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uClinux下的LCD显示
一、实验目的
了解LCD显示原理，学习S3C44B0的LCD控制器特性，熟悉LCD控制器与LCD驱动器的连接接口，了解uClinux下framebuffer显示驱动的使用。
二、实验内容
LCD工作原理：
LCD 的横截面很像是很多层三明治叠在一起。每面最外一层是透明的玻璃基体，玻璃基体中间就是薄膜电晶体 。 颜色过滤器和液晶层可以给显示出红、蓝和绿三种最基本的颜色。通常，LCD后面都有照明灯以显示画面。
一般只要电流不变动，液晶都在非结晶状态。这时液晶允许任何光线通过。液晶层受到电压变化的影响后，液晶只允许一定数量的光线通过。光线的反射角度按照液晶控制。当液晶的供应电压变动时，液晶就会产生变形，因而光线的折射角度就会不同，从而产生色彩的变化。
一个完整的TFT 显示屏由很多像素构成，每个像素象一个可以开关的晶体管。这样就可以控制TFT 显示屏的分辨率。如果一台LCD的分辨率可以达到1024 x 768 像素 (SVGA)，它就有那么多像素可以显示。
S3C44B0提供LCD控制器，将系统内存中的显示数据传送到LCD驱动器。该控制器支持单色、4灰度、16灰度单色LCD，256色的彩色LCD。它可以通过修改寄存器配置来适应不同的横纵向点数、不同的数据线宽度、不同的接口时序，以及不同的刷新频率。它的主要特点如下：
> 支持单色、多灰度、彩色LCD。
> 支持4比特双扫描、4比特单扫描、8比特单扫描LCD.
> 支持虚拟屏幕显示 ，支持水平和垂直滚动。
> 使用系统内存作为显示内存。
> 专用的DMA通道，将数据传送到接口。
> 支持多种分辨率，如640×480，320×640，160×160。
> 支持节点模式。
其内部结构框图如下：
图1 LCD控制器内部结构图
外部总线定义：
VFRAME：LCD控制器和LCD驱动器之间的帧同步信号，它用来通知LCD数据帧的开始。
VLINE：水平行同步信号，LCD驱动器在VLINE有效时，将水平行数据驱动到LCD上。
VCLK：数据时钟，LCD控制器在VCLK的上升沿发送数据，LCD驱动器在该时钟的下降沿采样数据。
VM：该信号是模拟信号，LCD控制器使用该信号改变行列电压的极性，这样可以点亮和熄灭该点。
VD[0-7]：显示数据输出。
下图为８比特单扫描的接口时序图：
图２ ８比特单扫描接口时序图
从上图我们可以看到控制器使能VFRAME信号，通知LCD驱动器新FRAME的开始；VLINE信号的使能通知LCD驱动器，一个水平行的数据传送完毕，可以显示该行，这一小段延时用WDLY表示；显示数据在VCLK的上升沿发出。
下图为8比特单扫描时，显示数据与水平行的对应关系：
图３ 显示数据与水平行的对应关系
LCD控制器配置：
VFRAME和VLINE的生成由LCDCON2寄存器的LINEVAL和HOZVAL决定，公式如下：
HOZVAL:
单色： HOZVAL ＝ (水平行点数/有效数据线宽度)－1
彩色： HOZVAL ＝ (水平行点数×３/有效数据线宽度)－1
LINEVAL:
单扫描：LINEVAL ＝ 垂直点数－１
双扫描：LINEVAL ＝ （垂直点数/２）－１
VCLK信号的频率由LCDCON1中的CLKVAL决定，公式如下：
VCLK ＝ MCLK / (CLKVAL × 2)
VFRAM信号的频率计算公式如下：
frame_rate(Hz) = 1 / [ ( (1/VCLK) x (HOZVAL+1)+(1/MCLK) x (WLH+WDLY+LINEBLANK) ) x ( LINEVAL+1) ]
VCLK(Hz) = (HOZVAL+1) / [ (1 / (frame_rate x (LINEVAL+1))) - ((WLH+WDLY+LINEBLANK) / MCLK )]
EV44B0-II现配有160*240的单色显示屏， 4比特单扫描。EV44B0-II将的LCD控制信号线连接到JP6上，与LCD模块相连。在LCD模块上，集成了LCD驱动器和专门的电压转换电路，用以驱动LCD屏幕和适配LCD工作电压。下表为LCD连接器的信号定义：
Table 1 LCD连接器信号定义
|
Pin Signal |
Pin Signal |
Pin Signal |
Pin Signal |
|
1 VM |
6 VDD |
11 VD2 |
16 VD7 |
|
2 VRAME |
7 GND |
12 VD3 |
17 TSPX |
|
3 VLINE |
8 VD4 |
13 GND |
18 TSMX |
|
4 VCLK E |
9 VD0 |
14 VD5 |
19 TSPY |
|
5 GPB10 |
10 VD1 |
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