嵌入式LCD的接口类型详解

时间：2024-07-12 11:21:22

关键字： LCD 接口 RGB

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[导读]接口的类型对图像传输的质量起到了决定性的影响。随着液晶显示屏的风靡，许多原来接驳在电视平台的娱乐设备转移到了液晶显示屏上。

lcd 显示器，接口指的是显示器和主机之间的连接口，通常是指15针D-Sub、DVI、HDMI这三种接口。接口的类型对图像传输的质量起到了决定性的影响。随着液晶显示屏的风靡，许多原来接驳在电视平台的娱乐设备转移到了液晶显示屏上，为了满足不同用户的娱乐需求，各个液晶屏幕生产厂家为液晶显示器安装了接口，主要就是15针D-Sub、DVI、HDMI这三种接口。接下来就随小编一起来了解下更多关于lcd显示器这三种接口的详细介绍。

LCD液晶屏的接口类型非常丰富，最常用的接口主要有RGB、MCU、LVDS、MIPI接口。本文我们就简单的介绍这些LCD液晶屏接口的结构原理。

一、RGB接口

LCD液晶屏的RGB接口通过对红(R)、绿(G)、蓝(B)三个颜色通道的变化以及三者组合来得到丰富多彩的颜色，RGB分别代表红、绿、蓝三个通道的颜色，它们三者之间的组合几乎包括了人类视觉感知的所有颜色，是最常用的颜色体系之一。所以LCD液晶屏的RGB接口就是分三原色输入的视频接口。通常一个颜色通道由8bit表示，即每个颜色通道值的范围是0~255, 通常称RGB888/RGB24。三个颜色通道总共能组合出约。在实际的使用中, 除了RGB888/RGB24, 还有RGB555,、RGB565、RGB32、RGB666等等。

二、MCU接口

LCD液晶屏的MCU接口主要针对单片机的领域。在尺寸较小的手机上大量使用，主要优势是价格便宜。MCU接口的标准是因特尔提出的8080总线标准，因此在很多文档中用I80 来指MCU接口屏。MCU接口模式分为8080模式和6800模式，主要是时序的区别。数据位传输有8位，16位，18位，24位。连线分为：CS/RS/RD/WR/。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，一般都用在4寸以下。对于MCU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，变成每个像素的RGB数据，使之在屏上显示出来。这个过程不需要点、行、帧时钟。

三、LVDS接口

LCD液晶屏的LVDS接口即Low Voltage Differential Signaling，是一种低压差分信号技术接口。克服以TTL电平方式传输宽带高码率数据时功耗大、EMI电磁干扰大等缺点而研制的一种数字视频信号传输方式。LVDS输出接口利用非常低的电压摆幅(约350mV)在两条PCB走线或一对平衡电缆上通过差分进行数据的传输，即低压差分信号传输。采用LVDS输出接口，可以使得信号在差分PCB线或平衡电缆上以几百Mbit/s的速率传输，由于采用低压和低电流驱动方式，因此，实现了低噪声和低功耗。

四、MIPI接口

LCD液晶屏的MIPI接口是Mobile Industry Processor Interface的缩写。MIPI(移动行业处理器接口)是MIPI联盟发起的为移动应用处理器制定的开放标准。MIPI是一个比较新的标准，其规范也在不断修改和改进，目前比较成熟的接口应用有DSI(显示接口)和CSI(摄像头接口)。CSI/DSI分别是指其承载的是针对Camera或Display应用，都有复杂的协议结构。

在LCD液晶屏选择与定制的过程中，使用何种LCD接口类型，主要是根据主板的接口而定，通过软件驱动的匹配，来点亮屏幕，从而实现产品的显示方案。

LCD液晶屏接口类型

TFT-lCD常用的接口，TTL(RGB)、LVDS、EDP、MIPI,这篇我们大致说一下这些接口的信号组成已经基本原理。

一、TTL

1、TTL接口概述

TTL(Transistor Transistor Logic)即晶体管-晶体管逻辑，TTL电平信号由TTL器件产生。TTL器件是数字集成电路的一大门类，它采用双极型工艺制造，具有高速度、低功耗和品种多等特点。

TTL接口属于并行方式传输数据的接口，采用这种接口时，不必在液晶显示器的驱动板端和液晶面板端使用专用的接口电路，而是由驱动板主控芯片输出的TTL数据信号经电缆线直接传送到液晶面板的输人接口。由于TTL接口信号电压高、连线多、传输电缆长，因此，电路的抗干扰能力比较差，而且容易产生电磁干扰(EMI)。在实际应用中，TTL接口电路多用来驱动小尺寸(15in以下)或低分辨率的液晶面板。TTL最高像素时钟只有28MHz。

TTL是信号时TFT-LCD唯一能识别的信号，早期的数字处理芯片都是TTL的，也就是RGB直接输出到TFT-LCD。

2、TTL接口的信号类型

驱动板TTL输出接口中一般包含RGB数据信号、时钟信号和控制信号这三大类信号。如下图所示：

(1)RGB数据信号

a、单通道TTL

单通道6bit TTL输出接口

对于6bit单路TTL输出接口，共有18条RGB数据线，分别是R0～R5红基色数据6条，G0～G5绿基色数据6条，B0～B5蓝基色数据6条，共3*6=18条。由于基色RGB数据为18bit，因此，也称18位或18bitTTL接口。

单通道8bit TTL输出接口

对于8bit单路TTI，输出接口，共有24条RGB数据线，分别是R0～R7红基色数据8条，B0～B7绿基色数据8条，BO～B7蓝基色数据8条，共3*8=24条。由于基色RGB数据为24bit，因此，也称24位或24bitTTL接口。

b、双通道TTL

双通道，也就是两组RGB数据，分为奇通道、偶通道，时钟有的也分为OCLK/ECLK,有的公用一个，我们示意图上画了两个，如下所示：

双通道6bit TTL输出接口

对于6bit双路TTL，输出接口，共有36条RGB数据线，分别是奇路RGB数据线18条，偶路RGB数据线18条，3*6*3=36条。由于基色ROB数据为36bit，因此，也称36位或36bitTTL接口。

双通道8bit TTL输出接口

对于8bit双路TTL输出接口，共有48条RGB数据线，分别是奇路RGB数据线24条，偶路RGB数据线24条，3*8*2=48条。由于基色RGB数据为48bit，因此，也称48位或48bitTTL接口。

(2)时钟信号

是指像素时钟信号，是传输数据和对数据信号进行读取的基准。在使用奇/偶像素双路方式传输RGB数据时，不同的输出接口使用像素时钟的方法有所不同。有的输出接口奇/偶像素双路数据共用一个像素时钟信号，有的输出接口奇/偶两路分别设置奇数像素数据时钟和偶数像素两个时钟信号，以适应不同液晶面板的需要。

(3)控制信号

控制信号包括数据使能信号(或有效显示数据选通信号)DE、行同步信号HS、场同步信号VS。

二、LVDS

1、LVDS接口概述

LVDS，即Low Voltage Differential Signaling，是一种低压差分信号技术接口。克服以TTL电平方式传输宽带高码率数据时功耗大、EMI电磁干扰大等缺点而研制的一种数字视频信号传输方式。LVDS输出接口利用非常低的电压摆幅(约350mV)在两条PCB走线或一对平衡电缆上通过差分进行数据的传输，即低压差分信号传输。采用LVDS输出接口，可以使得信号在差分PCB线或平衡电缆上以几百Mbit/s的速率传输，由于采用低压和低电流驱动方式，因此，实现了低噪声和低功耗。

2、LVDS接口电路的组成

在液晶显示器中，LVDS接口电路包括两部分，即主板侧的LVDS输出接口电路(LVDS发送端)和液晶面板侧的LVDS输入接口电路(LVDS接收器)。LVDS发送端将TTL信号转换成LVDS信号，然后通过驱动板与液晶面板之间的柔性电缆(排线)将信号传送到液晶面板侧的LVDS接收端的LVDS解码IC中，LVDS接收器再将串行信号转换为TTL电平的并行信号，送往液晶屏时序控制与行列驱动电路。也就是其实TFT只识别TTL(RGB)信号。这部分我们做samsung的方案中用的比较多，因为samsung芯片没有LVDS输出，所以我们用LVDS接口的TFT-LCD的时候就要加一个(RGB-LVDS)转换芯片，这个后面我们重点说。

3、LVDS接口的信号类型

LVDS信号有数据差分和时钟差分信号组成。如下图所示：