Guide des interfaces TFT LCD : SPI, RGB, LVDS, MIPI DSI et eDP comparés
Réponse rapide
Les modules TFT intégrés utilisent cinq interfaces, choisies d'abord selon la longueur de câble puis la résolution : SPI/8080 pour HMIs sur carte de 1-3,5 pouces, RGB parallèle pour 3,5-10 pouces, LVDS pour des liaisons de 7-21,5 pouces de 1-10 m (la norme industrielle, immunisée contre le bruit), MIPI DSI pour des liens courts haute résolution sur carte, et eDP pour panneaux 4K de 10-21,5 pouces. Quand l'hôte et le panneau ne correspondent pas, un CI pont est généralement moins cher que de refaire la carte mère. La bande passante requise se calcule avec pixels × rafraîchissement × bits × 1,25 de marge d'effacement.
Pourquoi l'interface compte plus que la taille
L'interface décide du câble, de la longueur de liaison et du CI nécessaire côté hôte. Une mauvaise interface limite la résolution ou rend le câble sensible au bruit ; une bonne interface disparaît dans la conception.
Le choix se fait en deux temps : d'abord la longueur de câble et l'environnement (bruit, vibrations), ensuite la résolution et le débit nécessaires.
SPI et 8080 : petits écrans sur carte
SPI et le bus 8080/Moto servent les HMIs de 1 à 3,5 pouces à faible résolution, souvent pilotés par un petit microcontrôleur sans contrôleur d'écran dédié. Le débit est faible, l'écran affiche des menus, pas de vidéo.
L'avantage est le nombre de broches réduit et le coût. L'inconvénient est l'impossibilité d'afficher du mouvement fluide au-delà de quelques pouces.
RGB parallèle : simple mais sensible
Le RGB parallèle (TTL) envoie chaque bit de couleur sur une ligne dédiée. Il est simple à gérer pour un microcontrôleur avec contrôleur LCD, typique des modules 3,5 à 10 pouces.
Son défaut est la sensibilité au bruit et la chute de signal au-delà de quelques dizaines de centimètres. Il convient aux liaisons courtes sur la même carte ou dans un boîtier proche.
LVDS : la norme industrielle longue distance
Le LVDS (Low Voltage Differential Signaling) transmet le signal en courant différentiel sur paires torsadées. Il supporte des liaisons de 1 à 10 m avec une excellente immunité au bruit, ce qui en fait la norme des HMIs industrielles de 7 à 21,5 pouces.
Pour les machines où l'écran est déporté du contrôleur, le LVDS évite les artéfacts que le RGB parallèle produirait. Il existe en 1 ou 2 canaux selon la résolution.
MIPI DSI et eDP : haute résolution, lien court
MIPI DSI sert les liaisons haute résolution sur carte (terminaux mobiles, tablettes, petits modules denses). eDP (Embedded DisplayPort) vise les panneaux 4K de 10 à 21,5 pouces dans les postes récents.
Les deux exigent un CI hôte compatible et des liaisons courtes ; ils ne remplacent pas le LVDS pour un écran déporté en armoire bruyante. Le comparatif MIPI DSI contre LVDS détaille le choix.
Choisir et faire convertir
Si le câble dépasse un mètre en environnement industriel, le LVDS est le choix sûr. Pour un écran sur carte à faible coût, le RGB ou le SPI suffit. Une carte de conversion (RGB↔LVDS, MIPI↔LVDS) permet de garder le contrôleur existant tout en changeant de cellule.
Nos ingénieurs d'application aident à choisir l'interface puis à qualifier le câble et le CI pour tenir la liaison sur 5+ ans de service.
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Questions fréquentes
Quelle interface pour un écran déporté de plusieurs mètres ?
Le LVDS, grâce à sa transmission différentielle, supporte des liaisons de 1 à 10 m avec une forte immunité au bruit. C'est la norme industrielle pour les HMIs déportées.
Le RGB parallèle peut-il aller loin ?
Non au-delà de quelques dizaines de centimètres : il est sensible au bruit et à la chute de signal. Au-delà, préférer le LVDS ou une carte de conversion.
MIPI DSI et eDP remplacent-ils le LVDS ?
Ils visent la haute résolution sur lien court (sur carte ou 4K récent). Ils ne conviennent pas à un écran déporté en armoire industrielle bruyante, où le LVDS reste roi.
Peut-on convertir d'une interface à l'autre ?
Oui via une carte de conversion (RGB↔LVDS, MIPI↔LVDS). Cela permet de garder le contrôleur hôte tout en changeant de cellule d'affichage.
Comment ces chiffres sont mesurés
- Luminance (cd/m², c'est-à-dire nit) — la méthode de mesure pour les modules LCD transmissifs est définie dans IEC 61747-30-1.
- Plage de température de fonctionnement — la bande ambiante dans laquelle un module est homologué pour fonctionner. Les procédures d'essai basse température et chaleur sèche sont définies dans IEC 60068-2-1 et IEC 60068-2-2 ; le cyclage de changement de température dans IEC 60068-2-14.
- Durée de vie du rétroéclairage — exprimée comme le maintien des lumens LED ; méthode de mesure selon IES LM-80 (minimum 6000 h), avec projection à long terme selon IES TM-21.
Ce sont des normes génériques de méthodes d'essai citées pour expliquer comment chaque spécification est définie et mesurée. Ce ne sont pas des certifications produit. Les conditions d'essai réelles et les valeurs nominales de chaque modèle RONEN figurent dans la fiche technique de ce modèle.