S3C44B0X内置的LCD控制器及其应用

内置LCD控制器介绍

概述

S3C44B0X内置的LCD控制器的作用是将显示缓存（在系统存储器中）的LCD数据传输到外部LCD驱动器，并产生必须的LCD控制信号。

它支持灰度LCD和彩色LCD。在灰度LCD上，使用基于时间抖动算法（time-basedditheringalgorithm）和FRC（FrameRateControl）方法，可以支持单色、4级灰度和16级灰度模式的灰度LCD。在彩色LCD上，可以支持256种色彩。不同尺寸的LCD具有不同数量的垂直和水平象素、数据接口、数据宽度、接口时间和刷新率。LCD控制器可以进行编程控制相应的寄存器值，以适应不同的LCD显示板。

LCD控制器逻辑框图

图1为LCD控制器的逻辑框图。从框图可以看出LCD控制器是用来实现传输显示数据及产生必要的控制信号，如VFRAME、VLINE、VCLK和VM。除了控制信号，还有显示数据的数据端口VD[7:0]。

LCD控制器提供下列外部接口信号：
VFRAME：LCD控制器和驱动器之间的帧同步信号。通知LCD屏新的一帧显示，LCD控制器在一个完整帧显示后发出VFRAME信号。
VLINE：LCD控制器和驱动器间同步脉冲信号。LCD驱动器通过它将水平移位寄存器的内容显示到LCD屏上。LCD控制器在一整行数据全部传输到LCD驱动器后发出VLINE信号。

VCLK：LCD控制器和驱动器之间的象素时钟信号。
VM：LCD驱动器所使用的交流信号。驱动器用VM打开或关闭象素的行和列电压极性。
VD[3:0]：LCD象素数据输出端口。
VD[7:4]：LCD象素数据输出端口。
LCD控制器的寄存器
LCD控制器通过18个可编程寄存器来配置LCD显示模块的尺寸、显示模式、接口数据宽度等。
LCD控制寄存器一（LCDCON1）
LCDCON1所在地址：0x01F00000；
属性：R/W；
复位值：0x00000000。
LCDCON1中各个位的意义见表1：
LCD控制寄存器二（LCDCON2）
LCDCON2的地址：0x01F00004；
属性：R/W；
复位值：0x00000000。
LCDCON2中各个位的意义见表2：
LCD控制寄存器三（LCDCON3）
LCDCON3的地址：0x01F00040；
属性：R/W；
复位值：0x00。
LCDCON3中各个位的意义见表3：
帧缓冲区开始地址一（LCDSADDR1）
LCDSADDR1的地址：0x01F00008；
属性：R/W；
复位值：0x000000。
LCDSADDR1中各个位的意义见表4：
帧缓冲区开始地址二（LCDSADDR2）
LCDSADDR2的地址：0x01F0000C；
属性：R/W；
复位值：0x000000。
LCDSADDR2中各个位的意义见表5：

缓冲区开始地址三（LCDSADDR3）
LCDSADDR3的地址：0x01F00010；
属性：R/W；
复位值：0x000000。
LCDSADDR3中各个位的意义见表6：
注:PAGEWIDTH和OFFSIZE必须在ENVID=0时变化。

内置LCD控制器的应用

LCD控制器能与大多数LCD显示模块接口，例如DMF50081，KCS057QV1AJ等。
KCS057QV1AJ是由KYOCERA公司生产，具有320 240个象素点、带CFL背光的STN（超扭曲向列）256色LCD显示模块。它不带LCD控制器，很容易与S3C44B0X内置的LCD控制器接口。本节将详述它与LCD控制器的硬件接口连线以及它的驱动程序。

LCD控制器与KCS057QV1AJ接口设计

KCS057QV1AJ提供的外部接口信号线如下：
FRM：驱动器扫描的同步信号线；
LOAD：数据锁存信号线；
CP：数据移位时钟信号线；
DISP：显示控制信号线；
D[7:0]：8根显示数据输入线。
在KCS057QV1AJ与LCD控制器之间接线时，KCS057QV1AJ的FRM、LOAD、CP、D[7:0]分别和LCD控制器的VFRAME、VLINE、VCLK、VD[7:0]相连。DISP引脚与S3C44B0X的GPIO的GPC15相连，通过GPC15来控制LCD显示模块的打开和关闭。具体接线如图2。

驱动程序包括初始化S3C44B0X端口D和端口C的函数，初始化LCD控制器的函数，打开和关闭LCD显示模块的函数，在LCD显示模块上显示条纹的函数，所有的函数都有详细的注释。

初始化端口D和端口C函数如下：
void Port_Init(void)
{
rPCONC=0x5f55ffff;//GPC15为输出端口，GPC4-GPC7分配给LCD数据线VD7-VD4；
rPUPC=0x0;//端口C所有的引脚上拉允许；
rPDATC=0x3fff; //端口C所有的引脚初始化为高
电平；
rPCOND=0xaaaa;//端口D所有的引脚分配给LCD控制器；
rPUPD=0x0;//端口D所有的引脚上拉允许；
rPDATD=0xff;//端口D所有的引脚初始化为
高电平。
}
初始化LCD控制器函数如下：
void LCD_Init()
{
int i;
U32 LCDBASEU,LCDBASEL,LCDBANK;
LCDDisplayOpen(FALSE);//关闭LCD；
rLCDCON1=(0);//关闭视频输出；
rLCDCON2=(239)|(119<<10)|(15<<21);
//设置确定行扫描的返回时间为15个MCLK，设置屏为彩色320 240点；
LCDBANK=0xc000000>>22;//设置显示缓冲区首地址在系统存储器中的位置；
LCDBASEU=0x0;//设置缓冲区的开始地址；
LCDBASEL=LCDBASEU+(160) 240;
rLCDSADDR1=(0x3<<27)|(LCDBANK<<21)|LCDBASEU;
//设置显示模块为彩色模式等；
rLCDSADDR2=(0<<29)|(0<<21)|LCDBASEL;
rLCDSADDR3=(320/2)|(0<<9);//不使用虚屏；
rREDLUT=0xfca86420;//设置红色查表寄存器，
与特定的显示要求有关；
rGREENLUT=0xfca86420;//设置绿色查表寄存器，与特定的显示要求有关；
rBLUELUT=0xfffffa50;//设置兰查表寄存器，与特定的显示要求有关；
rLCDCON1=LCDCON1_ENVID|0<<1|0<<2|0<<3|(2<<5)
|1<<7|(0x3<<8)|(0x3<<10)|(CLKVAL<<12);
//使能视频输出，8位单扫描方式，设置WDLY，WLH,CLKVAL；
for(i=0;i<80*240;i++)//显示缓冲区清零。
*(pLCDBuffer16+i)=0x0;
}
从图2知，GPC15用来打开关闭LCD。打开和关闭LCD显示模块的函数如下：
void LCDDisplayOpen(U8 isOpen)
{
if(isOpen){
rPDATC|=0x8000;//打开LCD
}
else{
rPDATC&=0x7fff;//关闭LCD
}
}
在LCDBANK寄存器中已经定义了显示缓冲区在系统存储器的段首地址为0xc000000，要显示字符、图片只需将字符、图片取模得到的数据送到该缓冲区就可以了。但是要注意，彩色LCD是8位数据表示一个象素。对缓冲区首地址进行如下定义：
U32 pLCDBuffer16=(U32*)0xc000000;
下面举一个在整个屏上显示明暗相间的条纹的程序，显示明暗条纹函数如下：
void LCDstripe ()
{
int i,lcddata;
for(i=0;i<(320*240)/4;i++)
{
lcddata0=0x0ffff0000;
*(pLCDBuffer16+i)=lcddata;//向帧缓冲区送数据，每次4个象素的数据。
}