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一.LCD概念和材质类型:
(1)LCD: LCD即液晶显示器,是一种采用了液晶控制透光技术来实现色彩的显示器。 (2)LCD在材质上有多种类型,主要有STN, TFT, LTPS TFT, OLED(不属于LCD)等 STN,低端屏,功耗低但是屏显不足,有拖影。 TFT(薄膜晶体管) 用的较多 LTPS TFT,TFT衍生的产品,比TFT优秀,但是不易生产,价格高 OLED (有机发光二极管)功耗低,用的比较多 二.开发中常见的屏: 12864 1602液晶(51单片机常用,工 业字符型液晶) 串口屏(第三方开发好的) TFT液晶(薄膜晶体管,是目前最好的LCD彩色显示设备之一,现在笔记本电脑和台式机上的主流显示设备) OLED(功耗低) 对OLED的补充说明: OLED,即有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode),又称为有机电激光显示(Organic Electroluminesence Display, OELD)。 OLED 由于同时具备自发光,不需背光源、对比度高、 厚度薄、视角广、反应速度快、可用于挠曲性面板、使用温度范围广、构造及制程较简单等优异之特性,被认为是下一代的平面显示器新兴应用技术。 LCD 都需要背光,而 OLED 不需要,因为它是自发光的。 这样同样的显示, OLED 效果要好一些。 以目前的技术, OLED 的尺寸还难以大型化,但是分辨率确可以做到很高。 一般的OLED接口支持: 6800、 8080 两种并行接口方式、 3 线或 4 线的穿行 SPI 接口方式,、 IIC 接口方式。 (用Iic接口的比较多) 三.LCD的接口模式 LCD硬件接口模式众多,主要有MCU模式、RGB模式、SPI模式、VSYNC模式、MDDI模式等。 1、MCU模式: 目前最常用的连接模式之一,包括8080模式和6800模式等。一般这种模式下的 LCD DRIVER都带一个GRAM,数据可以先存到IC内部GRAM后再往屏上写。连线一般为:#CS,RS(寄存器选择),#RD,#WR,再就是数据线了。 优点是:控制简单方便,无需时钟和同步信号。缺点是:要耗费GRAM。 LCD 8080模式和6800模式 8080/6800 是两种并行数据传输的电平接口协议. 具体地说: 8080是采用“读使能(RE)”和“写使能(WE)”两条控制线分别进行读写操作 6800则采用“总使能(E)”和“读写选择(W/R)”两条控制线组合进行读写操作 MCU模式硬件接线举例 Mcu方式(8080) 1.LCD_CS:LCD片选信号 2.LCD_WR:LCD写信号 3.LCD_RD:LCD读信号 4.DB[17:1]:16位双向数据线。 5.LCD_RST:硬复位LCD信号 6.LCD_RS:命令/数据标志(0:命令,1:数据) 2、RGB模式 LCD采用较多的模式之一。连线一般有:VSYNC,HSYNC、DOTCLK、ENABLE、RGB数据线等。它的优缺点正好和MCU模式相反。 RGB连接方式需要DOTCLK,HSYNC和VSYNC三根时钟线来保证RGB数据按照正确的时序由CPU向LCD传输,其中DOTCLK为系统时钟, 提供稳定的方波时钟,HSYNC为行同步信号,VSYNC为场同步信号。另外现在的LCM大都带控制器,需要SPI发送控制命令的,初始化(设置窗口)那 些命令操作都是要通过SPI接口传进LCD的控制器中。由于RGB模式下显示数据不需要写入GRAM,可以直接写屏,速度快常用于显示视频和动画。 RGB+SPI 3、SPI模式: 采用较少,连线为CS/,SLK,SDI,SDO四根线,连线少但是软件控制比较复杂。 4、VSYNC模式: 该模式是在MCU模式下增加了一根VSYNC(帧同步)信号线而已,应用于运动画面更新。 5、MDDI模式: 高通公司于2004年提出的接口MDDI(Mobile Display Digital Interface),通过减少连线可提高移动电话的可靠性并降低功耗,这将取代SPI模式而成为移动领域的高速串行接口。连线主要有host_data,host_strobe, client_strobe,client_data,power,GND几根线。 MDDI模式主要是针对大屏的。 之前讲的RGB模式MUC模式都属于TTL接口,LVDS相当于串口的485,对电路做了一些差分处理(个人理解) LVDS接口 TTL接口 LVDS接口是一种低压差分信号技术接口。它是美国NS公司(美国国家半导体公司)为克服以TTL电平方式传输宽带高码率数据时功耗大、EMI电磁干扰大等缺点而研制的一种数字视频信号传输方式。 四.stm32软件层驱动LCD FSMC:FSMC,即灵活的静态存储控制器,能够与同步或异步存储器和 16 位 PC 存储器卡连接, STM32 的 FSMC 接口支持包括 SRAM、 NAND FLASH、 NOR FLASH 和 PSRAM 等存储器 STM32 的 FSMC 将外部设备分为 3 类: NOR/PSRAM 设备、 NAND 设备、 PC 卡设备。他们共用地址数据总线等信号,他们具有不同的 CS 以区分不同的设备,其实就是将 TFTLCD 当成 SRAM 来控制 。 点亮lcd步骤: 1.打开FSMC外设时钟 2.配置FSMC的GPIO管脚状态 3.FSMC初始化配置 4.调用LCD彩色液晶屏初始化函数 5.编写LCD彩色液晶屏读写函数(命令/数据) 6.发送数据到LCD彩色液晶屏的缓存里并显示 五.arm9等驱动LCD 一般arm9等芯片用LCD控制器来控制屏幕,对屏幕进行不断的刷新 TI am335x u-boot中通过配置panal-info(evm.c),来配置lcd的硬件信息,分辨率等。 以RGB方式驱动LCD,涉及到的知识 一幅图像被称为一帧,每帧由多行组成,每行又由多个像素点组成,每个像素的颜色使用若干为的数据表示。对弈单色显示器,每个像素使用1位来表示,称为1BPP。对于256色显示器,每个像素使用8位表示,称为8BPP. 显示器从屏幕的左上方开始,一行一行的取得每个像素的数据进行显示,当显示到最右边是,跳到下一行的最左边开始显示下一行,当显示完所有行之后。跳到左上方开始下一帧。显示器沿着Z路线进行扫描。使用HSYNC,VSYNC来控制扫描路线的跳转。HSYNC表示是时候跳到最左边了。VSYNC表示是时候跳到最上面了。 VsYnc信号出现的频率表示一秒钟内能够显示多少帧图像称为垂直频率或者场频率,也是我们常说的显示器的频率。HSYNC信号出现的频率称为水平频率。 显示器上每个像素的颜色由三部分组成:红,绿,蓝,就是三原色。 可以根据颜色的浓烈程度将三原色分为256个级别。 Arm控制器一般会有LCD控制器,lcd控制器可以支持单色(1BPP),4级灰度(2BPP)16级灰度(4BPP),256色(8BPP),64K(16BPP)16M(24BPP)等显示模式 以256色(8BPP)显示模式为例。 8BPP显示模式使用8位的数据来表示一个像素的颜色,但是三原色平均下来,每个原色只能使用3位的数据来表示,即每个原色最多不过8个级别,肯定是不足表示丰富的颜色。为了解决8BPP模式显示的问题,就需要使用调色板。每个像素对应的8位数据不再用来表示RGB三原色,而是表示调色板中的索引值。要显示这个图像时,使用这个索引值从调色板中取得RGB颜色值。所谓的调色板就是一块内存,可以对每个索引值设置颜色值。调色板可以使用24Bpp或者16BPP。 调色板中数据存放的格式与上面描述的16BPP模式是类似的,也分为两种格式5:6:5或者5:5:5:1 |
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