LCD学习

1.硬件体系架构
1. LCD硬件体系                                      

1.1 液晶
液晶属于一种有机化合物，分子形状为长棒状，在不同的电流作用下，分子会做有规律的旋转，这样对光线（背光灯产生）产生了一定的控制，形成一个像素，而很多像素又可构成完整图象。
1.2 LCD~液晶屏
LCD是Liquid Crystal Display的简称。液晶显示器按驱动方式可分为STN，GF，TFT等种类，其中TFT屏在嵌入式开发中经常使用。
1.3 LCD驱动芯片
LCD驱动芯片是控制液晶分子发生变化的模块，它为液晶分子的偏转提供电压。通常情况下，LCD驱动芯片都与液晶屏面板做到一个电路板上。
1.4 LCD控制器
液晶要能正确的显示图像，除了要有LCD驱动芯片，还要有LCD控制器来给LCD驱动芯片提供必要的数据和控制信号.多数ARM处理器内部都集成有LCD控制器。
拥有四个寄存器,如图：

1. REGBANK: 由17个可编程的寄存器组和一块256*16的调色板内存组成，通过这些寄存器，可以配置LCD控制器.

2. LCDCDMA: 一个专用的DMA，它能自动地把在帧内存中的视频数据传送到LCD驱动器，通过使用这个DMA通道，视频数据在不需要CPU的干预的情况下显示在LCD屏上.

3. VIDPRCS: 接收来自LCDCDMA的数据，将数据转换为合适的数据格式，比如说4/8位单扫，4位双扫显示模式，然后通过数据端口VD[23:0]传送视频数据到LCD驱动器；

4.TIMEGEN: 由可编程的逻辑组成，他生成LCD驱动器需要的控制信号，比如VSYNC、HSYNC、VCLK和LEND等，而这些控制信号又与REGBANK寄存器组中的配置密切相关，通过不同的配置，TIMEGEN就能产生这些信号的不同值，从而支持不同的LCD驱动器(即不

同的STN/TFT屏)。

2.LCD显示与信号
2.1图解LCD图形显示过程
1. 显示从屏幕左上角第一行的第一个点开始，一个点一个点地在LCD上显示，当显示到屏幕的最右边就结束这一行(Line)。
2. 接下来显示指针又回到屏幕的左边从第二行开始显示，显示指针在从第一行的右边回到第二行的左边是需要一定的时间的，我们称之为行切换。
3. 以此类推，显示指针就这样一行一行的显示至矩形的右下角才把一幅图像(帧：frame)显示完成。
2.2时序信号







VSYNC：垂直同步信号
HSYNC：水平同步信号
VCLK：象素时钟信号
VD[23:0]：LCD像素数据输出端口
VDEN：数据使能信号?LEND：行结束信号














2.2 显示过程与时序
1. 显示从屏幕左上角第一行的第一个点开始，一个点一个点地在LCD上显示，点与点之间的时间间隔为VCLK（像素时钟信号）；当显示到屏幕的最右边就结束这一行(Line)，这一行的显示对应时序图上的HSYNC（水平同步信号）

2. 接下来显示指针又回到屏幕的左边从第二行开始显示，显示指针在从第一行的右边回到第二行的左边是需要一定的时间的，我们称之为行切换。

3. 以此类推，显示指针就这样一行一行的显示至矩形的右下角才把一幅图像(帧：frame)显示完成，这一帧的显示时间在时序图上表示为VSYNC（垂直同步信号）。

3.编写代码

/*
 * lcd.c
 *
 * Created on: 2016-10-8
 * Author: root
 */

#define GPCCON (*(volatile unsigned long*) 0x56000020)
#define GPDCON (*(volatile unsigned long*) 0x56000030)
#define GPGCON (*(volatile unsigned long*) 0x56000060)
#define LCDCON1 (*(volatile unsigned long*) 0X4D000000)
#define LCDCON2 (*(volatile unsigned long*) 0X4D000004)
#define LCDCON3 (*(volatile unsigned long*) 0X4D000008)
#define LCDCON4 (*(volatile unsigned long*) 0X4D00000C)
#define LCDCON5 (*(volatile unsigned long*) 0X4D000010)
#define LCDSADDR1 (*(volatile unsigned long*) 0X4D000014)
#define LCDSADDR2 (*(volatile unsigned long*) 0X4D000018)
#define LCDSADDR3 (*(volatile unsigned long*) 0X4D00001C)
#define TPAL (*(volatile unsigned long*) 0X4D000050)



#define CLKVAL 4 //10 = 100/((CLKVAL+1)*2)
#define VSPW 9 //1+9 =10
#define VBPD 1 //1+1 = 2
#define LINEVAL    271
#define VFPD 1 //1+1 = 2
#define HSPW 40 //40+1 = 41
#define HBPD 1
#define HOZVAL    479
#define HFPD 1

unsigned short LCDBUFFER[272][480];

void lcd_port_init()
{
    //引脚初始化
    GPDCON = 0xaaaaaaaa;
    GPCCON = 0xaaaaaaaa;
}

void lcd_control_init()
{
    //时序初始化
    LCDCON1 = (CLKVAL<<8)|(0x3<<5)|(0xc<<1)|(0<<0);
    LCDCON2 = (VBPD<<24)|(LINEVAL<<14)|(VFPD<<6)|(VSPW<<0);
    LCDCON3 = (HBPD<<19)|(HOZVAL<<8)|(HFPD<<0);
    LCDCON4 = (HSPW);
    LCDCON5 = (1<<11)|(1<<9)|(1<<8);//|(1<<0);
    //帧缓冲初始化
    LCDSADDR1 = (((unsigned long)LCDBUFFER>>22)<<21)|(((unsigned long)LCDBUFFER>>1)&0x1fffff);
    LCDSADDR2 = (((unsigned long)LCDBUFFER +272*480*2)>>1&0x1fffff);
    LCDSADDR3 = (0<<11)|(480*2/2);

    TPAL = 0;
}

void lcd_init()
{
    lcd_port_init();
    lcd_control_init();

    //打开LCD电源
    GPGCON |= 0b11<<8;
    LCDCON5 |= (1<<3);
    LCDCON1 |= 1;
}

void point(unsigned int x,unsigned int y,unsigned int color)
{
    unsigned int red, green, blue;
    red = (color>>19) & 0x1f;
    green = (color>>10) & 0x3f;
    blue = (color>>3) & 0x1f;

    LCDBUFFER[y][x] = (unsigned short)(red<<11)|(green<<6)|(blue<<0);
}

void Paint_Bmp(unsigned short x0,unsigned short y0,unsigned short wide,unsigned short high,const unsigned char *bmp)
{
    unsigned short x,y,c;
    unsigned long p = 0;

    for(y = y0; y < y0+high;y++)
    {
        for(x = x0; x < x0+wide;x++)
        {
            c = bmp[p] | (bmp[p+1]<<0);

            if ((x <480) && (y < 272))
                LCDBUFFER[y][x] = c;

            p = p +2;
        }
    }
}

void clearSrc(unsigned int color)
{
    TPAL = (1<<24)|(color&0xffffff);
}


const unsigned char bmp[90208];
void lcd_test()
{
    int x;

    for(x=0; x<480; x++)
    {
        point(x++,150,0xFF0000);
    }

    Paint_Bmp(0,0,220,220,bmp);
    clearSrc(0xff0000);
}