1、山東建筑大學信息與電氣工程學院課程說明書目錄摘 要II1設計目的12設計原理13設計內容13.1S3C2440A最小系統.13.2顯示系統硬件電路23.2.1LCD控制電路23.2.2時序和數據匹配電路53.2.3多路電壓產生電路63.2.3以太網通信模塊93.2.4顯示驅動和LQ035Q7DH01的接口電路73.2.5 顯示系統整體結構框圖83.3顯示系統軟件編寫8總結與致謝10參考文獻11摘 要嵌入式系統是嵌入到對象體系中的專用計算機系統。以嵌入式計算機為核心的嵌入式系統是繼IT網絡技術之后，又一個新的技術發展方向。本文介紹和設計了一款基于ARM嵌入式系統的LCD顯示系統。該系統在功耗，體

2、積，集成度，成本等都有較好的優勢，具有一定的實用意義。     關鍵詞：嵌入式;LCD;S3C2440A;LQ035Q7DH01;11山東建筑大學信息與電氣工程學院課程說明書1 設計目的 以三星公司的嵌入式微處理器S3C2440A和夏普公司3.5inLCD屏LQ035Q7DH01為基礎,設計了顯示硬件電路,不論是顯示硬件電路還是軟件驅動程序,都有很強的可移植性,可以方便地移植到不同的平臺。2 設計要求設計要求實現一個能把采集和處理的數據，圖像顯示在LCD上的系統。該系統可以把采集來的數據經過ARM的處理后顯示在LCD上。采集數據和處理數據可以自己根據具體情況自己設

3、定（如鍵盤輸入，ARM計算等）。根據設計題目的要求，選擇確定ARM芯片型號、LCD型號、LCD控制器芯片型號，完成系統硬件設計。3 設計內容3.1 S3C2440A最小系統為確保S3C2440A的基本運行需求，對ARM主芯片的基本硬件設計，包括電源，時鐘以及復位的設計圖1 時鐘以及復位的設計3.2顯示系統硬件電路3.2.1LCD控制器電路 LCD控制器用來傳輸圖像數據并產生相應的控制信號,S3C2440A LCD控制器能支持高達4K色STN屏和256K色TFT屏,支持1024×768分辨率下的各種液晶屏, 具有LCD專用DMA。LCD控制器產生的控制信號和數據信號主要有：·

4、 VFRAME：LCD 控制器和LCD驅動器之間的幀同步信號, LCD控制器在一個完整幀顯示完成后插入一個VFRAME信號,開始新一幀的顯示。 · VLINE：LCD控制器和LCD驅動器之間的行同步信號,LCD控制器在整行數據移入LCD驅動器后插入一個VLINE信號。 · VCLK：LCD控制器和LCD驅動器之間的像素時鐘信號, 由LCD控制器送出的數據在VCLK的上升沿處送出,在VCLK的下降沿處被LCD驅動器采樣。 · VM：數據輸出使能信號,在VM 信號躍變成高電平后行數據信號開始由LCD控制器輸出至LCD驅動器,當VM信號躍變為低電平后數據輸出停止。 &#

5、183; 數據線：也就是RGB信號線,S3C2440A LCD控制器有VD0:23共24根數據線,數據格式不同,接線方式就不同。本文用的是RGB565方式,只需要16根數據線(紅色5根,綠色6根,藍色5根)。其數據線接線方式如表1所示：·圖2 LCD控制器電路3.2.2時序和數據匹配電路由于S3C2440A 的LCD控制器與LCD屏LQ035Q7DH01在數據格式及顯示時序上無法匹配,需要選用一種時序控制IC或者用CPLD(也就是通常所說的LCD伴侶芯片)來對不同數據格式的數據接口進行映射。但CPLD面積較大、成本較高,因而通常只在需要對電路進行靈活配置的情況下才使用。本文時序控制I

6、C選用夏普公司的LZ9FC22。該芯片專用于對TFT型QVGA屏幕(屏幕分辨率320×240)的LCD進行時序控制。這是一個18bit(R6G6B6)的控制器,由于本文采用的是RGB565 16位工作模式,所以將其輸入引腳R0和B0接地。時序和數據匹配電路如圖所示：圖3 時序和數據匹配電路3.2.3多路電壓產生電路圖4 多路電壓產生電路3.2.4顯示驅動和LQ035Q7DH01的接口電路顯示驅動和LQ035Q7DH01的接口電路如圖所示：圖5 顯示驅動和LQ035Q7DH01的接口電路3.2.5顯示系統整體結構框圖 圖6 整體結構框圖3.3顯示系統軟件編寫文中根據需要為S3C2440

7、A的LCD 控制器定義了一個專用結構體s3c2440fb_mach_info：struct s3c2440fb_mach_infou_long pixclock; /* 像素時鐘頻率 */u_char bpp; /* 每像素需要的bit數 */u_short xres; /* 顯示器行分辨率 */u_short yres; /* 顯示器列分辨率 */u_char hsync_len; /* 行同步信號的長度 */u_char vsync_len; /* 幀同步信號的長度 */u_char left_margin;/* 從本行圖象數據輸出結束到下一行的行同步信號開始之間的像素時鐘數 */u_ch

8、ar right_margin; /* 從行同步信號結束到該行的圖象數據開始輸出之間的像素時鐘數*/u_char upper_margin;/*從本幀圖象數據輸出結束到下一幀的幀同步信號開始之間的無效行數 */u_char lower_margin; /*從幀同步信號結束到該幀圖象數據開始輸出之間的無效行數*/u_char sync;struct s3c2440fb_lcd_reg reg; /*S3C2440ALCD控制寄存器結構體 */;Main()int fbfd=O;struct fb_var_screeninfo vinfo;struct fb_fix_screeninfo finf

9、o;unsigned char *fbp;fbfd=open ("/dev/fb0",O_RDWR);/* 打開設備文件 */if(!fbfd)   /* 失敗返回 */printf("Error:cannot open framebuffer device.n ");exit(1);Printf ("The framebuffer device was opened successfully.n");ioctl (fbfd,FBIOGET_FSCREENINFO,&finfo);/* 獲取顯示設備特性 *

10、/ioctl(fbfd,FBIOGET_VSCREENINFO,&vinfo);screensize=vinfo.xres*vinfo.yres*vinfo.bits_per_pixel/8 /* 計算屏幕緩沖區的大小 */fbp= (unsigned char*)mmap (0,screensize,PORT_READ|PORT_WRITE,MAP_SHARED,fbfd,0);/* 將屏幕緩沖區映射到用戶地址空間,然后應用程序就可以通過fbp訪問緩沖區了*/memset (fbp,0,screensize); /* 用memset將屏幕清空 */總結與致謝在這次設計過程中，體現出自

11、己單獨設計模具的能力以及綜合運用知識的能力，體會了學以致用、突出自己勞動成果的喜悅心情，從中發現自己平時學習的不足和薄弱環節，從而加以彌補。在此論文完成之際，首先特別感謝我的導師楊健對我的悉心指導和幫助。在我的設計和調試工作中無不傾注著老師辛勤的汗水和心血。導師腳踏實地的治學態度、兢兢業業的工作態度和認真務實的科研作風使我深受啟迪。從尊敬的導師身上，我不僅學到了專業的知識，也學到了做學問的方法。在此，我要向我的導師表達深深的感謝和崇高的敬意。 在顯示系統硬件設計中,顯示硬件的整體設計考慮全面是設計過程中的重點,這就要求對顯示硬件的各特性參數有全面的了解。軟件設計中,由于其中涉及到的數據結構比較

12、多,同時又和控制臺聯系在一起,有一定的難度。只有在深刻理解各個變量和操作函數的具體意義后, 才能分析編寫自己需要的LCD驅動程序。 參考文獻1 杜春雷.ARM體系結構與編程M.北京:清華大學出版社,2003.2 周立功 .ARM嵌入式Linux系統構建與驅動開發范例M.北京:北京航空航天大學出版社,2006.3 斯洛斯（Sloss,A.N.）.ARM嵌入式系統開發：軟件設計與優化M.北京:北京航空航天大學出版社,2005.4 ARM&Linux嵌入式系統教程.北京:北京航空航天大學出版社,2004.5 陳賾ARM9嵌入式技術及Linux高級實踐教程M 北京：北京航空航天大學出版社,20056 孫天澤，袁文菊嵌入式設計及Linux驅動開發指南基于ARM9處理器M 第2版北京: