De mange fordele ved QSPI -interface på LCD -skærmen

      Hvad er QSPI? Det er en udvidelse af SPI. Dets fulde navn er Quad SPI, som er fire-lednings SPI. Den traditionelle SPI er en enkelt datalinje (MOSI/MISO), mens QSPI bruger fire datalinjer, og kan også have separate ure og chip -valg. Liquid Crystal Display (LCD) vedtager design af QSPI (Quad SPI, fire-lednings SPI) interface, som har unikke fordele i indlejrede systemer og forbrugerelektronik, hovedsageligt afspejlet i højhastighedsoverførsel, forenklet ledning, lavt strømforbrug, høj kompatibilitet og andre aspekter. Følgende er en detaljeret analyse af dens "fordele" ud fra tekniske principper og praktiske anvendelser:

1. Højhastighedsoverførsel: Fire-leders parallel, meget forbedret båndbredde

Den traditionelle SPI (seriel perifer interface) bruger en enkelt datalinje (MOSI/MISO) + urlinie (SCK) + Chip Select (CS) i Simplex eller Half-Duplex-tilstand, og datatransmissionshastigheden er begrænset af båndbredden af ​​den enkelte linje (normalt et par Mbps til titalls MBPS). Som en udvidelse af SPI indser QSPI fire-lednings parallel transmission gennem fire uafhængige datalinjer (IO0 ~ IO3) og kan transmittere 4 bit data i den samme urcyklus (i stedet for 1 bit traditionel SPI).

· Teoretisk båndbredde øges med 4 gange: Hvis hovedurfrekvensen er den samme (såsom 50MHz), kan båndbredden af ​​QSPI nå 200 Mbps (50MHz × 4bit), mens den traditionelle SPI kun er 50 Mbps (50MHz × 1bit).

· Bedre faktisk effektivitet: QSPI understøtter mere kompakt protokoldesign (såsom reduktion af kontrolinstruktionsomkostninger), og med den højhastigheds-respons fra LCD-driverchips kan det markant forkorte skærmens refriskningstid, især egnet til scener, der kræver dynamisk visning (såsom animation, video) eller høj opløsning (såsom QVGA, WVGA).

2. Forenklet ledninger: færre stifter, lav kompleksitet

For indlejrede systemer (såsom MCU, SOC) er PIN -ressourcer ofte begrænset. QSPI har kun brug for 6 kernesignaler (SCK, CS, IO0 ~ IO3), plus strøm og jord, for at afslutte kommunikationen med LCD -driverchippen; Mens traditionel SPI kan kræve yderligere stifter (såsom MISO), hvis tovejsoverførsel er påkrævet (såsom at sende kommandoer og modtage status på samme tid), kræver parallelle grænseflader (såsom 8-bit/16-bit parallelle busser) flere stifter (såsom 8 datalinjer + kontrollinjer), hvilket resulterer i komplekst PCB-layout og øget område.

· Gem pin-ressourcer: QSPI har kun brug for et lille antal stifter til understøttelse af højhastighedsdatatransmission, som er velegnet til ressourcebegrænsede mikrokontrollere (såsom Cortex-M0/M3-serien).

· Reducer PCB -designproblemer: færre stifter betyder kortere routing, enklere layout, reduceret signalinterferens (såsom EMI) og forbedret systemstabilitet.

3. lavt strømforbrug: Effektiv transmission, reduceret standby -tid

De højhastighedsegenskaber ved QSPI reducerer indirekte systemets strømforbrug:

· Forkortet datatransmissionstid: Under den samme mængde data er transmissionstiden for QSPI kun 1/4 af den traditionelle SPI, hvilket reducerer arbejdstiden for MCU/LCD -driverchips og reducerer dynamisk strømforbrug.

· Støtte hurtig adgang til lav effekttilstand: QSPI-protokollen understøtter normalt "Deep Sleep" -tilstanden (såsom at sætte LCD-driverchippen i dvaletilstand gennem specifikke instruktioner) og vågner kun op, når skærmen skal opdateres, hvilket er egnet til batteridrevne enheder (såsom smartur, IoT-terminaler).

4. høj kompatibilitet: Fleksibel tilpasning til flere scenarier

QSPI er ikke helt uafhængig af traditionel SPI, men er bagudkompatibel med SPI -protokollen. Arbejdstilstand (SPI/QSPI) kan skiftes ved konfiguration:

· Kompatibel med traditionelle SPI -enheder: Når du tilslutter en LCD -driver, der kun understøtter SPI, kan QSPI -controlleren nedklassificeres til SPI -tilstand for at undgå hardwareaffald.

· Support Udvidede funktioner: Nogle QSPI -grænseflader understøtter også tilstand "Double Data Rate (DDR)" (dvs. data samples på både de stigende og faldende kanter af uret), hvilket yderligere forbedrer båndbredden (for eksempel med en højere opløsning på 100 MHz, kan DDR QSPI -båndbredden nå 800 Mbps), hvilket imødekommer behovene med højere opløsning eller til en reel -hastighed.

5. Speciel optimering til LCD -drivertilpasning

LCD -driverchips (såsom ILI9341, ST7789 osv.) Integrerer generelt QSPI -grænseflader, og protokollen er optimeret til visningsscenarier:

· Kommando- og data -multiplexing: QSPIs fire linjer kan transmittere "kommandoer" og "data" på samme tid (kendetegnet ved Chip Select eller kontrolsignaler) uden behov for yderligere kontrolstifter, hvilket forenkler kommunikationsprocessen. For eksempel, efter at have sendt kommandoen "Set Display Area", kan pixeldata overføres direkte på den samme bus for at reducere interaktionsforsinkelser.

· Pipeline -drift: QSPI understøtter "Chip Select Hold" (CS trækkes ikke straks højt), hvilket giver MCU mulighed for kontinuerligt at sende flere sæt kommandoer/data, undgå overheadet ved ofte at trække ned/trække CS op og forbedre den samlede effektivitet.

     Kort sagt, anvendelsen af ​​QSPI-interface i LCD er i det væsentlige for at opnå højhastighedsdata-transmission med lav latens med minimale PIN-ressourcer, der perfekt imødekommer behovene for indlejrede systemer til "lille størrelse, lavt strømforbrug og høj omkostningsydelse". Især i scenarierne med små og mellemstore LCD'er (såsom 1,54 tommer til 7 inches) og mellemstore og lave opløsninger (såsom 240 × 320, 480 × 800), QSPIs omfattende fordele (hastighed, ledning, strømforbrug) overstiger langt traditionelle SPI, i²c og endda nogle parallelgrænseflader, der bliver den foretrukne løsning i forbrugerelektronik, i-industri, INDUSTICES, INDUSTRICES, INDUSTRICES, I INDUSTRICE og andre felter.

      Typiske applikationsscenarier: Smart ure, bærbare medicinske udstyr, industrielle HMI-paneler, smarte hjemterminaler, uddannelsesmæssige elektroniske enheder og andre scenarier, der kræver små størrelser med høje afskærmninger. Shenzhen HonGjia Technology har QSPI -interface -skærme i forskellige størrelser, som også kan tilpasses. Kunder er velkomne til at e -maile os til konsultation.