基于Blackfin 處理器的TFT LCD 驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)

3、基于硬件的液晶驅(qū)動(dòng) 同傳統(tǒng)的DSP一樣，直接基于Blackfin處理器液晶驅(qū)動(dòng)。

我們采用DMA的方式通過(guò)PPI口傳輸顏色數(shù)據(jù)，將要顯示的數(shù)據(jù)存放在SDRAM中的兩塊緩存區(qū)域中， 采用乒乓模式，在向一塊存儲(chǔ)區(qū)中寫(xiě)數(shù)據(jù)時(shí)，從另一塊存儲(chǔ)區(qū)讀。我們?cè)赟DRAM中設(shè)置一塊非Cache的存儲(chǔ)區(qū)，因?yàn)槲覀兠總€(gè)點(diǎn)用16 bit數(shù)據(jù)表示，故兩塊緩存區(qū)域共320*(234+9+16)*16 bit，9+16為每場(chǎng)信號(hào)丟失的行數(shù)。

3.1 DMA的初始化

我們首先配置DMA的工作參數(shù)。這里DMA采用Descriptor list (small model)，2D傳輸方式，每次傳輸一個(gè)字的數(shù)據(jù)。首先設(shè)置一個(gè)地址列表，用于裝載兩塊緩存區(qū)域的首地址，這樣DMA將從地址指示的空間 讀取數(shù)據(jù)傳送到PPI口。設(shè)置DMA每場(chǎng)傳輸259行，每行傳輸320個(gè)字的數(shù)據(jù)。最后配置DMA0_CONGFIG， 并使能DMA。主要設(shè)置有Descriptor list，2D DMA 的 Inner loop count，設(shè)置下次2D DMA的讀取地址相對(duì) 本地地址的增量，2D DMA 的 outer loop count，配置DMA工作模式等。

3.2 PPI的初始化

PPI有兩種工作模式：ITU-R 656和General-Purpose PPI。因?yàn)槲覀冎恍鑼?shù)據(jù)通過(guò)PPI口送出，故使用GP模式。 設(shè)置PPI_FS1和PPI_FS2下降沿有效，一次傳輸16bit數(shù)據(jù)，外部觸發(fā)，兩個(gè)外部幀同步信號(hào)。主要需要設(shè)置的為：PPI 參數(shù)配置，場(chǎng)頻信號(hào)發(fā)出到開(kāi)始數(shù)據(jù)傳輸?shù)难舆t和每行傳輸?shù)臄?shù)據(jù)個(gè)數(shù)。

3.3 Timer的初始化

由于我們采用2個(gè)外部幀同步信號(hào)，故采用TMR1/ PPI_FS1作為行頻信號(hào)（HSYNC），TMR2/ PPI_FS2作為場(chǎng)頻信號(hào)（VSYNC）。 為了調(diào)試程序需要，我們配置定時(shí)器為仿真時(shí)定時(shí)器持續(xù)工作。因?yàn)橹恍杷统鰯?shù)據(jù)給液晶，故配置其為PWM_OUT模式，我們的定時(shí)器使用PPI_CLK，故仍需設(shè)置其為PWM_OUT時(shí)鐘，計(jì)數(shù)到周期結(jié)束等。Timer1和Timer2的周期和脈寬按液晶硬件手冊(cè)給出設(shè)置。

3.4 Frambuffer的初始化

這樣，液晶的相關(guān)配置已基本完成，我們?cè)谄聊簧蠈?xiě)數(shù)據(jù)即為在兩塊數(shù)據(jù)緩沖區(qū)中寫(xiě)數(shù)據(jù)。但應(yīng)注意， 在每次場(chǎng)頻信號(hào)到來(lái)之后，有19行數(shù)據(jù)不會(huì)顯示在屏幕上，之后234行為屏幕顯示部分，最后又有6行數(shù)據(jù) 為多余需丟掉的數(shù)據(jù)。因此，我們將顯示的數(shù)據(jù)顏色信息要全部寫(xiě)在中間234行。初始化Framebuffer時(shí)應(yīng) 先寫(xiě)入要丟掉的19行內(nèi)容，再寫(xiě)入234行的初始化顏色數(shù)據(jù)，最后還須初始化末尾6行丟掉的數(shù)據(jù)。

4、基于 uClinux 的液晶驅(qū)動(dòng) 嵌入式系統(tǒng)是以應(yīng)用為中心，以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)、軟硬件均可裁剪、適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。uCLinux 主要是針對(duì)目標(biāo)處理器沒(méi)有存儲(chǔ)管理單元 MMU（Memory Management Unit）的嵌入式系統(tǒng)而設(shè)計(jì)的，它是一種優(yōu)秀的嵌入式 Linux 版本，已經(jīng)被成功地 移植到了很多平臺(tái)上。對(duì)開(kāi)發(fā)者來(lái)說(shuō)，AD 的 Blackfin 處理器和 uClinux 的結(jié)合很有吸引力。

在 blackfin.uclinux.org 網(wǎng)站，提供對(duì)在 Blackfin 上嵌入 uclinux 的支持，本設(shè)計(jì)采用了其嵌入式軟件支 持。選擇了 uClinux-dist-R06R2-RC2.tar.bz2 作為系統(tǒng)使用 uClinux 的源代碼，成功移植了 uClinux 嵌入式平臺(tái)。我們用源文件根目錄下 uClinux-dist/linux2.6.x/driver/video/bf537-lq035.c 作為模板，進(jìn)行液晶驅(qū)動(dòng)的修 改。

4.1 程序文件修改

以 bf537-lq035.c 為模板進(jìn)行修改為 bf533-fg0506.c，由于源程序是按 BF537 開(kāi)發(fā)板來(lái)編寫(xiě)，我們重點(diǎn)要修改的是信號(hào)使用端口，和液晶設(shè)置部分。 因?yàn)槲覀兊囊壕У谋彻馐怯心孀兤髡{(diào)節(jié)，故將屏蔽原程序文件中關(guān)于背光亮度調(diào)節(jié)及相關(guān)選項(xiàng)。關(guān)鍵修改點(diǎn)：液晶的行場(chǎng)頻、時(shí)鐘、屏幕大小，定時(shí)器的設(shè)置（Timer1.Timer2），各種寄存器的設(shè)置, 以及寫(xiě)數(shù)據(jù)的 DMA、PPI 程序部分。液晶顯示數(shù)據(jù)部分：場(chǎng)頻信號(hào)到來(lái)之后需丟掉的行數(shù)、每場(chǎng)信號(hào)需丟掉的總行數(shù)、場(chǎng)頻PPI_CLK 時(shí)鐘部分：配置 PPI、Hdp+Hpw 此段時(shí)間內(nèi) PPI 不傳數(shù)據(jù)等。配置 TIMER：使能時(shí)鐘、設(shè)置 Timer 的參數(shù)。設(shè)置 DMA 的參數(shù)，設(shè)置屏幕尺寸色彩等信息，初始化 Framebuffer 等。

4.2 Makefile 的改寫(xiě)

此 部 分 是 為 在 編 譯 內(nèi) 核 時(shí) 能 夠 將 新 編 寫(xiě) 的 液 晶 驅(qū) 動(dòng) 編 譯 為 目 標(biāo) 文 件 。 在 uClinux-dist/linux2.6.x/driver/video/Makefile 加入編譯規(guī)則。

4.3 修改 menu Graphics support此 部 分 使 編 譯 uClinux 內(nèi) 核 時(shí) ， 可 以 選 擇 是 否 編 入LCD 驅(qū) 動(dòng) 。 在 uClinux-dist/linux2.6.x/driver/video/Kconfig 文件里添加編譯信息。這樣，使用 make xconfig 編譯系統(tǒng)內(nèi)核時(shí)， 就可以在自定義內(nèi)核設(shè)置的 Device Driver 下，Graphic support 中選擇這個(gè)選項(xiàng)。

5、結(jié)論

經(jīng)調(diào)試、修改，最終兩種方案的液晶均可正確穩(wěn)定顯示所需數(shù)據(jù)，可以滿足本設(shè)計(jì)預(yù)期的數(shù)據(jù)顯示需 求。同時(shí)由于 TFT 液晶的可視角度較寬，16 位色彩表現(xiàn)豐富，設(shè)計(jì)得液晶顯示得到了理想的效果，并對(duì)嵌入式設(shè)備的屏幕顯示技術(shù)有一定的意義。

本文作者創(chuàng)新點(diǎn)：通過(guò)對(duì) Blackfin 嵌入式處理器的內(nèi)部資源的合理利用，將其和嵌入式系統(tǒng) uClinux 的 相結(jié)合，應(yīng)用于 TFT LCD 的驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)上。相對(duì)基于硬件的驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)，基于嵌入式系統(tǒng) uClinux 的驅(qū)動(dòng)設(shè) 計(jì)有功能性強(qiáng)、可靠性高、成本低、體積小、功耗低等優(yōu)勢(shì)，更具有實(shí)際的推廣應(yīng)用價(jià)值。