基于ARM7的LCD设计与实现

　　1 引言

　　随着科技的发展，ARM在社会各个方面的应用越来越广。ARM芯片广泛应用于无线产品、PDA、GPS、网络、消费电子产品、STB及智能卡。S3C4510B是SAMSUNG公司生产的基于ARM7TDMI的RISC微处理器，主频可达50MHZ。液晶显示是嵌入式系统中反映系统输入/输出的人机交互界面，液晶显示以其微功耗、体积小、显示内容丰富、模块化，接口电路简单等诸多优点得到广泛应用。由于S3C4510B主要是针对以太网应用系统设计的，所以其内部没有LCD控制模块，这样在一些需要人机可视话交互过程中会产生诸多不便。我们在看重高性价比的情况下，利用S3C4510B的通用I/O口来控制液晶显示屏的软硬件方法，实现了与LCD控制模块一样的功能。

　　2 S3C4510B介绍

　　S3C4510B是三星公司的一款基于以太网应用系统的高性价比16/32位（精简指令集）RISC微控制器，内含一个由ARM公司设计的ARM7TDMI RISC处理器核，ARM7TDMI为低功耗、高性能的16/32核。支持大、小端模式，内部架构为大端模式，外部存储器可为大、小端模式；基于JTAG的调试方案；边界扫描接口。支持ROM/SRAM、FLASH、DRAM和外部I/O以8/16/32位的方式操作。最适合用于对价格及功耗敏感的应用场合。

　　除了ARM7TDMI核以外，S3C4510B比较重要的片内外围功能模块包括：

　　u 2个带缓冲描述符（Buffer Descriptior）的HDLC通道；

　　u 2个UART通道；

　　u 2个GDMA通道；

　　u 2个32位定时器；

　　u 18个可编程的I/O口。

　　S3C4510B提供了18个可编程的通用I/O端口，用户可将每个端口配置为输入模式、输出模式或特殊功能模式，由片内的特殊功能寄存器IOPMOD和IOPCON控制。所传输的数据存放在寄存器IOPDATA中。

　　端口0～端口7的工作模式仅由IOPMOD寄存器控制。另外通过设置IOPCON寄存器，端口8～端口11可用作外部中断请求INTREQ0～INTREQ3的输入。端口12、端口13可用作外部DMA请求XDREQ0、XDREQ1的输入。端口14、端口15可作为外部DMA请求的应答信号XDACK0、XDACK1，端口16可作为定时器0的溢出TOUT0，端口17可作为定时器1的溢出TOUT1。

　　I/O口模式寄存器IOPMOD中的低１８位用于配置I/O口P17～P0的工作方式。0为输入、1为输出。

　　3 OCMJ4X8C液晶模块

　　该款液晶采用台湾矽创电子公司生产的ST7920中文图形控制芯片。液晶屏幕为128X64点。其可以显示字母、数字符号、中文字型及图形，具有绘图及文字画面混合显示功能。内置2M中文字型ROM（CGROM）总共提供8192个中文字型（16X16点阵），16K半宽字型ROM（HCGROM）总共提供126个符号字型（16X8点阵），64X16位字型产生RAM（CGRAM），另外绘图显示画面提供个个64X256点的绘图区域（GDRAM），可以和文字画面混合显示。提供多功能指令：画面清除（Display clear）、光标归位（Return home）、显示打开/关闭（Display on/off）、光标显示/隐藏（Cursor on/off）、显示字符闪烁（Display character blink）、光标移位（Cursor shift）、显示移位（Display shift）、垂直画面旋转（Vertical line scroll）、反白显示（By_line_reverse display）、待命模式（Standby mode）。

　　OCMJ4X8C（128X64）引脚说明（表1）

　　管脚号管脚符号说明

　　1VSS逻辑电源地

　　2VDD逻辑电源+5V

　　3NC无连接

　　4RS（CS）高：数据/低：指令（串行输入的片选）

　　5R/W（SID）高：读/低：写（串行数据）

　　6E（SCLK）使能端（串行时钟）

　　7-14DB0-DB7并行数据端

　　15PSB高：并行/低：串行

　　16NC无连接

　　17/RST系统复位 低电平有效

　　18NC无连接

　　19LEDA背光电源+5V

　　20LEDK背光电源0V

　　硬件电路：

　　对于该款液晶模块，当PSB端接高电平时，模块将进入并行模式，并行模式又分为8-位和4-位传输模式。当PSB段接低电平时，模块将进入串行模式。该设计采用4线串行输入方式，所以将PSB端接地。并将背光电源端LEDA接电源+5V，LEDK接地。

　　然后，将S3C4510B的IO口分别与液晶模块相接如下：IO3—SCLK、IO5—CS、IO7—SID、IO9—/RST。这里要注意的是需要通过软件设置S3C4510B相应的特殊功能寄存器，将IO3，IO5，IO7，IO9设置为输出模式。硬件连接图如图1所示：

　　图1：硬件连接图

　　4 软件实现

　　软件开发环境为ARM SDT V2.5。程序分为两部分：首先为ARM初始化，使用汇编语言书写。然后才是用C语言书写的显示主程序。

　　下面分别将两部分结合原代码略加说明。

　　汇编语言部分：

　　IOPMOD EQU 0x3FF5000 ；定义IO口模式寄存器

　　IOPDATA EQU 0x3FF5008 ；定义IO口数据寄存器

　　IMPORT Main

AREA Ini