S3C44B0X与LM057QC1T01的接口方法及其应用

S3C44B0X是面向嵌入式系统的高性价比微处理器，它采用ARM7TDMI核，工作在66MHz。为了节约项目开发周期和成本，S3C44B0X大量集成了ADC、LCD控制器等外围器件。其中，LCD控制器支持在LCD上的单色、4级、16级灰度、256色的显示，具有很强的通用性。夏普LM057QC1T01是像素格式为320×3×240的256色TSTN透光型液晶显示模块。本文讨论了S3C44B0X和夏普LCD接口的连接。在此基础之上着重讨论彩色图形显示和英文、汉字显示实现的具体原理和方法。

LCD控制器

S3C44B0X LCD控制器的作用是将缓存中的数据传送到外部的LCD驱动器，并产生必须的LCD控制信号。LCD 控制器可以编程支持不同水平和垂直点数(640×480, 320×240, 160×160等)、不同数据线宽度、不同接口时序和刷新速率的LCD，支持4位双扫描、4位单扫描、8位单扫描模式，并支持水平/垂直卷动，以用来支持更大的屏幕显示(如1280×1280)。

液晶显示模块LM057QC1T01

LM057QC1T01是夏普公司生产的图形点阵256色STN液晶模块，它的分辨率为320×240，由于它具有接口简单、工作稳定和便于操作等特点，在嵌入式系统有比较广泛的应用。

S3C44B0X和LM057QC1T01的连接

由于S3C44B0X和LM057QC1T01液晶显示模块都具有很强的通用性。所以它们的连接比较容易实现，但是由于LCD模块需要有液晶显示所必需的偏转电压，所以需要在控制器和LCD接口之间加装能实现电压偏转功能的电路，实现输出LCD显示所需的27V偏转电压。具体引脚连接如表1所示。LCD控制器有20个引脚,其中针对夏普LM057QC1T01液晶显示模块，引脚13~17没有使用意义,在实际的连接中悬空不接。其他引脚和LCD的连接如表1所示。在LCD显示模块中，引脚6所接入的用于液晶显示所需的27V偏转电压由外部外接电路提拱。外接电路所需要的电源可以由LCD控制器提供,也可以由其它电路提供。但LCD模块显示所需的高压只能由外接电路实现。

图形和字符显示

显示图片

在S3C44B0X中，由于CUP不支持文件管理，必须把要显示的图片包含到程序中。例如，如果要在LCD显示320×240大小的图片，在实际操作中，首先应使用转换工具把图片转换成C格式的数组文件，即把每一个象素点的颜色转换成用一个字节表示，然后把整个文件保存成240×320的数组形式。例如：

char BMP[240][320]= {0x00,0x00,0x01 ;
然后把文件包含在项目工程中，用如下循环语句实现显示：
for(i=0;i<240;i++)
for(j=0;j<320;j++)
{
LCD_Buffer_Color[ i][j]= BMP[ i][j];
}

显示英文字母和字符

在实际应用中，通常用一个数组保存字母和字符点阵。以16×8点阵为例，用16×8个点阵表示一个字符，例如显示字符 ‘1’ ，象素需要显示的地方用*表示，否则为空白，这样，一个字符 ‘1’ 就显示出来。把这个点阵用十六进制的形式表示出来，字符1所对应的点阵是:

0x00,0x00,0x18,0x38,0x78,0x18,0x18,0x1,
0x18,0x18,0x18,0x7e,0x00,0x00,0x00,0x00,

在把字符送LCD缓冲区显示的时候，由于在缓冲区中是用一个字节表示一个象素，而字库中的一个位表示一个象素，即字库中一个字节对应缓冲区的八个字节，所以在送入缓冲区之前必须对字库进行必要的调整。具体方法是在显示一个象素之前，先把这个位右移到字节的最低位，然后屏蔽除此象素点的其它七位，再乘这个象素要显示的颜色，最后把调整后的数据送入对应的缓冲区。例如：假设字符‘1’点阵存在一维数组字库Zfk[]，起始地址为20，显示颜色值为42的字符‘1’到第8行第10列的程序是：

for (i=0;i<16;i++)
for(j=0;j<8;j++)
LCD_Buffer_Color [10*16+i][(*8+j)]|= (Zfk[20+i]>>(7-j))&0x01))*42;

显示汉字

在容量比较大的系统中实现汉字的显示通常有两种方法，1. 把汉字库烧录到存储器，用烧写的地址加字库的偏移地址确定具体汉字的位置。2. 把汉字库转化成数组的形式，在程序中以读取数组的形式读取字库。这两种方法各有优缺点，这里讨论用第二种方法 实现汉字显示。

在汉字库中，为了方便查找所需汉字的点阵，每个汉字都与一个双字节的内码一一对应。通过汉字的内码可以计算出它的点阵起始字节。以16×16宋体横向点阵为例，计算点阵起始字节地址的公式为：

地址=((内码高字节-160)*94+(内码低字节-160))*32

例如：汉字“嵌”所对应的内码是Ｃ7B6H,那么它在汉字库中的地址是：

long int adress=((Ｃ7-0xa1)*94+(B6-0xa1))*32=1C120

假设转换后的汉字库存放在一维数组Hzk中，那么Hzk[1C120]至Hzk[1C120+32]所对应值就是汉字“嵌”所对应的十六进制点阵。由于在LCD显示的过程中，点阵中的一行数据要用两个字节来表示，在确定所要显示的行数据在点阵中的位置时需要做必要的调整，例如：在LCD上显示底Y行象素数据的时候，对应于汉字点阵中的数据应该是汉字库数组中的偏移地址，即2*Y和2*Y+1所对应的数据。所以在确定偏移地址的时候应该在行前乘2。在显示一行的过程中,前八个象素点对应的偏移地址是2*Y，后八个象素是2*Y+1，所以在计算偏移地址的时候应该用表示象素点列的数据与8相除，即Y*2+X/8.在具体实现过程中,为了方便，首先把所要显示的汉字点阵从字库中读出，实现程序是:

char hzbuff[16];
for (i=0;i<16;i++)
{
hzbuff[ i]= Hzk[address+i] ;
}

读出字库后,同样需要处理字库中的一位表示一个象素和LCD缓冲区中的一个字节表示LCD上一个象素的问题。处理方法和显示英文字母大体相同。举例：在LCD模块Y行X列显示颜色为C的汉字“嵌”的程序是：

for (i=0;i<16;i++)
for(j=0;j<16;j++)
{
LCD_Buffer_Color [y*16+i][x*16+j]|= (( hzbuff[i*2+j/8]>>(7-j%8))&0x01)*C;
}

关于换行:在显示点阵为16×16汉字、LCD模块为320×240大小的情况下，每行显示20个汉字，共有15行，每屏能显示300个汉字或者字符。在程序的实现中，用数字0~15×20代表每个汉字的位置，例如0代表开始的第一个位置，15代表第二行的第一个位置，以此类推。假设当前显示位置为Positon，当显示中需要换行，重新计算显示位置时可以用如下程序实现：

Position=(position/20+1)*20；