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news 2025/6/30 13:29:07
新网站排名优化,企业管理培训课程费用,江门阿里巴巴网站建设,网络平台推广哪家好课程内容： LCD时序图、操作原理S3C2440 LCD控制器源码分析 LCD原理图分析 LCD的信号引脚： VSYNC 垂直方向的同步信号 HSYNC 水平方向的同步信号 VDEN 使能信号 LED和LED- 背光信号 VCLK 时钟信号 背光信号的使用 背光芯片的使能要将GPIO BL引…

课程内容：

  1. LCD时序图、操作原理
  2. S3C2440 LCD控制器
  3. 源码分析

LCD原理图分析

LCD的信号引脚：

VSYNC 垂直方向的同步信号

HSYNC 水平方向的同步信号

VDEN 使能信号

LED+和LED- 背光信号

VCLK 时钟信号

背光信号的使用
在这里插入图片描述

背光芯片的使能要将GPIO BL引脚置高电平使能

水平同步信号和垂直同步信号如何如何运用

对该信号引脚的运用看时序图，该时序图在2440的芯片手册里面

对于该开发板用的LCD分辨率为240（宽）*320（长）

LCD的扫描方向，从左到右，从上到下

时序图如下图所示：

在这里插入图片描述

时序图讲解：

一帧的时序：

一开始HSYNC变高电平，表示喷枪（打印光点的位置）回到最上一行，HSYNC第一个上升沿和第二个上升沿之间是扫描行数，扫描的行数是VSPW+1,第二个上升沿和第三个上升沿的时间是VBPD+1，这些时间是可以设置的。直到第三个上升沿开始才是开始打印行光点，之前时序为打印光点做准备。

HSYNC每一次上升沿便是一个新的行开始，即Lineval+1。当行结束后，VFPD+1，然后又从第一行开始打印光点。

行时序：

行打印前的准备工作，HSYNC信号持续时间为HSPW+1，HSYNC变低电平后与开始打印行光点的时间为HBPD+1.每行的观点个数也是可以控制的，有HOZVAL决定。然后因为HSYNC上升沿，喷枪再跳回行的第一个光点处。HBPD表示无效的像素点，和HFPD相同，表示黑色边框。一个VCLK对应一个像素。

一行内的像素有效由VDEN表示，HSYNC表示一行开始。

因此写程序时有HSYNC、HBPD、HOZVAL、HFPD、VSPW、VBPD、VFPD这些参数要设置，还有VCLK这个时钟。

参数设置

2440有LCD控制器，2440里面会开一块内存，里面的数据对应LCD上的像素，每个像素两个字节。要显示图片前会将图片数据写到内存里面，然后通过设置的参数驱动LCD并显示图片。

程序流程

  1. 打开背光。
  2. 时序设置。
  3. 在FRAM BUFFER里面写数据。（数据的格式如下所示）

Frame Buffer的数据格式：
在这里插入图片描述

图上有两种存放方法，因为是32位的内存，而像素是16位的，所以像素的存放存在大小端

在这里插入图片描述

打算如上的方式存放时，也是符合我们正常的思维的存放方式时，BSWP=0，HWSWP=1。

8bpp存放格式时

要确定一点，LCD选定后，像素宽度是固定的，开发板上的LCD已经是确定了的16bpp，而要用8bpp就要涉及到一个新的概念，调色板。

Frame Buffer=>2440LCD控制器=>LCD。LCD每个像素一定是16bpp，但是如果FrameBuffer的数据是8bpp的格式，要转变成16bpp的方法就是用调色板。

调色板存256种颜色，2^8=256，颜色的存放是以两个字节的格式存放的。此时，要将8bpp转换成16bpp，此时8bpp的图像数据就已经不是像素，而是去调色板进行索引的数字。

源码分析

head.s的代码如下所示：

Reset:                  ldr sp, =4096           @ 设置栈指针，以下都是C函数，调用前需要设好栈bl  disable_watch_dog   @ 关闭WATCHDOG，否则CPU会不断重启bl  clock_init          @ 设置MPLL，改变FCLK、HCLK、PCLKbl  memsetup            @ 设置存储控制器以使用SDRAMbl  nand_init           @ 初始化NAND Flash@ 复制代码到SDRAM中ldr r0, =0x30000000     @ 1. 目标地址 = 0x30000000，这是SDRAM的起始地址mov r1, #4096           @ 2. 源地址   = 4096，运行地址在SDRAM中的代码保存在NAND Flash 4096地址开始处mov r2, #16*1024        @ 3. 复制长度 = 16K，对于本实验，这是足够了bl  CopyCode2SDRAM      @ 调用C函数CopyCode2SDRAMbl  clean_bss           @ 清除bss段，未初始化或初值为0的全局/静态变量保存在bss段msr cpsr_c, #0xd2       @ 进入中断模式ldr sp, =0x31000000     @ 设置中断模式栈指针msr cpsr_c, #0xdf       @ 进入系统模式ldr sp, =0x34000000     @ 设置系统模式栈指针，ldr lr, =ret_initirq    @ 设置返回地址    ldr pc, =init_irq       @ 调用中断初始化函数
ret_initirq:msr cpsr_c, #0x5f       @ 设置I-bit=0，开IRQ中断ldr lr, =halt_loop      @ 设置返回地址ldr pc, =main           @ 调用main函数
halt_loop:b   halt_loopHandleIRQ:sub lr, lr, #4                  @ 计算返回地址stmdb   sp!,    { r0-r12,lr }   @ 保存使用到的寄存器@ 注意，此时的sp是中断模式的sp@ 初始值是上面设置的4096ldr lr, =int_return             @ 设置调用IRQ_Handle函数后的返回地址  ldr pc, =IRQ_Handle             @ 调用中断分发函数，在interrupt.c中
int_return:ldmia   sp!,    { r0-r12,pc }^  @ 中断返回, ^表示将spsr的值复制到cpsr

程序过程

  1. 常规初始化
  2. 进入main函数（初始化串口，lcd以8bbp或者16bbp的形式来进行测试）

核心函数是Test_Lcd_Tft_16Bit_240320和Test_Lcd_Tft_8Bit_240320

Test_Lcd_Tft_8Bit_240320的内容

void Test_Lcd_Tft_8Bit_240320(void)
{Lcd_Port_Init();                     // 设置LCD引脚Tft_Lcd_Init(MODE_TFT_8BIT_240320);  // 初始化LCD控制器Lcd_PowerEnable(0, 1);               // 设置LCD_PWREN有效，它用于打开LCD的电源Lcd_EnvidOnOff(1);                   // 使能LCD控制器输出信号Lcd_Palette8Bit_Init();     // 初始化调色板ClearScr(0x0);              // 清屏printf("[TFT 64K COLOR(16bpp) LCD TEST]\n");printf("1. Press any key to draw line\n");getc();DrawLine(0  , 0  , 239, 0  , 0);    // 颜色为DEMO256pal[0]DrawLine(0  , 0  , 0  , 319, 1);    // 颜色为DEMO256pal[1]DrawLine(239, 0  , 239, 319, 2);    // ……DrawLine(0  , 319, 239, 319, 4);DrawLine(0  , 0  , 239, 319, 8);DrawLine(239, 0  , 0  , 319, 16);DrawLine(120, 0  , 120, 319, 32);DrawLine(0  , 160, 239, 160, 64);printf("2. Press any key to draw circles\n");getc();Mire();printf("3. Press any key to fill the screem with one color\n");getc();ClearScr(128);  //  输出单色图像，颜色为DEMO256pal[128]printf("4. Press any key to fill the screem by temporary palette\n");getc(); ClearScrWithTmpPlt(0x0000ff);       //  输出单色图像，颜色为蓝色printf("5. Press any key to fill the screem by palette\n");getc();DisableTmpPlt();            // 关闭临时调色板寄存器ChangePalette(0xffff00);    // 改变整个调色板为黄色，输出单色图像printf("6. Press any key stop the testing\n");getc();Lcd_EnvidOnOff(0);
}

Test_Lcd_Tft_16Bit_240320的内容，数据格式是5:6:5格式

void Test_Lcd_Tft_16Bit_240320(void)
{Lcd_Port_Init();                     // 设置LCD引脚Tft_Lcd_Init(MODE_TFT_16BIT_240320); // 初始化LCD控制器Lcd_PowerEnable(0, 1);               // 设置LCD_PWREN有效，它用于打开LCD的电源,该函数可以不管Lcd_EnvidOnOff(1);                   // 使能LCD控制器输出信号ClearScr(0x0);  // 清屏，黑色printf("[TFT 64K COLOR(16bpp) LCD TEST]\n");printf("1. Press any key to draw line\n");getc();DrawLine(0  , 0  , 239, 0  , 0xff0000);     // 红色DrawLine(0  , 0  , 0  , 319, 0x00ff00);     // 绿色DrawLine(239, 0  , 239, 319, 0x0000ff);     // 蓝色DrawLine(0  , 319, 239, 319, 0xffffff);     // 白色DrawLine(0  , 0  , 239, 319, 0xffff00);     // 黄色DrawLine(239, 0  , 0  , 319, 0x8000ff);     // 紫色DrawLine(120, 0  , 120, 319, 0xe6e8fa);     // 银色DrawLine(0  , 160, 239, 160, 0xcd7f32);     // 金色printf("2. Press any key to draw circles\n");getc();Mire();printf("3. Press any key to fill the screem with one color\n");getc();ClearScr(0xff0000);             // 红色printf("4. Press any key to fill the screem by temporary palette\n");getc();ClearScrWithTmpPlt(0x0000ff);   // 蓝色printf("5. Press any key stop the testing\n");getc();Lcd_EnvidOnOff(0);
}

Tft_Lcd_Init(MODE_TFT_16BIT_240320)是本程序最重要的函数，内容如下：

void Tft_Lcd_Init(int type)
{switch(type){case MODE_TFT_8BIT_240320:/* * 设置LCD控制器的控制寄存器LCDCON1~5* 1. LCDCON1:*    设置VCLK的频率：VCLK(Hz) = HCLK/[(CLKVAL+1)x2]*    选择LCD类型: TFT LCD   *    设置显示模式: 8BPP*    先禁止LCD信号输出* 2. LCDCON2/3/4:*    设置控制信号的时间参数*    设置分辨率，即行数及列数* 现在，可以根据公式计算出显示器的频率：* 当HCLK=100MHz时，* Frame Rate = 1/[{(VSPW+1)+(VBPD+1)+(LIINEVAL+1)+(VFPD+1)}x*              {(HSPW+1)+(HBPD+1)+(HFPD+1)+(HOZVAL+1)}x*              {2x(CLKVAL+1)/(HCLK)}]*            = 60Hz* 3. LCDCON5:*    设置显示模式为8BPP时，调色板中的数据格式: 5:6:5*    设置HSYNC、VSYNC脉冲的极性(这需要参考具体LCD的接口信号): 反转*    字节交换使能*/LCDCON1 = (CLKVAL_TFT_240320<<8) | (LCDTYPE_TFT<<5) | \(BPPMODE_8BPP<<1) | (ENVID_DISABLE<<0);LCDCON2 = (VBPD_240320<<24) | (LINEVAL_TFT_240320<<14) | \(VFPD_240320<<6) | (VSPW_240320);LCDCON3 = (HBPD_240320<<19) | (HOZVAL_TFT_240320<<8) | (HFPD_240320);LCDCON4 = HSPW_240320;LCDCON5 = (FORMAT8BPP_565<<11) | (HSYNC_INV<<9) | (VSYNC_INV<<8) | \(BSWP<<1);/** 设置LCD控制器的地址寄存器LCDSADDR1~3* 帧内存与视口(view point)完全吻合，* 图像数据格式如下(8BPP时，帧缓冲区中的数据为调色板中的索引值)：*         |----PAGEWIDTH----|*    y/x  0   1   2       239*     0   idx idx idx ... idx*     1   idx idx idx ... idx* 1. LCDSADDR1:*    设置LCDBANK、LCDBASEU* 2. LCDSADDR2:*    设置LCDBASEL: 帧缓冲区的结束地址A[21:1]* 3. LCDSADDR3:*    OFFSIZE等于0，PAGEWIDTH等于(240/2)*/LCDSADDR1 = ((LCDFRAMEBUFFER>>22)<<21) | LOWER21BITS(LCDFRAMEBUFFER>>1);LCDSADDR2 = LOWER21BITS((LCDFRAMEBUFFER+ \(LINEVAL_TFT_240320+1)*(HOZVAL_TFT_240320+1)*1)>>1);LCDSADDR3 = (0<<11) | (LCD_XSIZE_TFT_240320/2);/* 禁止临时调色板寄存器 */TPAL = 0;fb_base_addr = LCDFRAMEBUFFER;bpp = 8;xsize = 240;ysize = 320;break;case MODE_TFT_16BIT_240320:/* * 设置LCD控制器的控制寄存器LCDCON1~5* 1. LCDCON1:*    设置VCLK的频率：VCLK(Hz) = HCLK/[(CLKVAL+1)x2]*    选择LCD类型: TFT LCD   *    设置显示模式: 16BPP*    先禁止LCD信号输出* 2. LCDCON2/3/4:*    设置控制信号的时间参数*    设置分辨率，即行数及列数* 现在，可以根据公式计算出显示器的频率：* 当HCLK=100MHz时，* Frame Rate = 1/[{(VSPW+1)+(VBPD+1)+(LIINEVAL+1)+(VFPD+1)}x*              {(HSPW+1)+(HBPD+1)+(HFPD+1)+(HOZVAL+1)}x*              {2x(CLKVAL+1)/(HCLK)}]*            = 60Hz* 3. LCDCON5:*    设置显示模式为16BPP时的数据格式: 5:6:5*    设置HSYNC、VSYNC脉冲的极性(这需要参考具体LCD的接口信号): 反转*    半字(2字节)交换使能*/LCDCON1 = (CLKVAL_TFT_240320<<8) | (LCDTYPE_TFT<<5) | \(BPPMODE_16BPP<<1) | (ENVID_DISABLE<<0);LCDCON2 = (VBPD_240320<<24) | (LINEVAL_TFT_240320<<14) | \(VFPD_240320<<6) | (VSPW_240320);LCDCON3 = (HBPD_240320<<19) | (HOZVAL_TFT_240320<<8) | (HFPD_240320);LCDCON4 = HSPW_240320;LCDCON5 = (FORMAT8BPP_565<<11) | (HSYNC_INV<<9) | (VSYNC_INV<<8) | \(HWSWP<<1);/** 设置LCD控制器的地址寄存器LCDSADDR1~3* 帧内存与视口(view point)完全吻合，* 图像数据格式如下：*         |----PAGEWIDTH----|*    y/x  0   1   2       239*     0   rgb rgb rgb ... rgb*     1   rgb rgb rgb ... rgb* 1. LCDSADDR1:*    设置LCDBANK、LCDBASEU* 2. LCDSADDR2:*    设置LCDBASEL: 帧缓冲区的结束地址A[21:1]* 3. LCDSADDR3:*    OFFSIZE等于0，PAGEWIDTH等于(240*2/2)*/LCDSADDR1 = ((LCDFRAMEBUFFER>>22)<<21) | LOWER21BITS(LCDFRAMEBUFFER>>1);LCDSADDR2 = LOWER21BITS((LCDFRAMEBUFFER+ \(LINEVAL_TFT_240320+1)*(HOZVAL_TFT_240320+1)*2)>>1);LCDSADDR3 = (0<<11) | (LCD_XSIZE_TFT_240320*2/2);/* 禁止临时调色板寄存器 */TPAL = 0;fb_base_addr = LCDFRAMEBUFFER;bpp = 16;xsize = 240;ysize = 320;break;case MODE_TFT_8BIT_640480:/* * 设置LCD控制器的控制寄存器LCDCON1~5* 1. LCDCON1:*    设置VCLK的频率：VCLK(Hz) = HCLK/[(CLKVAL+1)x2]*    选择LCD类型: TFT LCD   *    设置显示模式: 8BPP*    先禁止LCD信号输出* 2. LCDCON2/3/4:*    设置控制信号的时间参数*    设置分辨率，即行数及列数* 现在，可以根据公式计算出显示器的频率：* 当HCLK=100MHz时，* Frame Rate = 1/[{(VSPW+1)+(VBPD+1)+(LIINEVAL+1)+(VFPD+1)}x*              {(HSPW+1)+(HBPD+1)+(HFPD+1)+(HOZVAL+1)}x*              {2x(CLKVAL+1)/(HCLK)}]*            = 60Hz* 3. LCDCON5:*    设置显示模式为8BPP时，调色板中的数据格式: 5:6:5*    设置HSYNC、VSYNC脉冲的极性(这需要参考具体LCD的接口信号): 反转*    字节交换使能*/LCDCON1 = (CLKVAL_TFT_640480<<8) | (LCDTYPE_TFT<<5) | \(BPPMODE_8BPP<<1) | (ENVID_DISABLE<<0);LCDCON2 = (VBPD_640480<<24) | (LINEVAL_TFT_640480<<14) | \(VFPD_640480<<6) | (VSPW_640480);LCDCON3 = (HBPD_640480<<19) | (HOZVAL_TFT_640480<<8) | (HFPD_640480);LCDCON4 = HSPW_640480;LCDCON5 = (FORMAT8BPP_565<<11) | (HSYNC_INV<<9) | (VSYNC_INV<<8) | \(BSWP<<1);/** 设置LCD控制器的地址寄存器LCDSADDR1~3* 帧内存与视口(view point)完全吻合，* 图像数据格式如下(8BPP时，帧缓冲区中的数据为调色板中的索引值)：*         |----PAGEWIDTH----|*    y/x  0   1   2       639*     0   idx idx idx ... idx*     1   idx idx idx ... idx* 1. LCDSADDR1:*    设置LCDBANK、LCDBASEU* 2. LCDSADDR2:*    设置LCDBASEL: 帧缓冲区的结束地址A[21:1]* 3. LCDSADDR3:*    OFFSIZE等于0，PAGEWIDTH等于(640/2)*/LCDSADDR1 = ((LCDFRAMEBUFFER>>22)<<21) | LOWER21BITS(LCDFRAMEBUFFER>>1);LCDSADDR2 = LOWER21BITS((LCDFRAMEBUFFER+ \(LINEVAL_TFT_640480+1)*(HOZVAL_TFT_640480+1)*1)>>1);LCDSADDR3 = (0<<11) | (LCD_XSIZE_TFT_640480/2);/* 禁止临时调色板寄存器 */TPAL = 0;fb_base_addr = LCDFRAMEBUFFER;bpp = 8;xsize = 640;ysize = 480;break;case MODE_TFT_16BIT_640480:/* * 设置LCD控制器的控制寄存器LCDCON1~5* 1. LCDCON1:*    设置VCLK的频率：VCLK(Hz) = HCLK/[(CLKVAL+1)x2]*    选择LCD类型: TFT LCD   *    设置显示模式: 16BPP*    先禁止LCD信号输出* 2. LCDCON2/3/4:*    设置控制信号的时间参数*    设置分辨率，即行数及列数* 现在，可以根据公式计算出显示器的频率：* 当HCLK=100MHz时，* Frame Rate = 1/[{(VSPW+1)+(VBPD+1)+(LIINEVAL+1)+(VFPD+1)}x*              {(HSPW+1)+(HBPD+1)+(HFPD+1)+(HOZVAL+1)}x*              {2x(CLKVAL+1)/(HCLK)}]*            = 60Hz* 3. LCDCON5:*    设置显示模式为16BPP时的数据格式: 5:6:5*    设置HSYNC、VSYNC脉冲的极性(这需要参考具体LCD的接口信号): 反转*    半字(2字节)交换使能*/LCDCON1 = (CLKVAL_TFT_640480<<8) | (LCDTYPE_TFT<<5) | \(BPPMODE_16BPP<<1) | (ENVID_DISABLE<<0);LCDCON2 = (VBPD_640480<<24) | (LINEVAL_TFT_640480<<14) | \(VFPD_640480<<6) | (VSPW_640480);LCDCON3 = (HBPD_640480<<19) | (HOZVAL_TFT_640480<<8) | (HFPD_640480);LCDCON4 = HSPW_640480;LCDCON5 = (FORMAT8BPP_565<<11) | (HSYNC_INV<<9) | (VSYNC_INV<<8) | \(HWSWP<<1);/** 设置LCD控制器的地址寄存器LCDSADDR1~3* 帧内存与视口(view point)完全吻合，* 图像数据格式如下：*         |----PAGEWIDTH----|*    y/x  0   1   2       639*     0   rgb rgb rgb ... rgb*     1   rgb rgb rgb ... rgb* 1. LCDSADDR1:*    设置LCDBANK、LCDBASEU* 2. LCDSADDR2:*    设置LCDBASEL: 帧缓冲区的结束地址A[21:1]* 3. LCDSADDR3:*    OFFSIZE等于0，PAGEWIDTH等于(640*2/2)*/LCDSADDR1 = ((LCDFRAMEBUFFER>>22)<<21) | LOWER21BITS(LCDFRAMEBUFFER>>1);LCDSADDR2 = LOWER21BITS((LCDFRAMEBUFFER+ \(LINEVAL_TFT_640480+1)*(HOZVAL_TFT_640480+1)*2)>>1);LCDSADDR3 = (0<<11) | (LCD_XSIZE_TFT_640480*2/2);/* 禁止临时调色板寄存器 */TPAL = 0;fb_base_addr = LCDFRAMEBUFFER;bpp = 16;xsize = 640;ysize = 480;break;default:break;}   
}

先看case MODE_TFT_16BIT_240320:下的内容

  1. 设置LCDCON1~5。（这5个寄存器主要对LCD的各个参数进行配置，具体看程序中的代码解释）
  2. 将LCDFRAMEBUFFER的地址填到LCDSADDR1~3这三个寄存器来。

另一个核心函数PutPixel

void PutPixel(UINT32 x, UINT32 y, UINT32 color)
{UINT8 red,green,blue;switch (bpp){case 16:{UINT16 *addr = (UINT16 *)fb_base_addr + (y * xsize + x);red   = (color >> 19) & 0x1f; // 5 BITgreen = (color >> 10) & 0x3f; // 6 bitblue  = (color >>  3) & 0x1f; // 5 bitcolor = (red << 11) | (green << 5) | blue; // 格式5:6:5*addr = (UINT16) color;break;}case 8:{UINT8 *addr = (UINT8 *)fb_base_addr + (y * xsize + x);*addr = (UINT8) color;break;}default:break;}
}

清屏方法，LCD变为同一种颜色，可以把颜色写到寄存器(TPAL)中,然后使能这个寄存器。

在这里插入图片描述

8bpp与16bpp的区别就是要调用调色板，因此要设置调色板

http://www.jmfq.cn/news/5074111.html

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