MIPI DSI(五) DBI 和 DPI 格式

        关于 DBI 和 DPI 这两种格式的详细协议内容，请参考《MIPI Alliance Standard for Display Bus Interface（V2.0） .pdf》和《MIPI Alliance Standard for Display Pixel Interface（DPI- 2） .pdf》这两份文档。
首先先了解几个名词，如下表所示：

                                                                相关名词解释表

        其中垂直同步 VSYNC 表示一帧图像的起始，水平同步 HSYNC 表示一行图像的起始。

DBI 接口
DBI 接口全称是 Display Bus Interface，俗称 MCU 接口、 8080 接口。也就是大家在用STM32F103/407 这种 MCU 的时候使用的屏幕接口。 MCU 通过并行接口传输控制命令和数据， DBI 接口示意图如图所示：

            、

                                                                DBI 接口示意图

        正点原子 STM32F103 和 F407 开发板的屏幕就是用的 DBI 接口，也就是所谓的 MCU口，正点原子 4.3 寸 MCU 屏的 TFT 接口部分原理图如图所示：

                                                               4.3寸 MCU 屏 TFT 接口

        对于 DBI 接口屏幕而言，有 CS/RS/WR/RD 控制线，以及 D0~D15 数据线， DBI 是非常低端的产品所使用的接口，比如低端 MCU 等

DPI 接口

        DPI 接口全称 Display Pixel Interface，就是我们常说的 RGB 接口， RGB 接口使用场合非常多，比如 STM32H7 单片机，大量的 Cortex-A 系列内核的 MPU 就支持 RGB 接口， DPI 是目前很多中低端芯片的首选屏幕接口。

        1、 LCD 时间参数

        以一个 720*1280 分辨率的 LCD 为例，其显示结构如图所示

                ​​​         

                                      ·                          LCD 显示示意图

        结合上图我们来看一下 LCD 是怎么扫描显示一帧图像的。一帧图像也是由一行一行组成的。 HSYNC 是水平同步信号，也叫做行同步信号，当产生此信号的话就表示开始显示新的一行了，所以此信号都是在图 22.5-3 的最左边。当 VSYNC 信号是垂直同步信号，也叫做帧同步信号，当产生此信号的话就表示开始显示新的一帧图像了，所以此信号在图中的左上角。

        可以看到有一圈“黑边”，真正有效的显示区域是中间的白色部分。那这一圈“黑边”是什么东西呢？这就要从显示器的“祖先” CRT 显示器开始说起了， CRT 显示器就是以前很常见的那种大屁股显示器，在 2023 年应该很少见了，如果在农村应该还是可以见到的。 CRT 显示器屁股后面是个电子枪，这个电子枪就是我们上面说的“画笔”，电子枪打出的电子撞击到屏幕上的荧光物质使其发光。只要控制电子枪从左到右扫完一行(也就是扫描一行)，然后从上到下扫描完所有行，这样一帧图像就显示出来了。也就是说，显示一帧图像电子枪是按照‘Z’形在运动，当扫描速度很快的时候看起来就是一幅完成的画面了。

        当显示完一行以后会发出 HSYNC 信号，此时电子枪就会关闭，然后迅速的移动到屏幕的左边，当 HSYNC 信号结束以后就可以显示新的一行数据了，电子枪就会重新打开。在HSYNC 信号结束到电子枪重新打开之间会插入一段延时，这段延时就图中的 HBP。当显示完一行以后就会关闭电子枪等待 HSYNC 信号产生，关闭电子枪到 HSYNC 信号产生之间会插入一段延时，这段延时就是图中的 HFP 信号。同理，当显示完一帧图像以后电子枪也会关闭，然后等到 VSYNC 信号产生，期间也会加入一段延时，这段延时就是图中的 VFP。 VSYNC 信号产生，电子枪移动到左上角，当 VSYNC 信号结束以后电子枪重新打开，中间也会加入一段延时，这段延时就是图中的 VBP。

        HBP、 HFP、 VBP 和 VFP 就是导致图中黑边的原因，但是这是 CRT 显示器存在黑边的原因，现在是 LCD 显示器，不需要电子枪了，那么为何还会有黑边呢？这是因为 RGB LCD 屏幕内部是有一个 IC 的，发送一行或者一帧数据给 IC， IC 是需要反应时间的。通过这段反应时间可以让 IC 识别到一行数据扫描完了，要换行了，或者一帧图像扫描完了，要开始下一帧图像显示了。因此，在 LCD 屏幕中继续存在 HBP、 HFP、 VPB 和 VFP 这四个参数的主要目的是为了锁定有效的像素数据。这四个时间是 LCD 重要的时间参数，在 DPI 接口的屏幕驱动中，我们重点就是设置这几个时序参数。

DPI 接口连接

        主控和 LCD 外设的 DPI 接口示意图如图所示：

                    DPI 接口示意图                                                       7 寸 RGB 屏幕接口原理图

        对于 DPI 接口，也就是 RGB 屏，一般有 DE、 VSYNC、 HSYNC、 CLK 这几个控制线，以及 D0~D23 数据线(如果采用 RGB888 格式的话)。正点原子的 7 寸 RGB 屏幕接口原理图如图7寸RGB 屏幕接口原理图所示。

重点知识：

        因为在 MIPI DSI 接口的屏幕里面传输的就是 DPI 格式的数据，包括 HBP、 HFP、 VBP、 VFP 等时序参数也是需要再 MIPI DSI 屏幕里面使用的！