LCD的控制原理

一、LCD显示的基本原理

先简单介绍下LCD的操作原理。 如下图的LCD示意图，里面的每个点就是一个像素点。 

想象有一个电子枪，一边移动，一边发出各种颜色的光。这里有很多细节问题，我们一个一个的梳理。

 

• 1. 电子枪是如何移动的？

答：有一条CLK时钟线与LCD相连，每发出一次CLK(高低电平)，电子枪就移动一个像素。

• 2. 颜色如何确定？

答：由连接LCD的三组线：R(Red)、G(Green)、B(Blue)确定。

• 3. 电子枪如何得知应跳到下一行？

答：有一条HSYNC信号线与LCD相连，每发出一次脉冲(高低电平)，电子枪就跳到下一行。

• 4. 电子枪如何得知应跳到原点？

答：有一条VSYNC信号线与LCD相连，每发出一次脉冲(高低电平)，电子枪就跳到原点。

• 5. RGB线上的数据从何而来？

答：内存里面划分一块显存(FrameBuffer)，里面存放了要显示的数据，LCD控制器从里面将数据读出来，通过RGB三组线传给电子枪，电子枪再依次打到显示屏上。

• 6. 前面的信号由谁发给LCD？

答：有S3C2440里面的LCD控制器来控制发出信号。

二、LCD的接口信号解析

2440的lcd引脚接口有如下几个：

我们通常使用的都是TFT面板的LCD，所以我们只是关心红色方框圈出的引脚即可，其他的是STN面板的控制信号和三星公司LCD特定的控制信号。一张图总结如下：

 

(1)VD[23:0]：24根数据线，用来传输图像信息。可见LCD是并行接口，速率才够快。
(2)HSYNC(水平同步信号) 
(3)VSYNC(垂直同步信号)：时序信号线，为了让LCD能够正常显示给的控制信号
(4)VCLK(像素时钟)：LCD工作时需要主板控制器给LCD模组一个工作时钟信号，就是VCLK。
(5)VDEN(数据有效标志)：时序信号，和HSYNC、VSYNC结合使用。
(6)LEND(行结束标志，不是必须的)：时序信号，非必须

(7)LCD_PWREN：LCD使能信号。如果外接的LCD有开/关等类似管脚的话，可以与这个信号连接。这个信号的输出值受ENVID控制，即LCDCON1的第0位。

三、TFT LCD的控制时序逻辑

HSPW 水平同步信号脉宽
HBPD 水平同步信号前肩
HFPD 水平同步信号后肩
VSPW 垂直同步信号脉宽
VBPD 垂直同步信号前肩
VFPD 垂直同步信号后肩

(1)一行的通信过程是这样的：LCD控制器先发送一个HSYNC高电平脉冲（脉冲宽度是HSPW+1），脉冲告诉驱动器下面的信息是一行信息。然后开始这一行信息，这一行信息包括3部分：HBPD+有效行信息+HFPD。其中前肩和后肩都属于时序信息（和LCD屏幕具体有关），有效行信息就是横向分辨率。所以你可以认为一行总共包含4部分：HSPW+HBPD+有效行信息+HFPD。
(2)一帧图像其实就是一列，一列图像由多个行组成，每行都是上面讲的这个时序。
(3)一帧图像的通信过程是这样的：整个帧图像信号分为4部分：VSPW+VBPD+帧有效信号+VFPD。VSPW是帧同步信号宽度，用来告诉驱动器一帧图像要开始了；VBPD和VFPD分别是垂直同步信号前后肩。
(4)必须说明：这6个参数对于LCD显示器其实本来是没用的，这些信号其实是老式的CRT显示器才需要的，LCD本身不需要，但是出于历史兼容性要求，LCD选择了兼容CRT显示器的这些时序要求，所以理解LCD显示器时序和编程时，用CRT的方式来理解不会错。
(5)要注意，2440控制器默认所有的信号都是高电平有效，但是某些LCD厂商的控制信号确实低电平有效（如我们所用的液晶屏，其控制信号如下所示），为了兼容LCD液晶屏，三星公司专门设计了一些寄存器可以控制这些控制信号是高电平还是低电平。

 

参考链接：

http://wiki.100ask.org/%E7%AC%AC017%E8%AF%BE_LCD%E7%BC%96%E7%A8%8B

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