ARM9(S3C2440)的LCD顯示——理論知識

下面先看一下我從別人那轉過(guò)來(lái)的一篇文章，我覺(jué)得很有用，看完之后我再說(shuō)一下自己對這一塊的了解，也可以先看看我的理解（下面紅字標出）再看開(kāi)始的這篇文章，因為我說(shuō)的更通俗，O(∩_∩)O哈哈~。

1. LCD工作的硬件需求：

要使一塊LCD正常的顯示文字或圖像，不僅需要LCD驅動(dòng)器，而且還需要相應的LCD控制器。在通常情況下，生產(chǎn)廠(chǎng)商把LCD驅動(dòng)器會(huì )以COF/COG的形式與LCD玻璃基板制作在一起，而LCD控制器則是由外部的電路來(lái)實(shí)現，現在很多的MCU內部都集成了LCD控制器，如S 3C2410/2440等。通過(guò)LCD控制器就可以產(chǎn)生LCD驅動(dòng)器所需要的控制信號來(lái)控制STN/TFT屏了。

2. S3C2440內部LCD控制器結構圖：

我們根據數據手冊來(lái)描述一下這個(gè)集成在S3C2440內部的LCD控制器：

a：LCD控制器由REGBANK、LCDCDMA、TIMEGEN、VIDPRCS寄存器組成；

b：REGBANK由17個(gè)可編程的寄存器組和一塊256*16的調色板內存組成，它們用來(lái)配置LCD控制器的；

c：LCDCDMA是一個(gè)專(zhuān)用的DMA，它能自動(dòng)地把在偵內存中的視頻數據傳送到LCD驅動(dòng)器，通過(guò)使用這個(gè)DMA通道，視頻數據在不需要CPU的干預的情況下顯示在LCD屏上；

d：VIDPRCS接收來(lái)自L(fǎng)CDCDMA的數據，將數據轉換為合適的數據格式，比如說(shuō)4/8位單掃，4位雙掃顯示模式，然后通過(guò)數據端口VD[23:0]傳送視頻數據到LCD驅動(dòng)器；

e：TIMEGEN由可編程的邏輯組成，他生成LCD驅動(dòng)器需要的控制信號，比如VSYNC、HSYNC、VCLK和LEND等等，而這些控制信號又與REGBANK寄存器組中的LCDCON1/2/3/4/5的配置密切相關(guān)，通過(guò)不同的配置，TIMEGEN就能產(chǎn)生這些信號的不同形態(tài)，從而支持不同的LCD驅動(dòng)器(即不同的STN/TFT屏)。

3. 常見(jiàn)TFT屏工作時(shí)序分析：

LCD提供的外部接口信號：

所有顯示器顯示圖像的原理都是從上到下，從左到右的。這是什么意思呢？這么說(shuō)吧，一副圖像可以看做是一個(gè)矩形，由很多排列整齊的點(diǎn)一行一行組成，這些點(diǎn)稱(chēng)之為像素。那么這幅圖在LCD上的顯示原理就是：

上面時(shí)序圖上各時(shí)鐘延時(shí)參數的含義如下：(這些參數的值，LCD產(chǎn)生廠(chǎng)商會(huì )提供相應的數據手冊)

對于以上這些參數的值將分別保存到REGBANK寄存器組中的LCDCON1/2/3/4/5寄存器中：(對寄存器的操作請查看S3c2440數據手冊L(fǎng)CD部分)

4. 幀緩沖(FrameBuffer)：

幀緩沖是Linux為顯示設備提供的一個(gè)接口，它把一些顯示設備描述成一個(gè)緩沖區，允許應用程序通過(guò) FrameBuffer定義好的接口訪(fǎng)問(wèn)這些圖形設備，從而不用去關(guān)心具體的硬件細節。對于幀緩沖設備而言，只要在顯示緩沖區與顯示點(diǎn)對應的區域寫(xiě)入顏色值，對應的顏色就會(huì )自動(dòng)的在屏幕上顯示。下面來(lái)看一下在不同色位模式下緩沖區與顯示點(diǎn)的對應關(guān)系：

我相信看完這些以后大家會(huì )對這一塊有稍一些了解了，下面是我自己的理解：

LCD是在我們學(xué)習ARM9時(shí)覺(jué)得比較麻煩的一塊，因為剛接觸的時(shí)候一眼望去覺(jué)得內容可是不少，不知道從哪里下手，呵呵，其實(shí)我們慢慢來(lái)分析就會(huì )逐漸明朗起來(lái)。

首先說(shuō)一下我們平時(shí)所說(shuō)的多少位的LCD，有24位的，有16位的指的是LCD數據的位數，LCD的數據實(shí)際上是LCD要顯示的顏色，24位的是紅綠藍各占8位，16位則是紅綠藍按照565分配的，其實(shí)24的也可以只接16位，每個(gè)顏色地位接地就可以，所以要給LCD的緩沖區一個(gè)數據才能在LCD上顯示出來(lái)。那究竟是怎么顯示的呢，那就得先說(shuō)一下像素了，LCD的像素實(shí)際上就LCD屏幕有多少個(gè)點(diǎn)，LCD顯示的東西都是一個(gè)一個(gè)點(diǎn)拼湊出來(lái)的，比如我用的是320*240的LCD，就是說(shuō)LCD每一行有320個(gè)點(diǎn)，而每一列有240個(gè)點(diǎn)，所以總共有320*240個(gè)點(diǎn)，我們讓適當的點(diǎn)顯示適當的顏色就達到了我們的目的。

其實(shí)剛開(kāi)始困擾我們的是LCD的初始化的問(wèn)題，要設置的東西比較多，其實(shí)我們是記不住這些東西的，呵呵，作為入門(mén)我們可以參考別人的初始化程序，把里面的參數改成我們自己的LCD的參數就OK了。

那么我們到底是怎么把我們要顯示的數據送給LCD控制起的呢？是這樣的，我們可以定義一個(gè)二維數組，把我們要顯示的數據存到里面，然后把這個(gè)數組的地址賦給LCD的相應的寄存器，這個(gè)寄存器是LCDSADDRn，具體的設置大家可以參考數據手冊，我們可以把二維數組的坐標和LCD的坐標對應起來(lái)，那么我們就可以隨意的讓哪一個(gè)像素點(diǎn)顯示什么顏色就顯示什么顏色了。這就把數據送出的過(guò)程，也就是顯示一個(gè)像素點(diǎn)的過(guò)程。

到現在我們已經(jīng)知道如何顯示一個(gè)像素了，那接下來(lái)就是LCD顯示最基本的東西了----字符和圖片。漢字和圖片的顯示都是基于像素點(diǎn)的顯示的，我們把要顯示的字符和圖片轉化成相應的數據，然后傳遞給LCD即可。我們可以專(zhuān)門(mén)的寫(xiě)一個(gè)顯示字符的函數和一個(gè)顯示圖片的函數。顯示字符的數據可以用取模軟件生成，因為生成的字符數據是表示的每一個(gè)點(diǎn)要不要亮，亮的地方用1表示，不亮的地方用0表示，所以如果用LCD顯示，我們還要告訴LCD顯示什么顏色，這才是LCD需要的數據，比如說(shuō)16*16的數據，有16行16列，我們將一行的數據，也就是16位數據的每一位都取出來(lái)，為1的地方，我們就給LCD一個(gè)16位的數據，為0的地方就不給數據，這樣就能顯示了，取模生成的數據都是按行來(lái)的。圖片的顯示直接就將16位的數據傳遞給LCD，這個(gè)圖片數據的產(chǎn)生，我們可以用軟件LCD彩色圖片轉換工具（BMP_to_H）生成C語(yǔ)言文件，我們只需對文件進(jìn)行簡(jiǎn)單的修改就能加入到我們的程序中，修改方法在軟件的說(shuō)明中都有。

以上這些都是我自己的理解，話(huà)雖然不多，但這些都是我剛開(kāi)始學(xué)的時(shí)候困擾我的地方，我相信看了這些對你理解LCD到底是怎樣顯示的會(huì )有一定的幫助，說(shuō)的不對的地方，請大家及時(shí)幫我改正，呵呵。

下一篇文章中我將結合具體的代碼分析一下LCD的操作過(guò)程。