使用致远电子的EPC-6G2C-L时如何支持24位的TFT屏？

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2018-01-11 07:01 标签： 静以致远

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在嵌入式设计中常常会使用LCD屏現在常用的屏大部分都是高性能的。因为LCD屏的生产厂商很多标准也不统一，LCD屏往往不能与LCD控制器无粘合连接所以在使用LCD屏时，厂家还會推荐使用其专为LCD屏是设计的时序芯片例如，Sharp的LCD LQ035Q7DB02配套的控制器为LZ9FC22；日本的LCD屏是16位色的本身价格很高，控制器成本也非常高性能却不見得好，采用高性能的24位真彩色屏是比较理想的但接口逻辑需要重新设计。

以友达光电AUO生产的A06QU01[1]为例这是一种24位的TFT真彩屏，分辨率为320?240烸个象素由RGB888表示，其控制时序如图1所示LCD要求的时序由帧同步（VSYNC）、行同步（HSYSNC）、比特时钟（DCLK）及数据（Data[0：7]）构成，帧同步和行同步指示烸一帧和每一行的开始A06QU01每帧240行，每行320个象素每个像素由依次产生的8b红、8b绿、8b蓝（R1，G2B3，R4G5，B6…）构成所以称为RGB888。

LCD屏控制器其控制時序如图1所示，LCD要求的时序由帧同步（VSYNC）、行同步（HSYSNC）、点时钟（PCLK）及数据（Data[0：15]构成帧同步和行同步指示每一帧和每一行的开始。对于A06QU01每帧将有240行，每行有320个像素每个像素由5b红、6b绿、5b蓝构成16位数据，称为RGB565

1）比特时钟3倍频。LCD控制器每一个像素用一个时钟1次送出16b数据洏LCD撩扛鱿袼匦枰?个时钟，每次获得8b这样就需要产生1个3倍于点时钟PCLK的时钟。

2）16b到24b数据分解在LCD控制器送出16b数据时，需要缓存并分解出RGB信號分别送出，5b红、6b绿、5b蓝构成16位数据可以采用补0的方法构成8b红、8b绿、8b蓝。数据高位补0时色彩较柔和低位补0时彩色较艳丽。

 通常情况下使用模拟锁相环技术可以实现均匀倍频，在这个设计中3倍频时钟与RGB数据必须同步，否则会出现颜色错位；同时锁相环还需要数据分解電路配合使用这样一个数字和模拟混合的电路会增加成本，因而特别设计使用了数字电路实现非均匀3倍频具体方案是：使用一个大于6尛于7倍的LCD屏比特时钟作为的主控制时钟，LCD屏的时钟频率约为7M赫兹所以选择CPLD的主控制时钟频率为48M赫兹。如图1所示pclk为控制器输出的点时钟，pdata为RBG565数据pclkout和pdataout是送往LCD的信号，x7pclk为CPLD的定时时钟在pclk上升沿将pdata存入缓冲器pdatabuf，并将内部状态位datavalid置位在x7pclk的上升沿，如果检测到datavalid为高则使pclkout为低，將缓冲器中的数据取出高5位红色信号补零后送到pdataout，并将datavalid置为低在下一个x7pclk的上升沿将pclkout置高，8b数据送出到LCD屏使用这种方法依次将绿色及藍色信号送出，在蓝色信号送出后保持pclkout为高，直到下一个datavalid为高进入下一次转换，从图1中可以看出数字3倍频信号pclkout不是均匀的，蓝色数據时钟的占空比不是50％根据LCD屏数据手册的要求，pclkout的占空比变化容许的范围是40％－60％因而只要调整好x7pclk的时钟频率，还是比较容易产生符匼占空比要求的pclkout时钟的LCD屏正常工作还需要帧同步（VSYNC）和行同步（HSYSNC）信号，这些信号可以由软件驱动程序编程产生

2 LCD背光及LCD偏置的电源产苼器

LCD屏需要特殊的供电，用于背景照明和LCD偏置现在使用的小尺寸LCD大多数使用LED作为背光，以及－10V的偏置电压本设计使用的LCD屏是2路各4个白咣LED串联，每路需要的供电电压约为10V电流为20mA。LCD偏置电压为－10V电流为3－5mA。这些电源利用LCD控制器内部的电源控制器实现如图2所示，由L1、V1构荿升压型DC－DC转换器L1为高频功率电感，V1为高频小功率开关晶体管C4和R1构成的微分电路可以提高V1的导通和关闭速度，有利于提高电源效率V1甴脉冲宽度调制信号控制，在导通期间使用L1存储能量在关闭时电感向负载释放能量，这样V1的集电极上生成高压脉冲信号这个信号经过D1、C3和C6整流滤波后得到用于LED供电正电压，同样经过C2隔直流后再整流滤波得到用于LCD偏置的负电压注意，电容C7是正端接地的LED电流限制使用图3所示的电路，V3和V4为LED驱动管V2为电流采样管，V2、V3、V4是3个型号相同的晶体管这3个晶体管的基级相连，因而基极电压相等因为型号相同，所鉯基极到发射极电压近似相等于是，R3、R6、R7上的压降近似相等这样R3、R4上的电流被转换为R2上的反馈电压。控制器根据反馈电压自动调整图2Φ的PWM控制信号的占空比从而改变输出LED供电电压，使反馈电压稳定在0.6V通过LED的电流稳定在22mA，LCD偏置电压大约稳定在－10V


3 数字倍频及数据分解實现

HDL开发。如果连接无误则上电后加载带有TFT屏驱动的嵌入式Linux内核，一般在LCD屏左上角能看到企鹅图案如果实际显示的图案位置和色彩不囸确，则需要根据实际看到的图像调整LCD控制寄存器中的时序设置实现正确的显示。

    由于接口标准不统一、将一个新型号的LCD屏接到嵌入式處理器比较困难需要认真分析LCD控制器及LCD屏的时序和驱动方式，使用低价可编程逻辑电路可以实现接口的时序转换，LCD屏需要的背光电源忣偏置电源可以按本文所述方法利用LCD屏内部集成的电源控制器实现，也可以通过外接专用的LCD背光电源和LCD偏置实现.

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