基于ARM的LCD显示系统的设计

目录

摘要 ......................................................................................................... II 1设计目的 . (1)

2设计原理 (1)

3设计容 (1)

3.1S3C2440A最小系统 (1)

3.2显示系统硬件电路 (2)

3.2.1LCD控制电路 (2)

3.2.2时序和数据匹配电路 (5)

3.2.3多路电压产生电路 (6)

3.2.3以太网通信模块 (9)

3.2.4显示驱动和LQ035Q7DH01的接口电路 (7)

3.2.5 显示系统整体结构框图 (8)

3.3显示系统软件编写 (8)

总结与致 (10)

参考文献 (11)

摘要

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。本文介绍和设计了一款基于ARM嵌入式系统的LCD显示系统。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;LCD;S3C2440A;LQ035Q7DH01;

1 设计目的

以三星公司的嵌入式微处理器S3C2440A和夏普公司3.5inLCD屏

LQ035Q7DH01为基础,设计了显示硬件电路,不论是显示硬件电路还是软件驱动程序,都有很强的可移植性,可以方便地移植到不同的平台。

2 设计要求

设计要现一个能把采集和处理的数据，图像显示在LCD上的系统。该系统可以把采集来的数据经过ARM的处理后显示在LCD上。采集数据和处理数据可以自己根据具体情况自己设定（如键盘输入，ARM计算等）。根据设计题目的要求，选择确定ARM芯片型号、LCD型号、LCD控制器芯片型号，完成系统硬件设计。

3 设计容

3.1 S3C2440A最小系统

为确保S3C2440A的基本运行需求，对ARM主芯片的基本硬件设计，包括电源，时钟以及复位的设计

图1 时钟以及复位的设计3.2显示系统硬件电路

3.2.1LCD控制器电路

LCD控制器用来传输图像数据并产生相应的控制信号,S3C2440A LCD控制器能支持高达4K色STN屏和256K色TFT屏,支持1024×768分辨率下的各种液晶屏, 具有LCD专用DMA。LCD控制器产生的控制信号和数据信号主要有：

•VFRAME：LCD 控制器和LCD驱动器之间的帧同步信号, LCD控制器在一个完整帧显示完成后插入一个VFRAME信号,开始新一帧的显示。

•VLINE：LCD控制器和LCD驱动器之间的行同步信号,LCD控制器在整行数据移入LCD驱动器后插入一个VLINE信号。

•VCLK：LCD控制器和LCD驱动器之间的像素时钟信号, 由LCD控制器送出的数据在VCLK的上升沿处送出,在VCLK的下降沿处被LCD驱动器采样。

•VM：数据输出使能信号,在VM 信号跃变成高电平后行数据信号开始由LCD控制器输出至LCD驱动器,当VM信号跃变为低电平后数据输出停

止。

•数据线：也就是RGB信号线,S3C2440A LCD控制器有VD[0:23]共24根数据线,数据格式不同,接线方式就不同。本文用的是RGB565方式,只需要16根数据线(红色5根,绿色6根,蓝色5根)。其数据线接线方式如表1所示：

•

图2 LCD控制器电路

3.2.2时序和数据匹配电路

由于S3C2440A 的LCD控制器与LCD屏LQ035Q7DH01在数据格式及显示时序上无法匹配,需要选用一种时序控制IC或者用CPLD(也就是通常所说的LCD伴侣芯片)来对不同数据格式的数据接口进行映射。但CPLD面积较大、成本较高,因而通常只在需要对电路进行灵活配置的情况下才使用。本文时序控制IC选用夏普公司的LZ9FC22。该芯片专用于对TFT型QVGA屏幕(屏幕分辨率320×240)的LCD进行时序控制。这是一个18bit(R6G6B6)的控制器,由于本文采用的是RGB565 16位工作模式,所以将其输入引脚R0和B0接地。时序和数据匹配电路如图所示：

图3 时序和数据匹配电路3.2.3多路电压产生电路

图4 多路电压产生电路

3.2.4显示驱动和LQ035Q7DH01的接口电路

显示驱动和LQ035Q7DH01的接口电路如图所示：

图5 显示驱动和LQ035Q7DH01的接口电路

3.2.5显示系统整体结构框图

图6 整体结构框图

3.3显示系统软件编写

文中根据需要为S3C2440A的LCD 控制器定义了一个专用结构体s3c2440fb_mach_info：struct s3c2440fb_mach_info{ u_long pixclock; /* 像素时钟频率*/ u_char bpp; /* 每像素需要的bit数*/ u_short xres; /* 显示器行分辨率*/ u_short yres; /* 显示器列分辨率*/ u_char hsync_len; /* 行同步信号的长度*/ u_char vsync_len; /* 帧同步信号的长度*/ u_char left_margin;/* 从本行图象数据输出结束到下一行的行同步信号开始之间的像素时钟数*/ u_char right_margin; /* 从行同步信号结束到该行的图象数据开始输出之间的像素时钟数*/

u_char upper_margin;/*从本帧图象数据输出结束到下一帧的帧同步信号开始之间的无效行数*/ u_char lower_margin; /*从帧同步信号结束到该帧图象数据开始输出之间的无效行数*/ u_char sync; struct s3c2440fb_lcd_reg reg; /*S3C2440A LCD控制寄存器结构体*/ };

Main()

{

int fbfd=O;

struct fb_var_screeninfo vinfo;

struct fb_fix_screeninfo finfo;

unsigned char *fbp;

fbfd=open ("/dev/fb0",O_RDWR);

/* 打开设备文件*/

if(!fbfd){ /* 失败返回*/

printf("Error:cannot open framebuffer device.\n ");

exit(1);

}

Printf ("The framebuffer device was opened successfully.\n");

ioctl (fbfd,FBIOGET_FSCREENINFO,&finfo);