音频电平vu显示表软件下载_正点原子开拓者 Nios II资料连载第十章MCU TFT-LCD图片显示实验...

1)实验平台：正点原子开拓者FPGA 开发板

2)摘自《开拓者 Nios II开发指南》关注官方微信号公众号，获取更多资料：正点原子

3)全套实验源码+手册+视频下载地址：http://www.openedv.com/docs/index.html

第十章MCU TFT-LCD图片显示实验

TFT LCD是Thin Film Transistor Liquid Crystal Display的缩写，即薄膜场效应晶体

管液晶显示器，即每个液晶像素点都是由集成在像素点后面的薄膜晶体管来驱动，这样不仅

提高了显示屏的响应速度，同时还可以精确控制显示色阶，做到高速度、高彩色保真度、高

亮度、高对比度和高分辨率。TFT LCD能够低电压驱动，具有功耗低，使用寿命长等特点。其

显示应用范围覆盖了从1英寸至40英寸范围内的所有显示器以及投影大平面，是全尺寸显示终

端。另外TFT LCD的环保特性好，无辐射、无闪烁，是设计用户友好型图形界面的优良载体。

本章我们将使用Nios II驱动TFT LCD的显示。

本章包括以下几个部分：

10.1 简介

10.2 实验任务

10.3 硬件设计

10.4 软件设计

10.5 下载验证

简介

ATK-4.3’TFTLCD是ALIENTEK推出的一款高性能4.3寸电容触摸屏模块。该模块屏幕分辨

率为800*480，16位真彩显示，采用Intel8080接口(MCU接口)，该芯片自带GRAM，无需外加

驱动器，因而任何单片机，都可以轻易驱动。此外ALIENTEK还推出了一款具有相同接口和分

辨率的TFTLCD——ALIENTEK第二代7寸TFTLCD——ATK-7’ TFTLCD-V2.2，ATK-7’TFTLCD V2

模块具有屏幕分辨率高(800*480)，支持16/18/24位真彩显示、支持8/9/12/16位数据格

式、支持开窗显示等特色。当然了，ALIENTEK也提供了3.5寸和2.8寸的TFTLCD，以满足不同

应用的需求。

虽然这些不同尺寸的TFTLCD的LCD驱动器芯片不同(关于各尺寸的TFTLCD的详细介绍可参

见提供的增值资料部分)，如7寸的ATK-7’ TFTLCD-V2.2采用的是SSD1963、4.3寸的ATK-

4.3’TFTLCD采用的是NT35510等，但都采用Intel8080接口。Intel8080接口是一种并行接口

协议，由Intel公司提出，被广泛应用于各类液晶显示器。下面我们了解一下Intel8080接口

的操作时序。

为了更好的了解Intel8080接口，我们先来看一下TFTLCD模块的接口原理图，如下图所

示：

图10.1.1 TFTLCD模块接口原理图

各引脚的详细描述如下表所示：

表格10.1.1 TFTLCD模块接口引脚功能描述

在Intel8080并口模式下，LCD驱动需要用到的信号线如下：

CS：LCD片选信号。

WR：向LCD写入数据。

RD：从LCD读取数据。

D[15：0]：16位双向数据线(RGB565)。

RST：硬复位LCD。

RS：命令/数据标志(0，读写命令；1，读写数据)。

除了以上信号，我们一般还需要用到这2个信号：RST和BL_CTR，其中RST是液晶的硬复位

脚，低电平有效，用于复位TFTLCD的驱动芯片如NT35510，实现液晶复位，在每次初始化之

前，我们建议先执行硬复位，再做初始化。BL_CTR则是背光控制引脚，高电平有效，即高电平时点亮背光，另外可以用PWM控制BL_CTR脚，从而控制背光的亮度。

Intel8080并口读/写的过程为：拉低片选CS，选中驱动芯片，并根据要写入/读取的数据

的类型，设置RS为高(数据)/低(命令)，然后我们根据是读数据还是写数据设置RD/WR为

低，即当写数据时，WR设为低电平，RD保持高电平，当读数据时，RD设为低电平，WR保持高

电平，然后：当WR由低到高时，TFTLCD锁存数据。写时序的时序图如下：

图10.1.2 8080 并口写时序图

从上图可以看到，在写数据时，读信号RD保持高电平，RS根据写数据的类型设置为高或

低电平(高：数据，低：命令)，当WR为低电平时，往D0~D15写数据，当WR由低电平变成高

电平时，TFTLCD锁存数据。

读时序的时序图如下：

图 10.1.3 8080 并口读时序图

从上图可以看到，在读数据时，写信号WR保持高电平，当RD为低电平时，TFTLCD控制数

据总线D0~D15，当RD由低电平变成高电平时，主机读取数据。

Intel8080接口方式下，控制脚的信号状态所对应的功能如下表所示：

图 10.1.4 控制脚信号状态功能表

在Intel8080接口下读数据操作的时候，我们有时候(例如读显存的时候)需要一个假读

命(Dummy Read)，以使得微控制器的操作频率和显存的操作频率相匹配。在读取真正的数

据之前，由一个的假读的过程。这里的假读，其实就是第一个读到的字节丢弃不要，从第二

个开始，才是我们真正要读的数据。一个典型的读显存的时序图，如下图所示：

图10.1.5 读显存时序图

可以看到，在发送了列地址之后，开始读数据，第一个是Dummy Read，也就是假读，我

们从第二个开始，才算是真正有效的数据

现在我们以ATK-4.3’TFTLCD为例，看一下Intel8080总线读写时序的具体参数，如下图

所示：

图10.1.6 Intel总线读写时序

图中各时间参数见表10.1.3 所示：

图 10.1.7 Intel8080 并口读写时间参数

从上表可以看出，模块的写周期是非常快的，只需要33ns即可，理论上最大速度可以达

到：3030W像素每秒，即刷屏速度可以达到每秒钟78.9 帧。模块的读取速度相对较慢：读ID

(RD(ID))周期是160ns，读显存周期是400ns(RD(FM))。

并行接口模式就介绍到这里，现在我们以4.3寸的ATK-4.3’TFTLCD的LCD驱动芯片

NT35510为例进行介绍，其它的驱动芯片基本都类似，我们就不详细阐述了。

NT35510自带LCD GRAM(480*864*3字节)，并且最高支持24位颜色深度(1600万色)，

不过，我们一般使用16位颜色深度(65K色)，RGB565格式，这样，在16位模式下，可以达到

最快的速度。

在16位模式下，NT35510采用RGB565格式存储颜色数据，此时NT35510的低16位数据总线

(高8位没有用到)与MCU(这里指Nios II)的16位数据线以及24位LCD GRAM的对应关系如下

表所示：

图10.1.8 16位总线与24位GRAM对应关系

从上表可以看出，NT35510的24位GRAM与16位RGB565的对应关系，其实就是分别将高位的

R、G、B数据，搬运到低位做填充，“凑成”24位，再显示。

MCU的16位数据中，最低5位代表蓝色，中间6位为绿色，最高5位为红色。数值越大，表

示该颜色越深。另外，特别注意NT35510的指令是16位宽，数据除了GRAM读写的时候是16位

宽，其它都是8位宽的(高8位无效)，这个和ILI9320等驱动器不一样，必须加以注意。

接下来，我们介绍一下NT35510的几个重要命令，因为NT35510的命令很多，我们这里就

不全部介绍了，有兴趣的读者可以查看NT35510的datasheet。里面对这些命令有详细的介

绍。我们将介绍：0XDA00，0XDB00，0XDC00，0X3600，0X2A00~0X2A03，0X2B00~0X2B03，

0X2C00，0X2E00 等14条指令。

首先来看指令：0XDA00，0XDB00，0XDC00，这三条指令是读ID1，ID2，ID3指令，也就是

用于读取LCD控制器的ID，该指令如下表所示

图10.1.9 读ID指令描述

从上表可以看出，LCD读ID，总共由3个指令(0XDA00、0XDB00和0XDC00)构成，每个指

令输出一个参数，每个ID以8位数据(即指令后的参数)的形式输出(高8位固定为0)，不过

这里输出的ID，并不包含5510这样的字样，仅有指令0XDB00会输出ID：0X80，其他两个指令

读到的ID都是0。将3个指令的输出，组合在一起，可以得到NT35510的ID为：0X8000。

通过这个ID，即可判别所用的LCD驱动器是什么型号，这样，我们的代码，就可以根据控

制器的型号去执行对应驱动IC的初始化代码，从而兼容不同驱动IC的屏，使得一个代码支持

多款LCD。

接下来看指令：0X3600，这是存储访问控制指令，可以控制NT35510存储器的读写方向，

简单的说，就是在连续写GRAM的时候，可以控制GRAM指针的增长方向，从而控制显示方式

(读GRAM也是一样)。该指令如表所示：

图10.1.10 0X3600 指令描述

从上表可以看出，0X3600指令后面，紧跟一个参数，这里我们主要关注：MY、MX、MV这三个位，

通过这三个位的设置，我们可以控制整个 NT35510 的全部扫描方向，如下表所示：

图10.1.11 MY、MX、MV设置与LCD扫描方向关系表

这样，我们在利用 NT35510 显示内容的时候，就有很大灵活性了，比如显示 BMP 图片，BMP

解码数据，就是从图片的左下角开始，慢慢显示到右上角，如果设置 TFTLCD扫描方向为从左

到右，从下到上，那么我们只需要设置一次坐标，然后就不停的往LCD填充颜色数据即可，这

样可以大大提高显示速度。

接下来看指令：0X2A00~0X2A03，这几个是列地址设置指令，在从左到右，从上到下的扫

描方式(默认)下面，该指令用于设置横坐标(x 坐标)，该指令如下 表 所示：

图10.1.12 0X2A00~0X2A03指令描述

在默认扫描方式时，这4个指令用于设置x坐标，每条指令带有1个参数，实际上总共就是

2个坐标值：SC和EC(SC和EC都是16位的，由2个8位组成)，即列地址的起始值和结束值，SC

必须小于等于EC，且0≤SC/EC≤479。一般在设置x坐标的时候，我们只需要0X2A00和0X2A01

两条指令即可，也就是设置SC即可，因为如果EC没有变化，我们只需要设置一次即可(在初

始化NT35510的时候设置)，从而提高速度。

与0X2A00~0X2A03指令类似，指令：0X2B00~0X2B03，是页地址设置指令，在从左到右，

从上到下的扫描方式(默认)下面，该指令用于设置纵坐标(y坐标)。该指令如下 表 所

示：

图10.1.13 0X2B00~0X2B03指令描述

在默认扫描方式时，这4个指令用于设置y坐标，每条指令带有1个参数，实际上总共就是

2个坐标值：SP和EP(SP和EP都是16位的，由2个8位组成)，即页地址的起始值和结束值，SP

必须小于等于EP，且0≤SP/EP≤799。一般在设置y坐标的时候，我们只需要带0X2B00和

0X2B01两条指令即可，也就是设置SP即可，因为如果EP没有变化，我们只需要设置一次即可

(在初始化NT35510的时候设置)，从而提高速度。

接下来看指令：0X2C00，该指令是写GRAM指令，在发送该指令之后，我们便可以往LCD的

GRAM里面写入颜色数据了，该指令支持连续写，指令描述如下表所示：

图10.1.14 0X2C00指令描述

从上表可知，在收到指令 0X2C00之后，数据有效位宽变为16位，我们可以连续

写入LCD GRAM值，而GRAM的地址将根据MY/MX/MV设置的扫描方向进行自增。例如：假

设设置的是从左到右，从上到下的扫描方式，那么设置好起始坐标(通过SC，SP设

置)后，每写入一个颜色值，GRAM地址将会自动自增1(SC++)，如果碰到EC，则回

到 SC，同时SP++，一直到坐标：EC，EP结束，其间无需再次设置的坐标，从而大大

提高写入速度。

最后，来看看指令：0X2E00，该指令是读 GRAM 指令，用于读取 NT35510 的显存(GRAM)，该指令在NT35510的数据手册上面的描述是有误的，真实的输出情况如

下表所示：

表10.1.11 0X2E00指令描述

该指令用于读取GRAM，如上表所示，NT35510在收到该指令后，第一次输出的是dummy数

据，也就是无效的数据，第二次开始，读取到的才是有效的GRAM数据(从坐标：SC，SP开

始)，输出规律为：每个颜色分量占8个位，一次输出2个颜色分量。比如：第一次输出是

R1G1，随后的规律为：B1R2→G2B2→R3G3→B3R4→G4B4→R5G5...以此类推。如果我们只需要

读取一个点的颜色值，那么只需要接收到参数3即可，如果要连续读取(利用GRAM地址自增，

方法同上)，那么就按照上述规律去接收颜色数据。

以上，就是操作NT35510常用的几个指令，通过这几个指令，我们便可以很好的控制

NT35510 显示我们所要显示的内容了。

图10.1.15 TFTLCD使用流程

任何LCD，使用流程都可以简单的用以上流程图表示。其中硬复位和初始化序列，只需要

执行一次即可。而画点流程就是：设置坐标→写GRAM指令→写入颜色数据，然后在LCD 上

面，我们就可以看到对应的点显示我们写入的颜色了。读点流程为：设置坐标→读GRAM指令

→读取颜色数据，这样就可以获取到对应点的颜色数据了。

以上只是最简单的操作，也是最常用的操作，有了这些操作，一般就可以正常使用

TFTLCD了。接下来，我们开始利用Nios II驱动TFTLCD并使其显示。

实验任务

本章我们使用Nios II驱动TFTLCD，并使其显示图片，图片上叠加字符显示。

硬件设计

本章实验的硬件框架如下图所示：

图10.3.1 TFTLCD显示实验的硬件框架图

顶层代码如下:

1 module qsys_lcd(

2 //module clock

3 input sys_clk , //系统时钟，50Mhz

4 input sys_rst_n , //系统复位，低电平有效

5

6 //SDRAM interface

7 output sdram_clk , //SDRAM 芯片时钟

8 output sdram_cke , //SDRAM 时钟有效

9 output sdram_cs_n , //SDRAM 片选

10 output sdram_ras_n, //SDRAM 行有效

11 output sdram_cas_n, //SDRAM 列有效

12 output sdram_we_n , //SDRAM 写有效

13 output [ 1:0] sdram_ba , //SDRAM Bank地址

14 output [12:0] sdram_addr , //SDRAM 行/列地址

15 inout [15:0] sdram_data , //SDRAM 数据

16 output [ 1:0] sdram_dqm , //SDRAM 数据掩码

17

18 //EPCS FLASH interface

19 output epcs_dclk , // EPCS 时钟信号

20 output epcs_sce , // EPCS 片选信号

21 output epcs_sdo , // EPCS 数据输出信号

22 input epcs_data0, // EPCS 数据输入信号

23

24 //MCU LCD interface

25 inout [15:0] mlcd_data , // LCD 数据信号

26 output mlcd_bl , // LCD 背光信号

27 output mlcd_cs_n , // LCD 片选信号

28 output mlcd_wr_n , // LCD 写信号

29 output mlcd_rd_n , // LCD 读信号

30 output mlcd_rs , // LCD 命令/数据信号

31 output mlcd_rst_n // LCD 复位信号

32 //user interface

33

34 );

35

36 //wire define

37 wire clk_100m; //SDRAM 控制器时钟

38 wire rst_n ; //系统复位信号

39 wire locked ; //PLL输出稳定标志

40

41 //*****************************************************

42 //** main code

43 //*****************************************************

44

45 //待PLL输出稳定之后，停止系统复位

46 assign rst_n = sys_rst_n & locked;

47

48 //例化PLL

49 pll_clk u_pll_clk(

50 .areset (~sys_rst_n),

51 .inclk0 (sys_clk ),

52 .c0 (clk_100m ),

53 .c1 (sdram_clk ),

54 .locked (locked )

55 );

56

57 //例化Nios2系统模块

58 nios2os u_nios2os (

59 .clk_clk (clk_100m ), // 时钟100M

60 .reset_reset_n (rst_n ), // 复位信号

61 .sdram_addr (sdram_addr ), // SDRAM 行/列地址

62 .sdram_ba (sdram_ba ), // SDRAM Bank地址

63 .sdram_cas_n (sdram_cas_n), // SDRAM 列有效

64 .sdram_cke (sdram_cke ), // SDRAM 时钟有效

65 .sdram_cs_n (sdram_cs_n ), // SDRAM 片选

66 .sdram_dq (sdram_data ), // SDRAM 数据

67 .sdram_dqm (sdram_dqm ), // SDRAM 数据掩码

68 .sdram_ras_n (sdram_ras_n), // SDRAM 行有效

69 .sdram_we_n (sdram_we_n ), // SDRAM 写有效

70 .epcs_dclk (epcs_dclk ), // EPCS 时钟信号

71 .epcs_sce (epcs_sce ), // EPCS 片选信号

72 .epcs_sdo (epcs_sdo ), // EPCS 数据输出信号

73 .epcs_data0 (epcs_data0 ), // EPCS 数据输入信号

74 .mlcd_data_export (mlcd_data ), // LCD 数据信号

75 .mlcd_cs_n_export (mlcd_cs_n ), // LCD 片选信号

76 .mlcd_wr_n_export (mlcd_wr_n ), // LCD 写信号

77 .mlcd_rd_n_export (mlcd_rd_n ), // LCD 读信号

78 .mlcd_rst_n_export(mlcd_rst_n ), // LCD 复位信号

79 .mlcd_rs_export (mlcd_rs ), // LCD 命令/数据信号

80 .mlcd_bl_export (mlcd_bl ) // LCD 背光信号

81 );

82

83 endmodule

顶层代码主要实现PLL和Nios II系统模块的例化。

软件设计

创建好软件工程后，我们将hello_world.c更改为qsys_lcd.c，并在qsyslcd的应用工程

下新建一个文件夹，命名为drive，里面存放TFTLCD的驱动代码文件和相应的字体文件，文件

夹结构如下图所示：

图 10.4.1 文件结构

其中font.h是由取模软件“PCtoLCD2002”生成的不同字体大小的ASCII码字模文件，除

了支持0~9的10个数字字符和26个英文字母的大小写ASCII字符集外，还支持如下字符

集: !"#$%&'()*+,-./:;<=>?@ []^_`{|}~，能显示四种字符点阵大小：12*12、16*16、

24*24和32*32。mculcd.h是TFTLCD驱动文件的头文件，mculcd.c是TFTLCD驱动文件的c文件。

由于这两个文件的代码较多，我们这里就不贴出来了，只针对几个重要的函数进行讲解。

我们先介绍一下mculcd.h里面的一个重要结构体:

//LCD重要参数集

typedef struct

{

u16 width; //LCD 宽度

u16 height; //LCD 高度

u16 id ; //LCD ID

u8 dir; //横屏还是竖屏控制：0，竖屏；1，横屏

u16 wramcmd; //开始写gram指令

u16 setxcmd; //设置x坐标指令

u16 setycmd; //设置y坐标指令

}_lcd_dev;

//LCD参数

_lcd_dev lcddev; //管理LCD重要参数

该结构体用于保存一些TFTLCD重要参数信息，比如TFTLCD的长宽、LCD ID(驱动IC型

号)、LCD横竖屏状态等，这个结构体虽然占用了十几个字节的内存，但是却可以让我们的驱

动函数支持不同尺寸的LCD，同时可以实现LCD横竖屏切换等重要功能，所以还是利大于弊

的。有了以上了解，下面我们开始介绍mculcd.c里面的一些重要函数。

//LCD延迟函数，单位毫秒

void delay_ms(u32 n)

{

usleep(n*1000);

}

//LCD写命令

void LCD_WR_CMD(u16 Cmd)

{

IOWR_ALTERA_AVALON_PIO_DIRECTION(MLCD_DATA_BASE,0xFFFF); // 设置DATA PIO为输出

IOWR_ALTERA_AVALON_PIO_DATA(MLCD_RS_BASE,0); // 拉低RS

IOWR_ALTERA_AVALON_PIO_DATA(MLCD_RD_N_BASE,1); // RD设为高电平

IOWR_ALTERA_AVALON_PIO_DATA(MLCD_WR_N_BASE,0); // 拉低WR

IOWR_ALTERA_AVALON_PIO_DATA(MLCD_DATA_BASE,Cmd); // 往DATA端口写命令

IOWR_ALTERA_AVALON_PIO_DATA(MLCD_WR_N_BASE,1); // 拉高WR

}

//LCD写数据

void LCD_WR_DATA(u16 Data)

{

IOWR_ALTERA_AVALON_PIO_DATA(MLCD_RS_BASE,1);

IOWR_ALTERA_AVALON_PIO_DATA(MLCD_RD_N_BASE,1);

IOWR_ALTERA_AVALON_PIO_DATA(MLCD_WR_N_BASE,0);

IOWR_ALTERA_AVALON_PIO_DATA(MLCD_DATA_BASE,Data);

IOWR_ALTERA_AVALON_PIO_DATA(MLCD_WR_N_BASE,1);

}

//LCD读数据

u16 LCD_RD_DATA()

{

u16 read_data = 0;

IOWR_ALTERA_AVALON_PIO_DIRECTION(MLCD_DATA_BASE,0x0000); // 设置DATA PIO为输入

IOWR_ALTERA_AVALON_PIO_DATA(MLCD_RS_BASE,1);

IOWR_ALTERA_AVALON_PIO_DATA(MLCD_RD_N_BASE,0);

IOWR_ALTERA_AVALON_PIO_DATA(MLCD_WR_N_BASE,1);

IOWR_ALTERA_AVALON_PIO_DATA(MLCD_RD_N_BASE,1);

read_data = IORD_ALTERA_AVALON_PIO_DATA(MLCD_DATA_BASE);

return read_data;

}

//LCD写寄存器数据

void LCD_WriteReg(u16 LCD_Reg,u16 LCD_RegValue)

{

LCD_WR_CMD(LCD_Reg); // 写入的寄存器

LCD_WR_DATA(LCD_RegValue); // 写入的数据

}

//LCD读寄存器

u16 LCD_ReadReg(u16 LCD_Reg)

{

LCD_WR_CMD(LCD_Reg); // 要读取的寄存器

usleep(5); // 延时5us

return LCD_RD_DATA(); // 返回读取的数据

}

//开始写GRAM

void LCD_WriteRAM_Prepare(void)

{

LCD_WR_CMD(lcddev.wramcmd);

}

//LCD写GRAM

//RGB_Code:颜色值

void LCD_WriteRAM(u16 RGB_Code)

{

LCD_WR_DATA(RGB_Code); //写十六位GRAM

}

从该代码中我们可以看出，写命令和读写数据完全符合我们的时序图。需要注意的是，

由于DATA PIO为双向的，所以在读写命令或数据之前需要先设置其方向，否则读写不成功。

接下来我们介绍的是画点函数。该函数实现代码如下：

//画点

//x,y:坐标

//POINT_COLOR:此点的颜色

void LCD_DrawPoint(u16 x,u16 y)

{

LCD_SetCursor(x,y); //设置光标位置

LCD_WriteRAM_Prepare(); //开始写入GRAM

LCD_WR_DATA(POINT_COLOR);

}

该函数实现比较简单，就是先设置坐标，然后往坐标写颜色。其中POINT_COLOR是我们定

义的一个全局变量，用于存放画笔颜色，顺带介绍一下另外一个全局变量：BACK_COLOR，该

变量代表LCD的背景色。LCD_DrawPoint函数虽然简单，但是至关重要，其他几乎所有上层函

数，都是通过调用这个函数实现的。

有了画点函数，自然就可以用画点函数显示字符串。显示字符串函数如下：

//显示字符串

//x,y:起点坐标

//width,height:区域大小

//size:字体大小

//*p:字符串起始地址

//mode:叠加方式(1)还是非叠加方式(0)

void LCD_ShowString(u16 x,u16 y,u16 width,u16 height,u8 size,u8 mode,u8 *p)

{

u8 x0=x;

width+=x;

height+=y;

while((*p<='~')&&(*p>=' ')) { //判断是不是非法字符!

if(x>=width) {

x=x0;

y+=size;

}

if(y>=height)

break;//退出

LCD_ShowChar(x,y,*p,size,mode);

x+=size/2;

p++;

}

}

字符串显示函数可以设置显示的位置x、y，和显示字体的大小size，还可以以叠加方式

显示，或者以非叠加方式显示。叠加方式显示多用于在显示的图片上再显示字符。非叠加方

式一般用于普通的显示。

TFTLCD最大的用处是显示图片，自然需要介绍一下图片显示函数，函数如下：

//x,y:起点坐标

//size:图片大小

//LCD显示图片

void LCD_DisplayPic(u16 x,u16 y,u32 size,const u8 *pic)

{

u32 i;

LCD_SetCursor(x,y);

LCD_WriteRAM_Prepare(); //开始写入GRAM

for(i=0; i < size; i++)

LCD_WR_DATA(pic[i*2]<<8 | pic[i*2+1]);

}

这里假设图片经转换后得到的头文件数据类型是char类型，为8位，因为一个像素需要16

位(RGB565)，所以需要合并两个8位为16，如果图片经转换后得到的头文件数据类型是16位

的，LCD_WR_DATA(pic[i*2]<<8 | pic[i*2+1])应改为LCD_WR_DATA(pic[i])。

最后，我们再介绍一下TFTLCD模块的初始化函数MCULCD_Init，该函数先复位TFTLCD，然

后读取TFTLCD控制器(驱动芯片)的型号，根据控制IC的型号执行不同的初始化代码，由于

该函数代码较长，我们摘录部分如下：

//TFTLCD初始化

void MCULCD_Init(void)

{

//TFTLCD 复位

IOWR_ALTERA_AVALON_PIO_DATA(MLCD_RST_N_BASE,0);

delay_ms(100);

IOWR_ALTERA_AVALON_PIO_DATA(MLCD_RST_N_BASE,1);

IOWR_ALTERA_AVALON_PIO_DATA(MLCD_CS_N_BASE,1);

IOWR_ALTERA_AVALON_PIO_DATA(MLCD_RD_N_BASE,1);

IOWR_ALTERA_AVALON_PIO_DATA(MLCD_WR_N_BASE,1);

IOWR_ALTERA_AVALON_PIO_DATA(MLCD_CS_N_BASE,0);

delay_ms(50);

//尝试9341 ID的读取

LCD_WR_CMD(0XD3);

lcddev.id=LCD_RD_DATA(); //dummy read

lcddev.id=LCD_RD_DATA(); //读到0X00

lcddev.id=LCD_RD_DATA(); //读取93

lcddev.id<<=8;

lcddev.id|=LCD_RD_DATA(); //读取41

if(lcddev.id!=0X9341) //非9341,尝试看看是不是NT35310

……

主函数部分的代码如下：

1 #include <stdio.h>

2 #include <unistd.h>

3 #include "./drive/mculcd.h"

4 #include "pic01.h" //显示的图片

5

6 int main()

7 {

8 MCULCD_Init();

9 POINT_COLOR=MLCD_RED;

10

11 LCD_DisplayPic(0,0,lcddev.width * lcddev.height,gImage_pic01);

12

13 LCD_ShowString(30,50,300,30,24,1,"Welcome to PIONEER FPGA");

14 LCD_ShowString(30,80,400,30,24,1,"This is a TFT LCD test application");

15 LCD_ShowString(30,110,200,30,24,1,"ATOM@ALIENTEK");

16 LCD_ShowString(30,140,200,30,24,1,"2018/10/10");

17

18 return 0;

19 }

“pic01.h”是由Image2Lcd软件转换得到的图片文件，该软件我们在《开拓者FPGA开发

指南》的第四十章 SD卡图片显示实验(VGA显示)中已介绍其使用，这里我们再简单的介绍

下使用步骤，按下图箭头指示的方向，首先打开选择一幅分辨率为800*480的jpg或bmp格式的

图片，图片加载进来之后，在工具界面左侧设置输出数据类型为“C语言数据(*.c)”，扫描

模式为“垂直扫描”，输出灰度为“16位真彩色”，最大宽度和高度分别为“800”和

“480”，选中“自右至左扫描”和“高位在前(MSB First)”。设置完成后在菜单栏中点

击“保存”，并在弹出的界面中选择C file(*.c;*.h)文件的保存路径并输入文件名，后缀

为.h，我们这里设置文件名为pic01.h。

图 10.4.2 图片转换设置

代码第17行的gImage_pic01是pic01.h中的数组，如下图所示：

图 10.4.3 转换后得到的图片数组

这里的字符显示我们设置为叠加模式，当然了也可以设置为非叠加模式，叠加模式在图

片上显示字符效果好。

下载验证

讲完了软件工程，接下来我们就将该实验下载至我们的开拓者开发板进行验证。

首先我们将4.3寸的ATK-4.3’TFTLCD与开发板上的MCU TFT LCD接口连接。再将下载器一

端连电脑，另一端与开发板上对应端口连接，最后连接电源线并打开电源开关。开拓者开发

板实物图如下所示：

图 10.5.1 开发板实物图

接下来我们下载程序，验证TFT LCD显示功能。

我们在Quartus II软件中将qsys_lcd.sof文件下载至我们的开拓者开发板，

qsys_lcd.sof下载完成后，我们还需要在Nios II SBT for Eclipse软件中将qsys_lcd.elf文

件下载至我们的开拓者开发板，qsys_lcd.elf下载完成以后，我们的C程序将会执行在我们的

开拓者开发板上，运行结果如下图所示。

图 10.5.2 实验结果图

图片上叠加显示我们写入的字符。至此，我们的TFT LCD显示实验就完成了。