一、MCU インターフェース: マイクロコントローラーの分野における古典的な選択肢
MCU インターフェイス (I80 インターフェイスまたは Intel 8080 モードとも呼ばれる) は、セグメント LCD で最も一般的に使用されるインターフェイス タイプの 1 つであり、特にマイクロコントローラー ドライバーのシナリオに適しています。その中心的な機能はパラレル バスを介したデータの送信であり、表示内容はホスト (MCU など) によって直接制御されます。
1. 技術原則
信号定義: CS (チップ選択)、RS (レジスタ選択)、WR (書き込み信号)、RD (読み取り信号)、RESET (リセット)、およびデータ ライン (8/9/16/18/24 ビット) が含まれます。
ドライバー ロジック: ホストは WR 信号を通じて LCD ドライバーの GRAM (グラフィックス ランダム アクセス メモリー) にデータを書き込み、ドライバーはそれをピクセル信号に変換して出力します。 RS信号はコマンド（画面クリア、コントラスト設定など）とデータ（表示内容）を区別します。
タイミング制御: ホスト タイミング ジェネレーターに依存して COM および SEG 電極を駆動するため、外部クロック同期は必要ありません。
2. 応用シナリオ
2.0 インチ、2.4 インチ、2.8 インチのセグメント コード スクリーンなどの小型計器は、スマート メーター、水道メーター、ガス メーターなどの用途で広く使用されています。
低解像度要件: 複雑なグラフィックスを必要とせずに、単純な数値や記号 (温度や圧力値など) を表示するのに適しています。
3. メリットとデメリット
利点:
シンプルな制御: 複雑なプロトコルは不要で、リソースが限られているマイクロコントローラーに適しています。
低コスト: ドライバーチップとシンプルな周辺回路の高集積化。
短所:
GRAM の制限: 内部 GRAM 容量には制限があるため、大型または高解像度のディスプレイ（通常は 3.8 インチ以下）をサポートすることが困難です。{0}}
低いリフレッシュ レート: データは GRAM 経由で転送する必要があるため、リアルタイム表示が低下します。{0}}
2、RGB インターフェース: 大画面と高速ディスプレイに推奨される選択肢-
RGB インターフェイスは、赤、緑、青の原色データを並列送信することで表示を実現し、高いリフレッシュ レートや大きなサイズ (5- インチ以上の TFT-LCD など) を必要とするセグメント LCD に適しています。
1. 技術原則
信号定義: VSYNC (垂直同期)、HSYNC (水平同期)、DOTCLK (ピクセル クロック)、CS (チップ選択)、RESET、および RGB データ ライン (6/16/18/24 ビット) が含まれます。
ドライバー ロジック: ホストは、GRAM リレーを必要とせずにピクセル レベルの RGB データを直接出力し、同期信号を通じて表示タイミングを制御します。
データ形式: RGB565 (16 ビット)、RGB666 (18 ビット)、RGB888 (24 ビット) などをサポートし、柔軟な色深度を備えています。
2. 応用シナリオ
産業用 HMI パネル: 8 インチを超えるタッチ スクリーンの場合、動的メニューまたはアラーム メッセージを表示する必要があります。
医療モニター: 心拍数や血圧などのパラメーターをリアルタイムで更新するため、低遅延と高い信頼性が求められます。
3. メリットとデメリット
利点:
高速伝送: データは 60Hz 以上のリフレッシュ レートで表示バッファに直接書き込まれます。
カラフル: 高い色深度をサポートし、複雑なグラフィックの表示に適しています。
短所:
ピンの複雑さ: 多数のデータ ライン (24 ビット RGB の場合は 24 ラインなど) が必要となり、PCB レイアウトの難易度が高まります。
内部ストレージなし: 表示を維持するには継続的に更新する必要があります。更新しないと画面が白くなります。
3、SPIインターフェース：シリアル通信用の軽量ソリューション
SPI (シリアル ペリフェラル インターフェイス) は、少数のピンを介したデータ送信を可能にし、コスト重視またはスペースが限られたセグメント LCD アプリケーションに適しています。
1. 技術原則
信号定義: CS (チップ選択)、SCLK (クロック)、SDI (データ入力)、SDO (データ出力) の 4 つのラインが含まれます (一部の簡素化されたスキームでは CS、SCLK、SDI のみが必要です)。
ドライバー ロジック: ホストは SPI バス経由で制御コマンドと表示データを送信し、LCD ドライバーが表示を解析して更新します。
データ形式: 通常は 8 ビットのパラレル データ シリアル化送信で、内部レジスタ設定が必要です。
2. 応用シナリオ
電子縄跳びや充電ステーションのディスプレイなどのポータブル デバイスには、低消費電力と小型サイズが必要です。
シンプルなインターフェース: 複雑な操作を行わずに、固定形式のデータ (時間、カウンターなど) を表示します。
3. メリットとデメリット
利点:
ピンの数が少ない: 必要なワイヤは 4 本だけであり、PCB スペースを節約できます。
強力な耐干渉性: シリアル伝送により、信号干渉のリスクが軽減されます。
短所:
速度制限: SPI バス速度の制限（通常は 50Mbps 以下）により、高解像度または動的コンテンツをサポートすることが困難です。-
ソフトウェアの複雑さ: データのシリアル化と同期の手動処理が必要です。
4、LVDSインターフェース:高速差動信号送信用の産業グレードのソリューション
LVDS（低電圧差動信号）は、高い耐干渉性と長距離伝送機能を備えた差動ペアを介してデータを送信します。-産業環境のセグメント化された LCD に適しています。-
1. 技術原則
信号定義: TTL レベルを差動信号 (V+、V - など) に変換し、ツイストペアまたはケーブルを通じて送信します。
ドライバー ロジック: ホスト側の LVDS トランスミッターはパラレル データを差動信号にエンコードし、LCD 側のレシーバーはデコードして元のデータを復元します。
伝送速度：最大1.5Gbps以上、4K解像度表示に対応。
2. 応用シナリオ
屋外の電力監視端末など、過酷な環境にある機器は、電磁干渉 (EMI) に耐える必要があります。
長距離伝送: ホストとディスプレイ画面は別々に配置され (例: 10 メートル以上)、信号の完全性が維持される必要があります。
3. メリットとデメリット
利点:
強力な耐干渉性: 差動信号はコモンモードノイズを効果的に抑制します。
高速: 高解像度とリフレッシュ レートをサポートします。
短所:
高コスト: 専用の LVDS チップと正確な配線が必要です。
複雑な設計: インピーダンスと終端抵抗のマッチングが必要となり、デバッグが難しくなります。
5、MIPIインターフェース:モバイルデバイスの将来のトレンド
MIPI (Mobile Industry Processor Interface) は差動シリアル バスを介してデータを送信し、高速性と低消費電力特性を兼ね備えており、徐々にハイエンド セグメント コード LCD に好まれる選択肢になってきています。{0}
1. 技術原則
信号定義: 差動ペアを使用して送信される DSI (ディスプレイ シリアル インターフェイス) と CSI (カメラ シリアル インターフェイス) が含まれます。
ドライバー ロジック: ホストは MIPI バス経由で表示コマンドとデータを送信し、LCD ドライバーは表示を解析して更新します。
伝送モード: 低電力モード (10Mbps 以下) と高速モード (80Mbps ～ 1.5Gbps) をサポートします。-
2. 応用シナリオ
スマートウォッチなどのスマート ウェアラブル デバイスには、低消費電力と小型サイズが必要です。
自動車のインストルメントパネルでは、フルLCDインストルメントパネルなど、高解像度でダイナミックな効果が求められます。
3. メリットとデメリット
利点:
低消費電力: 差動伝送により、信号の振れとエネルギー消費が低減されます。
高速: 4K/8K解像度と120Hzのリフレッシュレートをサポートします。
短所:
特許制限: MIPI Alliance のライセンス料を支払う必要があります。
開発の敷居が高い: MIPI プロトコル スタックと物理層の設計に精通している必要があります。
