2019年01月07日 | S3c2440ALCD控制器配置实例

本文所用的是东华TFT液晶屏（WXCAT35）,配置为常用的16BPP(5:6:5)模式。

外部引脚信号：

VSYNC: 垂直同步信号,表示扫描1帧的开始

HSYNC: 水平同步信号，表示扫描1行的开始

VCLK：像素时钟信号

VDEN：数据使能信号

VD[23:0] : LCD像素数据输出端口

LEND/STH：行结束信号(TFT)/SEC TFT信号

LCD_LPCOE：SEC TFT OE信号
LCD_LPCREV：SEC TFT REV信号
LCD_LPCREVB：SEC TFT REVB信号

寄存器参数：

VSPW(vertical sync pulse width)       :垂直同步信号的脉宽，单位为1行（Line）的时间

VFPD(vertical front porch)                   : 垂直同步信号的前肩，单位为1行（Line）的时间

VBPD(vertical back porch)                  : 垂直同步信号的后肩，单位为1行（Line）的时间

LINEVAL ：垂直显示尺寸-1，即屏竖直方向像素-1

HSPW(horizontal sync pulse width) :水平同步信号的脉宽，单位为1VCLK的时间

HBPD(horizontal back porch)              :水平同步信号的后肩，单位为1VCLK的时间

HFPD(horizontal front porth)                :水平同步信号的前肩，单位为1VCLK的时间

HOZVAL：水平显示尺寸-1，即屏水平方向像素-1

如240x320屏幕: LINEVAL=239 ;   HOZVAL=319

由上图可知：

扫描一帧的时间       =((VSPW+1) + (VBPD+1) + ( LINEVAL+1) + (VFPD+1)) * 行时间

扫描一行的时间    =((HSPW+1) + (HSPD+1+(HFPD+1）+ (HOZVAL+1)) * VCLK时间

一个VCLK的时间   =HCLK/[2*(CLKVAL+1)]

则:

扫描一帧所需的时间 =[(VSPW+1)+(VBPD+1)+(LINEVAL+1)+(VFPD+1)]* [(HSPW+1)+(HSPD+1）+(HFPD+1）+ (HOZVAL+1)]*HCLK/[2*(CLKVAL+1)]

先看一下TFT屏的操作时序图： 东华TFT型LCD(WXCAT35)时序图

//2440A寄存器参数

#define MVAL        (13)

#define MVAL_USED    (0)                 //0=each frame   1=rate by MVAL

#define INVVDEN           (1)                 //0=normal       1=inverted

#define BSWP               (0)                 //Byte swap control MSB\LSB设置

#define HWSWP           (1)                 //Half word swap control 高16bit与低16bit交换

#define PNRMODE        (3)                // 设置为TFT屏 11B为TFT模式

#define BPPMODE        (12)              // 设置为16bpp模式

//东华屏参数

#define VBPD              (15-1)            //15垂直同步信号的后肩   参数见 东华pdf

#define VFPD              (12-1)            //12 垂直同步信号的前肩

#define VSPW            (3-1)             //3垂直同步信号的脉宽

#define HBPD              (38-1)            //(22)水平同步信号的后肩

#define HFPD              (20-1)            //(33)水平同步信号的前肩

#define HSPW            (30-1)            //(44)水平同步信号的脉宽

#define CLKVAL_TFT (6)              //由以下计算可知:6

//屏大小

#define LCD_XSIZE_TFT    (240)//屏实际列数

#define LCD_YSIZE_TFT    (320)// 屏实际行数

#define SCR_XSIZE_TFT    (240) //虚拟屏列数

#define SCR_YSIZE_TFT    (320) //虚拟屏行数

#define HOZVAL_TFT   (LCD_XSIZE_TFT-1)

#define LINEVAL_TFT  (LCD_YSIZE_TFT-1)

以上有关东华屏参数设置，在PDF中如下所示：

 因为CLKVAL= int(HCLK/(VCLK*2)-1);

若设置HCLK=100M，其中VCLK即上图的DCL; 先带入经典值:6.4M, 则CLKVAL="int"(100/12.8-1)=int(6.8)=6. 设置CLKVAL为6重新计算VCLK=DCLK=HCLK/[(CLKVAL+1)x2]= 100/2*(6+1)= 7.14MHz

VFRAME=HCLK/[(CLKVAL+1)x2]/{(VSPW+1+VBPD+1+LCD_YSIZE_TFT+VFPD+1)*(HSPW+1+HSPD+1+HFPD+1+LCD_XSIZE_TFT)}=64.4HZ

有些液晶屏给的参数单位可能不一样，需要自己计算。

方法如下：

VBPD：确定帧同步信号和帧数据传输前的一段延迟时间，是帧数据传输前延迟时间和行同步时钟间隔宽度的比值，如图，VBPD=t3／t6=1.02 mS／31.77μs=32。

VFPD：确定帧数据传输完成后到下一帧同步信号到来的一段延迟时间，是帧数据传输后延迟时间和行同步时钟间隔宽度的比值，如图，VFPD=t5／t6=0.35 ms／31.77μs=11。

VSPW：确定帧同步时钟脉冲宽度，是帧同步信号时钟宽度和行同步时钟间隔宽度的比值。如图，VSPW=t2／t6=0.06 ms／31.77μs=2。

HBPD：确定行同步信号和行数据传输前的一段延迟时间，描述行数据传输前延迟时间内VCLK脉冲个数，如图，VBPD=t7×VCLK=1.89 μs×25MHz=47。

HFPD：确定行数据传输完成后到下一行同步信号到来的一段延迟时间，描述行数据传输后延迟时间内VCLK脉冲个数，如图，HFPD=t9×VCLK=0.94 μs×25 MHz="24"。

HSPW：确定行同步时钟脉冲宽度。描述行同步脉冲宽度时间内VCLK脉冲个数，如图，HSPW=3.77μs×25 MHz="94"。

S3C2440A LCD控制器配置

1. LCDCON1寄存器

rLCDCON1=(CLKVAL_TFT<<8)|(MVAL_USED<<7)|(PNRMODE<<5)|(BPPMODE<<1)|0;

其中：CLKVAL_TFT = 6；MMODE = MVAL_USED = 0；PNRMODE=3；BPPMODE=12。

ENVID=0(关闭视屏输出，需要开启显示是设为1)。

2. LCDCON2寄存器

rLCDCON2=(VBPD<<24)|(LINEVAL_TFT<<14)|(VFPD<<6)|(VSPW); 相关值见上文宏定义

3. LCDCON3寄存器

rLCDCON3=(HBPD<<19)|(HOZVAL_TFT<<8)|(HFPD); 相关值见上文宏定义

4. LCDCON4寄存器

rLCDCON4=(MVAL<<8)|(HSPW); 相关值见上文宏定义

5. LCDCON5寄存器

rLCDCON5 = (1<<11) | (1<<10) | (1<<9) | (1<<8) | (0<<7) | (0<<6) | (1<<3)  |(BSWP<<1) | (HWSWP);关于信号的极性 图二（东华TFT型LCD(WXCAT35)时序图）其中BSWP与数据存放有关见下文。

6. LCDSADDR1寄存器

volatile unsigned short LCD_BUFFER[SCR_YSIZE_TFT][SCR_XSIZE_TFT];//全局变量

#define M5D(n)                          ((n) & 0x1fffff)     // To get lower 21bits

rLCDSADDR1=(((U32)LCD_BUFFER>>22)<

7. LCDSADDR2寄存器

rLCDSADDR2=M5D( ((U32)LCD_BUFFER+(SCR_XSIZE_TFT*LCD_YSIZE_TFT*2))>>1 );

//单位为字节 一个点16bit=2字节

8. LCDSADDR3寄存器

rLCDSADDR3=(((SCR_XSIZE_TFT-LCD_XSIZE_TFT)/1)<<11)|(LCD_XSIZE_TFT/1);

// 1=*16bit/半字=16/16

LCD初始化程序：

void Lcd_Init(void)

{

       //引脚功能初始化

       rGPCUP  = 0x00000000;

       rGPCCON = 0xaaaa02a9;        

       rGPDUP  = 0x00000000;

       rGPDCON=0xaaaaaaaa; //Initialize VD[15:8]

       rLCDCON1=(CLKVAL_TFT<<8)|(MVAL_USED<<7)|(PNRMODE<<5)|(BPPMODE<<1)|0;

           // TFT LCD panel,16bpp TFT,ENVID=off(Disable the video output and the LCD control signal)

       rLCDCON2=(VBPD<<24)|(LINEVAL_TFT<<14)|(VFPD<<6)|(VSPW);

       rLCDCON3=(HBPD<<19)|(HOZVAL_TFT<<8)|(HFPD);

       rLCDCON4=(MVAL<<8)|(HSPW);

       rLCDCON5 = (1<<11) | (1<<10) | (1<<9) | (1<<8) | (0<<7) | (0<<6) | (1<<3)  |(BSWP<<1) | (HWSWP);

       //5:6:5

       rLCDSADDR1=(((U32)LCD_BUFFER>>22)<

       rLCDSADDR2=M5D( ((U32)LCD_BUFFER+(SCR_XSIZE_TFT*LCD_YSIZE_TFT*2))>>1 );//单位为字节 一个点16bit=2字节

       rLCDSADDR3=(((SCR_XSIZE_TFT-LCD_XSIZE_TFT)/1)<<11)|(LCD_XSIZE_TFT/1);// 1=*16bit/半字=16/16

       rLCDINTMSK|=(3); // MASK LCD Sub Interrupt

       rTCONSEL &= (~7) ;     // Disable LPC3480

       rTPAL=0; // Disable Temp Palette

}

16BPP模式特点：

内存数据格式：

数据引脚输出：没有用到的引脚可用作GPIO

系统结构图：

要显示图像，只要向LCD_BUFFER[]先入像素数据(R(5):G(6):B(5))。LCD控制器会自动通过DMA读取数据送往TFT LCD显示。