¿Sabe qué interfaces tienen LCD y CTP? ¿Y cómo se utiliza cada interfaz?

Hay muchas formas de conectar una MCU (unidad de microcontrolador) o MPU (unidad de microprocesador) o CPU (unidad central de procesamiento) con una pantalla LCD.

Figura 1 Conexión entre MCU y

LCD LCD Forma de onda de conducción de LCD

La pantalla LCD no se puede accionar con CC (corriente continua), debe accionarse con CA (corriente alterna) y la corriente total debe ser cero. De lo contrario, el material de cristal líquido se dañará tarde o temprano.

Figura 2 Forma de onda de conducción

LCD Controlador LCD y driver

Hay dos tipos de circuitos integrados de controladores, controladores universales y controladores de segmento. Un controlador universal emite una señal para crear una fila o un número de filas. Los controladores de segmento emiten las señales necesarias para crear caracteres o columnas.

El IC del controlador recibe datos escritos en código ASCII o JIS de la MPU y almacena los datos en la RAM. Estos datos se convierten en modo de caracteres en serie y se transfieren al IC del controlador LCD.

Los circuitos integrados de controlador/controlador son probablemente los más comunes entre los módulos gráficos. Este IC recibe datos de MPU y los almacena en RAM. Además, acepta comandos directamente desde la MPU para controladores comunes y de segmento.

Interfaces paralelas y seriales

Las interfaces paralelas pueden transmitir múltiples bits de datos simultáneamente, dependiendo del ancho de bits de datos.

La interfaz serial puede transmitir un bit de datos a la vez

Microcontrolador/interfaz paralela

Las interfaces MCU incluyen 6800 y 8080. 8080 es mucho más popular que 6800. La interfaz MCU generalmente consta de datos de 4/8/9/16 bits (como DB0, DB1,..., DB7; Nota: 8 bits es el ancho de bits más popular), CS (selección de chip), RS (registro de datos o selección de registro de instrucciones), RD (habilitación de lectura), WR (habilitación de escritura).

Ventajas: simple

Desventajas: Requiere memoria, velocidad limitada.

Para caracteres mono, gráficos, TFT pequeño (menos de 3.5")

Figura 3 MCU/Interfaz paralela

Interfaz serie

Las interfaces serie incluyen: I2C, SPI, RS232

Pros: Menos conexiones, menores costos de hardware

Desventajas: El software es una

interfaz SPI

más compleja

SPI (bus de interfaz periférica en serie) consta de las siguientes 4 líneas:

SCLK: reloj serie (salida del host);

moxi; salida maestra, entrada esclava (salida maestra esclava);

miso; entrada maestra, salida esclava (salida esclavo esclavo);

SS: Selección de esclavo

Para singular, carácter, LCD gráfico, TFT pequeño, algunos CTP

Figura 4 Interfaz SPI de 4 hilos

Figura 5 Interfaz SPI de 3 hilos

IIC (I⊃2; C) interfaz

I⊃2; C (Inter Integrated Circuit) consta de las siguientes 2 conexiones.

SCL (Serial Clock Line),

SDA (Serial Data and Address Line).

Para usar con pantallas LCD singulares, de caracteres, gráficas, TFT pequeñas y la mayoría de las pantallas táctiles capacitivas.

Figura 6 IIC (I⊃2; C) interfaz

Interfaz RGB

La interfaz RGB se utiliza a menudo para controlar grandes pantallas LCD de alta resolución. Incluye datos de 6/16/18 bits (como R0, R1,,,G0, G1,,,B0, B1,,,,), VSYNC (sincronización vertical), HSYNC (sincronización horizontal).

La ventaja es que los datos R, G y B se escriben directamente en la pantalla LCD sin GRAM y son rápidos. Normalmente se utiliza para pantallas LCD grandes y de alta resolución.

La desventaja es que controlar la pantalla LCD es más complicado y requiere más líneas de datos que la interfaz MCU.

Aplicación: TFT medio (3.5" a 8")

La interfaz RGB incluye 24 bits, 18 bits y 16 bits.

Figura 7 Interfaz RGB

Interfaz LVDS

LVDS (Low Voltage Differential Signaling) es un estándar de señalización digital electrónica que puede funcionar a velocidades muy altas sobre cobre de par trenzado económico Cables.

Figura 8 Ejemplo de interfaz LVDS

MIPI DSI interface

MIPI (Mobile Industry Processor Interface) Alliance, DSI (Display Serial Interface)

Diseñado para reducir el coste de los controladores de pantalla en dispositivos móviles. Por lo general, se dirige a LCD y tecnologías de visualización similares. Define el bus serie y el protocolo de comunicación entre el host (fuente de datos de imagen) y el dispositivo (destino de los datos de imagen)

La interfaz MIPI se está volviendo cada vez más popular.

Figura 9 Ejemplo de interfaz

MIPI interfaz eDP

DisplayPort (DP) es una interfaz de pantalla digital desarrollada por una alianza de fabricantes de PC y chips y estandarizada por la Video Electronics Standards Association (VESA). Esta interfaz se utiliza principalmente para conectar fuentes de video a dispositivos de visualización como monitores de computadora, y también puede transportar diversas formas de datos, como audio y USB.

DisplayPort está diseñado para reemplazar VGA, DVI y FPD-Link. La interfaz es compatible con otras interfaces como HDMI y DVI mediante el uso de adaptadores activos o pasivos. Se utiliza principalmente para pantallas de mayor tamaño y mayor resolución.

Figura 10 Interfaz eDP

Interfaz UART

Un receptor/transmisor asíncrono universal (UART) es el bloque de circuitos responsable de implementar las comunicaciones en serie. Esencialmente, el UART actúa como intermediario entre las interfaces paralelas y en serie. En un extremo del UART hay un bus de aproximadamente ocho líneas de datos (más algunos pines de control), y en el otro extremo hay dos líneas seriales: RX y TX.

Figura 11

Interfaz URAT Interfaz USB

Universal Serial Bus (USB) es una interfaz universal que permite la comunicación entre un dispositivo y un controlador host, como una computadora personal (PC). Conecta periféricos como cámaras digitales, ratones, teclados, impresoras, escáneres, dispositivos multimedia, discos duros externos y unidades flash. La especificación USB ha tenido cuatro generaciones: USB 1.x, USB 2.0, USB 3.x y USB4.

Es ampliamente utilizado para conexiones de pantalla táctil capacitiva.

Figura 12 Interfaz USB

Interfaz HDMI

HDMI (interfaz multimedia de alta definición) es una interfaz de audio/vídeo patentada que se utiliza para transmitir datos de vídeo sin comprimir y datos de audio digital comprimidos o sin comprimir desde un dispositivo fuente compatible con HDMI (como un controlador de pantalla) a un monitor de ordenador, proyector de vídeo, televisión digital o equipo de audio digital compatible. HDMI es el reemplazo digital del estándar de video analógico.

A medida que las pantallas LCD TFT en color se vuelven más populares, HDMI se está volviendo cada vez más popular en la industria de las pantallas.

Figura 13 Interfaz HDMI

RS232

RS232 es un protocolo estándar para la comunicación en serie, que se utiliza para conectar computadoras y sus dispositivos periféricos para intercambiar datos en serie entre ellos. Porque obtiene el voltaje de la ruta utilizada para el intercambio de datos entre dispositivos.

RS232 incluye las siguientes conexiones:

RX

VSS signal ground

VDD +5v

Figura 14 Interfaz RS232

En comparación con interfaces posteriores como RS-422, RS-485 y Ethernet, RS-232 tiene una velocidad de transmisión más baja, una longitud máxima de cable más corta, una mayor oscilación de voltaje, un conector estándar más grande y ningún Capacidades multipunto y capacidades multipunto limitadas. En las computadoras personales modernas, USB ha reemplazado a RS-232 en la mayoría de sus funciones de interfaz periférica. Muy pocas computadoras hoy en día están equipadas con puertos RS-232, por lo que debe usar un convertidor externo de USB a RS-232 o una tarjeta de expansión interna con uno o más puertos serie para conectar periféricos RS-232. A pesar de esto, debido a su simplicidad y ubicuidad pasada, la interfaz RS-232 todavía se usa, particularmente en máquinas industriales, equipos de red e instrumentos científicos donde las conexiones de datos por cable de corto alcance, punto a punto y baja velocidad son suficientes.