一种基于ARM9的彩色TFT-LCD模块设计及实现
基于ARM的LCD触摸屏系统设计 全文在线看-阅读-max文档投稿
主讲:
1
主要内容
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LCD触摸屏简介
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LCD触摸屏原理
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LCD触摸屏特征
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LCD触摸屏系统介绍
2
LCD介绍
1 、LCD为英文Liquid
Crystal Display 的缩写 , 即液晶显示器 , 是一种数字显示技术 ,可以通过液晶 和彩色过滤器过滤光源 ,在平面面板 上产生图象 ,LCD占用空间小 ,低功 耗 ,低辐射 ,无闪烁 , 降低视觉疲劳。 LCD 的构造是在两片平行的玻璃当中 放置液态的晶体 ,两片玻璃中间有许 多垂直和水平的细小电线 ,透过通电 与否来控制杆状水晶分子改变方向 , 将光线折射出来产生画面 。 LCD有以 下几层构成并按下面的顺序排列: 极 性过滤器、薄玻璃板、 电极、配列层、3 液晶、配列层、 电极、薄玻璃板、极
void GetTouch(unsign short *x,unsigned short *y)/*接受一个以‘ \r ’结 束的字符串*/
{ uint8 ret ; char temp1; uin t8 err; while(1) {
17
延时 延时
if (!bTouch())//无数据
{ OSTimeDly (200) ; //
6
LCD触摸屏特征
第二个特性:
触摸屏是绝对坐标系统 ,要选哪 里就直接点哪里 ,与鼠标这类相对定位系统的 本质区别是一次到位的直观性 。绝对坐标系的 特点是每一次定位坐标与上一次定位坐标没有 关系 ,触摸屏在物理上是一套独立的坐标定位 系统 ,每次触摸的数据通过校准数据转为屏幕 上的坐标 ,这样 ,就要求触摸屏这套坐标不管 在什么情况下 , 同一点的输出数据是稳定的, 如果不稳定 ,那么这触摸屏就不能保证绝对坐 标定位 , 点不准 ,这就是触摸屏最怕的问题: 漂移 。技术原理上凡是不能保证同一点触摸每7 7
基于ARM9处理器S3C2410的LCD显示系统设计,ARM.
基于ARM9处理器S3C2410的LCD显示系统设计,ARM处理器,S3C2410,
TFT-LCD,显示控制
引言S3C2410是三星公司生产的基于ARM920T内核的RISC微处理器,其主频可达203MHz[1],适用于信息家电、PDA、手持设备、移动终端等领域,本文介绍了基于S3C2410的显示系统的硬件电路及驱动软件设计方法。
TFT-LCD模块的时序要求本显示模块选用的LQ080V3DG01是Sharp公司的TFT-LCD器件,该器件的分辨率为640×480,控制时序图如图1所示,时间参数如表1所列[2]。
引言
S3C2410是三星公司生产的基于ARM920T内核的RISC微处理器,其主频可达203MHz[1],适用于信息家电、PDA、手持设备、移动终端等领域,本文介绍了基于S3C2410的显示系统的硬件电路及驱动软件设计方法。
TFT-LCD模块的时序要求
本显示模块选用的LQ080V3DG01是Sharp公司的TFT-LCD器件,该器件的分辨率为640×480,控制时序图如图1所示,时间参数如表1所列[2]。
基于ARM9的触摸屏控制器系统硬件模块设计与实现(use)
中国西部科技2011年08月(中旬)第10卷第23期 总 第256期基于ARM9的触摸屏控制器系统 硬件模块设计与实现马 雅(洛阳机车技师学院,河南 洛阳 471000) 摘 要:随着我国工业化的高速发展,对工业自动控制的要求也在不断地增长和提高。
触摸屏,作为一种可视化的人机 接口,以其小体积和高可靠性的特点逐步取代传统的按钮控制和仪表监控,成为工控界人机接口的主流。
本文以模 块化 和结构化的思想设计为基础,分析了触摸屏控制器中的主要硬件模块,给出了硬件设计方法及电路实现。
关键词:控制器;硬件;模块化;设计 DOI:10.3969/j.issn.1671-6396.2011.23.016 1 系统硬件总体结构 嵌入式系统的硬件结构通常是由处理器、存储器、 I/O接口、网口等相关外围设备组成。
本文开发的触摸屏控 制器有针对性较强的应用背景。
出于对工业自动化控制系统 性能需求等多方面因素的考虑,需选用一款具有硬件资源丰 富、功能强大、易于系统扩展、抗干扰性强等特点的微处理 器为核心,进而完成对触摸屏控制器的设计与开发。
具有ARM926EJ-S内核的ATMEL AT91SAM9261处理器是目 前嵌入式领域较受好评的工业级微处理器之一,以它为核 心建成工业自动控制系统的嵌入式平台,实现工业现场的 各种控制功能是非常合适的。
本系统的硬件设计主要基于核心处理器的各个基本功 能模块,辅以外围接口电路完成。
根据触摸屏系统的应用 方向及功能需求,有针对性地对各种外设进行了扩展,包 括以太网接口、大容量存储器等功能。
同时AT91SAM9261处 理器提供了非常丰富的外围接口控制器,但是在设计过程 中需要有取舍性地应用,对于在触摸屏控制器中并无实际 用途的功能模块本系统未予以实现,比如MCI、SPI等。
系 统硬件结构如图1所示。
电源 JTAG USBDevice RS232调 试串口 AT91SAM 9261 USBHost硬件平台主要组成部分如下:(1)核心处理器。
基于ARM嵌入式系统的彩色液晶显示
嵌入式系统是嵌入到对象体系中的专用计算机系统。
以嵌入式计算机为核心的嵌入式系统是继IT网络技术之后,又一个新的技术发展方向。
本文是以在MagicARM2200教学实验开发平台为基础ADS 1.2集成开发环境,以LPC2290为控制核心,介绍和设计了一款基于ARM嵌入式系统的彩色液晶显示实验,通过使用MagicARM2200实验箱彩色液晶屏实现了循环显示正弦波形、含谐波的波形、含谐波的进一步逼近波形等图形。
本次设计中由于LFUBK909XA彩色(256)点阵图形液晶模块没有集成液晶控制器,LPC2290也没点阵图形控制器功能,所以需要接一个液晶控制驱动芯片S1D13503,S1D13503能够支持256色彩液晶屏。
该系统在功耗,体积,集成度,成本等都有较好的优势,具有一定的实用意义。
关键词: 嵌入式系统,ARM,液晶显示,点阵图形摘要 (I)1 引言 (1)1.1设计开发背景及意义 (1)1.2设计可行性分析 (1)2 MAGICARM2200及LPC2290芯片简介 (2)2.1M AGIC ARM2200试验箱介绍 (2)2.1.1 广州致远公司简介 (3)2.1.2 MaigcARM2200特点 (3)2.2LPC2290介绍 (4)2.2.1 LPC2290特性 (4)2.2.2 LPC2290管脚排列 (5)3 GUI图形用户界面 (6)3.1概述 (6)3.2基本画图原理 (6)4硬件电路设计 (9)4.1彩色液晶屏驱动电路 (9)4.2电路原理 (9)5软件设计 (10)5.1程序流程图 (10)5.2程序调试 (11)6功能仿真 (12)6.1E ASY JTAG-H仿真器的使用 (12)6.2仿真步骤 (12)6.3仿真结果 (13)结论 (14)参考文献 (15)致谢 (16)附录 (17)附录A:彩色液晶屏驱动电路原理图 (17)附录B:程序清单 (17)1 引言1.1 设计开发背景及意义人类进入信息社会对显示技术的要求越来越高,从而推动了信息显示技术的迅速发展。
基于ARM的TFT-LCD显示控制要点
嵌入式系统及应用论文基于ARM的TFT-LCD显示控制所属学院电气与信息工程学院专业控制理论与控制工程班级学号 2014011044姓名指导教师基于ARM的TFT-LCD显示控制YHL(电气与信息工程学院,双研2014,20141101044)摘要:随着液晶显示技术的发展,我们的日常生活中出现了各种各样功能强大的显示系统。
本文首先对ARM进行了简单的概述,以液晶显示技术的基本原理为理论基础,探索分析了S3C2410内部的LCD控制器以及 ARM 系统与TFT-LCD 接口连接,最后介绍了TFT-LCD 驱动程序及显示。
关键词:ARM;液晶显示;TFT-LCDAbstract:With the development of LCD technology,There are various powerful display system in our everyday life.This article has carried on the simple outline to ARM firstly,based on the theory of the basic principle of liquid crystal display technology.The LCD controller and ARM interface in S3C2410 system are explored and analyzed.Finally, the TFT-LCD driver and display are introduced.Key words: ARM; LCD; TFT-LCD一.ARM概述1.1 ARM基本介绍ARM(Advanced RISC Machine),既可以认为是一个公司的名字,也可以认为是对一类微处理器的通称,还可以认为是一种技术的名字。
ARM公司是32位嵌入式RISC微处理器技术的领导者,自从1990年创办公司以来,基于ARM技术IP核的微处理器的销售量已经超过100亿。
基于ARM9的触摸屏驱动开发及LCD显示程序设计
mo、,aI,8eh//1000 1110b:cs=1,sk=1,di=1 Out dx.aI
end:
end;
@@L0:shI ah。1
ic@@U //out 0b
mov aI,88h//1000 1000b:岱=1,sk=0,dj-0 OUt dx,aI mov aI,8ch//1000 1100b:cs=1,sk=1,di=0
movefo(oIdx=vX,oIdy=W); } }
5 结论
校准程序的完成,使得可以得到比较准确的坐标 点,接下来只是如何去运用了。最后我做面 分为三部分,尺寸是240乖320。上面120半240部分是 软键盘区,排列有10个阿拉伯数字和26个英文字母。 用触摸笔点击对应的字符,则在下面20,.c 240的数据 输出区会显示相应字符。中间的部分是绘图区,可以 实时捕捉触摸笔的移动,并在终端里实时显示点的坐 标值,如图1所示。
for(|-0;l<3;)//三次取值i l
nR盯_HANDPAD cBu仟er;//定义结构体cBu仟eo;
read(scn眙n—tp—fd,8CBu仟er,slzeof(Ts—R盯一 HANDPAD));//读取采样值
if(cBuffer.p陀Ssu陀) { //前述的X,Y坐标的AD采样成功的标志
3 嵌入式Linux交叉编译环境的构建
这里逐步介绍常用的安装步骤: (1)安装RedHat LINUX 9.0,在配置Fingwa¨时就 选择No Fire、ⅣaII。 (2)配置网络,TFrP服务和NFS(EnabIe Run— ning)。然后配置宿主机IP:ifCon的etho 192.168.1.2 TFrP服务的配置: 在宿主机上执行setup,选择SySte-m services,将 其中的竹fp一项选中(出现[幸]表示选中),启动TFTP 服务:
基于ARM9的LCDARM9(mx21)
基于ARM9的LCD PC-TV一体机解决方案1.概述该产品以Freescale基于ARM926EJ-S内核的32位处理器MC9328MX21为PC核心,提供各种PC接口和功能,以及LCD视频信号;以成都绪光科技的视频电子调谐器JS-6H1/111为TV信号接收器,提供PAL/NTSC制式全电视信号接收;以华邦的微处理器W79E632A及Cheertek的LCD视频解码芯片VP78为音、视频处理核心,提供各种音、视频信号的解码输出;以SHARP的8.4”LCD显示屏为视频显示器。
2.硬件系统设计2.1PC-TV一体机总体硬件结构。
总体硬件结构如下图所示:2.2主要部件功能描述。
1、CPU(MC9328MX21)■Freescale基于ARM926EJ-S内核的32位处理器。
■内核主频可达350MHz,系统总线频率可达133MHz。
■集成了USB、UART、AC’97等PC常用接口。
■集成了SDRAM控制器、NAND Flash控制器,SD卡接口,方便系统存储设备扩展。
■LCD控制器为LCD显示提供方便。
2、MCU(W79E632A)■Winbond LCDTV专用8位微处理器。
■4K LDFlash,128K APFlash,支持ISP功能。
3、Video Decoder(VP78)■支持CVBS、S-Video、VGA 、CCIR656等格式输入。
■输出信号支持24bit RGB、CCIR656等格式。
■集成OSD功能。
4、TV TUNER(JS-6H1/111)■支持PAL/NTSC制式电视信号。
■CVBS图像输出。
■SIF音频和MONO音频输出。
2.3外部接口类型■4个USB接口(USB1.1)■1个LAN接口(10Mbps)■1个SD CARD接口■1个8.4” LCD显示器(分辨率640X480)■1个音频输入/输出接口■2个视频信号输入接口(A V,TV)2.4系统设计原理该产品以Freescale基于ARM926EJ-S内核的32位处理器MC9328MX21为PC核心,提供各种PC接口和功能,以及LCD视频信号;以Winbond LCDTV专用8位微处理器W79E632为TV核心:以成都绪光科技的视频电子调谐器JS-6H1/111为TV信号接收器,提供PAL/NTSC制式全电视信号接收;以Cheertek的LCD视频解码芯片VP78为视频处理核心,提供各种视频信号的解码输出;以SHARP的8.4”LCD显示屏为视频显示器。
课程设计说明书基于arm的图形点阵lcd菜单设计--学位论文
编号:课程设计说明书(信息系统综合实训课程设计)题目:图形点阵LCD菜单设计院(系):信息与通信学院专业:电子信息工程学生姓名:学号:指导教师:2016年 1月2日摘要目前图形点阵液晶显示模块广泛用于各式各样的电子设备,人机界面越来越直观形象,对于大多数用户来说,显示界面的友好与否,将直接影响到其产品的使用。
人机交互界面设计的目标是实现菜单窗口界面,用户可以在菜单方式下进行人机交互。
菜单响应用户的选择,根据用户的选择运行程序,实现相应的功能。
同时友好的人机界面使得电子设备更加易于维护。
本文在新唐Cortex-M0开发板设计了一种能实现四级深度的菜单,硬件部分由Cortex-M0主控芯片、12864LCD和3*3的矩阵键盘组成,通过软件部分循环扫描按键,并统计按下的按键,根据不同的需求在LCD上显示各种图片和文字。
图片和文字通过用取模软件进行取模可以转换成在LCD上显示所要求的格式。
通过将12864LCD看成一个平面坐标的形式,可以把大小合适的图片及文字放置到液晶屏合适的位置上。
基于此,我们实现了具有菜单查找、菜单返回、屏蔽错按等基本功能的四级深度的菜单设计。
关键词:菜单,Cortex-M0,LCDAbstractThe graphic dot matrix LCD module are widely used in all kinds of electronic equipment, man-machine interface is more and more intuitive image, for most users, display of friendly interface or not, will directly affect the use of its products. The human-computer interaction interface design goal is to achieve the menu window interface, users can be human-computer interaction in the menu mode. In response to user menu choice, according to the user's choice to run the program, realize the corresponding function. At the same time, friendly man-machine interface makes the device more easy to maintain.In this paper, Nuvoton Cortex-M0 development board is designed to achieve a depth of four menu, the hardware part by the Cortex-M0 main chip, 12864LCD and 3 * 3 matrix keyboard composition, part of the cycle by the software to scan button, and statistics press the button, depending on the needs of a variety of images and text displayed on the LCD. Pictures and text can be converted into modulo displayed on the LCD by performing the required format using modulo software. By plane coordinates 12864LCD as a form, you can put the right size of pictures and text is placed to the appropriate location on the LCD screen. Based on this, we have realized the find menu, the menu returns, shielding the wrong press and other basic functions of four depth of menu design. Keywords: menu,Cortex-M0,LCD目录引言 (1)1 系统硬件设计总体框图 (1)2 各部分电路分析 (1)2.1 液晶显示部分 (1)2.1.1 LCD12864简介 (1)2.2 矩阵键盘模块 (4)2.3 NUC140控制器简介 (4)2.3.1 ARM Cortex-M0内核 (5)3软件设计 (6)3.1程序设计思路 (6)3.2 NUC140主程序流程图 (7)3.3键盘扫描程序流程图 (7)4.总结 (8)谢辞 (10)参考文献 (11)附录 (12)引言自20世纪80年代后期开始,随着LCD12864液晶显示屏制造技术的不断完善,在国外得到了广泛的应用。
基于ARM9的液晶屏接口设计与实现
—
或者部分图形显示就变得 非常简单。下面是图形显示的程序段 ,
其 中 }i g ma e是待显示图形数据指针 , C _【 IE是 L D的 S R I sZ ) C 水平显示尺寸 ,S R Y IE是 L D的垂直 显示尺寸。 C — SZ C
Voi l d di p d c s
{
}((( nin d h r} f me u e) u s e c a )( a B f r g r )+ y }S R —XSZ + )= C C IE x I } }
帧存储器 是 LCD控 制器在 RAM 中开辟的一块缓冲 区 , 作 称
Fr me a -Bu ห้องสมุดไป่ตู้ ̄] f l3
Vo d ld pu p e itx,ity u s n d c a ) i c t i l( x n n , n i e h rC g
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不能正确显示 图像。 同时可以把L D C 控制器的输出引脚加上如传
输门7 L T I24 加 以驱动 , 4 v H 25 6 使显示更加稳定。
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《 动 术 应 * 07 第2 卷 1 自 化技 与 用 20 年 6 第1 期
经 验 交 流
T h c ICo mtn c to ec ni a m i l a i ns
¥C 40 3 2 1 视频数据端 口与L 0 7 DC 2 Q 5Q3 0 的RG B数据端 口相
其中I 为强度信号。本设计采用 56 5 : : 格式 , 蓝色视频信号 由VD 【:] 37 输出, 绿色视频信号由Ⅵ)1:5输出, 【 1】 0 红色视频信号由Ⅵ)1 : 【 9
2] 3 输出。 [] D 1] VD2和V [8 并不实际输出视频信号 , 但它们的值影响 实 际的液晶显示。¥ C 40的L D控制端 口与 L 0 7 3 0 的 3 21 C Q 5 Q DC 2
基于ARM处理器的LCD编程设计.
基于ARM处理器的LCD编程设计随着单片机技术的飞速发展,新型的仪器仪表呈现出操作简单、便携化的趋势。
LCD模块能够满足嵌入式系统日益增长的要求,它可以显示汉字、字符和图形,同时还具有低压、低功耗、体积小、重量轻等诸多优点,因而应用十分广泛。
液晶显示模块(LCM)是由控制器、行驱动器、列驱动器、显示存储器和液晶显示屏等器件通过PCB组装成一体的低成本输出设备,被广泛用于各种仪器仪表等设备中。
其核心部件LCD控制器是可编程接口芯片,它一方面提供随着单片机技术的飞速发展,新型的仪器仪表呈现出操作简单、便携化的趋势。
LCD模块能够满足嵌入式系统日益增长的要求,它可以显示汉字、字符和图形,同时还具有低压、低功耗、体积小、重量轻等诸多优点,因而应用十分广泛。
液晶显示模块(LCM)是由控制器、行驱动器、列驱动器、显示存储器和液晶显示屏等器件通过PCB组装成一体的低成本输出设备,被广泛用于各种仪器仪表等设备中。
其核心部件LCD控制器是可编程接口芯片,它一方面提供与微控制器(MCU)的接口,一方面连接行/列驱动器。
用户对LCD控制器编程就是实现对LCM的操作控制。
LCD控制器的功能是接收计算机发来的指令和数据,并向计算机反馈所需的数据信息。
T6963控制模块T6963控制器型液晶显示模块的驱动控制系统由液晶显示控制器T6963及其外围电路、行驱动器组、列驱动器组和液晶驱动偏电压电路组成。
T6963C是一种内置控制器的图形LCD,其面向显示存储器的引脚有8根数据线(D7~D0)、16根地址线(AD15~AD0)和4根控制线,最多能管理64KB大小的显示存储器。
T6963C将显示存储器分成3个区,分别是文本显示缓冲区、图形显示缓冲区和字符产生器RAM(CGRAM)区。
采用图形显示方式时,液晶屏显示单元的单位是8×1点阵(称为一个图形显示单位)。
每个图形显示单位对应图形显示缓冲区中的一个存储单元。
将点阵状态信息写入这个存储单元,则对应的位置就会显示出图形。
基于ARM9的嵌入式电子触摸屏设计
《装备制造技术》2018年第04期0引言随着经济的发展,触摸式电子查询系统已十分广泛地运用在机关、商场、医院等各种公众场所,市场潜力非常巨大,但目前流行的查询屏的设计大多基于PC机,使用X86等系列的芯片,普遍存在着价格昂贵、体积大、功耗高等问题。
而许多触摸式电子查询系统只需要根据触摸动作控制相应显示即可,对计算机速度等性能要求不高,无需多媒体播放演示等繁杂功能,也不需要过高的软硬件资源和外围设备。
基于ARM9[1]嵌入式系统设计的触摸式电子查询屏,不仅在功能上能满足对触控、显示的基本要求,更因兼具价格低、体积小以及节能降耗等优点,将会在电子查询系统这一领域中占据较大份额,从而具有较大的经济价值。
1硬件结构系统硬件由ARM9核心模块、VGA模块、液晶显示屏和触摸屏组成,如图1所示。
图1硬件结构1.1核心模块核心模块采用的是广州友善之臂FriendlyARM的Mini2440开发板,该板的CPU为三星S3C2440A(400 MHz耀533MHz主频)[2],配置有在板的64MSDRAM、128M的NandFLASH,带有网卡、USB接口及JTAG 调试接口。
资源比较丰富,支持嵌入式Linux、WinCE 等多个操作系统,易于交叉编译与调试。
S3C2440A 内置的LCD控制器支持在64K色彩模式下尺寸为2048*1024的虚拟屏,且该控制器有一个专用的DMA 通道,用于获取系统内存的规模缓冲中的图像素据,然后发送到外部,这点完全满足系统的显示要求。
同时S3C2440A还提供内部TFT直接触摸屏接口,可连接触摸屏的XP、XM、YP、YM,经A/D转换后可以得到X和Y的位置,从而实现系统对感知触摸动作的需求。
1.2VGA模块模块采用广州友善之臂的LCD2VGA模块,该板以FPGA+SDRAM为图像处理核心,分辨率为1024*768,场频70Hz,用40脚的排线连接该板的J5插座和Mini2440的LCD_CON,可将核心模块显存中的图像数据输出转换成液晶示屏的VGA格式信号。
实验三 ARM9编程实验2:LCD
实验三ARM9编程实验2:LCD 一、实验目的1.掌握V16C6448AC TFT液晶显示器的接口原理;2.编写程序,实现在V16C6448AC 上显示基本几何图形。
二、实验仪器1.众友ARM9嵌入式实验开发系统一套;2.众友ARM实时仿真器一台;3.安装有ADS v1.2的PC机一台。
1.在CodeWarrior代码管理环境下建立工程,并作相关的设定;2.编写针对实验箱上LCD显示器V16C6448AC(PD064VT5)或者PD035VX2的测试程序,具体内容为在LCD上画矩形、圆等几何图形;四、参考资料1.ARM Developer Suite v1.2的帮助文档;2.ARM Multi-ICE v2.2的帮助文档;3.V16C6448AC数据手册;4.S3C2410数据手册;5.S3C2410应用手册。
S3C2410X的LCD驱动器介绍S3C2410X中具有内置的LCD 控制器,它具有将显示缓存(在系统存储器中)中的图像数据传输到外部LCD驱动电路的逻辑功能。
S3C2410X中内置的LCD控制器可支持灰度LCD和彩色LCD。
在灰度LCD上,使用基于时间的抖动算法(Time-based Dithering Algorithm)和FRC(Frame Rate Control)方法,可以支持单色、4级灰度和16级灰度模式的灰度LCD;在颜色LCD 上,可以支持256级彩色。
对于不同尺寸的LCD,具有不同数量的垂直和水平象素、数据接口的数据宽度、接口时间及刷新率,并可以对LCD控制器进行编程,从而设置相应的值,以适应不同的LCD显示板。
本实验系统采用TFT显示器,下图为S3C2410X TFT LCD时序图。
图3-1 TFT LCD时序图LCD控制器用于传输显示数据并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控制器中包含REGBANK、LCDCDMA、VIDPRCS和TIMEGEN。
基于ARM的图像采集系统的硬件设计与实现
基于ARM的图像采集系统的硬件设计与实现刘永林;程耀瑜;梁莹;雷红淼【摘要】传统图像采集系统具有复杂、体积大、不便携带等缺点,而嵌入式图像采集系统集图像采集、显示、处理于一体,具有体积小、功耗低的优点.针对安防监控系统的需要,设计出一种基于ARM的图像采集系统.该系统以S3C2410(ARM9)为核心,利用USB摄像头、显示屏和存储器来构建图像采集和处理系统,并搭建必要的外围电路和通信接口,完成了硬件平台的设计.然后移植嵌入式操作系统和驱动程序,最终实现了图像数据的采集、显示和存储等功能,采集图像清晰,符合系统要求.【期刊名称】《电子测试》【年(卷),期】2011(000)006【总页数】4页(P12-15)【关键词】嵌入式;ARM;S3C2410;图像采集;USB摄像头【作者】刘永林;程耀瑜;梁莹;雷红淼【作者单位】中北大学山西省现代无损检测工程技术研究中心,山西太原030051;中北大学山西省现代无损检测工程技术研究中心,山西太原030051;中北大学山西省光电信息与仪器工程技术研究中心,山西太原030051;中北大学山西省现代无损检测工程技术研究中心,山西太原030051【正文语种】中文【中图分类】TP30 引言现代社会中,安全监测和防护系统在人们的生活、人身和财产安全等方面扮演着越来越重要的作用。
图像的获取和保存是现代安监防护系统最直接、最有效,同时也是最可靠的方式和手段。
俗话说“百闻不如一见”,图像往往含有大量的信息,远比语言和文字携带信息量大,而且一目了然,通俗易懂。
因此基于图像的安防系统是现代安防系统发展的趋势,被广泛地应用于社会生活中。
针对这种现状,本文设计出一种基于ARM处理器的嵌入式图像采集和存储系统,与传统PC图采集系统体积大、处理速度慢、不宜便携的缺点相比,本系统稳定可靠、轻小便携、成本低廉,且具有速度快、功耗低等优点,具有很强的现实意义和广泛的应用前景。
1 系统总体设计目前,对图像信息采集和处理主要有两种方式:一是利用CCD相机和图像采集卡,将模拟信号转换成数字信号,利用总线传送到上位机进行处理。
触摸屏控制实验设计报告
触摸屏控制实验设计报告序随着中国工业化的快速发展,对工业自动化控制的要求也在不断提高和完善。
触摸屏作为一种可视化的人机界面,以其体积小、可靠性高的特点逐渐取代传统的按钮控制和仪表控制,成为工业控制中人机界面的主流。
本文分析了触摸屏设备的特点、国外现状和发展趋势,设计了一种基于嵌入式实时操作系统WinCE5.0和ARM9系列AT91SAM9261为核心处理器的大型触摸屏控制器。
考虑到触摸屏设备的功能需求,提出了本课题的设计指标,制定了触摸屏控制器的总体设计方案,具体体现在控制器硬件设计和操作系统移植两个方面。
硬件平台采用模块化、结构化的思想进行设计和实现。
分析了触摸屏控制器中的主要硬件模块,包括处理器核心模块、存储模块、触摸屏模块、键盘模块、以太网模块和USB主从模块,并给出了硬件设计方法和电路实现。
硬件测试环境的建立是为了调试我弟弟的硬件模块。
基于搭建的硬件平台,本文重点研究了嵌入式操作系统WinCE 5.0的移植和BSP的开发。
分析了WinCE 5.0操作系统的架构和移植原理,在了解了三星公司的S3C2410 BSP之后,给出了基于AT91SAM9261的WinCE 5.0 BSP的开发过程。
详细分析了WinCE 5.0 Bootloader的工作原理和体系结构。
根据触摸屏系统的功能需求和硬件资源的分配,设计了触摸屏设备的Bootloader,并给出了具体的开发步骤。
深入研究了OAL的功能和原理,详细给出了OAL开发中的重要功能和主要模块。
针对触摸屏控制器的主要硬件模块,在分析WinCE 5.0中断模型和中断机制的基础上,开发了触摸屏驱动程序、矩阵键盘驱动程序和USB主机驱动程序。
在开发的BSP的基础上,利用WinCE 5.0操作系统定制工具Plarform Builder 对操作系统内核进行定制和编译,并对操作系统的性能进行测试。
测试结果表明,WinCE 5.0操作系统能够成功移植到触摸屏控制器上,能够满足工业现场的实时性要求。
ARM的LCD模块设计方案及实现英文文献综述
英文:A Design and Implementation ofChromatic TFT—LCD M odule Based on ARM9Abstract:This paper presents the design and implementation of a chromatic TFT-LCD modulebased on ARM 9 processor.To resolve the real—time display,the image and character libraryis stored in the NAND Flash memoryand the memory capacity is 64 M bytes.Depending ondifferent requirements,the image and character library can be updated.The 24 bit colorimage of raw pixel can be displayed on the LCD directly.The image decoding for the JPEGformat is presented,SO the image of JPEG format can also be displayed.The module commu—nicates with control system using the serial port. Receiving different kind of instructions,image and character in the flash memory can be displayed respectively.The module was tested onthe TFT—LCD LQ080V3DG0I,and the result shows that the module works reliably.The module has been applied to the im age display system.Key words:ARM9;TFT—LCD;flash memory;JPEG decoder0 IntroductionTFT LCD because of its thin thickness and the picture quality is excellent, can realize the information of high speed, high brightness and high contrast display L1, has been widely used in image display system. Although TFT LCD has shown good performance, but the TFT - LCD drive signal is very complex, at the same time control unit needs to deal with very large amounts of data of J, with a resolution of 640 X 480 color TFT - LCD for example, display a color image on the need to deal with 900 byte data, this is the traditional single chip processor is incapable of action.Because of the large quantity of image data, the images are compressed and stored by, where JPEG (Joint Pho tographic Experts Group) format is the most widely used compression image. In order to solve the application of image and other largecapacity data in the TFT LCD on the screen, this paper proposes a color LCD display module based on ARM9 processor $3C2440X. The module can be achieved on the character and color RGB format image display, also can display images in JPEG format. Since the image data of liquid crystal display receive only RGB format, in order to achieve the JPEG image display, must extract the compressed image, the decoding function of JPEG format image based on ARM9 processor. This method simplifies the design difficulty of color TFT-LCD image display, at the same time, it provides a method for decoding JPEG format and liquid crystal display. Liquid crystal display module can be easily connected with the system interface and the outer, realize image display module function.1Structure design and analysis moduleThe hardware includes 4 parts: ARM9S3C244OX processor, a data storage module, LCD display module and RS232 communication module. The module uses two non-volatile flash memory NAND Flash and NoR Flash. Considering that N0R Flash has a chip implementation and high reliability features, use it to store ARM9 processor running the program code。
基于ARM_Linux的LCD显示模块设计
2009年 第7期仪表技术与传感器I nstru ment Technique and Sens or 2009 No 17 收稿日期:2008-11-06 收修改稿日期:2009-02-11基于ARM 2L inux 的LCD 显示模块设计葛化敏,郑 静,杨利青(南京信息工程大学信息与控制学院,江苏南京 210044) 摘要:介绍了基于AR M9(S3C2410)处理器的嵌入式系统中显示模块设计,根据系统结构,给出了fra mebuffer 驱动程序设计,并且分析了驱动程序主要完成的工作和重要数据结构。
然后讲述了字符显示原理,并详细介绍了基于L inux 的应用软件设计,成功实现了任意字符、汉字在LCD (SHARP LQ035Q7DB02)上的显示。
关键词:AR M 2L inux;LC D 控制器;帧缓存驱动;字符显示中图分类号:TP322 文献标识码:A 文章编号:1002-1841(2009)07-0075-03D esi gn of LCD D ispl ay M odule Ba sed on AR M 2L i n ux Em bedded Syste mGE Hua 2m in,Z HE NG J ing,Y ANG L i 2qing(I n stitute of I nfor ma ti on &Con trol,Nan ji n g Un i versity of I nfor ma ti on Sc i ence &Technology,Nan ji n g 210044,Ch i n a)Abstract:Based on the p latf or m of the AR M9(S3C2410)e mbedded syste m s,this paper mainly discussed the s oft w are de 2sign of fra mebuffer driver and characters dis p lay module,it p resented the s oft w are fra me work of framebuffer driver and the analysis of key data structure .Then it showed the detail about the app licati on s oft w are of characters dis p lay on LC D (SHARPLQ035Q7DB02)in L inux envir on ment .The s oft w are which can dis p lay any characters or Chinese characters on LCD is realizedsuccessfully.Key words:AR M 2L inux;LCD contr oller;fra mebuffer driver;characters dis p lay 1 硬件组成1.1 微处理器S3C2410X 是基于AR M920T 内核的32位R I SC 嵌入式微处理器,主要是面向手持设备以及高性价比、低功耗的应用。
基于嵌入式系统ARM9的LCD测试仪研究的开题报告
基于嵌入式系统ARM9的LCD测试仪研究的开题报告一、选题背景和意义:随着科学技术的飞速发展,人们对高质量、高精度的电子产品的需求越来越高。
而液晶显示屏(LCD)作为一种新型的显示器件,其轻薄、可视角度大、功耗低等特点得到了广泛应用。
LCD测试仪作为评测LCD显示效果的必备工具,其性能也越来越受到重视。
目前市场上的LCD测试仪价格较高、体积较大,不便携,且使用复杂,不适合中小企业及个人使用。
因此,本课题拟通过研究基于嵌入式系统ARM9的LCD测试仪,设计一款价格适中、性能稳定、易于操作的LCD测试仪。
二、研究内容和方法:1.系统结构设计本研究采用基于嵌入式系统ARM9的设计方案。
根据LCD的不同测试需求,设计系统结构,包括处理器、LCD驱动板、触摸屏、ISO7816接口等。
2.软件设计通过ARM9的嵌入式开发环境,使用C语言编写测试仪软件程序。
实现分辨率测试、色阶测试、灰阶测试、响应时间测试等功能,并设计界面友好、操作简单的LCD测试仪软件。
3.LCD测试仪硬件的实现提供了设计LCD测试仪各个模块的硬件电路方案和PCB设计,包括:系统电源、触控板接口、调试串口接口、ISO7816接口等。
三、预期目标和创新点:本研究预期实现以下目标和创新点:1.设计一款基于嵌入式系统ARM9的LCD测试仪,代替昂贵的专业测试仪器,提高测试仪器的便携性。
2.实现分辨率、色阶、灰阶、响应时间等多项测试功能,提高测试仪器的多功能性,更好地满足用户的需求。
3.设计友好、操作简单的LCD测试仪软件,使测试仪器更加易于使用。
4.提供LCD测试仪硬件电路方案和PCB设计,为用户提供参考和借鉴,促进技术的传播和发展。
综上所述,基于嵌入式系统ARM9的LCD测试仪研究本身就是一门有挑战性和未来性的课题。
同时,本研究既具有实用性,又有较高的理论和工程研究价值,具有重要的现实和社会意义。
彩色TFT液晶显示控制电路设计及其ASIC实现
彩色TFT液晶显示控制电路设计及其ASIC实现陈学峰,周荣政,洪志良(复旦大学微电子学系集成电路设计实验室,上海200433)摘要:介绍了一种用于高级型数码相机的彩色TFT液晶显示控制电路的设计。
文中首先简单给出了控制电路的设计要求,然后重点介绍电路中各模块的设计以及FPGA验证。
整个电路作为数码相机专用集成电路芯片的一部分采用TSMC 0.25mm SAGETM工艺进行了ASIC实现。
关键词:彩色TFT液晶显示器;数码相机;图像显示;ASIC中图分类号:TN873+93; TN402 文献标识码: A 文章编号:1003-353X(2003)05-0070-051引言通过彩色液晶显示器(LCD)取景是数码相机优于传统相机的重要特性之一,它解决了使用取景框取景带来的各种不便,而且可以在拍摄现场用液晶显示器回放刚拍的相片来查看拍摄效果[1],从而决定是否留下这张照片,这样能使摄影者更好地控制照片的质量。
所以用液晶显示器进行取景和回放是数码相机两大必不可少的功能。
同时液晶显示器还用来显示菜单,提供良好的人机交互界面。
目前市场上出售的数码相机使用的液晶显示器都是彩色TFT液晶显示器,这种液晶显示器解决了一般液晶显示器中相邻像素串扰的现象[2],所以可用来显示真正的活动图像。
数码相机专用集成电路芯片中的液晶显示控制电路主要实现的功能是向液晶显示模块(LCM)和数模转换器提供所有必需的控制时序信号,同时接受来自系统的YCbCr格式的图像数据,然后进行色空间变换将图像转化成RGB格式,接着按照一定的顺序以每个像素一种颜色的方式向片外DAC输出图像数据。
2系统结构与设计要求图1给出了我们设计的数码相机系统芯片中有关LCD显示部分的示意图。
根据设计数码相机专用集成电路芯片的系统要求,液晶显示控制电路可用来控制多种规格的液晶显示模块,从6万多像素到20多万像素。
此电路有两种工作模式:取景模式和回放模式,分别显示动态和静态图像。
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一种基于ARM9的彩色TFT-LCD模块设计及实现1 引言TFT-LCD因其厚度薄且画面质量优异,可以实现信息的高速度、高亮度及高对比度显示,已广泛应用于图像显示系统中。
虽然TFT-LCD具有良好的显示性能,但TFT-LCD的驱动信号非常复杂,同时外围的控制单元需要处理的数据量非常大,以一个分辨率为640×480的彩色TFT-LCD为例,显示一幅彩色图像就需要处理900kbyte的数据量,这对于传统的单片机等处理器显得无能为力。
由于图像数据量大,目前图像大都采用压缩后再存储,其中JPEG (Joint PhotographicExperts Group)格式的压缩图像应用最为广泛。
为了解决图像等大容量数据在TFT-LCD显示屏上的应用,本文提出了一种基于ARM9处理器S3C2440X的彩色液晶显示模块。
模块能够实现对字符及彩色RGB格式图像的显示,同时还可以显示JPEG格式的图像。
由于液晶显示屏只能接收RGB格式的图像数据,为了实现对JPEG 格式的图像显示,必须对压缩图像进行解压缩,JPEG格式图像的解码功能在ARM9处理器上实现。
本文提出的方法简化了彩色TFT-LCD图像显示的设计难度,同时为JPEG格式的解码及液晶显示提供了一种实现方法。
液晶显示模块可以方便地与外接系统接口,实现图像显示模块的功能。
2 模块结构设计与分析模块硬件包括4个部分:ARM9S3C2440X处理器、数据存储模块、液晶显示模块及RS232串口通信模块。
模块中使用了两种非易失性闪存NAND Flash和NOR Flash。
考虑到NOR Flash 具有芯片内执行及可靠性高的特点,使用它来存储ARM9处理器运行的程序代码;存储容量大且高单元密度的NAND Flash用来存储海量数据,作为图像库及字符库的存储单元。
SDRAM 作为外扩存储器使用。
TFT-LCD LQ080V3DG01作为模块的显示屏使用。
与其他外部模块通信采用RS232串口方式。
模块实现的主要功能有:JPEG 格式图像的解码;支持24bit彩色RGB图像数据及JPEG 两种格式图像的显示;字符的显示;数据存储容量为64Mbyte,可以实现对图像库及字符库的更新;可以设置不同的串口波特率。
模块功能框图。
图1 模块功能框图。
2.1 ARM9嵌入式处理器S3C2440XS3C2440X是一款基于ARM920T 内核、主频最高达400MHz、适用于嵌入式应用的RISC处理器。
它支持可配置的8,16,32bit数据总线宽度。
在存储器接口方面,最多可以扩展6个通道的ROM 或RAM 存储器,以及2 个通道的SDRAM,同时它还支持NAND Flash、NORFlash 存储器扩展。
它内部的ARM920T 内核具有高速微控制器总线(AMBA BUS)结构及哈佛结构的高速缓冲存储器(Cache),高速缓冲分别是16kbyte程序及16kbyte数据存储器,使其具有良好的高速性能[3];具有丰富的外围设备,包括LCD控制器、UART、USB、SD 及SPI等接口,可以满足不同的设计要求。
2.1.1 LCD控制器S3C2440X内部LCD控制器接口支持STNLCD及TFT-LCD的无缝连接,它支持单色、调色板彩色及24bit真彩色的显示。
根据不同的设计要求,通过程序编程可以实现相应的LCD分辨率,数据格式及帧频等设置,从而满足各种类型的LCD模块。
S3C2440XLCD控制器用来传输视频数据VD [23:0],同时产生相应的控制信号VSYNC、HSYNC、VDEN及LEND,时序图。
实现LCD 控制器功能的关键是根据LCD时序的要求,合理配置控制器寄存器。
图2 TFT-LCD时序图。
图1中的信号定义如下:VSYNC:LCD控制器和LCD之间的帧同步信号,高电平有效时表示一帧图像的起始。
HSYNC:行同步信号,由水平有效像素的大小决定。
VCLK:LCD时钟信号,在一个时钟周期内数据送入LCD移位寄存器内。
VDEN:数据使能信号,高电平表示数据有效。
LEND:行结束信号。
VD[23:0]:RGB数据信号线。
对于24bitTFT-LCD,R、G、B各占8位;而对于16bit TFT 屏有两种方式:5∶6∶5及5∶5∶5+1,使用时需要注意要与相应TFT-LCD的信号相一致。
2.1.2 数据存储模块NAND Flash是一种固态内存,与EEPROM相比,具有读写速度快的优势;与SRAM 相比,具有非易失性等优势。
图像尤其是彩色图像数据量大,因此需要考虑使用大容量的存储器来存储图像数据。
另外,考虑到断电后数据的非易失性,因此选择NAND Flash作为存储器件。
数据存储单元NAND Flash包括图像库及字符库,其中字符库存储容量是8Mbyte,图像库存储容量是56Mbyte。
模块选用NAND FlashK9F1216U0A作为图像的存储器件,它的容量大小为64M×8bit,其中每页是(512+16)byte,块大小是(16k+512)byte;随机读取一页数据的最大时间是12μs,而向NAND Flash写入一页数据的典型时间是200μs。
以分辨率为640×480的RGB 彩色图像为例,图像数据大小是900byte,因此将此图像写入Flash 的最大时间是341μs,然后将此图像从Flash读出的最长时间是21μs。
以分辨率为640×480的RGB格式彩色图像为例,56Mbyte的图像存储容量可以存储62幅图像,完全可以满足大容量存储的要求。
在存储图像数据的编程过程中,由于NAND Flash是以页为单元进行数据存储,这就意味着一幅图像需要占用多个页的存储空间。
需要注意的是,由于NAND Flash器件存在坏块单元,而且坏块是随机分布的,因此需要对坏块进行标记处理,对它们标记为不可用,这样就避免了由于坏块单元引起的数据存储错误。
2.1.3 JPEG图像解码JPEG是一种目前广泛使用的静态图像压缩标准,它以其显着的压缩效率和较低的图像质量损失获得了广泛应用,成为国际通用的标准。
JPEG的目的是提供一种使用于各种连续色调图像的压缩方法,并且能够易于硬件实现,具有良好的性价比。
为了满足各种应用需求,它提供了两种压缩编码技术:基于离散余弦变换(DCT)的有损压缩编码和基于DPCM 的无损编码,这两种编码方式可以采用4种操作模式来实现:顺序编码、累进编码、无损编码及层次编码。
其中基于DCT变换的顺序编码方式最常用。
以基于离散余弦变换的顺序编码方式来说明JPEG图像解码的过程。
图像解码是压缩编码的反过程,解码的码流起始位置标志信息,解码器根据JPEG压缩图像的文件头信息,得到原始图像的基本信息。
得到原始图像信息后,解码器根据JPEG文件中的霍夫曼表进行解码。
由于熵编码过程中使用霍夫曼编码分别对DC及AC系数进行编码,其中系数编码的顺序采用zig-zag序列,因此实现解码时需要考虑这些相关实现过程,详细信息请参考相关文献[5]。
根据量化系数表,经霍夫曼解码后的系数与相应的量化值进行乘积,然后进行反余弦变换。
需要注意的是,JPEG 图像使用的是YCrCb模型,其中Y 是亮度分量,Cr及Cb是色度分量,需要将系数的色彩空间从YCrCb转换到RGB空间,最终得到图像的R、G、B 数据值,这些数据才可以在液晶显示屏上显示。
根据JPEG 文件交换格式提供的资料文献[6],YCrCb色彩空间到RGB色彩空间的转换见公式(1)。
考虑到延时应尽量小,程序在NOR Flash存储器上执行效率低。
图像解码算法中应合理安排在ARM9中的内存分配。
设计过程中将频繁访问的程序代码及数据搬运到ARM9内部高速缓冲存储器中,从而提高编码的效率。
由于顺序编码方式最常用,它通常称为JPEG 基本系统(BaseLine)。
设计过程中,实现的JPEG 图像解码支持顺序编码,完全可以满足应用要求。
2.2 TFT-LCD LQ080V3DG01实验中选用LQ080V3DG01彩色液晶显示模块测试设计效果。
LQ080V3DG01 由彩色TFT-LCD 面板、驱动电路、控制电路、供电电路及背光单元组成。
它支持最大分辨率为640×480的图形和文字显示,数据输入格式为18bit,其中红绿蓝各占6bit,提供的颜色共262 144种。
TFT-LCD需要+3。
3V或+5V供电电压,背光需要交流电源供电。
输入的控制信号有4个:帧同步信号VSYNC、行同步信号HSYNC、数据使能信号ENAB及时钟信号CK。
数据线宽度是18bit,红绿蓝各占6bit,分别是R [0∶5]、G [0∶5]及B [0∶5],颜色配置信息如表1所示。
表1 输入数据信号及颜色显示配置LQ080V3DG01液晶显示屏的数据线共18bit,对于24bit的彩色图像以及24bit的ARM9S3C2440X的TFT-LCD控制器而言,其接口并不兼容。
设计中为了适应LQ080V3DG01液晶显示屏的接口,分别舍弃了8bit R、G、B 值的低2位,测试结果显示效果良好。
如果选用的TFTLCD是24bit数据线,则可以直接连接到LCD控制器相应的数据线。
3 模块设计方案的实现3.1 工作流程在ARM9执行初始化后,主程序就等待外部模块通过串口发送指令。
外接模块通过RS232串口与本模块通信,根据通信协议发送不同的指令,实现相应的功能。
在约定的串口波特率下,通信协议如下:显示图像时首先发送指令0x55,然后再发送图像在图像库中的编号;显示字符时首先发送指令0x56,然后再发送字符在字符库中的编号,最后发送字符在液晶屏上显示的横轴及纵轴坐标。
需要说明的是,在NAND Flash存储空间中的图像库及字符库是自己定义的,可以重新下载更新。
软件流程图。
测试结果表明,模块工作正常,发送显示其他图像及字符的指令同样效果良好,运行可靠,达到了模块方案设计要求。
图4 液晶屏显示图像测试结果。
5 结论提出了一种基于ARM9的24bit彩色TFTLCD液晶显示模块设计方案。
图像及字符库存储在NAND Flash固态闪存中,保证了图像及字符的实时显示,同时还能实现对图像库及字符库的更新。
提供了串口通信方式,可以方便地实现与其他外接系统交互。
该模块设计简化了彩色TFT-LCD显示图像的设计难度,提高了开发效能。
模块可以兼容不同类型的彩色TFT-LCD,为液晶显示模块的彩色图像显示提供了一种新的方法。