基于Blackfin处理器的TFTLCD驱动设计

0、前言

本文引用地址：长期以来，传统的掌上电脑(PDA)等小型手持式设备，由于硬件条件的限制，显示器件通常是单色 LCD， 用户界面非常简单。随着高性能嵌入式处理器的普及和硬件成本的不断降低，嵌入式系统的功能也越来越 强。在多媒体应用的推动下，彩色 LCD 开始应用到嵌入式系统中。新一代掌上电脑(PDA)多采用 TFT LCD 显示器件，支持彩色图形界面，图片显示和视频媒体播放。掌上电脑(PDA)的操作系统有微软 Window CE， PalmOS 等。其中 Linux 核心小，成本低廉，源代码开放，成为各家厂商极力发展的操作系统。本文就探 讨了两种基于 Blackfin 嵌入式处理器的 TFT LCD 的驱动方案。

1、Blackfin 处理器和 TFT 液晶简介

Blackfin系列处理器是ADI公司研制的业内首款嵌入式处理器，它将微控制器、DSP和媒体处理器的优 势集成于单一架构中，已被广泛应用于消费类多媒体、网络通信等多个领域。

BF531 是 Blackfin 处理器中的一款，最大时钟频率 400MHz，有 2 个 16 位 MAC，两个 40 位 ALU，4个 8 位视频 ALU,以及 1 个 40 位移位器。并有高达 148Kbytes 片内存储器，和两个双通道存储器 DMA 控 制器；系统外设包含一个 UART 口，一个 SPI 口，两个串行口（SPORTs），四个通用时钟定时器（三个有 PWM 功能），一个实时时钟，一个看门狗时钟定时器，以及一个并行外设接口。

设计中我们采用了FG050605作为我们的设计屏，此款液晶为5.6英寸屏，有960(W) x 234(H)个像素， 每三个像素一个点，即每行320个点，共234行。此款连线非常简单：共32个引脚，其中，一根数据时钟、 一根行频、一根场频、一根数据使能，三色共18根数据线，其余为空脚和电源线。

液晶时序图如图1所示：

图 1：液晶时序图

三种真彩的液晶驱动方案：即基于DSP硬件的液晶驱动，基于DSP的嵌入式uClinux液晶驱动和基于FPGA的液晶驱动。本文重点介绍前两种方案的具体实现。

2、系统总体设计

Blackfin 处理器的 PPI 口共 20 个引脚，每个时钟周期可以收发 16 位数据，它为 TFT LCD 提供了一个无缝的数据传输接口。

我们采用的这款液晶屏像素时钟频率6.25MHz，采用FPGA分频得到，该时钟同时接PPI_CLK引脚。行 频408个像素时钟周期，场频59Hz，即259个行频周期，分别接Blackfin处理器的TMR1/ PPI_FS1和TMR2/ PPI_FS2口。

设计中，我们采用16bit的颜色显示方式，故分别将红色和绿色的最高位和最低位相连，即R0和R5、B0和B5。16根数据线分别与Blackfin处理器的PPI0到PPI15口相连。数据使能引脚接到FPGA上。 硬件框图如图2所示：

2：硬件框图

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