CN116320239A - 一种基于qspi的图像传输方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于QSPI的图像传输方法及系统。它包括图像时序接口，用于接收上层软件发送的图像数据及控制信号；配置通信接口，用于接收上层软件发送的命令数据及配置信息，用发送机端返回的数据至上层软件；控制逻辑模块，用于基于配置信息向QSPI发送端口和QSPI接收端口发送控制命令，QSPI发送端口，用于基于控制命令向机端发送图像数据、控制信号及命令数据；QSPI接收端口，用于基于控制命令接收机端返回的数据。本发明使用QSPI接口进行图像传输，极大地降低了功耗，且实现简单，节省了芯片的逻辑资源。
Description
技术领域
本发明属于图像处理技术领域，具体涉及一种基于QSPI的图像传输方法及系统。
背景技术
目前，部分低分辨率的穿戴类OLED产品的信号驱动方式为QSPI方式，即点屏的视频数据是通过QSPI信号接口的方式传输给驱动IC。穿戴类OLED产品对分辨率与刷新率要求不高，侧重点在于控制功耗，延长续航。QSPI点屏的方式与传统MIPI DSI等点屏方式相比功耗更低，且实现的复杂度大大降低。穿戴设备待机或静态显示单幅画面时，可以通过QSPI信号接口将屏幕需要显示的图像数据传输给驱动IC以降低功耗。
采用上述方案时，在极大地延长了续航时间的同时，用户视觉上的体验与传统MIPI DSI等点屏方式并无差别。并且Micro LED的信号驱动方式目前采用的也是QSPI方式，因此未来穿戴类产品使用QSPI信号驱动点屏将会是一种趋势。
目前市面上已有的具有QSPI信号传输的产品多数用于烧录Flash或是寄存器读写等，这些功能对数据传输的速率要求不高，因此大多数产品最高只能达到1Mhz～10Mhz。
发明内容
本发明的目的就是为了解决上述背景技术存在的不足，提供一种传输速率高、可靠性高的基于QSPI的图像传输方法及系统。
本发明采用的技术方案是：一种基于QSPI的图像传输系统，包括：
图像时序接口，用于接收上层软件发送的图像数据及控制信号；
配置通信接口，用于接收上层软件发送的命令数据及配置信息，用发送机端返回的数据至上层软件；
控制逻辑模块，用于基于配置信息向QSPI发送端口和QSPI接收端口发送控制命令，
QSPI发送端口，用于基于控制命令向机端发送图像数据、控制信号及命令数据；
QSPI接收端口，用于基于控制命令接收机端返回的数据。
进一步地，还包括图像数据存储器，所述图像数据存储器用于存储图像数据及控制信号。
进一步地，还包括命令数据存储器和逻辑寄存器，所述命令数据存储器用于存储命令数据，所述逻辑寄存器用于存储配置信息。
进一步地，还包括接收数据存储器，所述接收数据存储器用于存储机端返回的数据。
进一步地，所述配置信息包括配置QSPI链路速率、配置单线/四线模式的切换方式、配置SDR/DDR模式的切换方式中的任意一种或多种。
一种基于QSPI的图像传输方法，过程为：
基于上层控制软件的配置信息配置QSPI发送端口及QSPI接收端口；
QSPI发送端口根据配置信息将上层控制软件下发的图像数据向机端发送；
QSPI接收端口根据配置信息将机端返回的数据传递到上层软件。
进一步地，所述配置QSPI发送端口和QSPI接收端口包括配置QSPI发送端口和QSPI接收端口的数据传输模式。
进一步地，所述数据传输模式包括链路速率，通过配置分频因子的大小控制链路速率的大小。
进一步地，所述数据传输模式包括控制单线模式与四线模式之间的切换时机，所述单线模式为一个时钟周期发送或接收一路数据；所述四线模式为一个时钟周期并行发送或接收四路数据。
更进一步地，所述数据传输模式包括控制SDR模式与DDR模式之间的切换时机，所述SDR模式为发送方在时钟下降沿将数据驱动到链路上，接收方在下一个时钟的上升沿对数据进行采样；所述DDR模式发送方在时钟的高电平和低电平中间将数据驱动到链路上，接收方在时钟的上升与下降沿均对数据进行采样。
本发明的有益效果是：
本发明使用QSPI接口进行图像传输，极大地降低了功耗，且实现简单，节省了芯片的逻辑资源。
本发明支持DDR模式，并且可进行SDR/DDR模式的切换，在不提升时钟频率的情况下提高了链路上数据传输的速率，降低了对硬件的要求。
本发明链路速率动态可调，并且可在任意时刻进行单线/四线切换，提高了接口的兼容性。
附图说明
图1为本发明的系统原理图。
图2为本发明单线/四线模式切换的示意图。
图3为本发明SDR/DDR模式切换的示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以互相结合。
如图1所示，本发明提供一种基于QSPI的图像传输系统，包括
图像时序接口，用于接收上层软件发送的图像数据及控制信号；每种显示设备都有特定的时序信息，因此该接口是一种用来传输时序信息以及包含有效图像信息的接口，具体包含了有效的RGB图像数据以及一些帧/行同步控制信号等。
配置通信接口，用于接收上层软件发送的命令数据及配置信息，用发送机端返回的数据至上层软件；该接口是上层软件和外设寄存器之间的通信接口，用于简单、低吞吐量的内存映射通信，在本系统中使用该接口传输上层软件的配置信息及命令数据并存入相应存储器中。
控制逻辑模块，用于基于配置信息向QSPI发送端口和QSPI接收端口发送控制命令，其中包含主控状态机，基于逻辑寄存器中存储的上层配置信息对整个系统的运转进行控制，例如开始发送和接收的时机，发送数据量以及QSPI工作模式等。
QSPI发送端口，用于基于控制命令向机端发送图像数据、控制信号及命令数据；具体包括根据上层软件配置的相关控制信息，将Buffer中待发送的数据按照QSPI协议往外发送，同时生成随路时钟QSPI_CLK以及片选信号QSPI_CS给从机端。
QSPI接收端口，用于基于控制命令接收机端返回的数据。
上述方案中，还包括图像数据存储器、命令数据存储器、逻辑寄存器和接收数据存储器，所述图像数据存储器用于存储图像数据及控制信号，该图像数据是将要使用QSPI接口向外发送的RGB图像数据，该数据用于在屏幕上显示出来。所述命令数据存储器用于存储将要使用QSPI接口向外发送的命令数据，该命令数据用设置屏幕端的相关参数或配置相关信息等，如设置亮度及分辨率等。所述逻辑寄存器用于存放上层软件的配置信息以控制整个系统的工作模式，如链路速率，使用SDR或是DDR模式，使用单线或是四线模式等。注：逻辑寄存器中的配置信息仅用于控制本系统中各模块的工作模式，并不会通过QSPI接口发送到屏幕端。所述接收数据存储器用于存储机端返回的数据，当上层软件需要读取时，通过配置通信接口传递到上层软件。
基于上述的图像传输系统，本发明还一种基于QSPI的图像传输方法，基于上层控制软件的配置信息配置QSPI发送端口及QSPI接收端口；QSPI发送端口根据配置信息将上层控制软件下发的图像数据向机端发送；QSPI接收端口根据配置信息将机端返回的数据传递到上层软件。
为了提高传输速率以及兼容多种驱动IC，本发明的配置信息包括配置QSPI的链路速率、单线/四线模式的切换方式、SDR/DDR模式的切换方式：
(1)链路速率动态可配置
本发明传输系统工作的系统时钟为PS的200Mhz时钟，上层软件通过配置分频因子可以动态改变本次QSPI操作的链路速率，即最终QSPI链路速率line_rate＝200/2N，其中N为大于等于2的正整数。因此QSPI的链路速率最大为50Mhz，通过改变分频因子的值，可以改变为33.3Mhz,25Mhz,20Mhz…以此类推。
(2)支持单线/四线切换
为兼容多种驱动IC或需要本发明传输系统兼容Standard SPI与QSPI烧录Flash等功能，本发明提供了一种单线/四线切换的方法。通过上层软件配置何时进行切换，系统则会在发送完指定字节数后切换为另一种模式。例如首字节使用单线发送，代表QSPI操作类型，发完该字节后切换为四线模式发送地址及数据，如图2所示。
(3)支持SDR/DDR模式切换
为在不提升时钟频率的情况下提高链路上数据传输的速率，本系统提供了一种SDR/DDR模式切换的方法。对于SDR模式，本系统作为发送方，会在时钟下降沿将数据驱动到链路上，接收方在下一个时钟的上升沿对数据进行采样，如图2所示。
对于DDR模式，本系统作为发送方，会在时钟高/低电平中间将数据驱动到链路上，接收方在时钟的上升与下降沿均会对数据进行采样，这样就能在不提升时钟频率的情况下，将链路数据的传输速率提升到SDR模式的两倍，如图3所示。
图3中为使用DDR模式传输图像的示例，第一个字节为QSPI操作类型，使用单线SDR模式发送；第二至第四字节为2C或3C命令(地址)，采用四线SDR模式发送；剩下的字节为图像数据，采用四线DDR模式发送以加快传输速率。
通过上层软件可配置本次QSPI图像传输操作使用SDR或是DDR模式。
以上仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
Claims (10)
1.一种基于QSPI的图像传输系统，其特征在于：包括
图像时序接口，用于接收上层软件发送的图像数据及控制信号；
配置通信接口，用于接收上层软件发送的命令数据及配置信息，用发送机端返回的数据至上层软件；
控制逻辑模块，用于基于配置信息向QSPI发送端口和QSPI接收端口发送控制命令，
QSPI发送端口，用于基于控制命令向机端发送图像数据、控制信号及命令数据；
QSPI接收端口，用于基于控制命令接收机端返回的数据。
2.根据权利要求1所述的基于QSPI的图像传输系统，其特征在于：还包括图像数据存储器，所述图像数据存储器用于存储图像数据及控制信号。
3.根据权利要求1所述的基于QSPI的图像传输系统，其特征在于：还包括命令数据存储器和逻辑寄存器，所述命令数据存储器用于存储命令数据，所述逻辑寄存器用于存储配置信息。
4.根据权利要求1所述的基于QSPI的图像传输系统，其特征在于：还包括接收数据存储器，所述接收数据存储器用于存储机端返回的数据。
5.根据权利要求1所述的基于QSPI的图像传输系统，其特征在于：所述配置信息包括配置QSPI链路速率、配置单线/四线模式的切换方式、配置SDR/DDR模式的切换方式中的任意一种或多种。
6.一种基于QSPI的图像传输方法，其特征在于：
基于上层控制软件的配置信息配置QSPI发送端口及QSPI接收端口；
QSPI发送端口根据配置信息将上层控制软件下发的图像数据向机端发送；
QSPI接收端口根据配置信息将机端返回的数据传递到上层软件。
7.根据权利要求6所述的基于QSPI的图像传输方法，其特征在于：所述配置QSPI发送端口和QSPI接收端口包括配置QSPI发送端口和QSPI接收端口的数据传输模式。
8.根据权利要求7所述的基于QSPI的图像传输方法，其特征在于：所述数据传输模式包括链路速率，通过配置分频因子的大小控制链路速率的大小。
9.根据权利要求7所述的基于QSPI的图像传输方法，其特征在于：所述数据传输模式包括控制单线模式与四线模式之间的切换时机，所述单线模式为一个时钟周期发送或接收一路数据；所述四线模式为一个时钟周期并行发送或接收四路数据。
10.根据权利要求7所述的基于QSPI的图像传输方法，其特征在于：所述数据传输模式包括控制SDR模式与DDR模式之间的切换时机，所述SDR模式为发送方在时钟下降沿将数据驱动到链路上，接收方在下一个时钟的上升沿对数据进行采样；所述DDR模式发送方在时钟的高电平和低电平中间将数据驱动到链路上，接收方在时钟的上升与下降沿均对数据进行采样。
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Publications (1)
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| CN (1) | CN116320239A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117496866A (zh) * | 2023-10-27 | 2024-02-02 | 广东美创希科技有限公司 | 薄膜晶体管tft屏驱动系统、方法和显示设备 |
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2023
- 2023-02-28 CN CN202310175478.7A patent/CN116320239A/zh active Pending
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