Die vielen Vorteile der QSPI -Schnittstelle des LCD -Bildschirms

      Was ist QSPI? Es ist eine Erweiterung von SPI. Sein vollständiger Name ist Quad SPI, das Vier-Draht-SPI ist. Der herkömmliche SPI ist eine einzelne Datenlinie (MOSI/MISO), während QSPI vier Datenlinien verwendet und möglicherweise auch separate Uhren und Chips ausgewählt hat. Die Flüssigkristallanzeige (LCD) übernimmt das Design der QSPI-Grenzfläche (Quad-SPI, Vier-Wire-SPI), die einzigartige Vorteile in eingebetteten Systemen und Unterhaltungselektronik hat, die hauptsächlich in Hochgeschwindigkeitsübertragungen, vereinfachter Kabel, geringem Stromverbrauch, hoher Kompatibilität und anderen Aspekten widerspiegelt. Das Folgende ist eine detaillierte Analyse seiner "Vorteile" aus der Perspektive technischer Prinzipien und praktischer Anwendungen:

1. Hochgeschwindigkeitsübertrag

Die herkömmliche SPI (serielle periphere Schnittstelle) verwendet eine einzelne Datenlinie (MOSI/MISO) + Taktlinie (SCK) + Chip Select (CS) im Simplex- oder Half-Duplex-Modus, und die Datenübertragungsrate wird durch die Bandbreite der einzelnen Linie begrenzt (normalerweise ein paar MBPS auf Zehnmbits). Als Erweiterung von SPI realisiert QSPI die vier Draht-Parallelübertragung über vier unabhängige Datenleitungen (IO0 ~ IO3) und kann 4 Datenbits im selben Taktzyklus (anstelle von 1 Bit herkömmlicher SPI) übertragen.

· Die theoretische Bandbreite wird um das 4 -fache erhöht: Wenn die Haupttaktfrequenz gleich ist (z. B. 50 MHz), kann die Bandbreite von QSPI 200 Mbit / s (50 MHz × 4bit) erreichen, während der herkömmliche SPI nur 50 Mbit / s (50 MHz × 1 Bit) beträgt.

· Bessere tatsächliche Effizienz: QSPI unterstützt das kompaktere Protokolldesign (z. B. Reduzierung des Kontrollanweisungsaufwands). Mit der Hochgeschwindigkeitsantwort von LCD-Treiberchips kann die Bildschirm-Aktualisierungszeit erheblich verkürzen, insbesondere für Szenen, die dynamisches Display erfordern, (z. B. Animation, Video) oder hoher Auflösung (z. B. QVGA, WVGA, WVGA).

2. Vereinfachte Verkabelung: weniger Stifte, niedrige Komplexität

Bei eingebetteten Systemen (wie MCU, SOC) sind die PIN -Ressourcen häufig begrenzt. QSPI benötigt nur 6 Kernsignale (SCK, CS, IO0 ~ IO3) sowie Strom und Boden, um die Kommunikation mit dem LCD -Treiberchip abzuschließen. Während herkömmliche SPI möglicherweise zusätzliche Stifte (z. B. MISO) benötigt, wenn eine bidirektionale Übertragung erforderlich ist (z. B. Befehle und Empfangsstatus gleichzeitig), und parallele Schnittstellen (wie 8-Bit/16-Bit-Parallelbusse) erfordern mehr Stifte (z.

· Speichern Sie PIN-Ressourcen: QSPI benötigt nur eine kleine Anzahl von Pins, um die Hochgeschwindigkeitsdatenübertragung zu unterstützen. Dies ist für ressourcenbezogene Mikrocontroller (wie Cortex-M0/M3-Serie) geeignet.

· Schwierigkeitsgrad des PCB -Designs: Weniger Stifte bedeuten kürzeres Routing, einfacheres Layout, reduzierte Signalstörungen (wie EMI) und verbesserte Systemstabilität.

3.. Niedriger Stromverbrauch: Effiziente Übertragung, verkürzte Standby -Zeit

Die Hochgeschwindigkeitseigenschaften von QSPI reduzieren indirekt den Systemverbrauch des Systems:

· Verkürzung der Datenübertragungszeit: Unter der gleichen Datenmenge beträgt die Übertragungszeit von QSPI nur 1/4 des herkömmlichen SPI, wodurch die Arbeitszeit von MCU/LCD -Treiberchips verringert und der dynamische Stromverbrauch verringert wird.

· Unterstützung des schnellen Eintritts in den Modus mit geringer Leistung: Das QSPI-Protokoll unterstützt normalerweise den "Deep Sleep" -Modus (z. B. den LCD-Treiberchip durch spezifische Anweisungen in den Schlafmodus) und weckt nur, wenn der Bildschirm aktualisiert werden muss, was für batteriebetriebene Geräte geeignet ist (z. B. Smart-Uhren, IOT-Terminals).

4. hohe Kompatibilität: Flexible Anpassung an mehrere Szenarien

QSPI ist nicht völlig unabhängig von traditioneller SPI, sondern mit dem SPI -Protokoll nach hinten kompatibel. Der Arbeitsmodus (SPI/QSPI) kann durch Konfiguration umgeschaltet werden:

· Kompatibel mit herkömmlichen SPI -Geräten: Wenn Sie einen LCD -Treiber anschließen, der nur SPI unterstützt, kann der QSPI -Controller in den SPI -Modus herabgestuft werden, um Hardwareabfälle zu vermeiden.

· Unterstützung erweiterter Funktionen: Einige QSPI -Schnittstellen unterstützen auch den Modus "Double Data Rate (DDR)" (dh Daten werden sowohl an den steigenden als auch an fallenden Kanten der Uhr abgetastet, wodurch die Bandbreite weiter verbessert wird (z. B. bei einer 100 -MHz -Uhr, die DDR -QSPI -Bandbreite 800 Mbps erreichen kann, die Bedürfnisse der DDR -qspi -Bandbreite erreichen, können 800 Mbps erreichen), der Bedürfnisse der Rate mit der DDR -QSPI -Bandbreite, die die Bedürfnisse der Rate mit höherer Spektion erreichen können, oder die Bedürfnisse der Rate mit der DDR -QSPI.

5. Spezielle Optimierung für die Anpassung der LCD -Treiber

LCD -Treiberchips (z. B. ILI9341, ST7789 usw.) integrieren im Allgemeinen QSPI -Schnittstellen, und das Protokoll wird für Anzeigeszenarien optimiert:

· Befehls- und Datenmultiplexing: Die vier Zeilen von QSPI können gleichzeitig "Befehle" und "Daten" übertragen (unterschieden durch Chip -Select- oder Steuersignale), ohne dass zusätzliche Kontrollstifte erforderlich sind, wodurch der Kommunikationsprozess vereinfacht wird. Nach dem Versenden des Befehls "Anzeigebereich" können Pixeldaten beispielsweise kontinuierlich im selben Bus übertragen werden, um die Interaktionsverzögerungen zu verringern.

· Pipeline -Betrieb: QSPI unterstützt "Chip -Select -Hold" (CS wird nicht sofort hoch gezogen), sodass die MCU kontinuierlich mehrere Befehle/Datensätze sendet, um den Overhead zu vermeiden, dass sie häufig nach unten gezogen/abziehen und CS verbessern und die Gesamteffizienz verbessern.

     Kurz gesagt, die Anwendung der QSPI-Schnittstelle in LCD dient im Wesentlichen um eine Hochgeschwindigkeitsdatenübertragung mit minimaler PIN-Ressourcen, was den Anforderungen von eingebetteten Systemen für "geringer Größe, geringem Stromverbrauch und hohe Kostenleistung" perfekt entspricht. Insbesondere in den Szenarien kleiner und mittelgroßer LCDs (z. B. 1,54 Zoll bis 7 Zoll) und mittel- und niedrig (z. Felder.

      Typische Anwendungsszenarien: Smart Watches, tragbare medizinische Geräte, industrielle HMI-Panels, Smart-Home-Terminals, elektronische Bildungsgeräte und andere Szenarien, für die kleine Bildschirme erforderlich sind. Die Shenzhen Hongjia -Technologie verfügt über die QSPI -Schnittstelle zwischen verschiedenen Größen, die ebenfalls angepasst werden können. Kunden können uns für die Beratung eine E -Mail senden.