s3c2440 LCD及触摸屏的学习笔记(1)

 

所用的LCD为TopPoly-TD035STED4(TFT)型号，240*320的

其VCLK为6.39MHz。 根据s3c2440手册s3c2440处理LCD的时钟源是HCLK，通过寄存器LCDCON1中的CLKVAL可以调整VCLK频率大小，它的公式为：VCLK＝HCLK÷[(CLKVAL＋1)×2]，程序的内部分频为FCLK=400MHz、HCLK=100MHz、PCLK=50MHz(MPLLCON=(92<<12)|(1<<4)|1;)，因此得到CLKVAL取整为6。

注：(LCD一般需要三个时序信号：VSYNC、HSYNC和VCLK。VSYNC是垂直同步信号，在每进行一个帧（即一个屏）的扫描之前，该信号就有效一次，由该信号可以确定LCD的场频，即每秒屏幕刷新的次数（单位Hz）。HSYNC是水平同步信号，在每进行一行的扫描之前，该信号就有效一次，由该信号可以确定LCD的行频，即每秒屏幕从左到右扫描一行的次数（单位Hz）。VCLK是像素时钟信号。

其中VSYNC是帧同步信号，VSYNC每发出1个脉冲，都意味着新的1屏视频资料开始发送。而HSYNC为行同步信号，每个HSYNC脉冲都表明新的1行视频资料开始发送。而VDEN则用来标明视频资料的有效，VCLK是用来锁存视频资料的像数时钟。网上搜到的资料来解释这几个时序信号。

可以查看s3c2440手册‘Figure 15-6. TFT LCD Timing Example’图)

代码

#define  LCD_WIDTH   240               // 屏幕的宽
#define  LCD_HEIGHT  320               // 屏幕的高
 
// 垂直同步信号的脉宽、后肩和前肩-----这些值是根据TopPoly-TD035STED4.pdf文件中的13页的表
#define  VSPW      1  // (3-1)
#define  VBPD      1  // (15-1)
#define  VFPD      1  // (12-1)

// 水平同步信号的脉宽、后肩和前肩-----这些值是根据TopPoly-TD035STED4.pdf文件中的13页的表
#define  HSPW       (10-1)
#define  HBPD       (20-1)
#define  HFPD        (10-1)

// 显示尺寸
#define  LINEVAL  (LCD_HEIGHT-1)
#define  HOZVAL   (LCD_WIDTH-1)

 通过上图可以得到：

注：（对于一个已知尺寸的LCD屏，只要确定了VCLK值，行频和场频就应该知道了。但这样还不行的，因为在每一帧时钟信号中，还会有一些与屏显示无关的时钟出现，这就给确定行频和场频带来了一定的复杂性。如在HSYNC信号先后会有水平同步信号前肩（HFPD）和水平同步信号后肩（HBPD）出现，在VSYNC信号先后会有垂直同步信号前肩（VFPD）和垂直同步信号后肩（VBPD）出现，在这些信号时序内，不会有有效像素信号出现，另外HSYNC和VSYNC信号有效时，其电平要保持一定的时间，它们分别叫做水平同步信号脉宽HSPW和垂直同步信号脉宽VSPW，这段时间也不能有像素信号。因此计算行频和场频时，一定要包括这些信号。HBPD、HFPD和HSPW的单位是一个VCLK的时间，而VSPW、VFPD和VBPD的单位是扫描一行所用的时间。也是网上搜的。）

 这些信号（VSPW、VFPD、VBPD、LINEVAL、HBPD、HFPD、HSPW和HOZVAL）是通过寄存器LCDCON2、LCDCON3和LCDCON4来配置的，具体查看s3c2440的手册。

LCDCON1寄存器：

 

               LINECNT ：当前行扫描计数器值，标明当前扫描到了多少行。
               CLKVAL ：决定VCLK的分频 比(上面已经提到过)。LCD控制器输出的VCLK是直接由系统总线（AHB）

                             的工作频率HCLK（一般为100MHZ）直接分频得到的。做为240*320的TFT屏，应保证得
                             出的VCLK在5~10MHz之间。
                MMODE ：VM信号的触发模式（仅对STN屏有效，对TFT屏无意义。）PNRMODE ：选择当前的显示模式，
                             对于TFT屏而言，应选择[11]，即TFT LCD panel。

                BPPMODE ：选择色彩模式，对于真彩显示而言，选择16bpp（64K色）即可满足要求。

                ENVID ： 使能LCD信号输出

 LCDCON5寄存器：

                 VSTATUS ：当前VSYNC信号扫描状态，指明当前VSYNC同步信号处于何种扫描阶段。

                 HSTATUS ： 当前HSYNC信号扫描状态，指明当前HSYNC同步信号处于何种扫描阶段。

                 BPP24BL ： 设定24bpp显示模式时，视频资料在显示缓冲区中的排列顺序（即低位有效还是高位有效）。
                                 对于16bpp的 64K色显示模式，该设置位无意义。

                 FRM565 ： 对于16bpp显示模式，有2中形式，一种是RGB＝5:5:5:1，另一种是5:6:5。后一 种模式最为
                                常用，它的含义是表示64K种色彩的16bit RGB资料中，红色（R）占了5bit，绿色（G）占了
                                6bit，兰色（B）占了5bit。

                 INVVCLK 、INVLINE 、INVFRAME 、INVVD ：通过前面提到的‘Figure 15-6’的时序图，我们知
                                 道，CPU的LCD控制器输 出的时序默认是正脉冲，而LCD需要VSYNC（VFRAME）、
                                 VLINE（HSYNC）均为负脉冲，因此 INVLINE 和 INVFRAME 必须设为“1 ”，即选择反相输
                                  出。 INVVDEN ， INVPWREN ， INVLEND 的功能同前面的类似。

                 PWREN ： LCD电源使能控制。在CPU LCD控制器的输出信号中，有一个电源使能管脚LCD_PWREN，用
                               来做为LCD屏电源的开关信号。

                 ENLEND ： 对普通的TFT屏无效，可以不考虑。

                 INVVDEN、INVPWREN、INVLEND：是否翻转这些信号，一般为正常，不需要翻转。

                  BSWP 、HWSWP ： 为字节（Byte）或半字（Half-Word）交换使能。由于不同的GUI对
                                             FrameBuffer（显示缓冲区）的管理不同，必要时需要通过调整 BSWP 和 HWSWP
                                             来适应GUI。
因此：

 

 

代码

// for LCDCON1
#define  CLKVAL_TFT          4             // 设置时钟信号
#define  MVAL_USED          0             //
#define  PNRMODE_TFT      3             // TFT型LCD
#define  BPPMODE_TFT      13            // 24位TFT型LCD

// for LCDCON5  
#define  BPP24BL        0        // 32位数据表示24位颜色值时，低位数据有效，高8位无效
#define  INVVCLK        0        // 像素值在VCLK下降沿有效
#define  INVVLINE       1        // 翻转HSYNC信号
#define  INVVFRAME      1        // 翻转VSYNC信号
#define  INVVD          0        // 正常VD信号极性
#define  INVVDEN        0        // 正常VDEN信号极性
#define  PWREN          1        // 使能PWREN信号
#define  BSWP           0        // 颜色数据字节不交换
#define  HWSWP          0        // 颜色数据半字不交换

rLCDCON1 = (CLKVAL_TFT << 8 ) | (MVAL_USED << 7 ) | (PNRMODE_TFT << 5 ) | (BPPMODE_TFT << 1 ) | 0 ;
rLCDCON2 = (VBPD << 24 ) | (LINEVAL << 14 ) | (VFPD << 6 ) | (VSPW);
rLCDCON3 = (HBPD << 19 ) | (HOZVAL << 8 ) | (HFPD);
rLCDCON4 = (HSPW); //

rLCDCON5  =  (BPP24BL << 12 )  |  (INVVCLK << 10 )  |  (INVVLINE << 9 )  |  (INVVFRAME << 8 )  |  ( 0 << 7 )  |  (INVVDEN << 6 )  |  (PWREN << 3 )   | (BSWP << 1 )  |  (HWSWP);

LCDSADDR1和LCDSADDR2：
              LCDBASEL＝LCDBASEU＋（PAGEWITH＋OFFSIZE）×（LINEVAL＋1）
LCDSADDR3寄存器：
                  OFFSIZE：用于虚拟屏幕的偏移长度，如果我们不使用虚拟屏幕，就把它置为0 。
                   PAGEWIDTH：定义了视口的宽，单位是半字，如在上面的例子中，PAGEWIDTH应该为320×32÷16。

 

代码

#define  M5D(n)  ((n) & 0x1fffff)      // 用于设置显示缓存区时，取低21位地址
// 定义显示缓存区
volatile  U32 LCD_BUFFER[LCD_HEIGHT][LCD_WIDTH];
rLCDSADDR1 = (((U32)LCD_BUFFER >> 22 ) << 21 ) | M5D((U32)LCD_BUFFER >> 1 );
rLCDSADDR2 = M5D((M5D((U32)LCD_BUFFER >> 1 ) + ((LCD_WIDTH * 32 / 16 + 0 ) * 320 )));
rLCDSADDR3 = (LCD_WIDTH * 32 / 16 ) & 0x7ff ; // 参考s3c2440的手册

简单程序实现：

//***************************************************
#include "def.h"
#include "option.h"
#include "2440addr.h"     
#include "2440lib.h"
#include "2440slib.h"      
//================================

#define M5D(n)  ((n) & 0x1fffff)     //用于设置显示缓存区时，取低21位地址

#define LCD_WIDTH   240              //屏幕的宽
#define LCD_HEIGHT  320              //屏幕的高
 
//垂直同步信号的脉宽、后肩和前肩-----这些值是根据TopPoly-TD035STED4.pdf文件中的13页的表
#define VSPW      1 //(3-1)
#define VBPD      1 //(15-1)
#define VFPD      1 //(12-1)

//水平同步信号的脉宽、后肩和前肩-----这些值是根据TopPoly-TD035STED4.pdf文件中的13页的表
#define HSPW       (10-1)
#define HBPD       (20-1)
#define HFPD        (10-1)

//显示尺寸
#define LINEVAL  (LCD_HEIGHT-1)
#define HOZVAL   (LCD_WIDTH-1)

//for LCDCON1
#define CLKVAL_TFT          4            //设置时钟信号
#define MVAL_USED          0            //
#define PNRMODE_TFT      3            //TFT型LCD
#define BPPMODE_TFT      13           //24位TFT型LCD

//for LCDCON5  
#define BPP24BL        0       //32位数据表示24位颜色值时，低位数据有效，高8位无效
#define INVVCLK        0       //像素值在VCLK下降沿有效
#define INVVLINE       1       //翻转HSYNC信号
#define INVVFRAME      1       //翻转VSYNC信号
#define INVVD          0       //正常VD信号极性
#define INVVDEN        0       //正常VDEN信号极性
#define PWREN          1       //使能PWREN信号
#define BSWP           0       //颜色数据字节不交换
#define HWSWP          0       //颜色数据半字不交换

//定义显示缓存区
volatile U32 LCD_BUFFER[LCD_HEIGHT][LCD_WIDTH];
//**********************************************************

//延时程序
void delay(int a)
{
       int k;
       for(k=0;k<a;k++)              ;
}
   
//绘制屏幕背景颜色，颜色为c
void Brush_Background( U32 c)
{
   int x,y ;
    for( y = 0 ; y < LCD_HEIGHT ; y++ )
    {
        for( x = 0 ; x < LCD_WIDTH ; x++ )
        {
            LCD_BUFFER[y][x] = c ;
        }
    }
}

 void init_port_lcd()
 {
    rGPCCON = 0xaaaaaaaa;       
        rGPCUP  = 0xffff;     // The pull up function is disabled GPC[15:0] 

        //*** PORT D GROUP
        //Ports  : GPD15 GPD14 GPD13 GPD12 GPD11 GPD10 GPD9 GPD8 GPD7 GPD6 GPD5 GPD4 GPD3 GPD2 GPD1 GPD0
        //Signal : VD23  VD22  VD21  VD20  VD19  VD18  VD17 VD16 VD15 VD14 VD13 VD12 VD11 VD10 VD9  VD8
        //Binary : 10    10  , 10    10  , 10    10  , 10   10 , 10   10 , 10   10 , 10   10 ,10   10
        rGPDCON = 0xaaaaaaaa;       
        rGPDUP  = 0xffff; 

    rLCDCON1=(CLKVAL_TFT<<8)|(MVAL_USED<<7)|(PNRMODE_TFT<<5)|(BPPMODE_TFT<<1)|0;
    rLCDCON2=(VBPD<<24)|(LINEVAL<<14)|(VFPD<<6)|(VSPW);
    rLCDCON3=(HBPD<<19)|(HOZVAL<<8)|(HFPD);
    rLCDCON4=(HSPW);
    //rLCDCON4 =  (5<< 0);
    rLCDCON5 = (BPP24BL<<12) | (INVVCLK<<10) | (INVVLINE<<9) | (INVVFRAME<<8) | (0<<7) | (INVVDEN<<6) | (PWREN<<3)  |(BSWP<<1) | (HWSWP);

    rLCDSADDR1=(((U32)LCD_BUFFER>>22)<<21)|M5D((U32)LCD_BUFFER>>1);
    rLCDSADDR2=M5D( (M5D((U32)LCD_BUFFER>>1)+((LCD_WIDTH*32/16+0)*320))  );//LCD_WIDTH*LCD_HEIGHT*4
    rLCDSADDR3=(LCD_WIDTH*32/16)&0x7ff;//参考s3c2440的手册
    rLCDINTMSK|=(3);      // 屏蔽LCD中断
    //rTCONSEL = 0;            //无效LPC3480
        rTCONSEL   &= (~7);
 

        rTPAL     = 0x0;
        rTCONSEL &= ~((1<<4) | 1);

    rGPGUP=rGPGUP&(~(1<<4))|(1<<4);      //GPG4上拉电阻无效
    rGPGCON=rGPGCON&(~(3<<8))|(3<<8); //设置GPG4为LCD_PWREN
    rGPGDAT = rGPGDAT | (1<<4) ;               //GPG4置1

    rLCDCON5=rLCDCON5&(~(1<<3))|(1<<3);   //有效PWREN信号
    rLCDCON5=rLCDCON5&(~(1<<5))|(0<<5);   //PWREN信号极性不翻转

    rLCDCON1|=1;                   //LCD开启
 }


int Main(int argc, char **argv)
{
    int i;
    U8 key;
    U32 mpll_val=0;
    int data;
  
    mpll_val = (92<<12)|(1<<4)|(1);
    
    //init FCLK=400M, so change MPLL first
    ChangeMPllValue((mpll_val>>12)&0xff, (mpll_val>>4)&0x3f, mpll_val&3);
    ChangeClockDivider(key, 12);    

    //ChangeClockDivider(1,1);    // 1:2:4    FCLK:HCLK:PCLK
        // rCLKDIVN=0x4;    //  1:4:4
        //ChangeMPllValue(82,2,1);     //FCLK=135.0Mhz     
    //ChangeMPllValue(82,1,1);     //FCLK=180.0Mhz     
        //ChangeMPllValue(161,3,1);    //FCLK=202.8Mhz 
        //ChangeMPllValue(117,1,1);    //FCLK=250.0Mhz 
        //ChangeMPllValue(122,1,1);    //FCLK=260.0Mhz 
        //ChangeMPllValue(125,1,1);    //FCLK=266.0Mhz 
        //ChangeMPllValue(127,1,1);    //FCLK=270.0Mhz  
    
        //MMU_EnableICache();
        //MMU_EnableDCache();
    
        MMU_DisableICache();
        MMU_DisableDCache();

    init_port_lcd();
    while(1)
    {
        //黑色背景
        Brush_Background(0x0000);
        delay(5000000);
        //白色背景
        Brush_Background(0xffffff);
        delay(5000000);
        //蓝色背景
        Brush_Background(0x00ff);
        delay(5000000);
        //绿色背景
        Brush_Background(0xff00);
        delay(5000000);
        //黄色背景
        Brush_Background(0xffff00);
        delay(5000000);
    }
   return 0;
}