LPC2478彩色模擬TFT-LCD的顯示驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)

摘要：介紹了HX8817芯片的原理，結(jié)合LPC2478的LCD控制器，參照HX8817輸入時(shí)序要求設(shè)計(jì)了驅(qū)動(dòng)電路，并設(shè)置LPC2478的主要LCD寄存器。本文側(cè)重從系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)出發(fā)，具體描述了系統(tǒng)硬件電路，同時(shí)也給出了相應(yīng)的主要軟件設(shè)計(jì)。
關(guān)鍵詞：LPC2478；HX8817；TFT-LCD

引言
    目前，ARM在嵌入式系統(tǒng)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。本文選用的是NXP公司32位LPC2478。LPC2478豐富的資源適合在工業(yè)領(lǐng)域中應(yīng)用，該芯片的成本和功耗都比較低，是內(nèi)部集成LCD控制器的ARM7芯片。在工業(yè)領(lǐng)域中，相比較數(shù)字屏而言，模擬屏具有驅(qū)動(dòng)能力、抗干擾能力強(qiáng)和價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)實(shí)際項(xiàng)目應(yīng)用，本設(shè)計(jì)中采用了群創(chuàng)公司的7in模擬屏。

1 HX8817芯片簡(jiǎn)介
    HX8817是一個(gè)帶有ITUR BT．656和BT．601輸入接口的TFT-LCD時(shí)序控制器。該控制器內(nèi)置色彩空間轉(zhuǎn)換電路、DAC和運(yùn)算放大器，并且具有g(shù)amma校正和極性翻轉(zhuǎn)功能，將數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為行極性變換方式的、模擬放大的RGB信號(hào)，同時(shí)產(chǎn)生模擬屏所需的水平和垂直時(shí)序。該芯片結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。

2 LPC2478的LCD控制器
    LCD控制器直接為多種彩色和單色LCD顯示屏的接口提供了所有必需的控制信號(hào)。顯示分辨率最高支持1 024×768。LCD控制器用于將像素編碼數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成所需格式，并產(chǎn)生相應(yīng)的時(shí)序以驅(qū)動(dòng)各種單屏或雙屏的單色和彩色LCD顯示屏。該LCD控制還具有兩個(gè)獨(dú)立的DMA FIFO緩存器，當(dāng)液晶屏為單屏，可將這兩個(gè)緩存器合并為32雙字節(jié)容量來(lái)使用。采用了DMA FIFO之后，SDRAM中的Frame Buffer中的圖像數(shù)據(jù)以DMA方式傳輸?shù)絃CD控制器數(shù)據(jù)緩存器FIFO，不占用系統(tǒng)總線時(shí)間。LCD控制器包含兩個(gè)單獨(dú)的AHB接口。一個(gè)是AHB從接口，主要被CPU用于訪問(wèn)LCD控制器內(nèi)的控制寄存器和數(shù)據(jù)寄存器；另外一個(gè)是AHB主接口，被LCD控制器用來(lái)DMA訪問(wèn)存在于內(nèi)存或系統(tǒng)其他地方的顯示數(shù)據(jù)。LCD控制器的接口和控制信號(hào)引腳如表1所列。

3 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
    具體的硬件電路框圖如圖2所示。

    硬件電路可以分為以下部分：
    ①電源驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)。該電路主要功能是把5 V電源變成模擬屏所需的正負(fù)電壓(VGL、VGH)。本設(shè)計(jì)采用MC34063芯片，該芯片外圍電路簡(jiǎn)單，能很方便地設(shè)計(jì)出模擬屏所需的正負(fù)電壓。
    ②ARM的LCD控制器與HX8817芯片接口設(shè)計(jì)。通過(guò)設(shè)定HX8817的IFl～I(xiàn)F3引腳，使得HX8817的輸入為18位數(shù)字信號(hào)RGB(R5～R0，G5～GO，B5～B0)，具體設(shè)定IFl～I(xiàn)F3均為高電平。分辨率通過(guò)RESl～RES3引腳設(shè)定，本文設(shè)定分辨率為480×234。但是由于LPC2478的LCD控制器數(shù)據(jù)總線為24位，因此在數(shù)據(jù)總線連接的時(shí)候必須注意對(duì)應(yīng)的連接順序。為了保證顏色的失真最低，只能丟棄LCD 24位RGB中的每種顏色數(shù)據(jù)的低兩位。其他引腳對(duì)應(yīng)方式如下：LCD控制器的LCDDCLK接HX8817的CLKl，LCDFP接VS，LCDLP接HS，LCDENA接DE。
    ③HX8817與模擬屏接口。此處所要注意的是HX8817的POL信號(hào)要經(jīng)過(guò)運(yùn)放電路，然后疊加直流信號(hào)，產(chǎn)生VCOM信號(hào)送給模擬屏，具體參考電路如圖3所示。其他引腳只要一一對(duì)應(yīng)連接即可。通過(guò)調(diào)節(jié)VCOM的DC端，可以改變LCD的色彩；調(diào)節(jié)AC端，可以改變LCD的對(duì)比度。

4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
    本文的重點(diǎn)是討論如何實(shí)現(xiàn)用LCD控制器的信號(hào)去驅(qū)動(dòng)模擬屏，具體在顯示上的一些GUI函數(shù)，不是本文討論的內(nèi)容，在此就不展開(kāi)。HX-8817所需的時(shí)序信號(hào)是通過(guò)對(duì)LCD控制器的配置產(chǎn)生的，筆者根據(jù)實(shí)際項(xiàng)目應(yīng)用，并比較HX8817輸入時(shí)序信號(hào)和LCD控制器輸出時(shí)序信號(hào)，對(duì)LPC2478的LCD控制器里的主要寄存器進(jìn)行初始化設(shè)置。初始化函數(shù)Lcd_Init()主要代碼如下：

5 總結(jié)
    本文給出了一種LCD控制器信號(hào)直接驅(qū)動(dòng)模擬屏的設(shè)計(jì)方案，主要就硬件的實(shí)現(xiàn)展開(kāi)論述。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)證明，該設(shè)計(jì)方案具有硬件接口電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、成本較低等特點(diǎn)，對(duì)具有數(shù)字屏的項(xiàng)目轉(zhuǎn)換成模擬屏具有很實(shí)際的借鑒意義，可廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)品中。