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| Freescale的MC9328MXl的LCD显示接口电路 | |||||
作者：Freescal… 文章来源：本站 点击数： 更新时间：2007-3-21  |
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LCD(Liquid Crystal。Display)称为液晶。液晶得名于其物理特性：它的分子晶体以液态存在而非固态。L,CD显示器的基本工作原理就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的驱动控制是对每个液晶单元的通电的控制。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(也有相反的，不通电时光线通过，通电时光线不通过)。LCD是基于液晶光电效应的显示器件。液晶显示器的工作原理是利用液晶的物理特性，在通电时，液晶排列变得有秩序，使光线容易通过；不通电时，排列则变得混乱，阻止光线通过。即液晶工作时，使用的是外部的光线，自己本身并不发光，所以与CRT相比，液晶显示器的耗电量较低。 LCD中使用的为液晶照明的方式有两种：传送式和反射式。传送式屏幕要使用外加光源照明，称为背光(backlight)，照明光源要安装在LCD的背后。传送式LCD在正常光线及暗光线下，显示效果都很好，但在户外，尤其在目光下，很难辨清显示内容。反射式屏幕，则不需要外加照明电源，使用周围环境的光线(或在某些笔记本中，使用前部照明系统的光线)。这样，反射式屏幕就没有背光，所以，此种屏幕在户外或光线充足的室内，才会有出色的显示效果，但在一般室内光线下，这种显示屏的显示效果就不及背光传送式的。在嵌入式EMOT’ION ARM9 LJnux开发实验系统中使用的是传送式背光(CCFI_，)彩色STN液晶屏。 1．MC9328MXl对液晶屏接口支持 MXl LCDC(液晶显示控制器，L,iquid Crystal Display Con帅ller)提供了对单色，灰度，被动式彩色点阵液晶和主动式彩色点阵液晶屏的支持。主要特性如下： 支持自刷新方式L．CD 最多16级灰度显示 被动式与主动式彩色液晶屏接口 可编程刷新率 支持16／121814／2／1位的数据总线宽度 支持4／8bpp的被动式彩屏(CSTN) 支持4／8／12／16bpp的主动式彩屏(TFr) 2．灰度显示原理 实际上，LCD显示屏并不是设置成不同的亮度去驱动每一像素的。它对像素要么显示，要么关闭。LCD显示屏的一个常用指标是它的反应时间，反应时间指的是一个像素从显示到关闭所花费的时间，典型的是几百ms。一种调制技术被用于驱动每个像素，即用整个固定时间周期的一部分驱动每个像素。L,CD控制器内部有1个16周期计数器，用于产生16周期的间隔。当驱动像素时，它读帧缓冲数据所指的、在调色板寄存器中的半字节数据。该数据确定在16周期间隔里像素显示的次数。例如该值等于4，则该像素每隔4个时钟周期显示1次，等于整个16周期间隔的4／16。即认为该像素以最大亮度的1/4进行显示。 3．彩色显示原理 彩色显示时，每个像素点有3个子彩色像素(红、绿、蓝)。灰度显示的技术应用到彩色显示中，每个子彩色像素有15种浓度的感觉效果。可用红、绿、蓝3种颜色的15种浓度中的一种去驱动1个像素点。如果L,CD控制器编程为4 bpp模式，可支持最高15×15×15=3375种不同的颜色；2 bpp模式时，可支持64种不同的颜色；l bpp模式时，可支持8种不同的颜色。对于一个1/4VGA显示屏，实际像素的数量等于320x400x4=921 600位或115 200字节，小于上面提到的最大帧缓冲的限制(128KB)。 另外一个显示特性是刷新率，指的是整个数据帧被重新写到显示屏的频率。如果数据写得太慢，将影响显示质量；太快则显示器的反应时间跟不上像素驱动状态的改变。大部分显示屏推荐的速率是70～80Hz。 2. LCD的驱动控制 LCD的驱动控制方式有总线驱动方式和扫描器控制方式。 1．总线驱动方式 通常带有驱动模块的LCD显示屏使用这种驱动方式，这类LCD可方便地与各种单片机进行接口，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，以便与单片机的总线进行接口。驱动模块一般有8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，只需将要显示的内容送到显示缓存中就可实现内容的显示。由于只有8条数据线，因此通常通过引脚信号来实现地址和数据线复用，以达到把相应数据送到相应显示缓存的目的。 2．扫描器控制方式 有些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。通常使用带有LCD驱动能力的高档MCI．T驱动。 3. LCD显示接口 EMOTION ARM9 Linux开发系统使用SHARP公司的KCS057QVIAJ液晶屏。该液晶屏最大分辨率为：320x240、采用彩色STN制式、使用CCFI_，背光(详细资料见L．CD的PDF技术手册)。在系统中I．CD数据总线由MC9328MXI的L,CD_0～L,CD．D7经过总线驱动芯片驱动后提供给L,CD，控制总线由MC9328MXI控制总线经过总线驱动芯片后提供给LCD。 EMOTION ARM9 Linux开发系统的LCD背光管的电源部分由逆变器将直流电源转换为交流电源后提供，可通过按键K1打开和关断LCD的电源及背光管的电源。若所选逆变器输出亮度可以调节，则可通过调节电位器RW8的阻值进行亮度调整。 EMOTION ARM9Linux开发系统对LCD模块的接口进行了特殊的冗余设计，提供了除所选液晶屏配置外更加丰富的接口设置。用户可利用这些接口非常方便地连接其他厂家的STN LCD屏(如南亚公司的LCBA7_461液晶屏等)。同时系统还提供了触摸屏接口，可使用户进行更多系统功能的开发。   LCD显示屏接口线与扩展板通过18针插槽J18连接。插槽J18管脚定义见表11—7。  LCD背光模块的电源由逆变器提供，逆变器U26固定于扩展板上。将背光模块电源插头接入逆变器即可。EMOTION ARM9 Linux开发系统还提供两组通用STN LCD接口对J14、J15，两组通用接口的定义完全一样，插槽J14、J15管脚定义如表1l-8所示。 EMOTION ARM9 Linux开发系统利用CPU自身的ASP模块，可直接完成触摸屏输入的转换，因此系统提供了一个触摸屏接口J39及一个悬空接口J40。J39管脚定义如下。
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