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单片机图形控制芯片RA8889系列介绍(三)——硬件篇 作者:Harchy   发表日期:2021-02-03   来源:菱致电子   浏览:



这一节我们重点说明RA8889控制彩色液晶显示的主要硬件构成。

做交互界面时要用哪种方案来显示?这里列举出四种最为流行的方法:

1. 工业主板(或安卓主板)+ TFT彩屏

在彩色液晶屏刚面世的时候,初期只能采用控制主板+TFT彩色液晶屏来显示,比较流行的就是嵌入式PC104主板,它相当于一台小电脑,具有丰富的IO接口,以及液晶显示屏接口,用户只要基于Windows或者WinCE等系统进行编程即可做出各种显示界面,再加一块USB触摸屏控制板就很容易做人机交互界面了,使用非常简单,但成本比较高,如今比较流行的是安卓主板,也可以使用Linux系统,性价比已经相当不错,但需要基于安卓或者Linux系统编程,软件设计及使用上也有一定的门槛,主板硬件体积也偏大。

2. 自带TFT控制器的单片机

随着硬件集成化越做越高,许多单片机已内建TFT控制器,基本是ARM内核,比如使用广泛的STM32F4系列芯片等,这种产品厂家众多,大同小异,具有液晶屏的显示接口,一般是直接描点显示,界面可以结合各种GUI来设计,有ucgui(STemWin/emwin)、TouchGFX、GuiLite、LittlevGL等,用户也是需要熟悉相应的软件应用才行,也有一定的门槛。

3. 组态屏/单片机+指令屏模组

组态屏就是方便做人机界面,应用简单,各个厂家的组态屏都有自己开发配套软件,在做交互界面极其容易,一般用于生产线上的机器控制等,应用十分广泛,但成本相对比较高。而另一种是使用指令屏,加一颗单片来控制就好了,单片机可通过串口、并口与指令屏通信,下命令给指令屏模组显示即可,这种产品功能上比较简单,一般用于显示基本功能界面,对显示效果要求不高的场合。

上图为人机界面↑

上图为指令屏↑
4. 单片机+控制芯片+TFT彩屏

早期大家用单片机也就接个单色屏,再多也只是低分辨率320*240以下带控制功能的小彩屏, 显示速度会比较慢,使用专用的控制芯片,显示速度就很快了!

瑞佑(RAIO)一直致力于液晶控制芯片的研发与生产。单色控制芯片有RA8835、RA6963、RA8806等产品已被全球广泛使用,之后又推出RA8875、RA8871M、RA8873M、RA8876、RA8877等彩色液晶屏控制芯片,目前也已被全球广泛使用。所有的芯片都支持单片机控制,具有串口或者并口接口,对单片机要求很低。

接下来我们开始介绍瑞佑最新推出的彩色液晶控制芯片RA8889硬件构成:

RA8889的集成度也相当高,它内部已集成128Mb显存,因此用户无需再外挂显存芯片了,用户只需要1颗单片机和FLASH(可选,可扩展1~4颗,FLASH和字库芯片共用接口),另外一个接口直接接到TFT彩色显示屏就好了。

单片机使用8位或者16位接口如下:

单片机使用3线SPI接口如下:

单片机使用4线SPI接口如下:

单片机使用IIC接口如下:

注:以上4种接口,用户只要选取其一使用即可。
液晶屏接口定义:

举个最常使用的液晶屏群创7寸 AT070TN92,这款屏是CMOS/TTL接口,除了RGB信号之外还有几组液晶电压VCOM、VGH、VGL等电压需要外加,引脚定义如下:

引脚 代码 说明
1,2 VLED+ 背光正极
3,4 VLED- 背光负极
5,36,38,48 GND  
6,46 VCOM 信号电压
7 VDD 数字VDD输入
8 MODE 模式选择
9 DE 数据使能
10 VS 垂直同步
11 HS 水平同步
12~19 B7~B0 蓝色
20~27 G7~G0 绿色
28~35 R7~R0 红色
37 DCLK 扫描时钟
39 L/R 左右扫描方向
40 U/D 上下扫描方向
41 VGH Gate ON电压
42 VGL Gate OFF电压
43 AVDD 模拟VDD输入
44 RESET 复位
47 DITHB 抖动控制
45,49,50 NC 空接

24位接线图如下:

FLASH接口:

液晶屏信号电压参考电路:

注:有些屏已将这部份电路集成进去了,不一定需要用户自己设计了。

主体硬件框架如下:

介绍到这里,RA8889的硬件结构基本就介绍完了,是不是很简单?当然电路虽然简单,功能可是很丰富!仅管功能丰富,不用担心,软件也会很好写的,就留到下一节我再详细说明吧!

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  • · 单片机图形控制芯片RA8889系列介绍(一) [2021-01-22]
  • · 单片机图形控制芯片RA8889系列介绍(二) [2021-02-02]