¿Qué es la interfaz de pantalla?

Para fines de visualización, el controlador de visualización proporciona una interfaz entre el procesador multimedia y un módulo de visualización. En la lógica subyacente, la interfaz de visualización es el medio para transferir las señales del controlador principal al módulo de visualización. En el Pantalla TFT módulo, la interfaz generalmente viene en el FPC o PCB, e incluso en la extensión de las placas de controlador LCD.

Elegir una adecuada interfaz de visualización Es esencial para garantizar la compatibilidad y el rendimiento entre el procesador de su sistema y su salida visual. El tipo de interfaz seleccionado no solo afecta la resolución y el tamaño, sino también el consumo de energía, la velocidad y la complejidad.

6 Tipos más comunes de interfaces de pantalla TFT

Según el modo de conducción y control de TFT-LCD, los tipos principales de interfaz de entrada de señal son los siguientes: MCU (también conocida como MPU), SPI, TTL (también conocida como RGB), LVDS, DSI (también conocida como MIPI) y EDP.

MCU (Unidad de Microcontrol)

Arquitectura básica y principio de trabajo

La interfaz de la MCU es esencial porque puede escribir y leer datos almacenados en la memoria intermedia de tramas interna o el almacenamiento del gadget. Por lo general soporta pantallas pequeñas de menos de 5 pulgadas con resoluciones por debajo de 480× 800.

Cada interfaz de MCU incluye cuatro tipos de señales: RD (señal de habilitación de lectura en la interfaz de MCU 8080), WR (señal de habilitación de escritura en la interfaz de MCU 8080), RS (pin de restablecimiento), CS (pin de selección de chip), señales de datos: 18 bits, 16 bits, 9 bits o 8 bits

Ventajas y limitaciones

Las interfaces de MCU son sencillas de implementar y rentables. Sin embargo, carecen de rendimiento de alta velocidad, lo que los hace inadecuados para pantallas grandes o de alta resolución.

Casos de uso típicos en sistemas integrados

Este tipo es ideal para sistemas incorporados de baja potencia como medidores portátiles o interfaces de usuario básicas en electrodomésticos.

SPI (Interfaz Periférica Serial)

Visión general del protocolo de comunicación

SPI es una interfaz de dispositivo periférico serie. Realiza la transmisión sincrónica de datos en serie entre la CPU y el IC del controlador. Los datos se transmiten en bits, con bits altos en la parte delantera y bits bajos en la parte trasera.

Soporta configuraciones de 3 y 4 líneas dependiendo de los requisitos de diseño.

Beneficios de SPI en aplicaciones de pantalla

SPI requiere menos pines que las interfaces paralelas, lo que reduce la complejidad de la PCB. Es’ es adecuado para dispositivos compactos donde el ahorro de espacio es crítico.

Consideraciones de rendimiento

La velocidad de transmisión es de unos pocos Mbps, lo que es lento. Así que’ Se usan comúnmente para pantallas de baja resolución como las que se encuentran en dispositivos portátiles inteligentes o pequeños dispositivos domésticos.

TTL-RGB (Transistor Transistor Logic – Rojo Verde y Azul)

Mecanismo de transmisión de señal

La señal de nivel TTL es generada por el dispositivo TTL. La interfaz TTL transmite datos en paralelo. Superpone los cambios de los tres canales de color de rojo (R), verde (G) y azul (B) y los emite juntos.

Configuración del pin y características eléctricas

Cada interfaz RGB incluye cinco tipos de señales: VS (sincronización vertical), HS (sincronización horizontal), DCLK (reloj de puntos), DE (habilitación de datos), D0…DXX

Las interfaces RGB pueden variar de 6 a 24 bits dependiendo de los requisitos de profundidad de color.

Escenarios de aplicación

Las interfaces TTL-RGB se utilizan ampliamente en pantallas de tamaño medio que requieren actualizaciones rápidas como la reproducción de vídeo, comúnmente vista en paneles de control automotriz o paneles HMI industriales.

MIPI-DSI (Interfaz de procesador de la industria móvil - Interfaz serie de pantalla)

Características de comunicación en serie de alta velocidad

DSI es una interfaz de pantalla serie, que es una interfaz de pantalla estándar definida por la Alianza MIPI. Sus ventajas son un menor consumo de energía, una mayor velocidad de transmisión de datos (aproximadamente 1Gbps) y un espacio de diseño más pequeño.

Soporta múltiples carriles (de 1 a 8) para escalar el ancho de banda en función de las necesidades de resolución.

Eficiencia energética y rendimiento de datos

MIPI-DSI ofrece una excelente eficiencia energética mientras mantiene un alto rendimiento. Es especialmente beneficioso para dispositivos móviles alimentados por batería.

Uso en dispositivos móviles y compactos

Por lo tanto, la interfaz se aplica principalmente a terminales que requieren pantallas de alta resolución, como tabletas, teléfonos inteligentes y computadoras portátiles.

LVDS (señalización diferencial de baja tensión)

Tecnología de señalización diferencial explicada

La interfaz LVDS es una tecnología de señal diferencial de baja oscilación. Puede hacer que la señal transmita a una velocidad de cientos de Mbps en el par de líneas diferenciales o cable equilibrado

LVDS utiliza señalización impulsada por corriente con oscilación de ±350mV a un nivel de polarización de CC de 1,2V.

Inmunidad al ruido e integridad de la señal

La interferencia entre el mismo par de diferenciales y líneas puede cancelarse entre sí, por lo que la capacidad anti-interferencia es fuerte.

Esto hace que el LVDS sea altamente adecuado para entornos industriales con ruido eléctrico.

Implementación en pantallas industriales

LCD TFT IPS 1920×1200 de 10,1 pulgadas con interfaz LVDS, pantalla LCD TFT 1024×768 de 12,1 pulgadas con interfaz LVDS, son ejemplos utilizados en aplicaciones de grado industrial que exigen un rendimiento estable en condiciones duras.

EDP (puerto de visualización incorporado)

Integración con procesadores gráficos modernos

La interfaz EDP es una interfaz digital basada en la arquitectura y el protocolo del puerto de visualización. Permite la integración directa en las GPU comúnmente encontradas en PCs o plataformas de computación incrustadas.

Capacidades de ancho de banda y soporte de resolución

Puede transmitir señales de alta resolución con conectores más simples y menos pines, soportando resoluciones mucho más allá de Full HD sin necesidad de múltiples carriles como lo haría LVDS.

Adecuación para pantallas de gama alta

El AM-OLED EF60UBA68 de 15,6 pulgadas 3840×2160 ejemplifica cómo eDP soporta la entrega de contenido de ultra alta definición para monitores premium o electrónica de consumo como computadoras portátiles.

Comparación entre las 6 interfaces

Preguntas frecuentes

¿Qué interfaz de pantalla debo usar para wearables?
Utilice SPI debido a sus requisitos mínimos de número de pines adecuados para factores de forma pequeños.

¿Es MIPI mejor que LVDS?
MIPI tiene una mejor eficiencia energética pero requiere una inicialización más compleja; LVDS ofrece una robusta integridad de señal ideal para uso industrial.

¿Puedo convertir entre interfaces?
- Sí. - Sí. Para acomodar diferentes señales debido a las limitaciones del controlador, necesita un convertidor LCD adicional o una placa de controlador… conversión común como RBG a LVBS, VGA, CVBS

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