SPI-rajapinnan edut ja haitat ja QSPI-rajapinta pienikokoiselle LCD-näytölle

     Jotkut asiakasinsinöörit eivät tunne pienikokoisen LCD-näytön SPI-käyttöliittymää ja QSPI-käyttöliittymää, ja he kohtaavat suunnittelun vaikeuksia. Tässä on lyhyt johdanto molempien osapuolten eduista ja haitoista. Ensinnäkin SPI on sarjaperifeerinen rajapinta, jolla on yleensä neljä riviä: SCLK (kello), Mosi (Master Send Slave Vastaanotto), MISO (Master Vastaanoton orja lähetys), SS (Chip Select); kun taas QSPI on SPI: n jono, joka on SPI: n jatke, mikä voi vähentää nastajen lukumäärää tai parantaa tehokkuutta. Molempien osapuolten edut ja haitat ovat seuraavat:

1. Fyysiset nastat ja yhteysmenetelmät

· SPI -käyttöliittymä:

Vakio SPI käyttää 4 riippumatonta signaalilinjaa (lukuun ottamatta tehoa/maata):

· SCLK (kellosignaali): Päälaitteen tarjoama synkroninen kello;

· Mosi (Master Out Slave IN): Master → Orjan tiedonsiirtolinja;

· MISO (Master in Slave Out): Slave → Master Datan siirtolinja;

· SS (Slave Select, ChIP Select): Päälaite valitsee orjalaitteen (useita SS: tä tarvitaan useille orjille).

Pienikokoisille näytöille, jos kuljettaja IC tukee vain SPI: tä, sen on yleensä käytettävä 4 IO-porttia (yksi orjaskenaario), jolla on tiettyjä vaatimuksia piirilevyasettelusta.

· QSPI -käyttöliittymä:

QSPI on SPI: n laajennettu protokolla (jotkut valmistajat kutsuvat sitä "Quad-Spi" tai "Fast SPI"), mikä vähentää fysikaalisten rajapintojen lukumäärää multipleksoimalla datatapit. Tyypillinen QSPI säilyttää vain 3 ydinsignaalilinjaa (joitain skenaarioita voidaan edelleen yksinkertaistaa):

· Sclk (kello);

· IO0/IO1/IO2/IO3 (neljasjohjainen dataväylä, joka voidaan joustavasti määrittää tuloksi/lähtöksi);

· SS (Chip Select, valinnainen, korvattu ajoituksella joissain skenaarioissa).

    Todellisissa sovelluksissa pienikokoisten näytöiden QSPI-ohjain ICS yhdistävät MOSI/MISO-toiminnot usein neljäsollon dataväyläksi (kuten datasuunnan ohjaaminen ohjeiden avulla), ja vain 3 ~ 4 riviä tarvitaan kaksisuuntaisen viestinnän loppuun saattamiseksi, vähentämällä merkittävästi PIN-käyttöastetta (esimerkiksi yleinen pienen näytön QSPI vaatii vain 3 linjaa: SCLK+3 IO).

2. viestintäprotokolla ja tehokkuus

· SPI: n viestintäominaisuudet:

· Koko dupleksitila: Vaikka päälaite lähettää tietoja (MOSI), orjalaite voi palauttaa tiedot (MISO). Teoreettisesti 1 bitti kaksisuuntaista lähetystä on valmis kellosta kohti;

· Ohje/datan erottaminen: Jokainen viestintä vaatii ensin lähettämisen (kuten "kirjoitusrekisteri" ja "Lähetä näyttötiedot") ja sitten vastaavien tietojen lähettämisen. Prosessi on kiinteä;

· Ei jonomekanismia: Päälaitteen on odotettava, että orjalaite suorittaa nykyisen toiminnan (kuten datan vastaanotto/käsittely) ennen seuraavan viestinnän aloittamista. Viivettä rajoittaa orjalaitteen vasteaika.

· QSPI: n viestintäominaisuudet:

· Jononsiirto (jono): Tukee päälaitetta esikuormittamaan useita ohjeita/tietoja FIFO -jonoon QSPI: n sisällä ja suorita ne automaattisesti järjestyksessä odottamatta edellisen ohjeen suorittamista (samanlainen kuin "ohjeputki");

· Joustava datasuunta: "Ohjevaiheen" ja "datavaiheen" kokoonpanon avulla sama dataväylä voi vaihtaa syöttö-/lähtösuuntaa eri vaiheissa (esimerkiksi lähetä kirjoitusohjeet ensin ja lähettää sitten näyttötiedot jatkuvasti);

· Suurempi tehokas kaistanleveys: Vaikka QSPI: n (yleensä 10 ~ 50MHz) kellotaajuus on samanlainen kuin SPI, todellinen tiedonsiirtotehokkuus on suurempi vähentämällä ohjaussignaalien yleiskustannuksia (kuten ei ylimääräistä SS -vaihtoa); Erityisesti skenaarioissa, joissa pienet näytöt on päivitettävä usein (kuten graafisten rajapintojen dynaaminen päivitys), QSPI: n jonomekanismi voi vähentää CPU -intervention taajuutta.

3. Valvonnan monimutkaisuus ja sovellettavat skenaariot

· SPI: n sovellettavat skenaariot:

· Kuljettaja IC tukee vain SPI-protokollaa (vanhat tai edulliset ratkaisut);

· Näytön toiminto on yksinkertainen (kuten vain tekstinäyttö, monimutkainen käskyjono ei vaadita);

· Tärkeimmät ohjausresurssit ovat riittäviä (ei tarvitse säästää tapia).

Haitat: Monet nastat ovat miehitettyjä, monimutkaiset skenaariot vaativat ohjeiden/datan usein vaihtamista, ja prosessorin on hallita aktiivisesti jokaista viestintävaihetta.

· QSPI: lle sovellettavat skenaariot:

· Pienikokoisten näytöiden kuljettajan ICS (kuten 0,96 ~ 2,8 tuumaa) tukevat QSPI: tä (valtavirran ratkaisut, kuten ILI9341, ST7735 jne. Kaikki tukevat QSPI-tilaa);

· Tarve yksinkertaistaa piirilevyjen suunnittelua (Tallenna IO -portit, sopii pieniin laitteisiin);

· Vaadi korkea reaaliaikainen tai dynaaminen näyttö (kuten GUI-käyttöliittymä, animaatio), ja sen on vähennettävä viestintäaikaa prosessorin ja näytön välillä.

Edut: Harvat nastat, joustavat protokollat, jotka sopivat tehokkaan vuorovaikutukseen resurssien rajoittamien mikrokontrollerien (kuten MCU) ja pienten näytöiden välillä.

      Lyhyesti sanottuna, pienikokoisille LCD-näytöille, QSPI on parempi valinta: PIN-multipleksointi- ja jonomekanismin kautta, samalla kun säilyttävät riittävän siirtonopeuden, piirilevyn suunnittelu- ja pääohjausresurssien käyttöä, yksinkertaistetaan suuresti, mikä on erityisen sopiva skenaarioihin, jotka vaativat dynaamista näyttöä ja rajoitettua tilaa. SPI: tä sovelletaan vain ääritapauksiin, joissa kuljettaja IC ei tue QSPI: tä tai sillä on erittäin yksinkertaisia ​​toimintoja. Kun tosiasiallisesti valitaan, on ensin vahvistettava näytönohjaimen IC (jotkut näytöt tukevat sekä SPI: tä että QSPI: tä, jotka voidaan vaihtaa määrittämällä nastat). Shenzhen Hongjia -teknologialla on 12 vuotta ammatillista tutkimusta ja kehitystä, tuotantoa ja myyntiä 1,14 tuuman 12,1 tuuman LCD-näytöt ja vastaavat kosketusnäytöt. SPI -rajapinnan ja QSPI -liitännäisten LCD -näytöksiä on erikokoisia, jotka voidaan myös räätälöidä. Asiakkaat ovat tervetulleita sähköpostikonsultointiin.