基于Blackfin 處理器的TFT LCD 驅動(dòng)設計

3、基于硬件的液晶驅動(dòng) 同傳統的DSP一樣，直接基于Blackfin處理器液晶驅動(dòng)。

我們采用DMA的方式通過(guò)PPI口傳輸顏色數據，將要顯示的數據存放在SDRAM中的兩塊緩存區域中， 采用乒乓模式，在向一塊存儲區中寫(xiě)數據時(shí)，從另一塊存儲區讀。我們在SDRAM中設置一塊非Cache的存儲區，因為我們每個(gè)點(diǎn)用16 bit數據表示，故兩塊緩存區域共320*(234+9+16)*16 bit，9+16為每場(chǎng)信號丟失的行數。

3.1 DMA的初始化

我們首先配置DMA的工作參數。這里DMA采用Descriptor list (small model)，2D傳輸方式，每次傳輸一個(gè)字的數據。首先設置一個(gè)地址列表，用于裝載兩塊緩存區域的首地址，這樣DMA將從地址指示的空間 讀取數據傳送到PPI口。設置DMA每場(chǎng)傳輸259行，每行傳輸320個(gè)字的數據。最后配置DMA0_CONGFIG， 并使能DMA。主要設置有Descriptor list，2D DMA 的 Inner loop count，設置下次2D DMA的讀取地址相對 本地地址的增量，2D DMA 的 outer loop count，配置DMA工作模式等。

3.2 PPI的初始化

PPI有兩種工作模式：ITU-R 656和General-Purpose PPI。因為我們只需將數據通過(guò)PPI口送出，故使用GP模式。 設置PPI_FS1和PPI_FS2下降沿有效，一次傳輸16bit數據，外部觸發(fā)，兩個(gè)外部幀同步信號。主要需要設置的為：PPI 參數配置，場(chǎng)頻信號發(fā)出到開(kāi)始數據傳輸的延遲和每行傳輸的數據個(gè)數。

3.3 Timer的初始化

由于我們采用2個(gè)外部幀同步信號，故采用TMR1/ PPI_FS1作為行頻信號（HSYNC），TMR2/ PPI_FS2作為場(chǎng)頻信號（VSYNC）。 為了調試程序需要，我們配置定時(shí)器為仿真時(shí)定時(shí)器持續工作。因為只需送出數據給液晶，故配置其為PWM_OUT模式，我們的定時(shí)器使用PPI_CLK，故仍需設置其為PWM_OUT時(shí)鐘，計數到周期結束等。Timer1和Timer2的周期和脈寬按液晶硬件手冊給出設置。

3.4 Frambuffer的初始化

這樣，液晶的相關(guān)配置已基本完成，我們在屏幕上寫(xiě)數據即為在兩塊數據緩沖區中寫(xiě)數據。但應注意， 在每次場(chǎng)頻信號到來(lái)之后，有19行數據不會(huì )顯示在屏幕上，之后234行為屏幕顯示部分，最后又有6行數據 為多余需丟掉的數據。因此，我們將顯示的數據顏色信息要全部寫(xiě)在中間234行。初始化Framebuffer時(shí)應 先寫(xiě)入要丟掉的19行內容，再寫(xiě)入234行的初始化顏色數據，最后還須初始化末尾6行丟掉的數據。

4、基于 uClinux 的液晶驅動(dòng) 嵌入式系統是以應用為中心，以計算機技術(shù)為基礎、軟硬件均可裁剪、適應應用系統對功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴格要求的專(zhuān)用計算機系統。uCLinux 主要是針對目標處理器沒(méi)有存儲管理單元 MMU（Memory Management Unit）的嵌入式系統而設計的，它是一種優(yōu)秀的嵌入式 Linux 版本，已經(jīng)被成功地 移植到了很多平臺上。對開(kāi)發(fā)者來(lái)說(shuō)，AD 的 Blackfin 處理器和 uClinux 的結合很有吸引力。

在 blackfin.uclinux.org 網(wǎng)站，提供對在 Blackfin 上嵌入 uclinux 的支持，本設計采用了其嵌入式軟件支 持。選擇了 uClinux-dist-R06R2-RC2.tar.bz2 作為系統使用 uClinux 的源代碼，成功移植了 uClinux 嵌入式平臺。我們用源文件根目錄下 uClinux-dist/linux2.6.x/driver/video/bf537-lq035.c 作為模板，進(jìn)行液晶驅動(dòng)的修 改。

4.1 程序文件修改

以 bf537-lq035.c 為模板進(jìn)行修改為 bf533-fg0506.c，由于源程序是按 BF537 開(kāi)發(fā)板來(lái)編寫(xiě)，我們重點(diǎn)要修改的是信號使用端口，和液晶設置部分。 因為我們的液晶的背光是有逆變器調節，故將屏蔽原程序文件中關(guān)于背光亮度調節及相關(guān)選項。關(guān)鍵修改點(diǎn)：液晶的行場(chǎng)頻、時(shí)鐘、屏幕大小，定時(shí)器的設置（Timer1.Timer2），各種寄存器的設置, 以及寫(xiě)數據的 DMA、PPI 程序部分。液晶顯示數據部分：場(chǎng)頻信號到來(lái)之后需丟掉的行數、每場(chǎng)信號需丟掉的總行數、場(chǎng)頻PPI_CLK 時(shí)鐘部分：配置 PPI、Hdp+Hpw 此段時(shí)間內 PPI 不傳數據等。配置 TIMER：使能時(shí)鐘、設置 Timer 的參數。設置 DMA 的參數，設置屏幕尺寸色彩等信息，初始化 Framebuffer 等。

4.2 Makefile 的改寫(xiě)

此 部 分 是 為 在 編 譯 內 核 時(shí) 能 夠 將 新 編 寫(xiě) 的 液 晶 驅 動(dòng) 編 譯 為 目 標 文 件 。 在 uClinux-dist/linux2.6.x/driver/video/Makefile 加入編譯規則。

4.3 修改 menu Graphics support此 部 分 使 編 譯 uClinux 內 核 時(shí) ， 可 以 選 擇 是 否 編 入LCD 驅 動(dòng) 。 在 uClinux-dist/linux2.6.x/driver/video/Kconfig 文件里添加編譯信息。這樣，使用 make xconfig 編譯系統內核時(shí)， 就可以在自定義內核設置的 Device Driver 下，Graphic support 中選擇這個(gè)選項。

5、結論

經(jīng)調試、修改，最終兩種方案的液晶均可正確穩定顯示所需數據，可以滿(mǎn)足本設計預期的數據顯示需 求。同時(shí)由于 TFT 液晶的可視角度較寬，16 位色彩表現豐富，設計得液晶顯示得到了理想的效果，并對嵌入式設備的屏幕顯示技術(shù)有一定的意義。

本文作者創(chuàng )新點(diǎn)：通過(guò)對 Blackfin 嵌入式處理器的內部資源的合理利用，將其和嵌入式系統 uClinux 的 相結合，應用于 TFT LCD 的驅動(dòng)設計上。相對基于硬件的驅動(dòng)設計，基于嵌入式系統 uClinux 的驅動(dòng)設 計有功能性強、可靠性高、成本低、體積小、功耗低等優(yōu)勢，更具有實(shí)際的推廣應用價(jià)值。