LCD控制器的設(shè)計和實現(xiàn)

1. 引言
隨著液晶技術(shù)的日益成熟,液晶顯示器在顯示技術(shù)中得到了越來越廣泛的應(yīng)用.當前LCD顯示技術(shù)已經(jīng)成為新一代平板技術(shù)顯示技術(shù)的主流.LCD顯示屏幕主要包括液晶屏幕,驅(qū)動電路以及控制驅(qū)動電路的系統(tǒng)。我們設(shè)計的LCD控制器主要是用來控制RGB模式的數(shù)據(jù)以及MCU模式的命令,參數(shù)的傳輸,實現(xiàn)LCD的控制功能. RGB模式主要有16bit輸入,16bit輸出; 16bit輸入,18bit輸出; 18bit輸入,16bit輸出;18bit輸入,18bit輸出;4種模式的傳輸。本文就LCD的驅(qū)動進行分析,介紹，提出硬件電路的設(shè)計以及驗證方法。
2. LCD驅(qū)動器的介紹
2.1整體結(jié)構(gòu)
LCD的控制系統(tǒng)是采用ARM公司的ARM926EJ-S，根據(jù)需求通過APB總線來控制LCD驅(qū)動電路的寄存器并設(shè)置相應(yīng)的值，從而驅(qū)動LCD的顯示屏幕。根據(jù)LCD顯示屏的需求，LCD的驅(qū)動電路設(shè)計了2種接口模式：RGB和MCU。RGB在傳輸時，采用的同步方式，由LCD驅(qū)動電路產(chǎn)生象素時鐘，處理數(shù)據(jù)的速度比較快，多用于同步通信中。MCU在傳輸時采用的是異步處理方式，處理數(shù)據(jù)的速度相比RGB而言要慢一些。

2.2驅(qū)動器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)
LCD驅(qū)動電路的內(nèi)部如圖2所示,APB總線是由ARM系統(tǒng)輸出的控制信號線來配置整個LCD驅(qū)動電路的寄存器,實現(xiàn)輸出信號的控制。IRQ和ACK等幾根信號是跟DMA相連的，主要是中斷的產(chǎn)生及清楚，如一幀發(fā)送完畢，FIFO里面數(shù)據(jù)為空，都會產(chǎn)生中斷信號。 FIFO主要用來存儲并轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù),由于ARM的時鐘在頻率上要比LCD驅(qū)動的時鐘信號快很多。FIFO就先把ARM寫的數(shù)據(jù)存儲起來.然后再根據(jù)LCD驅(qū)動的要求把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)出去。Timing Controller用來控制行同步, 幀同步,象素時鐘,數(shù)據(jù)使能等信號的產(chǎn)生。 LCD驅(qū)動輸出只有1種模式，為了減少引腳，在信號輸出的時，把RGB和MCU模式的引腳復(fù)用在一起。

2.3控制流程
RGB控制：當模塊處于IDLE狀態(tài)時，首先配置分頻寄存器，幀同步寄存器，行同步寄存器，然后配置控制寄存器把相應(yīng)位設(shè)置成RGB模式，并啟動傳輸位。在RGB模式啟動后，就開始往數(shù)據(jù)寄存器里寫數(shù)據(jù)。
MCU控制：在模塊處于IDLE狀態(tài)時，首先配置分頻寄存器，然后啟動控制寄存器。啟動模塊之后，就在MCU命令寄存器里面輸入要完成的功能。
3. LCD的測試平臺
LCD的驗證平臺主要是以事務(wù)處理的方式產(chǎn)生激勵，檢查測試響應(yīng)。在Testbench中，LCD的激勵由ARM產(chǎn)生，向LCD輸入想要產(chǎn)生的事務(wù)，經(jīng)過LCD輸入的接口產(chǎn)生一系列響應(yīng)，然后檢查響應(yīng)對應(yīng)的數(shù)值是否正確。