Linux系统驱动之不同接口的LCD硬件操作原理

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不同接口的LCD硬件操作原理

参考资料：

• MIPI-DSI、MIPI-CSI、LVDS等接口解析：https://cloud.tencent.com/developer/article/1914777
• ILI9488驱动芯片数据手册.pdf

1. 应用工程师眼里看到的LCD

LCD由一个一个像素组成：每行有xres个像素，有yres行，它的分辨率是：xres * yres。

只要我们能控制任意一个像素的颜色，就可以在LCD上绘制文字、图片。

1.1 像素的颜色怎么表示

用红绿蓝三颜色来表示，可以用24位数据来表示红绿蓝，也可以用16位等等格式，比如：

• bpp：bits per pixel，每个像素用多少位来表示
• 24bpp：实际上会用到32位，其中8位未使用，其余24位中分别用8位表示红®、绿(G)、蓝(B)
• 16bpp：有rbg565，rgb555
  • rgb565：用5位表示红、6位表示绿、5位表示蓝
  • rgb555：16位数据中用5位表示红、5位表示绿、5位表示蓝，浪费一位

1.2 怎么把颜色发给LCD

假设每个像素的颜色用16位来表示，那么一个LCD的所有像素点假设有xres * y res个，

需要的内存为：xres * yres * 16 / 8，也就是要设置所有像素的颜色，需要这么大小的内存。

这块内存就被称为framebuffer：

• Framebuffer中每块数据对应一个像素
• 每块数据的大小可能是16位、32位，这跟LCD上像素的颜色格式有关
• 设置好LCD硬件后，只需要把颜色数据写入Framebuffer即可

2. 驱动工程师眼里看到的LCD

驱动工程师对LCD的理解要深入硬件，比如要回答这几个问题：

• Framebuffer在哪里？
• 谁把Framebuffer中的数据发给LCD？

2.1 统一的LCD硬件模型

2.2 MCU常用的8080接口LCD模组

2.3 MPU常用的TFT RGB接口

2.4 有一个MIPI标准

MIPI表示Mobile Industry Processor Interface，即移动产业处理器接口。是MIPI联盟发起的为移动应用处理器制定的开放标准和一个规范。主要是手机内部的接口（摄像头、显示屏接口、射频/基带接口）等标准化，从而减少手机内部接口的复杂程度及增加设计的灵活性。

对于LCD，MIPI接口可以分为3类：

• MIPI-DBI (Display Bus Interface)

-  既然是Bus(总线)，就是既能发送数据，也能发送命令，常用的8080接口就属于DBI接口。

-  Type B (i-80 system), 8-/9-/16-/18-/24-bit bus

-  Type C (Serial data transfer interface, 3/4-line SPI)

• MIPI-DPI (Display Pixel Interface)

-  Pixel(像素)，强调的是操作单个像素，在MPU上的LCD控制器就是这种接口

-  Supports 24 bit/pixel (R: 8-bit, G: 8-bit, B: 8-bit)

-  Supports 18 bit/pixel (R: 6-bit, G: 6-bit, B: 6-bit)

-  Supports 16 bit/pixel (R: 5-bit, G: 6-bit, B: 5-bit)

• MIPI-DSI (Display Serial Interface)

- Serial，相比于DBI、DPI需要使用很多接口线，DSI需要的接口线大为减少
- Supports one data lane/maximum speed 500Mbps
- Supports DSI version 1.01
- Supports D-PHY version 1.00