基于ARM S3C2410的LCD的驅(qū)動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)-繪圖程序設(shè)計(jì)

馬江凱，朱淋，王斯帆

（大連理工大學(xué)城市學(xué)院，遼寧大連，116000）

0 引言

伴隨著科技不斷發(fā)展，從單片機(jī)的出現(xiàn)到現(xiàn)在各種嵌入式微處理器、微控制器的普遍應(yīng)用。伴隨這嵌入式技術(shù)與Internet技術(shù)的結(jié)合，嵌入式系統(tǒng)的研究與應(yīng)用在飛速發(fā)展。在信息的時(shí)代，對(duì)信息的采集、發(fā)送、接受和顯示也是非常必要，嵌入式系統(tǒng)可以作為顯示設(shè)備，ARM技術(shù)成本低、功耗低更容易進(jìn)入市場(chǎng)，更加具有競(jìng)爭(zhēng)力，其中S3C2410內(nèi)部集成LCD控制器，S3C2410A芯片支持多種尺寸的STN型、TFT型LCD，LCD彩色顯示采用RGB格式，通過(guò)軟件編程對(duì)寄存器寫(xiě)入不同的值，可以配置不同尺寸，像素點(diǎn)，接口時(shí)間等等，可方便對(duì)圖形圖像進(jìn)行顯示。

1 原理

1.1 LCD原理

液晶得名于其物理特性:它的分子晶體，以液態(tài)存在而非固態(tài)。這些晶體分子的液體特性使得它具有兩種非常有用的特點(diǎn):(1)如果讓電流通過(guò)液晶層，這些分子將會(huì)以電流的流向方向進(jìn)行排列，如果沒(méi)有電流，它們將會(huì)彼此平行排列。(2)如果提供了帶有細(xì)小溝槽的外層，將液晶倒入后，液晶分子會(huì)順著槽排列，并且內(nèi)層與外層以同樣的方式進(jìn)行排列。

1.2 光學(xué)三基色原理

從顏色混合原理上來(lái)講，一般分為光學(xué)三基色和印刷三基色，光學(xué)三基色遵循顏色加法原理，印刷三基色遵循顏色減法原理。本次設(shè)計(jì)通過(guò)賦值不同來(lái)改變顏色亮度，不同顏色疊加比例不同，產(chǎn)生的色彩不同。本次設(shè)計(jì)涉及顏色組合：紅+綠=黃；紅+綠+藍(lán)=白。

1.3 S3C2410的LCD控制器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

在S3C2410A芯片中具有LCD控制器，可以將顯示緩存(在SDRAM存儲(chǔ)器中) 中的LCD圖像數(shù)據(jù)傳輸?shù)酵獠康腖CD驅(qū)動(dòng)電路上，支持640 X 480、320X 240和160X160等多種顯示屏尺寸的STN型LCD和TFT型LCD。對(duì)于STN型LCD,LCD控制器可支持4位雙掃描、4位單掃描和8位單掃描3種顯示類型;支持4級(jí)和16級(jí)灰度級(jí)單色顯示模式，支持256色和4096色顯示;在256色顯示模式下，最大可支持4096×1024,2048X2048和1024X4096顯示。對(duì)于TFT型LCD,可支持1、2、4、8 bpp（bits per pixel)調(diào)色板顯示模式和16bpp非調(diào)色板真彩顯示。

圖1 總體設(shè)計(jì)

2 總體設(shè)計(jì)

LCD采用640*480顯示屏，通過(guò)開(kāi)發(fā)環(huán)境，生成相應(yīng)的文件，將文件發(fā)送，達(dá)到顯示圖像的目的。進(jìn)入開(kāi)發(fā)環(huán)境，編寫(xiě)程序代碼，代碼實(shí)現(xiàn)開(kāi)發(fā)板初始化和LCD初始化，之后將對(duì)應(yīng)區(qū)間的像素點(diǎn)點(diǎn)亮。本次設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)佛得角國(guó)旗的繪制，針對(duì)整體圖形分布，首先將藍(lán)-白-紅-白-藍(lán)顏色作為底色，在其函數(shù)后編寫(xiě)五角星函數(shù)，通過(guò)一個(gè)五角星的函數(shù)，經(jīng)過(guò)整體平移實(shí)現(xiàn)多個(gè)五角星繪制，最后完成整個(gè)國(guó)旗的繪制。

具體設(shè)計(jì)思想：顯示屏為640*480，將國(guó)旗按相應(yīng)比例縮放至640*480區(qū)域，以國(guó)旗的一個(gè)角為原點(diǎn)建立直角坐標(biāo)系，量取各個(gè)顏色起點(diǎn)至終點(diǎn)的坐標(biāo)，量取其中某個(gè)五角星的五個(gè)頂點(diǎn)的坐標(biāo)。使用顏色起點(diǎn)至終點(diǎn)的坐標(biāo)，編寫(xiě)函數(shù)使其范圍覆蓋對(duì)應(yīng)區(qū)域，使用五角星五個(gè)頂點(diǎn)坐標(biāo)，建立直線函數(shù)，確定直線界限，使函數(shù)構(gòu)成一個(gè)完整的五角星，量取計(jì)算各個(gè)五角星的相對(duì)位置的坐標(biāo)，通過(guò)整體的平移，使五角星顯示在相應(yīng)位置。

圖2 佛得角國(guó)旗

圖3 軟件程序設(shè)計(jì)流程

2.1 部分關(guān)鍵代碼

代碼思想：首先初始化開(kāi)發(fā)板，初始化LCD，將640*480像素平面先填充底色（藍(lán)+白+紅+白+藍(lán)），在填充完底色后開(kāi)始填充五角星的黃色。LCDBufferII2[i][j]對(duì)里面的i,j使用for循環(huán)設(shè)置顯示區(qū)域；0x00000000—RGB均為0為黑色，0x000000f8對(duì)應(yīng)R，0x0000f800對(duì)應(yīng)G，0x00f80000對(duì)應(yīng)B，通過(guò)設(shè)置不同數(shù)值調(diào)節(jié)顯示亮度及色彩。

2.2 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

對(duì)編輯完的程序文件進(jìn)行編譯，編譯完成進(jìn)入超級(jí)終端運(yùn)行程序，使超級(jí)終端進(jìn)入vivi，輸入load flash ucos x按下“回車”進(jìn)入下一個(gè)界面，打開(kāi)超級(jí)終端上方的“傳送”菜單并選擇發(fā)送的文件（點(diǎn)擊瀏覽，查找并進(jìn)入到編譯生成的映像文件夾，打開(kāi)system.bin文件），在發(fā)送文件對(duì)話框中的協(xié)議欄選擇“Xmodem”將文件發(fā)送，發(fā)送結(jié)束，映像文件即下載至flash中。輸入bootucos命令，回車運(yùn)行ucos程序。運(yùn)行結(jié)果如下：

圖4 運(yùn)行結(jié)果

3 總結(jié)

本次實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)應(yīng)用S3C2410s嵌入式系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)佛得角國(guó)旗的繪制。其中在軟件編程中，需要根據(jù)國(guó)旗比例，不同長(zhǎng)條形狀顏色填充的比例，五角星的函數(shù)，五角星的位置關(guān)系確定相應(yīng)的函數(shù)程序。中途因?yàn)槲褰切嵌鄺l線的分界問(wèn)題出現(xiàn)過(guò)一些誤差，后面經(jīng)過(guò)不斷地修改，完成了五角星的分布，整體來(lái)說(shuō)繪制還是成功的?；仡櫿麄€(gè)過(guò)程，在程序過(guò)長(zhǎng)、圖像稍微復(fù)雜時(shí)，發(fā)送文件生成圖像的時(shí)間較長(zhǎng)，因此本設(shè)計(jì)適用于靜態(tài)圖像的顯示。