顯示控制器SSD1906與AT91RM9200的接口技術(shù)

引言

　　SSD1906是Solomon公司推出的一款中小規(guī)模的顯示控制芯片。這款顯示控制芯片集成了顯存及時(shí)序電路,因而為手持設(shè)備和消費(fèi)電子領(lǐng)域提供了一個(gè)低成本、低功耗的單芯片解決方案。AT91RM9200是Atmel公司推出的一款基于ARM9的嵌入式處理器,時(shí)鐘頻率為180MHz。AT91RM9200處理器內(nèi)部沒有集成LCD控制器,因而需要通過專用的顯示控制器,實(shí)現(xiàn)LCD顯示。本文介紹SSD1906顯示控制器在基于AT91RM9200微控制器的嵌入式系統(tǒng)中的具體應(yīng)用。

1 SSD1906顯示控制器介紹

　　SSD1906顯示控制芯片,內(nèi)部集成了256KB的SRAM顯存,可以支持單色和彩色LCD,以及多種有源和無源面板。SSD1906還具有強(qiáng)大的總線兼容性,可與多種類型的MCU連接。此外,SSD1906提供的功能還包括虛擬顯示、浮動(dòng)窗口(窗口大小可變)顯示,并支持兩個(gè)光標(biāo),可以減少軟件的操作。32位的內(nèi)部數(shù)據(jù)通道,可以提供高帶寬的顯示內(nèi)存,以實(shí)現(xiàn)快速的屏幕刷新。SSD1906還具有單電壓供電的優(yōu)點(diǎn)。

　　SSD1906顯示控制器的另一個(gè)特點(diǎn),是具有很短的CPU訪問延遲時(shí)間,因而可以支持無READY/交互信號(hào)的微處理器。此外,SSD1906支持單時(shí)鐘信號(hào)輸入,即總線時(shí)鐘(BCLK)、內(nèi)存時(shí)鐘(MCLK)和像素時(shí)鐘(PCLK)都可以由時(shí)鐘輸入CLKI得到。這款顯示控制器對(duì)MCU的類型和操作系統(tǒng)沒有具體要求,因而是實(shí)際應(yīng)用中的一個(gè)理想的顯示解決方案。基于SSD1906的顯示控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 基于SSD1906的顯示控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

1.1 總線兼容性

　　SSD1906顯示控制器兼容多種類型的MCU接口,特別是對(duì)現(xiàn)在常用的嵌入式處理器,基本上都可以實(shí)現(xiàn)無縫連接。對(duì)于不同的總線接口,SSD1906內(nèi)部提供了多個(gè)時(shí)序控制寄存器,可以根據(jù)不同接口的時(shí)序要求,進(jìn)行相應(yīng)的配置。SSD1906支持的MCU總線接口類型包括：具有信號(hào)的通用#1型和通用#2型總線接口;Intel StrongARM/Xscale;Motorla MX1 龍珠;Motorola MC68K;Motorla 龍珠 MC68ez328/MC68VZ328;日立SH-3和SH-4。

　　除了支持16位和32位的處理器以外,SSD1906還可以支持8位的處理器。SSD1906內(nèi)部集成了256KB的顯存,支持寄存器在內(nèi)存中的映射;通過M/輸入信號(hào),選擇訪問內(nèi)存地址空間,或者訪問寄存器地址空間。此外,通過18位地址總線,MCU可以直接訪問SSD1906內(nèi)部連續(xù)的256KB顯存。

1.2 顯示支持與顯示模式

　　SSD1906顯示控制器支持多種類型的LCD接口,包括4/8位單色STN接口;4/8位彩色STN接口;9/12/18位有源矩陣TFT接口。此外,SSD1906還可以直接支持18位Sharp HR-TFT接口(160×160,320×320)。

　　SSD1906支持1/2/8/16bpp四種色深。對(duì)于單色無源LCD面板,SSD1906還具有64個(gè)灰度級(jí);對(duì)于無源STN面板和有源矩陣TFT面板,SSD1906都可以支持多達(dá)256K顏色。此外,SSD1906還支持多種分辨率,包括320×320,160×160和160×240(其中色深為16bpp)。

1.3 顯示特性

　　在顯示特性方面,SSD1906支持顯示旋轉(zhuǎn)模式,通過對(duì)SSD1906內(nèi)部相應(yīng)控制寄存器的設(shè)置,可以實(shí)現(xiàn)顯示圖像的90°、180°和270°硬件旋轉(zhuǎn)。同時(shí),SSD1906還支持虛擬顯示,即顯示的圖像尺寸可以比實(shí)際選用的LCD面板大。用戶可以通過上下和左右滾動(dòng)屏幕,實(shí)現(xiàn)完整圖像的觀看。

　　SSD1906顯示控制器支持浮動(dòng)窗口顯示模式。在這種模式下,主顯示窗口中可以同時(shí)顯示一個(gè)浮動(dòng)窗口,這個(gè)浮動(dòng)窗口可以位于主窗口的任意位置,具體可以通過浮動(dòng)窗口控制寄存器進(jìn)行設(shè)置。此外,SSD1906還支持兩個(gè)硬件光標(biāo)(只支持4/8/16bpp),并支持雙緩存/多頁模式,因而可以顯示流暢的動(dòng)畫,并可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的屏幕刷新。

2 AT91RM9200微控制器

　　Atmel公司的AT91RM9200是基于ARM Thumb的ARM920T微控制器,時(shí)鐘頻率為180MHz時(shí),運(yùn)算速度可以達(dá)到200MIPS。AT91RM9200內(nèi)部分別有16KB的數(shù)據(jù)緩存和指令緩存,具有存儲(chǔ)器管理單元(MMU)。此外,AT91RM9200內(nèi)部還包括16KB的SRAM和128KB的ROM,具有外部總線接口(EBI),支持SDRAM、靜態(tài)存儲(chǔ)器、Burst Flash、CompactFlash、SmartMedia以及NAND Flash。

　　AT91RM9200微控制器提供的系統(tǒng)外設(shè)包括：增強(qiáng)的時(shí)鐘發(fā)生器和電源管理控制器;2個(gè)具有雙PLL的片上晶振,低時(shí)鐘操作模式以及通過軟件實(shí)現(xiàn)的電源優(yōu)化功能;具有4個(gè)可編程的外部時(shí)鐘信號(hào);系統(tǒng)定時(shí)器包括定時(shí)中斷、看門狗和第二計(jì)數(shù)器;具有報(bào)警中斷的實(shí)時(shí)時(shí)鐘;具有調(diào)試單元、兩線UART,并且支持調(diào)試通信通道;具有8個(gè)優(yōu)先級(jí)的高級(jí)中斷控制器,可獨(dú)立屏蔽的向量中斷源,具有偽中斷保護(hù)功能;擁有7個(gè)外部中斷源和1個(gè)快速中斷源;4個(gè)32位的PIO控制器,多達(dá)122條可編程的I/O線,每條I/O線具有輸入變化中斷和漏極開路電容;具有20個(gè)通道的外圍數(shù)據(jù)控制器(PDC)。