案例嵌入式30dvd30盘1

1、S3C44BOX LCD 控制器SA06006027 史林SA06006018 李贵斌内容提纲1LCD（Liquid Crystal Display）原理简介2.S3C44B0X LCD控制器概述3. S3C44B0X LCD控制器原理液晶的三个特性液晶的分子晶体，以液态存在而非固态。如果让电流通过液晶层，这些分子将会以电流的流向方向进行排列，如果没有电流，它们将会彼此平行排列。如果提供了带有细小沟槽的外层，将液晶倒入后，液晶分子会顺着槽排列，并且内层与外层以同样的方式进行排列。液晶层能使光线发生扭转。液晶层表现的有些类似偏光器，这就意味着它能够过滤除了那些从特殊方向射入之外的所有光线。此外，

2、如果液晶层发生了扭转，光线将会随之扭转，以不同的方向从另外一个面中射出。LCD原理简介液晶的开关作用可以阻碍光线，也可以允许光线通过扭转的光线没有扭转的光线偏振滤光器图1 加电时图2 不加电时LCD原理简介电致发光电致发光（EL）是将电能直接转换为光能的一种发光现象。电致发光片是利用此原理，经过加工制作而成的一种发光薄片。如下图：LCD原理简介LCD 显示器的基本原理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 的控制归于对每个液晶单元的通断电的控制，每个液晶单元都对应着一个电极，对其通电，便可使光线通过LCD原理简介LCD 控制器的功能嵌入式系统的显示卡

3、S3C44B0X 中内置的LCD 控制器，它具有将显示缓存（在系统存储器中）中的LCD图象数据传输到外部LCD 驱动电路的逻辑功能。1.节约存储器资源2.简化程序S3C44B0X LCD控制器概述S3C44B0X LCD控制器的特性支持彩色、灰色、单色的LCD板支持三种类型的LCD板：4位双扫描，4位单扫描及8位单扫描支持多路虚拟显示屏（支持硬件的水平、垂直滚动）系统存储器被用为显示存储器拥有专用DMA支持多种屏幕支持单色、4级、16级灰度（可编程实现）对于彩色STN LCD板，支持256级彩色支持电源节省模式S3C44B0X LCD控制器概述VFRAME: LCD 控制器和LCD 驱动器之间

4、的帧同步信号。它通知LCD 屏新的一帧的显示，LCD 控制器在一个完整帧的显示后发出VFRAME 信号。VLINE: LCD 控制器和LCD 驱动器间的同步脉冲信号，LCD 驱动器通过它来将水平移位寄存器中的内容显示到LCD 屏上。LCD 控制器在一整行数据全部传输到LCD 驱动器后发出VLINE 信号。VCLK: 此信号为LCD 控制器和LCD 驱动器之间的象素时钟信号，LCD 控制器在VCLK的上升沿发送数据，LCD 驱动器在VCLK 的下降沿采样数据。VM: LCD 驱动器所使用的交流信号。LCD 驱动器使用VM 信号改变用于打开或关闭象素的行和列电压的极性。VM 信号可在每一帧触发，也

5、可在数量可编程的一些VLINE 信号后触发。驱动器切换板电极的交流信号 VD3:0:LCD 象素数据输出端口。VD7:4:LCD 象素数据输出端口。S3C44B0X LCD 外部接口信号S3C44B0X LCD控制器概述S3C44B0X LCD控制器框图LCD 控制器逻辑框图1.必要的控制信号2.视频数据控制信号S3C44B0X LCD控制器概述LCD 控制器模块功能介绍REGBANK 具有18 个可编程寄存器，用于配置LCD 控制器。LCDCDMA 为专用DMA，它可以自动地将显示数据从帧内存中传送到LCD 驱动器中。通过专用DMA，可以实现在不需要CPU 介入的情况下显示数据VIDPRCS

6、 从LCDCDMA 接收数据，变换为合适的数据格式（比如48 位单一扫描和4 位双扫描显示模式）后通过VD7:0发送到LCD 驱动器。TIMEGEN 包含可编程的逻辑，以支持常见LCD 驱动器所需要的不同的接口时间、速率要求。TIMEGEN 部分产生VFRAME, VLINE, VCLK, VM 等信号。S3C44B0X LCD控制器概述S3C44B0X LCD控制器原理扫描查找表抖动算法S3C44B0X LCD控制器原理扫描LCD控制器的一项重要工作是向LCD驱动器，按照一定的格式输出显示数据，然后驱动器逐象素的显示，由于人眼的滞留效应，看到的是连贯的图像。这个过程称为扫描。控制器的VD7.

7、0是数据输出端口。根据不同的驱动器，分为4位双扫描、4位单扫描和8位单扫描，位数指输出端口的位宽，单扫描同时刷新屏幕上的一行，双扫描同时刷新两行。 S3C44B0X LCD控制器原理扫描模式一4 bit 单扫描S3C44B0X LCD控制器原理扫描模式 之二4 bit 双扫描S3C44B0X LCD控制器原理扫描模式之三8 bit单扫描S3C44B0X LCD控制器原理扫描的控制操作有数据后，还要有控制信号正确的把这些信号显示出来。S3C44B0X LCD控制器，可根据REGBANK中的LCD控制寄存器的可编程设置，在TIMING GENERATOR中产生合适的可编程控制信号，支持不同种类的L

8、CD驱动器。S3C44B0X LCD控制器原理同步信号概述在VCLK上升延，VD输出数据；VCLK下降延，驱动器锁存该数据；所以VCLK实际是象素的同步信号。VCLK(Hz)=MCLK/(CLKVAL 2) CLKVAL60MHZ/XVCLK260MHZ/415.0MHZ360MHZ/610.0MHZVCLK 和 CLKVAL的关系 (MCLK = 60Hz)S3C44B0X LCD控制器原理同步信号概述VLINE 行同步信号VFRAM 帧同步信号上两种信号受LCDCON2寄存器中HOZVAL域和LINEVAL域的制约。HOZVAL = ( Horizontal display size /

9、Number of the valid VD data line) -1彩色：Horizontal display size = 3 * Number of Horizontal PixelLINEVAL = (Vertical display size) -1：单扫描LINEVAL = (Vertical display size / 2) -1：双扫描S3C44B0X LCD控制器原理同步信号概述VM驱动器切换板电极的交流信号 VM Rate = VLINE Rate / ( 2 MVAL) S3C44B0X LCD控制器原理例子一个LCD面板是320240的分辨率，那么控制器每输出320

10、个象素，就会输出一个行同步信号；每输出240行之后，就应该输出帧同步信号；如果是4bit单行扫描，那么每个VCLK可以输出4个象素，则每行只会有320480个VCLK信号。 S3C44B0X LCD控制器原理查找表概述16级、4级灰度。4级灰度时，灰度划分并不是线性的 。非线性灰度而设置的一种数据结构查找表S3C44B0X LCD控制器原理保留4级灰度的原因16级灰度需要4bit来表示一个象素，而4级灰度只需要2bit就够了。所需的位数越少，就越节省显存空间（使用更少的存储器），操作显存耗费的CPU资源也越少，这样系统功耗必然随之减小。因为很多应用中对灰度级要求不高 S3C44B0X LCD控

11、制器原理例子例如在某个应用中，要求象素点能够完全熄灭、能够达到最大亮度，以及正常显示文字；我们可以设置4级非线性灰度，第0级相当16级线性灰度的第0级（熄灭），第3级相当16级的第15级（最亮），第1级和第2 级都相当16级的第11级（普通文字） S3C44B0X LCD控制器原理彩色模式下的查找表每个象素的八位：3位红、3位绿、2位蓝拥有各自独立的查找表S3C44B0X LCD控制器原理虚拟屏幕的原理虚拟屏幕从原理上讲是一个内存的概念。因为程序员对显示器的操作实际上是对显存的操作，把代表显示器每个象素的数据写入显存的过程。对于虚拟屏幕，程序员维护着一个更大的屏幕，更多的显存而已。 S3C44

12、B0X LCD控制器原理图 虚拟屏幕PAGEWIDTH是真实显示器的宽度OFFSIZE是真实屏幕左端到虚拟屏幕最右端的距离LCDBASEU是真实显示器起点对应的显存地址LCDBASEL只用在双扫描模式，是下半帧对应显存的开始地址S3C44B0X LCD控制器原理一个疑问？16级灰度，需要4bit来表示一个象素，为什么控制器只使用了1bit输出就实现了？256色需要8bit表示一个象素，为什么只用3bit输出就可以呢？ S3C44B0X LCD控制器原理抖动算法的原理LCD屏幕以一个很快的（通常为80Hz）速度刷新，因为众所周知的人眼滞留效应，感觉上是流畅的画面。一个帧周期内，象素只有点亮和熄灭两种状态。正是基于这种原理，当象素一亮一灭，且切换的频率很低时，看到的是一闪一闪的点；如果切换频率很高，人眼觉察不出来他在闪烁，只会感觉没有那么亮罢了。屏幕不断快速刷新，亮的次数多，熄灭的次数少，看起来就比较重；反之看起来比较淡。这种颜色的浓淡变化构成不同灰度级别。可以用“占空比”来量化表示，就是亮的次数占刷新次数的比例。 S3C44B0X LCD控制器原理不同灰度级对应的占空比 S3C44B0X LCD控制器原理抖动算法中的离散化 相邻帧状态的离散化相邻象素状态的离散化 这是一个数学问题，要根据不同的应用不断的优化，44B0的LCD控制器并没有把抖动算法的输出序列固化在芯片里，可以通过寄