De vele voordelen van de QSPI -interface van het LCD -scherm

      Wat is QSPI? Het is een uitbreiding van SPI. De volledige naam is Quad SPI, dat is vierdraads SPI. De traditionele SPI is een enkele gegevenslijn (MOSI/MISO), terwijl QSPI vier gegevenslijnen gebruikt en mogelijk ook afzonderlijke klokken en chip -selecties heeft. De Liquid Crystal Display (LCD) neemt het ontwerp van de QSPI-interface (Quad SPI, Four-Wire SPI) over, die unieke voordelen heeft in ingebedde systemen en consumentenelektronica, voornamelijk weerspiegeld in hogesnelheidstransmissie, vereenvoudigde bedrading, lage stroomverbruik, hoge compatibiliteit en andere aspecten. Het volgende is een gedetailleerde analyse van zijn "voordelen" vanuit het perspectief van technische principes en praktische toepassingen:

1. High-speed transmissie: vierdraad parallel, sterk verbeterde bandbreedte

De traditionele SPI (seriële perifere interface) maakt gebruik van een enkele gegevenslijn (MOSI/Miso) + kloklijn (SCK) + CHIP Select (CS) in simplex of half-duplex-modus, en de gegevensoverdrachtssnelheid wordt beperkt door de bandbreedte van de enkele lijn (meestal enkele Mbps tot tientallen MBP's). Als een uitbreiding van SPI realiseert QSPI een vierdraads parallelle transmissie via vier onafhankelijke gegevenslijnen (IO0 ~ IO3), en kan 4 bits gegevens in dezelfde klokcyclus verzenden (in plaats van 1 bit traditionele SPI).

· Theoretische bandbreedte wordt 4 keer verhoogd: als de hoofdklokfrequentie hetzelfde is (zoals 50 MHz), kan de bandbreedte van QSPI 200 Mbps (50 MHz × 4bit) bereiken, terwijl de traditionele SPI slechts 50 Mbps (50 MHz × 1bit) is.

· Betere werkelijke efficiëntie: QSPI ondersteunt een compacter protocolontwerp (zoals het verminderen van de besturingsinstructie overhead), en met de snelle respons van LCD-driverchips kan het de verversingstijd van het scherm aanzienlijk verkorten, met name geschikt voor scènes die dynamisch display vereisen (zoals animatie, video) of hoge resolutie (zoals QVGA, WVGA).

2. Vereenvoudigde bedrading: minder pennen, lage complexiteit

Voor ingebedde systemen (zoals MCU, SOC) zijn pinbronnen vaak beperkt. QSPI heeft slechts 6 kernsignalen nodig (SCK, CS, IO0 ~ IO3), plus kracht en grond, om de communicatie met de LCD -stuurprogramma -chip te voltooien; Hoewel traditionele SPI mogelijk extra pinnen (zoals miso) nodig heeft als bidirectionele transmissie vereist is (zoals het verzenden van opdrachten en ontvangstatus tegelijkertijd), en parallelle interfaces (zoals 8-bit/16-bit parallelle bussen) meer pennen vereisen (zoals 8 data-lijnen + controlelijnen), resulterend in complexe PCB-layout en verhoogd gebied.

· Save PIN-bronnen: QSPI heeft slechts een klein aantal pinnen nodig ter ondersteuning van high-speed gegevensoverdracht, die geschikt is voor microcontrollers met resource-beperkte (zoals Cortex-M0/M3-serie).

· Verminder PCB -ontwerp Moeilijkheidsgraad: minder pennen betekent kortere routering, eenvoudiger lay -out, verminderde signaalinterferentie (zoals EMI) en verbeterde systeemstabiliteit.

3. Laag stroomverbruik: efficiënte transmissie, verminderde standby -tijd

De snelle kenmerken van QSPI verminderen indirect het stroomverbruik van het systeem:

· Verwervende gegevensoverdrachtstijd: onder dezelfde hoeveelheid gegevens is de transmissietijd van QSPI slechts 1/4 van die van traditionele SPI, waardoor de werktijd van MCU/LCD -driverchips wordt verkort en het dynamisch stroomverbruik wordt verminderd.

· Ondersteuning van de snelle invoer in de modus met lage kracht: het QSPI-protocol ondersteunt meestal de "diepe slaap" -modus (zoals het plaatsen van de LCD-stuurprogramma-chip in slaapmodus via specifieke instructies), en wordt alleen wakker wanneer het scherm moet worden bijgewerkt, wat geschikt is voor batterij-aangedreven apparaten (zoals slimme horloges, IoT-termijn).

4. Hoge compatibiliteit: flexibele aanpassing aan meerdere scenario's

QSPI is niet volledig onafhankelijk van de traditionele SPI, maar is achterwaarts compatibel met het SPI -protocol. De werkmodus (SPI/QSPI) kan worden geschakeld door configuratie:

· Compatibel met traditionele SPI -apparaten: bij het aansluiten van een LCD -driver die alleen SPI ondersteunt, kan de QSPI -controller worden gedegradeerd naar de SPI -modus om hardwareafval te voorkomen.

· Ondersteuning van uitgebreide functies: Sommige QSPI -interfaces ondersteunen ook de modus "Double Data Rate (DDR)" (dat wil zeggen dat gegevens worden bemonsterd op zowel de stijgende als de dalende randen van de klok), die de bandbreedte verder verbeteren (bijvoorbeeld bij een 100mHz -klok, de DDR QSPI -bandbandbandbandbandbandband), kan de behoeften van een hogere resolutie of verfraaiing worden bereikt.

5. Speciale optimalisatie voor aanpassing van de LCD -driver

LCD -driverchips (zoals ILI9341, ST7789, enz.) In het algemeen integreren QSPI -interfaces en het protocol is geoptimaliseerd voor display -scenario's:

· Commando- en data -multiplexing: de vier regels van QSPI kunnen tegelijkertijd "opdrachten" en "gegevens" verzenden (onderscheiden door chip -select- of besturingssignalen), zonder de noodzaak van extra besturingspinnen, waardoor het communicatieproces wordt vereenvoudigd. Na het verzenden van de opdracht "Set Display Area" kunnen pixelgegevens bijvoorbeeld rechtstreeks in dezelfde bus worden verzonden om interactie -vertragingen te verminderen.

· Pijplijnbewerking: QSPI ondersteunt "CHIP Select Hold" (CS wordt niet onmiddellijk hoog getrokken), waardoor de MCU continu meerdere sets van opdrachten/gegevens kan verzenden, het vermijden van de overhead van het vaak naar beneden trekken/optrekken/CS optrekken en de algehele efficiëntie verbeteren.

     Kortom, de toepassing van de QSPI-interface in LCD is in wezen om gegevensoverdracht met een hoge snelheid met lage latentie te bereiken met minimale pin-bronnen, die perfect voldoet aan de behoeften van ingebedde systemen voor "klein formaat, laag stroomverbruik en hoge kostenprestaties". Especially in the scenarios of small and medium-sized LCDs (such as 1.54 inches to 7 inches) and medium and low resolutions (such as 240×320, 480×800), QSPI's comprehensive advantages (speed, wiring, power consumption) far exceed traditional SPI, I²C and even some parallel interfaces, becoming the preferred solution in consumer electronics, IoT devices, industrial instruments and other velden.

      Typische applicatiescenario's: slimme horloges, draagbare medische hulpmiddelen, industriële HMI-panelen, smart home-terminals, educatieve elektronische apparaten en andere scenario's die kleine hoogwaardige schermen vereisen. Shenzhen Hongjia -technologie heeft QSPI -interfacedisplays van verschillende maten, die ook kunnen worden aangepast. Klanten zijn welkom om ons te e -mailen voor overleg.