S3C2440的LCD简单应用与实现
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TFT LCD的TTL信号
本文引用地址：https://www.eepw.com.cn/article/201611/316627.htmVSYNC 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。
#inlcude "2440addr.h"
#define U32 unsigned int
#define M5D(n) ((n) & 0x1fffff) /*用于设置显示缓存区时，取低21位地址*/
#define LCD_WIDTH 320 /*屏幕的宽*/
#define LCD_HEIGHT 240 /*屏幕的高*/
/*垂直同步信号的脉宽、后肩和前肩*/
#define VSPW (3-1)
#define VBPD (15-1)
#define VFPD (12-1)
/*水平同步信号的脉宽、后肩和前肩*/
#define HSPW (30-1)
#define HBPD (38-1)
#define HFPD (20-1)
/*显示尺寸*/
#define LINEVAL (LCD_HEIGHT-1)
#define HOZVAL (LCD_WIDTH-1)
/*for LCDCON1*/
#define CLKVAL_TFT 6 /*设置时钟信号*/
#define MVAL_USED 0
#define PNRMODE_TFT 3 /*TFT型LCD*/
#define BPPMODE_TFT 13 /*24位TFT型LCD 24BPP*/
/*for LCDCON5*/
#define BPP24BL 0 /*32位数据表示24位颜色值时，低位数据有效，高8位无效*/
#define INVVCLK 0/*像素值在VCLK下降沿有效*/
#define INVVLINE 1/*翻转HSYNC信号*/
#define INVVFRAME 1/*翻转VSYNC信号*/
#define INVVD 0 /*正常VD信号极性*/
#define INVVDEN 0/*正常VDEN信号极性*/
#define PWREN 1 /*使能PWREN信号*/
#define BSWP0 /*颜色数据字节不交换*/
#define HWSWP 0 /*颜色数据半字不交换*/
/*定义显示缓存区*/
volatile U32 LCD_BUFFER[LCD_HEIGHT][LCD_WIDTH];
extern unsigned char gImage_xiaogou[];
/*延时程序*/
void delay(int a)
{
int k;
for(k=0;k
}
/*绘制屏幕背景颜色，颜色为c*/
void Brush_Background( U32 c)
{
int x,y ;
for( y = 0 ; y < LCD_HEIGHT ; y++ )
{
for( x = 0 ; x < LCD_WIDTH ; x++ )
{
LCD_BUFFER[y][x] =c;
}
}
}
/*画实心圆，颜色为c。圆心在屏幕中心，半径为80个像素*/
void Draw_Circular(U32 c)
{
int x,y ;
int tempX,tempY;
int radius = 80;
int SquareOfR = radius*radius;
for( y = 0 ; y < LCD_HEIGHT ; y++ )/*将屏幕分成四个区域*/
{
for( x = 0 ; x < LCD_WIDTH ; x++ )
{
if(y<=120 && x<=160)
{
tempY=120-y;
tempX=160-x;
}
else if(y<=120&& x>=160)
{
tempY=120-y;
tempX=x-160;
}
else if(y>=120&& x<=160)
{
tempY=y-120;
tempX=160-x;
}
else
{
tempY = y-120;
tempX = x-160;
}
/*x2+y2与r2比较，画圆，因为π（x2+y2）=πr2（圆），两边比较时把π约掉，进行比较*/
if ((tempY*tempY+tempX*tempX)<=SquareOfR)
LCD_BUFFER[y][x] = c ;
}
}
}
void Main(void)
{
/*配置LCD相关引脚*/
rGPCUP = 0x00000000;
rGPCCON = 0xaaaa02a9;
rGPDUP = 0x00000000;
rGPDCON=0xaaaaaaaa;
/*设置LCD的类型、像素时钟、设置像素位数、使能LCD信号的输出。*/
rLCDCON1=(CLKVAL_TFT<<8)|(MVAL_USED<<7)|(PNRMODE_TFT<<5)|(BPPMODE_TFT<<1)|0;
/*这个非常重要。设置垂直方向各信号时间参数。*/
rLCDCON2=(VBPD<<24)|(LINEVAL<<14)|(VFPD<<6)|(VSPW);
rLCDCON3=(HBPD<<19)|(HOZVAL<<8)|(HFPD);/*设置水平方向各信号的时间参数*/
rLCDCON4=(HSPW); /*设置HSYNC信号脉冲宽度*/
rLCDCON5 = (BPP24BL<<12) | (INVVCLK<<10) | (INVVLINE<<9) | (INVVFRAME<<8) | (0<<7) | (INVVDEN<<6) | (PWREN<<3) |(BSWP<<1) | (HWSWP);
/*******************************************************************************************/
rLCDSADDR1=(((U32)LCD_BUFFER>>22)<<21)|M5D((U32)LCD_BUFFER>>1);
rLCDSADDR2=M5D( ((U32)LCD_BUFFER+(LCD_WIDTH*LCD_HEIGHT*4))>>1 );
rLCDSADDR3=LCD_WIDTH*32/16;
/*在s3c2440中，寄存器LCDSADDR1和LCDSADDR2用于设置显示缓存区，即把我们定义的那个二维数组告诉s3c2440。其中LCDBANK的9位数据指定LCD的BANK，即显示缓存区的第30位到第22位地址；LCDBASEU的21位数据指定了LCD的基址，即显示缓存区开始地址的第21位到第1位；LCDBASEL的21位数据指定了LCD的尾址，即显示缓存区结束地址的第21位到第1位。例如，我们想要在尺寸为320×240的屏幕上显示24位颜色，定义的显示缓存区数组为LCD_BUFFER[240][320]，则LCDBANK等于LCD_BUFFER的第30位到第22位数据值（因为LCD_BUFFER表示的就是数组的首地址），LCDBASEU等于LCD_BUFFER的第21位到第1位数据值，由于是用32位数据表示24为颜色，因此每个像素值是4个字节，所以LCDBASEL等于(LCD_BUFFER＋(240×320×4))结果的第21位到第1位的数据值。另外寄存器LCDSADDR3有两个内容：OFFSIZE和PAGEWIDTH。OFFSIZE用于虚拟屏幕的偏移长度，如果我们不使用虚拟屏幕，就把它置为0；PAGEWIDTH定义了视口的宽，单位是半字，如在上面的例子中，PAGEWIDTH应该为320×32÷16。
*/
/***********************************************************************************************/
rLCDINTMSK|=(3); /*屏蔽LCD中断*/
rTCONSEL = 0; /*无效LPC3600*/
rGPGUP=rGPGUP|(1<<4); /*GPG4上拉电阻无效*/
rGPGCON=rGPGCON|(3<<8); /*设置GPG4为LCD_PWREN*/
rGPGDAT = rGPGDAT | (1<<4) ; /*GPG4置1*/
rLCDCON5=rLCDCON5&(~(1<<3))|(1<<3); /*有效PWREN信号*/
rLCDCON5=rLCDCON5&(~(1<<5))|(0<<5); /*PWREN信号极性不翻转*/
rLCDCON1|=1; /*LCD开启,必须设置，否则LCD不工作*/
while(1)
{
/*黑色背景，白色实心圆*/
Brush_Background(0x0);
Draw_Circular(0xffffff);
delay(5000000);
/*白色背景，黑色实心圆*/
Brush_Background(0xffffff);
Draw_Circular(0x0);
delay(5000000);
/*蓝色背景，黄色实心圆 */
Brush_Background(0xff);
Draw_Circular(0xffff00);
delay(5000000);
/*绿色背景，品色实心圆*/
Brush_Background(0xff00);
Draw_Circular(0xff00ff);
delay(5000000);
/*红色背景，青色实心圆*/
Brush_Background(0xff0000);
Draw_Circular(0xffff);
delay(5000000);
/*青色背景，红色实心圆*/
Brush_Background(0xffff);
Draw_Circular(0xff0000);
delay(5000000);
/*品色背景，绿色实心圆*/
Brush_Background(0xff00ff);
Draw_Circular(0xff00);
delay(5000000);
/*黄色背景，蓝色实心圆*/
Brush_Background(0xffff00);
Draw_Circular(0xff);
delay(5000000);
}
}
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