TMS320F206的高分辨率液晶接口设计

数字信号处理器DSP(Digital Signal Processor)是近十几年来兴起的一项高技术产品，以速度快、功能强著称。目前，广泛应用于图形图像处理、语音处理、仪器仪表、通信、多媒体及军事等领域。

目前常使用的DSP产品--TMS320F206，是美国德州仪器(TI)公司生产的16位定点DSP。它运算速度较快(可达40MIPS)，功能较强、价格适宜，源代码与′C1x、′C2x兼容，且与′C5x向上兼容。

在我们最近开发的某种以TMS320F206为核心的仪器中，通过TMS320F206与液晶控制器SED1330的接口，实现对大规模液晶显示屏EG7012C-AR的控制。

一、TMS320F206简介

TMS320F206(以下简称F206)是采用高性能静态CMOS集成电路工艺制造的，结构是以TMS320C2xx系列为基础的DSP。它操作灵活、速度高，具有以下优点：

◇ 改进TMS320的结构设计，使其性能和通用性得以提高；
◇采用先进的集成电路工艺，以提高性能；
◇芯片引脚和代码与C203和C204芯片兼容；
◇源代码与′C1x、′C2x兼容，且与′C5x向上兼容；
◇采用新的静态设计技术使其功耗最低，抗辐射能力增强。

1.总线结构

F206采用先进的改进型哈佛结构，其程序存储器和数据存储器具有各自的总线结构，包括PAB(程序地址总线)、DRAB(数据读地址总线)、DWAB(数据写地址总线)、PRDB(程序读总线)、DRDB(数据读总线)和DWEB(数据写总线)。此总线结构结合四级流水线操作，使F206的处理能力达到最大。

2.中央处理单元

F206的CPU含有32bit的中央算术逻辑单元(CALU)、32bit的累加器、比例移位器、16bitx16bit乘法器、辅助寄存器算术单元(ARAU)和辅助寄存器。

3.存储器和I/O空间

F206可寻址的存储器空间共224K字，包括程序空间64K字、局部数据空间64K字、全局数据空间32K字和I/O空间64K字。片内F206包含544字双访问RAM(288字用于数据，另256字可用于程序/数据)、4K字单访问RAM和32K字闪速存储器。

4.片内外设

F206片内外设有：时钟产生器、CLKOUT1引脚控制寄存器、定时器、通用输入/输出引脚、等待状态产生器、同步串行口和异步串行口。

二、EG7012C-AR和SED1330简介

EG7012C-AR是日本EPSON公司生产的640x200点阵的高分辨率液晶显示器，能非常清晰地以反射方式显示黑白图像，通常采用SED1330、SED1335/1336作为控制器，其主要参数如下。

(1)电源：需要6个不同的电压值V0~V5，其中，V0≥V1≥V2≥V3≥V4≥V5，V0(VSS)＜28V；

(2)几何尺寸：150mmx70mm；

(3)显示屏大小：125mmx45mm；

(4)像点大小：0.165mmx0.22mm。

SED1330是点阵式液晶显示控制器，具有如下特点：

(1)具有功能较强的I/O缓冲器；
(2)指令功能丰富；
(3)4位数据并行发送，最大驱动能力为640x256点阵;
(4)图形和文本方式混合显示。

三、液晶接口设计

为实现友好的人机对话界面，以F206为核心设计的液晶接口电路中，采用大规模液晶显示屏EG7012C-AR作为显示设备，选用SED1330作为液晶控制器，如图1所示。



图1 液晶接口结构图

1.TMS320F206与SED1330的接口

为便于F206的仿真和下载，F206的源时钟信号(CLKIN)通过X2/CLKIN引脚外接40MHz振荡器，且X1引脚悬空来产生，此时F206的主时钟信号(CLKOUT1)为20MHz，即具有20MIPS的处理能力。另外，为与高速F206较好接口，SED1330的晶振选择最大值10MHz。尽管如此，SED1330对F206来说仍属于较慢的I/O设备。因此，要实现F206对SED1330的正常控制，须使用F206的软件可编程等待状态产生器产生等待状态。

与其他液晶控制器一样，SED1330在接口部设置了适配8080系列和M6800系列MPU的两种操作时序电路，如表1所列。对于F206来说，它类似于8080系列MPU，因此，SED1330的SEL1和SEL2引脚都须接低电平。

另外，为保证F206与SED1330能正常接口，SED1330的数据总线(D0~D7)直接挂在F206的低字节数据总线(D0~D7)上；和引脚与F206的和引脚分别对应相连。同时，为将SED1330映射到F206的外部I/O空间(0000h~FEFFh)，而与片内I/O空间(FF00h~FFFFh)区分，SED1330的片选信号应由F206的A15(最高位地址线)和(I/O空间选择信号，与外部I/O口通信时为低电平)共同决定，且SED1330的A0接至F206的A0(最低位地址线)。此外，还须利用F206的I/O0(通用输入/输出引脚)控制SED1330的(复位信号)。

2.SED1330与EG7012C-AR及显示RAM接口

如图1所示，SED1330与EG7012C-AR的接口主要是通过SED1330驱动部件给EG7012C-AR提供有效的低功耗驱动来实现液晶显示的。因此，须将SED1330驱动部件引脚XD0~XD3(列驱动器数据线)、XSCL(列驱动器的位移时钟信号)、YSCL(行驱动器的位移时钟信号)、LP(数据锁存信号)、WF(交流驱动信号)和YD(帧信号)与EG7012C-AR的XD0~XD3、XSCL、YSCL、LP、FR和DIN分别对应相连。

SED1330通过控制部件引脚VA0~VA15(地址总线)和VD0~VD7(数据总线)，能管理64KByte显示RAM。本仪器选用62256作为显示RAM，用作为显示RAM的片选信号，而由VR/(读/写控制信号)决定显示RAM的读/写。当VR/＝0时，为写显示RAM。值得注意的是，为减少显示RAM存取期间的电流波动，应采用低功耗存储器。