汽車(chē)TFT彩屏儀表開(kāi)發(fā)技巧

　　摘要：本文基于飛思卡爾的MPC5606S芯片，介紹了MPC5606S針對TFT彩屏控制的顯示器控制模塊(DCU)，且對于TFT彩屏上的各種動(dòng)畫(huà)效果，進(jìn)行逐一解析如何在MPC5606S上實(shí)現。簡(jiǎn)單易行的控制，展示出MPC5606S是一款針對TFT彩屏汽車(chē)儀表開(kāi)發(fā)的專(zhuān)用芯片，能夠迅速使得工程師從傳統段碼式/點(diǎn)陣式儀表的開(kāi)發(fā)，過(guò)渡到TFT彩屏汽車(chē)儀表的開(kāi)發(fā)，以滿(mǎn)足汽車(chē)儀表市場(chǎng)對于TFT彩屏應用需求的日益增長(cháng)。

　　隨著(zhù)中國汽車(chē)市場(chǎng)的繁榮，消費者對于汽車(chē)的要求日益提高。汽車(chē)從被人們認為是傳統的代步工具，逐漸轉變?yōu)橐粋€(gè)需要提供駕駛樂(lè )趣的移動(dòng)平臺。和駕駛員緊密聯(lián)系的汽車(chē)儀表，也從簡(jiǎn)單的信息顯示平臺，逐步轉變?yōu)橐粋€(gè)綜合的信息顯示系統。

　　傳統的汽車(chē)儀表，由步進(jìn)電機顯示車(chē)速、轉速、油量和水溫，各種報警燈分布在整個(gè)儀表的外圍。在儀表盤(pán)中心位置，由段碼式或點(diǎn)陣式LCD，提供一些綜合性信息，例如里程、環(huán)境溫度、油耗等。這樣一個(gè)系統可以滿(mǎn)足基本信息提示的要求。但隨著(zhù)TFT彩屏成本的降低且它能夠滿(mǎn)足汽車(chē)工作環(huán)境的要求，TFT彩屏展示出的絢麗效果，逐步被廣大OEM所接受，逐步要求供應商提供能夠支持TFT彩屏的儀表。

　　MPC5606S介紹

　　在這樣的趨勢中，飛思卡爾開(kāi)發(fā)出針對TFT彩屏儀表設計的MPC5606S。圖1顯示了MPC5606S的內部系統框圖。它是基于Power架構的e200z0核的32位MCU，可以運行在64MHz的工作頻率，芯片內部具有PLL，FlexCAN，LINFlex，ADC，I2C，DSPI，eMIOS200等模塊。其中，LCD模塊可實(shí)現驅動(dòng)段碼屏且對比度可以調節。DCU模塊，即顯示控制模塊，可實(shí)現和TFT屏直接連接控制，支持WQVGA分辨率。MPC5606S具有6個(gè)步進(jìn)電機驅動(dòng)器，1MB片上閃存，獨立的64KB數據閃存用于模擬EEPROM，48KB帶ECC功能的SRAM，160KB的圖形SRAM。另外，可以通過(guò)QSPI實(shí)現閃存存儲空間的擴展。片內的Crossbar Switch結構，如圖2，支持4個(gè)Crossbar主接口同時(shí)和4個(gè)Crossbar從接口通訊。其中，一個(gè)端口分離器使得3個(gè)從設備通過(guò)一個(gè)從端口與主設備通訊。Crossbar主接口包括e200z0h核的指令單元、e200z0h核的數據單元/Nexus、eDMA和顯示器控制模塊(DCU)。Crossbar從接口包括PFlash-CPU，PFlash-DCU，內部SRAM，圖形SRAM，外設橋以及QSPI。

　　DCU工作機制的介紹

　　DCU模塊是系統的主設備。根據Crossbar Switch結構，它可以獨立地提取存儲在片內或片外的圖像數據并顯示在TFT LCD上，即圖像數據直接由DCU讀取并實(shí)時(shí)進(jìn)行圖像混疊。另外，它高度靈活可配置TFT LCD控制時(shí)序的特點(diǎn)，決定了它具有支持TFT類(lèi)型非常廣泛的特點(diǎn)。通常TFT LCD的控制信號由像素時(shí)鐘(PCLK)，場(chǎng)同步(VSYNC)，行同步(HSYNC)和數據使能(DE)組成，MPC5606S在芯片內部，也有相對應的寄存器與之一一對應，方便用戶(hù)進(jìn)行配置。DCU還具有停止模式、正常模式、測試模式以及顏色條模式。用戶(hù)可以在沒(méi)有任何圖像源的情況下，采用顏色條模式進(jìn)行檢測TFT LCD的工作狀況。

　　DCU通過(guò)控制16個(gè)圖層，實(shí)現圖像信息最終顯示在TFT LCD屏上。每個(gè)圖層都包含了當前圖層顯示圖形的高度和寬度、圖形在TFT LCD顯示的位置、圖形存儲的地址(包括在片內/片外的所有地址空間)、圖形顏色編碼方式及調色板(如果需要的話(huà))、顏色混疊方式、透明度、Chroma和Tile尺寸。16個(gè)圖層具有各自固定的優(yōu)先級，圖層優(yōu)先級將決定不同圖層的像素在TFT LCD屏上同一位置重疊時(shí)，那些圖冊可以顯示出來(lái)。對于每個(gè)像素，最終顯示出來(lái)的像素由優(yōu)先級最高的4個(gè)圖層的像素來(lái)混疊。這4個(gè)圖層的像素可以是不透明、部分透明或完全透明。