基于EP7212的LCD控制及触摸屏接口设计

两种图像，通过简单的转换调色板寄存器中的半字节值就可以实现，这比在帧缓冲器中转换所有数据更快更容易。

LCD控制器有1个9字深的FIFO，被用作帧数据的过渡存储缓冲。DMA控制器被用于从帧缓冲内存中取显示数据并且填充到FIFO中。这样，旦LCD控制器被配置和帧缓冲数据被存储，EP7212就可以接着执行其它任务，而不必服务LCD控制器。

(1)灰度显示原理

实际上，LCD显示屏并不是设置成不同的亮度去驱动每一像素的。它对象素要么显示，要么关闭。LCD显示屏的一个常用指标是它的反应时间，反应时间指的是一个像素从显示到关闭所花费的时间，典型的是几百ms。一种调制技术被用于驱动每个像素，即用整个固定时间周期的一部分驱动每个像素。

LCD控制器内部有1个16周期计数器，用于产生16周期的间隔。当驱动像素时，它读帧缓冲数据所指的，在调色板寄存器中的半字节数据。该数据确定在16周期间隔里像素显示的次数。例如该值等于4，则该像素每隔4个时钟周期显示1 次，等于整个16周期间隔的4/16。裸眠认为该像素以最大亮度的1/4进行显示。

(2)彩色显示原理

彩色显示时，每个像素点有3个子彩色像素(红、绿、蓝)。灰度显示的技术应用到彩色显示中，每个子彩色像素有15种浓度的感觉效果。可用红、绿、蓝3种颜色的15种浓度中的一种去驱动1个像素点。如果LCD控制器编程为4 bpp模式，可支持最高15×15×15=3 375种不同的颜色;2 bpp模式时，可支持64种不同的颜色;1 bpp模式时，可支持8种不同的颜色。对于一个1/4VGA显示屏，实际像的数量等于320×400×4=921 600位或115 200字节，小于上面提到的最大帧缓冲的限制(128KB)。

另外一个显示特性是刷新率，指的是整个数据帧被重新写到显示屏的频率。如果数据写得太慢，将影响显示质量;太快则显示器的反应时间跟不上像素驱动状态的改变。大部分显示屏推荐的速率是70～80Hz。

当EP7212使用PLL时，则1个36.864MHz的时钟提供给LCD控制器。当使用1个13MHz的外部时钟时，则1个13MHz的时钟提供给LCD控制器。固定时钟源限制了像素写到显示屏的最大速率，即导致了最大刷新率的限制。

(3)LCD显示接口

LCD显示接口内置于EP7212之中，有如下信号：DD[0:3]、FRM、CL1、CL2、M。

①DD[0:3]是4条数据线。LCD控制器输出数据就意味着这些线在同一时刻输出4个像素。每条数据线的高或低对应每个像素值的高或低。

②FRM是帧同步信号。它在一帧所有的像素数据全部写出接口后触发为高，用于强迫复位线(行)计数器为0。这样显示屏将驱动下一个半字节数据到显示屏的第一行。

③CL1是行选通信号。它在一行所有的像素数据写出接口后触发为高。

④CL2是像素数据时钟。它被显示屏用于在每个像素数据的半字节定时，它的周期是实际像素速率的1/4。当CL1触发时，CL2置低。

⑤M是交流偏压信号。M的值由所使用的显示屏确定，可从显示屏的数字手册中得到。

(4)彩色显示接口

图1是EP7212LCD控制器与夏普LM057QC1T03 1/4VGA彩色非触屏LCD显示模块的接口连接逻辑图(如是触摸屏可加后面所述的触摸屏转换接口)。该显示屏是8位数据接口。该逻辑的主要目的是将4位接口转换成8位，对应2个半字节。该逻辑不影响LCD控制寄存器的编程，并且有同样的刷新率和像素彩色深度。图1的左边是LCD控制器的所有信号，右边与显示屏相连。由于EP7212要输出2组数据，为了支持8位数据，时钟必须是原来速率的一半，这意味着CL2必须减半。通过用D触发器，CL2作为输入时钟，则在它的Q端就变成输入时钟的1/2。CL1直接连接到显示屏，它也被用于复位D触发器，使Q端在开始时为低。用74LCX174寄存器存储8位数据的低4位。当高4位来到时2个半字节一起提供给显示屏，LCD_EN可用1根EP7212的通和I/O引脚控制。

表1为部分兼容的显示屏。

表1 部分LCD显示模块

Sharp LM057QC1T018bit,6.1',320×240,彩色，非触屏

Sharp LM057QC1T038bit,6.1',320×240,Color Transmissive,CCTF背光，触屏

Sharp LM038QC1R108bit,3.8',320×240，Clolor Reflective,无背光，非触屏

Sharp LM038QC1S108bit,3.8',320×240,Clolor Transflective,背光，非触屏

Sharp LM038QC1TS108bit,3.8',320×240,Color Transflective,背光，触屏

3 触摸屏控制器

触摸屏分电阻、电容、表面表波、红外线扫描和矢量压力传感等几种类型，其中使用最多的是四线或五线电阻触摸屏。四线电阻触摸屏由2个透明电阻膜构成，在它的水平和垂直电阻网上施加电压，A/D转换面板在触摸点测量出电压，人而对应出坐标值。

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