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关于LCD的一些知识讲解
 

关于LCD的一些知识讲解

时间:2015-07-17    作者:admin

1.LCD控制器
  LCD控制器的功能是产生显示驱动信号,驱动LCD显示器,不同的控制器可以支持无源阵列显示屏(STN)和有源阵列显示屏(TFT)的显示,包括单色和彩色,单向刷新模式和双向刷新模式等不同显示的需求。用户只需要读写一系列的寄存器,完成配置和显示控制。
1.1 概述
  由处理器产生的显示数据先被存放在外部存储器的帧缓冲中,这些数据由LCD DMA控制器按顺序加载到一个先入先出(FIFO)的缓冲队列中。当采用单向刷新模式时,只有一个DMA通道在工作,同时对应一个FIFO缓冲队列。当采用双向刷新模式,两个DMA通道都会工作,同时对应两个FIFO缓冲队列。
  帧缓冲中的数据称为帧缓冲数据,它们对应屏幕上一个个像素点的色彩值。帧缓冲数据可以是压缩编码后的色彩值,也可以是原始的色彩值,这要取决与LCD控制器选定的显示模式。在彩色模式中,原始的色彩值是16位的RGB色彩值,其中Red 5位、Green 6位、Blue 5位(因为人眼对绿色比较敏感,所以Green多占用了1位),一个16位的数据描述了屏幕上一个像素点的色彩。压缩编码的色彩值可以用比较少的位描述一定的色彩值,减少了每像素点的色彩数据量可以相应地提高显示的刷新速率,减少数据的传输量。但是压缩编码的色彩值需要由色彩描述板(Palette)解释后才能描述像素点真正的色彩值。
  1.色彩描述板
  当使用原始色彩值,即16位描述一个像素点时不使用色彩描述板。单色色彩描述板是一个256入口的8位宽的数据结构,相当于UInt8 palette[256],可以表示256级灰度。彩色色彩描述板是一个256入口的16位宽的数据结构,相当于UInt16 palette[256],可以表示256色的伪彩。压缩编码后的每像素色彩描述位数决定了可描述色彩的数量:每像素1位可以访问色彩描述板中2种色彩,每像素2位可以访问色彩描述板中4种色彩,每像素4位可以访问色彩描述板中16种色彩,每像素8位可以访问色彩描述板中256种色彩。
  2.刷新模式
  STN显示屏采用的是被动(Passive)刷新模式,有时为了提高LCD色彩的表现,可以通过使每屏图像的像素刷新多次,使用时间混合色度的方法。这个方法叫做暂时调节能量分配算法(TMED),也被称为瞬时抖动。
  TFT显示屏采用的是主动(Active)刷新模式,不采用瞬时抖动的方法。
  不同的显示模式最终使用的LCD数据输出引脚数也是不同的,而且双向刷新模式所使用的数据引脚数一定是对应单向刷新模式的一倍,这是因为双向刷新模式是同时刷新屏幕的上半部分和下半部分。
  3.控制时钟
  (1)像素时钟(Pixel Clock)
  对应片上引脚L_PCLK,LCD显示器用来控制显示数据进入行显示位移寄存器(Line Shift Register)的控制时钟信号。一个时钟周期刷新屏幕上几个像素点,频率越高,行分辨率越高。在被动刷新模式中只有当有效的显示数据到来了时钟才开始翻转。在主动刷新模式中时钟是连续翻转的,数据的有效信是靠AC Bias信号来判断的。
  (2)行时钟(Line Clock)
  对应片上引脚L_LCLK,LCD显示器用来表示屏幕上一行像素刷新完毕的时钟信号。当行时钟信号生时就表示显示器要开始刷新下一行的像素,控制器会把存放在行显示位移寄存器中下一行的显示数据转移到显示屏,并且将行位置计数器加1。在主动刷新模式中,行时钟信号也称为水平同步信号。
  (3)帧时钟(Frame Clock)
  对应片上引脚L_FCLK,LCD显示器用来表示整个屏幕刷新完毕,又有新的帧等待显示时产生的时钟信号。当信号到来时显示器将行位置计数器重置到屏幕的第一行(最靠近屏幕顶端)。在主动刷新模式中,帧时钟信号也称为垂直同步信号。
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