LCD和LED屏幕的工作原理总结

1 点阵取模原理之横向取模与纵向取模
1.1 针式打印机
- 针式打印机16针是纵向排列,每次打印垂直的16bit,然后右移一bit,继续下列打印;字节的MSB表示最上面的点,字节LSB表示最下面的点
- 由于汉字字模的点阵是横向排列的,而提供给打印头的信息却需要按纵向排列,所以必须再对字模缓冲区中存放的字模数据进行变换,变成打印机按图形方式工作时所需要的数据格式才能送出
- 参考Nokia5110和JLX12864的字符显示原理

Figure 1-1 针式打印机纵向排列点阵字模

Figure 1-2 针式打印机打印头运动方向

1.2 URLs
浅谈LCD、OLED、TFT取模及其程序开发的算法取舍
https://blog.csdn.net/yagnruinihao/article/details/47133455

基于LPC1768的EPSON M-150II针式打印头控制板设计
https://www.cnblogs.com/lewismotion/p/11001998.html

2 段码LCD
- 车载空调屏幕

3 字符型LCD - 点阵纵向取模
3.1 Nokia5110
V=0 水平寻址
V=1 垂直寻址

- 接口SPI
- 内部集成GRAM,Driver IC是PCD8544
- 液晶5110每次写入命令是写一个竖着的8个bit即一个字节,这是它的一个最基本的写入单元,故SPI每次传输1个字节
- 最上面的点是每个字节的LSB,最下面的点是每个字节的MSB;与针式打印机的LSB和MSB的方向是反的
- 坐标范围为X 0~83(1010011),Y 0~5(101)

3.2 JLX12864
- 接口SPI
- 内部集成GRAM
- 12864表示分辨率是128 x 64,类似于Nokia5110,只是模块额外集成了一个SPI接口的字库

3.3 8080并行接口LCD

4 LED显示屏控制卡  - 点阵横向取模
4.1 芯片
ASAP1826T - AlphaScale,仰邦LED控制卡
AT89C52 - 最早的LED条屏控制卡,直到09年才兴起U盘LED控制卡
AT91SAM9 - Smart ARM Microcontroller,中航U盘控制卡
gd32f105 - GigaDevice
stm32f105 - 72MHz,中航U盘控制卡

4.2 LED控制卡接口
- LED用汉字字模点阵是16 x 16,每行16点占用2个字节,总共16行,所以占用32个字节
- HUB08控制2行汉字显示(16 x 16点阵),R1和G1控制第一行汉字的列,R2和G2控制第二行汉字的列
- HUB12控制1行汉字的显示(16 x 16点阵)

行译码:74HC138,A(LSB)、B、C、D (MSB)4根线译码出点阵的16行
列译码:74HC595,串并转换,接口类似于SPI接口,每8个clk一个字节;Q7’串行输出引脚,若输入位数比8多,则通过此引脚连接下一个74HC595,作为下一个级联74HC595的DS(Data Serial);R1和G1处理上半部的串行输入(16 x 64),R2和G2处理下半部的串行输入(16 x 64)。SPI每次传输1个字节。

4.3 LED驱动芯片
max7219

5 关于MIPI DSI几个重要的概念
MIPI DSI分为物理层和链路层。
物理层的传输模式分为:HS模式和低功耗LP模式,LP模式只使用Lane0通道,时钟通道关闭,此时Lane0既传输数据,也传输时钟,并且数据是单端模式。

链路层的模式分为:
- Command模式,原理类似于带有内部GRAM的Nokia5110
- Video模式,原理类似于传统的RGB TFT-LCD

Command模式数据格式:命令类型(如0x05/0x15/0x39)+ 指令 + 参数
0x05:只有指令,没有参数
0x15:只有一个参数
0x39:有多个参数

当链路层选择Command模式时,物理层可以为HS模式,也可以为LP模式;但链路层选择Video模式时,物理层只能选择HS模式。所以初始化MIPI DSI屏幕时,如果要使用低速模式配置DSI屏幕的寄存器,那么链路层就选择Command模式,而物理层选择LP模式。

6 Android多屏显示不同内容
@ ActivityOptions.java
ActivityOptions.setLaunchDisplayId()
ActivityOptions.getLaunchDisplayId()

7 穿戴类LCD
7.1 Android Wear LCD AM and MM
AM: Ambient Mode(微光模式),Analog Mode (工作模式)
MM: Memory Mode (低功耗模式)

7.2 STM32 Chrom-GRC
当使用圆形显示器(如智能手表上的显示器)时,Chrom-GRC会丢弃由于屏幕形状而不可见的像素,减少20%的缓存资源。
Figure 7-1 Chrom-GRC

8 Abbreviations
Chrom-GRC:STM32 Graphics Resource Cutter,图形资源切割,当使用圆形显示器(如智能手表上的显示器)时,Chrom-GRC会丢弃由于屏幕形状而不可见的像素
D/C:Data/Command Pin
mm32f103:MindMotion
MISO:mi s əu
MOSI:m əu si
QUP:高通平台的SPI总线和I2C共用core和引脚,称为QUP(QCOM Universal Peripheral);而UART和QUP又共用引脚,并且称为BLSP
PSRAM:Pseudo SRAM,一种伪静态SRAM,实际就是SPI SRAM
RS:Register Select
SerDes:sir-deez
TE:MIPI Command Mode Tearing Effect
USB BH reset:Bigger Hammer or Brad Hosler,表示warm reset;you may be confused why the USB 3.0 spec calls the same type of reset "warm reset" in some places and "BH reset" in other places. "BH" reset is supposed to stand for "Big Hammer" reset, but it also stands for "Brad Hosler". Brad died shortly after the USB 3.0 bus specification was started, and they decided to name the reset after him. The suggestion was made shortly before the spec was finalized, so the wording is a bit inconsistent.
USB overhead:开销,包头包尾等由协议层而不是应用层添加的字节,也就是说,一个USB包中除了payload之外的附加字节(Token、ACK、CRC等)都叫overhead

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