Tft ディスプレイのインターフェイス タイプとインターフェイス定義の分析
I2C、SPI、UART、RGB、LVDS、MIPI、EDP、DP などの Tft ディスプレイ インターフェイスの概要
Tft LCD スクリーンの主流ディスプレイ インターフェイスの紹介
LCDインターフェイス：SPIインターフェイス、I2Cインターフェイス、UARTインターフェイス、RGBインターフェイス、LVDSインターフェイス、MIPIインターフェイス、MDDIインターフェイス、HDMIインターフェイス、eDPインターフェイス
MDDI（Mobile Display Digital Interface）は、携帯電話などのシリアルインターフェースです。
コンピュータディスプレイインターフェイス: DP、HDMI、DVI、VGA およびその他の 4 種類のインターフェイス。ディスプレイケーブルの性能ランキング: DP>HDMI>DVI>VGA。このうちVGAはアナログ信号であり、現在主流のインターフェースでは基本的に排除されています。 DVI、HDMI、DPはすべてデジタル信号であり、現在主流のインターフェースです。
1. Tft LCD スクリーン RGB インターフェイス
(1) インターフェース定義
Tft ディスプレイ RGB カラーは業界のカラー標準です。赤（R）、緑（G）、青（B）の3つのカラーチャンネルを変更し、それらを重ね合わせることでさまざまな色を得ることができます。 , RGBとは、赤・緑・青の3つのチャンネルを表す色です。この規格には、人間の視覚で認識できるほぼすべての色が含まれています。現在最も広く使用されている表色系の 1 つです。
Tft ディスプレイ VGA 信号と RGB 信号
LCD スクリーン RGB: 色をエンコードする方法は、総称して「色空間」または「色域」と呼ばれます。最も簡単に言うと、世界のあらゆる色の「色空間」は固定数または変数として定義できます。 RGB (赤、緑、青) は、多くの色空間のうちの 1 つにすぎません。このエンコード方法では、各色を赤、緑、青の強度という 3 つの変数で表すことができます。 LCD ディスプレイ RGB は、カラー画像を記録および表示する場合に最も一般的な方式です。
液晶ディスプレイの VGA 信号の構成は、赤、緑、青の三原色である RGBHV と、ライン同期信号とフィールド同期信号の 5 種類に分かれています。液晶画面の VGA 伝送距離は非常に短いです。実際の工学では、より長距離を伝送するために、液晶ディスプレイのVGAケーブルを分解し、RGBHVの5つの信号を分離し、5本の同軸ケーブルで伝送します。この伝送方式を液晶ディスプレイRGB伝送と呼びます。慣例的に、この信号は液晶画面 RGB 信号とも呼ばれます。
言い換えれば、RGB と VGA の間には本質的に違いはありません。
ほとんどのコンピュータと外部表示装置は、アナログ液晶画面 VGA インターフェイスを介して接続されており、コンピュータ内部でデジタル的に生成された表示画像情報は、内部のデジタル/アナログ コンバータによって R、G、B の 3 原色信号とライン アンド フィールドに変換されます。グラフィックカード。同期信号。信号はケーブルを介して表示デバイスに送信されます。アナログ CRT モニターなどのアナログ表示装置の場合、信号は対応する処理回路に直接送信され、受像管を駆動および制御して画像を生成します。 LCD や DLP などのデジタル表示デバイスの場合、アナログ信号をデジタル信号に変換するために、対応する A/D (アナログ/デジタル) コンバータを表示デバイス内に構成する必要があります。 D/A および A/D2 変換後、画像の詳細の一部は必然的に失われます。
したがって、Lcd ディスプレイ DVI インターフェイスを使用したディスプレイ デバイスの画質はより優れています。グラフィックス カードは通常 DVD-I インターフェイスを使用するため、アダプタを介して一般的な Lcd ディスプレイ VGA インターフェイスに接続できます。 DVI インターフェイスを備えたモニターは、通常、DVI-D インターフェイスを使用します。
(2) インターフェースの種類：a.パラレルRGB b.シリアルRGB
3) インターフェースの機能
ａ．インターフェースは通常 3.3V レベルです
b.同期信号が必要です
c.画像データは常に更新する必要がある
d.適切なタイミングを設定する必要がある
パラレルRGBインターフェース
シリアルRGBインターフェース
4) 最大解像度とクロック周波数
ａ．パラレルRGB
解像度: 1920*1080
クロック周波数: 1920*1080*60*1.2 = 149MHZ
b.シリアルRGB
解像度: 800*480
クロック周波数: 800*3*480*60*1.2 = 83MHZ
2. LVDSインターフェース
(1) インターフェース定義
Ips Lcd LVDS (低電圧差動信号方式) は、低電圧差動信号技術インターフェイスです。 TTLレベルモードで広帯域の高ビットレートデータを伝送する際の、大きな消費電力と大きなEMI電磁妨害の欠点を克服するために、アメリカのNS社が開発したデジタルビデオ信号伝送方式です。
Ips Lcd LVDS 出力インターフェイスは、非常に低い電圧スイング (約 350mV) を使用して、2 つの PCB トレースまたは 1 対の平衡ケーブル上の差動伝送、つまり低電圧差動信号伝送を通じてデータを送信します。 Ips LCD LVDS 出力インターフェイスを使用すると、信号は差動 PCB ラインまたは平衡ケーブル上で数百 Mbit/s の速度で送信できます。低電圧・低電流駆動により、低ノイズ・低消費電力を実現します。
2) インターフェースの種類
ａ． 6ビットLVDS出力インターフェース
このインターフェース回路ではシングルチャンネル伝送が採用されており、各原色信号が6ビット、RGB合計18ビットのデータを使用するため、18ビットまたは18ビットLVDSインターフェースとも呼ばれます。
b.デュアル 6 ビット LVDS 出力インターフェイス
このインターフェース回路では双方向伝送を採用しており、各原色信号は奇数方向データが18ビット、偶数方向データが18ビットの合計36ビットの6ビットデータを使用します。 RGB データなので、36 ビットまたは 36 ビット LVDS インターフェイスとも呼ばれます。
c.シングル 8 ビット LVDS 出力インターフェイス
このインターフェース回路ではシングルチャンネル伝送が採用されており、各原色信号が8ビット、RGB合計24ビットのデータを使用するため、24ビットまたは24ビットLVDSインターフェースとも呼ばれます。
d.デュアル 8 ビット LVDS 出力インターフェイス
このインターフェース回路では双方向伝送を採用しており、各原色信号は奇数方向データが24ビット、偶数方向データが24ビットの合計48ビットの8ビットデータを使用します。したがって、RGB データは 48 ビットまたは 48 ビット LVDS インターフェイスとも呼ばれます。
3) インターフェースの機能
ａ．高速（通常655Mbps）
b.低電圧、低消費電力、低EMI（振幅350mv）
c.強力な抗干渉能力、差動信号
(4) 解決策
ａ．シングルチャンネル: 1280*800@60
1366*768@60
b.デュアルチャンネル: 1920*1080@60
3. Ips 液晶 MIPI インターフェイス
(1) Ips LCD MIPI 定義
Ips Lcd MIPI Alliance は、カメラ、液晶ディスプレイ、ベースバンド、無線周波数インターフェイスなどのモバイル デバイスの内部インターフェイスを標準化する一連のインターフェイス標準を定義しました。これにより、コスト、設計の複雑さ、消費電力、および消費電力を削減しながら、設計の柔軟性が向上します。えみ。
2) 液晶ディスプレイ MIPI の機能
ａ．高速: 1Gbps/レーン、4Gbps スループット
b.低消費電力: 200mV 差動スイング、200mV コモンモード電圧
c.ノイズ抑制
d.ピンが少なく、PCB レイアウトがより便利
(3) 解決策
MIPI-DSI: 2048*1536@60fps
4) MIPI-DSIモード
ａ．コマンドモード
パラレルインターフェースのMIPI-DBI-2に対応し、フレームバッファーを備え、DCSのコマンドセットに基づいて画面をスワイプする方式はCPU画面と同様です。
b.ビデオモード
パラレルインターフェースのMIPI-DPI-2に対応し、液晶ディスプレイのRGB同期画面と同様のタイミング制御によるリフレッシュ画面を実現
(5) 作業方法
ａ．コマンドの動作方法
DCS Long Write コマンド パケットを使用して GRAM をリフレッシュします。
各フレームの最初のパケットの DCS コマンドは write_memory_start であり、各フレームの同期を実現します。
b.ビデオの仕組み
同期パケットを使用してタイミング同期を実現し、ピクセル パケットを使用して液晶ディスプレイのリフレッシュを実現します。空白領域は任意であり、各フレームは LP で終わる必要があります。
4. 液晶ディスプレイ HDMI インターフェース
(1) インターフェース定義
ａ．高品位マルチメディアインターフェース
b.デジタルインターフェース、ビデオとオーディオを同時に送信
c.非圧縮ビデオデータおよび圧縮/非圧縮デジタルオーディオデータの伝送
(2) 開発経緯
ａ． 2002年4月、日立、パナソニック、フィリップス、シリコンイメージ、ソニー、トムソン、東芝の7社がHDMI組織を設立し、HDMIの生産を開始しました。
デジタルビデオ/オーディオ伝送専用の新しい標準を定義する。
b. 2002 年 12 月に HDMI 1.0 がリリースされました。
c. 2005 年 8 月に HDMI 1.2 がリリースされました
d. 2006 年 6 月に HDMI 1.3 がリリースされました。
e. 2009 年 11 月に HDMI 1.4 がリリースされました
f. 2013 年 9 月に HDMI 2.0 がリリースされました
3) HDMI の機能
a.TMDS
遷移を最小限に抑えた差動信号
8bit～10bit DCバランスエンコード
10ビットのデータがクロックサイクルごとに送信されます
b. EDIDとDDC
デバイス間の接続のみを実現
c.ビデオとオーディオを転送
低コスト、簡単な接続
d.HDCP
高帯域幅デジタルコンテンツ保護
コンピューター モニターの 4 つの一般的なインターフェイス (VGA、DVI、HDMI、DP インターフェイス) は何ですか?
友人の中には、コンピューターのモニターにどのインターフェイスが最適であるか、モニターで使用しているデータ ケーブルが最適かどうか、高解像度をサポートしているかどうかなどをよく心配する人がいます。実際、データ ケーブルは最も重要ではありません。コンピューターのマザーボード/グラフィックス カードとモニターが付属しているため、適切であり、基本的にエクスペリエンスには影響しません。どちらのディスプレイインターフェイスが優れているかというと、それがポイントです。
現在、コンピュータ モニタの一般的なインターフェイスには、主に DP、HDMI、DVI、VGA が含まれます。ディスプレイケーブルの性能ランキング: DP>HDMI>DVI>VGA。このうちVGAはアナログ信号であり、現在主流のインターフェースでは基本的に排除されています。 DVI、HDMI、DPはすべてデジタル信号であり、現在主流のインターフェースです。
VGAインターフェース
VGA (Video Graphics Array) は、IBM が 1987 年に PS/2 マシンとともに導入したビデオ伝送規格です。高解像度、高速表示、豊富な色という利点があり、カラー ディスプレイの分野で広く使用されています。ホットプラグをサポートしますが、オーディオ送信はサポートしません。
VGA インターフェイスが最も一般的で、通常のコンピュータ モニタがホスト コンピュータに接続される種類です。 VGA インターフェイスは、合計 15 個のピンを備えた D タイプ インターフェイスで、各行に 5 個ずつ 3 列に分かれています。また、VGA インターフェースは拡張性が高く、DVI インターフェースと簡単に変換できます。 VGA インターフェイスの概要は次のとおりです。
DVIインターフェース
デジタルビデオインターフェース
DVI は高解像度インターフェイスですが、オーディオはありません。つまり、DVI ビデオ ケーブルは画像グラフィック信号のみを送信し、オーディオ信号は送信しません。インターフェースの形状は以下のとおりです。
DVIインターフェースは3種類5仕様があり、端子インターフェースサイズは39.5mm×15.13mm。 3 つのタイプには、DVI-A、DVI-D、および DVI-I インターフェイス形式が含まれます。
DVI-D にはデジタル インターフェイスのみがあり、DVI-I にはデジタルとアナログの両方のインターフェイスがあります。現在、DVI-D が主なアプリケーションです。同時に、DVI-D と DVI-I にはシングル チャネル (Single Link) とデュアル チャネル (Dual Link) があります。一般的に私たちがよく目にするのはシングルチャンネル版で、デュアルチャンネル版は価格が非常に高いため、一部のプロ仕様の機器しか入手できず、一般消費者が目にすることは困難です。 DVI-A は、業務用の大画面 CRT でよく見られるアナログ伝送規格です。しかし、VGAと本質的な違いがなく、性能も高くないため、DVI-Aは実際には廃止されました。
HDMIインターフェース
HDMI
HDMI は、高解像度のグラフィックス信号とオーディオ信号の両方を送信できます。一般的に、テレビは家庭に接続されており、強力な耐干渉性を備えています。車載ナビゲーションなどの現在の車両システムのインターフェースもHDMIであることは注目に値します。
HDMI インターフェイスの利点 HDMI は、1080P の解像度を満たすだけでなく、DVD オーディオなどのデジタル オーディオ形式もサポートし、8 チャンネル 96kHz またはステレオ 192kHz デジタル オーディオ伝送をサポートします。
HDMI は EDID と DDC2B をサポートしているため、HDMI を備えたデバイスは「プラグ アンド プレイ」の特性を備えています。信号ソースと表示デバイスは自動的に「ネゴシエート」し、最適なビデオ/オーディオ形式を自動的に選択します。
DPインターフェース
HDデジタルディスプレイインターフェース
DisplayPort は、コンピュータとモニタ、またはコンピュータとホーム シアターに接続できる高解像度デジタル ディスプレイ インターフェイス規格でもあります。 DisplayPort は、AMD、Intel、NVIDIA、Dell、HP、Philips、Samsung などの業界大手のサポートを得ており、無料で使用できます。
DisplayPort 外部コネクタには 2 つのタイプがあります。1 つは、USB、HDMI、その他のコネクタと同様の標準タイプです。もう 1 つはロープロファイル タイプで、主に超薄型ノート パソコンなどの接続面積が限られた用途に適しています。
DP インターフェイスは、オーディオとビデオの送信においてより強力な HDMI の拡張バージョンとして理解できます。
投稿時間: 2023 年 9 月 6 日