一種基于ARM9的彩色TFT－LCD模塊設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)

　　LQ080V3DG01液晶顯示屏的數(shù)據(jù)線共18bit，對(duì)于24bit的彩色圖像以及24bit的ARM9S3C2440X的TFT-LCD控制器而言，其接口并不兼容。設(shè)計(jì)中為了適應(yīng)LQ080V3DG01液晶顯示屏的接口，分別舍棄了8bit R、G、B 值的低2位，測(cè)試結(jié)果顯示效果良好。如果選用的TFTLCD是24bit數(shù)據(jù)線，則可以直接連接到LCD控制器相應(yīng)的數(shù)據(jù)線。

　　3 模塊設(shè)計(jì)方案的實(shí)現(xiàn)

　　3.1 工作流程

　　在ARM9執(zhí)行初始化后，主程序就等待外部模塊通過(guò)串口發(fā)送指令。外接模塊通過(guò)RS232串口與本模塊通信，根據(jù)通信協(xié)議發(fā)送不同的指令，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能。在約定的串口波特率下，通信協(xié)議如下：顯示圖像時(shí)首先發(fā)送指令0x55，然后再發(fā)送圖像在圖像庫(kù)中的編號(hào);顯示字符時(shí)首先發(fā)送指令0x56，然后再發(fā)送字符在字符庫(kù)中的編號(hào)，最后發(fā)送字符在液晶屏上顯示的橫軸及縱軸坐標(biāo)。需要說(shuō)明的是，在NAND Flash存儲(chǔ)空間中的圖像庫(kù)及字符庫(kù)是自己定義的，可以重新下載更新。軟件流程圖如圖3示。

圖3 軟件流程圖

　　3.2 彩色圖像顯示

　　所設(shè)計(jì)的模塊支持24bit彩色RGB及JPEG兩種格式的圖像顯示。因?yàn)橄袼財(cái)?shù)據(jù)可以直接送到液晶接口控制模塊顯示，而JPEG格式的圖像則必須經(jīng)過(guò)解碼之后才能顯示，所以圖像在顯示前，需要先判斷圖像數(shù)據(jù)是什么格式。如果圖像數(shù)據(jù)是JPEG格式，則必須經(jīng)過(guò)圖像解碼，解碼后得到原始彩色圖像的像素?cái)?shù)據(jù)值R、G、B，這些數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)顯示控制單元送到液晶屏顯示。如果圖像是原始圖像的數(shù)據(jù)，則可以直接送到液晶控制模塊進(jìn)行顯示。

　　由于要顯示的圖像存儲(chǔ)在NAND Flash的圖像庫(kù)存儲(chǔ)空間，所以在將彩色圖像輸出到TFT-LCD顯示時(shí)，首先要將需要顯示的圖像數(shù)據(jù)從NAND Flash中讀取出來(lái)，得到一幅24bit彩色圖像的完整原始圖像數(shù)據(jù)。原始圖像數(shù)據(jù)中，一個(gè)像素占用3byte，其中R、G、B 各占1byte。將數(shù)據(jù)輸出給TFT-LCD 顯示前，需要根據(jù)LCD接收的數(shù)據(jù)格式將圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，然后才能輸出顯示，圖像數(shù)據(jù)按照從上到下，自左向右的順序輸出[9]。同樣，將TFT-LCD按照相同的順序進(jìn)行掃描，最終完成整幅圖像的顯示。

　　NAND Flash存儲(chǔ)著大量的圖像數(shù)據(jù)，為了區(qū)分不同的圖像數(shù)據(jù)，將相應(yīng)的圖像輸出顯示，模塊采用RS232串口與外界通信。通過(guò)發(fā)送不同的指令，可以將在NAND Flash上存儲(chǔ)的相應(yīng)圖像讀取出來(lái)，輸出在TFT-LCD上，最終實(shí)現(xiàn)各種彩色圖像的顯示。

　　3.3 字符顯示

　　字符采用16×16點(diǎn)陣，由于每個(gè)像素占用3byte，所以每個(gè)字符占用768byte?？梢詫⒊Ｓ米址鎯?chǔ)在NAND Flash中，作為字符庫(kù)使用，需要時(shí)調(diào)用即可。當(dāng)顯示字符時(shí)，首先要確認(rèn)相應(yīng)字符在存儲(chǔ)器中的位置，然后根據(jù)地址信息對(duì)相應(yīng)字符進(jìn)行操作，最后根據(jù)字符要顯示的位置在液晶屏上輸出，實(shí)現(xiàn)字符在液晶屏上的顯示。

　　實(shí)驗(yàn)過(guò)程中為字符庫(kù)分配8Mbyte空間，可以存儲(chǔ)10 922個(gè)字符。字符庫(kù)還可以實(shí)現(xiàn)更新，只需將存儲(chǔ)器NAND Flash對(duì)應(yīng)地址空間的內(nèi)容替換即可。

　　4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

　　為了測(cè)試模塊的正確性，將一幅分辨率為640×480的圖像AutumnLeaves下載到NANDFlash存儲(chǔ)器中，它在圖像庫(kù)中的編號(hào)為0x01。

　　根據(jù)串口通信協(xié)議，向液晶顯示模塊發(fā)送指令0x55，然后再發(fā)送圖像在圖像庫(kù)中的編號(hào)0x01。

　　顯示模塊接收到指令后，液晶屏顯示效果如圖4所示。測(cè)試結(jié)果表明，模塊工作正常，發(fā)送顯示其他圖像及字符的指令同樣效果良好，運(yùn)行可靠，達(dá)到了模塊方案設(shè)計(jì)要求。

圖4 液晶屏顯示圖像測(cè)試結(jié)果。

　　5 結(jié) 論

　　提出了一種基于ARM9的24bit彩色TFTLCD液晶顯示模塊設(shè)計(jì)方案。圖像及字符庫(kù)存儲(chǔ)在NAND Flash固態(tài)閃存中，保證了圖像及字符的實(shí)時(shí)顯示，同時(shí)還能實(shí)現(xiàn)對(duì)圖像庫(kù)及字符庫(kù)的更新。提供了串口通信方式，可以方便地實(shí)現(xiàn)與其他外接系統(tǒng)交互。該模塊設(shè)計(jì)簡(jiǎn)化了彩色TFT-LCD顯示圖像的設(shè)計(jì)難度，提高了開(kāi)發(fā)效能。模塊可以兼容不同類(lèi)型的彩色TFT-LCD，為液晶顯示模塊的彩色圖像顯示提供了一種新的方法。