基于ARM9處理器S3C2410的LCD顯示系統(tǒng)設(shè)計(jì)
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S3C2410是三星公司生產(chǎn)的基于ARM920T內(nèi)核的RISC微處理器，其主頻可達(dá)203MHz[1]，適用于信息家電、PDA、手持設(shè)備、移動終端等領(lǐng)域，本文介紹了基于S3C2410的顯示系統(tǒng)的硬件電路及驅(qū)動軟件設(shè)計(jì)方法。
TFT-LCD模塊的時序要求
本顯示模塊選用的LQ080V3DG01是Sharp公司的TFT-LCD器件，該器件的分辨率為640×480，控制時序圖如圖1所示，時間參數(shù)如表1所列[2]。
硬件電路設(shè)計(jì)
在該顯示系統(tǒng)的硬件電路中，S3C2410與LCD模塊的連接是關(guān)鍵，S3C2410內(nèi)部自帶一個LCD驅(qū)動控制器，其接口可以與單色、灰度、彩色STN型和彩色TFT型的LCD直接相連，但需要根據(jù)所連接的LCD的類型設(shè)置相應(yīng)寄存器中的顯示模式（見下節(jié)??Q080V3DG01要求其電源電壓Vdd典型值為3.3V/5V，并且LCD數(shù)據(jù)和控制信號的高電平輸入電壓Vih在2.3-5.5V范圍內(nèi)，低電平輸入電壓Vil則在-0.3-0.9V范圍內(nèi)，故可以直接與S3C2410相連，其電路圖如圖2所示。
系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
S3C2410處理器中的LCD控制器內(nèi)含寄存器LCDCOM1-LCDCON5。對于LQ080V3DG01，這些寄存器的具體設(shè)置如下：
（1）在LCDCON1中，CLKVAL是時鐘參數(shù)，對于LQ080V3DG01，該域值取1。PNRMODE是顯示模式參數(shù)，該域值取3，表示所用模塊是TFT型，BPPMODE是每個象素的數(shù)據(jù)位數(shù)參數(shù)，對于LQ080V3DG01模塊，設(shè)計(jì)時可設(shè)置成16bpp，所以此域值取12。
（2）在LCDCON2中，VBPD對應(yīng)于表1中的H參數(shù)，該域值取32。LINEVAL對應(yīng)于表1中的I參數(shù)，該域值取479，VFPD對應(yīng)于表1中的J參數(shù)，該域值取9，VSPW對應(yīng)于表1中的G參數(shù)，該域值取1。
（3）在LCDCON3中，HBPD對應(yīng)于表1中的C參數(shù)，該域值取47。HOZVAL對應(yīng)無于表1中的D參數(shù)，該域值取639，HFPD對應(yīng)于表1中的E參數(shù)，該域值取15。
（4）在LCDCON4中只需要設(shè)置HSPW即可，它對應(yīng)于表1中的B參數(shù)，該域值取95。
（5）LCDCON5中，BPP24BL用于決定24bpp視頻存儲器的大小端模式，該域值取0，F(xiàn)RM565決定16bpp視頻輸入數(shù)據(jù)的格式。
在設(shè)計(jì)中，還可在基于S3C2410的硬件平臺上安裝嵌入式Linux操作系統(tǒng)。為了使LCD能夠正常顯示，還需要在嵌入式Linux系統(tǒng)下開發(fā)LCD的驅(qū)動程序。
Framebuffer是出現(xiàn)在Linux2.2.xx內(nèi)核的一種驅(qū)動程序接口，對應(yīng)的源文件在Linux/drivers/video/目錄下，總的抽象設(shè)備文件為fbcon.c。這種接口將顯示設(shè)備抽象為幀緩沖區(qū)，用戶可以將它看成是顯示內(nèi)存的一個映象。在使用幀緩沖時，Linux將顯卡置于圖形模式下[3]。
根據(jù)上面對LCD各主要寄存器設(shè)置的分析所得出的結(jié)果，筆者開發(fā)了基于FrameBuffer機(jī)制的S3C2410fb驅(qū)動程序。下面是經(jīng)過調(diào)試成功的部分代碼，該程序可對顯示屏幕進(jìn)行初始化并設(shè)置LCD控制寄存器的值：
/*s3c2410fb.c*/
static struct s3c2410fb_mach_infoxxx_stn_info_initdata={
pixclock：174757，bpp：16，xres：640，yres：480，hsync_len：96，vsync_len：2，left_margin：40，upper_margin：24，right_margin：32，lower_margin：11，sync：0，cmap_static：1。
reg：{//設(shè)置LCD控制寄存器的值
Lcdcon1：LCD1_BPP_16T |LCD1_PNR_TFT|LCD1_CLKVAL（1），lcdcon2：LCD2_VBPD（32）|LCD2_VFPD（9）|LCD2_VSPW（1），lcdon3：LCD3_HBPD（47）|LCD3_HFPD（15），lcdcon4：LCD4_HSPW（95）|LCD4_MVAL（13），lcdcon5：LCD5_FRM565|LCD5_INVVLIEN|LCD5_INVVFRAME|LCD5_HW SWP|LCD5_PWREN，}，}；
結(jié)束語
按照本文所設(shè)計(jì)的接口連接好硬件后，即可修改S3C2410的驅(qū)動程序，并在整個系統(tǒng)編譯后重新寫到Flash中，這樣，重啟后就能正確顯示原系統(tǒng)的靜態(tài)啟動畫面，而且畫面清晰穩(wěn)定，可達(dá)到預(yù)期的效果，這套裝置可在工業(yè)控制和車載通信等領(lǐng)域用作顯示輸出設(shè)備。
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