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Die gängigsten Display Schnittstellen
Es gibt eine verwirrend grosse Anzahl an unterschiedlichen Interface-Varianten für Displays. Um Ihnen bei der Auswahl des richtigen Interfaces zu helfen, bringen wir Ordnung in dieses Chaos und geben Ihnen nachfolgend einen Überblick sowie Leitfaden.
In diesem Bericht lassen wir die Ansteuerung von Displays ohne Logik (zum Beispiel passive LCDs oder LED-Displays ohne integrierten Controller) aussen vor. Für deren Ansteuerung wird üblicherweise ein spezialisierter Ansteuer-Chip auf die Applikations-Leiterplatte gesetzt.
Displays ohne Bildspeicher
Hierbei handelt es sich typischerweise um Displays mit einer Diagonale ab 3.5″ (sowie Auflösung ab 320×240 Pixel). Solche Displays verfügen über integrierte Spalten- und Zeilen-Treiber. Es ist erforderlich, die Bilddaten mittels geeignetem Display-Kontroller mit einer Wiederholfrequenz von mindestens circa 30 Bildern pro Sekunde, 18- oder 24Bit-Farbinformation pro Bildpunkt und die dazu notwendigen Synchronisation-Signale (Vertikal- / Horizontal-Sync und Pixel-Clock) an das Display zu senden.
Typische Vertreter solcher Schnittstellen sind:
| Interface | Art |
|---|---|
| RGB | Parallele Datenleitungen mit TTL-Pegel: – Pro Farb-Bit je eine Datenleitung – Für VSYNC/HSYNC/Clock je eine Datenleitung Leitungslänge: Einige Zentimeter Weiterer Konverter-Baustein notwendig / Standardisierte Stecker: Nein / Nein |
| LVDS | Gleiche Informationen wie RGB, jedoch werden die Daten serialisiert und mittels Differenz-Signal über die notwendige Anzahl Kanäle transportiert. Die Anzahl Kanäle ist abhängig vom Interface-Type und der Datentransferrate. Die Anzahl der Datenleitungen nimmt dadurch im Vergleich zu RGB ab und die Störfestigkeit nimmt zu. Leitungslänge: Einige Zentimeter Weiterer Konverter-Baustein notwendig / Standardisierte Stecker: Nein / Nein |
| MIPI DSI | Gleiche Informationen wie RGB, jedoch werden die Daten serialisiert und mittels Differenz-Signal über die notwendige Anzahl Kanäle transportiert. Die Anzahl Kanäle ist abhängig vom Interface-Type und der Datentransferrate. Die Anzahl der Datenleitungen nimmt dadurch im Vergleich zu RGB ab und die Störfestigkeit nimmt zu. Leitungslänge: Einige Zentimeter Weiterer Konverter-Baustein notwendig / Standardisierte Stecker: Nein / Nein |
| eDP | Gleiche Informationen wie RGB, jedoch werden die Daten serialisiert und mittels Differenz-Signal über die notwendige Anzahl Kanäle transportiert. Die Anzahl Kanäle ist abhängig vom Interface-Type und der Datentransferrate. Die Anzahl der Datenleitungen nimmt dadurch im Vergleich zu RGB ab und die Störfestigkeit nimmt zu. Leitungslänge: Einige Zentimeter Weiterer Konverter-Baustein notwendig / Standardisierte Stecker: Nein / Nein |
| DVI | Gleiche Informationen wie RGB, jedoch werden die Daten serialisiert und mittels Differenz-Signal über die notwendige Anzahl Kanäle transportiert. Die Anzahl Kanäle ist abhängig vom Interface-Type und der Datentransferrate. Die Anzahl der Datenleitungen nimmt dadurch im Vergleich zu RGB ab und die Störfestigkeit nimmt zu. Leitungslänge: Einige Meter Weiterer Konverter-Baustein notwendig / Standardisierte Stecker: Ja / Ja |
Displays mit Bildspeicher
Die meisten Displays welche eine kleinere Diagonale als 3.5″ und Auflösung unter 320×240 Pixel haben verfügen über einen integrierten Display-Kontroller welcher die Ansteuerung des Displays übernimmt.
Diese Controller haben üblicherweise einen integrierten Bildspeicher, der über ein standardisiertes Micro-Kontroller-Interface mittels Software-Befehlen mit dem darzustellenden Bildinhalt beschrieben wird. Der Display-Controller nimmt den Inhalt aus dem Bildspeicher und steuert damit das Display mit mindestens circa 30 Bildwiederholungen pro Sekunde an. Da das Beschreiben des Bildspeichers und die Ansteuerung des Displays entkoppelt sind, kann das Beschreiben des Bildspeichers auch sehr langsam erfolgen.
Nachfolgend eine Übersicht typischer Vertreter solcher Micro-Kontroller Interfaces:
| Interface | Art |
|---|---|
| 6800 / 8080 | Parallele Datenübertragung mit 8 oder 16 Datenbit, Einsatz innerhalb einer Applikation. Leitungslänge: Einige Zentimeter Weiterer Konverter-Baustein notwendig / Standardisierte Stecker: Nein / Nein |
| SPI | Serielle Datenübertragung, meist bidirektional, Einsatz innerhalb einer Applikation. Leitungslänge: Einige Zentimeter Weiterer Konverter-Baustein notwendig / Standardisierte Stecker: Nein / Nein |
| I2C | Serielle Datenübertragung, meist bidirektional, Einsatz innerhalb einer Applikation. Leitungslänge: Einige Zentimeter Weiterer Konverter-Baustein notwendig / Standardisierte Stecker: Nein / Nein |
| UART | Bidirektionale serielle Datenübertragung, verbindet externe Einheiten mit einer Applikation. Leitungslänge: Einige Meter Weiterer Konverter-Baustein notwendig / Standardisierte Stecker: Ja / Nein |
| RS232 / RS485 / USB | Bidirektionale serielle Datenübertragung, verbindet externe Einheiten mit einer Applikation. Leitungslänge: Einige Meter Weiterer Konverter-Baustein notwendig / Standardisierte Stecker: Ja / Ja |
Touch Panel
Ist ein Display mit einem Touch-Panel versehen, verfügt dieses über einen separaten Controller, der getrennt vom Display angesteuert wird. Bei heute üblichen kapazitiven Touch-Lösungen wird entweder ein I2C- oder USB-Interface eingesetzt.
