Qu'est-ce que l'interface d'affichage ?

À des fins d'affichage, le contrôleur d'affichage fournit une interface entre le processeur multimédia et un module d'affichage. Dans la logique sous-jacente, l'interface d'affichage est le support pour transférer les signaux du contrôleur maître au module d'affichage. Dans le Affichage TFT module, l'interface vient généralement dans le FPC ou PCB, et même dans l'extension des cartes de contrôleur LCD.

Choisir un approprié interface d'affichage est essentiel pour assurer la compatibilité et les performances entre le processeur de votre système et sa sortie visuelle. Le type d'interface sélectionné affecte non seulement la résolution et la taille, mais aussi la consommation d'énergie, la vitesse et la complexité.

Les 6 types les plus courants d'interfaces d'affichage TFT

Selon le mode de commande et de commande du TFT-LCD, les principaux types d'interfaces d'entrée de signal sont les suivants: MCU (également connu sous le nom de MPU), SPI, TTL (également connu sous le nom de RGB), LVDS, DSI (également connu sous le nom de MIPI) et EDP.

MCU (micro unité de commande)

Architecture de base et principe de travail

L'interface MCU est essentielle car elle peut écrire et lire des données stockées dans le tampon interne de trame ou le stockage du gadget. Il prend généralement en charge les petits écrans de moins de 5 pouces avec des résolutions inférieures à 480× 800.

Chaque interface MCU comprend quatre types de signaux: RD (Signal d'activation de lecture dans l'interface MCU 8080), WR (Signal d'activation d'écriture dans l'interface MCU 8080), RS (Pin de réinitialisation), CS (Pin de sélection de puce), Signaux de données: 18 bits, 16 bits, 9 bits ou 8 bits

Avantages et limites

Les interfaces MCU sont simples à mettre en œuvre et économiques. Cependant, ils manquent de performances à haute vitesse, ce qui les rend inappropriés pour les écrans grands ou à haute résolution.

Cas d'utilisation typiques dans les systèmes embarqués

Ce type est idéal pour les systèmes embarqués à faible puissance tels que les compteurs portatifs ou les interfaces utilisateur de base sur les appareils.

SPI (Interface périphérique série)

Aperçu du protocole de communication

SPI est une interface périphérique série. Il effectue la transmission de données en série synchrone entre le CPU et le pilote IC. Les données sont transmises en bits, avec des bits élevés à l'avant et des bits bas à l'arrière.

Il prend en charge les configurations 3 et 4 lignes selon les exigences de conception.

Avantages du SPI dans les applications d'affichage

SPI nécessite moins de broches que les interfaces parallèles, réduisant la complexité des PCB. Il’ convient aux appareils compacts où l'économie d'espace est essentielle.

Considérations de performance

La vitesse de transmission n'est que de quelques Mbps, ce qui est lent. Ainsi il’ sont couramment utilisés pour les écrans à faible résolution tels que ceux trouvés dans les appareils portables intelligents ou les petits appareils domestiques.

TTL-RGB (Transistor Transistor Logic – rouge vert et bleu)

Mécanisme de transmission du signal

Le signal de niveau TTL est généré par le dispositif TTL. L'interface TTL transmet des données en parallèle. Il superpose les changements des trois canaux de couleur rouge (R), vert (G) et bleu (B) et les émet ensemble.

Configuration des broches et caractéristiques électriques

Chaque interface RVB comprend cinq types de signaux: VS (synchronisation verticale), HS (synchronisation horizontale), DCLK (horloge à points), DE (activation des données), D0…DXX

Les interfaces RVB peuvent varier de 6 bits à 24 bits en fonction des exigences de profondeur de couleur.

Scénarios d'application

Les interfaces TTL-RGB sont largement utilisées dans les écrans de taille moyenne qui nécessitent des mises à jour rapides comme la lecture vidéo, couramment vus dans les tableaux de bord automobiles ou les panneaux HMI industriels.

MIPI-DSI (Mobile Industry Processor Interface – Display Serial Interface)

Caractéristiques de communication série à grande vitesse

DSI est une interface série d'affichage, qui est une interface d'affichage standard définie par l'Alliance MIPI. Ses avantages sont une consommation d'énergie plus faible, un taux de transmission de données plus élevé (environ 1 Gbps) et un espace de mise en page plus petit.

Il prend en charge plusieurs voies (1 à 8) pour écheller la bande passante en fonction des besoins de résolution.

Efficacité énergétique et débit de données

MIPI-DSI offre une excellente efficacité énergétique tout en maintenant un débit élevé. Il est particulièrement bénéfique pour les appareils mobiles alimentés par batterie.

Utilisation dans les appareils mobiles et compacts

Par conséquent, l'interface s'applique principalement aux terminaux qui nécessitent des écrans à haute résolution, tels que les tablettes, les smartphones et les ordinateurs portables.

LVDS (Signalisation différentielle basse tension)

Technologie de signalisation différentielle expliquée

L'interface LVDS est une technologie de signal différentiel à basse oscillation. Il peut faire transmettre le signal à une vitesse de centaines de Mbps sur la paire de lignes différentielles ou le câble équilibré

LVDS utilise une signalisation pilotée par courant avec une oscillation de ±350mV à un niveau de polarisation DC de 1,2V.

Immunité au bruit et intégrité du signal

L’interférence entre la même paire de différentiels et de lignes peut s’annuler les unes les autres, de sorte que la capacité anti-interférence est forte.

Cela rend LVDS hautement adapté pour les environnements industriels avec du bruit électrique.

Mise en œuvre dans les écrans industriels

LCD TFT IPS 1920×1200 de 10,1 pouces avec interface LVDS, écran LCD TFT 1024×768 de 12,1 pouces avec interface LVDS, sont des exemples utilisés dans des applications de qualité industrielle exigeant des performances stables dans des conditions difficiles.

EDP (port d'affichage intégré)

Intégration avec les processeurs graphiques modernes

L'interface EDP est une interface numérique basée sur l'architecture et le protocole du port d'affichage. Il permet une intégration directe dans les GPU couramment trouvés dans les PC ou les plateformes informatiques embarquées.

Capacités de bande passante et support de résolution

Il peut transmettre des signaux haute résolution avec des connecteurs plus simples et moins de broches, prenant en charge des résolutions bien au-delà de la Full HD sans avoir besoin de plusieurs voies comme le ferait le LVDS.

Convient pour les écrans haut de gamme

15,6 pouces 3840×2160 AM-OLED EF60UBA68 illustre comment eDP prend en charge la livraison de contenu ultra-haute définition pour les moniteurs premium ou l'électronique grand public comme les ordinateurs portables.

Comparaison entre les 6 interfaces

FAQ (questions fréquentes)

Quelle interface d'affichage dois-je utiliser pour les wearables ?
Utilisez SPI en raison de ses exigences minimales en nombre de broches adaptées aux petits facteurs de forme.

Le MIPI est-il meilleur que le LVDS ?
MIPI a une meilleure efficacité énergétique mais nécessite une initialisation plus complexe; LVDS offre une intégrité de signal robuste idéale pour une utilisation industrielle.

Puis-je convertir entre interfaces ?
- Oui, oui. Pour accueillir différents signaux en raison des limitations du pilote, il faut un convertisseur LCD supplémentaire ou une carte de contrôleur… conversion commune comme RBG en LVBS, VGA, CVBS

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