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LCD相关基础知识

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1、什么是LCD?

(1)LCD(液 crystal display)亦称液晶材料。这种物质受电信号控制能够通过调整分子排列从而影响透光率

基于此考虑,在整个液晶面板后面布置白光照(被称作背光)。通过施加不同的电信号来调控液晶分子的选择性透射行为。此时,在液晶面板前面所呈现的将是多种多样的不同图案。

颜色,这就是LCD显示。

(2)Active lighting and passive lighting: Some displays, such as LED displays and CRT displays, can emit light on their own, which is known as active lighting. Others, such as LCDs, do not emit light on their own but allow light to pass through them; these typically require a backlighting system to provide the necessary energy.

才能看起来是发光的,称为被动发光。

LCD显示原理和特点(液晶分子透射+背光源):白光实际上是多种不同颜色的光组合而成,在经过选择性透光作用后会分解并产生不同的单色光线。而LCD采用背光源设计能够反射出多种不同颜色的光线

光采用的就是白光。

(4)液晶应用领域:电视机、电脑显示屏、手机显示屏、工业显示屏等····

(5)LCD的发展史(TN/STN/TFT)

TN最早。坏处是响应性不够好,有拖尾现象。

STN是TN的升级版。有效解决拖尾现象,显示更清晰。

TFT的最大特点就是超薄。TFT技术之上发展出来很多更新的技术。

2、其他主流的显示设备(LED、CRT、等离子、OLED)

(1) CRT:阴极射线管显示器。 以前的那种笨重的电视机就是CRT显示设备。 它曾经在应用领域中最常用的显示器之一。 然而如今几乎已不用这种技术了。

(2)等离子显示:应用了近年来快速进步的等离子平面屏幕技术的最新一代显示设备,并未普及

OLED:有机发光二极管又被称作有机电激光显示(Organic Light-Emitting Diode, OLED),该技术具备自发光特性,并采用极其薄的有机材料涂层进行覆盖。

和玻璃基板采用后,则具有更加轻盈与致密的特性,在视觉效果上能够实现更大的视野范围,并大幅降低能耗。尽管如此仍具很大的市场潜力,在未来可能会逐步取代现有的LCD技术。

(4)LED:主要用在户外大屏幕

(5)LCD:目前是主流显示器

3、LCD的接口技术

从本质上讲, SoC引脚的电压标准可被视为TTL水平的标准, 其中+5V代表高电位(逻辑1), 而0V代表低电位(逻辑0)。这些电压规范构成了数字系统的基本接口标准。(关于这些电压规范、接口规范有时间我会在其他的博文中

中整理出来,我本身对这些东西不太了解)

(2)因此对于SoC内置的LCD控制器而言,其接口输出均为TTL电平,我们将其称为TTL接口(亦即RGB接口)。若LCD的硬件接口同样为TTL型,则

能够直接相连(通常使用软线进行连接),然而一个非常实际的原因是TTL电平存在明显的局限性。例如:无法传输过长的距离,并且抗干扰能力有限。因此许多LCD设备的硬件接口不具有这样的特性

由于采用了其他类型的接口配置,并且为了确保系统兼容性与稳定性的一致性,在设计主板时需要特别注意其与LCD硬件设备之间的信号匹配关系。同时,在处理过程中应当确保由LCD控制器输出的TTL信号与主板上的相应端口保持一致

被IC芯片转换后的信号被转化为LCD硬件接口对应的接口信号,并实现了它们之间的通信

TFT-LCD主要使用的接口包括TTL(RGB)、LVDS以及EDP和MIPI等(这些接口通常通过柔性信号线实现连接,并广泛应用于智能手机和平板电脑等设备中)。

(4)TTL(RGB)接口

LCD控制器TTL输出接口中主要包含RGB数据信号、时钟信号和控制信号 这三类主要的信号。如下图所示:

(5)LVDS接口

(5.1) Low voltage differential signaling(LVDS)是一种低压差分信号接口技术。通过使用低压和低电流驱动方式实现了低噪声和低功耗。

(5.2)LVDS接口电路组成

在液晶显示器中,LVDS接口电路由两部分组成,在主板一侧设有 LVDS 输出接口电路(发送端),而在液晶面板一侧则设有 LVDS 输入接口电路(接收端)。这种技术广泛应用于各种显示设备中。

前端模块负责将TTL信号转变为LVDS信号,并通过驱动板与液晶面板之间使用的柔性排线作为通道传输至液晶面板一侧的LVDS接收位置。随后由后续段连接至该区域。

该装置将串行信号转换为符合TTL电平的并行信号,并经由该电路系统传输至液晶屏的时序控制和行列扫描驱动部分。实际上其本质上只能接收和处理带有RGB颜色信息的TTL水平信号。

LVDS信号由数据差分和时钟差分信号组成,如下图所示:

上图所示为单通道8位数据模式:该模式由5组差分线组成,并包含4组信号线以及1组时钟线。具体包括:Y0M、Y0P、Y1M、Y1P、Y2M、Y2P以及CLKOUT_M和CLKOUT_P。

(6)EDP接口

EDP(Embedded DisplayPort)是一种遵循Display Port架构和协议的全数字化接口。
它能够通过简单的连接器使用较少数量的引脚实现高分辨率信号传输。
其传输速度超过LVDS。

从上面可以看出来:EDP接口信号由Main Link、AUXCH、HPD

(7)MIPI接口

Mobile Industry Processor Interface(MIPI)由2003年ARM、Nokia、ST和TI等企业共同创立。其宗旨在于整合手机内部的各种接口,如摄像头和显示界面。

射频与基带接口等领域的标准化工作已经完成。这些规范的实施不仅降低了手机设计的复杂性,并且显著提升了设计自由度。MIPI联盟设有多个专业工作组,各自制定了针对手机内部接口的一系列标准。例如摄像头模块相关的规范就属于其中一项核心标准。

这些统一的接口标准为手机厂商提供了极大的便利:例如镜头接口CSI、视觉效果界面DSI、无线通信界面DigRF以及麦克风喇叭SLIMbus等。这些统一的界面规范使得手机厂商可以根据需求灵活地从市面上选择合适的芯片与组件组合,并且通过统一的标准模块和芯片设计减少了研发成本,并能够轻松更换设备功能。

优化系统架构和组件时更加便捷高效。MIPI是一种新兴的标准,其规范持续进行修订和完善,目前较为成熟的接口类型包括DSI(显示接口)和CSI(摄像头接口)。

CSI/DSI分别指它们承载的是针对Camera或Display应用(如LCD显示),都涉及较为复杂的通信协议

参考:

《朱友鹏嵌入式Linux开发\1.ARM裸机全集\1.14.ARM裸机第十四部分-LCD显示器》

http://blog.chinaunix.net/uid-27411029-id-3302040.html

转载于:https://www.cnblogs.com/deng-tao/p/6056286.html

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