嵌入式系统中的LCD调色板

1.LCD显示原理

我们知道由红（R）绿（G）蓝（B）三种颜色以不同的搭配可以形成各种色彩，RGB各个分量越是丰富，它们混合而成的色彩也越丰富。在数字领域，当表示RGB各个分量的数据位数越高，则该数据描述的RGB各分量的种类就越丰富。常见的术语24BPP和16BPP就指的是RGB共有24bit或16bit数据来描述，能够表达的色彩数目就是2的24次方或2的16次方。当然还有其他BPP类型。16BPP或以上的显示就成为真彩色，接近自然色。

假设一个n像素mBPP的LCD显示器，则LCD的每一帧图像需要的数据量为n乘以2的m次方。

当n和m较大时，很多嵌入式显示控制器不能在显示所有的像素的同时保持刷新率（每秒钟显示图像的帧数），因为嵌入式系统的资源有限。

2.怎样在嵌入式系统的LCD上显示真彩色？

有些场合下，嵌入式系统并不需要能够显示所有的真彩色，它们只需要能够显示应用所需要的特定的极其有限数目的真彩色即可，比如医疗仪器如CT机，测试仪器如示波器等。相反的例子就如数码相框，视频播放器，就要求显示所有的颜色。

正是因为嵌入式系统这个特殊性，既然只关心极其有限数目的色彩，我们就不需要用太多的空间来表达或者保存显示数据了，这时候，调色板出现了。调色板上保存了应用需要的色彩数据，这些数据是真彩色的，比如16BPP，并且这些颜色种类不多，比如256种的，这种调色板就被称为256x16调色板。当我们需要显示调色板上的颜色时，只需要从这256种颜色中引用即可。停一下，256种颜色是不是通过8bit数据即可指定？是的，虽然我们显示16BPP真彩色，但我们只用8bit数据来表达像素，这就解决了资源有限的问题。

让我们做个类比，中国文字有上万个，可是我们用到的书包含的文字种类是有限的，如果全部色彩就好比是所有中国文字，那么调色板好比一本精简的常用字字典。需要用常用字，就让我们去翻这本常用字典好了。

3.调色板与查找表

调色板就是一种查找表技术，先把表的内容填好，这个内容多高精度都行，需要用的时候，我们只需要查找这个表取出表中数据即可。

扩展一下，FPGA正是采用了这种查找表技术实现高速运算的。比如FPGA先把某些计算量大的计算结果在PC上算出来，然后随其他程序一同烧写到FPGA中，当FPGA运行时遇到这样的计算，直接去查找计算结果而不是真正去计算。

因此，采用查找表技术可以有效降低资源占用和加快运算速度。