自从接触了物联网，才发现串口屏只是冰山一角，I2C、SPI、UART、RGB、LVDS，MIPI，EDP...谁才是未来的主流？

原创硬件笔记本 2025-03-17 08:01

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大家好，我是王工。

物联网行业中，LCD显示屏的应用非常广泛，尤其是在智能家居、工业物联网、智能穿戴等领域。因为广泛应用，所以今天咱们来简要看看显示屏的接口，比如I2C、SPI、UART、RGB、LVDS、MIPI、EDP等，下面简要总结一下。

011

中小屏接口I2C、SPI、UART

一般3.5寸以下的小尺寸LCD屏，显示数据量比较少，普遍采用低速串口，如I2C、SPI、UART。

I2C：

I2C总线是半双工，两线。

I2C总线的工作速度分为3种：

S(标准模式)：100Kbps，即 100/8 = 12.5KB/s

F(快速模式)：400Kbps，即400/8 = 50KB/s

HS(高速模式)：3.4Mbps，即3.4M/8 = 435KB/s

超高速模式：5Mbit/s，即5M/8 = 525KB/s

SPI：

SPI总线是全双工，三线或四线制。

SPI没有官方化，速率不统一，根据器件不同传输速率不一，有几M，十几M的，也有几十M的，比I2C速度快。

UART：

无限制，速度取决于波特率，常用9600bps（1.2KB/s）和115200bps（14.4KB/s）。

021

大屏接口RGB、LVDS、MIPI、EDP

高分辨率屏，几乎都是高速串口的接口。主要是LVDS、MIPI-DSI和EDP接口。手机上都是MIPI接口的屏，车载和数码产品上有大量的LVDS接口的屏。

2.1、RGB接口

RGB一般是指RGB色彩模型(RGB color model)，是工业界的一种颜色标准。通过对三个颜色通道的变化以及它们相互之间的叠加来得到各式各样的颜色。

a. Parallel RGB

分辨率：1920 * 1080

时钟频率：1920*1080*60*1.2 = 149MHz

b. Serial RGB

分辨率：800 * 480

时钟频率：800*3*480*60*1.2 = 83MHz

特点：

1、RGB接口占用的资源较多，所以这个接口的LCD刷新率非常快，软件控制也比较简单；

2、RGB接口的显示数据不需要写入内存进行处理，可以直接写入LCD进行显示，所以响应速度和刷新速度都比MCU接口快很多；

3、缺点是控制需要增加电路，软件初始化需要增加程序，占用资源较多；

4、时钟频率要设置合适。太快，LCD反应不过来，显示不了，太慢也不合适，这个范围可以根据你的刷新率需求和LCD的规格书（一般会有一个最少响应周期）来确定。

2.2、LVDS接口

LVDS（Low Voltage Differential Signal）即低电压差分信号。1994年由美国国家半导体（NS）公司为克服以TTL电平方式传输宽带高码率数据时功耗大、电磁干扰大等缺点而研制的一种数字视频信号传输方式。它是一种电平标准，广泛应用于液晶屏接口。

其中发送端是一个3.5mA的电流源，产生的3.5mA的电流通过差分线中的一路到接收端。由于接收端对于直流表现为高阻，电流通过接收端的100Ω的匹配电阻产生350mV的电压，同时电流经过差分线的另一路流回发送端。当发送端进行状态变化时，通过改变流经100Ω电阻的电流方向产生有效的'0'和'1' 态。