LCD显示屏 --- 8080接口 和 RGB接口 的区别

主要介绍LCD显示的基本原理，涉及像素、分辨率、颜色模型、RGB888等格式、Framebuffer、8080接口、RGB接口。

1.LCD显示出图片的基本原理

LCD作为显示器，它的显示原理和图片是一样的。

图片可以看作由一个一个点(即像素pixel)组成。每行有xres个像素，有yres行，则这个图片的分辨率(resolution)是：xres * yres。

同理，LCD屏幕也是由一个个像素点组成，若要显示一张相同分辨率的图片即把LCD上和图片对应位置的像素修改成同样的颜色。

我们现在的目标变成了修改LCD上一个点的颜色。怎么表示颜色？肯定是发数据给LCD，所以问题变成数据和颜色之间是什么关系？

2.颜色基本知识

颜色有很多颜色模型，这方面我不是专业的，但是只需要知道，颜色模型相当于用不同的格式来描述一个颜色。常见的有RGB、YUV、HSV、HSI等。最常用的为RGB，我们从RGB入手。

RGB模型用红绿蓝三原色来描述一个颜色，所有颜色都是红绿蓝混合而成。

所以你可以认为一个像素点上包含了RGB三种数据。三个数据合一即一个像素点上的数据。这个数据是多少位的？这就出现了一个概念：bpp(bits per pixel)，每个像素用多少位来表示。

可以用24位数据来表示红绿蓝，也可以用16位（还有其他），比如：

24bpp：RGB888实际上会用到32位，其中8位未使用，其余24位中分别用8位表示红(R)、绿(G)、蓝(B)

16bpp：有RGB565，RGB555

• RGB565：用5位表示红、6位表示绿、5位表示蓝
• RGB555：16位数据中用5位表示红、5位表示绿、5位表示蓝，浪费一位

 现在知道了数据和颜色之间的关系，数据如何到像素上？

3.Framebuffer和LCD控制器

前面已知，让LCD显示图片，就是修改LCD上的每一个像素。全部LCD像素数据合起来存储的地方（也不一定是全部，总之就是存储了数据）叫做Framebuffer，frame为帧，一幅图片可叫做一帧，buffer为缓存。

LCD控制器(LCD Controller)从Framebuffer中取出数据，修改LCD。

所以要驱动LCD有一个工作就是设置LCD控制器。先不讲怎么设置，假设我们会设置了。

4.两大类LCD

Framebuffer可以在LCD内，也可以在外部，这就使得LCD分成了两大类。

一类适用于性能弱的单片机如stm32f1、51，称为LCD模组(LCM)：

它集成了Framebuffer，LCD控制器，LCD屏幕

 一类适用于性能强的MPU\SOC如S3C2440、IMX6ULL，它只有LCD屏幕，LCD控制器在SOC内，Framebuffer可能是外接的内存。

 显然，构造不一样，LCD和芯片之间接口肯定不一样，LCM和单片机通信的接口一般为8080接口。LCD屏幕和SOC通信的接口一般为RGB接口

5.LCD接口

介绍两种常用的接口

5.18080接口

对于LCM的接口8080非常简单，就和内存差不多。

需要读数据，所以有一个读信号RD；

需要写数据，所以有一个写信号WR；

需要分辨这个模组和其他东西，所以有一个片选信号CS；

需要传输数据，需要数据线DB0-DB15，

需要分辨传输的地址，所以需要地址线，但是地址线和数据线共用，通过RS信号来分辨DB0-DB15上传输的是地址还是数据。

 

5.2RGB接口

数据信号（RGB 数据）

• R [7:0]：红色分量 8 位
• G [7:0]：绿色分量 8 位
• B [7:0]：蓝色分量 8 位
  合计 24 条数据线，用于表达一个像素的 RGB888 色彩。常见变体：
• RGB666（R/G/B 各 6 位，共 18 条）
• RGB565（R 5 位、G 6 位、B 5 位，共 16 位）

控制信号

• HSYNC：水平同步，指示一行的起始 / 结束
• VSYNC：垂直同步，指示一帧的起始 / 结束
• DE（Data Enable）：数据有效，高电平时 RGB 数据有效
• PCLK：像素时钟，作为采样与传输的基准时钟

RGB 接口屏通常需要搭配 SPI 或 I2C 等串行总线来传输控制命令（读写寄存器）

 

看似比较复杂，其实也就是设置LCD控制器。

到这我们就明白了，无论是哪一类的LCD，我们需要做的工作是，设置LCD控制器，准备数据。根据不同LCD有不同的驱动方式和数据格式，得根据LCD的手册来确定，在今后的文章中将给出具体例子。

最后附上所有知识点思维导图