छोटे आकार के एलसीडी स्क्रीन के लिए एसपीआई इंटरफ़ेस और क्यूएसपीआई इंटरफ़ेस के लाभ और नुकसान

     कुछ ग्राहक इंजीनियर एसपीआई इंटरफ़ेस और छोटे आकार की एलसीडी स्क्रीन के क्यूएसपीआई इंटरफ़ेस से परिचित नहीं हैं, और वे डिजाइन में कठिनाइयों का सामना करेंगे। यहाँ दोनों पक्षों के फायदे और नुकसान का एक संक्षिप्त परिचय है। सबसे पहले, SPI एक सीरियल पेरिफेरल इंटरफ़ेस है, जिसमें आमतौर पर चार लाइनें होती हैं: SCLK (घड़ी), MOSI (मास्टर सेंड स्लेव प्राप्त), मिसो (मास्टर प्राप्त दास भेजना), एसएस (चिप सेलेक्ट); जबकि QSPI कतार SPI है, जो SPI का एक विस्तार है, जो पिन की संख्या को कम कर सकता है या दक्षता में सुधार कर सकता है। दोनों पक्षों के फायदे और नुकसान इस प्रकार हैं:

1। भौतिक पिन और कनेक्शन के तरीके

· SPI इंटरफ़ेस:

मानक एसपीआई 4 स्वतंत्र सिग्नल लाइनों (शक्ति/जमीन को छोड़कर) का उपयोग करता है:

· SCLK (घड़ी सिग्नल): मास्टर डिवाइस द्वारा प्रदान की गई सिंक्रोनस घड़ी;

· MOSI (मास्टर आउट स्लेव इन): मास्टर → स्लेव डेटा ट्रांसमिशन लाइन;

· मिसो (मास्टर इन स्लेव आउट): स्लेव → मास्टर डेटा ट्रांसमिशन लाइन;

· एसएस (स्लेव सेलेक्ट, चिप सेलेक्ट): मास्टर डिवाइस स्लेव डिवाइस का चयन करता है (कई दासों के लिए कई एसएस आवश्यक हैं)।

छोटे आकार की स्क्रीन के लिए, यदि ड्राइवर आईसी केवल एसपीआई का समर्थन करता है, तो इसे आमतौर पर 4 आईओ पोर्ट (एकल दास परिदृश्य) पर कब्जा करने की आवश्यकता होती है, जिसमें पीसीबी लेआउट के लिए कुछ आवश्यकताएं हैं।

· QSPI इंटरफ़ेस:

QSPI SPI का एक विस्तारित प्रोटोकॉल है (कुछ निर्माता इसे "क्वाड-स्पी" या "फास्ट एसपीआई" कहते हैं), जो डेटा पिन को मल्टीप्लेक्स करके भौतिक इंटरफेस की संख्या को कम करता है। विशिष्ट QSPI केवल 3 कोर सिग्नल लाइनों को बरकरार रखता है (कुछ परिदृश्यों को और सरल किया जा सकता है):

· Sclk (घड़ी);

· IO0/IO1/IO2/IO3 (चार-तार डेटा बस, जिसे लचीले ढंग से इनपुट/आउटपुट के रूप में कॉन्फ़िगर किया जा सकता है);

· एसएस (चिप सेलेक्ट, वैकल्पिक, कुछ परिदृश्यों में समय द्वारा प्रतिस्थापित)।

    वास्तविक अनुप्रयोगों में, छोटे आकार की स्क्रीन के लिए QSPI ड्राइवर ICs अक्सर MOSI/MISO कार्यों को चार-तार डेटा बस में मर्ज करते हैं (जैसे कि निर्देशों के माध्यम से डेटा दिशा को नियंत्रित करते हैं), और केवल 3 ~ 4 लाइनों को द्विदिश संचार को पूरा करने के लिए आवश्यक है, पिन अधिभोग को काफी कम करना (उदाहरण के लिए, सामान्य छोटे-स्क्रीन QSPI की आवश्यकता है: SCLK+3 IO)।

2। संचार प्रोटोकॉल और दक्षता

· SPI की संचार विशेषताएँ:

· पूर्ण-द्वैध मोड: जबकि मास्टर डिवाइस डेटा (MOSI) भेजता है, दास डिवाइस डेटा (MISO) वापस कर सकता है। सैद्धांतिक रूप से, 1 बिट बिडायरेक्शनल ट्रांसमिशन प्रति घड़ी चक्र पूरा हो जाता है;

· निर्देश/डेटा पृथक्करण: प्रत्येक संचार को निर्देश भेजने की आवश्यकता होती है (जैसे "लिखित रजिस्टर" और "डिस्प्ले डेटा भेजें") पहले, और फिर संबंधित डेटा भेजना। प्रक्रिया तय हो गई है;

· कोई कतार तंत्र नहीं: मास्टर डिवाइस को अगले संचार शुरू करने से पहले वर्तमान ऑपरेशन (जैसे डेटा रिसेप्शन/प्रोसेसिंग) को पूरा करने के लिए दास डिवाइस की प्रतीक्षा करने की आवश्यकता है। देरी गुलाम डिवाइस के प्रतिक्रिया समय द्वारा सीमित है।

· QSPI की संचार विशेषताएं:

· कतार ट्रांसमिशन (कतार): QSPI के अंदर FIFO कतार में कई निर्देशों/डेटा को प्रीलोड करने के लिए मास्टर डिवाइस का समर्थन करता है, और स्वचालित रूप से उन्हें पिछले निर्देश के लिए इंतजार किए बिना अनुक्रम में निष्पादित करता है ("निर्देश पाइपलाइन के समान);

· लचीली डेटा दिशा: "निर्देश चरण" और "डेटा चरण" के कॉन्फ़िगरेशन के माध्यम से, एक ही डेटा बस विभिन्न चरणों में इनपुट/आउटपुट दिशा को स्विच कर सकती है (उदाहरण के लिए, पहले लिखें निर्देश भेजें, और फिर प्रदर्शन डेटा को लगातार भेजें);

· उच्च प्रभावी बैंडविड्थ: हालांकि QSPI (आमतौर पर 10 ~ 50MHz) की घड़ी की आवृत्ति SPI के समान है, वास्तविक डेटा ट्रांसमिशन दक्षता नियंत्रण संकेतों के ओवरहेड को कम करके अधिक है (जैसे कि कोई अतिरिक्त एसएस स्विचिंग नहीं); विशेष रूप से उन परिदृश्यों में जहां छोटी स्क्रीन को अक्सर ताज़ा करने की आवश्यकता होती है (जैसे कि ग्राफिकल इंटरफेस का गतिशील अपडेट), QSPI की कतार तंत्र सीपीयू हस्तक्षेप की आवृत्ति को कम कर सकता है।

3। नियंत्रण जटिलता और लागू परिदृश्य

· SPI के लिए लागू परिदृश्य:

· ड्राइवर आईसी केवल एसपीआई प्रोटोकॉल (पुराने या कम लागत वाले समाधान) का समर्थन करता है;

· स्क्रीन फ़ंक्शन सरल है (जैसे कि केवल पाठ प्रदर्शन, कोई जटिल निर्देश कतार की आवश्यकता नहीं है);

· मुख्य नियंत्रण IO संसाधन पर्याप्त हैं (पिन को बचाने की आवश्यकता नहीं है)।

नुकसान: कई पिन कब्जे में हैं, जटिल परिदृश्यों को निर्देशों/डेटा के लगातार स्विचिंग की आवश्यकता होती है, और सीपीयू को संचार के प्रत्येक चरण को सक्रिय रूप से प्रबंधित करने की आवश्यकता होती है।

QSPI के लिए लागू परिदृश्य:

· छोटे आकार की स्क्रीन के लिए ड्राइवर ICs (जैसे कि 0.96 ~ 2.8 इंच) QSPI (मुख्यधारा के समाधान जैसे ILI9341, ST7735, आदि सभी समर्थन QSPI मोड) का समर्थन करते हैं;

· पीसीबी डिज़ाइन को सरल बनाने की आवश्यकता है (IO बंदरगाहों को सहेजें, लघु उपकरणों के लिए उपयुक्त);

· उच्च वास्तविक समय या गतिशील डिस्प्ले (जैसे कि GUI इंटरफ़ेस, एनीमेशन) की आवश्यकता होती है, और CPU और स्क्रीन के बीच संचार प्रतीक्षा समय को कम करने की आवश्यकता होती है।

लाभ: कुछ पिन, लचीले प्रोटोकॉल, संसाधन-विवश माइक्रोकंट्रोलर (जैसे MCU) और छोटी स्क्रीन के बीच कुशल बातचीत के लिए उपयुक्त।

      संक्षेप में, छोटे आकार की एलसीडी स्क्रीन के लिए, QSPI एक बेहतर विकल्प है: पिन मल्टीप्लेक्सिंग और कतार तंत्र के माध्यम से, पर्याप्त ट्रांसमिशन दर बनाए रखते हुए, पीसीबी डिजाइन और मास्टर कंट्रोल संसाधन उपयोग बहुत सरल होते हैं, जो विशेष रूप से उन परिदृश्यों के लिए उपयुक्त है जिन्हें गतिशील प्रदर्शन और सीमित स्थान की आवश्यकता होती है। एसपीआई केवल चरम मामलों पर लागू होता है जहां ड्राइवर आईसी QSPI का समर्थन नहीं करता है या इसमें बेहद सरल कार्य होते हैं। जब वास्तव में चयन करते हैं, तो पहले स्क्रीन ड्राइवर आईसी के इंटरफ़ेस विनिर्देशों की पुष्टि करना आवश्यक है (कुछ स्क्रीन SPI और QSPI दोनों का समर्थन करते हैं, जिसे पिन को कॉन्फ़िगर करके स्विच किया जा सकता है)। शेन्ज़ेन होंगजिया टेक्नोलॉजी में 12 साल के पेशेवर अनुसंधान और विकास, उत्पादन और बिक्री 1.14-इंच से 12.1 इंच के एलसीडी स्क्रीन और मिलान टच स्क्रीन से है। SPI इंटरफ़ेस और QSPI इंटरफ़ेस LCD स्क्रीन के विभिन्न आकार हैं, जिन्हें अनुकूलित भी किया जा सकता है। ग्राहकों का ईमेल परामर्श का स्वागत है।