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AHB 接口模塊的設(shè)計(jì)概念
AHB 接口可以分為兩個(gè)部分：一個(gè)是AHB 從接口，另一個(gè)是AHB 主接口。AHB 從 接口連接FTLCD200和AMBA AHB總線，并且允許系統(tǒng)中的AHB主接口的讀寫訪問，此時(shí)AHB只能進(jìn)行OK的響應(yīng)和字（WORD）位寬的傳輸。AHB 主接口可以把幀緩沖區(qū)中的圖像數(shù)據(jù)取出后放入到LCD控制器的FIFO中。AHB接口可以處理長(zhǎng)度不確定的字符串，也能夠在處理出錯(cuò)的時(shí)候發(fā)出主接口出錯(cuò)斷言。當(dāng)一個(gè)重試的應(yīng)答收到后，第二次操作將開始被處理。
FIFO控制器和FIFO模塊的設(shè)計(jì)概念
數(shù)據(jù)被AHB主接口從外都存儲(chǔ)器讀取后會(huì)被放入FIFO。除了YCbCr420模式下，其他模式都只需要一個(gè)控制器/FIFO。Y、Cb、Cr需要有三個(gè)單獨(dú)的通道，因?yàn)槊恳粋€(gè)會(huì)放于不同的存儲(chǔ)單元。FIFO為32-bit位寬，深度則是可配置的。FIFO的輸入端連接在AHB 主接口的輸出端；FIFO的輸出端則被連接到了像素?cái)?shù)據(jù)解包控制器。如果總線不能提供給像素流足夠的帶寬，那么一些圖像就會(huì)出現(xiàn)失真現(xiàn)象。因此，F(xiàn)IFO控制器會(huì)提供一個(gè)稱為“欠運(yùn)行中斷”的信號(hào)，來(lái)通知微控制器解決總線阻塞的問題。
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圖1 FTLCDC200的模組化方塊圖 |
像素?cái)?shù)據(jù)解包
存儲(chǔ)在FIFO中的數(shù)據(jù)都是32-bit，但可以按照不同的格式打包，如24位、16位、8位、4位、2位和1位，這取決于像素格式的設(shè)定。當(dāng)處于YCbCr420 和YcbCr422模式，像素格式是預(yù)先設(shè)定的且不能修改。根據(jù)操作模式，像素?cái)?shù)據(jù)可以被用來(lái)對(duì)調(diào)色板RAM區(qū)進(jìn)行尋址，或者構(gòu)成初始的色彩值而被直接應(yīng)用到LCD的面板上。下面的表格有一個(gè)例子來(lái)描述數(shù)據(jù)包的格式。FLCD200 提供了1位, 2位, 4位, 8位, 16位, 和24位BPP(每像素比特?cái)?shù))，并且支持以下幾種格式：大端（也稱為大尾）字節(jié)和大端像素、小端（也稱為小尾）字節(jié)和大端像素、小端字節(jié)和小端像素。
數(shù)據(jù)模式
一、 原始的RGB模式
這種模式下有兩個(gè)類型：16bpp和24bpp，每一種都適用于初始數(shù)據(jù)RGB模式。數(shù)據(jù)流不需要任何處理，但必須根據(jù)不同的LCD面板的分辨率進(jìn)行排序。
二、 YCbCr422模式
該模式中只允許16bpp。
三、 YCbCr420模式
該模式中只允許8bpp。Y，Cb，Cr每個(gè)分量都被放到單獨(dú)的存儲(chǔ)單元中。這三個(gè)圖像幀緩沖區(qū)的基地址在寄存器中都可以單獨(dú)配置。當(dāng)YCbCr420數(shù)據(jù)從各自的FIFO中被讀出后，必須在行數(shù)據(jù)消失之前生成色度值。行緩沖器里面存儲(chǔ)著以前的數(shù)據(jù)，經(jīng)過垂直插值后，可以得到缺失的色度值。這樣就可以把YCbCr420轉(zhuǎn)換成YCbCr422，然后輸出數(shù)據(jù)流，進(jìn)行下一步的處理。
四、 RGB調(diào)色板模式
為了加強(qiáng)應(yīng)用的靈活性，本控制器提供了“重新映射”的操作模式。該技術(shù)可以讓我們能夠在色彩的豐富度和存儲(chǔ)器帶寬兩個(gè)選擇之間進(jìn)行切換。有四種類型可以選擇：8、4、2、1bpp。調(diào)色板存儲(chǔ)器里面存儲(chǔ)著一個(gè)查找表，用來(lái)重新生成所需要的RGB各個(gè)分量。因?yàn)槲锢砩纤娜萘繛?28x32位，因此調(diào)色板存儲(chǔ)器最多可以保留256x16位的色彩值。從輸入FIFO而來(lái)的像素?cái)?shù)據(jù)被用來(lái)對(duì)一個(gè)獨(dú)立的調(diào)色板單元進(jìn)行尋址。1位像素?cái)?shù)據(jù)可以尋址到最前端的兩個(gè)存儲(chǔ)空間，2位的像素?cái)?shù)據(jù)可以尋址最前端的4個(gè)存儲(chǔ)空間，4位的可以尋到最前端的16個(gè)存儲(chǔ)空間。8位的可以尋遍整個(gè)256個(gè)存儲(chǔ)空間。在16位和24位的模式下調(diào)色板存儲(chǔ)器不被使用，通過配置可以把它去除以減小硬件開銷。
顏色管理
顏色管理模塊完成圖像增強(qiáng)功能，它可以使圖像看起來(lái)更清晰，該模塊的主要功能如下：
1、 對(duì)比度控制
該功能可以使圖像亮的區(qū)域更亮，暗的區(qū)域更暗。該模塊通過選出屏幕上需要處理區(qū)域的顏色，然后進(jìn)行對(duì)比度計(jì)算后，再顯示在屏幕上，來(lái)實(shí)現(xiàn)整個(gè)對(duì)比度處理過程。
2、 亮度控制
整個(gè)屏幕對(duì)被調(diào)節(jié)得更亮或者更暗。
3、 銳化
銳化能夠畫面的邊緣更加清晰。
4、 色調(diào)和飽和度
FTLCDC200能提供更大的靈活性，讓用戶根據(jù)自己的愛好來(lái)調(diào)節(jié)圖像的色調(diào)和飽和度。
5、 伽瑪校正
伽瑪校正模塊通過對(duì)伽瑪曲線的修正來(lái)完成對(duì)TFT 液晶面板特性的補(bǔ)償。三通道的伽瑪校正能夠?qū)GB的三種顏色單獨(dú)進(jìn)行調(diào)整。
6、 抖動(dòng)控制
當(dāng)像素為8位深度時(shí)，而每個(gè)顏色分量的解析度卻有6位或者5位的時(shí)候，可配置的抖動(dòng)控制可以使圖像看起來(lái)更加平滑。
圖像控制
一、 畫中畫（PIP）
FTLCDC200能夠支持兩個(gè)PIP畫面。加上主畫面，在一塊顯示面板上用戶最多可以看到三個(gè)畫面。PIP畫面的尺寸最大能夠放大到主畫面的大小。一個(gè)4位的可配置透明度控制使得三個(gè)畫面可以更加容易的重疊（overlay）。當(dāng)透明功能被啟用，直接存儲(chǔ)器訪問（DMA）必須讀入所有需要進(jìn)行重疊的像素。AHB的帶寬就是三個(gè)畫面所有像素的總和。當(dāng)PIP啟動(dòng)，所有的畫面只能為以下的某種格式：RGB888, RGB565, RGB555, RGB444, 或者YCbCr422.
FTLCDC200的帶寬需求能夠用以下的公式來(lái)計(jì)算(除了PIP之外的任何功能) :
水平輸入分辨率x垂直輸入分辨率x幀刷新率x bpp x 1.2 (仲裁) / 帶寬當(dāng)使用PIP功能, 帶寬的評(píng)估如下:
imag0的帶寬+image1的帶寬+img2的帶寬
二、 多畫面（POP）
FTLCDC200能夠合并四個(gè)四分之一大小的畫面到一個(gè)屏幕上。其中每個(gè)畫面的大小都被限制在四分之一屏幕大小。四畫面的每一個(gè)圖像通道，F(xiàn)TLCDC200都能夠把原圖像進(jìn)行“1/2 X 1/2”的圖像縮小。當(dāng)POP模式啟動(dòng)后，所有的四個(gè)畫面都只能是以下的某種格式：RGB888, RGB565, RGB555, RGB444或YCbCr422。事實(shí)上在PIP或POP模式下，所用到的圖像格式必須是同一種， 而且必須是RGB888, RGB565, RGB555, RGB444或 YCbCr422里面的一種。
１．要實(shí)現(xiàn)PIP功能（２幅圖），不能１幅RGB888，另外１幅是YCbCr422模式。
２．要實(shí)現(xiàn)PIP或POP模式，不能輸入YUV420格式的圖像。
復(fù)雜OSD模塊的設(shè)計(jì)概念
一、 OSD ROM/RAM 接口
該模塊包含了一些多路選擇器，他會(huì)從OSD控制單元模塊輸出ROM/RAM的地址總線。目前OSD能夠支持的字符存儲(chǔ)容量為512個(gè)，每一個(gè)由12位組成。OSD的屬性隨機(jī)存儲(chǔ)器也支持512個(gè)字符的容量，不同的是每一個(gè)由18位組成。
二、 OSD 控制單元
該模塊是OSD的核心單元。它包含像素/行計(jì)數(shù)器、OSD窗口地址控制、兩個(gè)有限狀態(tài)機(jī)——用來(lái)控制對(duì)字符和屬性存儲(chǔ)器的訪問。
三、 OSD 混效器
該模塊的作用是計(jì)算OSD字符或者某些窗口特殊操作，譬如OSD窗口透明、字符縮放、字符加邊框/陰影和窗口加邊框/陰影特效。出現(xiàn)這些操作時(shí)，有標(biāo)志位會(huì)注明當(dāng)前使用的窗口、窗口特效、字符和字符特效中的哪些指令，OSD 混效器會(huì)根據(jù)這標(biāo)志來(lái)選擇合適的調(diào)色板。
四、 OSD 調(diào)色板
根據(jù)寄存器的設(shè)置，OSD 調(diào)色板模塊輸出經(jīng)過映射后的前景色、背景色、窗口邊框色、窗口陰影色、字符邊框色、字符陰影色。
特別強(qiáng)調(diào)這里的簡(jiǎn)單?OSD 功能只支持一層重疊。復(fù)雜OSD 功能 可以支持四層OSD 并且可以配置層數(shù)。
Scalar模塊的設(shè)計(jì)概念
圖2為Scalar 模塊的方塊圖，以下就其各個(gè)子模塊作介紹， 這里的設(shè)計(jì)特點(diǎn)在只是用了(1024+2048)x24大小的行緩沖區(qū), 大幅減小了IP的面積。
一、 濾波器
這是個(gè)128抽頭的濾波器，使用線性插值算法來(lái)對(duì)水平方向的像素?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行
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