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人機交互是嵌入式系統(tǒng)必須具有的功能。比較簡單的人機交互有按鍵、LED、蜂鳴器，稍微復雜的有7段數(shù)碼管和點陣。但如今這些都不能滿足人們的需求了，所以又出現(xiàn)了LCD和觸摸屏技術。s3c2440具有LCD和觸摸屏接口，可以很好的連接LCD和觸摸屏。這篇文章主要介紹TFT型LCD的用法。
要想正確使用LCD，必須注意兩點：1、時序；2、顯示緩存區(qū)。
1、時序 LCD一般需要三個時序信號：VSYNC、HSYNC和VCLK。VSYNC是垂直同步信號，在每進行一個幀（即一個屏）的掃描之前，該信號就有效一次，由該信號可以確定LCD的場頻，即每秒屏幕刷新的次數(shù)（單位Hz）。HSYNC是水平同步信號，在每進行一行的掃描之前，該信號就有效一次，由該信號可以確定LCD的行頻，即每秒屏幕從左到右掃描一行的次數(shù)（單位Hz）。VCLK是像素時鐘信號。 s3c2440處理LCD的時鐘源是HCLK，通過寄存器LCDCON1中的CLKVAL可以調整VCLK頻率大小，它的公式為： VCLK＝HCLK÷[(CLKVAL＋1)×2] 例如，HCLK的頻率為100MHz，要想驅動像素時鐘信號為6.4MHz的LCD屏，則通過上式計算CLKVAL值，結果CLKVAL為6.8，取整后（值為6）放入寄存器LCDCON1中相應的位置即可。由于CLKVAL進行了取整，因此我們把取整后的值代入上式，重新計算VCLK，得到VCLK＝7.1MHz。 按理說，對于一個已知尺寸（即水平顯示尺寸HOZVAL和垂直顯示尺寸LINEVAL已知）的LCD屏，只要確定了VCLK值，行頻和場頻就應該知道了。但這樣還不行的，因為在每一幀時鐘信號中，還會有一些與屏顯示無關的時鐘出現(xiàn)，這就給確定行頻和場頻帶來了一定的復雜性。如在HSYNC信號先后會有水平同步信號前肩（HFPD）和水平同步信號后肩（HBPD）出現(xiàn)，在VSYNC信號先后會有垂直同步信號前肩（VFPD）和垂直同步信號后肩（VBPD）出現(xiàn)，在這些信號時序內，不會有有效像素信號出現(xiàn)，另外HSYNC和VSYNC信號有效時，其電平要保持一定的時間，它們分別叫做水平同步信號脈寬HSPW和垂直同步信號脈寬VSPW，這段時間也不能有像素信號。因此計算行頻和場頻時，一定要包括這些信號。HBPD、HFPD和HSPW的單位是一個VCLK的時間，而VSPW、VFPD和VBPD的單位是掃描一行所用的時間。在s3c2440中，所有的這些信號（VSPW、VFPD、VBPD、LINEVAL、HBPD、HFPD、HSPW和HOZVAL）都是實際值減1的結果。這些值是通過寄存器LCDCON2、LCDCON3和LCDCON4來配置，只要把這些值配置成與所要驅動的LCD中相關內容的數(shù)據(jù)一致即可。例如，我們所要顯示的LCD屏大小為320×240，因此HOZVAL＝320－1，LINEVAL＝240－1。水平同步信號的脈寬、前肩和后肩分別為30、20和38，則HSPW＝30－1，HFPD＝20－1，HBPD＝38－1；垂直同步信號的脈寬、前肩和后肩分別為3、12和15，則VSPW＝3－1，VFPD＝12－1，VBPD＝15－1。 下面我們就具體計算一下行頻（HSF）和場頻（VSF）： HSF＝VCLK÷[(HSPW＋1)＋(HSPD＋1)＋(HFPD＋1)＋(HOZVAL＋1)] ＝7.1÷408＝17.5kHz VSF＝HSF÷[(VSPW＋1)＋(VBPD＋1)＋(VFPD＋1)＋(LINEVAL＋1)] ＝17.5÷270＝64.8Hz 在有些情況下，s3c2440的LCD時鐘信號的默認極性與所控制的LCD時鐘信號的極性相反，這時可以通過寄存器LCDCON5的相關位來改變某些時鐘信號的極性。
2、顯示緩存區(qū) 只要把所要顯示的數(shù)據(jù)放入顯示緩存區(qū)內，就可以在屏幕上呈現(xiàn)內容。該緩存區(qū)是我們自己編程時開辟的一段內存區(qū)。一般我們是通過定義一個與屏幕尺寸大小相同的二維數(shù)組來開辟該空間的，這樣控制屏幕內容會方便一些，如當屏幕的尺寸為320×240時，可以定義該緩存區(qū)為LCD_BUFFER[240][320]。由于s3c2440支持16位和24位的非調色板真彩色的TFT型LCD模式，而24位顏色模式是用32位數(shù)據(jù)來表示的，所以前面定義的那個二維數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)類型應該是半字整型或全字整型的。例如，在24位顏色模式下，我們想要在尺寸大小為320×240屏幕的中心處設置為白色像素，則：LCD_BUFFER[120][160]＝0xffffffff。 在s3c2440中，寄存器LCDSADDR1和LCDSADDR2用于設置顯示緩存區(qū)，即把我們定義的那個二維數(shù)組告訴s3c2440。其中LCDBANK的9位數(shù)據(jù)指定LCD的BANK，即顯示緩存區(qū)的第30位到第22位地址；LCDBASEU的21位數(shù)據(jù)指定了LCD的基址，即顯示緩存區(qū)開始地址的第21位到第1位；LCDBASEL的21位數(shù)據(jù)指定了LCD的尾址，即顯示緩存區(qū)結束地址的第21位到第1位。例如，我們想要在尺寸為320×240的屏幕上顯示24位顏色，定義的顯示緩存區(qū)數(shù)組為LCD_BUFFER[240][320]，則LCDBANK等于LCD_BUFFER的第30位到第22位數(shù)據(jù)值（因為LCD_BUFFER表示的就是數(shù)組的首地址），LCDBASEU等于LCD_BUFFER的第21位到第1位數(shù)據(jù)值，由于是用32位數(shù)據(jù)表示24為顏色，因此每個像素值是4個字節(jié)，所以LCDBASEL等于(LCD_BUFFER＋(240×320×4))結果的第21位到第1位的數(shù)據(jù)值。另外寄存器LCDSADDR3有兩個內容：OFFSIZE和PAGEWIDTH。OFFSIZE用于虛擬屏幕的偏移長度，如果我們不使用虛擬屏幕，就把它置為0；PAGEWIDTH定義了視口的寬，單位是半字，如在上面的例子中，PAGEWIDTH應該為320×32÷16。
下面我們給出一段具體的TFT型LCD顯示的實例，其中，屏幕的大小為320×240，所設置的顏色為24位真彩色模式。
#define U32 unsigned int #define M5D(n) ((n) & 0x1fffff) //用于設置顯示緩存區(qū)時，取低21位地址
#define rGPCCON (*(volatile unsigned *)0x56000020) //Port C control #define rGPCDAT (*(volatile unsigned *)0x56000024) //Port C data #define rGPCUP (*(volatile unsigned *)0x56000028) //Pull-up control C
#define rGPDCON (*(volatile unsigned *)0x56000030) //Port D control #define rGPDDAT (*(volatile unsigned *)0x56000034) //Port D data #define rGPDUP (*(volatile unsigned *)0x56000038) //Pull-up control D
#define rGPGCON (*(volatile unsigned *)0x56000060) //Port G control #define rGPGDAT (*(volatile unsigned *)0x56000064) //Port G data #define rGPGUP (*(volatile unsigned *)0x56000068) //Pull-up control G
#define rLCDCON1 (*(volatile unsigned *)0x4d000000) //LCD control 1 #define rLCDCON2 (*(volatile unsigned *)0x4d000004) //LCD control 2 #define rLCDCON3 (*(volatile unsigned *)0x4d000008) //LCD control 3 #define rLCDCON4 (*(volatile unsigned *)0x4d00000c) //LCD control 4 #define rLCDCON5 (*(volatile unsigned *)0x4d000010) //LCD control 5 #define rLCDSADDR1 (*(volatile unsigned *)0x4d000014) //STN/TFT Frame buffer start address 1 #define rLCDSADDR2 (*(volatile unsigned *)0x4d000018) //STN/TFT Frame buffer start address 2 #define rLCDSADDR3 (*(volatile unsigned *)0x4d00001c) //STN/TFT Virtual screen address set #define rLCDINTMSK (*(volatile unsigned *)0x4d00005c) //LCD Interrupt mask #define rTCONSEL (*(volatile unsigned *)0x4d000060) //LPC3600 Control --- edited by junon
#define LCD_WIDTH 320 //屏幕的寬 #define LCD_HEIGHT 240 //屏幕的高
//垂直同步信號的脈寬、后肩和前肩 #define VSPW (3-1) #define VBPD (15-1) #define VFPD (12-1) //水平同步信號的脈寬、后肩和前肩 #define HSPW (30-1) #define HBPD (38-1) #define HFPD (20-1) //顯示尺寸 #define LINEVAL (LCD_HEIGHT-1) #define HOZVAL (LCD_WIDTH-1)
//for LCDCON1 #define CLKVAL_TFT 6 //設置時鐘信號 #define MVAL_USED 0 // #define PNRMODE_TFT 3 //TFT型LCD #define BPPMODE_TFT 13 //24位TFT型LCD
//for LCDCON5 #define BPP24BL 0 //32位數(shù)據(jù)表示24位顏色值時，低位數(shù)據(jù)有效，高8位無效 #define INVVCLK 0 //像素值在VCLK下降沿有效 #define INVVLINE 1 //翻轉HSYNC信號 #define INVVFRAME 1 //翻轉VSYNC信號 #define INVVD 0 //正常VD信號極性 #define INVVDEN 0 //正常VDEN信號極性 #define PWREN 1 //使能PWREN信號 #define BSWP 0 //顏色數(shù)據(jù)字節(jié)不交換 #define HWSWP 0 //顏色數(shù)據(jù)半字不交換 //定義顯示緩存區(qū) volatile U32 LCD_BUFFER[LCD_HEIGHT][LCD_WIDTH];
//延時程序 void delay(int a) { int k; for(k=0;k<a;k++) ; }
//繪制屏幕背景顏色，顏色為c void Brush_Background( U32 c) { int x,y ;
for( y = 0 ; y < LCD_HEIGHT ; y++ ) { for( x = 0 ; x < LCD_WIDTH ; x++ ) { LCD_BUFFER[y][x] = c ; } } }
//畫實心圓，顏色為c。圓心在屏幕中心，半徑為80個像素 void Draw_Circular(U32 c) { int x,y ; int tempX,tempY; int radius = 80; int SquareOfR = radius*radius;
for( y = 0 ; y < LCD_HEIGHT ; y++ ) { for( x = 0 ; x < LCD_WIDTH ; x++ ) { if(y<=120 && x<=160) { tempY=120-y; tempX=160-x; } else if(y<=120&& x>=160) { tempY=120-y; tempX=x-160; } else if(y>=120&& x<=160) { tempY=y-120; tempX=160-x; } else { tempY = y-120; tempX = x-160; }
if ((tempY*tempY+tempX*tempX)<=SquareOfR) LCD_BUFFER[y][x] = c ; } } }
void Main(void) { //配置LCD相關引腳 rGPCUP = 0x00000000; rGPCCON = 0xaaaa02a9; rGPDUP = 0x00000000; rGPDCON=0xaaaaaaaa;
rLCDCON1=(CLKVAL_TFT<<8)|(MVAL_USED<<7)|(PNRMODE_TFT<<5)|(BPPMODE_TFT<<1)|0; rLCDCON2=(VBPD<<24)|(LINEVAL<<14)|(VFPD<<6)|(VSPW); rLCDCON3=(HBPD<<19)|(HOZVAL<<8)|(HFPD); rLCDCON4=(HSPW); rLCDCON5 = (BPP24BL<<12) | (INVVCLK<<10) | (INVVLINE<<9) | (INVVFRAME<<8) | (0<<7) | (INVVDEN<<6) | (PWREN<<3) |(BSWP<<1) | (HWSWP);
rLCDSADDR1=(((U32)LCD_BUFFER>>22)<<21)|M5D((U32)LCD_BUFFER>>1); rLCDSADDR2=M5D( ((U32)LCD_BUFFER+(LCD_WIDTH*LCD_HEIGHT*4))>>1 ); rLCDSADDR3=LCD_WIDTH*32/16; rLCDINTMSK|=(3); // 屏蔽LCD中斷 rTCONSEL = 0; //無效LPC3480
rGPGUP=rGPGUP&(~(1<<4))|(1<<4); //GPG4上拉電阻無效 rGPGCON=rGPGCON&(~(3<<8))|(3<<8); //設置GPG4為LCD_PWREN rGPGDAT = rGPGDAT | (1<<4) ; //GPG4置1
rLCDCON5=rLCDCON5&(~(1<<3))|(1<<3); //有效PWREN信號 rLCDCON5=rLCDCON5&(~(1<<5))|(0<<5); //PWREN信號極性不翻轉
rLCDCON1|=1; //LCD開啟
while(1) { //黑色背景，白色實心圓 Brush_Background(0x0); Draw_Circular(0xffffff); delay(5000000);
//白色背景，黑色實心圓 Brush_Background(0xffffff); Draw_Circular(0x0); delay(5000000);
//藍色背景，黃色實心圓 Brush_Background(0xff); Draw_Circular(0xffff00); delay(5000000);
//綠色背景，品色實心圓 Brush_Background(0xff00); Draw_Circular(0xff00ff); delay(5000000);
//紅色背景，青色實心圓 Brush_Background(0xff0000); Draw_Circular(0xffff); delay(5000000);
//青色背景，紅色實心圓 Brush_Background(0xffff); Draw_Circular(0xff0000); delay(5000000);
//品色背景，綠色實心圓 Brush_Background(0xff00ff); Draw_Circular(0xff00); delay(5000000);
//黃色背景，藍色實心圓 Brush_Background(0xffff00); Draw_Circular(0xff); delay(5000000); } } |
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