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嵌入式操作系统 课程设计 LCD显示实验（一）实验目的q 了解LCD显示的基本原理q 了解LCD的接口与控制方法q 掌握LCD显示图形的方法q 掌握LCD显示字符的方法（本次实验显示汉字）（二）实验目的q 了解LCD显示的基本原理q 了解LCD的接口与控制方法q 掌握LCD显示图形的方法q 掌握LCD显示字符的方法（本次实验显示汉字）（三）实验内容q 编写图形显示函数，在LCD上显示图形q 编写HZK16读取函数，在LCD上显示汉字（四）实验设备q JXARM9-2410教学实验箱q ADT1000仿真器和ADT IDE集成开发环境 q 串口连接线（五）预备知识（1）LCD实验原理q LCD显示器是通过给不同的液晶单元供电，控制其光线的通过与否，从而达 到显示的目的。因此，LCD的驱动控制归于对每个液晶单元通断电的控制，每个液晶单元都对应着一个电极，对其通电，便可使用光线通过（也有刚好相反的，即不通电时光线通过，通电时光线不通过）。q 光源的提供方式有两种：透射式和反射式。笔记本电脑的LCD显示屏即为透射式，屏后面有一个光源，因此外界环境可以不需要光源。而一般微控制器上使用的LCD为反射式，需要外界提供光源，靠反射光来工作（2）LCD驱动控制-总线驱动方式 一般带有驱动模块的LCD显示屏使用总线驱动方式，这种LCD可以方便地与各种低档单片机进行接口，如8051系列单片机。由于LCD已经带有驱动硬件电路，因此模块给出的是总线接口，便于与单片机的总线进行接口。驱动模块具有八位数据总线，外加一些电源接口和控制信号。而且还自带显示缓存，只需要将要显示的内容送到显示缓存中就可以实现内容的显示。由于只有八条数据线，因此常常通过引脚信号来实现地址与数据线复用，以达到把相应数据送到相应显示缓存的目的。（3）LCD的驱动控制 扫描器控制方式 a. 扫描器控制方式LCD显示屏没有驱动电路，需要与驱动电路配合使用。这种LCD体积小，但需要另外的驱动芯片。通常可以使用带有LCD驱动能力的高档MCU驱动，如ARM系列的S3C44B0。b. S3C44B0中具有内置的LCD控制器，它具有将显示缓存中的图象数据传输到外部LCD驱动电路的逻辑功能。S3C44B0中内置的LCD控制器可支持灰度LCD和彩色LCD。可以支持单色、4 级灰度和16 级灰度模式的灰度LCD以及256级彩色。对于不同尺寸的LCD，具有不同数量的垂直和水平象素、数据接口的数据宽度、接口时间及刷新率，而LCD控制器可以进行编程控制相应的寄存器值，以适应不同的LCD显示板。(4) S3C2410 LCD控制器逻辑框图 (5) S3C2410 LCD控制器外部接口信号 (6) JXARM9-2410 LCD图形显示方式A . JXARM9-2410的LCD显示模块由S3C2410的LCD控制器和256色彩色LCD显示器组成。B. 其显示方式以直接操作显示缓冲区的内容进行，LCD控制器会通过DMA从显示缓冲区中获取数据，不需要CPU干预。C. 本系统采用的LCD分辨率为320X240，工作在256色彩色显示模式，在该模式下，显示缓冲区中的一个字节数据代表LCD上的一个点的颜色信息，因此，所需要的显示缓冲区大小为320X240X1字节。其中每个字节的彩色数据格式如下图所示： （7） 汉字字模a. 一个汉字字模占用的字节数根据汉字库的汉字大小不同而不同。以HZK16点阵字库为例，字模中每一点使用一个二进制位(Bit)表示，如果是1，则说明此处有点，若是0，则说明没有。这样，一个1616点阵的汉字总共需要16*16/8=32个字节表示。b. 字模的表示顺序为：先从左到右，再从上到下，也就是先画左上方的8个点，再是右上方的8个点，然后是第二行左边8个点，右边8个点，依此类推，画满1616个点。因此，HZK16中汉字在汉字库中具体位置的计算公式为：(94*(qh-1)+(wh-1)*32。c. 汉字“房”的机内码为十六进制的“B7BF”，其中“B7”表示区码，“BF”表示位码。所以“房”的区位码为0B7BFH-0A0A0H=171FH。将区码和位码分别转换为十进制得汉字“房”的区位码为“2331”，即“房”的点阵位于第23区的第31个字的位置，相当于在文件HZK16中的位置为第32(23-1) 94+(31-1)=67136B以后的32个字节为“房”的显示点阵。 (8) HZK组成a. 每个汉字占用32个字节，每个区为94个汉字。b. 在计算机中，汉字是以机内码的形式存储的，每个汉字占用两个字节：第一个字节为区码(qh)，为了与ASCII码区别，范围从十六进制的0A1H开始（小于80H的为ASCII码字符），对应区位码中区码的第一区；第二个字节为位码(wh)，范围也是从0A1H开始，对应某区中的第一个位码。c. 这样，将汉字机内码减去0A0AH就得该汉字的区位码。因此，汉字在汉字库中的具体位置计算公式为：location = (94*(qh-1)+wh-1)*一个汉字字模占用字节数(9) LCD字符显示a. LCD字符显示就是将字库（汉字字库、英文字库或者其他语言字库）中的字模以图形方式显示在LCD上，其显示原理和图形显示没有差别，只要把汉字当成一幅画，画在显示屏上就可以了。关键在于如何取得字符的图形，也就是字符的点阵字模。b. 在常用的汉字点阵字库文件。例如常用的1616点阵HZK16文件，按汉字区位码从小到大依次存有国标区位码表中的所有汉字。 （10） LCD控制寄存器 寄存器名称地址读/写状态描述复位值LCDCON10x4d000000R/WLCD控制寄存器1工作信号控制寄存器0x0LCDCON20x4d000004R/WLCD控制寄存器2LCD水平/垂直尺寸定义0x0LCDCON30x4d000008R/WLCD控制寄存器30x0LCDCON40x4d00000cR/WLCD控制寄存器40x0LCDCON50x4d000010R/WLCD控制寄存器50x0LCDSADDR10x4d000014R/W高位帧缓存寄存器1液晶类型和扫描模式定义0x0LCDSADDR20x4d000018R/W高位帧缓存寄存器2设定显示缓存区信息0x0LCDSADDR30x4d00001cR/W虚拟屏地址寄存器设定虚拟屏偏移和页面宽带0x0REDLUT0x4d000020R/W红色查找表寄存器定义8组红色数据查找表0x0GREENLUT0x4d000024R/W绿色查找表寄存器定义8组绿色数据查找表0x0BLUELUT0x4d000028R/W蓝色查找表寄存器定义8组蓝色数据查找表0x0六实验步骤 （1）打开运行环境ADT：新建一个工程名为：lcd保存在D盘下（2）向C source file文件中添加编辑好的文件：main.c 2410lib.c Glib.c lcd.c lcdlib.c ascii.h hzk16.h文件添加完成后，打开Assemble file向其中添加汇编文件以及向MISC file项目中添加脚本文件.（3）对lcd工程进行相应的设置：设置link连接文件，和软件内部编译器，以及C库文件的设置，设置完成后，进行编译：（4）右击工程名：选择build对工程进行编译：编译完成后，将s3c2410实验箱与电脑进行连接，选择Debugremote connect对目标机进行连接，连接完成后选择Debugdownload 将程序下载到试验箱中，打开超级终端，运行Debuggo运行程序.观察试验箱中的数据和超级终端的现实结果。实验代码如下：/* 包含文件 */#include def.h#include 2410lib.h#include option.h#include 2410addr.h#include interrupt.h#include lcdlib.hvoid Lcd_Disp_Char(void);void Lcd_Disp_Grap(void);/*/ Function name: Main/ Description : JXARM9-2410 LCD显示实验主程序/ 实现功能：/ Return type: void/ Argument : void*/void Main(void)/* 配置系统时钟 */ ChangeClockDivider(1,1); / 1:2:4 ChangeMPllValue(0xa1,0x3,0x1); / FCLK=202.8MHz /* 初始化端口 */ Port_Init(); /* 初始化串口 */ Uart_Init(0,115200); Uart_Select(0); /* 打印提示信息 */PRINTF(n-IIS录音/放音测试程序-n);PRINTF(n请将UART0与PC串口进行连接，然后启动超级终端程序(115200, 8, N, 1)n);/* LCD初始化 */ Lcd_Port_Init(); Lcd_Init(MODE_CSTN_8BIT); Glib_Init(MODE_CSTN_8BIT); Lcd_CstnOnOff(1); Glib_ClearScr(0xff, MODE_CSTN_8BIT);#define LCD_DISP_CHAR#ifdef LCD_DISP_CHARLcd_Disp_Char();#elseLcd_Disp_Grap();#endifwhile(1)void Lcd_Disp_Char(void)/* 显示字符串 */ Gl