# eLCDIF

## MIPI标准

**MIPI**表示`Mobile Industry Processor Interface`，即移动产业处理器接口。是MIPI联盟发起的为移动应用处理器制定的开放标准和一个规范。主要是手机内部的接口（摄像头、显示屏接口、射频/基带接口）等标准化，从而减少手机内部接口的复杂程度及增加设计的灵活性。

对于LCD，MIPI接口可以分为3类：

* MIPI-DBI (Display Bus Interface)  

  * 既然是Bus(总线)，就是既能发送数据，也能发送命令，常用的8080接口就属于DBI接口。

  * Type B (i-80 system), 8-/9-/16-/18-/24-bit bus  
  * Type C (Serial data transfer interface, 3/4-line SPI)  
* MIPI-DPI (Display Pixel Interface)  

  * Pixel(像素)，强调的是操作单个像素，在MPU上的LCD控制器就是这种接口

  * Supports 24 bit/pixel (R: 8-bit, G: 8-bit, B: 8-bit)
  * Supports 18 bit/pixel (R: 6-bit, G: 6-bit, B: 6-bit)
  * Supports 16 bit/pixel (R: 5-bit, G: 6-bit, B: 5-bit)  

* MIPI-DSI (Display Serial Interface)  
  * Serial，相比于DBI、DPI需要使用很多接口线，DSI需要的接口线大为减少
  * Supports one data lane/maximum speed 500Mbps
  * Supports DSI version 1.01
  * Supports D-PHY version 1.00  
    ![](media/005_mipi_dsi.png)

## 像素的颜色

用红绿蓝三颜色来表示，可以用24位数据来表示红绿蓝，也可以用16位等等格式，比如：

* bpp：bits per pixel，每个像素用多少位来表示
* 24bpp：实际上会用到32位，其中8位未使用，其余24位中分别用8位表示红(R)、绿(G)、蓝(B)
* 16bpp：有rbg565，rgb555
  * rgb565：用5位表示红、6位表示绿、5位表示蓝
  * rgb555：16位数据中用5位表示红、5位表示绿、5位表示蓝，浪费一位

![](media/002_rgb.png)

假设每个像素的颜色用16位来表示，那么一个LCD的所有像素点假设有xres * yres个像素，需要的内存为：

`xres * yres * 16 / 8`字节，也就是要设置所有像素的颜色，需要这么大小的内存。这块内存就被称为framebuffer

## LCD硬件模型

![](media/004_lcd_hardware_block.png)

## eLCDIF

### 简介

IMX6ULL的LCD控制器名称为eLCDIF(Enhanced LCD Interface，增强型LCD接口)，主要特性如下：

* 支持MPU模式：有些显示屏自带显存，只需要把命令、数据发送给显示屏即可；就是前面讲的8080接口
* VSYNC模式：跟MPU模式类似，多了VSYNC信号。针对高速数据传输（行场信号）
* 支持DOTCLK模式：RGB接口，就是前面讲的TFT-RGB接口
* 支持ITU-R BT.656接口，可以把4:2:2 YcbCr格式的数据转换为模拟电视信号
* 8/16/18/24/32 bit 的bpp数据都支持，取决于IO的复用设置及寄存器配置
* MPU模式，VSYNC模式，DOTCLK模式，都可以配置时序参数。

![](media/013_Lcd_Controller_block.png)

上图是IMX6ULL的LCD控制器框图。我们在内存中划出一块内存，称之为显存，软件把数据写入显存。设置好LCD控制器之后，它会通过AXI总线协议从显存把RGB数据读入FIFO，再到达LCD接口(LCD Interface)。LCD控制器有两个时钟域：外设总线时钟域，LCD像素时钟域。前者是用来让LCD控制器正常工作，后者是用来控制电子枪移动。上图的Read_Data操作，在MPU模式下才用到；我们采用的是DCLK模式，因此不予考虑。

更详细的内容可以查看IMX6ull芯片手册《Chapter 34 Enhanced LCD Interface (eLCDIF)》。

### 数据传输与处理

**框图**：

![](media/image-20210907094449433.png)

0. 数据在fb是怎么存储的；

   设置fb输入和lcd控制器输出位宽格式如下：

   ![](media/image-20210907094517385.png)

   比如rgb56516位一个像素打包格式如下：我们一般设置1111，这样数据比较紧凑。

   ![](media/image-20210907094541283.png)

1. 从Fb里面一次读出多少32位数据；

2. 交换字节：目的是如果接错线了可以使用该功能，我们一般设置0，不交换

   ![](media/image-20210907095028416.png)

   ![](media/image-20210907095633745.png)

3. 上步骤后存放到fifo；

4. 从3中fifo中取出数据统一转换为RGB888；

   以rgb565为例说明如下：rgb666也是一样

   ![](media/image-20210907100906939.png)

5. 上步转换后的数据存放到fifo；

6. 从步骤5中fifo中取出数据然后通过控制时间发送出去。

   设置时间参数timeing，后面会介绍如何设置下面的时间值。
   
   ![](media/image-20210906201940851.png)

### 寄存器介绍

关于RGB接口的lcd原理和寄存器请参考[RGB_LCD试验](../00.ARM裸机编程/14.RGB_LCD试验.md)