LS024T04-M-V2：2.4英寸TN TFT LCD显示模组，240x320分辨率，262K色彩，多接口（并行与串行）
产品副标题 / 关键词：
2.4英寸显示屏，QVGA 240x320分辨率，透射式a-Si TN TFT，3线/4线串行及8位/16位并行接口，COG+FPC+B/L，262K色彩，ST7789T3驱动，39针FPC，-20°C~70°C工作温度
【LS024T04-M-V2】2.4寸LCD显示模组 分辨率240*320 驱动ICST7789T3 规格书
1. 概述与产品定位
LS024T04-M-V2由立信(万安)智显科技有限公司开发，是一款2.4英寸透射式非晶硅TFT-LCD显示模组。
本产品规格书（版本1.0，型号：LS024T04-M-V2，模组类型：COG+FPC+B/L）作为权威技术文档，定义了产品的结构组成（COG+FPC+B/L）、机械尺寸、绝对最大额定值、详细电气特性、多接口支持（3线串行、4线串行、8位并行、16位并行）引脚定义与时序，以及全面的电光性能。该产品提供240(RGB)×320的QVGA分辨率，具备262K色彩显示能力，由ST7789T3控制器驱动。
本文件提供了嵌入式显示应用系统集成所需的核心参数。我们明确建议工程师严格遵守本文档所述的电气规格、接口时序和机械公差，以确保可靠的性能和兼容性。
2. 产品详细概述与架构
- 核心技术：透射式a-Si TFT-LCD（非晶硅薄膜晶体管液晶显示器）。
- 显示模式：有源矩阵TFT，透射式。
- 显示特性：最高可显示262千色。
- 模组结构：COG（玻璃上芯片）+ FPC（柔性印制电路）+ B/L（背光单元）。由TFT-LCD面板、驱动电路和背光单元组成。
- 输入数据：通过IM[1:0]引脚配置，支持：
- 3线串行接口（9位）
- 4线串行接口（8位）
- 8位并行接口（8080 MCU）
- 16位并行接口（8080 MCU）
- 视角方向（灰阶反转）：TN（扭曲向列型）。
- 驱动IC：ST7789T3。
- 背光：4颗白光LED芯片并联。
- 环保合规：符合ROHS标准。
- 审批状态：仅为已批准的产品规格书（依据签署栏）。
3. 详尽技术规格
3.1 机械与物理规格
| 项目 | 规格 | 单位 |
|---|---|---|
| 模组尺寸（H×V×D） | 42.72 × 60.26 × 2.15 | mm |
| 有效区域（H×V） | 36.72 × 48.96 | mm |
| 点数 / 分辨率 | 240(RGB) × 320 | 像素 |
| 面板尺寸（对角线） | 2.4 | 英寸 |
关键机械设计说明（摘自文档）：
- 显示类型：主屏 LCD：透射式，TN。
- 工作温度：-10°C ~ +60°C（注：DC 特性表中标注为 -20°C~70°C，外形图注释中标注为 -10°C~60°C。设计时应采用更严格的 -10°C 至 +60°C 范围）。
- 存储温度：-20°C ~ +70°C。
- 主屏 LCD 驱动 IC：ST7789T3。
- 背光：4 颗白光 LED 并联。
- ROHS 合规：是。
- 边框开窗设计：建议外壳可视区域每边比模组有效区域（VAMds）至少小 0.3mm。
- 泡棉垫圈避空设计：机壳泡棉垫圈的开孔每边应比模组可视区域（VAMds）至少大 0.6mm。
- TP/导体隔离：触摸面板（TP）边缘不得与任何金属导体接触。
- 玻璃切割段到边缘公差：±0.2 mm。
3.2 电气与接口规格
3.2.1 绝对最大额定值
| 项目 | 符号 | 最小值 | 最大值 | 单位 | 备注 |
|---|---|---|---|---|---|
| 供电电压 | VCC | -0.3 | 4.6 | V | Note1, Note2 |
| I/O 供电电压 | IOVCC | -0.3 | 4.6 | V | Note1, Note2 |
| 工作温度 | TOPR | -20 | 70 | °C | Note1, Note2 |
| 存储温度 | TSTR | -30 | 80 | °C | Note1, Note2 |
注释（解读）：
- Note1/Note2：超出上述额定值的应力可能导致永久性损坏；在此条件下不保证正常功能运行。
3.2.2 电气特性（DC – 推荐工作条件）
| 项目 | 项目 | 符号 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 单位 | 备注 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 供电电压 | 供电电压 | VCC | 2.4 | 2.75 | 3.3 | V | Note1 |
| I/O 供电电压 | I/O 供电电压 | IOVCC | 1.65 | 1.8 | 3.3 | V | Note1 |
| 输入电压（低电平） | 输入电压（低电平） | VIL | 0 | — | 0.3 * IOVCC | V | Note1 |
| 输入电压（高电平） | 输入电压（高电平） | VIH | 0.7 * IOVCC | — | IOVCC | V | Note1 |
3.2.3 引脚说明（39-pin FPC）
| 引脚编号 | 符号 | I/O | 说明 |
|---|---|---|---|
| 1-4 | NC | — | 无连接 |
| 5 | GND | P | 接地 |
| 6 | IOVCC | P | LCM I/O 电源（2.8V-3.3V） |
| 7 | VCI | P | LCM 主电源（2.8V-3.3V） |
| 8 | FMARK | O | 撕裂效应输出引脚。如不使用，请保持悬空。 |
| 9 | CS/SPI_CS | I | 片选引脚（低电平使能） |
| 10 | RS/SPI_SCL/SCK | I | 并行模式下为数据/命令选择；3线/4线串行模式下为串行时钟 |
| 11 | WR/A0(4-line) | I | 写信号（并行）或 D/CX 选择（4线串行）。不使用时接至 IOVCC。 |
| 12 | RD | I | 读信号（并行）。不使用时接至 IOVCC。 |
| 13 | SPI_SDI/SDA | I | 串行数据输入。不使用时接至 IOVCC 或 GND。 |
| 14 | SPI_SDO | O | 串行数据输出。不使用时保持悬空。 |
| 15 | RESET | I | LCM 复位引脚。低电平有效。 |
| 16 | GND | P | 接地 |
| 17-24 | DB0-DB7 | I/O | 低8位数据总线。不使用时接至 GND。 |
| 25-32 | DB8-DB15 | I/O | 高8位数据总线。不使用时接至 GND。 |
| 33 | A | P | 背光阳极（3.0V-3.4V，典型值：3.2V） |
| 34-36 | K | P | 背光阴极 |
| 37 | GND | P | 接地 |
| 38-39 | IM1, IM0 | I | 接口模式选择引脚 |
接口模式选择（IM1、IM0 引脚）：
| IM1 | IM0 | 数据引脚 | MPU 接口模式 |
|---|---|---|---|
| 0 | 0 | DB[0:15] | 80-16bit 并行 |
| 1 | 0 | DB[0:7] | 80-8bit 并行 |
| 0 | 1 | SDA_IN, SDO_OUT | 3线 9位串行 |
| 1 | 1 | SDA_IN, SDO_OUT | 4线 8位串行 |
接口概述：
- 该模块具备出色的接口灵活性：通过 IM[1:0] 引脚可选择 4 种不同的接口模式。
- 在并行模式下，可使用完整的 16 位或 8 位数据总线。
- 在串行模式下，SDA 用于数据输入，SDO 用于数据输出。
- 背光采用 3 个专用阴极引脚（引脚 34-36）并联连接。
3.2.4 接口时序特性（并行 - 8080 MCU 接口）
测试条件： VDDI=1.65 至 3.3V，VDD=2.4 至 3.3V，AGND=DGND=0V，Ta=25°C。
| 信号 | 符号 | 参数 | 最小值 | 最大值 | 单位 | 说明 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| D/CX | T_AST | 地址建立时间 | 0 | — | ns | |
| D/CX | T_AHT | 地址保持时间（写/读） | 10 | — | ns | |
| CSX | T_CHW | 片选“H”脉冲宽度 | 0 | — | ns | |
| CSX | T_CS | 片选建立时间（写） | 15 | — | ns | |
| CSX | T_RCS | 片选建立时间（读ID） | 45 | — | ns | |
| CSX | T_RCSFM | 片选建立时间（读FM） | 355 | — | ns | |
| CSX | T_CSF | 片选等待时间（写/读） | 10 | — | ns | |
| CSX | T_CSH | 片选保持时间 | 10 | — | ns | |
| WRX | T_WC | 写周期 | 66 | — | ns | |
| WRX | T_WRH | 控制脉冲“H”持续时间 | 15 | — | ns | |
| WRX | T_WRL | 控制脉冲“L”持续时间 | 15 | — | ns | |
| RDX (ID) | T_RC | 读周期（ID） | 160 | — | ns | 读取ID数据时 |
| RDX (ID) | T_RDH | 控制脉冲“H”持续时间（ID） | 90 | — | ns | 读取ID数据时 |
| RDX (ID) | T_RDL | 控制脉冲“L”持续时间（ID） | 45 | — | ns | 读取ID数据时 |
| RDX (FM) | T_RCFM | 读周期（FM） | 450 | — | ns | 从帧存储器读取时 |
| RDX (FM) | T_RDHFM | 控制脉冲“H”持续时间（FM） | 90 | — | ns | 从帧存储器读取时 |
| RDX (FM) | T_RDLFM | 控制脉冲“L”持续时间（FM） | 355 | — | ns | 从帧存储器读取时 |
| D[17:0] | T_DST | 数据建立时间 | 10 | — | ns | CL=30pF时 |
| D[17:0] | T_DHT | 数据保持时间 | 10 | — | ns | |
| — | T_RAT | 读访问时间（ID） | — | 40 | ns | |
| — | T_RATFM | 读访问时间（FM） | — | 340 | ns | |
| — | T_DOH | 输出禁用时间 | 20 | 80 | ns |
并口关键时序：
- 写周期：最小 66ns（等效 15.15 MHz）。
- 读周期（ID）：最小 160ns。
- 读周期（FM - 帧存储器）：最小 450ns。
3.2.5 串行接口时序特性（4线串行）
测试条件：VDDI=1.65 至 3.3V，VDD=2.4 至 3.3V，AGND=DGND=0V，Ta=25°C。
A. 写操作（串行）：
| 信号 | 符号 | 参数 | 最小值 | 最大值 | 单位 | 说明 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| CSX | T_CSS | 片选建立时间（写） | 15 | — | ns | |
| CSX | T_CSH | 片选保持时间（写） | 15 | — | ns | |
| CSX | T_CHW | 片选“H”脉冲宽度 | 40 | — | ns | |
| SCL | T_SCYCW | 串行时钟周期（写） | 16 | — | ns | 用于写命令与数据RAM |
| SCL | T_SHW | SCL“H”脉冲宽度（写） | 7 | — | ns | |
| SCL | T_SLW | SCL“L”脉冲宽度（写） | 7 | — | ns | |
| SDA (DIN) | T_SDS | 数据建立时间 | 7 | — | ns | |
| SDA (DIN) | T_SDH | 数据保持时间 | 7 | — | ns |
B. 读操作（串行）：
| 信号 | 符号 | 参数 | 最小值 | 最大值 | 单位 | 说明 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| CSX | T_CSS | 片选建立时间（读） | 60 | — | ns | |
| CSX | T_SCC | 片选保持时间（读） | 65 | — | ns | |
| SCL | T_SCYCR | 串行时钟周期（读） | 150 | — | ns | 适用于读命令及数据 RAM |
| SCL | T_SHR | SCL 高电平脉宽（读） | 60 | — | ns | |
| SCL | T_SLR | SCL 低电平脉宽（读） | 60 | — | ns | |
| D/CX | T_DCS | D/CX 建立时间 | 10 | — | ns | |
| D/CX | T_DCH | D/CX 保持时间 | 10 | — | ns | |
| DOUT | T_ACC | 访问时间 | 10 | 50 | ns | CL=30pF（最大）/8pF（最小） |
| DOUT | T_OH | 输出禁用时间 | 15 | 50 | ns | CL=30pF（最大）/8pF（最小） |
串行接口关键观察结果：
- 串行写入具有极快的 16ns 写入周期（62.5 MHz）。
- 串行读取的 150ns 读取周期（6.67 MHz）明显较慢。
3.2.6 背光单元
| 项目 | 规格 | 单位 |
|---|---|---|
| 配置 | 4 颗芯片型白光 LED，并联 | — |
| 阳极引脚 | Pin 33 (A) | — |
| 阴极引脚 | Pins 34-36 (K) | — |
| 驱动条件 | IF=80mA, VF=2.8~3.2V（典型值） | — |
注意：背光采用 4 颗并联 LED，通过单一阳极引脚和 3 个阴极引脚驱动。需要恒定电流 LED 驱动器，设置为 80 mA，正向电压范围为 2.8V 至 3.2V。
3.3 光学与电光特性
（注：完整的光学特性表（第 8 节 - 电光特性）在文档目录中有引用，但给定文档摘录中未提供具体数值。完整规格文档将包含此信息。）
4. 应用指南与关键注意事项
预期用途
- 需要接口灵活性的嵌入式系统
- 工业控制与 HMI
- 消费电子产品
- 便携式仪器
- 需要同时兼容高速并行和简单串行接口的应用
关键设计注意事项
-
接口选择——至关重要：
- 根据所需的接口模式，在上电前配置IM1 和 IM0 引脚（引脚 38-39）。这两个引脚决定了其他若干引脚的功能。
- 16 位并行模式：使用全部 DB[0:15] 引脚，可实现最快的数据传输速度。
- 8 位并行模式：仅使用 DB[0:7] 引脚，DB[8:15] 必须接 GND。
- 串行模式：WR、RD 及 DB[0:15] 引脚必须妥善端接（按引脚说明接至 IOVCC 或 GND），以避免输入悬空。
电源供应：
- 为核心逻辑提供稳定的 VCC（2.4-3.3V，典型值 2.75V）。
- 为 I/O 接口提供稳定的 IOVCC（1.65-3.3V，典型值 1.8V）。
- 两路电源引脚的绝对最大额定值均为 4.6V。
背光驱动：
- 背光采用 4 颗 LED 并联，配有 3 个阴极引脚（引脚 34-36）。确保 3 个阴极引脚均正确连接至电流吸收端。
- 设计恒流 LED 驱动器，设定电流为 80 mA，正向电压约为 3.0V。
- 阳极电压范围为 3.0V-3.4V（典型值 3.2V）。
未使用引脚的端接：
- 串行模式：DB[0:7] 和 DB[8:15] 必须接 GND。WR 和 RD 引脚必须接 IOVCC。
- 并行模式：SPI_SDI/SDA 必须接 IOVCC 或 GND。SPI_SDO 需保持悬空。FMARK 需保持悬空。
- 对未使用引脚进行正确端接至关重要，可防止噪声干扰和额外功耗。
FMARK 引脚（引脚 8）：
- 此为撕裂效应（Tearing Effect）输出引脚。通过软件命令激活后，可用于将 MCU 与帧写入同步。若不使用，保持悬空即可。
复位电路：
- RESET 引脚（引脚 15）在上电期间必须保持足够时间的低电平（通常 >10 µs）。
并行接口时序：
- 写周期：最短 66ns（15.15 MHz）——请确认主控 MCU 的外部存储器接口能够满足此时序要求。
- 帧存储器读取：最短 450ns——速度明显较慢，若频繁使用可能影响性能。
串行接口时序：
- 写周期：最短 16ns（62.5 MHz）——非常快速的 SPI 接口。
- 读周期：最短 150ns（6.67 MHz）——远慢于写入速度。
温度限制：
- 请注意外形图（-10°C 至 +60°C）与绝对最大额定值表（-20°C 至 +70°C）之间的差异。为确保可靠运行，请按 -10°C 至 +60°C 进行设计。
机械集成：
- 边框开窗：外壳视窗每边应比可视区域小 0.3mm。
- 泡棉垫圈开孔：开孔每边应比可视区域大 0.6mm。
- 该模组外形与众多其他 2.4 英寸 240x320 模组相同，便于机械设计的复用。
操作与合规
- 该模组符合 ROHS 标准。
- 在操作和装配过程中，请遵守标准的 ESD 防护措施。
- 该模组包含易碎玻璃和 39 针 FPC——请小心轻放。
- 避免急剧弯折 FPC，尤其是在连接器接口附近。
5. 结论与设计支持
LS024T04-M-V2 规格书详细描述了一款高度通用的 2.4 英寸 QVGA TN 显示模组，搭载 ST7789T3 驱动芯片，具备卓越的接口灵活性。
核心优势：
-
多接口支持：可在 3 线串行、4 线串行、8 位并行和 16 位并行接口之间选择，使该模组能够兼容从低引脚数 MCU 到带外部存储器接口的高性能处理器等各类微控制器。
-
快速写入速度：无论是使用 66ns 并行写周期还是 16ns 串行写周期，该模组均支持高速屏幕刷新。
-
详细的时序规格：文档提供了并行和串行接口的完整时序参数，包括写/读周期、建立/保持时间以及片选时序。
-
标准外形尺寸：42.72 × 60.26 mm 的模组尺寸是 2.4 英寸显示屏的通用标准，可实现与现有设计的机械兼容。
-
FMARK（撕裂效应）支持：专用 FMARK 引脚可将图形更新与显示屏刷新周期同步，防止画面撕裂现象。
-
完整 16 位数据总线：在 16 位并行模式下，模组每个写周期可传输 16 位数据，实现最佳性能。
主要设计关注点：
- 接口配置：最关键的设计工作是正确设置 IM1 和 IM0 引脚，以选择所需的接口模式，并对所有未使用的引脚进行正确的端接处理。
- 驱动开发：软件工程师需根据所选接口模式对 ST7789T3 驱动 IC 进行初始化，配置正确的工作模式，并实现合适的显示缓冲区管理策略。
- 电源管理：提供稳定的 VCC（2.75V）和 IOVCC（1.8V）电源，以及恒流背光驱动，设定电流为 80 mA。
- 机械集成：遵循边框开孔和泡棉开槽的指导规范，以确保最佳的显示效果。
该模块是一款出色的、具有广泛兼容性的解决方案，适用于可能需要在不同微控制器或接口类型之间切换的应用场景，也适用于通过硬件配置使同一 PCB 支持多种显示接口选项的设计需求。