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5.6 LCD 控制器

嵌入式系统(修订本)——Intel XScale 结构与开发 陈章龙 著

LCD 控制器提供 PXA250/210 应用处理机与被动(DSTN)或主动(TFT)平板显示器 的接口,它支持单色和多种彩色像点格式。

5.6.1 总介

应用处理机的 LCD 控制器支持单或双屏显示。编码的象点数据存放于外部存储器的帧 缓冲器中。LCD 控制器的专用双通道 DMA 控制器把数据从外部存储器取出,装入先进先 出(FIFO)缓冲器中。

LCD 控制器使用帧缓冲器的编码像点数据位为指向256*16 位的调色板的指令。在每个 帧缓冲器单元为16 位时,不使用调色板RAM。单色调色板单元为8 位宽,彩色调色板单元 为16 位宽。编码的像点数据决定调色板中的可能颜色数:

z 1 位像点访问调色板顶部2 个单元。 z 2 位像点访问调色板顶部4 个单元。 z 4 位像点访问调色板顶部16 个单元。

z 8 位像点访问调色板顶部256 个单元。

z 16 位像点不使用调色板。

在允许被动16 位的像点方式时,彩色像点值绕过调色板,直接加至LCD 控制器抖 动逻辑。在允许主动16 位像点方式,像点绕过调色板和抖动逻辑,直接发送至LCD 控 制器的数据脚。
在编码的像点值用于选择调色板单元时,该单元的数据传送至抖动逻辑,使用时间 调制能量分布(TMED)抖动算法产生发送至屏幕的像点数据。抖动是一种在 LCD 显 示屏上使用快速分时输出不同颜色像点以产生其他颜色的技术,这也称为帧速率控制。
按使用的显示屏,LCD 控制器编程为使用 4、8 或 16 个像点数据输出脚。单屏单 色显示器使用4 或8 个数据脚,每个像点时钟发送4 或8 个像点。单屏彩色显示器使用

8 个脚,每个像点时钟发送 8/3 个像点(8 脚/3 色=8/3 像点/时钟)。LCD 控制器也支 持双屏方式,这时LCD 控制器的数据线分成两组。

在主动彩色方式,LCD 控制器可驱动TFT 显示器。在使用1、2、4 或8 位方式, 绕过 LCD 的抖动逻辑,像点数据从调色板缓冲器直接发送到 LCD 数据输出脚。16 位 像点方式绕过调色板和抖动逻辑。
一、特性
应用处理机的LCD 控制器支持以下特性:

1. 显示方式:

——单或双屏显示
——被动单色方式有多至256 级灰度(8 位)
——被动彩色方式有65536 种可能的颜色(使用16 位TMED 抖动算法)
——主动彩色方式有65536 种颜色(16 位,绕过调色板)
——被动8 位彩色单屏显示
——被动8 位(每屏)彩色双屏显示

2. 显示可至1024×1024 像点,推荐最大值为800×600。

3. 内部256×16 位彩色调色板RAM(能在每帧开始自动装入)

4. 编码像点数据为1、2、4、8 或16 位。

5. 可程控取反AC 偏置脚输出(由行计数取反)

6. 可程控像点时钟为195KHz 至83MHZ(100MHZ/512 至166MHZ/2)

7. 专用双通道DMA(一个通道用于调色板和单屏,另一个通道用于双屏方式的第二 个屏)

8. 可程控在每行的开始和结束插入等待状态。

9. 可程控输出允许、帧时钟和行时钟的极性。

10. 可程控输入和输出FIFO 下溢出中断

11. 可程控帧和行时钟极性,脉冲宽度和等待技术。

二、结构
图5-12 为LCD 控制器框图。

图 5-12 LCD 控制器框图
三、引脚

z L_DD7~0:数据脚。每次输出四至八位数据至LCD 显示器。对单色显示,

每脚代表一个像点。对被动彩色,每三个脚为一组代表一个像点(红、绿、 蓝子像点数据)。对单屏单色方式,使用LDD3~0;对倍像点数据单屏单色, 双屏双色,单屏彩色和主动彩色方式,使用LDD7~0.

z L_DD15~8:在双屏彩色或TFT(主动彩色)方式时,需这些脚输出数据至 显示器。

z L_PCLK:像点时钟,用于把彩色数据打入 LCD 显示器的移位寄存器。在 被动方式,像点时钟仅在数据脚上数据有效时才发生跳变。在主动方式,像 点时钟连续跳变,L_BIAS 用作指示LDD 数据脚上数据有效的信号。

z L_LCLK:行时钟,用于像 LCD 显示器指出像点行的结束。显示器把移位 寄存器的行数据窗送至显示屏,并加1 行指针。在主动方式,它是水平同步 信号。

z L_FCLK:帧时钟,用于像 LCD 显示器指出新的像点帧的开始。显示器复 位行指针指向显示器的顶部。在主动方式,它是垂直同步信号。

z L_BIAS:AC 偏置,用于向LCD 显示器指示切换显示屏的行和列驱动器的 电源极性的补偿DC 偏置。在主动方式,它用于指示可使用像点时钟锁存数 据脚的数据的输出允许。