嵌入式液晶显示试验

1、理工大学信息工程与自动化学院学生实验报告（ 学年 第 2 学期 ）课程名称：嵌入式技术及应用 开课实验室：信自楼 年月日专业、年级、班学号成绩实验项目名称液晶显示实验指导教师万小容教 师 评 语该同学是否了解实验原理：A.了解B. 基本了解C.不了解该同学的实验能力：A.强 B. 中等 C.差 该同学的实验是否达到要求：A.达到B. 基本达到C.未达到实验报告是否规：A.规B. 基本规C.不规实验过程是否详细记录：A.详细B. 一般 C.没有 教师签名：年月日实验目的及容1）掌握 S3C44B0X处理器的 LCD控制器的使用。 通过实验掌握液晶显示文本和图形的方法以及程序设计。2）单步调试，截

2、图并用文字说明。3）要有实验总结。实验原理及基本技术路线图（方框原理图或程序流程图）1. 液晶显示屏 ( LCD ， Liquid Crystal Display )主要用于显示文本及图形信息。它具有重量轻、体积小、耗电量低、无辐射、平面直角显示以及影像 稳定不闪烁等特点，因此在许多电子应用系统中，常使用液晶屏作为人机界面，而且已广泛应用于各类显 示器件上。主要类型及性能参数液晶显示按显示原理分为 STN 和 TFT 两种：（1）STN（Super Twisted Nematic ，超扭曲向列 ） 液晶显示屏STN 液晶显示器与液晶材料、光线的干涉现象有关，显示的色调以淡绿色与橘色为主。STN

3、 液晶显示器中，使用 X 、Y 轴交叉的单纯电极驱动方式，水平方向驱动电压控制显示部分的亮或暗， 垂直方向的电极则负责驱动液晶分子的显示。（2）TFT （ Thin Film Transistor ，薄膜晶体管）彩色液晶屏随着液晶显示技术的不断发展和进步，TFT 液晶显示屏既可在笔记本电脑上应用 显示器。TFT 液晶显示屏被广泛用于制作成电脑中的液晶显示设备。（现在大多数笔记本电脑都使用 TFT 显示屏），也常用于主流台式（3）液晶显示屏主参数使用液晶显示屏时主要考虑的参数有外形尺寸、分辨率、点宽、色彩模式等。2、S3C44B0X LCD控制器S3C44B0X处理器集成了 LCD控制器，支持

4、4 位单扫描、 4 位双扫描和 8 位单扫描工作方式。处理器使 用部 RAM区作为显示缓存，并支持屏幕水平和垂直滚动显示。数据的传送采用DMA方式，以达到最小的延迟。支持单色液晶、 4 级或 16 级灰度、 256 色彩色液晶（ STN液晶）LCD 控制器主要提供液晶屏显示数据的传送、时钟和各种信号的产生与控制功能。S3C44B0X处理器的LCD控制器主要部分框图如下图所示：32/VD3:032/传送控寄存器控制32/VD7:4图 3-5 S3C44B0X 处理器 LCD控制器框图1) LCD 控制器接口S3C44B0X LCD控制器接口如下表所列：符号说明功能VCLK刷新脉冲为数据传送提供时

5、钟信号(低于 16.5MHz)VLINE水平同步脉冲提供行信号，即行频率VFRAME帧同步信号帧显示控制信号，显示完整帧后有效VM交流控制电压极性的改变控制液晶分子的显示VD3:0数据线数据输入，双扫描时的高 4 位数据输入VD7:4数据线数据输入，双扫描时的低 4 位数据输入(2) S3C44B0X支持的扫描模式：a) 4 位单扫描显示控制器扫描线从左上角位置进行数据显示。 显示数据从 VD3 ：0获得； 彩色液晶屏数据位代表 RGB 色。b) 4 位双扫描显示控制器分别使用两个扫描线进行数据显示。显示数据从VD3 ： 0获得高扫描数据；从 VD7 ：4 获得低扫描数据；彩色液晶屏数据位代表

6、RGB 色 。c) 8 位单扫描： 显示控制器扫描线从左上角位置进行数据显示。显示数据从VD7 ： 0获得；彩色液晶屏数据位代表 RGB 色 。3) 数据的存放与显示液晶控制器传送的数据表示了一个像素的属性： 4级灰度屏用 2个数据位， 16级灰度屏用 4个数据位， RGB彩色液晶屏使用 8 个数据位( R7:5 、 G4:2 、 B1:0 )。4) LCD 控制器寄存器S3C44B0X LCD包含的可编程控制寄存器存地址读/写说明LCDCON10x01F00000R/WLCD控制寄存器 1工作信号控制寄存器LCDCON20x01F00004R/WLCD控制寄存器 2液晶屏水平 / 垂直尺寸定

7、义LCDCON30x01F00040R/WLCD控制寄存器 3自测试设定，只用到最低位LCDSADDR10x01F00008R/W高位帧缓存地址寄存器 1液晶类型和扫描模式定义LCDSADDR20x01F0000CR/W高位帧缓存地址寄存器 2设定显示缓存区信息LCDSADDR30x01F00010R/W高位帧缓存地址寄存器 3设定虚屏偏址和页面宽度REDLUT0x01F00014R/W红色定义寄存器定义 8 组红色数据查找表GREENLUT0x01F00018R/W绿色定义寄存器定义 8 组绿色数据查找表BLUELUT0x01F0001CR/W蓝色定义寄存器定义 8 组蓝色数据查找表DP1_

8、20x01F00020R/W1/2 抖动设定推荐使用 0xA5A5DP4_70x01F00024R/W4/7 抖动设定推荐使用 0xBA5DA65DP3_50x01F00028R/W3/5 抖动设定推荐使用 0xA5A5FDP2_30x01F0002CR/W2/3 抖动设定推荐使用 0xD6BDP5_70x01F00030R/W5/7 抖动设定推荐使用 0xEB7B5EDDP3_40x01F00034R/W3/4 抖动设定推荐使用 0x7DBEDP4_50x01F00038R/W4/5 抖动设定推荐使用 0x7EBDFDP6_70x01F0003CR/W6/7 抖动设定推荐使用 0x&FDFB

9、FEDITHMODE0x01F00044R/W抖动模式寄存器推荐使用 0x12210 或 0x05）LCD 控制器主要参数设定正确使用 S3C44B0XL CD控制器，必须设置控制器所有 18 个寄存器。控制器信号 VFRM、E VCLK、VLINE和 VM要求配置控制寄存器 LCDCON1/2；液晶显示屏的显示与控制以及数据的存取控制，则要求配置其他相 关寄存器。三、所用仪器、材料（设备名称、型号、规格等或使用软件）PC 一台（ WinXP）、Embest IDE 2003 集成开发环境、 Embest S3CEV40。四、实验过程原始记录 （ 测试数据、图表、计算等 ）1 、配置基本设置P

10、roject SettintsSettinys Fur:瑁 WorkspceCOLOR LCD 1CO ORCD Tttsl filesCategory：GeneralRemote Debug Directory | Compiler | Assembler Linker rcadmc.txtAource include commonProject Set tinesOutput file typeG Executable file广 LibraryLinker scrlul 川|.,commnnram ice(1Output file uiiie： pdebiigXCOI OR I CD T

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18、assfstd n3ll:y -二?el 二* 、巳 2:M =f 2. C二lf-*ld* sss 9xffss SX&M wm axsso ?ss exm- eKeBSM nM08&05 nMf二 axecjON 90087 axfsw xec w wsy c c *0 oa -asaslwCPS* exofu9ceoasnr2E“吃匸畫匸DOSL.U1FabRgf TftF ?|it ion. ct*)l Miltroject toll R讪mes can a o 知關二小-一sowcv 国 AullSxLc 2ftdl9x1G( 旦 bm.c ) 8iDAfiv.n44Winit. *

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21、C f C flxMBtTffC QxMOBTfFc axeeonoofl axeaoitoaci Qx0CS60S9 ttxec/fldM (ta Be 7“ thlH toec7ff8c ax6cOIH6j4 ttxHM9AHxetZHMcH UxerPtU execiiri894 cpsr： exoeaeoou $P$R： exU6V4DOS11对以上截图解析：I/O 口 LCD功能设置 :通常采用 S3C44B0X的 PC口和 PD口作为 LCD驱动接口，因此需要设置 PC和 PD工作在第 3 功能状态， 设置 I/O 口控制寄存器的语句如下：rPCONC = 0x0f00ffff;r

22、PCOND= 0xaaaa;PCONC的 PC7、PC6、PC5、PC4的值都为 11，使得 PDATAC的 PC4、PC5、PC6、PC7作为 LCD点象素数据 输出端口。 PCOND的 PC7、PC6、PC5、PC4、PC3、PC2、PC1、PC0，使得 PDATAD的 PC7、 PC6、PC5、PC4对 应 LCD模块的 VFRAM、E LINE、 VCLK、 VM信号。如下截图：3、控制寄存器设置S3C44B0X包括一个 LCD控制器时序发生器 TIMEGEN，由它来产生 VFRAM, VLINE, VCLK 和 VM控制时序。 这些控制信号由寄存器 LCDCON和1 LCDCON进2

23、 行配置。 通过对寄存器中配置项目的设置， TIMEGEN就可以产 生适应于各种 LCD屏的控制信号了。VFRAME和 VLINE 脉冲的产生通过对 LCDCON2寄存器的 HOZVAL和 LINEVAL域进行配置来完成。 每个域都 与 LCD的尺寸和显示模式有关。 HOZVAL和 LINEVAL 可以通过下式计算出来：HOZVAL = （显示宽度 /VD数据线的位数 ） -1;在彩色模式下：显示宽度 = 3 每行的像素点数目 例如对于我们采用的 LCD，HOZVAL= （3203/8）-1LINEVAL = （ 显示宽度 ）-1; 在单扫描显示类型下。LINEVAL = （ 显示宽度 /2）

24、-1; 在双扫描显示类型下。例如对于我们采用的 LCD，LINEVAL = 240-1VCLK 信号的频率可以通过 LCDCON1寄存器的 CLKVAL域来确定。它们存在以下关系：VCLK(Hz) = MCLK/ (CLKVAL 2)其中：LCDCON：1 DISMODE6:5 值为 10 ，设置 8 位单扫描模式。LCDSADDR：1 MODESEL28:27 值为 10，设置 16 级灰度模式。rDP1_2、rDP4_7等为抖动寄存器。原本需要 8 个位来传输显示彩色的数据，通过抖动算法，使用 3 个位就可以了。4 、显示 ASSII 字符、汉字字符、画矩形框(L ueajg 0吃 lQV

25、 10L)9U!-|HMeja_po_l:需卷一蚩画4dia33n Ml dn jofagon* 3 j j-|sn ajiassn uttoflsn *)k|brysn* dusn * 4qfiiysni 占廿g LU F申 _p 1*dQjsn*u?in-nrjfl-piH81Xt uonoan 9LINI rqSTm HML doisu ”UU 4JJlsn 9UMI )X08 ne *0 Pl Pja户 P-.I|：C+*l -S J -B 0 MlTlLDUrFC丽尸!(HJJNUldd：hVU4lld：Ui 4!.ia U叮(Mni!31 si FoftE in*cT” iiCHg

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27、41f JftfJdtK 巧4JI刚fc6iyi n订 /t H III 9IM4IHIH q 旳 f) juj(111 M刖H死皿 W 啊帖 WH姐吗TP帖4吧W(II) W ：s * homet F -e - 航*fl * U RT中 UMJ/jniflJJ HFOJ弓 WilTUflus,.1 55-IM31H9 fcZ*(1 (. l11351? 0|1*1屮 2(. it 真 if 吾三躺輝3AH*a ldL)L ZHdM|ai 4STAI -( flWIKS.l-ffi，tfl|i)i?IHIll3|riallllUiUlfJh 档/ it Dug j毋2 VrJk Mril?F ?(iTri5i g JSrlJlUI|0 3 431 TFmUf z ri |J I qu 對町廿IMj iHf lil-kiii .J u. Jf uiiSfflDBDCJ Mt ?厲旳世聊也乖|I|3M UIBJPirwiRi叫口 .2 dxjuijiB=qvw 匚EIW T UHI1J LLM L - q iinqi-d a ; iw H TW怎 iPuiq 関 q