浙江工业大学单片机第六次实验Word格式文档下载.docx
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TFT（ThinFilmTransistor）LCD即薄膜场效应晶体管LCD，是有源矩阵类型液晶显示器
（AM-LCD）中的一种。
和TN技术不同的是，TFT的显示采用“背透式”照射方式——假想的
光源路径不是像TN液晶那样从上至下，而是从下向上。
这样的作法是在液晶的背部设置特
殊光管，光源照射时通过下偏光板向上透出。
由于上下夹层的电极改成FET电极和共通电
极，在FET电极导通时，液晶分子的表现也会发生改变，可以通过遮光和透光来达到显示
的目的，响应时间大大提高到80ms左右。
因其具有比TNLCD更高的对比度和更丰富的色
彩，荧屏更新频率也更快，故TFT俗称“真彩”。
LCD是由二层玻璃基板夹住液晶组成的，形成一个平行板电容器，通过嵌入在下玻璃
基板上的TFT对这个电容器和内置的存储电容充电，维持每幅图像所需要的电压直到下一
幅画面更新。
液晶的彩色都是透明的必须给LCD衬以白色的背光板上才能将五颜六色表达
出来，而要使白色的背光板有反射就需要在四周加上白色灯光。
因此在TFTLCD的底部都
组合了灯具，如CCFL或LED。
2.OTM4001A控制芯片简介
OTM4001A是一款262144色，用于中小型TFTLCD显示屏的片上系统（SoC）驱动芯
片，通过指定用于图形数据的RAM能支持达240xRGBx432分辨率。
OTM4001A内部的时
序控制器能为不同的需求提供不同接口方式，OTM4001A提供了系统接口，包括8/9/16/18
位并口和SPI串口方式（本实验采用16位并口方式）；
OTM4001A也提供了6/16/18位RGB
接口，用于动态显示图片。
OTM4001A的主要特性还有窗口地址功能能限制数据重写区域，
并减少数据传输；
内部6位D/A转换器输出的64γ颜色校准；
内部233280字节的RAM；
背光引脚输出控制的内置自适应背光控制功能（CABC）；
逻辑供电电压范围2.5~3.6V，IO接口支持操作电压1.65~3.6V，模拟供电电压范围2.5~3.6V；
内置的内部晶振与硬件复位。
本实验中，采用80系统总线的16位并口方式，对TFTLCD的常规写操作时序特征和
时序图分别如下表10-1和图10-1所示：
表10-116位并口方式时序特征
图10-116位并口方式时序图
为使液晶正常工作，我们需要在初始化之前先复位液晶，复位液晶的时序特征和时序图
分别如下表10-2和图10-2所示：
表10-2TFTLCD复位时序特征
图10-2TFTLCD复位时序图
为减少数据访问次数，OTM4001A还有窗口访问功能，能指定对液晶的操作区域，相关
寄存器如下：
HSA7-0和HEA7-0代表了水平方向的窗口起始和结束地址，VSA8-0和VEA8-0代表垂
直方向的窗口起始和结束地址。
要使用窗口功能需满足下式：
“00”h≤HSA7-0<
HEA7-0≤“EF”handHEA-HAS>
=”04h”
“00”h≤VSA8-0<
VEA8-0≤9’h1AF
对窗口访问功能定义如下图10-3所示：
图12-3窗口访问功能定义
通过上述寄存器设置好访问的RAM之后，写入一个数据将会写到指定的区域，不需要
完全擦除所有数据，这样大大减少了操作时间。
理解OTM4001A的操作时序与窗口访问功能后，我们就能进行对TFTLCD进行初始
化，让LCD显示我们需要的文字或图片。
OTM4001A有运行模式，睡眠模式，深度睡眠模
式，睡眠模式和深度睡眠模式用于当不用显示时，节省电量开销，对于其他寄存器的操作，
请参考TFTdisplay.pdf。
3.TivaWareCseries的数学库IQmathLib.h
Tiva™IQmath.h是一个高度优化和高精度的数学函数库，帮助C/C++程序员在Tiva器
件上无缝地将浮点运算转化为定点计算。
计算速度将显著快于浮点运算。
IQmath库采用32
位定点带符号数作为基本数据类型。
这些定点数的格式从IQ1到IQ30，这里IQ数据格式代
表了数的小数位数。
C语言中要调用IQmath函数，需要先包含头文件“IQmath/IQmathLib.h”。
然后，才能使用_iq和_iqN的数据类型以及库中的函数，以下代码是对IQmath库函数的简
单调用：
#include"
IQmath/IQmathLib.h"
intmain（void）
{
_iq24X,Y,Z;
X=_IQ24（1.0）;
Y=_IQ24（7.0）;
Z=_IQ24div（X,Y）;
}
IQmath库函数的具体使用请参阅TivaWare™IQmathLibraryUSER’SGUIDE。
4.TM4C129xSeriesCortex-M4的EPI工作原理与方式
外围设备接口（EPI,ExternalPeripheralInterface），是一种用于外设或存储设备的高速并
行总线。
有3种主要的工作方式，能无缝对接众多类型的外部设备。
EPI类似于标准的微处
理器地址/数据总线，通常必须和1种外设连接，不能一次和2种不同的外设连接。
增强了
包括支持uDMA，时钟控制和支持外部FIFO缓冲区等功能。
EPI模块有以下主要特性：
Ø
用于外围设备和存储器的专用8/16/32位并行总线；
存储器接口支持连续存储访问，不限数据总线宽度，允许程序直接从SDRAM，
SRAM和Flash存储器中运行；
阻断和非阻断读取；
使用内部写FIFO将处理器从严格时序要求中分离；
采用uDMA控制器高效地传输数据；
EPI的3种主要的工作模式为SDRAM模式，传统的Host-Bus模式和通用模式，本实
验选用EPI的Host-Bus模式。
Host-Bus模式主要特点有：
支持8位，16位MCU总线接口；
兼容类似PIC，ATmega，8051等其他类似设备；
访问SRAM，NORFlash和其他器件时，在非复用工作方式下，支持高达1MB的地
址访问，在多路复用工作方式下，支持256MB访问（16位总线模式不带字节选择
的情况下，支持512MB）；
对于一系列无地址的8位/16位FIFO接口，支持外部FIFO（XFIFO）EMPTY和
FULL信号；
带有读和写数据等待状态计数器；
多种片选方式，包括单芯片，双芯片，四芯片片选。
5.实用到的主要库函数简介
voidEPIModeSet（uint32_tui32Base,uint32_tui32Mode）函数用于选择EPI的工作方式。
ui32Base为EPI模块的基地址；
ui32Mode为EPI的工作模式，本实验选择为EPI_MODE_HB16，
配置成16位总线模式。
voidEPIConfigHB16Set（uint32_tui32Base,uint32_tui32Config,uint32_tui32MaxWait）函数用于16位总线工作模式的详细设置。
ui32Config为16位总
线工作方式的配置参数；
ui32MaxWait为等待的最大外部时钟数。
voidEPIAddressMapSet（uint32_tui32Base,uint32_tui32Map）函数用于配置外部设备的地
址映射。
ui32Map是地址映射参数，由一些宏定义的参数通
过逻辑与组成。
对于存储设备，EPI将外设视为一块连续的存储空间；
对于无地址设备，EPI
将外设视为一个地址。
6.简化的EPI模块配置步骤（左）和实验程序流程图（右）
图10-5简化EPI初始化流程图10-6液晶显示程序流程图
三、实验代码、注释（最好每条注释）及现象
实验代码：
#include<
stdbool.h>
stdint.h>
string.h>
inc/hw_memmap.h"
inc/hw_types.h"
inc/hw_epi.h"
inc/hw_ints.h"
driverlib/epi.h"
driverlib/gpio.h"
driverlib/sysctl.h"
driverlib/rom.h"
driverlib/rom_map.h"
driverlib/pin_map.h"
driverlib/systick.h"
driverlib/interrupt.h"
driverlib/ssi.h"
driverlib/fpu.h"
utils/uartstdio.h"
TFTinit/TFT_400x240_OTM4001A_16bit.h"
EPIinit/EPIinit.h"
//ProvideadefinitionforM_PI,ifitwasnotprovidedbymath.h.
#ifndefM_PI
#defineM_PI3.14159265358979323846F
#endif
uint32_tg_ui32SysClock;
//SystemclockrateinHz.
//Acounterforsystemclockticks,usedfortrackingtime.
staticvolatileunsignedlongg_ulTickCount;
#defineSERIES_LENGTH240
//Createsabufferforholdingthevaluesofthedataseries.Itmustbe
//largeenoughtoholdthemaximumnum
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