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)）。lq080v3dg01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，frm565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。