микроконтроллеры от ведущих мировых производителей

Краткий обзор и сравнение с дисплеями Riverdi

В 2018 году компания Matrix Orbital начала производство цветных TFT-модулей с контроллерами FTDI серии FT812/813  под общим названием EVE2. Данное решение продиктовано ростом популярности данных контроллеров, а она, в свою очередь,  обусловлена простотой работы и минимальными требованиями к управляющему микроконтроллеру (МК). Встроенная аппаратная графическая библиотека микросхем FT8xx и другие встроенные функции (работа со звуком и сенсорным экраном) позволяют быстро реализовать типовой графический интерфейс. За счет того, что вся графика обрабатывается контроллером FT8xx, базовые требования к управляющему МК минимальны. Типовой 8-разрядный МК может полноценно управлять цветным TFT-дисплеем с разрешением до 800 х 600 точек без необходимости подключать внешнее ОЗУ. Подробности о функциях этих графических контроллеров и работе с ними можно найти в наших предыдущих публикациях (http://mymcu.ru/articles.html?prod=ftdi).

Дисплеи Matrix Orbital с FT81x не являются новинкой на рынке. Первой, кто начал массовое производство таких дисплеев, была компания Riverdi. Сейчас дисплеи Riverdi с FT8xx успешно эксплуатируются в нескольких десятках проектов в России в течение последних 4 лет.  Контроллер FTDI позволяет относительно просто перейти с монохромного дисплея на цветной TFT-дисплей без перехода на более мощные МК, что обеспечивает быстрый переход с монохромных дисплеев на цветные в старых проектах.

Рис.1 Блок-схема графического контроллера FT800 

Учитывая популярность дисплеев Riverdi, Matrix Orbital постарались с одной стороны сохранить интерфейс, с другой - предложить свои варианты (http://mymcu.ru/support/tft-displei-matrix-orbital-na-baze-graficheskih-kontrollerov-ftdi-ft81x.html). В дисплеях Matrix Orbital используется полностью аналогичный физический интерфейс для подключения дисплеев. Это 20-контактный разъем под шлейф FFC с шагом 0.5 мм c полностью совпадающей разводкой питания и сигнальных линий.        

Основным отличием дисплеев Matrix Orbital от Riverdi является тип графического контроллера. Matrix Orbital использует во всех дисплеях старшую серию FT812/813, одним из отличий которой от младшей серии FT800/801 является больший размер графической памяти (это обусловлено максимальным поддерживаемым разрешением 800 х 600 точек).  Для дисплеев с размером диагонали до 4.3” и максимальным разрешением до 480 x 272 точек это дает преимущество в том, что можно единовременно загрузить в графическую память больше пользовательских элементов (шрифты, изображения, звуки). В некоторых приложениях это может снять часть нагрузки на микроконтроллер, связанной с перезагрузкой графических элементов. Напомним, что графические контроллеры FT80x и FT81x совместимы по базовому набору команд и программа для FT80x будет нормально работать с FT81x. Но есть отличия в регистрах, и их описание придется менять.

Также, Matrix Orbital предлагает дисплеи BAR-типа, которых нет в перечне продукции Riverdi. Эти варианты могут быть интересны для замены символьных и графических монохромных дисплеев и/или при наличии ограничений по размерам корпуса прибора. Единственным недостатком цветных дисплеев BAR-типа является цена, которая сейчас выше, чем на дисплеи стандартного размера.

       

Рис. 2 Модули EVE2 BAR-типа 

Еще одним существенным отличием дисплеев Matrix Orbiatal от дисплеев Riverdi является тип контроллера емкостного сенсорного экрана. В модулях Riverdi используется контроллер FocalTech, который не требует своей инициализации при начале работы. В емкостных сенсорах модулей Matrix Orbital используется контроллер Goodix, который необходимо инициализировать перед работой. Описание процедуры инициализации приведено в документе FTDI “AN 336 FT8xx - Selecting an LCD Display”. На этот момент стоит обратить внимание при первом знакомстве с контроллерами FT8xx и модулями Matrix Orbital.     

C чего начать работу с модулями EVE2 Matrix Orbital

Общее руководство по работе со всеми модулями EVE2 Matrix Orbital приводит в следующем документе “EVE2 TFT Module. Hardware Manual”. В нем приведены все параметры, необходимые для работы с этими дисплеями, включая настройки для инициализации графического контроллера FT81x для каждой модели дисплея.

Для подключения модуля к своей плате или отладочным средствам необходим плоский шлейф FFC - FFCE2008T115000-300 (расположение контактов с одной стороны шлейфа) или FFCE2008T215000-300 (расположение контактов с разных сторон шлейфа) (https://www.cvilux.com/product?id=207&level=pitch&text=0.50mm&product_id=344).       

Ответный разъем для установки на своей плате можно рекомендовать CF25201D0R0-05-NH (https://www.cvilux.com/product?id=221&level=pitch&text=0.50mm&product_id=1068) с нижним расположением контактов и поворотной защелкой.

В качестве отладочных средств для оценки возможностей модулей EVE2 Matrix Orbital мы предлагаем переходные платы от Riverdi. Здесь есть два варианта на выбор - BREAK OUT BOARD 20 и HERMES BOARD, их описания можно найти здесь (http://mymcu.ru/support/tft-displei-riverdi-na-baze-graficheskih-kontrollerov-ftdi.html).

          

Рис.5 Платы Break Out board 20 (слева) и Hermes Board (справа)

 

Переходная плата BREAK OUT BOARD 20, на которой реализован переход с разъема FFC на IDC, удобна для подключения дисплеев к своим макетным платам или отладочным платам производителей микроконтроллеров. Например, так реализовано подключение дисплея к отладочной плате Microchip XMEGA-A3BU Xplained (http://mymcu.ru/support/primer-upravleniya-graficheskim-kontrollerom-ft80x-s-pomoshchyu-mk-xmega.html), а пример проекта для данного МК (AVR Studio 7.0) и дисплея Matrix Orbital EVE2-38G-BLH можно скачать по данной ссылке.

Рис.6 Результат вывода изображения на экран EVE2-38G-BLH  

Плата HERMES BOARD  представляет собой переходник USB-SPI и может быть использована для работы с модулями EVE2 с помощью ПК. В качестве преобразователя интерфейса используется мост FTDI FT232H, драйвер (один для всех мостов FTDI) для которого можно скачать с оф. сайта FTDI (https://www.ftdichip.com/Drivers/VCP.htm). В качестве среды разработки в данном варианте работы используется Visual Studio, а проект с примером работы с дисплеем EVE2-35G-BLM можно скачать по этой ссылке.       

Рис.6 Результат вывода изображения на экран EVE2-35G-BLM