基于ARM9的LCD程序編寫
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復雜的有7 段數碼管和點陣。但如今這些都不能滿足人們的需求了，所以又出現了LCD 和
觸摸屏技術。s3c2440 具有LCD 和觸摸屏接口，可以很好的連接LCD 和觸摸屏。這篇文章
主要介紹TFT 型LCD 的用法。
要想正確使用LCD，必須注意兩點：1、時序；2、顯示緩存區。
1、時序
LCD 一般需要三個時序信號：VSYNC、HSYNC 和VCLK。VSYNC 是垂直同步信號，在每
進行一個幀（即一個屏）的掃描之前，該信號就有效一次，由該信號可以確定LCD 的場頻，
即每秒屏幕刷新的次數（單位Hz）。HSYNC 是水平同步信號，在每進行一行的掃描之前，
該信號就有效一次，由該信號可以確定LCD 的行頻，即每秒屏幕從左到右掃描一行的次數
（單位Hz）。VCLK 是像素時鐘信號。
s3c2440 處理LCD 的時鐘源是HCLK，通過寄存器LCDCON1 中的CLKVAL 可以
調整VCLK 頻率大小，它的公式為：
VCLK＝HCLK÷[(CLKVAL＋1)×2]
例如，HCLK 的頻率為100MHz，要想驅動像素時鐘信號為6.4MHz 的LCD 屏，則通過上
式計算CLKVAL 值，結果CLKVAL 為6.8，取整后（值為6）放入寄存器LCDCON1 中相
應的位置即可。由于CLKVAL 進行了取整，因此我們把取整后的值代入上式，重新計算
VCLK，得到VCLK＝7.1MHz。
按理說，對于一個已知尺寸（即水平顯示尺寸HOZVAL 和垂直顯示尺寸LINEVAL 已知）
的LCD 屏，只要確定了VCLK 值，行頻和場頻就應該知道了。但這樣還不行的，因為在每
一幀時鐘信號中，還會有一些與屏顯示無關的時鐘出現，這就給確定行頻和場頻帶來了一定
的復雜性。如在HSYNC 信號先后會有水平同步信號前肩（HFPD）和水平同步信號后肩
（HBPD）出現，在VSYNC 信號先后會有垂直同步信號前肩（VFPD）和垂直同步信號后
肩（VBPD）出現，在這些信號時序內，不會有有效像素信號出現，另外HSYNC 和VSYNC
信號有效時，其電平要保持一定的時間，它們分別叫做水平同步信號脈寬HSPW 和垂直同
步信號脈寬VSPW，這段時間也不能有像素信號。因此計算行頻和場頻時，一定要包括這些
信號。HBPD、HFPD 和HSPW 的單位是一個VCLK 的時間，而VSPW、VFPD 和VBPD 的
單位是掃描一行所用的時間。在s3c2440 中，所有的這些信號（VSPW、VFPD、VBPD、
LINEVAL、HBPD、HFPD、HSPW 和HOZVAL）都是實際值減1 的結果。這些值是通過寄
存器LCDCON2、LCDCON3 和LCDCON4 來配置，只要把這些值配置成與所要驅動的LCD
中相關內容的數據一致即可。例如，我們所要顯示的LCD 屏大小為320×240，因此HOZVAL
＝320－1，LINEVAL＝240－1。水平同步信號的脈寬、前肩和后肩分別為30、20 和38，則
HSPW＝30－1，HFPD＝20－1，HBPD＝38－1；垂直同步信號的脈寬、前肩和后肩分別為
3、12 和15，則VSPW＝3－1，VFPD＝12－1，VBPD＝15－1。
下面我們就具體計算一下行頻（HSF）和場頻（VSF）：
HSF＝VCLK÷[(HSPW＋1)＋(HSPD＋1)＋(HFPD＋1)＋(HOZVAL＋1)]
＝7.1÷408＝17.5kHz
VSF＝HSF÷[(VSPW＋1)＋(VBPD＋1)＋(VFPD＋1)＋(LINEVAL＋1)]
＝17.5÷270＝64.8Hz
在有些情況下，s3c2440 的LCD 時鐘信號的默認極性與所控制的LCD 時鐘信號的極性相反，
這時可以通過寄存器LCDCON5 的相關位來改變某些時鐘信號的極性。
2、顯示緩存區
只要把所要顯示的數據放入顯示緩存區內，就可以在屏幕上呈現內容。該緩存區是
我們自己編程時開辟的一段內存區。一般我們是通過定義一個與屏幕尺寸大小相同的二維數
組來開辟該空間的，這樣控制屏幕內容會方便一些，如當屏幕的尺寸為320×240 時，可以
定義該緩存區為LCD_BUFFER[240][320]。由于s3c2440 支持16 位和24 位的非調色板真彩
色的TFT 型LCD 模式，而24 位顏色模式是用32 位數據來表示的，所以前面定義的那個二
維數據的數據類型應該是半字整型或全字整型的。例如，在24 位顏色模式下，我們想要在
尺寸大小為320×240 屏幕的中心處設置為白色像素，則：LCD_BUFFER[120][160]＝0xffffffff。
在s3c2440 中，寄存器LCDSADDR1 和LCDSADDR2 用于設置顯示緩存區，即把
我們定義的那個二維數組告訴s3c2440。其中LCDBANK 的9 位數據指定LCD 的BANK，
即顯示緩存區的第30 位到第22 位地址；LCDBASEU 的21 位數據指定了LCD 的基址，即
顯示緩存區開始地址的第21 位到第1 位；LCDBASEL 的21 位數據指定了LCD 的尾址，即
顯示緩存區結束地址的第21 位到第1 位。例如，我們想要在尺寸為320×240 的屏幕上顯示
24 位顏色， 定義的顯示緩存區數組為LCD_BUFFER[240][320] ， 則LCDBANK 等于
LCD_BUFFER 的第30 位到第22 位數據值（因為LCD_BUFFER 表示的就是數組的首地址），
LCDBASEU 等于LCD_BUFFER 的第21 位到第1 位數據值，由于是用32 位數據表示24 為
顏色，因此每個像素值是4 個字節，所以LCDBASEL 等于(LCD_BUFFER＋(240×320×4))
結果的第21 位到第1 位的數據值。另外寄存器LCDSADDR3 有兩個內容：OFFSIZE 和
PAGEWIDTH。OFFSIZE 用于虛擬屏幕的偏移長度，如果我們不使用虛擬屏幕，就把它置為
0；PAGEWIDTH 定義了視口的寬，單位是半字，如在上面的例子中，PAGEWIDTH 應該為
320×32÷16。
下面我們給出一段具體的TFT 型LCD 顯示的實例，其中，屏幕的大小為320×240，所設置
的顏色為24 位真彩色模式。
#define U32 unsigned int
#define M5D(n) ((n) & 0x1fffff) //用于設置顯示緩存區時，取低21 位地址
#define rGPCCON (*(volatile unsigned *)0x56000020) //Port C control
#define rGPCDAT (*(volatile unsigned *)0x56000024) //Port C data
#define rGPCUP (*(volatile unsigned *)0x56000028) //Pull-up control C
#define rGPDCON (*(volatile unsigned *)0x56000030) //Port D control
#define rGPDDAT (*(volatile unsigned *)0x56000034) //Port D data
#define rGPDUP (*(volatile unsigned *)0x56000038) //Pull-up control D
#define rGPGCON (*(volatile unsigned *)0x56000060) //Port G control
#define rGPGDAT (*(volatile unsigned *)0x56000064) //Port G data
#define rGPGUP (*(volatile unsigned *)0x56000068) //Pull-up control G
#define rLCDCON1 (*(volatile unsigned *)0x4d000000) //LCD control 1
#define rLCDCON2 (*(volatile unsigned *)0x4d000004) //LCD control 2
#define rLCDCON3 (*(volatile unsigned *)0x4d000008) //LCD control 3
#define rLCDCON4 (*(volatile unsigned *)0x4d00000c) //LCD control 4
#define rLCDCON5 (*(volatile unsigned *)0x4d000010) //LCD control 5
#define rLCDSADDR1 (*(volatile unsigned *)0x4d000014) //STN/TFT Frame buffer start
address 1
#define rLCDSADDR2 (*(volatile unsigned *)0x4d000018) //STN/TFT Frame buffer start
address 2
#define rLCDSADDR3 (*(volatile unsigned *)0x4d00001c) //STN/TFT Virtual screen
address set
#define rLCDINTMSK (*(volatile unsigned *)0x4d00005c) //LCD Interrupt mask
#define rTCONSEL (*(volatile unsigned *)0x4d000060) //LPC3600 Control --- edited by
junon
#define LCD_WIDTH 320 //屏幕的寬
#define LCD_HEIGHT 240 //屏幕的高
//垂直同步信號的脈寬、后肩和前肩
#define VSPW (3-1)
#define VBPD (15-1)
#define VFPD (12-1)
//水平同步信號的脈寬、后肩和前肩
#define HSPW (30-1)
#define HBPD (38-1)
#define HFPD (20-1)
//顯示尺寸
#define LINEVAL (LCD_HEIGHT-1)
#define HOZVAL (LCD_WIDTH-1)
//for LCDCON1
#define CLKVAL_TFT 6 //設置時鐘信號
#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 位數據表示24 位顏色值時，低位數據有效，高8 位
無效
#define INVVCLK 0 //像素值在VCLK 下降沿有效
#define INVVLINE 1 //翻轉HSYNC 信號
#define INVVFRAME 1 //翻轉VSYNC 信號
#define INVVD 0 //正常VD 信號極性
#define INVVDEN 0 //正常VDEN 信號極性
#define PWREN 1 //使能PWREN 信號
#define BSWP 0 //顏色數據字節不交換
#define HWSWP 0 //顏色數據半字不交換
//定義顯示緩存區
volatile U32 LCD_BUFFER[LCD_HEIGHT][LCD_WIDTH];
//延時程序
void delay(int a)
{
int k;
for(k=0;k;
}
//繪制屏幕背景顏色，顏色為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 ;
}
}
}
//畫實心圓，顏色為c。圓心在屏幕中心，半徑為80 個像素
void Draw_Circular(U32 c)
{
int x,y ;
int tempX,tempY;
int radius = 80;
int SquareOfR = radius*radius;
for( y = 0 ; y < LCD_HEIGHT ; y++ )
{
for( x = 0 ; x < LCD_WIDTH ; x++ )
{
if(y<=120 && x<=160)
{
tempY=120-y;
tempX=160-x;
}
else if(y<=120&& x>=160)
{
tempY=120-y;
tempX=x-160;
}
else if(y>=120&& x<=160)
{
tempY=y-120;
tempX=160-x;
}
else
{
tempY = y-120;
tempX = x-160;
}
if ((tempY*tempY+tempX*tempX)<=SquareOfR)
LCD_BUFFER[y][x] = c ;
}
}
}
void Main(void)
{
//配置LCD 相關引腳
rGPCUP = 0x00000000;
rGPCCON = 0xaaaa02a9;
rGPDUP = 0x00000000;
rGPDCON=0xaaaaaaaa;
rLCDCON1=(CLKVAL_TFT<<8)|(MVAL_USED<<7)|(PNRMODE_TFT<<5)|(BPPMODE_TF
T<<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);
rLCDSADDR1=(((U32)LCD_BUFFER>>22)<<21)|M5D((U32)LCD_BUFFER>>1);
rLCDSADDR2=M5D( ((U32)LCD_BUFFER+(LCD_WIDTH*LCD_HEIGHT*4))>>1 );
rLCDSADDR3=LCD_WIDTH*32/16;
rLCDINTMSK|=(3); // 屏蔽LCD 中斷
rTCONSEL = 0; //無效LPC3480
rGPGUP=rGPGUP&(~(1<<4))|(1<<4); //GPG4 上拉電阻無效
rGPGCON=rGPGCON&(~(3<<8))|(3<<8); //設置GPG4 為LCD_PWREN
rGPGDAT = rGPGDAT | (1<<4) ; //GPG4 置1
rLCDCON5=rLCDCON5&(~(1<<3))|(1<<3); //有效PWREN 信號
rLCDCON5=rLCDCON5&(~(1<<5))|(0<<5); //PWREN 信號極性不翻轉
rLCDCON1|=1; //LCD 開啟
while(1)
{
//黑色背景，白色實心圓
Brush_Background(0x0);
Draw_Circular(0xffffff);
delay(5000000);
//白色背景，黑色實心圓
Brush_Background(0xffffff);
Draw_Circular(0x0);
delay(5000000);
//藍色背景，黃色實心圓
Brush_Background(0xff);
Draw_Circular(0xffff00);
delay(5000000);
//綠色背景，品色實心圓
Brush_Background(0xff00);
Draw_Circular(0xff00ff);
delay(5000000);
//紅色背景，青色實心圓
Brush_Background(0xff0000);
Draw_Circular(0xffff);
delay(5000000);
//青色背景，紅色實心圓
Brush_Background(0xffff);
Draw_Circular(0xff0000);
delay(5000000);
//品色背景，綠色實心圓
Brush_Background(0xff00ff);
Draw_Circular(0xff00);
delay(5000000);
//黃色背景，藍色實心圓
Brush_Background(0xffff00);
Draw_Circular(0xff);
delay(5000000);
}
}
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