RGB 接口和 MCU 接口有什么不一样(课件).docx
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1、1.CD的接口有多种,分类很细。主要看1.CD的驱动方式和控制方式,目前手机上的彩色1.CD的连接方式一般有这么几种:MCU模式,RGB模式,SPI模式,VSYNC模式,MDDl模式,DSl模式。MCU模式(也写成MPU模式的)。只有TFT模块才有RGB接口o但应用比较多的就是MCU模式和RGB模式,区别有以下几点:1.MCU接口:会解码命令,由timinggenerator产生时序信号,驱动CC)M和SEG驱器。RGB接口:在写1.CDregiSterSetnng时,和MCU接口没有区别。区别只在于图像的写入方式。2 .用MCU模式时由于数据可以先存到IC内部GRAM后再往屏上写,所以这种模
2、式1.CD可以直接接在MEMORY的总线上。用RGB模式时就不同了,它没有.内部RAM,HSYNC,VSYNC,ENAB1.E,CS,RESET,RS可以直接接在MEMORY的GPIO口上,用GPIO口来模拟波形。3 .MPU接口方式:显示数据写入DDRAM,常用于静止图片显示。RGB接口方式:显示数据不写入DDRAM,直接写屏,速度快,常用于显示视频或动画用。MCU接口和RGB接口主要的区别是:MCU接口方式:显示数据写入DDRAM,常用于静止图片显示。RGB接口方式:显示数据不写入DDRAM,直接写屏,速度快,常用于显示视频或动画用。MCU模式因为主要针对单片机的领域在使用,因此得名。后在
3、中低端手机大量使用,其主要特点是价格便宜的。MCU-1.CD接口的标准术语是Intel提出的8080总线标准,因此在很多文档中用180来指MCU-1.CD屏。主要又可以分为8080模式和6800模式,这两者之间主要是时序的区别。数据位传输有8位,9位,16位,18位,24位。连线分为:CS/,RS(寄存器选择),RD/,WR/,再就是数据线了。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(3.8以上)。对于MeU接口的1.CM,其内部的芯片就叫1.CD驱动器。主要功能是对主机发过的数据/命令,进行变换,变成每个象素的RGB数据,使之在屏上显示出来。这个过程
4、不需要点、行、帧时钟。MCU接口的1.CD的DriverIC都带GRAM,DriverIC作为MCU的一片协处理器,接受MCU发过来的CommandZData,可以相对独立的工作。对于MCU接口的1.CM(1.CDModule),其内部的芯片就叫1.CD驱动器。主要功能是对主机发过的数据/命令,进行变换,变成每个象素的RGB数据,使之在屏上显示出来。这个过程不需要点、行、帧时钟。M6800模式M6800模式支持可选择的总线宽度8/9/16/18-bit(默认为8位),其实际设计思想是与180的思想是一样的,主要区别就是该模式的总线控制读写信号组合在一个引脚上(NR),而增加了一个锁存信号(E)
5、数据位传输有8位,9位,16位和18位。18080模式180模式连线分为:CS/,RS(寄存器选择),RD/,WR/,再就是数据线了。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(QVGA以上)。MCU接口标准名称是180,管脚的控制脚有5个:CS片选信号RS(置1为写数据,置。为写命令)/WR(为0表示写数据)数据命令区分信号/RD(为0表示读数据)RESET1.CD(用固定命令系列010来复位)VSYNC模式。该模式其实就是就是在MCU模式上加了一个VSYNC信号,应用于运动画面更新,这样就与上述两个接口有很大的区别。该模式支持直接进行动画显示的功能,
6、它提供了一个对MCU接口最小的改动,实现动画显示的解决方案。在这种模式下,内部的显示操作与外部VSYNC信号同步。可以实现比内部操作更高的速率的动画显示。但由于其操作方式的不同,该模式对速率有一个限制,那就是对内部SRAM的写速率一定要大于显示读内部SRAM的速率。RGB模式大屏采用较多的模式,数据位传输也有6位,16位和18位,24位之分。连线一般有:VSYNC,HSYNC,DOTC1.K,CS,RESET,有一的也需要RS,乘IJ下就是数据线。它的优缺点正好和MCU模式相反。MCU-1.CD屏它与RGB-1.CD屏主要区别在于显存的位置。RGB-1.CD的显存是由系统内存充当的,因此其大小
7、只受限于系统内存的大小,这样RGB-1.CD可以做出较大尺寸,象现在4.3“只能算入门级,而MID中7”,10”的屏都开始大量使用。而MCU-1.CD的设计之初只要考虑单片机的内存较小,因此都是把显存内置在1.CD模块内部。然后软件通过专门显示命令来更新显存,因此MCU屏往往不能做得很大。同时显示更新速度也比RGB-1.CD慢。显示数据传输模式也有差别。RGB屏只需显存组织好数据。启动显示后,1.CD-DMA会自动把显存中的数据通过RGB接口送到1.CMo而MCU屏则需要发送画点的命令来修改MCU内部的RAM(即不能直接写MCU屏的RAM)O所以RGB显示速度明显比MCU快,而且播放视频方面,
8、MCU1.CD也比较慢。对于RGB接口的1.CM,主机输出的直接是每个象素的RGB数据,不需要进行变换(GAMMA校正等除外),对于这种接口,需要在主机部分有个1.CD控制器,以产生RGB数据和点、行、帧同步信号。彩色TFT液晶屏主要有2种接口:TT1.接口(RGB颜色接口),1.VDS接口(将RGB颜色打包成差分信号传输)。TT1.接口主要用于12.1寸一下的小尺寸TFT屏,1.VDS接口主要用于8寸以上的大尺寸TFT屏。TT1.接口线多,传输距离短;1.VDS接口传输距离长,线的数量少。大屏采用较多的模式,控制脚是VSYNC,HSYNC,VDEN,VC1.K,S3C2440最高支持24个数
9、据脚,数据脚是VD23-0oCPU或显卡发出的图像数据是TT1.信号(0-5丫、0-3.3丫、0-2.5丫、或0-1.8丫),1.CD本身接收的也是TT1.信号,由于TT1.信号在高速率的长距离传输时性能不佳,抗干扰能力比较差,后来又提出了多种传输模式,比如1.VDS、TDMS、GVIF、P&D、DVI和DFP等。他们实际上只是将CPU或显卡发出的TT1.信号编码成各种信号以传输,在1.CD那边将接收到的信号进行解码得到TT1.信号。但是不管采用何种传输模式,本质的TT1.信号是一样的。注意:TT1./1.VDS分别是两种信号的传输模式,TT1.是高电平表示1,低电平表示0的模式,1.VDS是
10、正负两个对应波形,用两个波形的差值来表示当前是1还是0,SPl模式采用较少,有3线和4线的,连线为CS/,S1.K,SDl,SDO四根线,连线少但是软件控制比较复杂。MDDl模式(MobileDisplayDigitalInterface)高通公司于2004年提出的接口MDDl,通过减少连线可提高移动电话的可靠性并降低功耗,这将取代SPI模式而成为移动领域的高速串行接口。连线主要是host_data,host_strobe,client_data,client_strobe,power,GND几根线。DSl模式该模式串行的双向高速命令传输模式,连线有DOP,DON,DIP,DIN,C1.KP,
11、C1.KNoMCU介绍微控制单元(MiCrOCOntronerUnit;MCU),又称单片微型计算机(SingIeehiPMierOComPUter)或者单片机,是把中央处理器(CentraIPrOCeSSUnit;CPU)的频率与规格做适当缩减,并将内存(memory)、计数器(Timer)、USB、A/D转换、UART、P1.C、DMA等周边接口,甚至1.CD驱动电路都整合在单一芯片上,形成芯片级的计算机,为不同的应用场合做不同组合控制。MCU简介微控制单元(MiCrOControIIerUnit;MCU),又称单片微型计算机(SingleehiPMierOeOmPUter)或者单片机,是
12、把中央处理器(CentralPrOCeSSUnit;CPU)的频率与规格做适当缩减,并将内存(memory)、计数器(Timer)、USBA/D转换、UART.P1.CDMA等周边接口,甚至1.CD驱动电路都整合在单一芯片上,形成芯片级的计算机,为不同的应用场合做不同组合控制。诸如手机、PC外围、遥控器,至汽车电子、工业上的步进马达、机器手臂的控制等,都可见到MCU的身影。MCU工作原理MCU同温度传感器之间通过I2C总线连接。I2C总线占用2条MCU输入输出口线,二者之间的通信完全依靠软件完成。温度传感器的地址可以通过2根地址引脚设定,这使得一根I2C总线上可以同时连接8个这样的传感器。本方
13、案中,传感器的7位地址已经设定为1OO100OoMCU需要访问传感器时,先要发出一个8位的寄存器指针,然后再发出传感器的地址(7位地址,低位是WR信号)。传感器中有3个寄存器可供MCU使用,8位寄存器指针就是用来确定MCU究竟要使用哪个寄存器的。本方案中,主程序会不断更新传感器的配置寄存器,这会使传感器工作于单步模式,每更新一次就会测量一次温度。要读取传感器测量值寄存器的内容,MCU必须首先发送传感器地址和寄存器指针。MCU发出一个启动信号,接着发出传感器地址,然后将RD/WR管脚设为高电平,就可以读取测量值寄存器。为了读出传感器测量值寄存器中的16位数据,MCU必须与传感器进行两次8位数据通
14、信。当传感器上电工作时,默认的测量精度为9位,分辨力为0.5C/1.SB(量程为-128.5C至128.5C)。本方案采用默认测量精度,根据需要,可以重新设置传感器,将测量精度提高到12位。如果只要求作一般的温度指示,比如自动调温器,那么分辨力达到IC就可以满足要求了。这种情况下,传感器的低8位数据可以忽略,只用高8位数据就可以达到分辨力IC的设计要求。由于读取寄存器时是按先高8位后低8位的顺序,所以低8位数据既可以读,也可以不读。只读取高8位数据的好处有二,第一是可以缩短MCU和传感器的工作时间,降低功耗;第二是不影响分辨力指标。MCU读取传感器的测量值后,接下来就要进行换算并将结果显示在1
15、.CD上。整个处理过程包括:判断显示结果的正负号,进行二进制码到BCD码的转换,将数据传到1.CD的相关寄存器中。数据处理完毕并显示结果之后,MCU会向传感器发出一个单步指令。单步指令会让传感器启动一次温度测试,然后自动进入等待模式,直到模数转换完毕。MCU发出单步指令后,就进入1.PM3模式,这时MCU系统时钟继续工作,产生定时中断唤醒CPUo定时的长短可以通过编程调整,以便适应具体应用的需要。MCU主要分类按用途分类:通用型:将可开发的资源(ROM、RAM、I/O、EPROM)等全部提供给用户。专用型:其硬件及指令是按照某种特定用途而设计,例如录音机机芯控制器、打印机控制器、电机控制器等。
16、按其基本操作处理的数据位数分类:根据总线或数据暂存器的宽度,单片机又分为1位、4位、8位、16位、32位甚至64位单片机。4位MCU大部份应用在计算器、车用仪表、车用防盗装置、呼叫器、无线电话、CD播放器、1.CD驱动控制器、1.CD游戏机、儿童玩具、磅秤、充电器、胎压计、温湿度计、遥控器及傻瓜相机等;8位MCU大部份应用在电表、马达控制器、电动玩具机、变频式冷气机、呼叫器、传真机、来电辨识器(CalIerID)、电话录音机、CRT显示器、键盘及USB等;8位、16位单片机主要用于一般的控制领域,一般不使用操作系统,16位MCU大部份应用在行动电话、数字相机及摄录放影机等;32位MCU大部份应
17、用在Modem、GPS、PDA、HPC、STB、Hub、BridgeRouter、工作站、ISDN电话、激光打印机与彩色传真机;32位用于网络操作、多媒体处理等复杂处理的场合,一般要使用嵌入式操作系统。64位MCU大部份应用在高阶工作站、多媒体互动系统、高级电视游乐器(如SEGA的DreamCaSt及Nintendo的GameBoy)及高级终端机等。8位MCU工作频率在1650MHz之间,强调简单效能、低成本应用,在目前MCU市场总值仍有一定地位,而不少MCU业者也持续为8bitMCU开发频率调节的节能设计,以因应绿色时代的产品开发需求。16位MCU,则以16位运算、16/24位寻址能力及频率
18、在24100MHz为主流规格,部分16bitMCU额外提供32位加/减/乘/除的特殊指令。由于32bitMCU出现并持续降价及8bitMCU简单耐用又便宜的低价优势下,夹在中间的16bitMCU市场不断被挤压,成为出货比例中最低的产品。32位MCU可说是MCU市场主流,单颗报价在1.54美元之间,工作频率大多在100350MHz之间,执行效能更佳,应用类型也相当多元。但32位MCU会因为操作数与内存长度的增加,相同功能的程序代码长度较816bitMCU增加30-40%,这导致内嵌OTP/FlashROM内存容量不能太小,而芯片对外脚位数量暴增,进一步局限32bitMCU的成本缩减能力。内嵌程序
19、存储器类型下面以51单片机为例(MCS-51系列MCU是我国使用最多的单片机),根据其内部存储器的类型不同可以分为以下几个基本型:1 .无RoM型:80312 .ROM型:80513 .EPROM型:87514 .EEPROMS:89515 .增强型:8032/8052/8752/8952/C8051FMCU按其存储器类型可分为无片内ROM型和带片内ROM型两种。对于无片内ROM型的芯片,必须外接EPRoM才能应用(典型芯片为8031)。带片内ROM型的芯片又分为片内EPROM型(典型芯片为87C51)MASK片内掩模ROM型(典型芯片为8051)、片内F1.ASH型(典型芯片为89C51)等
20、类型,一些公司还推出带有片内一次性可编程ROM(OneTimePrOgrammingQTP)的芯片(典型芯片为97C51)oMASKROM的MCU价格便宜,但程序在出厂时己经固化,适合程序固定不变的应用场合;F1.ASHRoM的MCU程序可以反复擦写,灵活性很强,但价格较高,适合对价格不敏感的应用场合或做开发用途;OTPROM的MCU价格介于前两者之间,同时又拥有一次性可编程能力,适合既要求一定灵活性,又要求低成本的应用场合,尤其是功能不断翻新、需要迅速量产的电子产品。由于MCU强调是最大密集度与最小芯片面积,以有限的程序代码达成控制功能,因此当今MCU多半使用内建的MaskROM、OTPRO
21、M、EEPROM或Flash内存来储存韧体码,MCU内建Flash内存容量从低阶464KB到最高阶512KB2MB不等。存储器结构MCU根据其存储器结构可分为哈佛(HarVard)结构和冯诺依曼(VonNeumann)结构。现在的单片机绝大多数都是基于冯诺伊曼结构的,这种结构清楚地定义了嵌入式系统所必需的四个基本部分:一个中央处理器核心,程序存储器(只读存储器或者闪存)、数据存储器(随机存储器)、一个或者更多的定时/计时器,还有用来与外围设备以及扩展资源进行通信的输入/输出端口,所有这些都被集成在单个集成电路芯片上。指令结构MCU根据指令结构又可分为ClSC(COmPIeXlnStrUCtio
22、nSetCOmPUter,复杂指令集计算机)和RISC(RedUCedlnStnICtiOnSetComUter,精简指令集计算机微控制器)MCU特点(1)集成度高、体积小。MCU将CPU、存储器、I/O接口等各种功能部件集成在一块晶体芯片上,体积小,节省空间。能灵活,方便地应用于各种智能化的控制设备和仪器,实现机电一体化。(2)可靠性高,抗干扰性强。MCU把各种功能部件集成在一块芯片上,内部采用总线结构,减少了各芯片之间的连线,大大提高了Mcu的可靠性与抗干扰能力。另外,其体积小,对于强磁场环境易于采取屏蔽措施,适合在恶劣环境下工作。(3)低功耗。许多MCU的工作电压只有24伏特,电流几百微
23、安,功耗很低,适用于便携式系统。(4)控制功能强。其CPU可以对I/O端口直接进行操作,可以进行位操作、分支转移操作,还能方便地实现多机控制,使整个系统的控制效率大为提高,适用于专门的控制领域。(5)可扩展性好。MCU具有灵活方便的外部扩展总线接口,使得当片内资源不够使用时可以非常方便地进行片外扩展。另外,现在Mcu具有越来越丰富的通信接口:如异步串行口SCI、同步串行口SPI、I2C、CAN总线、甚至有的MCU还集成了USB接口或以太网接口,这些丰富的通信接口使得MCU系统与外部计算机系统的通信变得非常容易。(6)性价比高。MCIl应用广泛,生产批量大,产品供应商的商业竞争使得Mcu产品的性
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