液晶顯示(十一)----TFT顯示驅(qū)動基礎(chǔ)
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前面介紹了單色LCD液晶顯示器的應(yīng)用,由于單色LCD不具備彩色顯示,需要的系統(tǒng)也很簡單,基本上一個4位/8位的單片機(jī)就能完成,接口也簡單,只有并口(8位)、串口、IIC這幾種就能滿足顯示需求。隨著技術(shù)進(jìn)步和市場需求的發(fā)展,我們對于彩色顯示的要求越來越普遍。TFT顯示屏能實現(xiàn)全彩甚至更多色彩顯示,但是需要處理的數(shù)據(jù)量非常大,就需要更高的傳輸速度、硬軟件支持才能完成顯示需求,因此針對TFT的顯示驅(qū)動比單色的要復(fù)雜很多,軟硬件設(shè)計要求也更高。
? ? ? ?這里先介紹下有關(guān)TFT顯示的一些行業(yè)術(shù)語,方便大家了解,便于理解后面的案例介紹。
1、? 色深----表示能實現(xiàn)顏色的飽和度程度,一般全彩色為65K色(65536種色彩,16bit),262K色(18bit),16.7M(24bit)。數(shù)值越大表示色彩越豐富,系統(tǒng)開銷也越大;通常用565表示65K色,666表示262K色,888表示16.7M色,同時也表示RGB接口方式;
2、? 容量----彩色圖片所需存儲容量大小跟色深有直接關(guān)系,如1張240x320的彩圖,用65K色時,容量=240x320x16bit=128800bit=150KB;用262K色時,容量=240x320x18bit=168.75KB,所以單 張圖片的大小=圖片列像素x圖片行像素x像素色深(bit);
3、? MCU屏----這里指可以通過MCU直接對TFT屏進(jìn)行顯示驅(qū)動的顯示屏,這類TFT一般只適用于3.5吋以下的小尺寸屏,像素不超過320x480,可以通過與MCU 并口、串口方式直接操作LCD控制器里面的顯存進(jìn)行顯示;MCU屏?xí)霈F(xiàn)刷屏慢的現(xiàn)象。
4、? RGB屏----通常指3.5吋-10.1吋左右的中尺寸TFT屏,分辨率可以到達(dá)1024x600或更高些,這類屏顯示數(shù)據(jù)量巨大,不能通過MCU直接操作LCD驅(qū)動器,必須通過專門的圖形控制IC將顯示數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成RGB信號,再傳輸給TFT驅(qū)動器完成顯示;
5、? MIPI/LVDS/EDP----這幾個是用于高清數(shù)字傳媒的術(shù)語,在TFT顯示屏里面用來表示接口方式,此類屏主要應(yīng)用于高分辨率TFT顯示(800x480-1920x1080),顯示數(shù)據(jù)傳輸須經(jīng)過專用芯片處理后才能傳送給屏驅(qū)動器完成顯示;
6、? VSYNC----垂直同步信號(場同步信號),也就是1幀畫面的開始,RGB模式必須,如果場信號不同步會造成畫面撕裂或混亂;
7、? HSYNC----水平同步信號,也就是1行掃描的開始,RGB模式必須,如果水平不同步,會造成顯示 錯位或顯示不全;
8、? PCLK----像素時鐘(DOTCLK),表示顯示一個像素的時間(一個像素有RGB 3個子像素組成),即相當(dāng)于3個系統(tǒng)時鐘單位時間,例如100MZH(10ns)的系統(tǒng)時鐘(FMCLK)時,要完成一個像素的顯示時間大約是30ns(最快),對于分辨率位800x480的顯示屏,相當(dāng)于屏幕刷新率約86.8幀/s (11.52ms/幀),這個是可以通過程序設(shè)定;
9、? TE----分割畫面效果,一般不用;
10、VGH/VGL----TFT屏顯示GATE極高低電壓,小尺寸屏可以有TFT控制器內(nèi)部提供,中大尺寸的有外部電路提供;
11、HDP----水平寬度=列像素-1,如800x480顯示屏,HDP=800-1=799;
12、VDP----垂直高度=行像素-1,如800x480顯示屏,VDP=480-1=479;
13、HPS----水平非顯示周期寬度(從水平同步信號開始到第1個有效顯示像素之間的PCLK個數(shù));
14、VPS----垂直非顯示周期寬度(從幀同步信號開始到定顯示行之間的行數(shù));
? ? ? ?上述6-14是調(diào)試顯示屏經(jīng)常用到的,通常TFT屏廠或模組廠在出廠時會給出相應(yīng)的參數(shù)供開發(fā)者直接使用即可,但是難免出現(xiàn)一些問題需要開發(fā)者自己動手解決;
15、串口屏(模組)----這里是指具備與上位機(jī)進(jìn)行串口通訊功能,同時已經(jīng)自帶了圖像處理芯片(轉(zhuǎn)換芯片),用戶通過使用芯片或硬件廠商提供的開發(fā)工具,利用與上位機(jī)的串口通訊方式即可完成人機(jī)交互界面定制顯示。需要用戶具備一定的硬軟件設(shè)計開發(fā)能力;
16、副屏----顧名思意,是作為主顯示屏配套使用的。一般通過HDMI接口轉(zhuǎn)接完成,可以實現(xiàn)主副屏同步顯示,多數(shù)用于電視、PC、筆記本電腦等。需要配套的HDMI信號轉(zhuǎn)換板,常見的有HDMI->RGB、HDMI->MIPI、HDMI->LVDS、HDMI->EDP。
? ? ? ?暫時就介紹這些,在后面的案例中還會用到新術(shù)語,到時再加以說明。