LCD相关基础知识

Posted 2020-08-19 涛少&

1、什么是LCD？

(1)LCD(Liquid Crystal Display)俗称液晶。液晶是一种材料，液晶这种材料具有一种特点：可以在电信号的驱动下液晶分子进行旋转，旋转时会影响透光性，

因此我们可以在整个液晶面板后面用白光照（称为背光），可以通过不同电信号让液晶分子进行选择性的透光，此时在液晶面板前面看到的就是各种各样不同的

颜色，这就是LCD显示。

(2)主动发光和被动发光：有些显示器（譬如LED显示器、CRT显示器）自己本身会发光称为主动发光，有些（LCD）本身不会发光只会透光，需要背光的协助

才能看起来是发光的，称为被动发光。

(3)LCD显示原理和特点（液晶分子透光+背光）：白光其实是由各种不同颜色的光组成的，所以白光被选择性透光之后可以产生各种不同颜色的光。而LCD的背

光采用的就是白光。

(4)液晶应用领域：电视机、电脑显示屏、手机显示屏、工业显示屏等····

(5)LCD的发展史（TN/STN/TFT）

TN最早。坏处是响应性不够好，有拖尾现象。

STN是TN的升级版。有效解决拖尾现象，显示更清晰。

TFT的最大特点就是超薄。TFT技术之上发展出来很多更新的技术。

 

2、其他主流的显示设备（LED、CRT、等离子、OLED）

(1)CRT：阴极摄像管显示器。 以前的那种大屁股电视机就是CRT显示，它曾是应用最广泛的显示器之一，不过现在基本没有在使用这种技术了。

(2)等离子显示：采用了近几年来高速发展的等离子平面屏幕技术的新一代显示设备，但是未能成为主流。

(3)OLED：有机发光二极管又称为有机电激光显示(Organic Light-Emitting Diode，OLED)，OLED显示技术具有自发光的特性，采用非常薄的有机材料涂层

              和玻璃基板，可以做得更轻更薄，可视角度更大，并且能够显著节省电能。目前未成为主流，但是很有市场潜力，将来很可能取代LCD。

(4)LED：主要用在户外大屏幕

(5)LCD：目前是主流显示器

 

3、LCD的接口技术

(1)从本质上来讲，SoC的引脚电平标准都是属于TTL电平，+5V表示逻辑，0V表示逻辑0，这就是TTL电平。（关于这些电平标准、接口标准有时间我会在其他的博文

中整理出来，我本身对这些东西不太了解）

(2)所以对于SoC中内置的LCD控制器而言，他的接口输出也是TTL电平，我们把这种接口叫做TTL接口（也叫做RGB接口）。如果LCD的硬件接口也是TTL接口，那么

可以直接对接（一般是通过软排线连接），但是一个很现实的原因，TTL电平有很大的缺陷，例如：不能传递太远，抗干扰能力差。所以很多的LCD的硬件接口并不是

TTL接口，而是采用了其他的接口，所以为了能够进行匹配，我们的主板这边的接口应该要和LCD的硬件接口必须要相对应，所以我们应该把LCD控制器输出的TTL接口

的信号通过IC芯片进行转换，把它变成LCD的硬件接口相对应的接口信号，使他们顺利完成通信。

(3)TFT-LCD采用的接口：TTL(RGB)、LVDS、EDP、MIPI（这里说的这些接口也都是通过软排线进行连接的，用于手机、平板等等）

(4)TTL(RGB)接口

LCD控制器TTL输出接口中一般包含RGB数据信号、时钟信号和控制信号这三大类信号。如下图所示：

(5)LVDS接口

(5.1)LVDS，即Low Voltage Differential Signaling，是一种低压差分信号技术接口。由于采用低压和低电流驱动方式，因此，实现了低噪声和低功耗。

(5.2)LVDS接口电路组成

在液晶显示器中，LVDS接口电路包括两部分，即主板侧的LVDS输出接口电路（LVDS发送端）和液晶面板侧的LVDS输入接口电路（LVDS接收器）。LVDS

发送端将TTL信号转换成LVDS信号，然后通过驱动板与液晶面板之间的柔性电缆（排线）将信号传送到液晶面板侧的LVDS接收端的LVDS解码IC中，LVDS接

收器再将串行信号转换为TTL电平的并行信号，送往液晶屏时序控制与行列驱动电路。也就是其实TFT只识别TTL（RGB）信号。

 LVDS信号由数据差分和时钟差分信号组成，如下图所示：

上图显示的是单通道8位数据模式：有5组差分线，4组信号线，一组时钟线。分别是Y0M、Y0P、Y1M、Y1P、Y2M、Y2P、CLKOUT_M、CLKOUT_P。

(6)EDP接口

EDP（Embedded DisplayPort）一种基于Display Port架构和协议的全数字化接口，可以用简单的连接器和较少的引脚来传递高分辨率信号，且传输速率高于LVDS。

 

从上面可以看出来：EDP接口信号由Main Link、AUXCH、HPD

 

(7)MIPI接口

MIPI (Mobile Industry Processor Interface) 是2003年由ARM, Nokia, ST ,TI等公司成立的一个联盟，目的是把手机内部的接口如摄像头、显示屏接口、

射频/基带接口等标准化，从而减少手机设计的复杂程度和增加设计灵活性。 MIPI联盟下面有不同的WorkGroup，分别定义了一系列的手机内部接口标准，比如摄

像头接口CSI、显示接口DSI、射频接口DigRF、麦克风 /喇叭接口SLIMbus等。统一接口标准的好处是手机厂商根据需要可以从市面上灵活选择不同的芯片和模组，

更改设计和功能时更加快捷方便。MIPI是一个比较新的标准，其规范也在不断修改和改进，目前比较成熟的接口应用有DSI(显示接口)和CSI（摄像头接口）。

CSI/DSI分别是指其承载的是针对Camera或Display应用（例如LCD显示），都有复杂的协议结构。

 

 

参考：http://blog.csdn.net/xubin341719/article/details/9125799

       《朱友鹏嵌入式Linux开发\\1.ARM裸机全集\\1.14.ARM裸机第十四部分-LCD显示器》

         http://blog.chinaunix.net/uid-27411029-id-3302040.html