S5PV210 LCD屏

LCD简介

LCD（Liquid Crystal Display） ，即液晶显示屏，是一种采用了液晶控制透光度技术来实现色彩的显示器，LCD 有很多种类型，常见的有 :

1. STN（超扭曲向列）,它的特点是功耗低，但亮度不足，响应时间长；（1602那种类型的）
2. TFT（薄膜晶体管）,它的特点是响应时间短，画面清晰，但功耗稍高,（自己实验用的应该是这个类型的，这个类型当作计算机液晶显示设备）。
3. LTPS（低温多晶硅），各方面性能优越，但技术要求高；
4. OLED（有机发光二极管），各方面性能优越，但技术要求高。

S5PV210 LCD 控制器

S5PV210 的 LCD 控制器由一个逻辑单元组成，它的作用是：把 LCD 图像数据从一个位于系统内存的 video buffer 传送到一个外部的 LCD 驱动器接口。

LCD驱动接口支持 3 种接口：

•    RGB 接口：（自己用的使这种）
•   indirect-i80 接口
•   UV 接口

S5PV210 的 LCD 控制器支持多种颜色格式，例如 

• RGB （1BPP 到 24BPP）
• YCbCr 4:4:4 （只有本地总线） 

LCD 控制器可以通过编程满足不同的需求， 即满足水平、垂直方向的像素数目，满足数据接口的数据线宽度、接口时序和刷新速率。

S5PV210 LCD 关键特性介绍

总线接口 ： AMBA  AXI  64 位主模式 /AHB  32 位从模式，本地视频总线
（YCbCr/RGB）.
视频输出接口：RGB 接口（并行 24 位，串行 8 位） ，Indirect i80 接口，YUV
接口.

• 支持 i80/RGB 双输出模式
• 支持 8/16/24 多种 BPP 模式
• 4/8/16 位的可编程 DMA
• 支持 256 x 32 位的调色板
• 支持最大为 16MB 的虚拟屏幕 

信号类型

• VSYNC：垂直同步信号，每个 VSYNC 信号表示一帧数据的开始.
•  HSYNC: 水平同步信号，每个 HSYNC 信号表示一行数据的开始.
•  VCLK:  像素时钟信号，每个 VCLK 信号表示一个像素数据.
•  VDEN:  数据使能信号.
•  VD：  Video Data，数据信号. 

              VSPW:Vertical Sync Pulse Width，垂直同步信号电平宽度
     VBPD:Vertical back porch，垂直同步信号后肩
     VFPD:Vertical front porch，垂直同步信号前肩
     HSPW:Horizontal sync pulse width，水同步信号电平宽度
     HBPD:Horizontal back porch，水同同步信号后肩
     HFPD:Horizontal sync pulse width，水同同步信号前肩

参考网址：http://blog.chinaunix.net/xmlrpc.php?r=blog/article&uid=29099635&id=3907093

S5PV210 LCD 控制器子模块概述

LCD 控制器模块由 VSFR，VDMA，VPRCS,VTIME 以及 video clock 组成。为了配置 LCD 显示控制模块，VSFR 有 121 个可编程寄存器集，一个 gamma LUT 寄存器集（64 个寄存器），一个 i80 命令寄存器集（12 个寄存器）和 5 个 256 x 32调色板内存。

VDMA 是一个专用的显示 DMA 通道，用于才能够 frame 内存里传输视频数据到VPRCS。利用特殊的 DMA，用户可以在没有 CPU 干涉的情况下传输视频数据到屏幕上示。

VPRCS 从 VDMA 中接收视频数据并在转换视频数据为合适的数据格式后（例如：8BPP 或 16BPP 模式） 通过 RGB_VD 或 SYS_VD 端口传送到显示设备上（如： LCD）

VTIME 由可编程逻辑模块组成，在不同的 LCD 驱动下支持各种接口时序和波特率。 VTIME 模块产生 RGB_VSYNC， RGB_HSYNC， RGB_VCLK， RGB_VDEN SYS_CS0，SYS_CS1，SYS_WE 等等信号。

210手册（1207页）

• VSYNC 的有效启动脉冲是高电平有效
• VSYNC 脉冲宽度为(VSPW+1)个 HSYNC 信号周期，在这个周期内数据无效
• VSYNC 有效启动脉冲后还要经过(VBPD+1)个 HSYNC 信号周期，有效的数据才会出现
• 跟随着连续发出(LINEVAL+1)行的有效数据
• 最后经过(VFPD+1)个无效行，完整的一帧数据就传输结束，紧接着下一次VSYNC 启动脉冲才能发出.

• HSYNC 的有效启动脉冲是高电平有效.
• HSYNC 脉冲宽度为(HSPW+1)个 VCLK 信号周期，在这个周期内像素数据无效.
• HSYNC 有效启动脉冲后还要经过(HBPD+1)个 VLCK 信号周期，有效的像素数据才会出现.
• 跟随着连续发出(HOZVAL+1)个的有效像素数据.
• 最后经过(HFPD+1)个无效数据，完整的一行数据就传输结束，紧接着下一次HSYNC 启动脉冲才能发出.

计算参数

查找数据手册：S70-AT070TN92.pdf，13和14页

通过观察S70-AT070TN92(GEC210).pdf第13页时序图，发现跟三星官方的时序图有点出入，VSYNC和HSYNC的信号是反相

根据表格和图计算相应参数

垂直信号参数

tvpw 可取 typ.值为 10（中间值） ，而 tvpw 的值就是 VSYNC 的脉冲宽度，也就是说 VSPW + 1 = 10，所以 VSPW = 9

tvb 可取 typ.值为 23，而 tvb 的值是 VSYNC 前面经过(VSPW + 1 )+(VBPD + 1)

tvfp 可取 typ.值为 22，而 tvfp 的值是后面经过（VFPD + 1）的无效行，也就是说 tvfp = VFPD + 1= 22，所以 VFPD = 21

tvd 可取 typ.值为 480， 而 tvd 的值就是 （LINEVAL+1） ，其实就是 y 轴的 LCD分辨率，也就说 tvd = （LINEVAL+1）= 480，所以 LINEVAL = 479的无效行，也就是说 tvb =

 (VSPW + 1 )+(VBPD + 1) = 23,相当于 10 + VBPD + 1 = 23，所以 VBPD = 12

水平信号参数

thpw 可取 typ.值为 20(中间值)，而 thpw 的值就是 HSYNC 的脉冲宽度，也就是说 HSPW + 1 = 20，所以 VSPW = 19.

thb 可取 typ.值为 46，而 tvb 的值是 VSYNC 前面经过(HSPW + 1 )+(HBPD + 1)的无效行，也就是说 thb= (HSPW + 1 )+(HBPD + 1) =  46,相当于 20 + VBPD + 1 = 46，所以 HBPD = 25.

thfp 可取 typ.值为 210，而 thfp 的值是后面经过（HFPD + 1）的无效行，也就是说 thfp = HFPD + 1= 210，所以 VFPD = 209。

时钟频率计算

RGB_VCLK (Hz) = HCLK / (CLKVAL+1), CLKVAL >= 1

Frame Rate = 1/ [ { (VSPW+1) + (VBPD+1) + (LIINEVAL + 1) + (VFPD+1) } x 
{(HSPW+1) + (HBPD +1)  + (HFPD+1) + (HOZVAL + 1) } x { ( CLKVAL+1 ) / 
( HCLK ) } ]

数据格式

14BPP和24BPP，数据存储的地址方式不同，具体查手册。

硬件端口功能

该液晶屏接口有 45Pin，其中 VD0~VD23 是数据信号线引脚，VDEN 是数据信号使能引脚，VSYNC 是垂直同步信号引脚，HSYNC 是水平同步信号引脚，VCLK 是像素时钟信

号引脚，Xi2SCL2，Xi2SDA2 分别是 I2C 的 SCL、SDA 引脚，在电容屏的触摸中会用到。 XENIT14、 XEINT15 引脚是外部中断引脚。

如何知道要配置哪些寄存器？一定要参考原厂官方代码

以后配置LCD寄存器都是按照以下思路（无论是什么芯片，联发科、全志芯片）：

a.配置第二功能引脚

b.时间参数

c.接口类型为RGB接口，时钟配置

d.使能DMA（Direct Memory Access，直接存储访问）

e.配置显存的起始地址和结束地址

f.配置分辨率就是显示屏的大小

g.配置坐标体系，左上角和右下角的x、y坐标值