第4章显示器接口技术

1、4251 10011 0010 1010 1101 0001 0100 10111显示器接口技术显示器接口技术4.3键盘接口技术键盘接口技术4.2本章内容本章内容嵌入式处理器嵌入式处理器4.1触摸屏接口技术触摸屏接口技术4.44251 10011 0010 1010 1101 0001 0100 101124251 10011 0010 1010 1101 0001 0100 101134251 10011 0010 1010 1101 0001 0100 10114 主要用于显示文本及图形信息。它具有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、平面重量轻、体积小、耗电

2、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，而且已广泛应用与于各类显示器人机界面，而且已广泛应用与于各类显示器件上如下图所示。件上如下图所示。4251 10011 0010 1010 1101 0001 0100 101154251 10011 0010 1010 1101 0001 0100 101164251 10011 0010 1010 1101 0001 0100 101174251 10011 0010 1010 1101 0001 0100 10

3、1184251 10011 0010 1010 1101 0001 0100 101194251 10011 0010 1010 1101 0001 0100 1011104251 10011 0010 1010 1101 0001 0100 1011114251 10011 0010 1010 1101 0001 0100 1011124251 10011 0010 1010 1101 0001 0100 1011134251 10011 0010 1010 1101 0001 0100 1011S3C2410S3C2410处理器显示接口简介处理器显示接口简介 LCDLCD显示屏的显示需要显

4、示屏的显示需要LCDLCD驱动器和驱动器和LCDLCD控制器两部控制器两部分硬件逻辑来控制，分硬件逻辑来控制，LCDLCD驱动器用来建立显示所需的电驱动器用来建立显示所需的电场，场，LCDLCD控制器用来建立显示像素与显示缓冲区的对应控制器用来建立显示像素与显示缓冲区的对应关系。下面具体介绍关系。下面具体介绍S3C241OS3C241O芯片中的芯片中的LCDLCD控制器。控制器。 S3C241O S3C241O芯片中的芯片中的LCDLCD控制器的功能是，将控制器的功能是，将LCDLCD图图像数据从系统主存中的显示缓冲区搬移到外部像数据从系统主存中的显示缓冲区搬移到外部LCDLCD驱动驱动器中。

5、它支持单色器中。它支持单色LCDLCD显示器，单色显示器，单色LCDLCD显示器可以是显示器可以是4 4级灰度的级灰度的( (即每个像素用即每个像素用2 2位二进制数表示位二进制数表示) )，也可以是，也可以是1616级灰度的级灰度的( (即每个像素用即每个像素用4 4位二进制数表示位二进制数表示) )。也支持。也支持具有具有256256级色彩级色彩( (即每个像素用即每个像素用8 8位二进制数表示位二进制数表示) )的，的，以及以及40964096级色彩级色彩( (即每个像素用即每个像素用1212位二进制数表示位二进制数表示) )的的STNLCDSTNLCD显示器。它还支持带调色板功能的彩色

6、显示器。它还支持带调色板功能的彩色TFTTFTLCDLCD显示器，以及不带调色板的真彩显示器，以及不带调色板的真彩TFTTFTL LCDCD显示器显示器( (其每个像素用其每个像素用1616位或位或2424位二进制数表示位二进制数表示) )。 144251 10011 0010 1010 1101 0001 0100 1011 用户可以通过编程设定用户可以通过编程设定LCDLCD控制器中的相关寄存器，控制器中的相关寄存器，来选择所需的水平、垂直像素数，数据接口的数据线宽来选择所需的水平、垂直像素数，数据接口的数据线宽度，界面时序以及刷新率等参数。度，界面时序以及刷新率等参数。S3C241OS3

7、C241O芯片内部的芯片内部的LCDLCD控制器用来控制图像数据的传输，其接口信号主要控制器用来控制图像数据的传输，其接口信号主要有有2424根数据线和根数据线和9 9根控制信号线根控制信号线。 S3C2410 S3C2410芯片的芯片的LCDLCD控制器能支持每像素控制器能支持每像素8 8比特比特( (即即256256色色) )显示模式。这显示模式。这8 8位编码为红色位编码为红色3 3比特、绿色比特、绿色3 3比特、比特、蓝色蓝色2 2比特。还支持每像素比特。还支持每像素1212比特比特( (即即 40964096色色) )显示模式。显示模式。这这1212比特被编码为比特被编码为4 4比特

8、红色、比特红色、4 4比特绿色、比特绿色、4 4比特蓝色。比特蓝色。 对于灰度或彩色模式，需要通过基于时间抖动算法对于灰度或彩色模式，需要通过基于时间抖动算法和帧速率控制和帧速率控制(FRC)(FRC)方法，实现灰度电平或者色彩的渐方法，实现灰度电平或者色彩的渐变。按照一个可编程的查找表来进行选择。单色模式则变。按照一个可编程的查找表来进行选择。单色模式则不需要这些模块不需要这些模块(FRC(FRC和查找表和查找表) )。154251 10011 0010 1010 1101 0001 0100 1011164251 10011 0010 1010 1101 0001 0100 1011171

9、 1） LEDLED种类种类4251 10011 0010 1010 1101 0001 0100 1011182 2） 数码管结构组成数码管结构组成4251 10011 0010 1010 1101 0001 0100 101119 为了适用于不同的驱动方式为了适用于不同的驱动方式,每种结构形式又有共每种结构形式又有共阳极和共阴极两种产品类型。阳极和共阴极两种产品类型。(b) 共阳极共阳极 (a) 共阴极共阴极 (c) 外型及引脚外型及引脚工作原理工作原理4251 10011 0010 1010 1101 0001 0100 101120上 页返 回LEDLED显示宇符与段码的关系显示宇符与

10、段码的关系4251 10011 0010 1010 1101 0001 0100 101121静态显示系统在每一次显示输出后能够保持显示不变静态显示系统在每一次显示输出后能够保持显示不变,仅在待显数码需要改变时仅在待显数码需要改变时,才更新其数字显示器中锁才更新其数字显示器中锁存的内容。存的内容。 显示某一字符时显示某一字符时,相应段的相应段的LED恒定导通或截止恒定导通或截止,使所使所显示字符的字段连续发光。显示字符的字段连续发光。每位数码管都应有各自的驱动器件每位数码管都应有各自的驱动器件,往往选择带锁存往往选择带锁存功能的器件功能的器件,用以锁存各自待显示数码。用以锁存各自待显示数码。功

11、耗大功耗大,当显示的位数较多时当显示的位数较多时,占用的占用的I/O口较口较多多优点优点亮度高亮度高,控制程序简单控制程序简单,显示稳定可靠显示稳定可靠缺点缺点上 页返 回(1)(1)静态显示方式静态显示方式4251 10011 0010 1010 1101 0001 0100 101122上 页返 回LEDLED静态显示电路原理图静态显示电路原理图4251 10011 0010 1010 1101 0001 0100 101123所有位的段选线并联起来所有位的段选线并联起来,由一个由一个8位位I/O口控制口控制,而各位而各位的共阳极或共阴极分别由相应的的共阳极或共阴极分别由相应的I/O线控制

12、线控制,形成各位形成各位的轮流选通的轮流选通,即即LED显示器分时轮流工作显示器分时轮流工作,每次只能使每次只能使一个器件显示一个器件显示1ms5ms。由于人的视觉暂留现象和发。由于人的视觉暂留现象和发光二极管的余辉效应光二极管的余辉效应,仍感觉所有的器件都在同时显示仍感觉所有的器件都在同时显示,达到稳定的视觉效果。达到稳定的视觉效果。 在实际应用中常采用定时中断扫描方式在实际应用中常采用定时中断扫描方式,这种方式这种方式是每隔一定时间是每隔一定时间(如如1 ms) 让一位数码管显示让一位数码管显示,假设有假设有8位数码管位数码管,显示扫描周期为显示扫描周期为8ms。程序控制扫描和定时中断扫描

13、。程序控制扫描和定时中断扫描。实现方法实现方法上 页返 回(2)(2)动态显示方式动态显示方式4251 10011 0010 1010 1101 0001 0100 101124LEDLED动态显示电路动态显示电路（1）共阴极接法）共阴极接法（2）P1：段码；：段码； （3） P3.4-P3.7：位：位码码（4）经）经74LS244提供提供LED相应段的驱动电相应段的驱动电流流,送到各个显示器的送到各个显示器的段码段码(5)经经6反向驱动器反向驱动器75LS04,使位码使位码1有效。有效。4251 10011 0010 1010 1101 0001 0100 101125 以定时中断扫描方式为

14、例以定时中断扫描方式为例, ,在在4 4位位LEDLED显示器上分别显示器上分别显示数字显示数字1 1、2 2、3 3、4 4。单片机定时器。单片机定时器T0T0定时定时1ms,1ms,要显示要显示的的4 4位数据放在显示缓冲单元位数据放在显示缓冲单元30H30H至至33H33H中。中。 ORG0000H AJMPMAIN ORG000BH AJMPINTT0MAIN：MOV TMOD,#01H ;T0初始化初始化,定时定时1ms MOVTL0,#18H MOVTH0,#0FCH MOVIE,#82H;中断系统初始化中断系统初始化 SETBTR0;启动启动T0AGAIN：MOV R0,#30H

15、;显示缓冲区首地址显示缓冲区首地址 MOVR2,#80H;显示位控制字显示位控制字下 页上 页返 回4251 10011 0010 1010 1101 0001 0100 101126NEXT：MOVA,R2 JBACC.3,AGAIN ;4位显示完则重复位显示完则重复 SJMP NEXT ;4位未显示完则显示下一位位未显示完则显示下一位下 页上 页返 回INTT0：MOVTL0,#18HMOVTH0,#0FCHMOVP1,#00H;关显示MOVA,R0;取显示数据MOVDPTR,#SEGMOVC A,A+DPTR;查待显示数字的段码MOVP1,A;输出段码MOVA,R2MOVP3,A;输出位

16、码RRAMOVR2,AINCR0RETISEG： DB3FH,06H,5BH,4FH,66HDB6DH,7DH,07H,7FH,6FH4251 10011 0010 1010 1101 0001 0100 101127在进行在进行LED动态显示控制时动态显示控制时,要遵循的规则有：要遵循的规则有： 任何时刻只能有一个任何时刻只能有一个LED显示器的共阳显示器的共阳(或共阴或共阴)端端接通。接通。 每个每个LED显示器的显示内容要有一定的保留时间。显示器的显示内容要有一定的保留时间。 在最长在最长20ms内内,一个显示端口所驱动的一个显示端口所驱动的LED必须都必须都分别刷新一次。根据这个条件若一个显示端口驱动分别刷新一次。根据这个条件若一个显示端口驱动n个个LED,则每个则每个LED显示内容保持的时间为显示内容保持的时间为20/n ms。下 页上 页返 回4251 10011 0010 1010 1101 0001 0100 101128（1）列扫描信号依次为）列扫描信号依次为“0”,按列号相应送出行信号按列号相应送出行信号(字型码字型码)。（2）延时一段时间后）延时一段时间后,送出第送出第2列对应的字型码。列对应的字型码。（3）依次选中点阵显示器的所有列，从而显示出完整字符。）依次选中点阵显示器的所有列，从而显示出完整字符。点阵式点阵式LEDLE