S3C2440LCD控制器中文Word格式.docx

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----可编程的时序控制，用于不同的LCD

----支持大端，小端模式，也支持WinCE数据格式

----支持2种型号的SECTFTLCD屏

（SAMSUNG3.5”Portrait/256KColor/ReflectiveandTransflectivea-SiTFTLCD）

LTS350Q1-PD1:

TFTLCDpanelwithtouchpanelandfrontlightunit（Reflectivetype）

LTS350Q1-PD2:

TFTLCDpanelonly

LTS350Q1-PE1:

TFTLCDpanelwithtouchpanelandfrontlightunit（Transflectivetype）

LTS350Q1-PE2:

NOTE:

WinCE不支持12位的数据封装格式

请检查WinCE是否可以支持12位的彩色模式

外部接口信号：

LCD控制器方块图：

S3C2440LCD控制器被用来传送视频数据和生成必要的控制信号，比如VFRAME,VLINE,VCLK,VM,等等。

除了控制信号外，这S3C2440还有作为视频数据的数据端口，它们是如图15-1所示的VD[23:

0]。

LCD控制器由REGBANK,LCDCDMA,VIDPRCS,TIMEGEN,和LPC3600（看15-1LCD控制器方块图）组成。

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，它们用来配置LCD控制器的。

LCDCDMA是一个专用的DMA，它能自动地把在侦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。

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。

TIMEGEN由可编程的逻辑组成，支持不同的LCD驱动器接口时序和速率的需求。

TIMEGEN块可以产生VFRAME,VLINE,VCLK,VM等等。

数据流描述如下：

LCDCDMA中存在FIFO存储器。

当FIFO为空，或者部分为空的时候，LCDCDMA请求从侦存储器中取得数据，是用突发的存储传输模式取得数据的（每一个突发请求，连续的取4个字（16bytes）在总线传输过程中，不允许总线控制权交给另一个总线控制）当传输请求被存储控制器中的总线仲裁器接收了后，将会产生连续的4个字的数据传输从系统内存到内部的FIFO。

FIFO的总共大小为28个字，由12个字的FIFOL和16个字的FIFOH分别组成。

S3C2440有2个FIFOs支持双扫显示模式。

假如是单扫模式，FIFOH将会被用到。

STNLCD控制器操作

时序发生器（TIMEGEN）

TIMEGEN生成LCD驱动器的控制信号，比如说VFRAME,VLINE,VCLK,和VM。

这些控制信号与REGBANK中的寄存器LCDCON1/2/3/4/5的配置是紧密相关的。

基于这些在REGBANK中寄存器的编程配置，TIMEGEN可以产生合适的可编程的控制信号支持许多不同种类的LCD驱动器。

以每侦一次为频率，VFRAME脉冲在整个第1行期间开始插入。

这VFRAME信号有效时，它把LCD的行指针指到显示器的顶端，重新开始新的一帧。

VM信号帮助LCD驱动器交替行与列的电压极性，它们用来对像素的开与关。

VM信号的切换速率依赖于LCDCON1寄存器中的MMODE位和LCDCON4寄存器中的MVAL域的配置。

如果这MMODE位为0，VM信号配置成每帧切换一次。

如果这MMODE位为1，VM信号在一段时间后切换一次，这段时间是VLINE的数值，它是由MVAL[7:

0]设置的。

图15-4展示了一个例子，MMODE=0或者MMODE=1且MVAL[7:

0]=0x2。

当MMODE=1的时候，VM速率与MVAL[7:

0]有关，如下所示：

VMRate=VLINERate/（2xMVAL）。

VFRAME和VLINE信号的脉冲产生依赖于寄存器的配置，它们是LCDCON2/3寄存器中的HOZVAL域和LINEVAL域。

每一个域与LCD的显示分辨率和模式有关。

换而言之，HOZVAL和LINEVAL能由LCD屏的面积和显示模式决定，根据如下公式：

HOZVAL=（Horizontaldisplaysize/NumberofthevalidVDdataline）-1

彩色模式:

Horizontaldisplaysize=3xNumberofHorizontalPixel

在4位单扫显示模式,有效的VD数据行数目应该是4。

假如是4位双扫模式，有效的VD数据行数目应该也是4，然而如果是8位单扫模式，有效VD数据行数目应该是8。

LINEVAL=（Verticaldisplaysize）-1:

假设为单扫显示模式

LINEVAL=（Verticaldisplaysize/2）-1:

假设为双扫显示模式

VCLK信号的速率依赖于LCDCON1寄存器中的CLKVAL域的配置。

表15-1定义了VCLK和CLKVAL的关系，CLKVAL的最小值为2。

VCLK（Hz）=HCLK/（CLKVALx2）

帧的速率就是VFRAME信号的频率。

帧的速率与WLH[1:

0]域（VLINE脉冲的宽度），WDLY[1:

0]域（VLINE脉冲之后的VCLK的延迟宽度），HOZVAL,LINEBLANK,以及LCDCON1/2/3/4寄存器中的LINEVAL紧密相关的，也与VCLK和HCLK是相关的。

大多数的LCD驱动器需要自己适当的帧速率。

帧速率是按如下公式计算的：

frame_rate（Hz）=1/[{（1/VCLK）x（HOZVAL+1）+（1/HCLK）x（A+B+（LINEBLANKx8））}x（LINEVAL+1）]

A=2的（4+WLH）次方,B=2的（4+WDLY）次方。

视频操作

S3C2440LCD控制器支持8位彩色模式（256色模式）,12位彩色模式（4096色模式）,4级灰度模式,16级灰度模式以及单色模式。

对于灰度或者彩色模式，灰度或者彩色的色调（颜色的深浅度）是必须执行的，根据基于时间的抖动算法以及帧率控制方法。

在一个可编程的查找表，选择能被决定，这个以后再解释。

单色模式不需要这些模块（FRC和查找表），并且根本上

通过移位视频数据到LCD驱动器使FIFOH（如果是双扫，FIFOL也需要）中的数据以4位（如果是4位双扫或者是8位单扫，是8位）的数据流串行传输。

接下来的部分就查找表和FRC描述在灰度和彩色模式上的操作。

查找表

S3C2440支持查找表作为彩色或者灰度等级映射的多种选择，保证为用户提供具有弹性的操作。

查找表就是一个调色板，它允许在彩色或者灰度等级上进行选择（假如在4级灰度下，可以选择16灰度级别中的4级，假设在256色模式下，可以选择16级红色中的8种，16级绿色中的8种，16级蓝色中的4种）。

换句话说，在4级灰度模式，用户可以通过查找表选择16种灰度等级中的4种。

在16级灰度模式下，灰度等级不能被选择；

在可能的16种灰度等级中，所有的16种灰度等级必须被选择。

假设在256色模式下，3位被分配用于红色，3位用于绿色，2位用于蓝色。

这256色意味着这些颜色是由8种红色，8种绿色，4种蓝色组合而成（8*8*4=256）。

在彩色模式，这个查找表能被用作合适的选择。

8种红色等级能在16种可能的红色等级中被选择，8种绿色同样可以在16种可能的绿色种被选择并且4种蓝色能在16种蓝色等级中被选择。

假如是4096色模式，就没有象256色模式下的那种选择。

灰度模式操作

S3C2440LCD控制器支持两种灰度模式2BPP灰度（4级灰度）和4BPP（16级灰度）。

这2BPP灰度模式用查找表（BLUELUT），它允许在16种灰度等级中进行4种选择。

这2BPP灰度模式查找表用到是蓝色查找表（BLUELUT）寄存器中的BLUEVAL[15:

0]域，与彩色模式下的蓝色查找表是一样的。

灰度等级0通过BLUEVAL[3:

0]标记。

如果BLUEVAL[3:

0]是9，那么等级0就代表16种灰度等级中的等级9。

0]是15，等级0就代表16种灰度等级中的灰度等级15，以此类推。

根据前面同样的思想，等级1通过BLUEVAL[7:

4]也被标记，等级2被BLUEVAL[11:

8]标记，等级3被BLUEVAL[15:

12]标记。

这BLUEVAL[15:

0]中的4组将代表等级0，等级1，等级2，等级3。

在16级灰度模式下，没有选择，必须全选。

256色模式操作

S3C2440可以支持8BPP，也就是256色的显示模式。

这个彩色模式利用抖动算法和FRC可以生成256个等级的颜色。

8BPP被编码为3位红色，3为绿色以及2位蓝色。

这彩色显示模式的红色，绿色，蓝色都使用独立的查找表。

每个查找表用REDLUT寄存器中的REDVAL[31:

0]，GREENLUT寄存器中的GREENVAL[31:

0]和BLUELUT寄存器中的BLUEVAL[31:

0]作为可编程的查找表入口。

与灰度等级显示类似，在寄存器REDLUR中的8组或者4位域，换言之，REDVAL[31:

28]，REDLUT[27:

24]，REDLUT[23:

20],，REDLUT[19:

16]，REDLUT[15:

12]，REDLUT[11:

8]，REDLUT[7:

4]和REDLUT[3:

0]被分配给每个红色等级。

4位（每个域）的可能组合有16种，并且每个红色等级应该被分配16种等级种的1种。

换句话说，用户可以通过该类型的查找表选择合适的红色等级。

对于绿色，寄存器GREENLUT中的GREENVAL[31:

0]在查找表中的分配形式与红色是一样的。

类似地，寄存器BLUELUT中的BLUEVAL[31:

0]在查找表中也是这样分配的。

对于蓝色，2位组成4种颜色等级，与8种红色，绿色等级是不一样的。

4096色模式操作

S3C2440可以支持12BPP，即4096色显示模式。

这个模式使用抖动算法和FRC可以产生4096个等级的颜色。

12BPP被编码成4位用于红色，4位用于绿色，4位用于蓝色。

4096色模式不使用查找表。

抖动和帧率控制

如果是STNLCD显示器（除了单色屏），视频数据必须通过抖动算法处理。

DITHFRC块有两个功能，例如基于时间的抖动算法用来减少闪烁和FRC用于显示STN屏的灰度等级以及彩色等级。

在STN屏上，基于FRC灰度等级和彩色等级显示的主要原理被描述。

比如，为了显示16种等级中的第3种灰度等级，在3个时间单位里，像素应该为开，并且在13个时间单位里，像素应该为关。

换言之，在16帧数据中3帧数据应该被选择，被选择的3帧数据应该在一个特定的像素上为开，剩下的13帧数据应该在一个特定的像素上为关。

16帧数据应该周期性的显示。

这就是如何显示灰度等级在屏上的基本原理，即通过FRC所谓的灰度等级显示。

实际的例子在表15-2中显示。

为了表现出表中的第14灰度等级，我们应该有一个6/7的占空比，这也就意味着6个单位时间内像素是开的，1个单位时间为关。

其余的情况在表15-2中显示。

在STNLCD显示器，我们应该被提醒一个事情，由于在相邻的帧上同时的像素开与关而产生的闪动噪音。

如果第1帧的所有像素被打开并且下1帧的所有像素被关掉，这闪动噪音将会达到最大。

为了减少在屏上的闪动噪音，帧与帧之间的像素开与关的平均概率应该是相同的。

为了实现这个，基于时间的抖动算法应该被实施，它可以使每1帧相邻像素的格式多样化。

这将被详细描述。

对于16个灰度等级，FRC在灰度等级与FRC之间应该有如下的关系。

第15灰度等级像素应该一直为开，并且第14灰度等级在6个单位时间内为开，1个单位内为关，并且第13灰度等级在4个单位时间内为开，1个单位时间内为关，………，并且0灰度等级像素应该一直是关的，如15-2表所示。

显示类型

LCD控制器支持3种LCD驱动器：

4为双扫，4位单扫，和8位单扫显示模式。

图15-2显示了单色模式下的这3种不同显示类型，并且图15-3显示了彩色模式下的这3种不同显示类型。

4位双扫显示模式

4位双扫模式用8位并行数据线同时地移动数据到上半屏和下半屏。

8位并行数据线中的4位数据被移到上半屏，剩余4位数据被移到下半屏，如图15-2所示。

当每个半屏数据已经被移位和传送完，帧也就结束了。

来自于LCD控制器中作为输出的8个脚（VD[7:

0]）可以直接接到LCD驱动器上。

4位单扫显示模式

4位单扫用4个并行数据线一次移动数据到显示器的连续的一个水平行，直到整个帧的数据被移和传输完毕。

LCD控制器的输出脚的4位（VD[3:

0]）可以直接连在LCD驱动器上，其余4位（VD[7:

4]）没有用到。

8位单扫显示模式

8位单扫用8个并行数据线一次移动数据到显示器的连续的一个水平行，直到整个帧的数据被移和传输完毕。

LCD控制器的8个输出脚（VD[7:

0]）可以直接连载LCD驱动器上。

256色显示模式

彩色模式，每像素图像数据需要3位（红，绿，蓝），因此每个水平行的的水平移位寄存器数目应该是1行像素数目的3倍。

这些导致一个水平移位的长度3倍于每行像素的数目。

这RGB被作为连续的位通过并行数据线移位到LCD驱动器中。

图15-3现在了在3种彩色模式下，RGB和并行数据线中像素的排序。

4096色显示模式

RGB的顺序被视频缓冲区中的视频数据顺序决定。

MEMORYDATAFORMAT（STN,BSWP=0）内存数据格式

Mono4-bitDualScanDisplay:

单色4位双扫模式

VideoBufferMemory:

视频缓冲区内存

地址数据

0000HA[31:

0]

0004HB[31:

•

1000HL[31:

1004HM[31:

Mono4-bitSingleScanDisplay&

8-bitSingle单色4位单扫&

8位单扫

ScanDisplay:

扫描显示

0008HC[31:

MEMORYDATAFORMAT（STN,BSWP=0）（CONTINUED）内存数据格式（继续）

4级灰度模式：

2位视频数据对应1个像素

16级灰度模式：

4位视频数据对应1个像素

256色模式：

8位（3位红，3位绿，2位蓝）视频数据对应于1个像素

这1个字节的彩色数据格式如下：

4096色模式：

封包的12BPP色彩模式

1个像素有12位（4位红，4位绿，4位蓝）的视频数据。

接下来的表显示了在字中的彩色数据格式（视频数据必须位于3字的边界上（8像素），如下所示）

未封包的12BPP模式

接下来的表显示了在字中的彩色数据格式。

16BPP彩色模式：

1个像素有16个位（5位红，6位绿，5位蓝）视频数据。

但是STN控制器仅仅用到12位色彩数据。

这意味着每一个彩色数据的高4位将被使用，作为像素数据（R[15:

12]，G[10:

7]，B[4:

1]）。

下面的表显示了在字中的数据格式。

时序要求

图像数据应该从内存传送到LCD驱动器通过使用VD[7:

0]信号。

VCLK信号被用作将数据移动到LCD驱动器的移位寄存器中的时钟信号。

每行数据已经被移动到LCD驱动器寄存器之后，VLINE信号此时有效，在显示器上显示此行。

这VM信号为显示器提供一个交流信号。

LCD用这个信号交替变化行与列的电压极性，这被用于开关像素，因为无论何时，LCD使用直流信号，LCD等离子趋向损坏。

它被配置成每帧切换或者每个可编程的VLINE信号数值切换。

图15-4显示了LCD驱动接口的时序要求。

TFTLCD控制器操作

TIMEGEN为LCD驱动器生成控制信号，比如VSYNC,HSYNC,VCLK,和LEND信号。

这些控制信号与与REGBANK中的LCDCON1/2/3/4/5中的配置密切相关。

基于这些在REGBANK中的LCD控制寄存器可编程配置，TIMEGEN可以合适的可编程控制信号支持多种不同的LCD驱动器。

VSYNC信号被声明致使LCD的行指针在显示器的顶端重新开始。

VSYNC和HSYNC脉冲的生成依靠于LCDCON2/3中的HOZVAL域和LINEVAL域的配置。

HOZVAL和LINEVAL能被LCD屏面积决定，依照如下公式：

—HOZVAL=（Horizontaldisplaysize）-1

—LINEVAL=（Verticaldisplaysize）-1

VCLK信号的速率依赖于LCDCON1中的CLKVAL域。

表15-3定义了VCLK与CLKVAL之间的关系。

CLKVAL最小的数值为0。

VCLK（Hz）=HCLK/[（CLKVAL+1）x2]

帧速率就是VSYNC信号频率。

帧速率与VSYNC,VBPD,VFPD,LINEVAL,HSYNC,HBPD,HFPD,HOZVAL,和CLKVAL的域有关，它们是LCDCON1/2/3/4。

大多数LCD驱动器需要它们合适的帧速率。

帧速率按如下公式计算：

S3C2440的TFTLCD控制器支持1，2，4，8BPP调色板彩色模式以及16BPP，24BPP无调色板真彩模式。

256色调色板

S3C2440对于多种的颜色映射选择支持256色调色板，对用户支持弹性的操作。

内存数据格式

这段包括每种显示模式的一些例子

256色调色板使用（TFT）

调色板配置和格式控制

S3C2440为TFT显示器提供256色调色板。

用户可以从64K种颜色中选择出256种颜色，按照两种数据格式。

256色调色板由256（行）*16（位）SPSRAM组成。

调色板支持5：

6：

5格式和5：

5：

1的格式。

当用户使用5：

1的格式时，亮度位（I）被用作每个RGB数据共有的最低位。

因此，5：

1格式与R（5+1）：

G（5+1）：

B（5+1）是一样的格式。

在5：

1格式，例如，用户可以写如表15-5中的调色板数据，接着把VD脚连接到LCD屏（R（5+I）=VD[23:

19]+VD[18],VD[10]orVD[2],G（5+I）=VD[15:

11]+VD[18],VD[10]orVD[2],B（5+I）=VD[7:

3]+VD[18],VD[10]orVD[2].），同时设置LCDCON5中的FRM565域为0。

NOTE:

1.0x4D000400是调色板的起始地址

2.VD18，VD10和VD2有同样的输出值，I

3.DATA[31:

16]是无效的

调色板读与写

当用户在调色板上执行读/写操作时，LCDCON5中的HSTATUS和VSTATUS必须被检查，因为在HSTATUS和VSTATUS有效期间，读/写操作是被禁止的。

临时调色板配置

S3C2440允许用户使用单色帧，不需要进行复杂的修改去填充一个颜色到帧缓冲或者调色板。

单色帧通过写单色数据到TPAL寄存器中的TPALVAL，且使能TPALEN,就可以显示在LCD屏上。

三星TFTLCD屏（3.5英寸/256K色/反射式未结晶硅/半穿透半反射未结晶硅TFTLCD屏）

S3C2440支持如下的SECTFTLCD屏：

1.三星3.5英寸/256K色/反射式a-SiTFTLCD屏

TFTLCD带触摸屏，前置光

TFTLCD屏

2.三星3.5英寸/256K色/半穿透半反射a-SiTFTLCD屏

S3C2440提供时间信号如下所示，用到了LTS350Q1-PD1/PD2和LTS350Q1-PE1/PE2

因此，LTS350Q1-PD1/2和PE1/2能与S3C2440连接，而不需要额外的时间控制逻辑。

但是用户应该附加地使用Vcom生成器电路，多种电压，INV信号和灰度等级电压生成器电路，建议配置在PRODUCTINFORMATION（SPEC）ofLTS350Q1-PD1/2和PE1/2中。

详细的时序图在PRODUCTINFORMATION（SPEC）ofLTS350Q1-PD1/2和PE1/2被描述

请参考文档（PRODUCTINFORMATION（SPEC）ofLTS350Q1-PD1/2和PE1/2），它由三星电子有限公司AMLCD科技客户中心提供。

注意：

S3C2440有