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S3c2410 LCD驱动学习心得

时间:2009-07-01   来源:   作者:dancerwen   点击:……  字体大小:【

一  实验内容简要描述
1.实验目的
学会驱动程序的编写方法,配置S3C2410的LCD驱动,以及在LCD屏上显示包括bmp和jpeg两种格式的图片
2.实验内容
 (1)分析S3c2410实验箱LCD以及LCD控制器的硬件原理,据此找出相应的硬件设置参数,参考xcale实验箱关于lcd的设置,完成s3c2410实验箱LCD的设置
 (2)在LCD上显示一张BMP图片或JPEG图片
3.实验条件(软硬件环境)
PC机、S3C2410开发板、PXA255开发板

二  实验原理
1.  S3C2410内置LCD控制器分析
1.1  S3C2410 LCD控制器
一块LCD屏显示图像,不但需要LCD驱动器,还需要有相应的LCD控制器。通常LCD驱动器会以COF/COG的形式与LCD 玻璃基板制作在一起,而LCD控制器则由外部电路来实现。而S3C2410内部已经集成了LCD控制器,因此可以很方便地去控制各种类型的LCD屏,例如:STN和TFT屏。S3C2410 LCD控制器的特性如下:
(1)STN屏
支持3种扫描方式:4bit单扫、4位双扫和8位单扫
支持单色、4级灰度和16级灰度屏
支持256色和4096色彩色STN屏(CSTN)
支持分辩率为640*480、320*240、160*160以及其它规格的多种LCD
(2)TFT屏
支持单色、4级灰度、256色的调色板显示模式
支持64K和16M色非调色板显示模式
支持分辩率为640*480,320*240及其它多种规格的LCD
对于控制TFT屏来说,除了要给它送视频资料(VD[23:0])以外,还有以下一些信号是必不可少的,分别是:
VSYNC(VFRAME) :帧同步信号
HSYNC(VLINE) :行同步信号
VCLK :像数时钟信号
VDEN(VM) :数据有效标志信号
由于本项目所用的S3C2410上的LCD是TFT屏,并且TFT屏将是今后应用的主流,因此接下来,重点围绕TFT屏的控制来进行。
图1.1是S3C2410内部的LCD控制器的逻辑示意图:
 
图1.1
REGBANK 是LCD控制器的寄存器组,用来对LCD控制器的各项参数进行设置。而 LCDCDMA 则是LCD控制器专用的DMA信道,负责将视频资料从系统总线(System Bus)上取来,通过 VIDPRCS 从VD[23:0]发送给LCD屏。同时 TIMEGEN 和 LPC3600 负责产生 LCD屏所需要的控制时序,例如VSYNC、HSYNC、VCLK、VDEN,然后从 VIDEO MUX 送给LCD屏。

1.2  TFT屏时序分析
图1.2是TFT屏的典型时序。其中VSYNC是帧同步信号,VSYNC每发出1个脉冲,都意味着新的1屏视频资料开始发送。而HSYNC为行同步信号,每个HSYNC脉冲都表明新的1行视频资料开始发送。而VDEN则用来标明视频资料的有效,VCLK是用来锁存视频资料的像数时钟。
并且在帧同步以及行同步的头尾都必须留有回扫时间,例如对于VSYNC来说前回扫时间就是(VSPW+1)+(VBPD+1),后回扫时间就是(VFPD +1);HSYNC亦类同。这样的时序要求是当初CRT显示器由于电子枪偏转需要时间,但后来成了实际上的工业标准,乃至于后来出现的TFT屏为了在时序上于CRT兼容,也采用了这样的控制时序。
 
图1.2
S3C2410实验箱上的LCD是一款3.5寸TFT真彩LCD屏,分辩率为240*320,下图为该屏的时序要求。
 
图1.3
通过对比图1.2和图1.3,我们不难看出:
VSPW+1=2 -> VSPW=1
VBPD+1=2 -> VBPD=1
LINVAL+1=320-> LINVAL=319
VFPD+1=3 -> VFPD=2
HSPW+1=4 -> HSPW=3
HBPD+1=7 -> HBPW=6
HOZVAL+1=240-> HOZVAL=239
HFPD+1=31 -> HFPD=30
以上各参数,除了LINVAL和HOZVAL直接和屏的分辩率有关,其它的参数在实际操作过程中应以上面的为参考,不应偏差太多。

1.3  LCD控制器主要寄存器功能详解
  
图1.4
LINECNT :当前行扫描计数器值,标明当前扫描到了多少行。
CLKVAL :决定VCLK的分频比。LCD控制器输出的VCLK是直接由系统总线(AHB)的工作频率HCLK直接分频得到的。做为240*320的TFT屏,应保证得出的VCLK在5~10MHz之间。
MMODE :VM信号的触发模式(仅对STN屏有效,对TFT屏无意义)。
PNRMODE :选择当前的显示模式,对于TFT屏而言,应选择[11],即TFT LCD panel。
BPPMODE :选择色彩模式,对于真彩显示而言,选择16bpp(64K色)即可满足要求。
ENVID :使能LCD信号输出。
  
图1.5
VBPD , LINEVAL , VFPD , VSPW 的各项含义已经在前面的时序图中得到体现。
 
图1.6
HBPD , HOZVAL , HFPD 的各项含义已经在前面的时序图中得到体现。
 
图1.7
HSPW 的含义已经在前面的时序图中得到体现。
MVAL 只对 STN屏有效,对TFT屏无意义。
HSPW 的含义已经在前面的时序图中得到体现,这里不再赘述。
MVAL 只对 STN屏有效,对TFT屏无意义。 
 
 
图1.8
VSTATUS :当前VSYNC信号扫描状态,指明当前VSYNC同步信号处于何种扫描阶段。
HSTATUS :当前HSYNC信号扫描状态,指明当前HSYNC同步信号处于何种扫描阶段。
BPP24BL :设定24bpp显示模式时,视频资料在显示缓冲区中的排列顺序(即低位有效还是高位有效)。对于16bpp的64K色显示模式,该设置位无意义。
FRM565 :对于16bpp显示模式,有2中形式,一种是RGB=5:5:5:1,另一种是5:6:5。后一种模式最为常用,它的含义是表示64K种色彩的16bit RGB资料中,红色(R)占了5bit,绿色(G)占了6bit,兰色(B)占了5bit
INVVCLK , INVLINE , INVFRAME , INVVD :通过前面的时序图,我们知道,CPU的LCD控制器输出的时序默认是正脉冲,而LCD需要VSYNC(VFRAME)、VLINE(HSYNC)均为负脉冲,因此 INVLINE 和 INVFRAME 必须设为“1 ”,即选择反相输出。
INVVDEN , INVPWREN , INVLEND 的功能同前面的类似。
PWREN 为LCD电源使能控制。在CPU LCD控制器的输出信号中,有一个电源使能管脚LCD_PWREN,用来做为LCD屏电源的开关信号。
ENLEND 对普通的TFT屏无效,可以不考虑。
BSWP 和 HWSWP 为字节(Byte)或半字(Half-Word)交换使能。由于不同的GUI对FrameBuffer(显示缓冲区)的管理不同,必要时需要通过调整 BSWP 和 HWSWP 来适应GUI。

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