LCD 화면의 QSPI 인터페이스의 많은 장점

      QSPI는 무엇입니까? SPI의 확장입니다. 전체 이름은 4 와이어 SPI 인 쿼드 SPI입니다. 전통적인 SPI는 단일 데이터 라인 (MOSI/MISO)이며 QSPI는 4 개의 데이터 라인을 사용하며 별도의 시계와 칩 선택이있을 수도 있습니다. 액정 디스플레이 (LCD)는 QSPI (쿼드 SPI, 4 와이어 SPI) 인터페이스의 설계를 채택하며, 이는 내장 시스템 및 소비자 전자 제품에 고유 한 장점이 있으며 주로 고속 전송, 단순화 된 배선, 저전력 소비, 높은 호환성 및 기타 측면에 반영됩니다. 다음은 기술 원리 및 실제 응용의 관점에서 "장점"에 대한 자세한 분석입니다.

1. 고속 변속기 : 4 와이어 평행, 크게 개선 된 대역폭

기존의 SPI (직렬 주변 장치 인터페이스)는 단순 또는 반중 차량 모드에서 단일 데이터 라인 (MOSI/MISO) + CLOCK LINE (SCK) + ChIP SELECT (CS)를 사용하며 데이터 전송 속도는 단일 라인의 대역폭 (일반적으로 몇 MBPS에서 MBPS의 TENS)에 의해 제한됩니다. SPI의 확장으로서, QSPI는 4 개의 독립적 인 데이터 라인 (IO0 ~ IO3)을 통한 4 와이어 병렬 전송을 실현하고 동일한 클록 사이클 (1 비트의 전통적인 SPI 대신 4 비트의 데이터를 전송할 수 있습니다).

· 이론적 대역폭은 4 배 증가합니다. 주 시계 주파수가 동일하면 (예 : 50MHz) QSPI의 대역폭은 200Mbps (50MHz × 4 비트)에 도달 할 수 있지만 전통적인 SPI는 50Mbps (50MHz × 1 비트)에 도달 할 수 있습니다.

· 실제 효율성 향상 : QSPI는보다 컴팩트 한 프로토콜 설계 (예 : 제어 명령어 오버 헤드 감소)를 지원하고 LCD 드라이버 칩의 고속 응답으로 화면 새로 고침 시간을 크게 단축 할 수 있습니다 (예 : 애니메이션, 비디오) 또는 고해상도 (예 : QVGA, WVGA)가 필요한 장면에 적합합니다.

2. 단순화 된 배선 : 핀 수가 적고 복잡성이 낮습니다

임베디드 시스템 (예 : MCU, SOC)의 경우 PIN 리소스가 종종 제한됩니다. QSPI는 LCD 드라이버 칩과의 커뮤니케이션을 완료하기 위해 6 개의 코어 신호 (SCK, CS, IO0 ~ IO3)와 전력 및 접지 만 필요합니다. 양방향 전송이 필요한 경우 (예 : MISO와 같은) 추가 핀이 필요할 수 있지만 (예 : 전송 명령 및 동시에 수신 상태), 병렬 인터페이스 (예 : 8 비트/16 비트 병렬 버스와 같은)에는 더 많은 핀 (예 : 8 개의 데이터 라인 + 제어 라인)이 필요하므로 복잡한 PCB 레이아웃 및 증가 된 영역이 필요합니다.

· 핀 리소스 저장 : QSPI는 고속 데이터 전송을 지원하기 위해 적은 수의 핀 만 있으면되며, 이는 자원으로 제한 된 마이크로 컨트롤러 (예 : Cortex-M0/M3 Series)에 적합합니다.

· PCB 설계 난이도 감소 : 핀이 줄어들면 더 짧은 라우팅, 더 간단한 레이아웃, 신호 간섭 감소 (예 : EMI) 및 시스템 안정성 향상을 의미합니다.

3. 저전력 소비 : 효율적인 전송, 대기 시간 감소

QSPI의 고속 특성은 간접적으로 시스템 전력 소비를 줄입니다.

· 데이터 전송 시간 단축 : 동일한 양의 데이터에서 QSPI의 전송 시간은 기존 SPI의 전송 시간의 1/4에 불과하므로 MCU/LCD 드라이버 칩의 근무 시간이 줄어들고 동적 전력 소비를 줄입니다.

· 저전력 모드로의 빠른 입력 지원 : QSPI 프로토콜은 일반적으로 "심해"모드 (예 : 특정 지침을 통해 LCD 드라이버 칩을 절전 모드에 넣는 등)를 지원하며 화면을 업데이트해야 할 때만 깨어납니다.

4. 높은 호환성 : 여러 시나리오에 대한 유연한 적응

QSPI는 전통적인 SPI와 완전히 독립적이지 않지만 SPI 프로토콜과 거꾸로 호환됩니다. 작업 모드 (SPI/QSPI)는 구성에 따라 전환 할 수 있습니다.

· 전통적인 SPI 장치와 호환 : SPI 만 지원하는 LCD 드라이버를 연결할 때 QSPI 컨트롤러를 하드웨어 폐기물을 피하기 위해 SPI 모드로 다운 그레이드 할 수 있습니다.

· 확장 기능 지원 : 일부 QSPI 인터페이스는 "DDR (Double Data Rate)"모드 (즉, 데이터의 상승 및 하락 에지 모두에서 데이터가 샘플링됨)를 지원하여 대역폭에 더욱 개선됩니다 (예 : 100MHz 시계에서는 800MBPS에 도달 할 수 있음).

5. LCD 드라이버 적응에 대한 특별 최적화

LCD 드라이버 칩 (ILI9341, ST7789 등)은 일반적으로 QSPI 인터페이스를 통합하며 프로토콜은 디스플레이 시나리오에 최적화됩니다.

· 명령 및 데이터 멀티플렉싱 : QSPI의 네 줄은 추가 제어 핀이 필요없이 "명령"및 "데이터"를 동시에 전송하여 통신 프로세스를 단순화 할 수 있습니다. 예를 들어, "세트 디스플레이 영역"명령을 전송 한 후 픽셀 데이터는 동일한 버스에서 지속적으로 직접 전송하여 상호 작용 지연을 줄일 수 있습니다.

· 파이프 라인 작동 : QSPI는 "Chip Select Hold"(CS가 즉시 당겨지지 않음)를 지원하여 MCU가 여러 명령/데이터 세트를 지속적으로 보낼 수 있도록하여 CS를 자주 당겨/당겨 내고 전반적인 효율성을 향상시키는 오버 헤드를 피할 수 있습니다.

     요컨대, LCD에서 QSPI 인터페이스를 적용하는 것은 본질적으로 최소한의 핀 리소스를 사용하여 고속의 저하 데이터 전송을 달성하기위한 것이며, 이는 "작은 크기, 저렴한 소비 및 고가의 성능"에 대한 임베디드 시스템의 요구를 완벽하게 충족시킵니다. 특히 중소형 LCD (예 : 1.54 인치 ~ 7 인치) 및 중간 및 저분 해 (예 : 240 × 320, 480 × 800)의 시나리오, QSPI의 포괄적 인 장점 (속도, 배선, 전력 소비)은 전통적인 SPI, I²C 및 심지어 평행 한 인터페이스를 훨씬 능가하며 소비자 전자 및 기타 기기, iOT 기기, iOT 기기, iOT 기기, iOt 기기, iOt 기기, INCURNDINCENT, INCUNTRIC FILES, INCURNDINCE SOLIENT, INCUNTRON SOLIENT, INCURNINDION SONCERNIEL, INCORNICER FILERS, IMINSTRON SOCTION, INCORNICER FELARTENT SALICES를 초과합니다.

      일반적인 응용 시나리오 : 스마트 시계, 휴대용 의료 기기, 산업용 HMI 패널, 스마트 홈 터미널, 교육 전자 장치 및 소규모 고리 화면이 필요한 기타 시나리오. Shenzhen Hongjia 기술에는 다양한 크기의 QSPI 인터페이스 디스플레이가 있으며 사용자 정의 할 수도 있습니다. 고객은 상담을 위해 이메일을 보내실 수 있습니다.