ARM9(S3C2440) LCD

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

#include

#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       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PCLKHCLKFCLK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< 

 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< UCLK = (rCLKDIVN&8)?(UPLL>>1):UPLL;

 Uart_Printf('nFCLK:%dMHz,HCLK:%dMHz,PCLK=%dMHZn',FCLK/1000/1000,HCLK/1000/1000,PCLK/1000/1000);

}

/*主函数*/

int Main(void)

{ 

    Set_Clk();

    LCD_Init();

    TFT_LCD_Show();

    return 0;

}