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ARM9(S3C2440) LCD

热度:31   发布时间:2023-12-08 22:28:49.0

LCD是liquid crystal display 的简称,液晶显示器按驱动方式分为静态驱动简单矩阵驱动以及主动矩阵驱动

简单矩阵驱动分为扭转向列型(TN)和超扭转向列型(STN)两种。

主动矩阵驱动则以TFT为主。

 (1)、 TN型驱动液晶,是LCD中最基本的,其他LCD都以TN型改进。他只能将入射光旋转90度,视角只有30度,色彩单一,对比度低,用于电子表和电子计算机。

(2)、 STN型驱动液晶。可将入射光旋转180度至270度,也改善了视角,通过塔配色滤光片,将单色矩阵的任意像素分成3个子像素,红绿蓝。

(3)、1,2都采用场电压驱动方式,如果现实尺寸加大,中心部分对电极变化的反应时间就会变长,显示器的速度跟不上,为了解决这个问题,主动矩阵驱动TFT

          被提出,他通过晶体管显示信号开启或者关闭液晶分子电压,从而避免了显示器对电场效应的依靠。

 

                     LCD颜色显示

        显示器上的每个像素的颜色都有3部分组成:

         红绿蓝。他们被称为三原色

         这三者的混合几乎可以产生出任何我们能识别的颜色。比如根据颜色的浓烈程度将三原色都分为256个级别(0~255),混合255级的红色,255级的绿色,255级的蓝色,可以产生出白色。

                                        LCD系统结构

 

 

 

                  S3C2440LCD控制器

 

 

                             LCD控制器

 

 

(1)、REGBANK有17个可编程寄存器组成,用来配置LCD控制器的各项参数。

(2)、LCDCDMA是专用DMA通道,自动从帧缓冲中传输视频数据到LCD控制器,利用DMA,视频数据可不经过CPU干扰就显示在屏幕上。

(3)、VIDPRCS接受从LCDCDMA来的视频数据并在将其改变到适合数据格式后经VD[23:0]将之送到LCD驱动器。

(4)、TIMEGEN产生LCD屏所需要的VFRAME,VLINE,VCLK,VM等控制信号。

 

                                          时序图

 

(1)、VSYNV:帧同步信号

                每发出一个脉冲,表示新的一屏图像数据开始传送。

(2)、HSYNC:行同步信号

               每发出一个脉冲,表示新的一行图像数据开始传输。

(3)、VCLK:像素时钟信号

             每发出一个脉冲,表示新的一个点图像数据开始传送。

(4)、LEND:行结束信号

 (5)、VBPD:表示在一帧图像开始时,帧同步信号以后的无效的行数,对应驱动中的upper_margin;

(6)、VFBD:表示在一帧图像结束后,帧同步信号以前的无效的行数,对应驱动中的lower_margin;

(7)、VSPW:表示垂直同步脉冲的宽度,用行数计算,对应驱动中的vsync_len;

(8)、HBPD:表示从水平同步信号开始到一行的有效数据开始之间的VCLK的个数,对应驱动中的left_margin

(9)、HFPD:表示一行的有效数据结束到下一个水平同步信号开始逐渐的VCLK的个数,对应驱动中的right_margin

(10)、HSPW:表示水平同步信号的宽度,用VCLK计算,对应驱动中的hsync_len

(11)、通过VM信号改变控制像素点的显示或者熄灭

 

                  驱动程序流程

 

 

                          初始化流程

 

 

                   端口初始化

 

  显示模式-LCDCON1

 

 

 

             帧缓冲初始化

  

 

 

代码:

 

#define GLOBAL_CLK  1
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include "def.h"
#include "option.h"
#include "2440addr.h"
#include "2440lib.h"
#include "2440slib.h"
#include "mmu.h"
#include "profile.h"
#include "memtest.h"

 

#define LCD_N35 //NEC 256K色240*320/3.5英寸TFT真彩液晶屏,每一条水平线上包含240个像素点,共有320条这样的线

#if defined(LCD_N35)

#define LCD_WIDTH 240
#define LCD_HEIGHT 320
#define LCD_PIXCLOCK 4

#define LCD_RIGHT_MARGIN 39
#define LCD_LEFT_MARGIN 16
#define LCD_HSYNC_LEN 5

#define LCD_UPPER_MARGIN 1
#define LCD_LOWER_MARGIN 5
#define LCD_VSYNC_LEN 1

#endif

void TFT_LCD_Test(void);

#define LCD_XSIZE  LCD_WIDTH
#define LCD_YSIZE  LCD_HEIGHT
#define SCR_XSIZE  LCD_WIDTH
#define SCR_YSIZE  LCD_HEIGHT

volatile static unsigned short LCD_BUFFER[SCR_YSIZE][SCR_XSIZE];  //定义320行,240列的数组,用于存放显示数据

              //320*240*2为帧缓冲大小,320×240等于点,每个点是2个字节

extern unsigned char sunflower_240x320[];

#define M5D(n) ((n)&0x1fffff)
#define LCD_ADDR ((U32)LCD_BUFFER)

#define ADC_FREQ 2500000

volatile U32 preScaler;

static void cal_cpu_bus_clk(void);
void Set_Clk(void);

/*演示函数*/
void delay(int times)
{
    int i,j;
    for(i=0;i<times;i++)
       for(j=0;j<400;j++);
}

/*在屏幕上画图*/
static void Pait_Bmp(int x0,int y0,int h,int l,const unsigned char *bmp)
{
    int x,y;
    U32 c;
    int p = 0;
 
    for( y = 0 ; y < l ; y++ )
    {
     for( x = 0 ; x < h ; x++ )
     {
         c = bmp[p+1] | (bmp[p]<<8) ;

     if ( ( (x0+x) < SCR_XSIZE) && ( (y0+y) < SCR_YSIZE) )
         LCD_BUFFER[y0+y][x0+x] = c ;

         p = p + 2 ;      //一个点为两个字节
     }  
    }
}


/*填充全屏为某一颜色*/
static void Lcd_ClearScr( U16 c)
{
    unsigned int x,y ;
  
    for( y = 0 ; y < SCR_YSIZE ; y++ )
    {
     for( x = 0 ; x < SCR_XSIZE ; x++ )
     {
  LCD_BUFFER[y][x] = c ;  //填入数组,就自动在屏幕上显示了

}  
    }
}


/*LCD开关*/
static void Lcd_EnvidOnOff(int onoff)
{
    if(onoff==1)
 rLCDCON1|=1;              // ENVID=ON
    else
 rLCDCON1 =rLCDCON1 & 0x3fffe;  // ENVID Off
}

  
/*端口初始化*/
static void Lcd_Port_Init( void )
{
    rGPCUP=0xffffffff; // Disable Pull-up register
    rGPCCON=0xaaaa02a8; //Initialize VD[7:0],VM,VFRAME,VLINE,VCLK

    rGPDUP=0xffffffff; // Disable Pull-up register
    rGPDCON=0xaaaaaaaa; //Initialize VD[15:8]
}

/*LCD初始化*/
static void LCD_Init(void)
{
 Lcd_Port_Init();

 /*显示模式初始化*/
 /*bit[17:8](4:CLKVAL);bit[6:5](11:TFT LCD panel);bit[4:1](1100:16 bpp for TFT)*/
 rLCDCON1 = (LCD_PIXCLOCK << 8) | (3 <<  5) | (12 << 1);
 
 /*bit[31:24](1:VBPD);bit[23:14](320-1:行数);bit[13:6](5:VFPD);bit[5:0](1:VSPW)*/
    rLCDCON2 = (LCD_UPPER_MARGIN << 24) | ((LCD_HEIGHT - 1) << 14) | (LCD_LOWER_MARGIN << 6) | (LCD_VSYNC_LEN << 0);
    
    /*bit[25:19](36:HBPD);bit[18:8](240-1:列数);bit[7:0](19:HFPD)*/
    rLCDCON3 = (LCD_RIGHT_MARGIN << 19) | ((LCD_WIDTH  - 1) <<  8) | (LCD_LEFT_MARGIN << 0);
    
    /*bit[15:8](13:MVAL,只有当LCDCON1 bit[7]MMODE=1才有效);bit[7:0](5:HSPW)*/
    rLCDCON4 = (13 <<  8) | (LCD_HSYNC_LEN << 0);
    
    /*bit[11](5:6:5 Format);bit[9](VLINE/HSYNC polarity inverted);bit[8](VFRAME/VSYNC inverted)
   bit[3](Enalbe PWERN signal),bit[1](half-word swap control bit)*/
 rLCDCON5   =  (1<<11) | (1 << 9) | (1 << 8) | (1 << 3) | (1 << 0);
 
 
 

        /*帧缓冲地址初始化*/
 /*
 LCDBANK: 视频帧缓冲区内存地址30-22位
 LCDBASEU: 视频帧缓冲区的开始地址21-1位
 LCDBASEL: 视频帧缓冲区的结束地址21-1位
 */
 /*bit[29:21]:LCDBANK,bit[20:0]:LCDBASEU*/
     rLCDSADDR1 = ((LCD_ADDR >> 22) << 21) | ((M5D(LCD_ADDR >> 1)) <<  0);   //M5D为一个宏定义
    
     /*bit[20:0]:LCDBASEL*/
     rLCDSADDR2 = M5D((LCD_ADDR + LCD_WIDTH * LCD_HEIGHT * 2) >> 1);
    
    
     /*PAGEWIDTH:虚拟屏幕一行的字节数,如果不使用虚拟屏幕,设置为实际屏幕的行字节数
   OFFSIZE:虚拟屏幕左侧偏移的字节数,如果不使用虚拟屏幕,设置为0
 */
 /*bit[21:11]:OFFSIZE; bit[10:0]:PAGEWIDTH*/
     rLCDSADDR3 = LCD_WIDTH;       

 /*屏蔽中断*/
     rLCDINTMSK |= 3;
   rTCONSEL   &= (~7);
 
 /*disable调色板*/
    rTPAL = 0x0;
    
    /*禁止LPC3600/LCC3600模式*/
    rTCONSEL &= ~((1<<4) | 1); 
    
    /*打开LCD*/
    Lcd_EnvidOnOff(1);  
}


void TFT_LCD_Show(void)

    /*红(255:0:0);绿(0:255:0);蓝(0:0:255);黑(0:0:0);白(255,255,255)*/
 
    /*在屏幕上显示三基色*/
 
    Lcd_ClearScr( (0x00<<11) | (0x00<<5) | (0x00)  )  ;  //clear screen black
    delay(10000);
  
    Lcd_ClearScr((0x1f<<11) | (0x00<<5) | (0x00));   //red
    delay(10000);
  
    Lcd_ClearScr((0x00<<11) | (0x3f<<5) | (0x00));   //green
    delay(10000);
    
    Lcd_ClearScr((0x00<<11) | (0x00<<5) | (0x1f));   //blue
    delay(10000);

    Lcd_ClearScr( (0x1f<<11) | (0x3f<<5) | (0x1f)  )  ;  //clear screen white
    delay(10000);
 
    /*显示一副图片在屏幕上*/
    Pait_Bmp(0, 0, 240, 320, sunflower_240x320);
}
  

/*************************************************
Function name: Set_Clk()
Parameter    : void
Description  : 设置CPU的时钟频率
Return   : void
Argument     : void
Autor & date : Daniel
**************************************************/
void Set_Clk(void)
{
 int i;
 U8 key;
 U32 mpll_val = 0 ;
 i = 2 ;              //don't use 100M!
                   //boot_params.cpu_clk.val = 3;
 switch ( i ) {
 case 0: //200
  key = 12;
  mpll_val = (92<<12)|(4<<4)|(1);
  break;
 case 1: //300
  key = 13;
  mpll_val = (67<<12)|(1<<4)|(1);
  break;
 case 2: //400
  key = 14;
  mpll_val = (92<<12)|(1<<4)|(1);
  break;
 case 3: //440!!!
  key = 14;
  mpll_val = (102<<12)|(1<<4)|(1);
  break;
 default:
  key = 14;
  mpll_val = (92<<12)|(1<<4)|(1);
  break;
 }
 
 //init FCLK=400M, so change MPLL first
 ChangeMPllValue((mpll_val>>12)&0xff, (mpll_val>>4)&0x3f, mpll_val&3);   //set the register--rMPLLCON
 ChangeClockDivider(key, 12);    //the result of rCLKDIVN [0:1:0:1] 3-0 bit
 cal_cpu_bus_clk();    //HCLK=100M   PCLK=50M
}
/*************************************************
Function name: cal_cpu_bus_clk
Parameter    : void
Description  : 设置PCLK\HCLK\FCLK的频率
Return   : void
Argument     : void
Autor & date : Daniel
**************************************************/
static void cal_cpu_bus_clk(void)
{
 static U32 cpu_freq;
    static U32 UPLL;
 
 U32 val;
 U8 m, p, s;
 
 val = rMPLLCON;
 m = (val>>12)&0xff;
 p = (val>>4)&0x3f;
 s = val&3;

 //(m+8)*FIN*2 不要超出32位数!
 FCLK = ((m+8)*(FIN/100)*2)/((p+2)*(1<<s))*100;     //FCLK=400M  FIN=12000000
 
 val = rCLKDIVN;
 m = (val>>1)&3;
 p = val&1; 
 val = rCAMDIVN;
 s = val>>8;
 
 switch (m) {
 case 0:
  HCLK = FCLK;
  break;
 case 1:
  HCLK = FCLK>>1;
  break;
 case 2:
  if(s&2)
   HCLK = FCLK>>3;
  else
   HCLK = FCLK>>2;
  break;
 case 3:
  if(s&1)
   HCLK = FCLK/6;
  else
   HCLK = FCLK/3;
  break;
 }
 
 if(p)
  PCLK = HCLK>>1;
 else
  PCLK = HCLK;
 
 if(s&0x10)
  cpu_freq = HCLK;
 else
  cpu_freq = FCLK;
  
 val = rUPLLCON;
 m = (val>>12)&0xff;
 p = (val>>4)&0x3f;
 s = val&3;
 UPLL = ((m+8)*FIN)/((p+2)*(1<<s));
 UCLK = (rCLKDIVN&8)?(UPLL>>1):UPLL;
 Uart_Printf("\nFCLK:%dMHz,HCLK:%dMHz,PCLK=%dMHZ\n",FCLK/1000/1000,HCLK/1000/1000,PCLK/1000/1000);
}

/*主函数*/
int Main(void)

    Set_Clk();
    
    LCD_Init();
    
    TFT_LCD_Show();
    
    return 0;
}

 

 

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