LCD液晶屏接口定义

LCD

        LCD 液晶显示器是 Liquid Crystal Display 的简称，LCD 的构造是在两片平行的玻璃基板当中放置液晶盒，下基板玻璃上设置TFT（薄膜晶体管），上基板玻璃上设置彩色滤光片，通过TFT上的信号与电压改变来控制液晶分子的转动方向，从而达到控制每个像素点偏振光出射与否而达到显示目的。现在LCD已经替代CRT成为主流，价格也已经下降了很多，并已充分的普及。　

LCD

  
        LCD液晶投影机是液晶显示技术和投影技术相结合的产物，它利用了液晶的电光效应，通过电路控制液晶单元的透射率及反射率，从而产生不同灰度层次及多达1670万种色彩的靓丽图像。LCD投影机的主要成像器件是液晶板。LCD投影机的体积取决于液晶板的大小，液晶板越小，投影机的体积也就越小。

　　根据电光效应，液晶材料可分为活性液晶和非活性液晶两类，其中活性液晶具有较高的透光性和可控制性。液晶板使用的是活性液晶，人们可通过相关控制系统来控制液晶板的亮度和颜色。与液晶显示器相同，LCD投影机采用的是扭曲向列型液晶。LCD投影机的光源是专用大功率灯泡，发光能量远远高于利用荧光发光的CRT投影机，所以LCD投影机的亮度和色彩饱和度都高于CRT投影机。LCD投影机的像元是液晶板上的液晶单元，液晶板一旦选定，分辨率就基本确定了，所以LCD投影机调节分辨率的功能要比CRT投影机差。

　　LCD投影机按内部液晶板的片数可分为单片式和三片式两种，现代液晶投影机大都采用3片式LCD板。三片式LCD投影机是用红、绿、蓝三块液晶板分别作为红、绿、蓝三色光的控制层。光源发射出来的白色光经过镜头组后会聚到分色镜组，红色光首先被分离出来，投射到红色液晶板上，液晶板“记录”下的以透明度表示的图像信息被投射生成了图像中的红色光信息。绿色光被投射到绿色液晶板上，形成图像中的绿色光信息，同样蓝色光经蓝色液晶板后生成图像中的蓝色光信息，三种颜色的光在棱镜中会聚，由投影镜头投射到投影幕上形成一幅全彩色图像。三片式LCD投影机比单片式LCD投影机具有更高的图像质量和更高的亮度。LCD投影机体积较小、重量较轻，制造工艺较简单，亮度和对比度较高，分辨率适中，现在LCD投影机占有的市场份额约占总体市场份额的70%以上，是目前市场上占有率最高、应用最广泛的投影机。
 

LCD接口类型详解

LCD接口

         LCD的接口有多种，分类很细。主要看LCD的驱动方式和控制方式，目前手机上的彩色LCD的连接方式一般有这么几种：MCU模式，RGB模式，SPI模式，VSYNC模式，MDDI模式，DSI模式。MCU模式（也写成MPU模式）。只有TFT模块才有RGB接口。但应用比较多的就是MCU模式和RGB模式，区别有以下几点：

1．MCU接口：会解码命令，由timing generator产生时序信号，驱动COM和SEG驱器。

      RGB接口：在写LCD register setting时，和MCU接口没有区别。区别只在于图像的写入方式。

2．用MCU模式时由于数据可以先存到IC内部GRAM后再往屏上写，所以这种模式的LCD可以直接接在MEMORY的总线上。

      用RGB模式时就不同了，它没有内部RAM，所以HSYNC、VSYNC、ENABLE、CS、RESET、RS不可以直接接在MEMORY的GPIO口上，需用GPIO口来模拟波形。

3．MCU接口方式：显示数据写入DDRAM，常用于静止图片显示。

      RGB接口方式：显示数据不写入DDRAM，直接写屏，速度快，常用于显示视频或动画用。

一、MCU模式

         因为主要针对单片机的领域在使用，因此得名.后在中低端手机大量使用，其主要特点是价格便宜的。MCU-LCD接口的标准术语是Intel提出的8080总线标准，因此在很多文档中用I80 来指MCU-LCD屏。主要又可以分为8080模式和6800模式，这两者之间主要是时序的区别。数据位传输有8位，9位，16位，18位，24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，所以难以做到大屏（3.8以上）。对于MPU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。

        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。对于MCU接口的LCM（LCD Module），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。

1．M6800模式

        M6800模式支持可选择的总线宽度8/9/16/18-bit（默认为8位），其实际设计思想是与I80的思想是一样的，主要区别就是该模式的总线控制读写信号组合在一个引脚上（/WR），而增加了一个锁存信号(E)，数据位传输有8位，9位，16位和18位。

2．I8080模式

        I80模式连线分为：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，所以难以做到大屏（QVGA以上）。

      MCU接口标准名称是I80，管脚的控制脚有5个：

1．CS 片选信号
2．RS (置1为写数据,置0为写命令）
3．/WR （为0表示写数据) 数据命令区分信号
4．/RD （为0表示读数据）
5．RESET 复位LCD（ 用固定命令系列 0 1 0来复位)

二、VSYNC模式

        该模式其实就是就是在MCU模式上加了一个VSYNC信号，应用于运动画面更新，这样就与上述两个接口有很大的区别。该模式支持直接进行动画显示的功能，它提供了一个对MCU接口最小的改动，实现动画显示的解决方案。在这种模式下，内部的显示操作与外部VSYNC信号同步。可以实现比内部操作更高的速率的动画显示。但由于其操作方式的不同，该模式对速率有一个限制，那就是对内部SRAM的写速率一定要大于显示读内部SRAM的速率。

三、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，24位之分。连线一般有：VSYNC，HSYNC，DOTCLK，CS，RESET，有的也需要RS，剩下就是数据线。它的优缺点正好和MCU模式相反。

        MCU-LCD屏它与RGB-LCD屏主要区别在于显存的位置。RGB-LCD的显存是由系统内存充当的，因此其大小只受限于系统内存的大小，这样RGB-LCD可以做出较大尺寸，象现在4.3"只能算入门级，而MID中7",10"的屏都开始大量使用。而MCU-LCD的设计之初只要考虑单片机的内存较小，因此都是把显存内置在LCD模块内部，然后软件通过专门显示命令来更新显存，因此MCU屏往往不能做得很大。同时显示更新速度也比RGB-LCD慢。显示数据传输模式也有差别。RGB屏只需显存组织好数据。启动显示后，LCD-DMA会自动把显存中的数据通过RGB接口送到LCM。而MCU屏则需要发送画点的命令来修改MCU内部的RAM（即不能直接写MCU屏的RAM）。所以RGB显示速度明显比MCU快，而且播放视频方面，MCU-LCD也比较慢。

         对于RGB接口的LCM，主机输出的直接是每个象素的RGB数据，不需要进行变换（GAMMA校正等除外），对于这种接口，需要在主机部分有个LCD控制器，以产生RGB数据和点、行、帧同步信号。 

        彩色TFT液晶屏主要有2种接口：TTL接口（RGB颜色接口）， LVDS接口（将RGB颜色打包成差分信号传输）。TTL接口主要用于12.1寸一下的小尺寸TFT屏，LVDS接口主要用于8寸以上的大尺寸TFT屏。TTL接口线多，传输距离短；LVDS接口传输距离长，线的数量少。大屏采用较多的模式，控制脚是VSYNC，HSYNC，VDEN，VCLK， S3C2440最高支持24个数据脚，数据脚是VD[23-0]。

        CPU或显卡发出的图像数据是TTL信号（0-5V、0-3.3V、0-2.5V、或0-1.8V），LCD本身接收的也是TTL信号，由于TTL信号在高速率的长距离传输时性能不佳，抗干扰能力比较差，后来又提出了多种传输模式，比如LVDS、TDMS、GVIF、P&D、DVI和DFP等。他们实际上只是将CPU或显卡发出的TTL信号编码成各种信号以传输，在LCD那边将接收到的信号进行解码得到TTL信号。

        但是不管采用何种传输模式，本质的TTL信号是一样的。注意：TTL/LVDS分别是两种信号的传输模式，TTL是高电平表示1，低电平表示0的模式，LVDS是正负两个对应波形，用两个波形的差值来表示当前是1还是0。

四、SPI模式

       采用较少，有3线和4线的，连线为CS/，SLK，SDI，SDO四根线，连线少但是软件控制比较复杂。

五、MDDI模式（MobileDisplayDigitalInterface）

        高通公司于2004年提出的接口MDDI，通过减少连线可提高移动电话的可靠性并降低功耗，这将取代SPI模式而成为移动领域的高速串行接口。 连线主要是host_data、host_strobe、client_data、client_strobe、power、GND几根线。

六、DSI模式

        该模式串行的双向高速命令传输模式，连线有D0P，D0N，D1P，D1N，CLKP，CLKN。