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Bridgetek提供多样显示设备以支持PanL智能建筑

9 January 2020-日期-Bridgetek推出了多样广泛的显示设备，以支持最近推出的PanL大楼动化平台。同时具备高性能和优化，也能涵盖各种预期的应用。PanL70采用7英寸显示屏，机体大小为192mm x 125mm x 26.4mm的尺寸可以应用在PanL智能家居(Smart Living)。俱有800x480像素分辨率的TFT显示屏，可提供420cd/m2，65°的可视角输出。可以使用高达一千六百七十万色调色板。PanL70坚固的电容式触控屏最多可以支持5个触控点。音频原件包括90dB蜂鸣器或1W单声道扬声器。并且集成了MEMS麦克风和环境光传感器。每个显示装置都包含一个高性能BT815嵌入式视频引擎(EVE)图形控制器，以及一个以高达100MHz运行速度的32位FT903Q RISC微控制器单元(MCU)。256kB的程序内存，以及64kB数据存储器。视频回放功能大大的增强图形显示功能。PanL70Plus是Bridgetek PanL会议室管理(Room Manager)方案的一部分，俱有与PanL70相同的功能集和7英寸的显示屏，整个机体尺寸略微大些(尺寸为232mm x 125mm x 26.4mm)。因内含一个13.56MHz的RFID接收器(用于识别/访问目的)以及一个LED矩阵作为状态指示器。还有另一种较为小巧但功能依然丰富的5英寸PanL50。凭借着FT813Q嵌入式视频引擎图形控制器，也有相同的800x480分辨率但较大单位尺寸。同样也俱有蜂鸣器或扬声器的选项，并有多点触控的功能。PanL35是一款3.5英寸触控/音频显示设备，320x480分辨率，可用于需要较少硬件规模的情况。可以放在116mm x 86mm x 17mm的外壳内，使用于纵向配置模式，而大型PanL显示设备大多使用在横向配置。亮度为700cd/m2，80°可视角。使用FT811EVE设备，可以渲染二十六万两千种不同的颜色。上文所描述的显示设备都具有RJ45串行端口，这代表它们可以通过以太网络提供电源(PoE)，使用建筑物既有的安装电缆同时取得电源和数据。这大大简化了安装过程。最后，PanL35L设计于桌面放置而不是壁挂安装，3.5英寸的显示屏，分辨率为320x240。PanL办公桌管理(Desk Manager)方案其中一个关键要素是它具有双核32位LX6微控制器单元和FT813Q嵌入式视频引擎，以及用于连接到无线网络的内置Wi-Fi(802.11b/g/n)模块。此外还有一个RGB LED灯带，作为状态指示。依照屏幕大小和分辨率，PanL35装置每页最多可容纳1个按钮，最多可容纳32页。PanL50每页提供2个按钮，最多16页，而PanL70/70Plus每页提供8个按钮，最多4页。

时间：2020-01-10 关键词：智能家居显示屏 tft
2020年三星或将大规模生产低功耗MicroLED

根据国外媒体的一份2月19日的报告指出，三星计划将在2020年大规模的发展MicroLED产业。 Micro LED是一种新型显示技术，大约两年前，三星在CES 2018上首次展示了“The Wall”。Micro LED显示器的每个像素均由实际的发光二极管(LEDs)组成。其优点是具有更好的视角，更明亮的显示和更高的对比度;但是功耗更低。据Gsmarena报道，ETNews的一份报告表示，三星可能即将放弃一项大规模投资，开始大规模生产Micro LED面板。据称三星公司正在评估与Micro LED生产相关的设备。报道还称，三星正在与合作伙伴进行谈判，以了解新显示技术的可行量产。一位设备制造商代表透露，三星电子一直在测试Micro LED关键设备的性能和质量，因为它计划在明年上半年对工厂和设备进行投资。此外，他还表示三星目前尚未决定确切的生产规模。除此之外，报告中还提到了，三星或许需要到2020年国际消费电子展之后才最终决定是否大规模生产，或许公司会在做出决定之前评估需求和竞争。但据一些行业专家认为，TFT(薄膜晶体管)的生产仍未达到大规模生产MicroLED所需的水平，明年大规模生产Micro LED的可能性还是比较小的。

时间：2019-12-19 关键词：二极管 tft microled
十点触控TFT全彩电容屏

繁华的城市离不开LED灯的装饰，相信大家都见过LED，它的身影已经出现在了我们的生活的各个地方，也照亮着我们的生活。时间回到12年前，乔布斯站在台前，拿出了具有跨时代意义的手机“iphone”，展示了它的320*480分辨率3.5英寸十点触控TFT全彩电容屏，让人们惊愕不已。在当时，除了苹果，没有一家手机企业做得出来。后期，iphone4以及iphone4s的屏幕分辨率都是960*640。因为iphone手机在像素密度上更加细致，所以看上去比其他屏幕尺寸更大的手机屏幕更清晰，ihpone的出现开始引领着手机屏幕分辨率的变革。 LED车灯也在经历变革回到汽车上，LED车灯已是汽车照明的发展趋势，LED车灯色彩鲜艳丰富、亮度高、寿命长、高效率、低能耗、体积小、重量轻。此外，在照射距离、照明效果上，LED车灯也有着相当大优势。现在，LED车灯正朝着智能、节能、灵活可控的像素式方向发展。早期车灯通过在灯罩内安装的可旋转挡板控制灯泡在水平方向移动来调整照射区域，而灯光移动会给相向行驶车辆带来困扰。随着多像素LED系统被研发出来，行车电脑和传感器独立控制每个矩阵分别照亮不同区域，当道路上没有其他车辆时，多像素LED车灯将会把所有LED灯都点亮，此时就是远光灯。当道路上有其他车辆时，控制系统根据实时路况关闭部分LED，形成的暗区就保护其他车辆内司机不受眩光干扰。矩阵式LED灯就是使用多颗LED按照矩阵的方式进行排列，并对其进行控制，借助多颗单独可控实现多像素智能大灯的方案。与普通LED大灯相比，矩阵式LED大灯因为使用多颗LED灯珠，需要更多驱动，同时需给每颗或者几颗LED灯珠配光使其成为独立像素单元。就拿现在比较成熟的Matrix LED车灯来说，开发不确定性较低，周期相对较短，但受限于LED灯珠尺寸的限制，未来像素升级的空间有限。装配在奔驰E级上的矩阵式LED灯有更多数量的LED灯泡，每颗背后由单独的芯片控制，均可以实现0-100%的光强，也可以根据不同交通状况、天气状况以及路况做出不同配光分布方案，防止发生眩目现象。当司机驾车遇到交通标志或者是湿滑路段时，灯组也会自动降低LED的亮度，避免司机或者对面司机视线模糊。像素级LED灯泡更加先进和实用与手机分辨率一样，在如今矩阵式LED灯的基础上，LED灯泡开始朝着体积小且密集的方向发展，比如欧司朗推出了1024个可独立控制像素的LED车灯，在检测到迎面而来的车流时，相应像素将自动关闭，避免强光使对方驾驶员眩目，驾驶员无需在远光灯和近光灯之间切换，满足了高精度ADB的应用。目前，欧司朗正在开发第二代Eviyos，在单个LED芯片上实现25600个可独立控制的像素点，面积仅为40mm。第二代Eviyos可以以前所未有的精度，逐渐熄灭某个区域，其他区域则在全光照下发光。除了将高清质量的灯光投射到路上，还能够向驾驶员或其他道路使用者显示警告或符号。近日，海拉公司推出了一款全新高分辨率照明系统Digital Light SSL|HD，它能够智能且独立控制3万多个像素，进而实现光学车道标志等多种新型安全功能。主机厂等终端客户可以利用新照明系统实现更多功能选择，比如迎宾和送别的动画效果以及通信功能。相比起现有的矩阵LED系统而言，新照明系统更加先进且更小型化。不仅扩大了发光面，还显著增加了像素。因此，新照明系统大幅节约了装配空间，这也为主机厂的个性化车辆设计提供了更大的灵活性。据称，该系统将于2022年开始量产，这意味着更加安全、智能的车辆照明系统离我们越来越近了。相信在未来的科学技术更加发达的时候，LED会以更加多种类的方式为我们的生活带来更大的方便，这就需要我们的科研人员更加努力学习知识，这样才能为科技的发展贡献自己的力量。

时间：2019-12-01 关键词：触控 tft 电源资讯全彩电容屏
TFT LCD的显色原理

一、在做LCD液晶显示前，先补充下液晶显示原理。液晶显示屏通俗点理解就是，TFT液晶显示器的每一个点都是有R.G.B三部分组成，当3个点都通高电平时，液晶融化成液态成透明，所以看到的就是背光颜色白色；当3个点都通低电平时，液晶凝固成晶体状，将背光完全挡住，所以看到的是黑色。当R的点全为高，而G.B全为低时，显示为红光；当G的点全为高，而R.B全为低时，显示为绿色；当B的点全为高，而R,B全为低时，显示为蓝色。二、RGB原理： RGB颜色原理是用三种原色：Red、Green、Blue以不同的比例相加，生成不同颜色的色光。三原色的原理不是出于物理原因，而是由于生理原因造成的。人的眼睛内有几种辨别颜色的锥形感光细胞，分别对黄绿色、绿色和蓝紫色（或称紫罗兰色）的光最敏感（波长分别为564、534和420纳米），如果辨别黄绿色的细胞受到的刺激略大于辨别绿色的细胞，人的感觉是黄色；如果辨别黄绿色的细胞受到的刺激大大高于辨别绿色的细胞，人的感觉是红色。虽然三种细胞并不是分别对红色、绿色和蓝色最敏感，但这三种光可以分别对三种锥形细胞产生刺激。例如，红光与绿光按某种比例复合，对三种锥状细胞刺激后产生的色觉可与眼睛对单纯的黄光的色觉等效。但决不能认为红光与绿光按某种比例复合后生成黄光，或黄光是由红光和绿光复合而成的。三、S3C2440中某些语句的理解 bpp术语：bits per pixel 每像素多少位。 a、 24bpp，这是最常见的1600万色标准该模式下，R.G.B各使用无符号整数16位来表示红、绿、蓝三颜色的强度，比如：0xFF00FF为品红色，因其最多可以有1600万种组合而得名（2的24次方为16777216）。 b、 16bpp，这是S3C2440所用的6.5万色标准（2的16次方为65536） 16比特模式分配给每种原色各5比特，其中Green为6比特，因为人眼对绿光的分辨的更精确(某些地方采用的是各5比特，剩下的1比特不使用)，所以我们这里使用的RGB为 5：6：5模式。出厂代码中对整个屏幕显示红色的语句为：LCD_ClearScr((0x1f

时间：2019-01-15 关键词： LCD tft 显色原理
基于TPS65105 的TFT

摘要：TPS65105 是一个专门为TFT-LCD显示器供电而设计的，能够提供三路输出电压的混合式DC/DC变换器集成电路芯片。基于TI公司的TPS65105,设计了针对7寸TFT液晶屏的供电电路，并解决了TPS65105的上电时序问题。实践表明，该方案是一个稳定可靠的TFT液晶的电源设计方案。0 引言TPS65105 是一个混合式DC/DC变换器集成电路芯片。它专门为薄膜式晶体管（TFT）LCD 显示器供电而设计的，针对LCD 的供电要求能够提供三路输出电压。该芯片内部辅助式线性稳压器能够从5 V 的输入电源中为供电系统提供3.3 V的总线电源电压输出。其内部的主输出Vol 是一个工作频率高达1.6 MHz的固定频率PWM升压式DC/DC变压器，它能够为LCD显示器的驱动源提供一个供电电压。该芯片内部还集成了一个具有不同功率开关电流极限值的DC/DC变换器控制器。TPS65105 的功率开关电流极限典型值为2.3A.集成在芯片内部的完整的电荷泵除输出电压可以调节以外，还可以为LCD正栅极驱动器提供2倍压/3倍压的输出电压。同时内部提供一个负电荷泵控制器，能够为LCD负栅极驱动器提供一路负电压输出。由于电荷泵的开关频率高达1.6 MHz因此所使用的电荷泵电容便可采用价格较低、体积较小的220 nF 的电容。该系列芯片内部集成了一个为了能够为LCD背光板提供供电电源的VCOM缓冲器，一个使用一个外部晶体功率管就能够为数字电路提供3.3 V输出电压的线性稳压器控制器。为了绝对安全可靠的工作，该系列芯片还具有输出过流、过热和短路保护功能，也就是芯片的任何一路输出出现过流、过热或短路时，都会进入关闭模式。该系列芯片还具有关闭模式外部控制、软启动和输出电压检测等功能。1 主要性能（1）输入电压范围为2.7~5.8 V;（2）固定工作频率高达1.6 MHz;（3）具有三路独立的输出电压；（4）主输出电压可高达15 V,精度可高达1%以上；（5）负输出电压为-12 V/20 mA;（6）正输出电压为30 V/20 mA;（7）内部集成了一个VCOM缓冲器；.（8）具有3.3 V辅助输出的线性稳压器控制器；（9）具有软启动功能；（10）具有上电顺序控制功能；（11）具有所有输出故障检测功能；（12）具有过热保护功能。2 内部原理方框图TPS65105的工作原理方框图如图1所示。3 电路原理图设计给出的电路设计如图2所示。应用电路中的各路输出电压分别可由下列关系式给出：经过实际测试该设计方案完全满足TFT-LCD的供电要求。另外值得注意的是TFT - LCD 要求逻辑电压V3.3_LCD要先于各路驱动电压至少200 ms上电，此方案的原始设计是将液晶的逻辑电压采用的系统3.3 V电压。但是系统电压设计的比较复杂，上电速度往往没有TPS65105 的上电速度快。这样就出现驱动电压比逻辑电压上电快的情况，容易出现液晶工作不稳定的情况。解决这种情况的办法有两个：（1）按照文中提出的方案设计，将V3.3_LCD 通过TPS65105输出；（2）利用程序控制TPS65105的2脚ENR 和3脚EN,等系统上电成功后再利用CPU 的I/O 口使能TPS65105 工作，这样就不会出现逻辑电压V3.3_LCD 滞后驱动电压的情况了。4 结语本文主要是研究TFT-LCD 的电源设计，解决了TPS65105 的上电时序的问题，经过长期连续的实验和测试，本文所提出的基于TPS65105 的TFT-LCD电源设计方案是一个稳定可靠的TFT液晶的电源设计方案。（作者：于春涛，冯奇，孙涛，张海波，刘廸）

时间：2018-10-05 关键词：电源技术解析 tft
S3C2410 TFT LCD显示原理分析

1、系统结构框图2、LCD控制器由REGBANK、LCDCDMA、VIDPRCS、TIMEGEN和LPC3600组成。REGBANK有17个可编程寄存器和256×16的调色板存储器,用来设定LCD控制器。LCDCDMA是一个专用DMA,自动从帧存储器传输视频数据到LCD控制器,用这个特殊的DMA,视频数据可不经过CPU干涉就显示在屏幕上。VIDPRCS接受从LCDCDMA来的视频数据并在将其改变到合适数据格式后经VD[23:0]将之送到LCD驱动器,如4/8单扫描或4双扫描显示模式。TIMEGEN由可编程逻辑组成,以支持不同LCD驱动器的接口时序和速率的不同要求。TIMEGEN产生VFRAME、VLINE、VCLK、VM信号等。数据流描述如下:FIFO存储器位于LCDCDMA。当FIFO空或部分空时,LCDCDMA要求从基于突发传输模式的帧存储器中取来数据,存入要显示的图像数据,而这个帧存储器是LCD控制器在RAM中开辟的一片缓冲区。当这个传输请求被存储控制器中的总线仲裁器接收到后,从系统存储器到内部FIFO就会成功传输4个字。FIFO的总大小是28个字,其中低位FIFOL是12个字,高位FIFOH是16个字。S3C2410有两个FIFO来支持双扫描显示模式。在单扫描模式下,只使用一个FIFO(FIFOH)。3、LCD控制器输出信号分析VFRAME／VSYNC：LCD控制器和LCD驱动器之间的帧同步信号。该信号告诉LCD屏新一帧开始了。LCD控制器在一帧显示完成后立即插入一个VFRAME信号，开始新一帧的显示。VLINE／HSYNC--LCD控制器和LCD驱动器之间的行同步脉冲信号。该信号用于LCD驱动器将水平线(行)移位寄存器的内容传送给LCD屏显示。LCD控制器在整行数据移人LCD驱动器后，插入一个VLINE信号。VCLK--LCD控制器和LCD驱动器之间的像素时钟信号。LCD控制在VCLK的上升沿处送出数据，LCD驱动器在VCLK的下降沿处采样。VM／VDEN--LCD驱动器的AC信号。VM信号被LCD驱动器用于改变行和列的电压极性，从而控制像素点的显示。VM信号能够和每帧同步，也能够和可变数据的VLINE信号同步。VD[23：0]--LCD像素数据输出端口。4、时序分析需要注意的是：在帧的领域里，我们所说的周期单位是一行；而在行的时候，我们所说的周期单位是VCLK时钟周期。以240*320的屏为例，一个VCLK周期传输一组VD信号，从而给一个像素着色。要点亮一行，那么要有240个VCLK周期将240个pixel的VD值输出，而且这240个周期内 VDEN应该一直是有效的。现在我们的思路从点扩展到了行，理想情况下，两行之间不需要间隔，也就是说这一行结束马上传输下一行的第一个pixel的 VD。但是这样做并不好，因为一个点的偏差会造成满盘皆输。因此我们引入了行同步HSYNC信号，也就是说在传输完一行的数据后，先歇一会儿，等待若干个时钟（我们称之为后插入等待周期）；然后我们送一个行同步信号，当然这个信号的有效周期数我们也能控制（我们称之为同步周期）；之后呢，我们在等一会，让 LCD驱动电路准备好接收，我们在把一行的数据发下去（这个等待时间我们称之为前插入等待周期）。下图为证：从图中我们可以看到：HSPW+1、HBPD＋1、HFPD+1就是我们分别定义了同步周期、前插入等待周期、后插入等待周期。而HOZVAL＋1则是一行的有效象素数目。这些都可以在寄存器里面进行设置。说完行与行之间的显示，我们就可以扩展到帧与帧之间的显示。我们很容易想到，在帧的领域里面也应该是类似于行的结构，同样包含了同步周期、前插入等待周期、后插入等待周期。上图为证：经过上述的分析，我们可以把TFT LCD的接口归纳到8个参数上：HSPW、HBPD、HFPD、HOZVAL、VSPW、VBPD、VFPD、LINEVAL。另外，通过上述分析，我们可以看到，显示一帧图像总共需要的VCLK周期为：（HSPW＋HBPD＋HFPD＋HOZVAL＋4）*（VSPW＋VBPD＋VFPD＋ LINEVAL＋4），VCLK是可调的，因此通过选择适当的分频比保证帧率在60Hz左右就可保证液晶的正常工作了。举例说明：YFARM9-EDU-1 采用的是Samsung 公司的1 款3.5 寸TFT 真彩LCD 屏，分辨率为240*320，下图为该屏的时序要求。于是：VSPW+1=2 -> VSPW=1 HSPW+1=4 -> HSPW=3VBPD+1=2 -> VBPD=1 HBPD+1=7 -> HBPW=6VFPD+1=3 -> VFPD=2 HFPD+1=31 -> HFPD=30LINVAL+1=320-> LINVAL=319 HOZVAL+1=240-> HOZVAL=2395、LCD可编程寄存器5.1、LCDCON1LINECNT：行计数器的状态位。只读，不用配置。CLKVAL：确定VCLK频率的参数。公式为VCLK=HCLK／[(CLKVAL+1)×2]，单位为Hz。笔者所用的硬件系统HCLK=100 MHz，640×480的显示屏需要VCLK=20 MHz，故需配置CLKVAL=1。MMODE：确定VM的改变速度。在此选择MMODE=O，为每帧变化模式。PNRMODE：确定扫描方式。选择PNRMODE=0x3，为TFT LCD面板扫描模式。BPPMODE：确定BPP(每像素位数)模式。在此选择BPPMODE=0xC，为TFT 16位模式。ENVID：数据输出和逻辑信号使能控制位。选择ENVID=1，为允许数据输出和逻辑控制。5.2、LCDCON2VBPD：确定帧同步信号和帧数据传输前的一段延迟时间，是帧数据传输前延迟时间和行同步时钟间隔宽度的比值。LINEVAL：确定显示的垂直方向尺寸。公式：LINEVAL=YSIZE-1=479。VFPD：确定帧数据传输完成后到下一帧同步信号到来的一段延迟时间，是帧数据传输后延迟时间和行同步时钟间隔宽度的比值。VSPW：确定帧同步时钟脉冲宽度，是帧同步信号时钟宽度和行同步时钟间隔宽度的比值。5.3、 LCDCON3HBPD：确定行同步信号和行数据传输前的一段延迟时间，描述行数据传输前延迟时间内VCLK脉冲个数。HOZAL：确定显示的水平方向尺寸。公式HOZAL=XSIZE-1。HFPD：确定行数据传输完成后到下一行同步信号到来的一段延迟时间，描述行数据传输后延迟时间内VCLK脉冲个数。5.4、 LCDCON4寄存器HSPW：确定行同步时钟脉冲宽度。描述行同步脉冲宽度时间内VCLK脉冲个数。5.5、LCDCON5寄存器VSTATUS：垂直方向状态。只读，不用配置。HSTATUS：水平方向状态。只读，不用配置。BPP24BL：确定显示数据存储格式。此处配置BPP24BL=0x0，为小端模式存放。FRM565：确定16位数据输出格式。此处配置FRM565=0x1，为5：6：5格式输出。INVVCLK：确定VCLK脉冲有效边沿极性。如INVVCLK=0xl，VCLK上升沿到来时数据传输开始。INVVLlNE：确定HSYNC脉冲的极性。INVVFRAME：确定VSYNC脉冲的极性。INVVD：确定数据输出的脉冲极性。INVVDEN：确定VDEN信号极性。INVPWREN：确定PWREN信号极性。INVLEND：确定LEND信号极性。PWREN：PWREN信号输出允许。ENLEND：LEND输出信号允许。BSWP：字节交换控制位。如配置BSWP=0x0，禁止字节交换。HWSWP：半字交换控制位。如配置HWSWP=0xl，使能半字节交换。

时间：2018-10-03 关键词： s3c2410 tft lcd显示
基于SoPC的参数化TFT-LCD控制器IP核设计

　　SoPC Builder是Altera公司实现SoPC概念的一款工具软件，使得用户可以通过自定义逻辑的方法方便地开发基于NiosⅡ的SoPC系统。SoPC Builder集成在EDA工具QuartusⅡ中，提供NiosⅡ处理器及一些常用外设接口，用于组建一个在模块级和组件级定义的系统，能够自动生成片上总线和总线仲裁器等所需的逻辑。基于SoPC的设计在很大程度上依赖于利用集成电路IP(intellectual property)。集成电路IP是指经过预先设计、预先验证、符合产业界普遍认同的设计规范和设计标准，具有相对独立，并可以重复利用的电路模块或子系统。本文中提出一种基于SoPC的参数化TFT-LCD控制器IP核设计，用硬件描述语言实现控制器的逻辑功能，这种参数化的组件设计具有很强的通用性和兼容性。　　1 通用册LCD控制器总体设计　　在嵌入式系统中，LCD控制器是非常重要的片上外围设备，处理器通过LCD控制器来完成对显示驱动器的控制，最终实现LCD屏的点亮操作。由于LCD显示驱动器只是一个被动系统，还需要有控制电路提供驱动系统所必须的扫描时序信号和显示数据。处理器通过对LCD控制器的操作，实现对LCD显示扫描时序的设置和显示数据的写入，从而完成对LCD的显示操作，其原理图如图1所示。　　在SoPC Builder中以自定义组件的形式对LCD控制器进行设计，该控制器组件具有Avalon总线接口，可以很容易地将其与其他标准IP核一起构建以。NiosⅡCPU为核心的片上系统。NiosⅡ处理器通过Avalon从端口对LCD控制器的寄存器组进行配置，针对设计中帧缓存读操作的特点，选择以Avalon主端口接口的形式对帧缓存中的显示数据进行主动读取，并实现IP核参数化设计，提高控制器对于其他不同规格TFT液晶屏的复用性。该控制器还包含硬件光标功能，为添加外部鼠标设备接口提供了方便。LCD控制器的具体设计思路是在SDRAM中开辟一段存储空间，用来存放屏幕图像数据，称之为帧缓存。通过设计适当的硬件逻辑来建立帧缓存与屏幕图像像素之间一一对应的关系，并配合LCD显示所需的行、场时序信号，将帧缓存中的数据不断地输给LCD，用以完成最终的显示刷新。LCD控制器总体结构如图2所示。　　LCD控制器的具体工作流程为刷新周期开始时，主端口模块根据帧缓存地址生成逻辑所产生的地址完成主端口的读操作，实现帧缓存中数据的读取，并将该数据输送给输出缓冲模块。同时，时序信号生成模块依据LCD屏的时序规范生成行、场同步信号，以及与像素数据同步的相关显示点的横、纵坐标。　　设计的LCD控制器包含硬件光标显示模块，所以在进行最后屏幕显示时，像素输出控制逻辑有两部分的数据来源，一部分为从帧缓存中读取的屏幕数据;另一部分为硬件光标的显示数据。最后，像素输出控制逻辑根据从端口模块中各个系统寄存器内的信息向LCD屏幕发送将要显示的图像数据。　　2 硬件光标模块设计　　硬件光标模块为LCD控制器设计带鼠标光标的显示功能，为系统开发中添加鼠标接口提供了方便。光标显示的实现方式有硬件方式和软件方式，软件方式比较复杂，且占用大量的CPU处理时间;硬件方式用硬件逻辑资源来实现，处理速度快，不占用CPU时间。硬件方式的设计思路是为光标的图像数据设置单独的存储空间(RAM)用以保存，当LCD屏幕需要对光标进行显示时，由硬件逻辑负责在输出光标和背景图像之间做出选择。而软件部分只需简单地修改光标坐标寄存器的值，就可以完成光标在屏幕上的显示操作。采用这种方法，大大提高了系统性能。硬件光标RAM模块是通过MegWizard Plug-In Manager编辑器生成的，最终生成的存储光标图像数据的双口RAM如图3所示。　　3 LCD控制器组件设计　　将LCD控制器按总体设计要求编写相应的硬件描述语言代码，其端口定义的程序主要有系统时钟、LCD时钟、Avalon从端口、Avalon主端口和LCD输出的定义。程序的主要内容有各种寄存器和连线的定义，行场参数的设定，行扫描状态机、场扫描状态机、Avalon主端口读控制逻辑状态机、帧缓存地址生成逻辑、LCD有效显示数据信号生成逻辑、硬件光标模块和两个例化模块的调用等。最终生成的元件符号如图4所示。　　　　　　组件编辑器是SoPC Builder的一个重要组成部分，可以使用该工具将用户定制逻辑封装成组件，并在SoPC Builder环境中像其他标准组件一样使用。在SoPC Builder环境下，启动组件编辑器，按照组件编辑图形用户界面的提示，做相应的操作。主要有导入硬件HDL代码LCD-INTERFACE，为硬件逻辑代码中的信号指定Avalon信号类型、Avalon接口设计和设置添加组件的界面向导等，最后就生成了用户自定义的组件　　LCD_INTERFACE。它以IP核的形式存放在SoPCBuilder的组件库中供设计使用，把液晶显示控制器设计成Avalon总线的slave设备。由于该控制器是参数化的，可以很容易地修改TFT_LCD液晶的时序参数，具有很强的通用性。通过Terasic公司的TRDB_LTM彩色液晶显示开发板进行设计验证。TRDB_LTM采用Toppoly公司的TFT_LCD模块TD043MTEAl，4.3英寸屏。时序参数中，横向时序参数为：时钟频率(NCLK)33.2 MHz;横向有效数据为800点;H_LINE=1 056;Hsync_Blank=216;Hsync_Front_Porch=40。纵向时序参数为：纵向有效数据为480点;V_LINE=525;Vsync_Blank=35;Vsync_Front_Porch=10。　　按上面的时序参数在SoPC系统中配置TFT_LCD液晶IP核后，设置屏幕背景为白屏，并在上面用黑线画一个矩形，显示结果如图5所示。如果将时序参数中的数据做如下调整，将横向有效显示数据设置为480点，纵向有效显示数据设置为360点，做同上的验证，显示结果如图6所示。由这两个图可见，该控制器具有很好的通用性。　　4 结语　　介绍一种通用TFT-LCD控制器的设计，用HDL语言对各模块进行描述，包括内部控制器、Avalon总线主从接口、液晶时序数据输出接口等的逻辑描述。最后在SoPC Builder工具里以自定义组件的形式添加到SoPC系统中，以IP核的形式存放在SoPC的组件库中，供以后的系统开发使用。由于采用了参数化的组件设计思想，使得该IP核具有很强的通用性，大大简化了底层编程的复杂度。经实验证明，该设计方法具有较强的实用性和通用性。同时，该设计也为开发其他基于SoPC的Controller IP Core提供了一个范例。

时间：2018-07-13 关键词：控制器参数 sopc tft
普通51单片机驱动3.5寸TFT的应用实例与源代码！

　　前市场流行的3.5寸屏基本上都是只内置了驱动器，而不带控制器，这样给用户的使用造成了一些难度。基本上很多朋友在用彩屏时选择一些带LCD控制器的ARM7或ARM9去开发，对于不会ARM开发的朋友来说，只使用普通MCU，这样可以选择的3.5寸TFT模块，就很难找到了。　　本文就是基于市场上一款比较使用的3.5寸TFT模块编写的，用户只需要帮该TFT模块当作普通的单色液晶的开发思路来使用，就可以很容易去编程。　　一、硬件选择　　1、 MCU：AT89S51　　2、开发编译环境：Keil C51　　3、 3.5寸TFT模块型号：MzT35C1　　二、 TFT模块基本性能：　　1、基本参数　　模块结构：内置控制器　　屏幕大小： 3.5英寸　　屏幕分辩率：320*240　　屏幕颜色数：65536色（16位真彩色）　　工作电压： 3.3V/5V可选　　总线结构： Intel8080　　总线宽度： 8Bit　　背光形式： LED；可指令控制，0-127可调　　连接方式：排针插座　　触摸屏：标准配置不带触摸屏；模组留有触摸屏芯片焊盘和触摸屏接口　　2、接口引脚说明接口引脚说明VCC模块供电电源输入（一般无特殊要求为5V）D0~D78位数据总线CS片选（低电平有效）RSTReset复位（低电平复位）A0控制寄存器/数据寄存器选择（低电平选择控制寄存器）WE写信号（低电平有效）RD读信号（低电平有效）GND接地S_CS预留有ADS7846的片选S_SCK预留有ADS7846的SPI时钟输入S_SDO预留有ADS7846的SPI数据输出S_SDI预留有ADS7846的SPI数据输入S_INT预留有ADS7846的INT信号S_BUSY预留有ADS7846的BUSY信号　　3、操作时序（8位并行Intel 8080总线）　　MzT35C1模块支持intel8080总线，总线的最高速度可达20MHz（当然总线的速度能否达到最高接口速度，还与用户的总线布线、线长等有关），也就是说，如果控制MCU速度足够快的话，是可以支持视频的显示的。注意：MzT35C1模块的总线接口是8位的，也就意味着对显存的数据操作时，需要连续进行两次操作方可完成，先传高字节再传低字节；但对于寄存器的操作（写入寄存器地址，即A0为低时的写入操作）8位的操作方可。　　三、MzT35C1与51硬件接口连接图　　本例程使用GPIO来模拟总线时序。上图的模块供电为5V的模块，而模块的端口电平为3.3V的，所以在所有的51端口与模块间的连接串入了一个100欧的电阻，有关MCS51的其它电路不在图中画出，请用户具体参考其它的开发板文档进行了解。而图中的MzT35C1模块的相关引脚请以实物为准，图中仅示意对应的名称的端口，请用户在参考使用时注意。　　三、底层驱动代码编写方法　　1、端口配置　　＃i nclude "REG52.h"　　＃i nclude "intrins.h" //包含此头文件可直接操作内核的寄存器以及一些定义好的宏　　#define LCD_CTRl_GPIO() //无定义　　#define LCD_Ctrl_Out() LCD_CS_SET();LCD_RD_SET();LCD_RW_SET();　　#define LCD_Ctrl_Set(n) //无定义　　#define LCD_Ctrl_Clr(n) //无定义　　sbit LCD_CS = P2^6;　　#define LCD_CS_SET() LCD_CS = 1　　#define LCD_CS_CLR() LCD_CS = 0　　sbit LCD_RE = P3^5;　　#define LCD_RE_SET() LCD_RE = 1　　#define LCD_RE_CLR() LCD_RE = 0　　sbit LCD_A0 = P2^5;　　#define LCD_A0_SET() LCD_A0 = 1　　#define LCD_A0_CLR() LCD_A0 = 0　　sbit LCD_RW = P3^6;　　#define LCD_RW_SET() LCD_RW = 1　　#define LCD_RW_CLR() LCD_RW = 0　　sbit LCD_RD = P3^7;　　#define LCD_RD_SET() LCD_RD = 1　　#define LCD_RD_CLR() LCD_RD = 0　　#define LCD_Data_GPIO() //51的端口是双向的,无需特意规定方向,故无定义　　#define LCD_Data_Out() //51的端口是双向的,无需特意规定方向,故无定义　　#define LCD_Data_In() P0 = 0xff //51的端口要读数据前需要先输出0xff　　#define LCD_Data_BUS_Clr() //无定义　　#define LCD_Data_BUS_Set(n) P0 = n　　#define LCD_Data_Read() P0　　2、写数据和指令操作　　//==============================================　　// 函数: void LCD_DataWrite(unsigned int Data)　　// 描述: 写一个字(16bit)的显示数据至LCD中的显示缓冲RAM当中　　// 参数: Data 写入的数据　　//=============================================　　#defineLCD_DataWrite(n) LCD_A0_SET();LCD_CS_CLR();LCD_Data_BUS_Clr();LCD_Data_BUS_Set((unsigned char)(n>>8));　　LCD_RW_CLR();LCD_RW_SET();LCD_Data_BUS_Clr();LCD_Data_BUS_Set((unsigned char)n);LCD_RW_CLR(); LCD_RW_SET();LCD_CS_SET()　　//=====================================================　　// 函数: void LCD_RegWrite(unsigned char Addr,unsigned int Command)　　// 描述: 写一个字节的数据至LCD中的控制寄存器当中　　// 参数: Addr 要写入的寄存器的地址，低八位有效（byte）　　// Command 写入的数据　　//=====================================================　　#define LCD_RegWrite(n)　　LCD_A0_CLR();LCD_CS_CLR();LCD_Data_BUS_Clr();LCD_Data_BUS_Set(n);　　LCD_RW_CLR();LCD_RW_SET();LCD_CS_SET()　　2、读数据操作　　//=============================================　　// 函数: LCDBYTE LCD_DataRead(void)　　// 描述: 从LCD中的显示缓冲RAM当中读一个字节的显示数据　　// 参数: 无　　// 返回: 读出的数据，　　// 备注: Mz 通用版LCD驱动程序标准子函数　　//===========================================　　LCDBYTE LCD_DataRead(void)　　{　　LCDBYTE Read_Data;　　LCD_Data_In();　　LCD_A0_SET();　　LCD_CS_CLR();　　LCD_RD_CLR();　　LCD_RD_SET();　　LCD_RD_CLR();　　LCD_RD_SET(); //前面的操作是要完成一次完整的空读操作后方能读取到数据　　//如果用户需要连续读取显存,侧仅需要在第一次读数据时作一　　//次空读操作即可　　LCD_RD_CLR();　　Read_Data = LCD_Data_Read();　　Read_Data = Read_Data

时间：2018-07-02 关键词：单片机 tft
STM32的FSMC驱动TFT笔记

1、FSMC初初了解：FSMC 包括4个模块：(1)AHB接口（包括FSMC配置寄存器）(2)NOR闪存和PSRAM控制器（驱动LCD的时候LCD就好像一个PSRAM的里面只有2个16位的存储空间，一个是DATA RAM 一个是CMD RAM）(3)NAND闪存和PC卡控制器(4)外部设备接口我们驱动TFT很明显用的是第二个模块：NOR闪存。2、FSMC的外设地址选择FSMC _Bank 用来选择外接存储器的地址，FSMC所控制的外存储器所映射的地址是0x6000 0000 ~ 0x9fff ffff其中属于NOR FLASH 的是0x6000 0000 ~ 0x6fff ffff ,然后这部分的地址空间又被分为四份，每份64MB, 编号是BANK1 ~ BANK 4 ,每个BANK 都有一个片选引脚。而这四个分存储块的片选，则使用NE[4:1]来选择。数据线/地址线/控制线是共享的。NE1 ->Bank1 NE2->Bank2 NE3->Bank3 NE4->Bank4第一块:6000 0000h--63ff ffffh第二块:6400 0000h--67ff ffffh第三块:6800 0000h--6bff ffffh第四块:6c00 0000h--6fff ffffh3、FSMC 驱动LCDFSMC提供了所有的LCD控制器的信号：FSMC_D[16:0]：16bit的数据总线FSMC NEx：分配给NOR的256M，再分为4个区，每个区用来分配一个外设，这四个外设的片选分为是NE1-NE4，对应的引脚为：PD7—NE1，PG9—NE2，PG10-NE3，PG12—NE4FSMC NOE：输出使能，连接LCD的RD脚。FSMC NWE：写使能，连接LCD的RW脚。FSMC Ax：用在LCD显示RAM和寄存器之间进行选择的地址线，即该线用于选择LCD的RS脚，该线可用地址线的任意一根线，范围：FSMC_A[25:0]。正如我们操作12864的命令/数据选择端口RS一样，对于FSMC驱动TFT ：RS = 0时，表示读写寄存器；RS = 1表示读写数据RAM。4、GPIO端口配置由于是使用FSMC来驱动TFT的，所以除了背光用的PD13和复位用的PC1要设置为通用推挽输出之外，其他引脚都必须设置为复用推挽输出。然而，很奇怪的是。当我配置好PD13时，我发现程序下载进去后是一片漆黑的，后来再三检查是背光的PD13的问题。必须把PD13置高才可以亮，否则默认低电平，就是一片黑了。5、具体程序/******************************************************************************** Function Name : Lcd_Configuration* Description : Configures LCD Control lines* Input : None* Output : None* Return : None* Attention : None*******************************************************************************/static void LCD_Configuration(void){GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;/* Enable GPIOD and GPIOE clocks */RCC_APB2PeriphClockCmd( RCC_APB2Periph_GPIOD | RCC_APB2Periph_GPIOE, ENABLE); /* PE.00(D0), PE.01(D1), PE.02(D2), PE.03(D3), PE.04(D4), PE.05(D5), PE.06(D6), PE.07(D7), PE.08(D8)PE.09(D9), PE.10(D10), PE.11(D11), PE.12(D12), PE.13(D13), PE.14(D14), PE.15(D15) */GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_All;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;GPIO_Init(GPIOE, &GPIO_InitStructure);/* PD.13(RS), PD.14(WR), PD.15(RD) */GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_13|GPIO_Pin_14|GPIO_Pin_15;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStructure);/* PD.12(CS)*/GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_12;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStructure);}/******************************************************************************** Function Name : LCD_WriteReg* Description : LCD控制器寄存器地址* Input : - index: 寄存器地址* Output : None* Return : None* Attention : None*******************************************************************************/__inline void LCD_WriteIndex(uint16_t index){Clr_Rs;Set_nRd;GPIOE->ODR = index; /* GPIO_Write(GPIOE,index); */Clr_nWr;Set_nWr;}/******************************************************************************** Function Name : LCD_WriteReg* Description : LCD寄存器数据* Input : - index: 寄存器数据* Output : None* Return : None* Attention : None*******************************************************************************/__inline void LCD_WriteData(uint16_t data){Set_Rs;GPIOE->ODR = data; /* GPIO_Write(GPIOE,data); */Clr_nWr;Set_nWr;}/******************************************************************************** Function Name : LCD_ReadData* Description : 读取控制器数据* Input : None* Output : None* Return : 返回读取到的数据* Attention : None*******************************************************************************/__inline uint16_t LCD_ReadData(void){uint16_t value;Set_Rs;Set_nWr;Clr_nRd;GPIOE->CRH = 0x44444444;GPIOE->CRL = 0x44444444; value = GPIOE->IDR; value = GPIOE->IDR; GPIOE->CRH = 0x33333333; GPIOE->CRL = 0x33333333; Set_nRd; return value;}__inline void LCD_WriteReg(uint16_t LCD_Reg,uint16_t LCD_RegValue){/* Write 16-bit Index, then Write Reg */ Clr_Cs;LCD_WriteIndex(LCD_Reg); /* Write 16-bit Reg */LCD_WriteData(LCD_RegValue); Set_Cs;}__inline uint16_t LCD_ReadReg(uint16_t LCD_Reg){uint16_t LCD_RAM;/* Write 16-bit Index (then Read Reg) */Clr_Cs;LCD_WriteIndex(LCD_Reg);/* Read 16-bit Reg */LCD_RAM = LCD_ReadData(); Set_Cs;return LCD_RAM;}static void LCD_SetCursor( uint16_t Xpos, uint16_t Ypos ){ #if ( DISP_ORIENTATION == 90 ) || ( DISP_ORIENTATION == 270 ) uint16_t temp = Xpos;Xpos = Ypos;Ypos = ( MAX_X - 1 ) - temp; #elif ( DISP_ORIENTATION == 0 ) || ( DISP_ORIENTATION == 180 )#endif LCD_WriteReg(0x004e, Xpos ); LCD_WriteReg(0x004f, Ypos ); }static void delay_ms(uint16_t ms) {uint16_t i,j;for( i = 0; i < ms; i++ ){for( j = 0; j < 1141; j++ );}}void LCD_Initializtion(void){LCD_Configuration();// DeviceCode = LCD_ReadReg(0x0000);/* 读取屏ID */ LCD_WriteReg(0x0000,0x0001); delay_ms(50); /* 打开晶振，内部晶振500k*/ LCD_WriteReg(0x0003,0xA8A4); delay_ms(50); LCD_WriteReg(0x000C,0x0000); delay_ms(50); LCD_WriteReg(0x000D,0x080C); delay_ms(50); LCD_WriteReg(0x000E,0x2B00); delay_ms(50); LCD_WriteReg(0x001E,0x00B0); delay_ms(50); LCD_WriteReg(0x0001,0x2B3F); delay_ms(50); /* 驱动输出控制320*240 0x2B3F */ LCD_WriteReg(0x0002,0x0600); delay_ms(50); LCD_WriteReg(0x0010,0x0000); delay_ms(50); LCD_WriteReg(0x0011,0x6070); delay_ms(50); /* 定义数据格式 16位色横屏 0x6070 */ LCD_WriteReg(0x0005,0x0000); delay_ms(50); LCD_WriteReg(0x0006,0x0000); delay_ms(50); LCD_WriteReg(0x0016,0xEF1C); delay_ms(50); LCD_WriteReg(0x0017,0x0003); delay_ms(50); LCD_WriteReg(0x0007,0x0133); delay_ms(50); LCD_WriteReg(0x000B,0x0000); delay_ms(50); LCD_WriteReg(0x000F,0x0000); delay_ms(50); /* 扫描开始地址 */ LCD_WriteReg(0x0041,0x0000); delay_ms(50); LCD_WriteReg(0x0042,0x0000); delay_ms(50); LCD_WriteReg(0x0048,0x0000); delay_ms(50); LCD_WriteReg(0x0049,0x013F); delay_ms(50); LCD_WriteReg(0x004A,0x0000); delay_ms(50); LCD_WriteReg(0x004B,0x0000); delay_ms(50); LCD_WriteReg(0x0044,0xEF00); delay_ms(50); LCD_WriteReg(0x0045,0x0000); delay_ms(50); LCD_WriteReg(0x0046,0x013F); delay_ms(50); LCD_WriteReg(0x0030,0x0707); delay_ms(50); LCD_WriteReg(0x0031,0x0204); delay_ms(50); LCD_WriteReg(0x0032,0x0204); delay_ms(50); LCD_WriteReg(0x0033,0x0502); delay_ms(50); LCD_WriteReg(0x0034,0x0507); delay_ms(50); LCD_WriteReg(0x0035,0x0204); delay_ms(50); LCD_WriteReg(0x0036,0x0204); delay_ms(50); LCD_WriteReg(0x0037,0x0502); delay_ms(50); LCD_WriteReg(0x003A,0x0302); delay_ms(50); LCD_WriteReg(0x003B,0x0302); delay_ms(50); LCD_WriteReg(0x0023,0x0000); delay_ms(50); LCD_WriteReg(0x0024,0x0000); delay_ms(50); LCD_WriteReg(0x0025,0x8000); delay_ms(50); LCD_WriteReg(0x004f,0); /* 行首址0 */

时间：2018-06-22 关键词： tft fsmc
树莓派的面子，就交给PitTFT吧

树莓派的初衷是提供一台廉价的教育电脑，让全世界所有的孩子都能借助它来探索神秘的电脑及编程世界。树莓派变成大人的玩具，估计是树莓派的创始人始料未及的。使用树莓派的标准姿势是将它与显示器及键盘鼠标连接，当成一台标准的PC来用。不过随着树莓派的越来越普及，为树莓派添加一个便携的显示屏，使之更具便携性就成了迫切的需求，毕竟，不是所有的场合都能立即找到一台空闲的显示器来连接树莓派。 Adafruit推出的PiTFT，可以说是专门为树莓派量身定做，在不影响树莓派便携性的情况下，还能为树莓派提供显示功能，让树莓派更有面子。 PiTFT有多种规格可选，2.8吋的屏一般提供320X240的分辨率，而3.5吋屏则提供480X320的分辨率，本次使用的产品型号为3.5吋屏，屏幕分辨率则为480X320，通过SPI接口与树莓派通信，能提供基本的显示功能。受限于SPI接口的限制，刷新率方面会有一定的影响，不过做为基本显示来说，足够用了。另外一个特色是该屏还提供了电阻触摸，对于简单的图形演示，甚至可以连键盘和鼠标都扔了，直接在上面用手指点、戳，充分发挥二指禅神功。 Adafruit最喜欢黑色，无论是产品还是包装，大都以黑色为主。此次的PiTFT也未能免俗，黑白配，给人很神秘的感脚!包装盒列出了产品的型号及规格，是3.5吋的屏，分辨率为480X320。另外从包装盒上也可以了解到，该屏已组装好，可以直接连接到树莓派上，即插即用!菜鸟们听了都表示很好，很方便。打开来看，首先是保护措施很到位，厚厚的防震泡沫，保证运输过程不会伤及到产品。看起来似乎和树莓派的尺寸差不多，四角有定位孔，不过似乎和树莓派没关系，这要装上去看会感受到。新产品上还有一层保护膜，使用前可以揭开，触摸的灵敏度会更好。显示屏的背面，可以看到显示方案使用的是STMPE610加HX8357D，显示屏通过FPC连接到PCB板上的显示主控。另外还提供了两组GPIO接口，上图中左侧的接口与树莓派相连并实现与树莓派的通信，上部的GPIO接口则是引出的接口，可以用来连接外部传感器，完全不用担心GPIO全部被显示屏遮挡! 安装后的样子，与树莓派大小一致，美中不足的是显示屏四角的四个固定孔，有点超出了。官方提供了配套的设备驱动及安装脚本，安装过程并不复杂。在组装好硬件后，给树莓派上电。注意，由于添加了显示屏，消耗的电流明显增大，请注意准备一个标准的5V/2A电源适配器，如果放到电脑的USB接口，小心可能会烧掉USB HUB! 打开一个终端窗口，执行如下的命令 cd ~ wget https://raw.githubusercontent.com/adafruit/Raspberry-Pi-Installer-Scripts/master/adafruit-pitft.sh chmod +x adafruit-pitft.sh sudo ./adafruit-pitft.sh 接下来就是根据实际需要选择相关的设置，以便能在显示屏上输出画面。第一步是选择屏幕类型，根据实际的硬件来选择参数，这里选择4，即3.5吋的规格，不用担心选错了，发现错误，重新运行该配置脚本就可以重新设置。接下来是选择屏幕方向，根据实际情况，选择LANDSCAPE或PORTAIT模式，即横屏或竖屏模式 PiTFT支持双屏输出，即板载的HDMI正常输出，同时在PiTFT上输出控制台或直接镜像HDMI输出到PiTFT上，接下来配置如何在PiTFT上要显示的内容这里询问显示在PiTFT上的内容，如果回答y，则显示控制台内容，实现双显示输出最后一步询问是否将HDMI输出镜像到PiTFT，如果选y，将实现镜像输出，否则PiTFT将进入到FrameBuffer模式，一般情况下PiTFT将黑屏，除非强制使用framebuffer输出，将内容显示到PiTFT上。上述配置过程可以反复执行，以满足不同的用户需求。先来看看HDMI镜像输出的效果，即将PiTFT当成一个普通的显示器来使用这是实际的输出效果，实际显示效果要更好一点。可以看到经典的树莓派桌面，唯一的遗憾是屏幕尺寸小了点，如查多打开几个程序，会发现任务栏上很挤这是控制台显示的效果，现在可以接上键盘，好好玩一下纯正的linux命令了。还有一种方式就是framebuffer模式了，一般情况下，PiTFT是黑的，使用mplayer等支持framebuffer输出软件时，需要强制指定输出位置，如下命令所示 mplayer -vo fbdev:/dev/fb1 bigbuckbunny320p.mp4 这里指定强制将内容输出到/dev/fb1，也就是在PiTFT播放电影内容，实际播放效果如下远程终端上输出的内容如下音频、视频解码正常，接上耳机就可以看电影了，不过速度有点慢! 按照官方的说法，可以调整SPI的速度来达到更好的显示性能，具体方法是修改config.txt的内容，调整到如下设置 dtoverlay=pitft28r,rotate=90,speed=62000000,fps=25 按照此设置重启后，显示屏常亮!当然也就没有输出内容了，测试时使用的树莓派版本了2B+。经多次尝试后，终于调整到一个比较好的状态，具体参数如下 dtoverlay=pitft28r,rotate=90,speed=32000000,fps=25 现在终于能看了。接下来准备写个小小的GUI DEMO，也算是抛砖引玉! 用PYQT5来写个小小的DEMO，看下在PiTFT上运行的效果如何。首先得安装QT5的Python绑定，具体安装过程就不赘述了，直接上代码，看效果! 代码如下 from PyQt5.QtWidgets import QApplication, QWidget import sys app = QApplication(sys.argv) w = QWidget() w.setWindowTitle('Hello, Pi!') w.resize(200, 200) w.show() sys.exit(app.exec_()) 非常简单的一段代码，使用QWidget作为主窗口，然后显示，内容是空的，不过这不影响咱的测试效果。这个得在X11下才能运行，虽然也可以写基于FrameBuffer版本的测试代码，不过要完整的编译QT才行，考虑到树莓派的性能，需要的时间估计有点长。这个就是在桌面上运行的效果，没毛病，界面出来了，现在如果有时间，可以整一个复杂的界面来玩玩了。好吧，这个任务就由你来实现了，赫赫! 对于树莓派而言，传统的玩法无外乎两种：外接一个显示器，当成PC来玩;使用HEADLESS模式，使用终端来玩。现在有了PiTFT，又多了一种玩法，直接揣在口袋里，再准备一个MINI键盘，一机走天下! 也许你的荣耀，就藏在这个不起眼的PiTFT中，要装X和正准备装X的兄弟，玩起来，HIGH起来!不过话又说回来，装X是要代价的，PiTFT的代价就是340RMB，MOUSER.CN有售。参考资源： PiTFT: https://www.adafruit.com/product/2097

时间：2018-06-12 关键词：树莓派 adafruit 显示屏拓展版 tft pittft 3.5寸 480x320
针对TFT-LCD 触控屏控制器IP 核的设计方法

可编程片上系统（SOPC）是一种特殊的嵌入式系统，它设计方式灵活，具备软硬件在系统可编程功能。SOPC 在设计上以集成电路IP 核为基础，而自行开发的SOPC IP 核，根据实际硬件资源和功能任务需求来定制显示控制功能，可以增强系统可靠性和设计灵活性，降低了成本。目前针对LCD显示设计的控制器IP 核文章较多[1-2],但对于TFT-LCD 触控屏设计的控制器IP 核文章较少[3],而且这类文章中很少见对控制器各个模块进行仿真验证内容。文中提出一种针对TFT-LCD 触控屏控制器IP 核的设计方法。该控制器具有Avalon 总线接口，与其他标准IP 核一起构成以NiosⅡ为核心的片上系统。针对本设计中触控屏帧缓存读操作的特点，选择以Avalon 主端口接口的形式对模块进行开发，大大提高了处理器运行效率，同时实现了触控屏控制器IP 核的参数化设计，提高了控制器对于不同LCD 屏的可复用性，最后通过对输出缓冲FIFO 的使用，解决了数据读出时钟与像素时钟不同步问题。 1 触控屏控制器总体结构在SDRAM 中开辟一段储存空间，用来存放屏幕图像数据，称之为帧缓存。通过设计适当的硬件逻辑来建立帧缓存与屏幕图像像素之间的一一对应关系，并配合触控屏显示所必需的行、场时序信号，将帧缓存中的数据不断地输送给触控屏，完成最终的显示刷新，其总体结构如图1所示。　　触控屏控制器刷新周期开始时，主端口模块根据帧缓存地址生成逻辑所产生的地址，完成主端口的读操作，实现帧缓存中数据读取，并将该数据输送给输出缓冲模块。同时，时序信号生成模块依据触控屏的时序规范生成行、场同步信号，以及与像素同步的相关显示点的横、纵坐标。触控屏控制器数据显示模块不断从缓存中读取屏幕显示数据。　　2 触控屏控制器模块设计　　2.1 Avalon-MM Slave 接口模块　　本模块挂载在Avalon 总线上作为从设备使用，用来对所有的用户逻辑进行配置和控制，核心功能是寄存器操作，包括读、写以及一些特殊指示与状态信号的产生与转换。通过从端口得到的数据分别赋值给相应的寄存器，寄存器分为：FIFO 地址寄存器、坐标寄存器、一帧数据长度寄存器。本模块是最后在触控屏上实现图形显示功能的接口电路。　　2.2 Avalon-MM Master 接口模块　　LCD 控制器的本功能是产生LCD 时序信号，将帧缓存中的图像信息进行有序输出。由于图形是一帧一帧地输出到触控屏上，而且显示刷新过程是无限循环的，所以必须反复执行帧缓存读操作，因此本设计对上述读操作进行了硬件加速。可以不断地从FIFO 读取图像数据，并且在行、场和触控屏显示有效时间段读取图像数据，其它时间不读图像数据，这样减少了Avalon 总线的使用，有利于图像显示并减少了总线负担。分析读帧缓存的操作可以发现，该过程总是按照一定的顺序，将存储器中的数据读出来进行显示输出，规律性非常强。本模块主要完成地址及操作时序的产生、像素数据缓存写操作控制、数据宽度的变换等功能。　　2.3 触控屏时序产生模块　　本文的触控屏引出信号线有5 根：像素数据信号、触控屏时钟信号、行同步信号、场同步信号、使能信号。为了实现触控屏的正常显示，必须对以上信号按照规范的时序进行驱动，其中，行、场同步信号分别用来标记屏幕上一行和一帧图像的显示时间，屏幕扫描线从上到下、从左到右依次扫描。在这个过程中，只需将帧缓存中的图像像素数据依次输出，就可以实现屏幕图像显示。　　2.4 FIFO 帧缓存模块　　DDR 控制器随着系统时钟不断往FIFO 写数据，当一帧数据写满时就不再进行写状态，而等待LCD 控制器进行读状态，颜色处理器从FIFO 中获取数据，每次从FIFO 中读取32 bit 数据并不断送给LCD.颜色处理器将每一个字节作为一个像素数据，并将一个字节的像素数据转换为3 个字节的RGB 数据。颜色处理器从同步FIFO缓冲器中读取数据，当同步FIFO 缓冲器写和读相互不冲突时，同步FIFO 缓冲器产生读请求，让Avalon 主端口向Avalon 总线发起读传输，从总线上获取的数据将写入同步FIFO 缓冲器，颜色处理器从FIFO 中读取像素值，并且传给LCD 显示模块。　　3 Modelsim 仿真与测试　　1）Avalon 从端口仿真与测试　　由图2 可知，从端口一位地址对应一位数据。当写信号有效时，将数据写入相应的寄存器；当读信号有效时，对应寄存器地址将数据输出。通过从端口数据写入来控制LCD 模块，控制LCD 读取图像的首地址和读取数据的长度。　　图2 从端口仿真波形图2）Avalon 主端口仿真与测试　　Avalon 模块的作用是响应Avalon 主端口的读请求，并将FIFO 中的相应数据输出给Avalon 主端口。通过读信号和相应地址主端口，不断地从FIFO 中读取图像数据，并按照LCD时序将图像数据输送给LCD.图3 为Avalon 主端口从显存中读取数据时的仿真波形图。　　3）LCD图像显示模块测试　　LCD 显示模块是将从FIFO 中读出的图像数据在触控屏上显示出来。从图4 可以看出，当DEN 有效时，将像素数据分为R、G、B 传送给LCD,HCount 和VCount 为行计数器和场计数器，随着LCD 时钟将各个像素点传送给触控屏。　　图4 LCD 显示的数据　　4 基于SOPC 触控屏系统硬件设计　　基于SOPC 触控屏系统硬件设计如图5 所示，其中，SDRAM 控制器实现处理器和SDRAM 之间的数据存取，包括SDRAM 存储程序和字符、图形以及颜色等数据；JTAGUART实现PC 和开发板通信，主要用于调试，从键盘输入相应数据，然后通过NiosⅡ软件调试处理器，将数据通过LCD 接口传输到触控屏上显示出来[4].开发板采用大连宇华公司的H3C40-V6 开发板。板上的FPGA芯片为EP3C40F484C6, 触控屏为4.3 英寸彩色数字TFT-LCD 触控屏，分辨率800×484,可以显示文字、彩图等。板上自带触控屏显示驱动器。　　根据所用到的外设和器件特性，在SOPC Builder 中建立系统所要添加的外设模块，主要包括：NiosⅡ、SDRAM 控制器、JTAG UART、时钟桥、三态桥、锁相环PIO 等[5-6].设定好各个参数，再添加LCD 控制器，将LCD 控制器的Avalon 主端口接口连接到SDRAM 上。　　创建的包含NiosⅡ系统的QuartusⅡ顶层模块，如图6所示。　　5 基于SOPC 触控屏系统软件设计　　根据硬件设计编写软件测试程序，以验证LCD触控屏显示。首先往显存中写入预定的数据来初始化显存，然后通过编程将相应的参数写入LCD 的各个控制寄存器，最后使能-LCD 控制器，以观察显示屏的显示输出是否正确。本设计采用C 语言编程，让触控屏显示彩条。在NiosⅡIDE 软件平台上，创建C/C++ 工程，配置工程的系统属性，然后编译及运行程序。在编译成功后，自动下载到硬件平台上开始运行程序，这时在触控屏上观察到效果如图7 所示，图中彩条颜色从上至下分别为红、浅绿、蓝、绿、粉、红、紫、白、蓝。　　6 结论　　采用自定义添加触控屏接口控制模块来定制用户逻辑外设。使用硬件描述语言建立控制器模块并进行仿真测试；采用参数化组件设计，使其具有较强的通用性和兼容性。该控制器IP核设计有效利用FPGA资源，节约成本，增强系统可靠性和设计灵活性，并且可移植性强。

时间：2018-06-06 关键词：控制器触控方法 tft
基于MSP430单片机的彩色TFT液晶显示模块的应用

　　现代显示技术的基本特点是将各种非电置的信息，如声、光、热、力、数、气氛等的信息源通过一定的传感器、处理器进行感知和处理，传输给显示装置，再由显示装置进行处理、转换，最后经由显示器件转换为人类视觉可识别的信息。在显示的过程中，TFT彩色液晶显示模块可以提供更大的信息量。而触摸屏是一种使电子设备改头换面的设备，它赋予电子设备以崭新的面貌，是极富吸引力的全新多媒体交互设备。　　总体设计　　任何一种基于微控制器的系统设计都包含了硬件设计和软件设计两个大的方面。硬件设计主要根据系统的功能要求选择不同的器件和芯片完成电路的搭建：软件设计是根据硬件的设计编写驱动代码和控制代码来完成特定的功能。硬件设计与软件设计结合起来才是一个完整的系统设计。　　系统硬件框图根据系统的设计要求(1)能显示温度、湿度和时间信息：(2)时间信息在外部断电后可以保持；(3)能将温度、湿度和时间等信息进行语音提示；(4)可以对时间进行设置。提出系统的硬件框图如下图所示。　　系统软件设计思想要完成这样一个系统，一般都会使用到微控制器的中断系统。基于此，系统软件的设计思想如下：(1)开机检测系统状态，完成相应的初始化（在初始化中打开中断）；(2)进入正常工作状态；(3)等待中断触发，在不同的中断中完成不同的功能。　　硬件设计　　微控制器的选择与最小系统设计在整个系统中，微控制器是一个很重要的核心器件，它主要完成传感器信号的加工与处理、时间信号的加工与处理、显示信号的加工与处理以及人机交互信息的加工与处理。这些信息量是非常大的。　　目前市面上单片机的种类与型号是最丰富的，从系统需求和笔者的经验出发，选择高速、高性能的MSP430系列单片机中的2系列单片机作为主控制器。　　在2系列单片机中，性价比相对比较高的是MSP430F24X(1)、MSP430F241(×)中的64脚封装的几种型号。它们的管脚是完全兼容的，区别是片内资源的不同。　　根据利尔达公司的LSD-FET430UIF这种型号的仿真头的使用说明和MSP430单片机的特性和管脚定义绘制最小系统板原理图如下图所示。　　该最小系统板主要是完成MSP430单片机管脚的引出，采用DC3简易牛角插座；同时，对于UART串口使用了一片MAX3232芯片进行电平转换，配合DB9插座，从而可以和PC机进行通信。之所以采用这种插座引出的方式，是为了实现模块化，方便调试、检测和进行替换。　　温度与湿度信息获取模块的设计温度与湿度信息都是模拟量，因此必须使用相应的传感器及相关器件组成一定的模块将其转变成单片机可以识别的数字量。目前市面上温度和湿度传感器的品种有很多，已经出现了温湿度一体化的传感器，通过调研，笔者选定了瑞士盛世瑞恩公司的SHT数字温湿度传感器。SHT数字温湿度传感器最大的特点是：①全标定输出，无需标定即可互换使用；②两线制数字接口，无需额外电路。　　实时时钟模块的设计实时时钟信号的获取有多种途径，可以利用单片机自身的内部定时器或者中断产生，也可以使用专用的时钟芯片获得。而无论使用哪一种方式，都必须考虑到断电后时钟继续工作的问题。　　这个时候，采用专用的时钟芯片来解决这个问题是最简便的方法，本设计中直接使用PCF8563来完成实时时钟模块的设计。　　PCF8563是低功耗的CMOS实时时钟／日历芯片，它提供一个可编程时钟输出，一个中断输出和掉电检测器，所有的地址和数据通过12C总线接口串行传递。最大总线速度为400Kbits/s，每次读写数据后，内嵌的字地址寄存器会自动产生增量。　　语音提示模块的设计目前市面上有多种类型的语音芯片。　　对于用量不大的使用者来说，最常见的语音芯片主要分为两大类：一类以Flash为存储器，需要将语音信号进行录入后才可以播放，以后也可以修改语音信号，以ISD系列芯片为代表；一类将语音信号固化在ROM中，通过输入相应的控制和数据代码只能进行放音操作。在本系统中，选择使用第二类芯片。具体的型号是北京宇音天下科技有限公司采用自主核心技术开发的OSYN06188嵌入式中文语音合成芯片。　　OSYN06188的特点是：通过UART接收待合成的文本，可直接通过PWM输出方式驱动扬声器，亦可外接单支三极管驱动扬声器，即可实现文本到声音（TTS）的转换。支持国家标准GB2312所有汉字。　　人机交互模块的设计人机交互模块是系统设计中非常重要的组成部分，主要包括了信息显示终端与输入终端这两个部分。　　在这样一个系统中，信息显示终端必然选择平板显示器件；在平板显示器件中要么选择数码管/LED点阵，要么选择液晶显示模块。输入终端可以选择独立式键盘、矩阵式键盘；当选择使用了液晶显示模块后还可以选择触摸屏作为输入终端。　　本系统选择4.7TFT真彩色液晶显示模块做为显示终端，与之配套的触摸屏做为输入终端来完成人机交互模块的设计。　　1.汉字显示：标准汉字的点阵为15列16行，在没有硬件汉字库的情况下使用软件对汉字进行取模操作，然后将显示模数据送液晶显示器件进行显示。笔者选用的4.7液晶显示模块中自带了集通数码科技的GT21标准汉字字库芯片。GT21芯片采用了SPI总线，使用相对简单方便。　　2.触摸屏：触摸屏是一种极富吸引力的全新交互设备，它极大的简化了系统的使用，使各种类型的系统展现出更大的魅力。触摸屏的三大主要种类是：电阻式触摸屏、声表面波式触摸屏、电容式触摸屏。其中电阻式触摸屏自进入市场以来，就以稳定的质量，可靠的品质及环境的高度适应性占据了广大的市场，占有90%的市场量，已成为市场上的主流产品。本系统即选用电阻式触摸屏。从工作原理来看，要完成电阻式触摸屏的驱动与控制，必须具备以下两个条件。(1)完成电极电压的切换；(2)采集接触点处的电压值（即A/D）。　　此时可以通过使用模拟开关与MSP430内部自带的AD转换器来实现电阻式触摸屏的驱动与控制，但是这样会增加系统硬件设计的难度以及软件编写的难度。因此选择使用触摸屏专用控制芯片AD7843是一种简单、有效的解决方式。　　3.基于触摸屏的人机交互模块的硬件设计：根据所选择的器件，最终完成的硬件设计如下图所示。　　在图中左侧的接口也使用了DC3-10脚插座，与MSP430F2XX最小系统板是一一对应的。连接采用FC3-10芯的排线进行连接。　　软件设计　　系统工作流程与大多数的微控制器一样，MSP430系列单片机支持汇编与C语言的编程，另外MSP430系列单片机还支持C++语言的编程。由于C语言的优异特性，笔者选用C语言进行编程。目前针对MSP430系列单片机的开发环境中，相对使用比较多的是IAREmbeddedWorkbench。　　1MSP430系列单片机低功耗程序结构：由于MSP430系列单片机的在超低功耗的特殊性能，使得基于MSP430系列单片机的编程有自己独到且方便的方面。本系统程序设计选择如下图所示结构。　　低功耗的实现是由程序状态寄存器(SR)中的控制位进行控制的。它实现了5种低功耗模式：LPMO、LPM1、LPM2、LPM3、LPM40任何一种低功耗模式都只能与活动模式进行切换，如下图所示。　　程序代码编写程序代码要根据不同模块、不同硬件连接方式进行编写。　　1Flash驱动：MSP430系列单片机的Flash分为程序Flash和信息Flash。程序Flash按512字节分段，信息Flash按64字节分段。MSP430系列单片机可以对自身的Flash进行读写操作，因此可以将系统设置、状态信息保存在自身的Flash中，从而省去相应的外设。　　值得注意的是，Flash的擦除是按段进行的。因此，要改变某一字节的Flash中的内容必须按照以下几个步骤进行。(1)将相应段中的内容读入到内存中保存起来；(2)修改相应字节的内容；(3)段擦除；(4)写入修改后的信息。　　2硬件乘法器驱动：硬件乘法器是一个外围器件，它的运算过程与CPU无关，软件通过访问相关的寄存器就可以得到最终的运算结果。(1)操作数1寄存器(OPI)不能直接访问，只能通过4个寄存器MPY、MPYS、MAC或MACS来间接访问，这4个寄存器又代表了不同的乘法操作，分别为无符号乘法运算、有符号乘法运算、无符号乘加运算以及无符号乘加运算：(2)操作数2寄存器(OP2)可以直接访问：(3)当数据写入OP2寄存器时，立即开始相应的运算，运算结果放入RESHI、RESLO以及SUMEXT这3个寄存器中。　　3USCI驱动：所谓的USCI指的就是UniversalSerialCommunICationInter-face，通用串行通信接口。MSP430系列单片机提供的USCI包括了硬件的UART、SPI和IIC。　　这几种接口有些口线是复用的，有些寄存器也是复用的，在驱动编写中要根据当前不同的器件及其接口在这几个寄存器UCAxCTLO(USCI_AxControlRegistero)、UCAxCTLl(USCI_AxControlRegis-terl)、UCBxCTLO(USCI_BxControlRegisterO)、UCBxCTLl(USCI_BxCon-trolRegisterl)（x=l或2）中进行USCI工作模式的选择。　　使用USCI驱动时，可以使用中断方式也可以使用查询方式进行操作。　　以查询方式为例，如果通过USCIBO发送一个字节，那么使用如下语句：第二行代码的作用就是等待发送操作完成。

时间：2018-05-31 关键词：单片机彩色 tft 液晶显示模块
NUCLEO伴侣之Adafruit 1.8 TFT Shield

ST的NUCLEO开发板让ST粉丝亦爱亦恨。 NUCLEO板的拥护者喜欢NUCLEO的一丝不挂，喜欢啥外设就挂接啥外设，非常灵活，加上低廉的价格，有人甚至称之为神板!但是也有人称NUCLEO为点灯板，因为除了LED，NUCLEO上啥也没有，只有点灯! NUCLEO做为核心板，确实只提供了核心功能，除了MCU及引出的GPIO，基本上就没有其它的东西了。不过ST也考虑到了粉丝的感受。那就是虽然咱没有提供板载外设，但是提供的接口是标准化的，比如ST ZIO，就是兼容Arduino接口的，你想要外设，手头的Arduino扩展板就可以派上用场!除了硬件，ST也在软件生态上予以支持，在HAL固件库里也提供了一些主流外设的支持，以BSP的形式提供给用户。不知大家有没有注意到，不知从何时起，NUCLEO系列特别是144系列开发板，都悄悄加入了对Adafruit 1.8 TFT的支持，如果发现该扩展板，则打开LCD显示方面的功能;如果没有检测到扩展板，则开始点灯。 Adafruit 1.8 TFT Shield(下文简称SHIELD)是Adafruit提供的一款兼容Arduino接口的扩展板，提供了LCD显示、SD卡存储及游戏摇杆支持功能，因为是Arduino接口兼容，所以应用面非常广。老规矩，先看热闹。熟悉Adafruit产品的用户会发现，Adafruit似乎对黑色情有独钟，大量的产品都是以黑色为基调的，像近期推出的Feather系列，差不多都是黑色的PCB设计。SHIELD的包装是黑色，在包装盒的标签上可以看到产品型号。包装盒内含扩展板一块，就是Adafruit 1.8 TFT Shield，另外还提供了排针x1，默认没有焊接，正式体验之前还得先把它焊接好。由于扩展板上包含LCD，所以使用了厚厚的防震泡沫进行了包装。扩展板主要包含三大部件：LCD、SD卡接口及游戏摇杆。另外GPIO均有丝印标注，这样的好处一是可以非常清楚的连接其它需要扩充的外设，另外在与ST ZIO等非标准接口连接时更容易对准，不会接错了。扩展板背面就没有啥了。扩展板特写图，可以清楚看到Adafruit的LOGO及SD接口及游戏摇杆。这是扩展板与NUCLEO-H743ZI的合体照，安装时注意扩展板的D0接口与ST ZIO的D0接口对准就行，NUCLEO也不再孤单了! 怎么能少了与Arduino的合影呢!其实这款扩展板与Arduino连接在一起，更和谐。如果说Adafruit 1.8 TFT Shield与NUCLEO 144的合照是小鸟依人的话，那么Adafruit 1.8 TFT Shield与Arduino的合照可以说是珠联璧合。在上电之前，先看下扩展板的一些主要特性。扩展板提供的主要功能如下 • 1.8 TFT显示功能 • 物理尺寸为69x53.5mm • 128x160分辨率，使用ST7735来驱动 • 四线SPI接口与MCU通信 • SD卡接口，使用SPI接口 • 兼容3.3/5V供电 • LCD最高消耗约100mA电流，SD卡工作电流在20-100mA之间，视读写情况而定扩展板整体结构比较简单，参考原理图如下可以看到电源做了5V处理，适用大部分开发板，无论是3.3V还是5V。 Adafruit也为扩展板提供了软件支持，主要包括两个图形库，Adafruit GFX及ST7735库，不过这两个库主要面向的是Arduino平台，如果要在ST上使用图形显示功能的话，可以在ST的HAL库里找到对应的代码，NUCLEO-H743ZI默认的DEMO支持该扩展板。准备上电，看看会是怎样一种体验。将扩展板与NUCLEO-H743ZI连接，注意引脚的对齐。下面是上电后的效果默认DEMO程序先检查SD卡的情况，如果连接了SD卡而且卡上包含演示用的BMP图像的话，就可以使用摇杆来控制图片的播放。按上图中给出的提示，使用摇杆来进入下一屏这里提示是使用自动播放还是手动播放模式，向下拔动摇杆实现自动播放，向上拔动摇杆则使用手动播放，左右摇动摇杆可以实现显示前一幅图像还是后一幅图像功能。这是图像显示效果，实际显示效果比照片上的效果要好，但总体感觉显示效果发灰，不够艳丽、通透! 不过还好，总算让NUCLEO不再那么单调，可玩性大大提高了。上电体验完毕，想自己来写个简单的GUI界面，难么? DEMO永远是最好的老师，让我们在NUCLEO板上写个自己的简单界面，打开HAL库的Demonstrations示例工程，main()函数里面的主要内容如下 HAL_Init(); /* Configure the system clock to 400 MHz */ SystemClock_Config(); /* Check the availability of adafruit 1.8" TFT shield on top of STM32NUCLEO board. This is done by reading the state of IO PF.03 pin (mapped to JoyStick available on adafruit 1.8" TFT shield). If the state of PF.03 is high then the adafruit 1.8" TFT shield is available. */ if(TFT_ShieldDetect() == SHIELD_DETECTED) { /* Initialize the LCD */ BSP_LCD_Init(); /* Configure SD card */ SDCard_Config(); /* Display on TFT Images existing on SD card */ TFT_DisplayImages(); } else /* Shield not mounted */ { LED2_Blink(); } BSP函数极大简化了底层的细节，上面的代码先初始化LCD，然后初始后SD，接下来就是显示SD上的图像文件。如果用户想要画一些简单的图形或显示一些文字，也可以使用BSP函数来快速实现，主要的BSP绘图函数如下不过如果要显示中文字符的话，还需要自己修改代码，另外还要提供汉字点阵数据。下面使用这些函数来显示一个简单的GUI界面，修改代码如下 void drawGUI(void) { BSP_LCD_SetFont(&Font12); BSP_LCD_DisplayStringAtLine(1, " Hello, STM32H7"); star(64, 80, 40); } 其中star函数就是画五角星的代码，这里就不列出来了，里面主要用到了BSP提供的一些画点及画线的函数，最后的结果如下 BSP函数隐藏了太多的细节，不过对于刚开始体验的用户来说，还是很方便的。真要了解内部的细节，可以去深挖这些代码的实现细节，相信对于广大工程师来说，并不是什么难事。除了可以用在NUCLEO上面，扩展板也可以用在Arduino上，为Arduino提供更多的功能。要在Arduino上使用这个扩展板，先要安装两个支持库，一个是GFX库，另一个是ST7735库。这两个库都在Adafruit的官方github上。下载好两个库的zip包文件后，添加到Arduino的本地库中，目录结构如下 ST7735用到了GFX库中的一些函数，另外ST7735里面也包含了一些测试例程，可以直接打开以进行测试。包含的示例如下这里选择两个例程进行测试，一个是graphicstest，另一个是spitftbitmap。前者演示了基本的图形绘制功能，后者读取SD卡上的图像并解码，然后显示到LCD上。查看原理图我们知道LCD和SD都是通过SPI接口与外部的MCU连接并通信，二者共享相同的SPI硬件接口。graphicstest只用到了LCD接口，通过计算的方式绘制图形。graphicstest中的部分代码如下 // line draw test testlines(ST7735_YELLOW); delay(500); // optimized lines testfastlines(ST7735_RED, ST7735_BLUE); delay(500); testdrawrects(ST7735_GREEN); delay(500); testfillrects(ST7735_YELLOW, ST7735_MAGENTA); delay(500); 其中绘制矩形部分的屏幕输出如下另一个示例spitftbitmap从SD卡中读取BMP图像，显示到LCD上，测试用的原图如下显示效果如下由于LCD的尺寸太小，只显示了图像的部分内容。在显示图像文件时，代码使用了一个大小为20像素(3*20字节)的缓冲区，以加速图像的绘制，毕竟逐像素绘制的效率太低了。具体的代码就不贴了，详情请参考spitftbitmap.ino文件。实际测试过程中发现，图像显示的速度比较慢，如果从SD卡读取并显示图像的时候，这个过程就更慢了。另外在读取SD卡的过程中，偶尔会发现不能正确识别SD卡，需要按一下开发板上的复位后才能正确识别。还有一个问题，部分BMP格式文件不能正确识别，使用ST HAL库中的BMP文件，都不能正确识别，下面是ST HAL库中提供的一些测试样本，估计是BMP头文件的兼容性问题吧，得空的时候好好比较一下二者头部的区别，也许会有收获。总体来说，Adafruit 1.8 TFT Shield是一款值得一试的扩展板。虽然扩展板提供的功能有限，只有三个：LCD、SD及摇杆，但是却能给NUCLEO及Arduino增色不少，重要的是即插即用，不用再翻箱倒柜去找三方模块了，就算找到了模块，有时为了几个电阻或电容，搞得满地都是元件盒! 除了基本的显示应用，还可以玩玩更高级的玩法，比如计算机图形学中的直线生成算法、抗锯齿应用也可以一试身手;SD卡中可以存储汉字字库、大量的图像或数据，消除了存储瓶颈;至于5向摇杆，用来代替按键应用，也是一种不错的体验。至于视频应用，估计体验不会很好，再加上可怜的分辨率，想一想就好!

时间：2017-11-15 关键词：拓展板 Nucleo 显示屏 shield 拓展版 asafruit tft
TFT技术及其发展

一、TFT简介 TFT是薄膜晶体管(Thin Film Transistor)英文首字母的简写形式。它具有晶体管的“有源性(开关、放大)”和“薄膜”的“薄”的双重特性，与平板显示屏(例如LCD、OLED等)组合，构成当今的平板电视(TFT-LCD、TFT-OLED)，TFT是其中关键核心部件之一。通常TFT有源材料是硅薄膜，根据硅薄膜结构不同，晶体管分为非晶硅TFT(a-Si TFT)、多晶硅(p-Si TFT)和单晶硅MOSFET(c-Si MOSFET)。此外采用有机材料制备的TFT，称为有机TFT(或者OTFT)。薄膜晶体管自上世纪60年代发明开始, 已经得到了非常广泛的推广和应用, 发展速度之快超乎想象。从非晶硅TFT 到多晶硅TFT, 从高温多晶硅TFT 到低温多晶硅TFT, 技术越来越成熟, 应用的对象也从只是驱动LCD 发展到既可以驱动LCD 也可以驱动OLED、甚至电子纸。随着半导体工艺的水平的不断提高，像素尺寸不断减小, 显示屏的分辨率也越来越高。 TFT寻址的液晶显示器以其大容量、高清晰度和全彩色的视频显示成为液晶乃至整个平板显示的主导技术，相关的高技术产业也成为目前的主要投资方向。TFT制造技术在以其寻址的液晶显示器中处于关键地位，它的研发历来是研究中的重点。二、显示器的驱动方式无论是液晶显示还是OLED显示都分为主动显示和被动显示两大类。对于 LCD显示，分成无源(被动)驱动显示LCD，如：Color-STN-LCD显示器，STN-LCD,TN-LCD等;有源(主动)驱动显示LCD，如：TFT-LCD。对于OLED显示，分成无源(被动)驱动显示OLED(PMOLED)和有源(主动)驱动显示OLED(AMOLED)。无源(被动)驱动显示OLED或LCD通常只能同时显示200行以下，因此要显示更多的行数以达到高清晰度，就要采用有源(主动)驱动显示方式，即TFT-LCD、AMOLED。有源(主动)驱动显示方式包含TFT制作技术。三、TFT薄膜技术 1.非晶硅薄膜。非晶硅薄膜晶体管技术是70年代提出的。经过各国科学家近30年的不懈努力，如今第七代以上液晶显示器(LCD)生产线已全部实现自动化，工业生产技术相当成熟。已经发展成为当今世界液晶显示器的主流产品，未来发展的目标是更大的屏幕尺寸和更低的生产成本。非晶硅TFT技术，其优点是制备工艺成熟，相对简单，成品率高，适合于大面积生产。其缺点是TFT只有N型器件，迁移率只有0.5-1.0cm2/Vs。因此，采用非晶硅TFT工艺，很难制备高性能、全集成的超薄型结构紧凑的显示器模块。非晶硅TFT技术不能用于高分辨率的有源驱动OLED显示屏。 2.多晶硅薄膜(poly-Si)。多晶硅薄膜工艺主要分为两大类： (1)高温工艺，指整个加工过程中温度高于900℃。高温工艺只能以昂贵的石英为衬底，TFT性能好，高温工艺只适用于中小尺寸的显示屏或投影屏系列。 (2)低温工艺，整个加工过程中温度低于600℃。采用低温工艺可在廉价玻璃衬底上制作较大的显示屏。低温多晶硅(LTPS)TFT由于其低功耗、轻便、薄型、提供大电流和系统集成性而被广泛地应用于有源(主动)驱动显示TFT-LCD和AMOLED中。多晶硅TFT的工艺关键是如何低成本地、大面积制备优良的多晶硅薄膜。目前，制备多晶硅材料的方法有快速退火(RTA)、准分子激光晶化(ELC)、固相晶化(SPC)、连续横向晶化(SLS)和金属诱导低温多晶硅 (MIC)技术等。低温多晶硅LTPS TFT技术可完全解决非晶硅TFT技术不能解决的问题。特别是2000 年以后，由于a-Si TFT产能过剩，日、韩、台厂商积极投入LTPS TFT，才使LTPS TFT在未来数年内有了更多的发展机会。特别是最近中小尺寸面板市场的快速增长，多晶硅TFT发展开始步入黄金时期。LTPS TFT很早就被视为下一代LCD必备的技术。 3.有机薄膜TFT。有机TFT的出现，将对现有非晶硅TFT形成有力的竞争是不言而喻的。它将是新一代柔性显示的核心技术，使用柔性显示技术制造的显示屏可以像画布一样卷曲，并可能像液晶显示器一样成为未来显示器世界的重要一员。由于使用有机材料，具有可弯曲显示的特点，因此不但耐冲击，而且重量轻、体积小。不仅改变了显示器的外观，应用环境也因此大为扩展且多样化。采用类似于报纸印刷工艺的卷带工艺将显示器印刷在塑料薄膜片上，可极大地降低生产成本。国际上开展OTFT研究已近20年，但如何设计与加工高性能的器件、如何降低加工成本、如何合成兼具高迁移率与环境稳定性的有机半导体材料等，一直是研究和技术瓶颈，目前尚没有取得实质性突破。就整体而言，国际上在柔性电子领域的研究尚处在起步阶段，拥有极大的技术突破和专利申请空间。四、TFT显示器的应用(主要是下面的四大类) 1. 便携式显示：可视频移动电话、可视频PDA、可视频电子书等; 2. 车载显示：GPS、安全驾驶显示、多媒体显示等; 3. 计算机显示：笔记本电脑、监视器等; 4.家电和办公室显示：电视、互联网络终端、电子报纸等。总之，TFT技术在平板显示产业中处于核心地位，具有资金密集、人才密集、技术密集的特点，面板产值高，产业集聚效应明显。TFT技术虽然成熟，还在迅速发展中，通过改善薄膜材料和制备工艺还有不断降低生产成本的空间，同时提高面板性能。

时间：2017-05-24 关键词：发展技术 tft
浅谈CCFL与TFT屏幕的区别

在LED出现之前，CCFL是主流的显示屏技术之一。至今很多设计中仍旧在使用CCFL，与CCFL同样保留下来还有TFT这种技术。在采购笔记本的过程中，人们会发现采用CCFL和采用TFT的笔记本电脑在其他配置相同的情况下会有上百的差价，那么这两种显示技术哪种较好呢? 从概念上讲，CCFL是个专业术语，它的意思就是指这个屏多了一个亮艳色彩背光源，说简单点就是在显示器里面的灯管上加了一层磷涂层，主要是为了提升显示器的亮度。从而使它的效果会变的更好。索尼的液晶电视和TCL的液晶电视都有这项技术，所以要贵一点。TFT一般是指专用的电脑显示器液晶屏。但实际上，目前TFT-LCD是分成CCFL和LED二种背光模式。CCFL只是TFT-LCD里的一种模式背光，所以对两者进行比较是不恰当的，只有 CCFL和LED来比较的。CCFL和LED二种背光模式区别在于，LED是直流的、低压的;而CCFL是高压的(600伏的)，当然小面积的CCFL也有低压的，但一般也有300-400伏以上。LED的光源可以根据尺寸和应用情况的不同而自由分布。CCFL则比较固定，它需要更多的扩散材料来做到光的分散，才能使亮度的均匀度达到要求。从延伸的角度来讲，(a)LED的色域更广，色饱和度可以做到105%以上，而相反CCFL是比较窄的，大部分只能做到70%左右;(b)LED的速度非常快，可以帮助LCD消除拖尾的现象;(c)LCD的一大的缺陷是“黑屏”不黑，如果用LED动态来控制的话，可以很好的解决这一问题;(d)LED的电流可以调整;(e)LED是绿色环保产品，不含汞，是固体光源，抗震性好，低电压安全。所以LED在将来很可能会被广泛的应用。关于寿命的问题，LED的寿命虽然很长，但如果用户过热的使用，还是会导致使用寿命的下降，现在我们采取动态的方法来控制，使LED的寿命可以做到十万小时以上，根据驱动的不同，可以满足不同的需求。CCFL通常只有二万到五万个小时的寿命。CCFL和LED的特性方面，CCFL的击穿电压和工作电压都相对比较高，LED的电压就很低。所以说LED的安全性能非常好。

时间：2016-08-16 关键词： LED tft ccfl
用BeagleBone Black做的掌上游戏机

自从米尔顿布拉德利的第一台使用可更换式游戏卡盒的Microvision掌上游戏机于1979年发布以后，已经过了35年的时间。从那时开始，掌上游戏机演变出了我们今天普遍使用的系统，比如任天堂3DS XL，PlayStation Vista和SNK的Neo-Geo X。之后不久任天堂又发布了NES和Game Boy平台，有些个人爱好者对这些系统进行了“逆向工程”。他们对处理器的工作方式进行了模拟，从而让专用于某个平台的ROM版本也能够在不同的硬件上运行(也就是PC上运行)。还有一些人和组织通过制作游戏盒子，把游戏机的模拟做到了极致。其中将要在不久后发布的由Hyperkin公司制造的Retron 5游戏机在一个机壳内总共搭载了5个模拟器(即NES，SNES，GBA，Genesis和Famicom)。最厉害的模拟游戏盒是人称“细菌”(Bacteria)的改装玩家制作的Project Unity游戏机，它包含了15个不同的游戏控制台和三个模拟器，从而成为了视频游戏装备之王。尽管这些设备都是由他们自行开发的，这让人不可思议，但是由于它们实际上不具备便携性，所以根本谈不上“且行且游戏”的概念。而这正是Max Thrun公司的GamingCape掌上游戏机出彩的地方，因为它小巧、简洁而且能够模拟一大波游戏，也不需要外接显示器。 GamingCape掌上游戏机用的是BeagleBone Black开发平台，处理器是1GHz ARM Cortex-A8内核的AM335x，能够运行Ubuntu，Angstrom Linux或者Android系统。游戏机的显示器是一个16位彩色TFT LCD屏，分辨率为320x240。配备一个多方向模拟摇杆和两个物理按钮，以及各种传感器(包括3D陀螺仪，加速度计和磁力计)和麦克风/耳机插孔。所有的硬件都安装在一个定制的3D打印外壳中，看起来很像最初的Game Boy(Max Thrun公司在设计GamingCape时就是从Game Boy获得灵感)。那么这款游戏机能够模拟哪些游戏呢?一共支持6款平台，包括NES，三种风格的Game Boy，世嘉的Master System和Game Gear，以及最初的ID公司射击游戏DOOM!这对于其相对小巧的体积来说已经不错了，特别是和其他较大的模拟器相比，这得益于BeagleBone Black紧凑的设计，其大小仅为86.36 mm×54.61mm，带有扩展插槽，可以添加包括BB VIEW LCD扩展板在内的多种扩展设备。英蓓特官网有售，有兴趣的同学可以去看看。

时间：2014-07-02 关键词： LCD beaglebone tft 模拟器
横河电机YS1000系列单回路控制器功能进一步强化

横河电机集团宣布改进了YS1000系列单回路控制器，并于6月13日向除日本之外的所有市场发布。该控制器具有新的薄膜晶体管(TFT) LCD，显示特性得到了改进，而且具有更加易于维护的设计。开发背景单回路控制器广泛应用于工厂中，如发电厂、炼油厂、石化厂、化工厂及钢铁厂等。这些控制器接收来自传感器的温度、流量、压力及其他类型的测量数据，并为了使这些值保持在理想范围内，从而向阀门等控制设备发送相应的指令。每个控制回路*都有自己的控制器。如今，单回路控制器广泛应用于工业领域中，以控制小型工厂设施，并且用作集散控制系统的备用设备。横河电机于20世纪60年代发布了首款模拟控制器，随着20世纪80年代推出安装有微处理器的YS80系列数字单回路控制器而走向数字化。之后，横河电机持续改善其产品，相继于1991年发布YS100系列，2007年发布YS1000系列单回路控制器。如今，由于技能娴熟的工程师人数的下降，许多客户对于易于使用和维护的控制器的需求越加迫切。为了满足这种需求，横河电机改进了YS1000系列控制器。强化功能 1.LCD显示器可视性大幅提升过去，该产品采用STN(超扭曲向列)LCD显示屏幕。现在用TFT LCD显示屏幕替代，视角宽度达到了原来的1.5倍。显示对比度和亮度也得到了显著改进，显示屏幕可读性更优。另外，TFT LCD的寿命更长，不需频繁更换。 2.在线更换由于控制器通常使用时间较长，因此需要定期更换LCD显示器。YS1000控制器经过改进后，TFT LCD显示器在控制器运行时也可在线更换，不会中断向控制设备输出信号;更换显示器之前无需断开控制器。主要目标市场多种行业的生产现场，包括电力、炼油、石化、化工、钢铁、造纸、食品加工、制药、水处理等。应用操作、监视并控制生产设施。今后的努力方向全球范围内，已有超过30,000台的YS1000单回路控制器交付工厂使用。新型YS1000控制器改进了显示器的可视性和维护性，其全新的设计保证了未来长期的可用性。作为单回路控制器的主要供应商，横河电机一直致力于满足客户的需求。 *控制回路：一种过程控制单元，是指接收传感器等的测量数据，并根据目标设定值进行运算，然后向阀门等终端控制设备输出指令的一系列控制流程。

时间：2014-06-16 关键词： tft 横河单回路控制器
移动设备面板营收比：LTPS TFT超越AMOLED

智能手机面板对于高解析、节电的需求持续成长，Displaysearch统计，去年LTPS TFT制程在移动设备面板营收比重达37%，正式超越AMOLED的35%，预期到2020年比重将由37 %拉升到5成，台厂的友达大陆6代线LTPS可望搭上这波热潮。 LTPS技术发展十年来，随着技术成熟化，良率的提高让成本效益可望与传统a-Si制程竞逐。 LTPS所需的光罩数达9～12道，而a-Si需要5～6道左右，加上偏高设备投资，成本效益不若a-Si;然而，经过十年发展，随着技术成熟化，LTPS技术良率的提高，使其成本效益可望与传统a-Si制程竞逐，平均单位成本则高出a-Si约14%左右。 LTPS低耗能，加上可生产300PPI高解析度移动设备面板，占手机面板营收比重在去年达37%，超过AMOLED的35%，而a-Si比重为27%，Oxide则不到1% ;而今年的比重，AMOLED将由35%微幅成长到36%，a-Si比重降为19%，而LTPS则是攀升到44%，到了2020年LTPS将成长到51%，a-Si持稳在18%，而AMOLED则降到30%。 LTPS制程TFT面板应用将由手机扩及平板电脑上，今年CES上三星发表LTPS技术的平板电脑Galaxy Tab pro;看好LTPS发展，友达大陆转投资8.5代线变更为6代线LTPS制程，而天马、京东方、世纪光电均卡位LTPS制程。

时间：2014-02-12 关键词：移动设备面板 amoled tft ltps
2013年大尺寸TFT LCD面板出货量将首度下降

根据NPD DisplaySearch最新大尺寸TFT面板出货季度报告指出，由于主要应用产品市场需求的变化，薄膜晶体管液晶显示器(TFT LCD)面板供应商正在调整今年大尺寸(9吋以上)面板的业务计划。面板制造商预计今年四季度共输出面板166百万片，比先前制定的目标少1,300万片。下游客户在今年下半年对于库存的调整也导致面板厂商不得不减少下半年的出货，同时对于明年的计划也更加保守。 2013年，预计TFT LCD面板厂商共出货大尺寸面板(9寸及以上)679百万片，这比去年下降10%，同时也是大尺寸TFT LCD面板出货量首次出现年度下降。随着面板价格的降低和数量的减少，今年大尺寸TFT LCD面板收入预计约美金$734亿元，比去年减少12%。 NPD DisplaySearch大中华区副总裁谢勤益表示："2012下半年和2013上半年大量的面板出货导致供应链中库存增加。但现在的TFT LCD面板厂商不再像之前一样专注于提高销售量，而是把更多精力放在研究新技术，提高产品性能方面。"面板厂商改进的新技术包括：4K×2K，超薄边框，高透光的半成品面板(open cell)，高分辨率，硬屏技术(IPS/FFS)，超薄，超轻以及高色彩饱和度。另外还有一些综合性技术，如：电路升级，触摸屏整合和机械部件改造等。谢勤益补充道："2013是库存和面板价值集中调整和升级的一年，这已经引导一些高端面板产品的大量出现，例如超薄笔记本电脑面板、高分辨率和大尺寸LCD显示器和电视面板。" 根据面板厂商的计划，2013年笔记本电脑和迷你笔记本电脑面板的出货量约为182.7百万片，比去年的233百万片减少22%。这是因为2012年面板出货过剩的关系，并且由于平板电脑取代笔记本计算机，面板厂商不得不移转笔记本电脑面板的产能，但也同时开始开发新技术，例如升级到全高清(FHD)和其他高清面板，采用更薄导光背板的超薄面板等等。薄型与超薄笔记本计算机面板在2013年第三季时占所有笔记型面板出货55%，预计2014年第三季将达66%。虽然平板电脑已开始侵蚀笔记本电脑市场，但是由于较小尺寸平板电脑更为走俏，所以2013年9寸及以上的大尺寸平板电脑面板出货量预计将比去年减少13%。由于台式电脑市场已十分成熟，且更换周期较长，2013年LCD显示器面板的出货量下降到159百万片，比去年减少12%，这是2006年以来的历史最低水平。现在面板厂商正计划向大尺寸方向发展，同时加入一些像是开发各种尺寸和高分辨率的附加值产品。例如，许多面板厂商目前正关注于开发分辨率为2560 × 1440和4K×2K的LCD显示器(LCD Monitor)。另一方面，今年LCD电视面板出货量预计将达到235百万片，比去年略微增长2%。但为了控制库存，面板厂商将减少今年四季度和明年一季度的产量，尤其是电视面板。不过，电视机向大尺寸和高分辨率发展的趋势越来越快。今年50寸及以上的LCD电视面板出货量预计将达到2,800万片，这对于去年的1,900万片是个标志性的增长。另外，面板厂商还计划在2013年出货高达300万片4K×2K电视面板。

时间：2013-11-19 关键词： LCD 尺寸面板出货量 tft 下降首度
智能手机制造商权衡面板成本和TFT技术优劣势

随着5英寸全高清智能手机面板继续成为市场牵引力，需求日益增加，厂商都开始引进新制造技术，以在高分辨率的情况下降低功耗。2013年5英寸面板出货量预计将超过1亿片，其中5%应用于手机显示屏。据报道，目前有四种制造技术可以为5英寸FHD智能手机的面板提供有源矩阵TFT背板：传统的a-Si TFT、oxide TFT和LTPS TFT，这些全部使用LCD，而LTPS TFT作为AMOLED显示器的背板。 LTPS TFT NPD DisplaySearch研究机构的大面积显示器和FPD材料总监Yoonsung Chung说：“虽然苹果iPhone供应商专注于LTPS LCD显示屏的生产，但其他oxide TFT厂商正在尝试解决这一问题，并获取竞争优势，这些技术都有自己的优点和缺点，这对于面板厂商选择最合适的技术，以达到要求将是至关重要。” 目前绝大多数智能手机的液晶屏幕都使用a-Si TFT显示器产品，因为该技术较成熟，且成本相对低，尽管它比oxide或LTPS TFT的性能差。根据NPD DisplaySearch，a-Si和oxide屏幕的制造成本差距大约为3%，oxide和LTPS TFT的差距为11%。然而，随着显示性能的不断增加，对背板的性能需求也不断提高，尤其是高分辨率的智能手机显示器。 Chung表示，Oxide TFT为降低成本和提高性能都提供了潜力，oxide显示器的成本是与a-Si显示屏相似，而oxide的性能接近LTPS;然而，它的不稳定性、低收益率及其他技术障碍，都可能减缓使用进程。”

时间：2013-10-30 关键词：手机制造商面板技术智能成本 tft 劣势权衡