嵌入式学习-uboot-lesson14-LCD相关

关于LCD的相关知识在这里就不再说了，下面就直接开始对LCD进行编程分析。

一、硬件结构

根据上面两幅图可以得知，

1.LCD的VD[0：23]一共24个引脚，接在GPI[0：15],GPJ[0：7] 这24个IO口上，

2.GPJ[8：11]分别接LCD的：

GPJ8—-HSYNC：行（水平方向）同步信号

GPJ9—-VSYNC：场（垂直方向）同步信号

GPJ10—VDEN：video data enable 视频输入使能端

GPJ11—VCLK ：像素之间时钟信号

因此需要对这些引脚进行配置，使之满足我们的需求。

二、编程流程

根据第一步，我们首先需要做的工作是：

1）.配置引脚

同时，我们还需要对LCD的时序进行配置

2）.设置LCD时序值

同时，还需要对在内存中专门开辟出来的framebuffer，进行初始化

3）.帧缓存初始化

第二步和第三步的全部过程在上面两幅图中全部标了出来，下面我们只需根据上面的步骤进行编程即可

三、编程实现

1）.配置引脚

根据上图需要将GPI寄存器的所有引脚配置为0b10模式

即：

#define GPICON           (*((volatile unsigned long*)0x7F008100)) //端口I 配置寄存器 GPICON = 0xaaaaaaaa;    //16个引脚都配置为0b10

根据上面两幅图，可知需要将GPJ[0：15] 和GPJ[16：23]都设置为ob10

即：

#define GPJCON           (*((volatile unsigned long*)0x7F008120)) //端口J 配置寄存器
GPJCON = 0xaaaaaa;

2）.设置LCD时序值和帧缓存初始化

1.MIFPCON 的第三位SEL_BYPASS为0（正常模式）

根据前面的步骤流程图可知，需要将其第三位设为0即可

#define MOFPCON          (*((volatile unsigned long*)0x7410800C)) //调制解调器接口控制寄存器
MOFPCON = 0<<3;

2.SPCON的LCD_SEL[1:0]位设置为01，表示使用 RGB I/F 类型

根据上面的步骤流程图，需要将SPCON的[1:0]位设置为0b01即可

#define SPCON            (*((volatile unsigned long*)0x7F0081A0)) //特殊端口控制寄存器
SPCON  &= ~(0x3);
SPCON  |= 0x01;

3.VIDCON0:配置视频输出格式和显示使能/禁止

#define VIDCON0          (*((volatile unsigned long*)0x77100000)) //视频控制0 寄存器
VIDCON0 &= ~((0x3<<26)| (0x3<<17) | (0x1<<16) | (0x3<<2)|(0<<5));

其中时钟源选择HCLK为133MHZ

VCLK=视频时钟源/（CLKVAL+1） 其中。根据4.3寸屏的手册，VCLK的典型值为9MHZ，经过计算，得CLKVAL大约等于14

VIDCON0 |= ((14<<6) | (1<<4)|(3<<0));

4VIDCON1 RGB控制信号

根据时序图，在VCLK的下降沿得到数据

#define VIDCON1          (*((volatile unsigned long*)0x77100004)) //视频控制1 寄存器
VIDCON1 &= ~(1<<7);
VIDCON1 |= ((1<<6) | (1<<5));

5VIDTCONx视频时序控制寄存器

根据上面的几幅图，可以得出时序图：

5.1 VSPW

vspw+1=tvp=10 vspw=9

#define VSPW      9

5.2 VBPD

vbpd+1=tvb=2 vbpd=1

#define VBPD      1

5.3 LINEVAL

一共有272行，272-1=271

#define LINEVAL   272-1

5.4 VFPD

vfpd+1=tvf=2 vfpd=1

#define VFPD      1

5.5 HSPW

hspw+1=thp=41 hspw=40

#define HSPW      40

5.6 HBPD

hbpd+1=thb=2 hbpd=1

#define HBPD      1

5.7 HOZVAL

480-1=479

#define HOZVAL    480-1

5.8 HFPD

hfpd+1=thf=2 hfpd=1

#define HFPD      1

综合上面，即：

#define VSPW      9
#define VBPD      1
#define LINEVAL   272-1
#define VFPD      1
#define HSPW      40
#define HBPD      1
#define HOZVAL    480-1
#define HFPD      1

#define VIDTCON0         (*((volatile unsigned long*)0x77100010)) //视频时序控制0寄存器
#define VIDTCON1         (*((volatile unsigned long*)0x77100014)) //视频时序控制1寄存器
#define VIDTCON2         (*((volatile unsigned long*)0x77100018)) //视频时序控制2寄存器
VIDTCON0 = (VBPD << 16) | (VFPD << 8) | (VSPW << 0);
VIDTCON1 = (HBPD << 16) | (HFPD << 8) | (HSPW << 0);
VIDTCON2 = (LINEVAL << 11) | (HOZVAL << 0);

6WINCON0 窗口0控制寄存器

#define WINCON0          (*((volatile unsigned long*)0x77100020)) //窗口0 控制寄存器   WINCON0 &= ~(0xf << 2);
WINCON0 |= (0xb<<2);
WINCON0 = (1<<16)|(0xb<<2)|(1<<0);

7

VIDOSD0A：窗口 0 位置控制 A 寄存器

左上角X,Y坐标

VIDOSD0B：窗口 0 位置控制 B 寄存器

右下角XY坐标

VIDOSD0C：窗口 0 位置控制 C 寄存器

行数列数（1个像素24位，但是占据32位，即4个字节）

同时，单位为word 所以为272*480

#define VIDOSD0A         (*((volatile unsigned long*)0x77100040)) //视频窗口0 的位置控制寄存器
#define VIDOSD0B         (*((volatile unsigned long*)0x77100044)) //视频窗口0 的位置控制寄存器
#define VIDOSD0C         (*((volatile unsigned long*)0x77100048)) //视频窗口0 的位置控制寄存器
#define LeftTopX 0
#define LeftTopY 0
#define RightBotX 479
#define RigntBotY 271
VIDOSD0A = (LeftTopX<<11) |(LeftTopY<<0);
VIDOSD0B = (RightBotX<<11)|(RigntBotY<<0);
VIDOSD0C = (LINEVAL+1)*(HOZVAL+1);

8

VIDW00ADD0B0 窗口 0 的缓冲区开始地址控制寄存器，缓冲区 0

存放FRAME_BUFFER的基地址

VIDW00ADD0B1 窗口 0 的缓冲区开始地址控制寄存器，缓冲区 1

VBASEL=VBASEU+(PAGEWIDTH+OFFSIZE)*(LINEVAL+1)=0+（480*4+0）*272

OFFSIZE：偏移值 从0开始

#define FRAME_BUFFER   0x54000000
#define VIDW00ADD0B0     (*((volatile unsigned long*)0x771000A0)) //窗口 0 的缓冲区开始地址控制寄存器，缓冲区 0
#define VIDW00ADD1B0     (*((volatile unsigned long*)0x771000D0)) //窗口 0 的缓冲区开始地址控制寄存器，缓冲区 1
VIDW00ADD0B0 = FRAME_BUFFER;
VIDW00ADD1B0 = (FRAME_BUFFER+((HOZVAL+1)*4+0)*(LINEVAL+1))&(0xffffff);

通过以上步骤即可实现了LCD的初始化，下面将对其进行测试，观察是否出现正确的图像。

四、测试

这次主要的测试是通过在显示屏上显示一副图片来完成的，

在显示图片之前，需要先将屏幕清一下(可不做)

void lcd_clear()
{
int x,y,color;

for(x=0;x<272;x++)
for(y=0;y<480;y++)
point(x,y,0xFFFfff);
//WIN0MAP = (1<<24)|(color&0xffffff);
}

然后可以在屏幕上进行划线，或者将某个区域填充为纯色，具体代码如下

//划横线 -> 描第201行，第y列
for(y=100;y<380;y++)
point(210,y,0xFF0000);

随后，便可以将图片显示在LCD上

//x0,y0,x(高度),y（宽度） 272*480
Paint_Bmp(0,0,272,480,bmp);

void Paint_Bmp(U16 x0,U16 y0,U16 x,U16 y,const unsigned char gImage_bmp[])
{
int i, j;
unsigned char *p = (unsigned char *)gImage_bmp;
int blue, green, red;
int color;

// 图片大小200x200像素
for (i = x0 ; i < x0 +x; i++)
for (j = y0; j < y0 + y; j++)
{
blue  = *p++;
green = *p++;
red   = *p++;

// D[23:16] = Red data, D[15:8] = Green data,D[7:0] = Blue data

color = (red << 16)| (green << 8)|( blue << 0);
point(i, j, color);
}
}

贴上图片：

稍后

贴上主要代码：

/********************************************
*file name: lcd.c
*author   : stone
*date     : 2016.7.11
*function : lcd的初始化及测试
*********************************************/

#define GPICON           (*((volatile unsigned long*)0x7F008100)) //端口I 配置寄存器
#define GPJCON           (*((volatile unsigned long*)0x7F008120)) //端口J 配置寄存器
#define MOFPCON          (*((volatile unsigned long*)0x7410800C)) //调制解调器接口控制寄存器
#define SPCON            (*((volatile unsigned long*)0x7F0081A0)) //特殊端口控制寄存器
#define VIDCON0          (*((volatile unsigned long*)0x77100000)) //视频控制0寄存器
#define VIDCON1          (*((volatile unsigned long*)0x77100004)) //视频控制1寄存器
#define VIDTCON0         (*((volatile unsigned long*)0x77100010)) //视频时序控制0寄存器
#define VIDTCON1         (*((volatile unsigned long*)0x77100014)) //视频时序控制1寄存器
#define VIDTCON2         (*((volatile unsigned long*)0x77100018)) //视频时序控制2寄存器
#define WINCON0          (*((volatile unsigned long*)0x77100020)) //窗口0 控制寄存器
#define VIDOSD0A         (*((volatile unsigned long*)0x77100040)) //视频窗口0 的位置控制寄存器
#define VIDOSD0B         (*((volatile unsigned long*)0x77100044)) //视频窗口0 的位置控制寄存器
#define VIDOSD0C         (*((volatile unsigned long*)0x77100048)) //视频窗口0 的位置控制寄存器
#define VIDW00ADD0B0     (*((volatile unsigned long*)0x771000A0)) //窗口 0 的缓冲区开始地址控制寄存器，缓冲区 0
#define VIDW00ADD1B0     (*((volatile unsigned long*)0x771000D0)) //窗口 0 的缓冲区开始地址控制寄存器，缓冲区 1

#define WIN0MAP     (*((volatile unsigned long*)0x77100180))

#define VSPW      9
#define VBPD      1
#define LINEVAL   272-1
#define VFPD      1
#define HSPW      40
#define HBPD      1
#define HOZVAL    480-1
#define HFPD      1

#define LeftTopX 0
#define LeftTopY 0
#define RightBotX 479
#define RigntBotY 271

#define FRAME_BUFFER   0x54000000
extern unsigned char bmp[391680];
typedef unsigned short U16;

void lcd_port_init()
{
GPICON = 0xaaaaaaaa;  //16个引脚都配置为0b10
GPJCON = 0xaaaaaa;
}

void lcd_config_init()
{
MOFPCON = 0<<3;

SPCON  &= ~(0x3);
SPCON  |= 0x01;

VIDCON0 &= ~((0x3<<26)| (0x3<<17) | (0x1<<16) | (0x3<<2)|(0<<5));
VIDCON0 |= ((14<<6) | (1<<4)|(3<<0));

VIDCON1 &= ~(1<<7);
VIDCON1 |= ((1<<6) | (1<<5));

VIDTCON0 = (VBPD << 16) | (VFPD << 8) | (VSPW << 0);
VIDTCON1 = (HBPD << 16) | (HFPD << 8) | (HSPW << 0);
VIDTCON2 = (LINEVAL << 11) | (HOZVAL << 0);

WINCON0 &= ~(0xf << 2);
WINCON0 |= (0xb<<2);
WINCON0 = (1<<16)|(0xb<<2)|(1<<0);

VIDOSD0A = (LeftTopX<<11) |(LeftTopY<<0);
VIDOSD0B = (RightBotX<<11)|(RigntBotY<<0);
VIDOSD0C = (LINEVAL+1)*(HOZVAL+1);

VIDW00ADD0B0 = FRAME_BUFFER;
VIDW00ADD1B0 = (FRAME_BUFFER+((HOZVAL+1)*4+0)*(LINEVAL+1))&(0xffffff);
}

void point(int row, int col, int color)
{

unsigned long *point = (unsigned long*)FRAME_BUFFER;
*(point + row*480 + col) = color;
}

void lcd_clear()
{
int x,y,color;

for(x=0;x<272;x++)
for(y=0;y<480;y++)
point(x,y,0xFFFfff);
//WIN0MAP = (1<<24)|(color&0xffffff);

}
void Paint_Bmp(U16 x0,U16 y0,U16 x,U16 y,const unsigned char gImage_bmp[])
{
int i, j;
unsigned char *p = (unsigned char *)gImage_bmp;
int blue, green, red;
int color;

// 图片大小200x200像素
for (i = x0 ; i < x0 +x; i++)
for (j = y0; j < y0 + y; j++)
{
blue  = *p++;
green = *p++;
red   = *p++;

// D[23:16] = Red data, D[15:8] = Green data,D[7:0] = Blue data

color = (red << 16)| (green << 8)|( blue << 0);
point(i, j, color);
}
}

/*void Paint_txt(U16 x0,U16 y0,U16 x,U16 y,const unsigned char gImage_bmp[])
{
int i, j;
unsigned char *p = (unsigned char *)gImage_bmp;
int blue, green, red;
int color;

// 图片大小200x200像素
for (i = x0 ; i < x0 +x; i++)
for (j = y0; j < y0 + y; j++)
{
//blue  = *p++;
//green = *p++;
//red   = *p++;

// D[23:16] = Red data, D[15:8] = Green data,D[7:0] = Blue data

//color = (red << 16)| (green << 8)|( blue << 0);
color = *p;
point(i, j, color);
}
}*/

void lcd_init()
{
lcd_port_init();
lcd_config_init();
}

void lcd_test()
{
int y;

lcd_clear();

//划横线 -> 描第150行，第y列
for(y=100;y<380;y++)
point(210,y,0xFF0000);

//x0,y0,x(高度),y（宽度） 272*480
Paint_Bmp(0,0,272,480,bmp);

//Paint_txt(0,0,224,56,zi);

}

菜鸟一枚，如有错误，多多指教。。。