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FT800 da The Ground Up-Hardware
Nov 02, 2018


2 Hardware

Lo schema a blocchi qui sotto mostra le varie connessioni disponibili con l'FT800: pannello LCD, retroilluminazione, interfaccia touch, uscita audio e infine l'interfaccia MCU. Ogni connessione è descritta attraverso questa sezione.

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2.1 Selezione MCU

Quasi l'MCU può essere utilizzato con l'FT800. I requisiti di interfaccia sono:

 Master SPI in modalità 4 fili o master I2C

Ingresso di interruzione - uscita sensibile al livello, bassa potenza attiva aperta da FT800

Uscita GPIO per pilotare PD_N per le modalità di alimentazione FT800


2.2 Selezione del display

Le dimensioni fisiche di un progetto determinano le dimensioni del pannello LCD da selezionare. L'FT800 supporta a

risoluzione massima di 512 x 512 pixel. All'interno di questa specifica ci sono risoluzioni di schermo comuni

di QVGA (320 x 240 pixel) e WQVGA (480 x 272 pixel). In genere questo porterà a un effettivo

dimensione del pannello compresa tra 3,5 "e 5,0".

I display rettangolari possono essere orientati come orizzontali (la dimensione più lunga è nella direzione X)

o ritratto (la dimensione più lunga nella direzione Y).

È necessario determinare se il progetto richiede all'utente di fornire un feedback direttamente

il display. Molti display sono disponibili con un touch panel resistivo integrato, quindi quando il tocco è

un requisito, il display corretto deve essere selezionato. L'FT800 supporta posizione e pressione

stato su touch screen resistivi, tramite l'uso dei pin X ± e Y ±. Basta collegarli

pin al pannello tattile per abilitare la funzionalità. L'FT800 offre il filtraggio del rumore per il tocco

schermo.


2.3 Display Collegamento a FT800

L'FT800 si collegherà direttamente allo schermo senza necessità di buffering.


-2.3.1 Orientamento dello schermo

Quasi tutti i display LCD sono orientati in modo tale che la coordinata (X, Y) (0, 0) si trovi in alto a sinistra

angolo. Tutte le coordinate (X, Y) sono numeri positivi. X aumenta man mano che la posizione viene spostata

da sinistra a destra; Y aumenta quando la posizione si sposta dall'alto verso il basso.

I pannelli tattili seguono lo stesso sistema di coordinate con (0, 0) in alto a sinistra, anche se il

l'accuratezza può essere maggiore di un pixel consentendo il rilevamento sub-pixel.

Per FT800, la funzione anti-aliasing è sempre abilitata. I pixel possono essere definiti dal

applicazione come numero di sub-pixel, solitamente in incrementi di 1/16 di pixel. Mentre il fisico

le dimensioni di un pixel non possono essere alterate, i valori di colore vengono inviati in modo tale da appianare il

aspetto visivo dei vari oggetti.


-2.3.2 Dati a colori

I colori Rosso (R), Verde (G) e Blu (B) sono forniti come dati paralleli al display. Ci sono

6 bit per ogni colore. Se il display supporta più bit (a volte fino a 8) connetti semplicemente il

Pin di dati FT800 ai bit di dati più alti per ciascun colore del display. Fare riferimento al display

scheda tecnica se i pin inutilizzati devono essere lasciati aperti o tirati a un valore particolare.

L'FT800 supporta un riordino, o "swizzling", delle assegnazioni dei pin dei dati di dati RGB LCD LCD.

Ciò consente un layout PCB diretto dall'FT800 al connettore LCD, con la possibilità di positivamente

impatto elettromagnetico (EMI). Fare riferimento al foglio dati FT800 per i dettagli relativi al

diversi ordini di connessione.

-2.3.3 Temporizzazione visualizzazione

Diversi segnali sono utilizzati per coordinare tutti i dati e i tempi richiesti dal display:

 PCLK - Pixel Clock - il master clock per bloccare i segnali sul display

 VSYNC - Vertical Sync - definisce l'inizio di un frame

 HSYNC - Horizontal Sync - definisce l'inizio di una linea

 DE - Abilita dati: definisce quando vengono guidati dati RGB

 DISP - Display Enable - definisce quando il display generale è alimentato internamente

Il Pixel Clock viene utilizzato per bloccare ogni valore di pixel e altri segnali di temporizzazione sul display. Il

L'FT800 può pilotare i dati del pannello sia in salita che in discesa. Il tempo di visualizzazione è in genere

controllato tramite il Pixel Clock accoppiato con Vertical Sync (VSYNC) e Horizontal Sync

(HSYNC) impulsi.

Sebbene la dimensione fisica o "attiva" del display possa essere una determinata dimensione di pixel (ad es. 480 x 272),

il numero effettivo di orologi necessari per visualizzare l'immagine completa non è semplicemente (orizzontale * verticale).

Un'immagine è composta da più linee orizzontali. Ogni linea richiede diversi orologi prima e

dopo la regione attiva. In modo simile, il numero totale di linee è maggiore della verticale

regione attiva con diverse linee sopra e sotto la regione attiva.

Una tipica scheda tecnica del display definirà la frequenza del pixel clock (REG_PCLK) e se i dati lo sono

con clock su fronti in salita o in discesa (REG_PCLK_POL). Descriverà quindi l'orizzontale

inizio impulso di sincronizzazione (REG_HSYNC0) e stop (REG_HSYNC1) volte come numero di orologi.

L'inizio dell'impulso di sincronizzazione verticale (REG_VSYNC0) e l'arresto (REG_VSYNC1) sono definiti come a

numero di linee.

A volte il numero totale di orologi per riga (REG_HCYCLE) e le linee per schermo (REG_VCYCLE)

sono mostrati direttamente Altre volte, potrebbero esserci riferimenti a "front port" e "back veranda"

temporizzazione. Aggiungi i valori del portico anteriore e posteriore alle dimensioni dello schermo attivo in una particolare direzione verso

ottenere il numero totale di orologi / linea o linee / schermo.

Infine, è necessario definire gli offset. Questi valori definiscono esattamente dove è attivo lo schermo

la regione verrà visualizzata. Sono definiti come un numero di orologi dall'inizio di HSYNC

segnale (REG_HOFFSET) e il numero di righe dall'inizio del segnale VSYNC

(REG_VOFFSET). Durante l'output di ciascuna linea orizzontale, il segnale di abilitazione dati (DE) sarà

attivo mentre i dati vengono emessi sui segnali RGB.

Alcuni display non richiedono segnali fisici HSYNC o VSYNC. Invece, usano i dati

Segnale di abilitazione (DE) fornito anche dall'FT800. Se viene utilizzato DE, calcoli di temporizzazione corrette

e le impostazioni per VSYNC e HSYNC si applicano anche se non possono essere collegate al

display. Fare riferimento alla scheda tecnica del display per i requisiti di sincronizzazione e connessione.

L'immagine sottostante mette in correlazione i registri dell'FT800 con i tempi di un pannello LCD. Vedere la Sezione 4.2.3

sotto per programmare i registri e visualizzare la sequenza di inizializzazione.

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Figura 2.2 Registri di temporizzazione LCD FT800 - Visualizza visualizzazione

L'FT800 supporta la diffusione dei dati RGB per evitare la transizione di tutti e 18 i bit allo stesso tempo.

L'abilitazione di "CSPREAD" può aiutare con il consumo di energia del sistema e i test di compatibilità elettromagnetica (EMC) poiché un numero inferiore di segnali sta cambiando simultaneamente. Le figure seguenti mostrano il display LCD

data timing CSPREAD disabilitato poi abilitato.

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Figura 2.4 Temporizzazione RGB LCD con CSPREAD abilitato

CSPREAD è disponibile con l'impostazione di polarità per PCLK.

-2.3.4 Abilita visualizzazione

I display possono avere un segnale per il controllo dell'alimentazione, comunemente chiamato Display Enable (DISP). L'FT800

fornisce il segnale DISP come uscita GPIO che l'applicazione MCU può impostare su 1 logico o su 0 logico

Quando richiesto.

-2.3.5 Retroilluminazione

I display TFT hanno anche una retroilluminazione a LED che in genere richiede tra 24 V e 30 V. Un esterno

È necessario un driver LED adatto a generare questa tensione. L'FT800 fornisce un'uscita PWM a

regolare la luminosità della matrice LED del display.

2.4 Integrazione Touch Panel

Incorporare un pannello a sfioramento in un design incorporato consente l'eliminazione di una tastiera o altro

pulsanti per il feedback degli utenti. L'FT800 può fornire i dati del tocco diretto o essere accoppiato con uno di

i widget speciali che tracciano automaticamente la posizione.

-2.4.1 Touch panel resistivo

I pannelli resistivi sono disponibili da un po 'di tempo e sono soluzioni robuste per molte situazioni

compresi gli ambienti industriali. Non ci sono restrizioni se l'utente indossa i guanti.

Un'interfaccia touch è semplice: una coppia ciascuno dei segnali X e Y. Questi sono collegati direttamente al

FT800.

-2.4.2 Pannello tattile capacitivo

I touch panel capacitivi si trovano comunemente su tablet, telefoni e altri dispositivi portatili simili

dispositivi. L'utente deve usare il dito nudo o usare un guanto o uno stilo appositamente progettato. Un MCU più capace può anche essere richiesto per elaborare i punti di contatto multipli. L'FT800 no

supporto touch panel capacitivo.

-2.5 Integrazione audio

L'uscita audio è fornita anche dall'FT800. Come con l'uscita di retroilluminazione PWM, anche l'audio è

fornito come segnale PWM. Il filtraggio e l'amplificazione sono necessari per convertire gli impulsi PWM in

una forma d'onda analogica adatta a pilotare un altoparlante o cuffie.

L'FT800 può sintetizzare 60 suoni MIDI diversi, la maggior parte con controllo dell'intonazione. La riproduzione del file audio è

anche possibile con file formattati come PCM con firma a 8 bit, μLAW a 8 bit o IMA-ADPCM a 4 bit.

-2,6 Connessione MCU

L'ultimo pezzo del puzzle è la connessione all'host MCU. L'MCU deve fornire un SPI

master o un'interfaccia master I2C come indicato di seguito.

-2.6.1 Slave SPI

 Velocità massima di 30 Mbps

 Non gestito

 Modalità 0

 Il bit più significativo (MSB) per primo

L'interfaccia MCU SPI comprende i seguenti segnali:

 SPI_SCK - orologio SPI

 SPI_MOSI - Master Out / Slave In - dati dall'MCU all'FT800

 SPI_MISO - Master In / Slave Out - dati dall'FT800 all'MCU

 SPI_SS_N - Seleziona slave SPI, attivo basso

 INT_N: interrompe l'uscita dall'FT800

 PD_N: rilasciare l'ingresso all'FT800

 Sono disponibili due segnali GPIO da utilizzare secondo necessità

 MODE - Ingresso FT800 - tirare verso il basso per selezionare SPI

-2.6.2 Slave I2C

 Velocità massima di 3,4 Mbps

 Indirizzo del dispositivo configurabile (da 0x20 a 0x27)

L'interfaccia MCU I2C è costituita dai seguenti segnali:

 I2C_SCL - orologio I2C

 I2C_SDA - Dati I2C

 I2C_A2, I2C_A1, I2C_A0 - Indirizzo slave I2C (aggiungere 0x20 per l'indirizzo completo)

o Indirizzo binario = (MSB) 0, 1, 0, I2C_A2, I2C_A1, I2C_A0 (LSB)

 INT_N: interrompe l'uscita dall'FT800

 PD_N: rilasciare l'ingresso all'FT800

 Un segnale GPIO è disponibile per l'uso secondo necessità

 MODE - Ingresso FT800 - tirare verso l'alto per selezionare I2C

-2.6.3 Orologio, GPIO, alimentazione e controllo

L'FT800 utilizza un cristallo esterno a 12 MHz o un oscillatore a livello logico.

Sono necessari due segnali GPIO per l'interruzione e il controllo dell'alimentazione.

L'FT800 richiede due alimentatori: VCC e VCCIO. VCC fornisce il riferimento per il display LCD

interfaccia ed è fissato a 3,3V. VCCIO fornisce il riferimento per l'interfaccia MCU con un

intervallo consentito da 1,8 V a 3,3 V. Un regolatore interno fornisce 1,2 V per il core FT800