@@ -28,22 +28,12 @@ SPI接口在屏幕模组中应用非常广泛,因其占用接口少,传输
2828** 图像SPI接口根据传输协议分为3-wire SPI和4-wire SPI。**
2929- ** 3-wire SPI**
3030 顾名思义,有三根信号线,分别是片选CS,时钟SCLK,双向数据线SDIO。传输时,先发送一个Data/Command标识bit,然后进行传输。如下图:
31- ``` {figure} ../assets/spi_3wire_wr.bmp
32- :alt: spi_3wire_wr
33- :class: bg-primary
34- :scale: 70 %
35-
36- ```
31+ ![ alt text] ( ../assets/spi_3wire_wr.png )
3732 可以看到图中CS拉低选中后,SDO上先发送了DCX信号,用来表明接下去传输的是数据还是指令,然后再进行传输。因此,3-wire SPI传输时,实际的有效带宽是理论带宽的8/9。
3833
3934- ** 4-wire SPI**
4035 相较3-wire SPI,4-wire SPI额外增加了DC信号线用来标识传输数据和指令。传输过程如下图:
41- ```{figure} ../assets/spi_4wire_wr.bmp
42- :alt: spi_4wire_wr
43- :class: bg-primary
44- :scale: 70 %
45-
46- ```
36+ ![ alt text] ( ../assets/spi_4wire_wr.png )
4737 图中的DCX信号在传输过程中,会保持稳定,用来标识当前传输的是数据还是指令。因为引入了额外的DCX信号线,所以4-wire SPI的实际有效带宽会高于3-wire SPI,等于理论带宽。
4838
4939** 图像SPI接口除了根据传输协议分类,也可以通过数据线位宽进行分类。常见的数据线位宽有1-bit(单数据线SPI),2-bit(双数据线DSPI),4-bit(四数据线QSPI)。**
@@ -55,43 +45,23 @@ SPI接口在屏幕模组中应用非常广泛,因其占用接口少,传输
5545 双数据线SPI在每个时钟周期传输2-bit的数据,相比单数据线SPI,传输带宽提高了一倍。
5646 \
5747 3-wire SPI对应的DSPI传输如下图所示:
58- ```{figure} ../assets/spi_3wiredl_wr.bmp
59- :alt: spi_3wiredl_wr
60- :class: bg-primary
61- :scale: 70 %
62-
63- ```
48+ ![ alt text] ( ../assets/spi_3wiredl_wr.png )
6449 图中可以看到,与3-wire SPI的协议类似,每一笔传输前都会单独使用一个周期发送DCX标识bit,然后在进行后续信号传输。图中所示每传输8bit对应一个DCX标识位,则实际带宽为理论带宽的4/5。实际使用中很多屏驱为了获得的带宽,会支持每传输16bit,或者24bit对应一个DCX标识位。这样带宽利用率可以提高到8/9以及12/13。
6550 \
6651 4-wire SPI对应的DSPI传输如下图所示:
67- ```{figure} ../assets/spi_4wiredl_wr.bmp
68- :alt: spi_4wiredl_wr
69- :class: bg-primary
70- :scale: 70 %
71-
72- ```
52+ ![ alt text] ( ../assets/spi_4wiredl_wr.png )
7353 图中可以看到,4-wire SPI对应DSPI没有单独的DCX标识位,在实际屏驱芯片中,一些屏驱芯片通过单数据线的指令进入数据传输模式,所以在后续传输中就不需要DCX标识位了。这样做可以最大化利用DSPI的带宽,使DSPI的实际带宽跟理论一致。相比单数据线的4-wire SPI,双数据线DSPI使用相同的信号数量,带宽则达到了两倍。
7454 <br />
7555
7656- ** 四数据线QSPI**
7757 四数据线QSPI相较双数据线DSPI,又额外增加了两根信号线负责数据传输。
7858 \
7959 3-wire SPI对应的QSPI传输如下图所示:
80- ```{figure} ../assets/spi_3wireql_wr.bmp
81- :alt: spi_3wireql_wr
82- :class: bg-primary
83- :scale: 70 %
84-
85- ```
60+ ![ alt text] ( ../assets/spi_3wireql_wr.png )
8661 图中可以看到,QSPI在每一笔传输前会先发送一个DCX,然后进行后续的传输。图中每传输8bit对应一个DCX标识位,则实际带宽为理论贷款的2/3。实际屏驱芯片会支持每一个DCX标识位,传输16bit或24bit的数据,这样带宽利用率可以提高到4/5或者8/9。
8762 \
8863 4-wire SPI对应的QSPI传输如下图所示:
89- ```{figure} ../assets/spi_4wireql_wr.bmp
90- :alt: spi_4wireql_wr
91- :class: bg-primary
92- :scale: 70 %
93-
94- ```
64+ ![ alt text] ( ../assets/spi_4wireql_wr.png )
9565 图中QSPI在传输数据时,与DSPI一样没有DCX标识位,这样可以保证实际带宽达到理论带宽。同样大部分屏驱芯片会通过单数据线的指令进入数据传输模式,从而在数据传输过程中最大化利用QSPI的带宽能力。
9666
9767
@@ -115,19 +85,9 @@ SPI接口在屏幕模组中应用非常广泛,因其占用接口少,传输
11585
11686DPI接口也就是通常所说的RGB接口,DPI接口一般由16~ 24bit的数据信号,以及PCLK,HSYNC,VSYNC,DE等时钟和控制信号组成。DPI接口的屏驱通常没有内部GRAM,需要主控端持续发送图像数据,对屏幕内容持续刷新,因此对主控的性能要求也更高。
11787DPI信号接口图示:
118- ```{figure} ../assets/image-54.png
119- :alt: dpi connection
120- :class: bg-primary
121- :scale: 99 %
122-
123- ```
88+ ![ alt text] ( ../assets/image-54.png )
12489DPI接口信号需要满足DPI专有的时序,大致可以参考下图所示:
125- ``` {figure} ../assets/image-59.png
126- :alt: dpi protocol
127- :class: bg-primary
128- :scale: 99 %
129-
130- ```
90+ ![ alt text] ( ../assets/image-59.png )
13191如图所示,用户在配置DPI屏幕接口时,需要参考屏驱芯片资料,对图中各项时序参数进行配置。参数包括:VS_WIDTH,HS_WIDTH,HBP,HFP,VBP,VFP,Vertical Display Area,Horizontal Display Area。
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13393<br />
@@ -142,12 +102,7 @@ DPI接口信号需要满足DPI专有的时序,大致可以参考下图所示
142102MIPI-DSI接口,也就是通常所说的MIPI屏接口,该接口由一对时钟差分信号线和1/2/4对数据差分信号线组成。因为时钟和数据均为差分信号,所以MIPI接口有更高的速率,更强的抗干扰能力。同时对电路外围的干扰也会更小,很适合于高集成度的场景,例如穿戴设备。
143103MIPI-DSI接口通常有两种工作模式,Command模式和Video模式。Command针对的是相对较小分辨率,有内部GRAM的屏驱芯片,大部分SPI接口的屏幕也是这一类屏驱芯片。Video模式针对没有GRAM的屏驱芯片,需要持续的对屏幕进行刷新,机制与DPI接口类似。该模式对MCU主端要求也较高。
144104下图所示是单Data Lane的DSI接口:
145- ``` {figure} ../assets/image-56.png
146- :alt: dsi connection
147- :class: bg-primary
148- :scale: 99 %
149-
150- ```
105+ ![ alt text] ( ../assets/image-56.png )
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152107<br />
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@@ -156,12 +111,7 @@ MIPI-DSI接口通常有两种工作模式,Command模式和Video模式。Comman
156111
157112MCU/8080接口有很多其他名称,因为其最早起源于Intel的接口,所以也被称为Intel接口,另外一个比较常用的名字叫做DBI接口,其来源于MIPI标准中的DBI接口协议。该接口由独立的读写控制信号,8/16跟数据总线组成。
158113下图所示是典型的MCU/8080接口图:
159- ``` {figure} ../assets/image-57.png
160- :alt: dbi connection
161- :class: bg-primary
162- :scale: 99 %
163-
164- ```
114+ ![ alt text] ( ../assets/image-57.png )
165115图中的MCU/8080接口有片选信号CSX,写控制WRX,读控制RDX,Data/Command选择D/CX,以及8跟数据线组成。写的时候通过翻转WRX发送数据,读的时候通过翻转RDX读取数据。其访问方式类似于内存访问。
166116MCU/8080接口优点在于控制简单,易于实现。但缺点也比较明显,作为并行接口,用的信号较多,速率相对较低。另外MCU/8080接口要求屏驱侧带有GRAM,这样屏驱的成本也会更高。
167117
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