STM32 MCU上显示器概述、分类、接口

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前言

嵌入式显示器已经在现代嵌入式系统中变得至关重要,为各种应用领域提供了强大的用户界面和信息展示功能。从智能家居设备到医疗仪器,从工业控制系统到汽车内部控制面板,嵌入式显示器在提高用户体验、简化交互、增强可视化信息传达方面发挥着关键作用。


一、显示模块分类

显示模块主要分为两大类,取决于它们是否嵌入了内部控制器和GRAM。
第一类对应于具有显示屏控制器和GRAM的显示器,优点MCU无需频繁刷新,无需大内存,驱动简单
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以正点原子屏幕举例,这种就是带显示屏控制器和GRAM的显示器
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第二类对应的显示器,其显示屏没有主控制器,仅有低电平时序控制器。 MCU需要实时刷新,需要大内存,驱动稍微复杂
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二、显示技术

1、LCD-TFT显示器(液晶显示器- 薄膜晶体管):是一种LCD变体,它采用TFT技术提高了对每个像素的控制。得益于TFT技术,每个像素都可以通过晶体管进行控制,从而实现快速的响应时间和精确的色彩控制。
2、OLED显示器(有机LED):像素由直接发光的有机LED组成,可以实现更好的对比度并优化功耗。LED技术可以使用柔性显示器,不再需要玻璃屏或背光源。响应时间非常快,视角不受任何光线偏振的影响。
区别:TFT和OLED技术中驱动显示模块的方式非常相似,它们的主要区别在于是否需要背光源,因为OLED不需要任何背光源。

三、显示接口标准

MIPI(移动行业处理器接口)联盟是一个致力于定义和推广移动设备接口规范的全球协作组织。MIPI联盟不仅开发了新标准,还将现有的显示接口进行了标准化。可分为两大类,MIPI-DBI(MIPI显示总线接口)MIPI-DPI(MIPI显示并行接口)

  1. MIPI-DBI:是MIPI联盟发布的第一个显示标准,用来规定显示接口。MIPI-DBI中又定义了三类接口:A类:基于Motorola 6800总线,B类:基于Intel® 8080总线 用的很多,C类:基于SPI协议。MIPI-DBI用来与带有集成图形RAM(GRAM)的显示器进行连接,也就是上面提到的第一类屏幕。像素数据在显示器的本地GRAM中进行更新。也称为MCU接口
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  2. MIPI-DPI:DPI用来与没有帧缓冲器的显示器进行连接。像素数据必须实时流式传输到显示器。其实时性能非常好,但它要求MCU具有大带宽以支持显示。也成为RGB接口
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四、LTDC控制器

STM32微控制器上的LTDC是片上LCD显示控制器,可提供高达24位的并行数字RGB信号,以便与各种显示面板连接。LTDC还可以像AMOLED显示器一样使用并行RGB接口来驱动其他显示技术。LTDC可以连接既不嵌入控制器也不嵌入图形RAM的低成本显示面板。总结一句话,便宜。不用带控制器和RAM的屏幕。
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整体框图:
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