Wiele zalet interfejsu QSPI ekranu LCD

      Co to jest QSPI? Jest to przedłużenie SPI. Jego pełna nazwa to Quad SPI, czyli czteroletni SPI. Tradycyjny SPI to pojedyncza linia danych (MOSI/MISO), podczas gdy QSPI używa czterech linii danych, a także może mieć osobne zegary i wybory chipów. Wyświetlacz ciekłokrystaliczny (LCD) przyjmuje konstrukcję interfejsu QSPI (Quad SPI, czterokierunkowy SPI), który ma unikalne zalety w systemach wbudowanych i elektronice użytkowej, głównie odzwierciedlonej w szybkiej transmisji, uproszczonym okablowaniu, niskim zużyciu mocy, wysokiej kompatybilności i innych aspektach. Poniżej znajduje się szczegółowa analiza „korzyści” z perspektywy zasad technicznych i praktycznych zastosowań:

1. Transmisja szybkiej: czterokierunkowa równoległa, znacznie ulepszona przepustowość

Tradycyjny SPI (szeregowy interfejs peryferyjny) wykorzystuje pojedynczą linię danych (MOSI/MISO) + linia zegara (SCK) + Chip Select (CS) w trybie Simplex lub pół-dupleksu, a szybkość transmisji danych jest ograniczona przez przepustowość pojedynczej linii (zwykle kilka MBPS do dziesiątek MBP). Jako rozszerzenie SPI, QSPI realizuje czterokierunkową równoległą transmisję przez cztery niezależne linie danych (IO0 ~ IO3) i może przesyłać 4 bity danych w tym samym cyklu zegara (zamiast 1 bitu tradycyjnego SPI).

· Teoretyczna szerokość pasma jest zwiększona o 4 razy: Jeśli główna częstotliwość zegara jest taka sama (na przykład 50 MHz), przepustowość QSPI może osiągnąć 200 MB / s (50 MHz × 4bit), podczas gdy tradycyjny SPI wynosi tylko 50 MB / s (50 MHz × 1 -bit).

· Lepsza faktyczna wydajność: QSPI obsługuje bardziej kompaktowy projekt protokołu (taki jak zmniejszenie oporowania na instrukcję sterowania), a dzięki szybkiej reakcji układów sterowników LCD może znacznie skrócić czas odświeżania ekranu, szczególnie odpowiedni dla scen, które wymagają wyświetlania dynamicznego (takie jak animacja, wideo) lub wysokiej rozdzielczości (takie jak QVGA, WVGA).

2. Uproszczone okablowanie: mniej pinów, niska złożoność

W przypadku systemów wbudowanych (takich jak MCU, SOC) zasoby PIN są często ograniczone. QSPI potrzebuje tylko 6 podstawowych sygnałów (SCK, CS, IO0 ~ IO3), a także mocy i gruntu, aby zakończyć komunikację z układem sterownika LCD; Podczas gdy tradycyjne SPI może wymagać dodatkowych pinów (takich jak MISO), jeżeli wymagana jest dwukierunkowa transmisja (takie jak wysyłanie poleceń i status odbierania w tym samym czasie), a interfejsy równoległe (takie jak 8-bitowe/16-bitowe magistrale równoległe) wymagają więcej pinów (takich jak 8 linii danych + linii kontrolnych), w wyniku czego złożony układ PCB i zwiększony obszar.

· Zapisz zasoby PIN: QSPI potrzebuje tylko niewielkiej liczby pinów do obsługi szybkiej transmisji danych, która jest odpowiednia dla mikrokontrolerów ograniczonych przez zasoby (takich jak seria Cortex-M0/M3).

· Zmniejszenie trudności z projektowaniem PCB: Mniej pinów oznacza krótszy routing, prostszy układ, zmniejszone zakłócenia sygnału (takie jak EMI) i ulepszoną stabilność systemu.

3. Niskie zużycie energii: wydajna transmisja, skrócony czas gotowości

Szybkie cechy QSPI pośrednio zmniejszają zużycie energii systemu:

· Skróć czas transmisji danych: Zgodnie z tą samą ilością danych czas transmisji QSPI wynosi tylko 1/4 tradycyjnego SPI, skracając czas pracy układów sterowników MCU/LCD i zmniejszając dynamiczne zużycie mocy.

· Wspieraj szybkie wejście do trybu niskiej mocy: protokół QSPI zwykle obsługuje tryb „głębokiego uśpienia” (taki jak umieszczenie układu sterownika LCD w trybie uśpienia poprzez określone instrukcje) i budzi się tylko wtedy, gdy ekran musi zostać zaktualizowany, który jest odpowiedni dla urządzeń napędzanych baterią (takie jak inteligentne zegarki, IoT Terminals).

4. Wysoka kompatybilność: elastyczna adaptacja do wielu scenariuszy

QSPI nie jest całkowicie niezależne od tradycyjnego SPI, ale jest zgodne wstecz z protokołem SPI. Tryb pracy (SPI/QSPI) można przełączać według konfiguracji:

· Kompatybilny z tradycyjnymi urządzeniami SPI: podczas podłączania sterownika LCD, który obsługuje tylko SPI, kontroler QSPI można obniżyć do trybu SPI, aby uniknąć odpadów sprzętowych.

· Wspieraj rozszerzone funkcje: Niektóre interfejsy QSPI obsługują również tryb „podwójnej szybkości danych (DDR)” (to znaczy dane są próbkowane zarówno na wznoszących się, jak i spadających krawędziach zegara), dodatkowo poprawiając szerokość przepustowości (na przykład przy zegarach 100 MHz, przepustowość DDR QSPI może osiągnąć 800mbps), spełniając potrzeby wyższej rozdzielczości lub odświeżania.

5. Specjalna optymalizacja do adaptacji sterownika LCD

Chipy sterowników LCD (takie jak ILI9341, ST7789 itp.) Zasadniczo integrują interfejsy QSPI, a protokół jest zoptymalizowany do scenariuszy wyświetlania:

· Multipleksowanie poleceń i danych: Cztery wiersze QSPI mogą przesyłać „Polecenia” i „Dane” w tym samym czasie (rozróżniane przez Chip Select lub Signals), bez potrzeby dodatkowych pinów kontrolnych, upraszczając proces komunikacji. Na przykład po wysłaniu polecenia „Ustaw obszar wyświetlania” dane pikselowe mogą być bezpośrednio przesyłane w sposób ciągły na tej samej magistrali, aby zmniejszyć opóźnienia interakcji.

· Operacja rurociągu: QSPI obsługuje „Wybór układu układu” (CS nie jest natychmiast wyciągany wysoko), umożliwiając MCU ciągłe wysyłanie wielu zestawów poleceń/danych, unikając kosztów często ściągania/ciągnięcia CS i poprawy ogólnej wydajności.

     Krótko mówiąc, zastosowanie interfejsu QSPI w LCD jest zasadniczo w celu osiągnięcia szybkiej transmisji danych o niskiej opóźnieniu przy minimalnych zasobach PIN, co doskonale zaspokaja potrzeby wbudowanych systemów dla „małych rozmiarów, niskiego zużycia energii i wysokiej wydajności”. Zwłaszcza w scenariuszach małych i średnich LCD (takich jak 1,54 cala do 7 cali) oraz średnie i niskie rozdzielczości (takie jak 240 × 320, 480 × 800), kompleksowe zalety QSPI (prędkość, okablowanie, zużycie energii) znacznie przekraczają tradycyjne SPI, I²c, a nawet niektóre równoległe interfejsy równoległe, stając się preferowanym rozwiązaniem w elektronice użytkowej, tj. Instrumenty przemysłowe i instrumenty i innymi Fields i innymi Fields.

      Typowe scenariusze aplikacji: inteligentne zegarki, przenośne urządzenia medyczne, przemysłowe panele HMI, inteligentne terminale domowe, edukacyjne urządzenia elektroniczne i inne scenariusze, które wymagają małych ekranów o wysokiej zawartości. Technologia Shenzhen Hongjia ma wyświetlacze interfejsu QSPI o różnych rozmiarach, które można również dostosować. Klienci mogą wysłać do nas e -mail do konsultacji.