【中國數(shù)字視聽網(wǎng)訊】隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)正在越來越廣泛的應(yīng)用到航空航天、消費類電子、通信設(shè)備等領(lǐng)域。而在嵌入式系統(tǒng)中，LCD作為人機(jī)交互的主要設(shè)備之一，顯示系統(tǒng)又是不可缺少的一部分。近年來，隨著微處理器性能的不斷提高，特別是ARM處理器系列的出現(xiàn)，嵌入式系統(tǒng)的功能也變得越來越強大。液晶顯示器由于具有功耗低、外形尺寸小、價格低、驅(qū)動電壓低等特點以及其優(yōu)越的字符和圖形的顯示功能,已經(jīng)成為嵌入式系統(tǒng)使用中的首選的輸出設(shè)備。隨著多媒體技術(shù)的發(fā)展，單色的LCD已不能滿足人們在各種多媒體應(yīng)用方面的更高要求，彩色LCD正越來越廣泛地被應(yīng)用到嵌入式系統(tǒng)中。觸摸屏是人們獲取信息的一種便利工具, 已廣泛應(yīng)用于工商、稅務(wù)、銀行等各種需要對公眾提供信息服務(wù)的行業(yè)[1]。觸摸屏作為一種特殊的計算機(jī)外設(shè)，是目前最簡單、方便、自然的一種人機(jī)交互方式。它賦予了多媒體以嶄新的面貌，是極富吸引力的全新多媒體交互設(shè)備[2]。

S3C44B0X是三星公司生產(chǎn)的基于ARM7TDMI內(nèi)核的RISC微處理器，主頻可達(dá)66MHz[3]。它集成了包括LCD控制器在內(nèi)的等外圍器件。LM7M632是Sharp公司推出的分辨率為640×240的STN型彩色LCD顯示屏,支持256色顯示[4]。本文重點討論了S3C44B0X與LM7M632及ADS7843的接口設(shè)計以及LCD和觸摸屏的驅(qū)動過程。

1 S3C44B0X中內(nèi)置LCD控制器介紹

S3C44B0X中內(nèi)置的LCD控制器可以支持4級灰度、16級灰度的黑白LCD和256級顏色的彩色LCD屏；支持3種LCD驅(qū)動器：4位雙掃描，4位單掃描，8位單掃描顯示模式。內(nèi)置的LCD控制器的作用是將定位在系統(tǒng)存儲器（SDRAM）中的顯示緩沖區(qū)中的LCD圖像數(shù)據(jù)傳送到外部LCD驅(qū)動器，并產(chǎn)生必須的LCD控制信號[5]。圖1為LCD控制器內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖。其中，VCLK是LCD控制器和LCD驅(qū)動器之間的像素時鐘信號；VLINE是LCD控制器和LCD 驅(qū)動器之間的行同步脈沖信號；VFRAME是LCD控制器和LCD驅(qū)動器之間的幀同步信號。VM是LCD驅(qū)動器的AC信號。VD[3∶0 ]和VD[ 7∶4 ] 是LCD像素點數(shù)據(jù)輸出端口。 

圖1 LCD控制器內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖

2 LCD模塊及硬件接口

LM7M632是按照8位單掃描模式工作的。所謂8位單掃描方式，就是顯示采用8位并行數(shù)據(jù)線進(jìn)行“行”數(shù)據(jù)連續(xù)移位輸出，直到整個幀的數(shù)據(jù)都被移出為止。LCD模塊接口信號線的定義如表1所示，圖2為LCD控制器與LCD的硬件接口的連接圖。在該顯示系統(tǒng)的硬件電路中，S3C44B0中的內(nèi)置LCD控制器與LCD模塊LM7M632的連接是關(guān)鍵。圖3是LM7M632模塊接口時序圖。其中，YD是幀（寫滿整個屏的數(shù)據(jù)稱為1個“幀”）同步信號，該信號啟動LCD屏的新一幀的數(shù)據(jù)。兩個YD脈沖之間的時間長度就稱之為“幀周期”。根據(jù)LCD模塊的特性，幀刷新周期為12ms到14ms，頻率為70Hz～80Hz。每1幀中包含240個LP脈沖。LP為行（共240行）數(shù)據(jù)輸入鎖存信號，該信號啟動LCD屏新的一行的數(shù)據(jù)。也就是行同步脈沖信號。每1行中包括640×3/8個XCK脈沖信號。XCK為行數(shù)據(jù)輸入信號，也就是每一行中像素點數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r鐘信號；每組8位的數(shù)據(jù)在XCK的下降沿處被輸入鎖存。D0~D7是8位的顯示數(shù)據(jù)輸入信號。

表1：LCD模塊(LM7M632)接口信號線定義

圖3 LM7M632模塊接口時序圖

在該顯示系統(tǒng)中,其顯示方式是以直接操作顯示緩沖區(qū)（SDRAM）的內(nèi)容進(jìn)行,LCD控制器會通過DMA方式從顯示緩沖區(qū)中獲取數(shù)據(jù),不需要CPU干預(yù)。在256色顯示模式下,顯示緩沖區(qū)中的一個字節(jié)數(shù)據(jù)代表LCD上的一個點的顏色信息,因此,所需要的緩沖區(qū)的大小為640 ×240 ×1 字節(jié),其中每個字節(jié)的RGB數(shù)據(jù)格式為：由3位紅色(Bit7~Bit5)、3位綠色(Bit4~Bit2)、2位藍(lán)色 (Bit1~Bit0) 組成。