📄 lcd控制器驱动的24位tft真彩屏接口设计.htm
字号:
<TD
colSpan=2>作者：未知 文章来源：未知 点击数：
<SCRIPT language=javascript
src="LCD控制器驱动的24位TFT真彩屏接口设计.files/GetHits.htm"></SCRIPT>
更新时间：2006-12-5</TD></TR>
<TR>
<TD class=main_tdbg_760 id=fontzoom style="WORD-BREAK: break-all" vAlign=top
colSpan=2 height=300>
<DIV id=Content>
<P><STRONG>引言</STRONG></P>
<P>在嵌入式设计中常常会使用<A title=lcd
style="COLOR: blue; TEXT-DECORATION: underline"
href="http://www.ednchina.com/word/190835.aspx">LCD</A>屏，现在常用的屏大部分都是高性能的。因为LCD屏的生产厂商很多，标准也不统一，LCD屏往往不能与LCD控制器无粘合连接，所以在使用LCD屏时，厂家还会推荐使用其专为LCD屏是设计的时序芯片，例如，Sharp的LCD
LQ035Q7DB02配套的控制器为LZ9FC22；日本的LCD屏是16位色的，本身价格很高，控制器成本也非常高，性能却不见得好，采用高性能的24位真彩色屏是比较理想的，但<A
title=接口 style="COLOR: blue; TEXT-DECORATION: underline"
href="http://www.ednchina.com/word/190838.aspx">接口</A>逻辑需要重新设计。 </P>
<P><STRONG>1 RGB565－RGB888的转换</STRONG></P>
<P>以友达光电AUO生产的A06QU01[1]为例，这是一种24位的<A title=tft
style="COLOR: blue; TEXT-DECORATION: underline"
href="http://www.ednchina.com/word/190836.aspx">TFT</A>真<A title=彩屏
style="COLOR: blue; TEXT-DECORATION: underline"
href="http://www.ednchina.com/word/190837.aspx">彩屏</A>，分辨率为320×240，每个象素由RGB888表示，其控制时序如图1所示，LCD要求的时序由帧同步（VSYNC）、行同步（HSYSNC）、比特<A
title=时钟 style="COLOR: blue; TEXT-DECORATION: underline"
href="http://www.ednchina.com/word/190839.aspx">时钟</A>（DCLK）及数据（Data[0：7]）构成，帧同步和行同步指示每一帧和每一行的开始。A06QU01每帧240行，每行320个象素，每个像素由依次产生的8b红、8b绿、8b蓝（R1，G2，B3，R4，G5，B6…）构成，所以称为RGB888。</P>
<P>
<DIV
id=adimg></DIV>
<IMG style="WIDTH: 380px; HEIGHT: 178px" height=178 alt=rgb565－rgb888的转换
hspace=0 src="LCD控制器驱动的24位TFT真彩屏接口设计.files/20061205170024999.jpg"
width=380 border=0>
<P></P>
<P>以PXA25x为代表的嵌入式处理器拥有一个LCD控制器，可以将这个控制器配置为最高16位的TFT
LCD屏控制器，其控制时序如图1所示，LCD要求的时序由帧同步（VSYNC）、行同步（HSYSNC）、点时钟（PCLK）及数据（Data[0：15]构成，帧同步和行同步指示每一帧和每一行的开始。对于A06QU01，每帧将有240行，每行有320个像素，每个像素由5b红、6b绿、5b蓝构成16位数据，称为RGB565。
</P>
<P>将RGB565转换为RGB888要解决2个问题： </P>
<P>1）比特时钟3倍频。LCD控制器每一个像素用一个时钟1次送出16b数据，而LCD撩扛鱿袼匦枰?个时钟，每次获得8b。这样就需要产生1个3倍于点时钟PCLK的时钟。
</P>
<P>2）16b到24b数据分解。在LCD控制器送出16b数据时，需要缓存，并分解出RGB信号分别送出，5b红、6b绿、5b蓝构成16位数据可以采用补0的方法，构成8b红、8b绿、8b蓝。数据高位补0时色彩较柔和，低位补0时彩色较艳丽。
</P>
<P>通常情况下，使用模拟锁相环技术可以实现均匀倍频，在这个设计中，3倍频时钟与RGB数据必须同步，否则会出现颜色错位；同时锁相环还需要数据分解电路配合使用，这样一个数字和模拟混合的电路会增加成本，因而特别设计使用了数字电路实现非均匀3倍频。具体方案是：使用一个大于6小于7倍的LCD屏比特时钟作为CPLD的主控制时钟，LCD屏的时钟频率约为7M赫兹，所以选择CPLD的主控制时钟频率为48M赫兹。如图1所示，pclk为控制器输出的点时钟，pdata为RBG565数据，pclkout和pdataout是送往LCD的信号，x7pclk为CPLD的定时时钟，在pclk上升沿将pdata存入缓冲器pdatabuf，并将内部状态位datavalid置位，在x7pclk的上升沿，如果检测到datavalid为高，则使pclkout为低，将缓冲器中的数据取出高5位红色信号，补零后送到pdataout，并将datavalid置为低，在下一个x7pclk的上升沿将pclkout置高，8b数据送出到LCD屏。使用这种方法依次将绿色及蓝色信号送出，在蓝色信号送出后，保持pclkout为高，直到下一个datavalid为高，进入下一次转换，从图1中可以看出，数字3倍频信号pclkout不是均匀的，蓝色数据时钟的占空比不是50％。根据LCD屏数据手册的要求，pclkout的占空比变化容许的范围是40％－60％，因而只要调整好x7pclk的时钟频率，还是比较容易产生符合占空比要求的pclkout时钟的，LCD屏正常工作还需要帧同步（VSYNC）和行同步（HSYSNC）信号，这些信号可以由软件驱动程序编程产生。
</P>
<P><STRONG>2 LCD背光及LCD偏置的电源产生器</STRONG> </P>
<P>LCD屏需要特殊的供电，用于背景照明和LCD偏置，现在使用的小尺寸LCD大多数使用LED作为背光，以及－10V的偏置电压，本设计使用的LCD屏是2路各4个白光LED串联，每路需要的供电电压约为10V，电流为20mA。LCD偏置电压为－10V，电流为3－5mA。这些电源利用LCD控制器内部的电源控制器实现。如图2所示，由L1、V1构成升压型DC－DC转换器，L1为高频功率电感，V1为高频小功率开关晶体管。C4和R1构成的微分电路可以提高V1的导通和关闭速度，有利于提高电源效率，V1由脉冲宽度调制信号控制，在导通期间使用L1存储能量，在关闭时电感向负载释放能量，这样V1的集电极上生成高压脉冲信号，这个信号经过D1、C3和C6整流滤波后得到用于LED供电正电压，同样经过C2隔直流后再整流滤波得到用于<A
title=lcd style="COLOR: blue; TEXT-DECORATION: underline"
href="http://www.ednchina.com/word/190835.aspx">LCD</A>偏置的负电压，注意，电容C7是正端接地的。LED电流限制使用图3所示的电路，V3和V4为LED驱动管，V2为电流采样管，V2、V3、V4是3个型号相同的晶体管。这3个晶体管的基级相连，因而基极电压相等。因为型号相同，所以基极到发射极电压近似相等，于是，R3、R6、R7上的压降近似相等，这样R3、R4上的电流被转换为R2上的反馈电压。控制器根据反馈电压自动调整图2中的PWM控制信号的占空比，从而改变输出LED供电电压，使反馈电压稳定在0.6V，通过LED的电流稳定在22mA，LCD偏置电压大约稳定在－10V。
</P>
<P></P>
<P>
<DIV id=adimg></DIV>
<P>;
<IMG style="WIDTH: 320px; HEIGHT: 226px" height=226
alt="lcd背光及lcd偏置的电源产生器 " hspace=0
src="LCD控制器驱动的24位TFT真彩屏接口设计.files/20061205170025491.jpg" width=320
border=0><BR><BR>
<IMG style="WIDTH: 320px; HEIGHT: 182px" height=182 alt=led电流限制使用图
hspace=0 src="LCD控制器驱动的24位TFT真彩屏接口设计.files/20061205170025520.jpg"
width=320 border=0><BR> </P>
<P></P>
<P><STRONG>3 数字倍频及数据分解实现</STRONG> </P>
<P>RGB565－RGB888转换器用XC9536实现，如图4所示，来自LCD控制器的信号为：16b数据L_DD0..15、同步信号L_FCLK及L_LCLK、点<A
title=时钟 style="COLOR: blue; TEXT-DECORATION: underline"
href="http://www.ednchina.com/word/190839.aspx">时钟</A>信号L_PCLK，输出到LCD屏的信号为：8b数据信号LCD_D0..7、同步信号LCD_VSYNC及LCD_HSYNC、时钟信号LCD_DCLK。X7CLK来自于48M赫兹的晶体振荡器，使用Verilog
HDL开发。如果连接无误，则上电后加载带有<A title=tft
style="COLOR: blue; TEXT-DECORATION: underline"
href="http://www.ednchina.com/word/190836.aspx">TFT</A>屏驱动的嵌入式Linux内核，一般在LCD屏左上角能看到企鹅图案，如果实际显示的图案位置和色彩不正确，则需要根据实际看到的图像调整LCD控制寄存器中的时序设置，实现正确的显示。
</P>
<P>
<IMG style="WIDTH: 400px; HEIGHT: 424px" height=424 alt=" 数字倍频及数据分解实现"
hspace=0 src="LCD控制器驱动的24位TFT真彩屏接口设计.files/20061205170025200.jpg"
width=400 border=0></P>
<P><STRONG>4 总结</STRONG> </P>
<P>由于<A title=接口 style="COLOR: blue; TEXT-DECORATION: underline"
href="http://www.ednchina.com/word/190838.aspx">接口</A>标准不统一、将一个新型号的LCD屏接到嵌入式处理器比较困难，需要认真分析LCD控制器及LCD屏的时序和驱动方式，使用低价可编程逻辑电路，可以实现接口的时序转换，LCD屏需要的背光电源及偏置电源可以按本文所述方法，利用LCD屏内部集成的电源控制器实现，也可以通过外接专用的LCD背光电源和LCD偏置实现。</P></DIV></TD></TR>
<TR>
<TD class=left_tdbgall align=right colSpan=2>文章录入：<A
href="http://www.91tech.net/UserInfo.asp?UserName=Polylove">Polylove</A> 责任编辑：Polylove
</TD></TR>
<TR>
<TD width=5></TD>
<TD width=752>
<LI>上一篇文章： <A
title="文章标题：段(整理) 作 者：murongyu 更新时间：2006-11-8 22:25:00"
href="http://www.91tech.net/Article/HardTech/DSPTech/200611/4413.html">段(整理)</A><BR>
<LI>下一篇文章： 没有了</LI></TD></TR>
<TR class=left_tdbgall align=right>
<TD colSpan=2>【<A
href="http://www.91tech.net/Article/Comment.asp?ArticleID=4530"
target=_blank>发表评论</A>】【<A
href="http://www.91tech.net/Article/SendMail.asp?ArticleID=4530"
target=_blank>告诉好友</A>】【<A
href="http://www.91tech.net/Article/Print.asp?ArticleID=4530"
target=_blank>打印此文</A>】【<A href="javascript:window.close();">关闭窗口</A>】
</TD></TR></TBODY></TABLE>
<TABLE class=center_tdbgall cellSpacing=0 cellPadding=0 width=760 align=center
border=0>
<TBODY>
<TR>
<TD class=main_shadow></TD></TR></TBODY></TABLE><!--文章显示代码结束--><!--最新热点、最新推荐、相关文章代码开始-->
<TABLE class=center_tdbgall style="WORD-BREAK: break-all" cellSpacing=0
cellPadding=0 width=760 align=center border=0>
<TBODY>
<TR>
<TD class=main_title_282
width="33%"><B> 最新热点</B></TD>
<TD width=5 rowSpan=2></TD>
<TD class=main_title_282
width="33%"><B> 最新推荐</B></TD>
<TD width=5 rowSpan=2></TD>
<TD class=main_title_282
width="33%"><B> 相关文章</B></TD></TR>
<TR>
<TD class=main_tdbg_760 vAlign=top height=100>
<SCRIPT language=javascript
src="LCD控制器驱动的24位TFT真彩屏接口设计.files/Article_Hot3.js"></SCRIPT>
</TD>
<TD class=main_tdbg_760 vAlign=top width="33%">
<SCRIPT language=javascript
src="LCD控制器驱动的24位TFT真彩屏接口设计.files/Article_Elite3.js"></SCRIPT>
</TD>
<TD class=main_tdbg_760 vAlign=top width="33%">
<LI><A
title="文章标题：用FPGA实现DSP与液晶显示器的快速接口 作 者：未知 更新时间：2006-12-5 15:13:00"
href="http://www.91tech.net/Article/HardTech/AnalogDigitalBase/200612/4528.html">用FPGA实现DSP与液晶显示器的…</A><BR>
<LI><A
title="文章标题：DSP与智能彩色液晶显示器接口设计 作 者：未知 更新时间：2006-12-5 15:10:00"
href="http://www.91tech.net/Article/HardTech/AnalogDigitalBase/200612/4527.html">DSP与智能彩色液晶显示器接口…</A><BR>
<LI><A
title="文章标题：玩液晶的入门宝典 作 者：未知 更新时间：2006-12-5 13:42:00"
href="http://www.91tech.net/Article/HardTech/AnalogDigitalBase/200612/4526.html">玩液晶的入门宝典</A><BR></LI></TD></TR></TBODY></TABLE>
<TABLE class=center_tdbgall cellSpacing=0 cellPadding=0 width=760 align=center
border=0>
<TBODY>
<TR>
<TD class=main_shadow></TD></TR></TBODY></TABLE><!--最新热点、最新推荐、相关文章代码结束--><!--网友评论代码开始-->
<TABLE class=center_tdbgall style="WORD-BREAK: break-all" cellSpacing=0
cellPadding=0 width=760 align=center border=0>
<TBODY>
<TR>
<TD class=left_tdbgall height=25><STRONG> <IMG height=16
src="LCD控制器驱动的24位TFT真彩屏接口设计.files/TEAM.gif" width=16 align=absMiddle>
网友评论：</STRONG>（只显示最新10条。评论内容只代表网友观点，与本站立场无关！）</TD></TR>
<TR>
<TD>
<SCRIPT language=javascript
src="LCD控制器驱动的24位TFT真彩屏接口设计.files/Comment.htm"></SCRIPT>
</TD></TR></TBODY></TABLE>
<TABLE class=center_tdbgall cellSpacing=0 cellPadding=0 width=760 align=center
border=0>
<TBODY>
<TR>
<TD class=main_shadow></TD></TR></TBODY></TABLE><!--网友评论代码结束--><!-- ********网页中部代码结束******** --><!-- ********网页底部代码开始******** -->
<TABLE class=Bottom_tdbgall style="WORD-BREAK: break-all" cellSpacing=0
cellPadding=0 width=760 align=center border=0>
<TBODY>
<TR align=middle>
<TD class=Bottom_Adminlogo colSpan=2>| <A class=Bottom
onclick="this.style.behavior='url(#default#homepage)';this.setHomePage('http://www.91tech.net');"
href="http://www.91tech.net/Article/HardTech/DSPTech/200612/4530.html#">设为首页</A>
| <A class=Bottom
href="javascript:window.external.addFavorite('http://www.91tech.net','中国软硬件结合技术网');">加入收藏</A>
| <A class=Bottom href="mailto:polylove@126.com">联系站长</A> | <A
class=Bottom href="http://www.91tech.net/FriendSite/Index.asp"
target=_blank>友情链接</A> | <A class=Bottom
href="http://www.91tech.net/Copyright.asp" target=_blank>版权申明</A> | <A
class=Bottom href="http://www.91tech.net/Admin/Admin_Index.asp"
target=_blank>管理登录</A> | </TD></TR>
<TR class=Bottom_Copyright>
<TD width="20%"><IMG height=55
src="LCD控制器驱动的24位TFT真彩屏接口设计.files/powerease_logo.gif" width=165></TD>
<TD width="80%">Copyright ©2004 - 2006 中国软硬件结合技术网 91tech.net 91tech.cn
91tech.com 站长：<A href="mailto:polylove@126.com">Polylove</A>
</TD></TR></TBODY></TABLE><!-- ********网页底部代码结束******** --></BODY></HTML>
⌨️ 快捷键说明
复制代码
Ctrl + C
搜索代码
Ctrl + F
全屏模式
F11
切换主题
Ctrl + Shift + D
显示快捷键
?
增大字号
Ctrl + =
减小字号
Ctrl + -