NV3041A-01芯片屏幕

1. 核心概覽

這是一款集成了電源管理、顯示內存(RAM)、時序控制等多種功能的單片顯示驅動芯片(通常稱為Driver IC)。它采用COG(Chip-On-Glass)?工藝,直接將芯片綁定在玻璃基板上,使得屏幕模塊非常輕薄緊湊。它需要外接一個主控MCU(單片機)來向其發送圖像數據和指令。


2. 詳細特性解釋

◆?顯示分辨率選項
  • 480 (RGB) × 272 (V): 寬480像素,高272像素。這是一種常見的寬屏分辨率,也稱為WVGA( Wide Video Graphics Array)。

  • 320 (RGB) × 240 (V): 寬320像素,高240像素。這是一種經典的方屏分辨率,也稱為QVGA(Quarter Video Graphics Array)。

注意: 這里的“(RGB)”表示每個像素由紅、綠、藍三個子像素組成。所以實際的物理驅動通道數會更高(480 x 3 = 1440個源極通道)。

◆?LCD驅動輸出電路

這說明了芯片直接驅動液晶屏的能力。

  • Source Outputs: 720 Channels: 源極輸出720通道。這正好對應480 (RGB) × 3 = 1440個子像素,但通常芯片會以奇偶或分組方式驅動,所以通道數可以是物理子像素數的一半(720通道通過分時等方式驅動1440列)。

  • Gate Outputs: 544 Channels: 柵極輸出544通道。這用于逐行掃描,272行分辨率只需272通道,544通道意味著它可以支持最高544行的屏幕(可能是為其他型號預留或內部設計冗余)。

  • Common Electrode Output: 公共電極輸出,用于形成驅動液晶的電場。

◆?64灰階與6位DAC
  • 64 gray scale: 可以顯示64級灰度。

  • true 6 bit DAC: 使用一個6位的數模轉換器(DAC)來產生64種不同的電壓電平,以精確控制每個子像素的亮度,從而混合出?64^3 = 262,144?種顏色(即26萬色)。這是實現64級灰度的硬件基礎。

◆?接口(與主控MCU的連接方式)

這是芯片非常關鍵的部分,定義了它如何接收數據。

  • 8080-I/8080-II系列MCU接口: 這是一種并行接口,以Intel 8080系列MCU命名。速度快,但需要大量引腳。

    • 8-bits/9-bits/16-bits: 支持不同位寬的數據傳輸。16位模式(R5G6B5)最常用,一次傳輸一個像素的顏色數據。

  • 3-wire/4-wire Serial Peripheral Interface (SPI): 串行外設接口。引腳需求少(3-4根),但速度較慢,適合分辨率較低或刷新率要求不高的場景。

    • 2 data lane SPI: 雙線SPI,通過兩條數據線同時傳輸數據,速度比單線SPI快一倍。

    • Q-SPI: 四線SPI(Quad SPI),通過四條數據線同時傳輸,速度更快。是現代SPI接口的主流高性能模式。

總結: 接口選擇提供了靈活性,高速應用用并行8080接口,節省引腳用SPI接口,追求平衡則用Q-SPI。

◆?芯片內置電路(高度集成化的體現)

這些功能通常需要外部元件實現,但這款芯片將其集成 inside,大大簡化了外圍電路設計。

  • DC/DC Converter: 直流-直流轉換器(電荷泵)。用于從較低的輸入電壓(如3.3V)生成驅動LCD所需的各種高低電壓(如VGH、VGL等)。

  • Timing Controller: 時序控制器。產生驅動LCD源極和柵極所需的所有精確時序信號,是顯示驅動的“大腦”。

  • Graphic RAM: 293760 bytes: 顯存(幀緩存)。這個大小非常關鍵480 x 272 x 18-bit / 8 ≈ 293760 bytes。這意味著芯片內部有一塊內存,可以存儲一整幀480x272分辨率、18位色深(RGB各6位)的圖像數據。MCU只需將圖像數據寫入這塊內存,芯片就會自動循環讀取并顯示出來,極大減輕了MCU的負擔(無需持續刷新)。

  • Non-Volatile (NV) Memory: 非易失性存儲器。用于存儲屏幕的初始化寄存器設置和出廠默認值。通電后芯片可以自動從NV Memory加載配置,無需MCU每次開機都重新發送一大串初始化命令。

◆?供電電壓范圍

定義了芯片不同部分正常工作所需的電壓。

  • I/O Voltage (1.65V ~ VCI): 用于與MCU通信的IO引腳電平,兼容1.8V等低電壓邏輯。

  • Analog Voltage (VCI: 3.0V ~ 3.6V): 模擬電路的核心電壓,通常是3.3V。

  • Charge pump Voltage (VCIP: 3.0V ~ 3.6V): 電荷泵的輸入電壓。

◆?片上電源系統(由內部DC/DC產生)

這些是驅動LCD面板本身所需的特殊電壓。

  • GVDD, GVCL: 用于驅動源極(Source)的灰度電壓的正負參考電壓。

  • VGH (Gate High): 打開TFT開關管的高電平電壓(~15V)。

  • VGL (Gate Low): 關閉TFT開關管的低電平電壓(~ -10V)。

◆?優化布局用于COG組裝
  • COG (Chip-On-Glass): 指芯片通過ACF(各向異性導電膠)直接壓接綁定在LCD玻璃基板的引線上。這種工藝使顯示屏模塊非常薄、輕、結構緊湊。芯片的引腳布局和尺寸專門為這種工藝進行了優化。

TE 引腳是一個輸出信號,其核心作用是將 LCD 控制器內部的刷新時序反饋給 MCU,讓 MCU 知道何時向顯存寫入數據是安全的,從而避免屏幕出現"撕裂"現象。

// 1. 配置 TE 控制寄存器 (0xE7),使能輸出
NV3041_WriteCommand(0xE7); // TE_CTRL 命令
NV3041_WriteData(0x10);    // 設置 D4=1 (te_out_oe=1),使能輸出// 2. 發送 TEON 命令 (0x35),選擇模式并啟動輸出
NV3041_WriteCommand(0x35); // TEON 命令
NV3041_WriteData(0x01);    // 設置 D0=1 (te_sel=1),選擇模式1 (V-Blanking + H-Blanking)
// MCU 端中斷處理函數
void TE_GPIO_EXTI_Callback(void) {// 檢測到 TE 信號的邊沿(表示進入消隱期)if(HAL_GPIO_ReadPin(TE_GPIO_Port, TE_Pin)) {// 安全:現在可以開始更新顯存了!update_frame_buffer(); // 你的畫面更新函數}
}// 主循環中
while (1) {// 主循環處理其他任務...// 屏幕更新由 TE 中斷同步觸發,不會在這里盲目更新
}

簡單來說:TE 引腳就像是 LCD 對 MCU 說:"我準備好接收新數據了,現在可以安全地寫了!"

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