图解LCD硬件原理

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来源 | CSDN博客-黄逸芬

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本文链接：https://blog.csdn.net/weixin_42881419/article/details/104189012

001LCD硬件原理

LCD操作原理

• LCD屏幕上的点称为像素
• 屏幕后面有电子枪【红绿蓝】：一边移动，一边发出颜色
• 每来一个clk，移动一个像素
• R、G、B三组线确定颜色
• 接收到HSYNC（水平同步信号）脉冲，电子枪从最右边跳到最左边。（跳到下一行）
• 接收到VSYNC[垂直同步信号]从最下边跳到最上边。（跳到原点）

LCD时序图

LCD硬件原理图

006 LCD设置

打开LCD4.3芯片手册，根据芯片手册设置

2440_LCD时序图

LCD display config

可以通过调整四边黑框调整屏幕边框

BPP（bit per pixel）

BPP：在FrameBuffer中每个像素占据多少位，

• 硬件上LCD的BPP是确定的
  但是可以对LCD进行封装

• 16条线，每个像素占16位数据，16BPP

002 S3C2440_LCD控制器

功能：

1.从内存中（FrameBuffer）取出某个像素的数据：把FrameBuffer的地址告诉LCD控制器，BPP，分辨率

2.配合其他信号把数据发送给LCD：把时序告诉LCD控制器，设置引脚的极性

BLOCK DIAGRAM

16BPP

调色板[ palette]

本质：内存

• 16BPP中，本来用16bit表示1像素，也可用利用调色板，用8位表示；8BPP：伪彩色；16/24BPP：真彩色。

那么当使用像素深度为8pp时候，像素深度和我们的带宽不一致，我们的颜色要用16位表示，如果直接用上肯定不可能，那我们就可以选择用调色板，调色板中存放了256种16bpp的颜色，这时候我们color存放的就不是真实的颜色值了，而是存放的是调色板中256种颜色的索引，成线性关系一一对应，这样我们大大减轻了系统的负担。用16bpp还是8bpp这得取决实际情况，16bpp肯定比8pp清晰，但同时带来的负荷也更加重。

• 过程：FrameBuffer中8bit —> LCD控制器 —> 调色板中取16bit【用8bit作为索引，取出真正的颜色】 —> LCD

003LCD编程_框架与准备

定义结构体

• 定义引脚极性结构体

typedef struct pins_polarity{
 int vclk; /* normal:在下降沿获取 */
 int rgb; /* normal：高电平表示1 */
 int hsync;  /* normal：高脉冲 */
 int vsync;  /* normal：高脉冲 */

}pins_polarity,*p_pins_polarity;


• 定义时序结构体

typedef struct time_sequence{
 /* 垂直方向 */
 int tvp;/* vysnc脉冲宽度 */
 int tvb;/* 上边黑框，Vertical Back porch */
 int tvf;/* 下边黑框，Vertical Front porch */

 /* 水平方向 */
 int thp;/* hysnc脉冲宽度 */
 int thb;/* 左边黑框，Horizontal Back porch */
 int thf;/* 右边黑框，Horizontal Front porch */
}time_sequence,*p_time_sequence;


• 定义lcd参数结构体

typedef struct lcd_params{
 /* 引脚极性 */
 pins_polarity pins_pol;
 
 /* 时序 */
 pins_sequence time_seq;
 
 /* 分辨率，bpp */
 int xres;
 int yres;
 int bpp;
 
 /* framebuffer的地址 */
 unsigned int fb_base;

}lcd_params,*p_lcd_params;


004LCD_编程_抽象出重要结构体

结构体传参

005LCD_LCD控制器

S3C2440_controller.c：根据S3C2440数据手册，设置LCD控制器相关寄存器

引脚初始化

void jz2440_lcd_pin_init(void)
{
 /* 初始化引脚 : 背光引脚*/
 GPBCON