人機(jī)交互是嵌入式系統(tǒng)必須具有的功能。比較簡單的人機(jī)交互有按鍵、LED、蜂鳴器，稍微復(fù)雜的有7段數(shù)碼管和點(diǎn)陣。但如今這些都不能滿足人們的需求了，所以又出現(xiàn)了LCD和觸摸屏技術(shù)。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(diǎn)：1、時(shí)序；2、顯示緩存區(qū)。
1、時(shí)序
LCD一般需要三個(gè)時(shí)序信號：VSYNC、HSYNC和VCLK。VSYNC是垂直同步信號，在每進(jìn)行一個(gè)幀（即一個(gè)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(shù)（單位Hz）。HSYNC是水平同步信號，在每進(jìn)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(shù)（單位Hz）。VCLK是像素時(shí)鐘信號。
s3c2440處理LCD的時(shí)鐘源是HCLK，通過寄存器LCDCON1中的CLKVAL可以調(diào)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(qū)動(dòng)像素時(shí)鐘信號為6.4MHz的LCD屏，則通過上式計(jì)算CLKVAL值，結(jié)果CLKVAL為6.8，取整后（值為6）放入寄存器LCDCON1中相應(yīng)的位置即可。由于CLKVAL進(jìn)行了取整，因此我們把取整后的值代入上式，重新計(jì)算VCLK，得到VCLK＝7.1MHz。
按理說，對于一個(gè)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(yīng)該知道了。但這樣還不行的，因?yàn)樵诿恳粠瑫r(shí)鐘信號中，還會有一些與屏顯示無關(guān)的時(shí)鐘出現(xiàn)，這就給確定行頻和場頻帶來了一定的復(fù)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(xiàn)，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(xiàn)，在這些信號時(shí)序內(nèi)，不會有有效像素信號出現(xiàn)，另外HSYNC和VSYNC信號有效時(shí)，其電平要保持一定的時(shí)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(shí)間也不能有像素信號。因此計(jì)算行頻和場頻時(shí)，一定要包括這些信號。HBPD、HFPD和HSPW的單位是一個(gè)VCLK的時(shí)間，而VSPW、VFPD和VBPD的單位是掃描一行所用的時(shí)間。在s3c2440中，所有的這些信號（VSPW、VFPD、VBPD、LINEVAL、HBPD、HFPD、HSPW和HOZVAL）都是實(shí)際值減1的結(jié)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(qū)動(dòng)的LCD中相關(guān)內(nèi)容的數(shù)據(jù)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(jì)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(shí)鐘信號的默認(rèn)極性與所控制的LCD時(shí)鐘信號的極性相反，這時(shí)可以通過寄存器LCDCON5的相關(guān)位來改變某些時(shí)鐘信號的極性。
2、顯示緩存區(qū)
只要把所要顯示的數(shù)據(jù)放入顯示緩存區(qū)內(nèi)，就可以在屏幕上呈現(xiàn)內(nèi)容。該緩存區(qū)是我們自己編程時(shí)開辟的一段內(nèi)存區(qū)。一般我們是通過定義一個(gè)與屏幕尺寸大小相同的二維數(shù)組來開辟該空間的，這樣控制屏幕內(nèi)容會方便一些，如當(dāng)屏幕的尺寸為320×240時(shí)，可以定義該緩存區(qū)為LCD_BUFFER[240][320]。由于s3c2440支持16位和24位的非調(diào)色板真彩色的TFT型LCD模式，而24位顏色模式是用32位數(shù)據(jù)來表示的，所以前面定義的那個(gè)二維數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)類型應(yīng)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(shè)置為白色像素，則：LCD_BUFFER[120][160]＝0xffffffff。
在s3c2440中，寄存器LCDSADDR1和LCDSADDR2用于設(shè)置顯示緩存區(qū)，即把我們定義的那個(gè)二維數(shù)組告訴s3c2440。其中LCDBANK的9位數(shù)據(jù)指定LCD的BANK，即顯示緩存區(qū)的第30位到第22位地址；LCDBASEU的21位數(shù)據(jù)指定了LCD的基址，即顯示緩存區(qū)開始地址的第21位到第1位；LCDBASEL的21位數(shù)據(jù)指定了LCD的尾址，即顯示緩存區(qū)結(jié)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(qū)數(shù)組為LCD_BUFFER[240][320]，則LCDBANK等于LCD_BUFFER的第30位到第22位數(shù)據(jù)值（因?yàn)?/span>LCD_BUFFER表示的就是數(shù)組的首地址），LCDBASEU等于LCD_BUFFER的第21位到第1位數(shù)據(jù)值，由于是用32位數(shù)據(jù)表示24為顏色，因此每個(gè)像素值是4個(gè)字節(jié)，所以LCDBASEL等于(LCD_BUFFER＋(240×320×4))結(jié)果的第21位到第1位的數(shù)據(jù)值。另外寄存器LCDSADDR3有兩個(gè)內(nèi)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(yīng)該為320×32÷16。
下面我們給出一段具體的TFT型LCD顯示的實(shí)例，其中，屏幕的大小為320×240，所設(shè)置的顏色為24位真彩色模式。
#define U32 unsigned int
#define M5D(n) ((n) & 0x1fffff) //用于設(shè)置顯示緩存區(qū)時(shí)，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(shè)置時(shí)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(shù)據(jù)表示24位顏色值時(shí)，低位數(shù)據(jù)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(zhuǎn)HSYNC信號
#define INVVFRAME 1 //翻轉(zhuǎn)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(shù)據(jù)字節(jié)不交換
#define HWSWP 0 //顏色數(shù)據(jù)半字不交換
//定義顯示緩存區(qū)
volatile U32 LCD_BUFFER[LCD_HEIGHT][LCD_WIDTH];
//延時(shí)程序
void delay(int a)
{
int k;
for(k=0;k<a;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(shí)心圓，顏色為c。圓心在屏幕中心，半徑為80個(gè)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(guān)引腳
rGPCUP = 0x00000000;
rGPCCON = 0xaaaa02a9;
rGPDUP = 0x00000000;
rGPDCON=0xaaaaaaaa;
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);
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(shè)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(zhuǎn)
rLCDCON1|=1; //LCD開啟
while(1)
{
//黑色背景，白色實(shí)心圓
Brush_Background(0x0);
Draw_Circular(0xffffff);
delay(5000000);
//白色背景，黑色實(shí)心圓
Brush_Background(0xffffff);
Draw_Circular(0x0);
delay(5000000);
//藍(lán)色背景，黃色實(shí)心圓
Brush_Background(0xff);
Draw_Circular(0xffff00);
delay(5000000);
//綠色背景，品色實(shí)心圓
Brush_Background(0xff00);
Draw_Circular(0xff00ff);
delay(5000000);
//紅色背景，青色實(shí)心圓
Brush_Background(0xff0000);
Draw_Circular(0xffff);
delay(5000000);
//青色背景，紅色實(shí)心圓
Brush_Background(0xffff);
Draw_Circular(0xff0000);
delay(5000000);
//品色背景，綠色實(shí)心圓
Brush_Background(0xff00ff);
Draw_Circular(0xff00);
delay(5000000);
//黃色背景，藍(lán)色實(shí)心圓
Brush_Background(0xffff00);
Draw_Circular(0xff);
delay(5000000);
}
}
