基于EP7212的LCD控制及触摸屏接口设计

摘要：介绍EP7212嵌入式处理器上LCD控制器的结构和功能;深入探讨ADS7843触摸屏接口芯片的模式选择才应用技巧;基于该系统给出一个与彩色LCD触摸屏相接的实际使用方案。

关键词：嵌入式处理器 LCD 触摸屏控制器

引言

EP7212是Cirrus Logic公司生产的单片嵌入式高集成度的处理器芯片，所有必需的接口逻辑都集成在芯片上，一个低功耗的系统方案只须增加一些存储器和外围器件就可以完成。它的处理器为ARM720T，核为ARM7TDMI CPU。时钟速率可动态编程为18 MHz、36MHz、49MHz、74MHz，其稳定处理能力达到66MIPS(百万条指令每针)(Dhrystone 2.1)，峰值处理能力达到74MIPS，近似等同于一个100MHz奔腾处理器。EP7212主要为超低功耗所设计，内核在2.5V工作电压下，功耗最大不超过90mW。通过嵌入其上的内存管理单元(MMU)，允许使用像Microsoft Windows CE或Linux等一样的高级操作系统。EP7212主要应用于PDA、GPS、手机等超低功耗和低成本场合。

随着生活中类似于PDA的手持设备的增多，彩色LCD触摸屏也越来越普及。本文除了简单介绍EP7212的特性以外，主要讨论EP7212上的LCD控制器如何驱动彩色LCD，以及触摸屏控制器的使用技巧，并且给出具体的连接图和逻辑图。

1 EP7212特性

*具有先进的音频解码/解压缩能力，支持多种音频解压缩算法，可以提供与ADCs、DACs和CODECs相连的数字音频接口(DAI)。

*内置LCD控制器，可以直接与一个单面板单色LCD接口。面板大小可编程，以16像素为增量，可置为32～1024像素的任何宽度(线长度)。视频制缓冲可最高编程到128KB(字节)。每个像素可编程为1、2或4位。

*支持EDO DRAM(仅在13MHz和18MHz下支持快速页模式)。可最高支持2条，每条256MB的DRAM。DRAM接口可编程为16或32位宽。

*存储器可以和最高6个独立的256 MB的扩展段接口，且处于可编程等状态。

*LCD控制器和通用应用可以共享片上的38 400(0x9600)字节的片上SRAM。

*所有的外部存储器和外围器件与32位数据总线和28位地址总线相连，并且使用一些控制信号。

*两个同步串行接口，支持类似于ADCs等Micro-wire或SPI外围器件。其中一个接口支持主从模式，另一个仅支持主模式。

*使用已固化的片上引导ROM，用于串行加载引导程序到系统的FLASH存储器。

*27位通用I/O(3个8位和1个3位GPIO口)，支持多路复用，以提供必要的附加功能，且支持扫描键盘矩阵。

*内置2个全双工UART(16550类型)，可支持最高位速率到115.2kb/s，拥有2个16字节的FIFO用于TX和RX，其中UART1支持调解调器控制信号。

*具有最高速率为115.2kb/s的红外数据SIR协议控制器。

*具有直流—直流转换接口(PWM)，可提供两个编程占空比(从1-in-16到15-in-16)的96kHz时钟输出，可以驱动一个直流—直流的转换器。

*拥有2个16位通用目的定时计数器。

*1个32位实时时钟(RTC)和比较器。

*1个用于与1个或2个Cirrus Logic CL-PS6700 PC卡控制器相连的接口，可支持2个PC卡插槽。

*RTC驱动专用的LED内烁引脚。

*先进的系统状态控制器和电源管理。

*具有208pin LQFP和256-Ball PBGA两种封装。

*带有ROM、图表、样码和设计库的仿真工具。

*支持全JTAG边界扫描和嵌入式ICE。

2 EP7212 LCD控制器

EP7212的LCD控制器可以提供所有必需的控制信号，以便直接与一个单面板多像素LCD接口。EP7212使用通用内存结构(UMA)存储视频帧缓冲，与内核处理器(ARM720T)一起共享主内存总线，总视频帧缓存器大小可编程最高达128KB。该面板大小可编程，可以16像素为增量，置为32～1024像素的任何宽度(线长度)。总的线数(行)由总的帧缓冲器大小除以面板宽度和颜色深度决定。控制器还可编程提供1、2或4位每像素彩色深度，支持单色灰度显示或是彩色显示。

为了支持各种颜色和灰度级，LCD控制器有2个32位调色板寄存器，被分成8个可设定地址的半字节(nibble)，共16个半字节，每个半字节被帧缓冲器中的数据寻址。当LCD控制器配置成像素点4位时，帧缓冲器中4位数据被用于代表1个像素，2个调色板寄存器中的半字节用该数据寻址，对应要显示的像素。该寻址结构被用于将帧缓冲器中的数据映射到实际的灰度值，该值提供给显示接口。当配置成4 bpp模式时，在调色板寄存器中的所有16个半字节被用于映射，这是因为每4个位可以提供16个不同的值。同理，2 bpp模式用最低的4个半字节;1 bpp模式用最低的2个半字节。

每个调色板寄存器半字节可以编程为0～15。这16个值对应16个不同的颜色深度级。当寄存器与灰度级相对应;当不匹配时，能产生一些有趣的显示模式。例如，若想去触发正常和翻转