S3C2440的LCD简单应用与实现

LCD的种类可分为：STN ，TFT ，LTPS ，OLED。其他类别各自有各自的优缺点。由于FL2440上面用的是TFT类型，我们单独来说一下这个。TFT LCD大大缩短了屏幕响应时间，其响应时间小于80ms。并且改善了STN连续显示时屏幕模糊闪烁，提高了动态画面的播放力，呈现出色彩饱和度和对比度都非常不错，缺点就是功耗太高。

TFT LCD的TTL信号

VSYNC 垂直同步信号

HSYNC水平同步信号

HCLK 像素时钟信号

VD[23:0] 数据信号

LEND 行结束信号（非必须）

PWREN 电源开关信号

显示器上的数据组成格式

一幅图像被称为一帧（frame），每帧由多行组成，每行有多个像素组成，每一个像素的颜色用若干位的数据来表示。对于单色显示器，每个像素使用1位来表示，称为1BPP；对于256色显示器，每个像素使用8位来表示，称为8BPP.

显示器从屏幕左上方开始，一行一行地取得每个像素的数据并显示出来，当显示到一行的最右边时，跳到下一行的最左边开始显示下一行，当显示完所有行时，跳到左上边开始下一帧。显示器沿着“Z”字行的路线进行扫描，使用HSYNC、VSYNC信号来控制扫描路线跳转，HSYNC表示“是跳到最左边的时候了”，VSYNC表示“是跳到最上边的时候了”。

VSYNC信号出现的频率表示一秒钟内能显示多少帧图像，称为垂直频率或者场频率。就是常说的“显示器频率”；HSYNC信号出现的频率称为水平频率。现在来看一下时序图。

VSYNC可以理解为一帧图像有效地信号，在它低电平有效的时候，要连续发出（LINEVAL+1）个行有效数据HSYNC信号；而在HSYNC有效地时候，要连续发出(HOZVAL+1)个像素有效数据，这时像素数据的频率是由VCLK控制，VCLK是作为时序图的基准信号。我们开发板上用的屏是240*320的3.5寸触摸屏，那么LINEVAL+1=240，HOZVAL+1=320。开始时，对垂直频率理解很模糊，后面干脆理解为一帧图像有效地信号，这样正好与它的“显示器频率”相对应。在时序图中，可以看见VSWP/VBPD/VFPD和HSPW/HBPD/HFPD这几个参数，这是由于LCD在工作中往往四周会有黑框，我们通过设置这几个参数，可以控制使LCD的实际显示区域（数据有效区）与屏幕大小相当，这样就看不到黑框。

VSPW表示VSYNC信号的脉冲宽度为（VSPW+1）个HSYNC信号周期，即VSPW+1行，这VSPW+1行数据无效。

VSPD表示VSYNC信号脉冲之后，还要经过VSPD+1个HSYNC信号周期，有效行才出现。

VFPD表示在连续发出LINEVAL+1行有效数据后，还要经过VFPD+1个无效行，之后完整的一帧结束。

HSPW表示HSYNC信号脉冲宽度为(HSPW+1)个VCLK信号周期，即HSPW+1个像素是无效的。

HBPD表示在HSYNC信号脉冲之后，还要经过HBPD+1个VCLK信号周期，有效像素才能够出现。

HFPD表示在连续发出HOZVAL+1个像素的有效数据之后，还要发出（HFPD+1）个无效像素，完整的一行结束。

VCLK是像素时钟，计算公式如下：

VCLK=HCLK/[(CLKVAL+1)*2]

CLKVAL可以通过LCDCON1设置，HCLK是100MHz，根据驱动的LCD的像素时钟为6.4MHz，代入得到CLKVAL值为6.8，取整后（6）存入到LCDCON1中，此时得到的VCLK为7.1MHz。

现在看一下场频（VSF）和行频(HSF)的计算公式：

HSF=VCLK/[(HSPW+1)+(HSPD+1)+(HFPD+1)+(HOZVAL+1)]=7.1/408=17.5KHz

VSF=HSF/[(VSPW+1)＋(VBPD+1)+(VFPD+1)+(LINEVAL+1)]=17.5/270=64.8Hz

接下来了解一下24BPP模式下图像数据格式。

现在设置好VSYNC、HSYNC、VCLK等信号的参数之后，并将帧内存（frame memory）d地址告诉LCD控制器，它即可自动的发起DMA传输从帧内存中得到图像数据，最终在上述信号的控制下出现在数据总线VD[23:0]上。在内存中使用4个字节（32位）来表示一个像素，其中的3个字节从高到低分别表示红、绿、蓝，剩余的一个字节无效。是低字节还是高字节无效，可以通过LCDCON5[12]来设置，设置为0，低字节有效，设置为1，高字节有效。

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现在还要说一个问题就是显示缓存区。这是要用到三个帧内存地址寄存器LCDSADDR1~LCDSADDR3

先来看一下帧内存与视口（view point）对应关系。视口就是要真正显示的区域

关于缓存区（内存地址）我们定义一个二维数组LCD_BUFFER[240][320]，来存储像素数据。在LCDSADDR1中，用来保存帧内存的起始地址，视口所对应的内存起始地址。看一下具体寄存器格式：

可以看出，帧内存地址A[30:22]对应LCDBANK[29:21]，视口的起始地址