1、LCD控制器

打開S3C2440數(shù)據(jù)手冊可以看到LCD控制器硬件組成框圖如下

2、LCD時序圖

對此圖做簡單描述：LCD控制器主要由REGBANK，LCDCDMA，VIDPRCS，TIMEGEN等寄存器組成，如果不是用的三星的LCD，LPC3600和LCC3600就不用管它，它們專門為三星的LCD設(shè)計的。

REGBANK由17個可編程的寄存器和一個256X16調(diào)色板內(nèi)存組成，他們用來配置LCD控制器

LCDCDMA是一個專用的DMA，它能自動將幀內(nèi)存中的數(shù)據(jù)傳送到LCD驅(qū)動器，通過這個DMA通道，數(shù)據(jù)不需要CPU干涉就能傳送到LCD上顯示。

VIDPRCS接收來自LCDCDMA的數(shù)據(jù)，并轉(zhuǎn)換成合適的數(shù)據(jù)格式再送到LCD驅(qū)動器中。

TIMEGEN由可編程的邏輯組成，生成LCD驅(qū)動器的控制信號。

我們在LCD上顯示的一幅圖像稱為一幀圖像。在LCD上顯示一幀圖像的原理：從第一行的最左邊開始掃描，一行結(jié)束后跳到下一行繼續(xù)掃描。當顯示完一幅圖像后，從新

第一行接著掃描。掃描的時候就像一個“Z”字形。掃描圖像必須在控制信號下進行，下面講解一下控制信號。在mini2440開發(fā)板上用的是W35的TFT屏。TFT屏工作時序如下圖所示

對上面對參數(shù)解釋一下

VSYNC：垂直同步信號

VSPW：表示垂直同步脈沖的寬度，用行數(shù)計算

VBPD：表示新一幀圖像的開始，垂直同步信號以后無效的行數(shù)

VFPD：表示新一幀圖像結(jié)束后，垂直同步信號以前的無效的行數(shù)

HSYNC：水平同步信號，表示新的一行的開始，即跳到最左邊開始行的一行數(shù)據(jù)的掃描。

HSPW：表示水平同步信號的寬度，用VCLK計算

HBPD：表示水平同步信號從開始到一行的有效數(shù)據(jù)開始之間VCLK的個數(shù)

HFPD：表示一行有限數(shù)據(jù)結(jié)束到下一個水平同步信號開始之間VCLK的個數(shù)

VCLK：像素時鐘信號

VD[23：0]：LCD像素數(shù)據(jù)輸出端口

VDEN：數(shù)據(jù)使能信號

LEDN：行結(jié)束信號

顯示圖像的時候會看到圖像四周有黑色邊框，結(jié)合時序圖解釋一下：當我們發(fā)出VSYNC信號后，要經(jīng)過(VSPW+1+VBPD+1)這么長時間，那么這么長時間所掃面的行是無效的，這對應(yīng)著我們圖像的最上邊的黑框，接下來是掃描LINEVAL+1行有效數(shù)據(jù)，最后經(jīng)過(VFPD+1)個無效行，這對應(yīng)著圖像下面的黑框。對于每一行圖像數(shù)據(jù)，HSYNC信號發(fā)出后，經(jīng)過(HSPW+1+HBPD+1)個無效像素，這對應(yīng)著我們圖像左邊黑框，接下來顯示HOZVAL+1個有效像素，接著掃描（HFPD+1）個無效像素，這對應(yīng)著我們圖像的右邊黑框。

VSYNC信號的出現(xiàn)表示一幀圖像的開始，我們把1s內(nèi)能顯示圖像的幀數(shù)稱為顯示器頻率，也叫做場頻率或者垂直頻率。顯示分辨率又稱屏幕分辨率，指顯示器屏幕上顯示的有效像素點的數(shù)目。這是不同的概念。

 3、LCD操作

下面講解如何操作LCD來顯一幀圖像：

一個像素點的顏色是由三種顏色（紅，綠，藍）按照一定比例配置得到的，每種顏色由幾位二進制來表示，到底是由幾位來表示需要我們設(shè)置LCD寄存器來配置。LCD支持單色(1BPP)，4級灰度(2BPP)，16級灰度(4BPP)，256級灰度(8BPP)調(diào)色板顯示模式和16BPP和24BPP的非調(diào)色板顯示模式。BPP：bit   per   Pixel   即  位/像素。  我們的LCD就是選擇的16BPP顯示模式，16BPP有兩種表示方式，分別為5:5:5:1顯示模式和5:6:5顯示模式。我的LCD選擇的是5:6:5顯示模式，5:6:5表示的就是前5位二進制表示的事紅色，中間6位表示綠色，最后5位表示的是藍色。16BPP顯示模式圖如下所示

我們先了解下有關(guān)幀內(nèi)存的概念，所謂的幀內(nèi)存就是圖像數(shù)據(jù)的存放地址，我們將圖像數(shù)據(jù)放入到幀內(nèi)存中，然后自動通過LCDDMA將數(shù)據(jù)送到LCD上顯示。

我們主要要對一下幾個寄存器進行操作：LCDCON1，LCDCON2，LCDCON3，LCDCON4，LCDCON5，LCDSADDR1，LCDSADDR2，LCDSADDR3

LCDCON1寄存器如下圖所示

第0位是LCD信號輸出使能位，[4:1]位是選擇BBP模式，[6:5]位是選擇顯示模式，我們LCD是TFT屏，故此處應(yīng)該設(shè)置為3，[7]用不到暫時不管，[17:8]位用來設(shè)置像素信號始終，這個要根據(jù)具體的LCD數(shù)據(jù)手冊來設(shè)置，[27:18]沒用到暫時不管。

LCDCON2寄存器如下圖所示 

此處的各參數(shù)的含義前面已經(jīng)解釋過了，我們需要查看LCD的數(shù)據(jù)手冊進行設(shè)置，其中LINEVAL設(shè)置為239，因為我們LCD是320X240的屏

LCDCON3寄存器如下圖所示

參考數(shù)據(jù)手冊對上圖進行配置，其中HOZVAL為319

LCDCON4寄存器如下圖所示

我們只需用到[7:0]位參考數(shù)據(jù)手冊對HSPW進行設(shè)置

LCDCON5寄存器如下圖所示

第0、1位用來設(shè)置數(shù)據(jù)存儲方式，我們ARM上電默認的方式是小端模式，即數(shù)據(jù)的低位放在低地址處，數(shù)據(jù)的高位放在高地址處。第3位用來設(shè)置給LCD供電，我們LCD有兩種供電方式，一種是外接電源，一種是我們io口輸出高電平供電，mini2440采用的是io口供電，采用IO供電的好處是當我們不用LCD的時候可以通過軟件來設(shè)置LCD的開啟與關(guān)閉。第8、9位是設(shè)置信號極性的。所謂信號極性入下圖所示

上面一個波形是正極性，下面一個為負極性。參考我們的LCD時序圖可以看出，我們在時鐘信號的下降沿采集數(shù)據(jù)，故應(yīng)該設(shè)置為負極性信號，第10位設(shè)置為1。第11位用來設(shè)置顯示模式，我們采用的的是5:6:5模式。談到數(shù)據(jù)存儲，我們接下來講一講幀內(nèi)存的概念，所謂幀內(nèi)存就是圖像數(shù)據(jù)在內(nèi)存中的存儲地址，我們將數(shù)據(jù)存放在幀內(nèi)存中，然后將幀內(nèi)存的地址告訴LCD控制器，LCD會自動通過DMA讀取數(shù)據(jù)并顯示。因此，我們在編程的時候應(yīng)該事先聲明一個數(shù)組用來保存圖像數(shù)據(jù)，然后將內(nèi)存地址告訴LCd控制器。

下面介紹一下幀內(nèi)存地址寄存器

【29:21】位用來保存幀內(nèi)存地址的高9位【30:22】，【20:0】用來保存LCD的幀緩沖區(qū)開始地址的【21:1】位

用來保存LCD的幀緩沖區(qū)的結(jié)束地址的【21:1】位。它的計算方法應(yīng)經(jīng)給出來了，LCDBASEL=((the frame end address)>>1)+1=LCDBASEU+(PAGEWID+OFFSIZE)x(LINEVAL+1)

我們用到【10:0】位，這里用來設(shè)置視口的寬度，半字位單位，我們一個像素就是半字，LCD的寬度為320個像素，故應(yīng)該設(shè)置為320，其他位置0即可。

下面給出幾個例子

1、我們在LCD上顯示一個藍色的點。程序如下：

#include "2440addr.h"

//根據(jù)數(shù)據(jù)手冊設(shè)置配置參數(shù)，W35的屏的收據(jù)手冊可能參數(shù)上有點老了，反正我按照上面的配置就是不對，然后參照開發(fā)板自帶的程序進行配置

//LCDCON1配置

#define CLKVAL 4

#define BPPMODE 12

#define PNRMODE 3

//LCDCON2配置

#define HEIGHT 240

#define VBPD 10

#define VFPD 4

#define VSPW 1

//LCDCON3,4配置

#define WIDTH 320

#define HBPD 0x44

#define HFPD 0x04

#define HSPW 0x01

//LCDCON5配置

#define FRM565 1

#define INVVCLK 1

#define INVLINE 1

#define INVVFRAME 1

#define PWREN 1

#define BSWP 0

#define HWSWP 1

//此宏定義就是為了獲取LCD的幀緩沖區(qū)的起始地址的【21:1】位

#define Low21Bits(n) ((n)&0x1fffff)

//聲明一個幀內(nèi)存用于保存幀圖像數(shù)據(jù)

volatile unsigned short Lcd_Buffer[240][320];

//LCD控制寄存器初始化

void Lcd_Init(void)

{

rGPCCON=0xaaaa02a9;

rGPDCON=0xaaaaaaaa;  //先將GPC和GPD的管教配置為LCD下的功能。

rLCDCON1=(CLKVAL<<8)|(PNRMODE<<5)|(BPPMODE<<1);

rLCDCON2=(VBPD<<24)|((HEIGHT-1)<<14)|(VFPD<<6)|(VSPW);

rLCDCON3=(HBPD<<19)|((WIDTH-1)<<8)|(HFPD);

rLCDCON4=HSPW;

rLCDCON5=(FRM565<<11)|(INVVCLK<<10)|(INVLINE<<9)|(INVVFRAME<<8)|(BSWP<<1)|(HWSWP);

rLCDSADDR1=(((unsigned int)Lcd_Buffer>>22)<<21)|Low21Bits((unsigned int)Lcd_Buffer>>1);

rLCDSADDR2=Low21Bits(((unsigned int)Lcd_Buffer+(240*320*2))>>1);

rLCDSADDR3=(0<<11)|(WIDTH);

}

void Lcd_PowerEnable(int powerEnable)

{

    rGPGCON&=~(3<<8)|(2<<8);

    rGPGDAT|=1<<4;

    rLCDCON5&=~(1<<3)|(powerEnable<<3);

}

void PutPixel(unsigned int x,unsigned int y,unsigned short c)

{

    if((x<320)&&(y<240))

        Lcd_Buffer[y][x]=c;

}

void Lcd_ClearScr(unsigned int c)

{

    unsigned int x,y;

    for(y=0;y<240;y++)

    {

        for(x=0;x<320;x++)

        {

            Lcd_Buffer[y][x]=c;

        }

    }

}

int Main()

{

    Lcd_Init();

    Lcd_PowerEnable(1);

    rLCDCON1|=1<<0;

    Lcd_ClearScr(0xffff);

    while(1)

    {

        PutPixel(100,100,569);

    }

    return 0;

}