데이터 연결이 완전히 적절한 산업 기계, 네트워킹 장비 및 과학 기기에 사용됩니다. .

 

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