基于ARM9處理器S3C2410的LCD顯示系統(tǒng)設(shè)計(jì)

引言

    S3C2410是三星公司生產(chǎn)的基于ARM920T內(nèi)核的RISC微處理器，其主頻可達(dá)203MHz[1]，適用于信息家電、PDA、手持設(shè)備、移動(dòng)終端等領(lǐng)域，本文介紹了基于S3C2410的顯示系統(tǒng)的硬件電路及驅(qū)動(dòng)軟件設(shè)計(jì)方法。

TFT-LCD模塊的時(shí)序要求

    本顯示模塊選用的LQ080V3DG01是Sharp公司的TFT-LCD器件，該器件的分辨率為640×480，控制時(shí)序圖如圖1所示，時(shí)間參數(shù)如表1所列[2]。

　　            
            
 
硬件電路設(shè)計(jì)

    在該顯示系統(tǒng)的硬件電路中，S3C2410與LCD模塊的連接是關(guān)鍵，S3C2410內(nèi)部自帶一個(gè)LCD驅(qū)動(dòng)控制器，其接口可以與單色、灰度、彩色STN型和彩色TFT型的LCD直接相連，但需要根據(jù)所連接的LCD的類型設(shè)置相應(yīng)寄存器中的顯示模式（見(jiàn)下節(jié)??Q080V3DG01要求其電源電壓Vdd典型值為3.3V/5V，并且LCD數(shù)據(jù)和控制信號(hào)的高電平輸入電壓Vih在2.3-5.5V范圍內(nèi)，低電平輸入電壓Vil則在-0.3-0.9V范圍內(nèi)，故可以直接與S3C2410相連，其電路圖如圖2所示。

　　                        

系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

    S3C2410處理器中的LCD控制器內(nèi)含寄存器LCDCOM1-LCDCON5。對(duì)于LQ080V3DG01，這些寄存器的具體設(shè)置如下：

（1）在LCDCON1中，CLKVAL是時(shí)鐘參數(shù)，對(duì)于LQ080V3DG01，該域值取1。PNRMODE是顯示模式參數(shù)，該域值取3，表示所用模塊是TFT型，BPPMODE是每個(gè)象素的數(shù)據(jù)位數(shù)參數(shù)，對(duì)于LQ080V3DG01模塊，設(shè)計(jì)時(shí)可設(shè)置成16bpp，所以此域值取12。

（2）在LCDCON2中，VBPD對(duì)應(yīng)于表1中的H參數(shù)，該域值取32。LINEVAL對(duì)應(yīng)于表1中的I參數(shù)，該域值取479，VFPD對(duì)應(yīng)于表1中的J參數(shù)，該域值取9，VSPW對(duì)應(yīng)于表1中的G參數(shù)，該域值取1。

（3）在LCDCON3中，HBPD對(duì)應(yīng)于表1中的C參數(shù)，該域值取47。HOZVAL對(duì)應(yīng)無(wú)于表1中的D參數(shù)，該域值取639，HFPD對(duì)應(yīng)于表1中的E參數(shù)，該域值取15。

（4）在LCDCON4中只需要設(shè)置HSPW即可，它對(duì)應(yīng)于表1中的B參數(shù)，該域值取95。

（5）LCDCON5中，BPP24BL用于決定24bpp視頻存儲(chǔ)器的大小端模式，該域值取0，F(xiàn)RM565決定16bpp視頻輸入數(shù)據(jù)的格式。

    在設(shè)計(jì)中，還可在基于S3C2410的硬件平臺(tái)上安裝嵌入式Linux操作系統(tǒng)。為了使LCD能夠正常顯示，還需要在嵌入式Linux系統(tǒng)下開(kāi)發(fā)LCD的驅(qū)動(dòng)程序。

    Framebuffer是出現(xiàn)在Linux2.2.xx內(nèi)核的一種驅(qū)動(dòng)程序接口，對(duì)應(yīng)的源文件在Linux/drivers/video/目錄下，總的抽象設(shè)備文件為fbcon.c。這種接口將顯示設(shè)備抽象為幀緩沖區(qū)，用戶可以將它看成是顯示內(nèi)存的一個(gè)映象。在使用幀緩沖時(shí)，Linux將顯卡置于圖形模式下[3]。

    根據(jù)上面對(duì)LCD各主要寄存器設(shè)置的分析所得出的結(jié)果，筆者開(kāi)發(fā)了基于FrameBuffer機(jī)制的S3C2410fb驅(qū)動(dòng)程序。下面是經(jīng)過(guò)調(diào)試成功的部分代碼，該程序可對(duì)顯示屏幕進(jìn)行初始化并設(shè)置LCD控制寄存器的值：

/*s3c2410fb.c*/
static struct s3c2410fb_mach_infoxxx_stn_info_initdata={

pixclock：174757，bpp：16，xres：640，yres：480，hsync_len：96，vsync_len：2，left_margin：40，upper_margin：24，right_margin：32，lower_margin：11，sync：0，cmap_static：1。

reg：{//設(shè)置LCD控制寄存器的值

Lcdcon1：LCD1_BPP_16T |LCD1_PNR_TFT|LCD1_CLKVAL（1），lcdcon2：LCD2_VBPD（32）|LCD2_VFPD（9）|LCD2_VSPW（1），lcdon3：LCD3_HBPD（47）|LCD3_HFPD（15），lcdcon4：LCD4_HSPW（95）|LCD4_MVAL（13），lcdcon5：LCD5_FRM565|LCD5_INVVLIEN|LCD5_INVVFRAME|LCD5_HW SWP|LCD5_PWREN，}，}；

結(jié)束語(yǔ)

    按照本文所設(shè)計(jì)的接口連接好硬件后，即可修改S3C2410的驅(qū)動(dòng)程序，并在整個(gè)系統(tǒng)編譯后重新寫到Flash中，這樣，重啟后就能正確顯示原系統(tǒng)的靜態(tài)啟動(dòng)畫面，而且畫面清晰穩(wěn)定，可達(dá)到預(yù)期的效果，這套裝置可在工業(yè)控制和車載通信等領(lǐng)域用作顯示輸出設(shè)備。