基于ARM嵌入式系统的彩色液晶显示

I摘要嵌入式系统是嵌入到对象体系中的专用计算机系统。以嵌入式计算机为核心的嵌入式系统是继IT网络技术之后，又一个新的技术发展方向。本文是以在MAGICARM2200教学实验开发平台为基础ADS12集成开发环境，以LPC2290为控制核心，介绍和设计了一款基于ARM嵌入式系统的彩色液晶显示实验，通过使用MAGICARM2200实验箱彩色液晶屏实现了循环显示正弦波形、含谐波的波形、含谐波的进一步逼近波形等图形。本次设计中由于LFUBK909XA彩色（256）点阵图形液晶模块没有集成液晶控制器，LPC2290也没点阵图形控制器功能，所以需要接一个液晶控制驱动芯片S1D13503，S1D13503能够支持256色彩液晶屏。该系统在功耗，体积，集成度，成本等都有较好的优势，具有一定的实用意义。关键词嵌入式系统，ARM，液晶显示，点阵图形II目录摘要I1引言111设计开发背景及意义112设计可行性分析12MAGICARM2200及LPC2290芯片简介221MAGICARM2200试验箱介绍2211广州致远公司简介3212MAIGCARM2200特点322LPC2290介绍4221LPC2290特性4222LPC2290管脚排列53GUI图形用户界面631概述632基本画图原理64硬件电路设计941彩色液晶屏驱动电路942电路原理95软件设计1051程序流程图1052程序调试116功能仿真1261EASYJTAGH仿真器的使用1262仿真步骤1263仿真结果13结论14参考文献15致谢16附录17III附录A彩色液晶屏驱动电路原理图17附录B程序清单1711引言11设计开发背景及意义人类进入信息社会对显示技术的要求越来越高，从而推动了信息显示技术的迅速发展。现在图像信息显示技术正在向数字化、灵活化、多媒体化的方向发展，这样图像显示技术的一个主要应用分支液晶显示控制技术的作用就越来越明显。液晶显示控制技术采用数字控制方式，显示平面化、多样化，正好符合图像显示技术的发展趋势。随着液晶显示控制技术的发展，更多功能强大的核心微处理器得到越来越广泛的应用。LCD（液晶显示）模块满足了嵌入式系统日益提高的要求，它可以显示汉字、字符和图形，同时还具有低压、低功耗、体积小、重量轻和超薄等很多优点。随着ARM嵌入式系统的应用越来越广泛，功能也越来越强大，对系统中的要求也越来越高，在应用需求的驱使下，许多在LINUX下的图形界面软件包的开发和移植工作中都涉及到底层LCD驱动的开发问题。因此选用嵌入式微处理器，并在用其结构的嵌入式中开发LCD驱动得以广泛应用。液晶显示驱动系统仅是一个被动驱动，即仅有驱动系统是不能实现液晶显示器件的显示。它还需要有控制电路提供驱动系统所必须的扫描时序信号和显示数据。这种控制电路是由专用集成电路组成，被称为液晶显示控制器。液晶显示控制器有两大作用其一，控制器是为显示提供时序信号和显示数据，有了它，液晶显示系统才能称之为完善；其二，在计算机系统中，液晶显示控制器是一种专业IC芯片，专用于计算机与液晶显示系统的接口。控制器受计算机的直接操作，并可以脱机独立控制液晶显示驱动系统，从而解除了计算机在显示上的繁琐工作。计算机或者微处理器通过对液晶显示控制器的操作，实现了对液晶显示扫描时序的设置和显示数据的写入，从而完成对液晶显示器件的操作。12设计可行性分析由于LCD液晶显示器具有功耗低、体积小、重量轻、超薄等诸多其他显示器无法比拟的优点，已广泛应用于各种智能型仪表和低功耗电子产品中。液晶显示器分为笔段式、字符点阵式和图形点阵式三种。前两种可显示数字、字符和符号等，而图形点阵式液晶显示器还可以显示汉字和任意图形，达到图文并茂的效果，其应用已越来越广泛。在本次设计中使用MAGICARM2200实验箱彩色液晶屏显示正弦波形、含谐波的波形、含谐波的进一步逼近波形等图形，MAGICARM2200实验箱是由广州周2立功单片机发展有限公司开发的一款可使用C/OS和CLINUX双操作系统、集成众多功能于一身的ARM教学实验开发平台。在此设计中以LFUBK909XA彩色（256）点阵图形液晶模块介绍了液晶显示器的基本原理及在ARM嵌入式系统下的程序设计。LFUBK909XA彩色（256）点阵图形液晶模块,点像素为3203（RGB）240点，屏幕尺寸为52英寸，内嵌驱动器及电源电路。由于该模块没有集成液晶控制器，LPC2290也没点阵图形控制其功能，所以需要接一个液晶控制驱动芯片S1D13503，S1D13503能够支持256色彩液晶屏。2MAGICARM2200及LPC2290芯片简介21MAGICARM2200试验箱介绍MAGICARM2200试验箱是由广州致远电子有限公司开发的专为高校嵌入式系统教学精心打造的ARM嵌入式教学实验开发平台，支持多种嵌入式操作系统，提供丰富的配套教材和众多实验例程，提供多种的商业化软件包，并配备精心设计的多媒体教学课件，是高校嵌入式系统创新实验室首选平台。产品图片图21MAGICARM2200试验箱3211广州致远公司简介周立功先生于1999年创立广州周立功公司，目前拥有北京、上海、南京、杭州、深圳、成都、重庆、武汉、香港等9家分公司，销售工程师、市场工程师和技术支持工程师200多人，产品研发工程师400多人，代理销售产品从传统的单片机，发展为ARM7/ARM9、CORTEXM0/CORTEXM3、FPGA、DSP、汽车电子、智能识别、电源器件、模拟器件、存储器件等整套微控制器。2001年，周立功先生又投资注册了广州致远电子有限公司，开始自主研发的征程。致远电子以高端嵌入式系统软硬件技术平台为核心，推出了工业控制整体解决方案、高端测量与分析仪器、楼宇自动化等系列产品和解决方案，连续多年被评为高新技术企业，是逻辑分析仪国家标准的参与制订者、ICAN通讯协议国家标准的起草者、微软嵌入式金牌合作伙伴。212MAIGCARM2200特点同时支持UC/OSII、UCLINUX、TKERNEL三个嵌入式操作系统，这是所有同类产品不具备的（TKERNEL是源码公开的占有全球商业化嵌入式产品市场60份额的OS，北航出版社即将出版由周立功公司翻译与编写的TKERNEL嵌入式实时操作系统标准规格手册与系列教材）。同时支持7种ARM芯片（LPC2210/2220/2212/2214/2290/2292/2294）。实验箱显示屏有专门的外壳保护，同时配带触摸笔，美观、实用。同时支持CF卡、SD卡、MMC卡与IDE硬盘，并配套相关软件包。同时支持GPS（选件）和GPRS（选件），并配套相关软件包（手机收发短信及其机常用功能）。配备10/100M网卡芯片及其软件包。配备双路CANBUS现场总线及其软件包。支持最新国家标准RS485及其MODBUSRTU软件包。2个USBHOST直接驱动U盘，1个USBDEVICE。大量可选的外设适配器。免费捆绑MINIGUIFORUC/OSII/填充白色背景GUI_HLINE0,120,319,BLACK/绘画X坐标轴GUI_RLINE160,0,240,BLACK/绘画Y坐标轴/功能演示矩形波的傅立叶逼近过程入口参数无出口参数无/INTMAINVOIDFLOATX,YUINT16IGUI_INITIALIZE/初始化LCMWHILE1/绘出正弦波形/COORDINATE/初始化背景和坐标系X0FORI0I320IXPI2PII/32019YUINT16120SINX120GUI_POINTI,239Y,BLACK/绘出含谐波的波形/COORDINATEX0FORI0I320IXPI2PII/320