S3C2440的LCD虛擬顯示測(cè)試
一、概述
S3C2440的LCD控制器支持虛擬顯示，說的容易理解一點(diǎn)就是，可以顯示比實(shí)際顯示器大的圖像?？梢赃@樣想象，有一個(gè)大的圖片，但是顯示器(顯示串口)比較小，但是我們可以相對(duì)于大圖片(即大圖片不動(dòng))移動(dòng)顯示器的位置，從而實(shí)現(xiàn)觀察大圖片的其他部分的內(nèi)容。芯片手冊(cè)上對(duì)這部分內(nèi)容用一個(gè)圖片來生動(dòng)展示如下。
這里說明四點(diǎn)：
1.虛擬內(nèi)存(大照片的存儲(chǔ)空間)比視口的緩沖空間大
2. 虛擬內(nèi)存的基地址是固定的
3.大照片的開始位置(虛擬內(nèi)存的基地址(LCDBANK))是以4M對(duì)齊的，eg:0x30400000
4.可以更改視口的基地址(LCDBASEU)和結(jié)束地址(LCDBASEL)來移動(dòng)視口
二、LCD控制器分析
1、虛擬顯示的原理
思考兩個(gè)問題：
1.怎么告知LCD控制器大照片的尺寸，這將來涉及到視口如何取數(shù)據(jù)的問題(配置LCDSADDR3)
2.怎么移動(dòng)窗口(配置LCDSADDR1和LCDSADDR2)
可以直接告訴你，大照片的垂直長(zhǎng)度不用設(shè)置，只用設(shè)置大照片的水平寬度。例如，我的顯示器視口大小是480*272，但是照片的大小是640*480。這時(shí)，我們只用告訴LCD控制器大照片的水平寬度640。在LCDSADDR3中有個(gè)OFFSIZE和PAGEWIDTH，其中PAGEWIDTH是視口寬度(480),而OFFSIZE是大照片多于視口的寬度(160)。通過這兩個(gè)參數(shù)就告訴了控制器大照片的水平寬度為(480+160=640)。
為什么要規(guī)定這個(gè)大照片的寬度呢?首先，我們考慮照片在內(nèi)存中是怎樣存儲(chǔ)的(以16bpp為例)：
0 1 ··· 639
0(16bit)(16bit)(16bit)(16bit)
1(16bit)(16bit)(16bit)(16bit)
·
· ·
· ·
· ·
· ·
·
479(16bit)(16bit)(16bit)(16bit)
可以看到理論上是個(gè)立體空間，(x,y)決定平面坐標(biāo)，而z決定顏色。但是，在存儲(chǔ)器上地址是連續(xù)的，可以看做一維的，說的意思是先存(0,0)位置的顏色，占用兩個(gè)字節(jié)，然后再存(1,0)位置的顏色，又占兩個(gè)字節(jié)······存完一行時(shí)，緊接著再存下一行?？傊痪湓挘@個(gè)大圖片是連續(xù)的存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。
然后，我們?cè)倏紤]一下在這里邊有一個(gè)小的窗口，我們以窗口在最左上角為例說明，如下圖所示：
0 1。。。 479。。。 639
0 (16bit) (16bit) ··· (16bit)
(16bit)
1 (16bit) (16bit) ··· (16bit)
(16bit)
···
··· ··· ··· ··· ··· ···
271
(16bit) (16bit) ··· (16bit) ··· (16bit)
··· ··· ··· ··· ··· ··· ···
479 (16bit) (16bit) ··· (16bit) ··· (16bit)
我們可以看到，要顯示的視口比較小，它在顯示時(shí)從存儲(chǔ)器中讀取數(shù)據(jù)，并不是從連續(xù)的空間中讀取數(shù)據(jù)，而是只讀取每一行的部分(PAGEWIDTH)。
最后，我們來考慮一下，規(guī)定大圖片寬度(PAGEWIDTH和OFFSIZE)的意義。
1.通過規(guī)定大圖片的寬度，LCD控制器就知道如何劃分連續(xù)的存儲(chǔ)空間成一行一行的，即將連續(xù)的空間立體化。以LCDBANK為0x30400000為例，圖片寬度為(PAGEWIDTH+OFFSIZE=480+160=640)。這樣，LCD控制器就知道第一行末尾的地址(以字節(jié)為單位)是(0x30400000+640*2-1)。其中，由于是16bpp，所以每個(gè)像素占兩個(gè)字節(jié)，所以640要乘以2，才得到實(shí)際的一行的移動(dòng)距離。同樣，第三行的第一個(gè)像素的地址是(0x30400000+640*2*2)。
2.PAGEWIDTH和OFFSIZE可以告訴LCD控制器，那些數(shù)據(jù)需要顯示,那些需要跳過。我們以上邊的圖為例，其實(shí)這個(gè)圖的視口的基地址就是LCDBANK。在讀取數(shù)據(jù)顯示的時(shí)候，先把(0x30400000,0x30400000+(PAGEDITH-1)*2)區(qū)間的存儲(chǔ)空間讀取到顯示器的第一行，然后跳過OFFSIZE*2個(gè)存儲(chǔ)單元(BYTE);接著再把(0x30400000+(PAGEDITH+OFFSIZE)*1*2,0x30400000+(PAGEDITH+OFFSIZE)*1*2+(PAGEDITH-1)*2)讀取到顯示器的第二行，其中乘以1代表偏移了一行的距離;接著再把(0x30400000+(PAGEDITH+OFFSIZE)*2*2,0x30400000+(PAGEDITH+OFFSIZE)*2*2+(PAGEDITH-1)*2)讀取到顯示器的第三行······
通過這些內(nèi)容，相信你已經(jīng)明白虛擬內(nèi)存顯示的基本原理。
2、移動(dòng)視口
還有一個(gè)問題怎么移動(dòng)視口，明白了上邊的講述這個(gè)問題就相當(dāng)簡(jiǎn)單了。我們更改視口的起始地址(LCDBASEU)和結(jié)束地址(LCDBASEL)就行了。先說一下這兩個(gè)參數(shù)的意義，LCDBASEU是視口起始位置相對(duì)于LCDBANK的偏移地址，LCDBASEL是視口結(jié)束位置相對(duì)于LCDBANK相對(duì)于LCDBANK的地址。
好了，舉個(gè)例子來說明如何平移視口。假設(shè)，我們已經(jīng)把大圖片傳到虛擬內(nèi)存上了(以0x30400000為起始地址，占據(jù)的存儲(chǔ)空間是640*480*2)。我們的視口占據(jù)的內(nèi)存空間大小是(480*272*2)。剛開始，我們的視口在大照片的左上角，即LCDBASEU=0，而 LCDBASEL為L(zhǎng)OWER21BITS(((0x30400000+640*272*2)>>1))。其中，函數(shù)LOWER21BITS()是區(qū)低21位。其實(shí)，視口結(jié)束的地址(以BYTE為單位)是0x30400000+640*272*2-1，而(0x30400000+640*272*2)這種方式(小于這個(gè)限)是規(guī)定結(jié)束地址限的很好方式。 需要注意的是，這里邊乘的基數(shù)是640，而不是480，因?yàn)橐恍械膶挾仁?40，這點(diǎn)需要注意。我們可以結(jié)合下邊的LCDBASEL計(jì)算地址好好理解一下。
這個(gè)時(shí)候，假設(shè)我們想右移圖像100個(gè)像素，那么設(shè)置LCDSADDR1和LCDSADDR2就可以了。
#define LOWER21BITS(n) ((n) & 0x1fffff)
#define LCDFRAMEBUFFER 0x30400000
#define LINEVAL_TFT_480272 (272-1)
#define HOZVAL_TFT_480272 (480-1)
LCDSADDR1 = ((LCDFRAMEBUFFER>>22)<<21) | LOWER21BITS((LCDFRAMEBUFFER+100*2)>>1);
LCDSADDR2 = LOWER21BITS(((LCDFRAMEBUFFER+100*2)+ \
(LINEVAL_TFT_480272+1)*((HOZVAL_TFT_480272+1)+160)*2)>>1);
我們?cè)僭谶@個(gè)基礎(chǔ)上下移200個(gè)像素，那么程序?yàn)椋?/p>
LCDSADDR1 = ((LCDFRAMEBUFFER>>22)<<21) | LOWER21BITS((LCDFRAMEBUFFER+100*2+640*200*2)>>1);
LCDSADDR2 = LOWER21BITS(((LCDFRAMEBUFFER+100*2+640*200*2)+ \
(LINEVAL_TFT_480272+1)*((HOZVAL_TFT_480272+1)+160)*2)>>1);
我們?cè)僭谶@個(gè)基礎(chǔ)上上移100個(gè)像素，左移50個(gè)像素，那么程序?yàn)椋?/p>
LCDSADDR1 = ((LCDFRAMEBUFFER>>22)<<21) | LOWER21BITS((LCDFRAMEBUFFER+100*2+640*200*2-50*2-640*100*2)>>1);
LCDSADDR2 = LOWER21BITS(((LCDFRAMEBUFFER+100*2+640*200*2-50*2-640*100*2)+ \
(LINEVAL_TFT_480272+1)*((HOZVAL_TFT_480272+1)+160)*2)>>1);
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