LPC2478彩色模擬TFT-LCD的顯示驅(qū)動設(shè)計

摘要：介紹了HX8817芯片的原理，結(jié)合LPC2478的LCD控制器，參照HX8817輸入時序要求設(shè)計了驅(qū)動電路，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)計出發(fā)，具體描述了系統(tǒng)硬件電路，同時也給出了相應(yīng)的主要軟件設(shè)計。
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)動能力、抗干擾能力強(qiáng)和價格低等優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)實際項目應(yīng)用，本設(shè)計中采用了群創(chuàng)公司的7in模擬屏。

1 HX8817芯片簡介
    HX8817是一個帶有ITUR BT．656和BT．601輸入接口的TFT-LCD時序控制器。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，同時產(chǎn)生模擬屏所需的水平和垂直時序。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。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)的時序以驅(qū)動各種單屏或雙屏的單色和彩色LCD顯示屏。該LCD控制還具有兩個獨(dú)立的DMA FIFO緩存器，當(dāng)液晶屏為單屏，可將這兩個緩存器合并為32雙字節(jié)容量來使用。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)總線時間。LCD控制器包含兩個單獨(dú)的AHB接口。一個是AHB從接口，主要被CPU用于訪問LCD控制器內(nèi)的控制寄存器和數(shù)據(jù)寄存器；另外一個是AHB主接口，被LCD控制器用來DMA訪問存在于內(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引腳如表1所列。

3 系統(tǒng)硬件設(shè)計
    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)動電路設(shè)計。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)計采用MC34063芯片，該芯片外圍電路簡單，能很方便地設(shè)計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。通過設(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)總線連接的時候必須注意對應(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信號要經(jīng)過運(yùn)放電路，然后疊加直流信號，產(chǎn)生VCOM信號送給模擬屏，具體參考電路如圖3所示。其他引腳只要一一對應(yīng)連接即可。通過調(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的對比度。

4 系統(tǒng)軟件設(shè)計
    本文的重點(diǎn)是討論如何實現(xiàn)用LCD控制器的信號去驅(qū)動模擬屏，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。HX-8817所需的時序信號是通過對LCD控制器的配置產(chǎn)生的，筆者根據(jù)實際項目應(yīng)用，并比較HX8817輸入時序信號和LCD控制器輸出時序信號，對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控制器信號直接驅(qū)動模擬屏的設(shè)計方案，主要就硬件的實現(xiàn)展開論述。經(jīng)過實驗證明，該設(shè)計方案具有硬件接口電路設(shè)計簡單、成本較低等特點(diǎn)，對具有數(shù)字屏的項目轉(zhuǎn)換成模擬屏具有很實際的借鑒意義，可廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動化產(chǎn)品中。