LCD显示屏原理与应用

1、什么是LCD?

(1)LCD(Liquid Crystal Display)俗称液晶.
(2)液晶是一种材料,液晶这种材料具有一种特点:可以在电信号的驱动下液晶分子进行旋转,旋转时会影响透光性,因此我们可以在整个液晶面板后面用白光照(称为背光),可以通过不同电信号让液晶分子进行选择性的透光,此时在液晶面板前面看到的就是各种各样不同的颜色,这就是LCD显示。
(3)被动发光和主动发光。有些显示器(譬如LED显示器、CRT显示器)自己本身会发光称为主动发光,有些(LCD)本身不会发光只会透光,需要背光的协助才能看起来是发光的,称为被动发光。
(4)液晶应用领域:电视机、电脑显示屏、手机显示屏、工业显示屏等····

2、LCD显示单位:帧(frame)


(1)显示器上一整个画面的内容成为一个帧(frame),整个显示器工作时是一帧一帧的在显示。
(2)电影实际就是以每秒种24帧的速度在播放图片。
(3)帧内数据:一帧分为多行,一行分为多像素,因此一帧图像其实就是多个像素组成的矩阵。
(4)帧外数据:整个视频由很多个帧构成,最终播放视频时逐个播放各个图像帧即可。

 

3、为了向前兼容出现的六个时序参数

HSPW 水平同步信号脉宽
HBPD 水平同步信号前肩
HFPD 水平同步信号后肩
VSPW 垂直同步信号脉宽
VBPD 垂直同步信号前肩
VFPD 垂直同步信号后肩

(1)一行的通信过程是这样的:LCD控制器先发送一个HSYNC高电平脉冲(脉冲宽度是HSPW),脉冲告诉驱动器下面的信息是一行信息。然后开始这一行信息,这一行信息包括3部分:HBPD+有效行信息+HFPD。其中前肩和后肩都属于时序信息(和LCD屏幕具体有关),有效行信息就是横向分辨率。所以你可以认为一行总共包含4部分:HSPW+HBPD+有效行信息+HFPD。
(2)一帧图像其实就是一列,一列图像由多个行组成,每行都是上面讲的这个时序。
(3)一帧图像的通信过程是这样的:整个帧图像信号分为4部分:VSPW+VBPD+帧有效信号+VFPD。VSPW是帧同步信号宽度,用来告诉驱动器一帧图像要开始了;VBPD和VFPD分别是垂直同步信号前后肩。
(4)必须说明:这6个参数对于LCD显示器其实本来是没用的,这些信号其实是老式的CRT显示器才需要的,LCD本身不需要,但是出于历史兼容性要求,LCD选择了兼容CRT显示器的这些时序要求,所以理解LCD显示器时序和编程时,用CRT的方式来理解不会错。
(5)要注意,这几个时序参数本身是LCD屏幕本身的参数,与LCD控制器无关。所以同一个主板如果接的屏幕不一样则时序参数设置也会不同。这些参数的来源一般是:第一,厂家会直接给出,一般以实例代码的形式给出;第二,来自于LCD的数据手册。
第一种方式,查看九鼎的210裸机教程(x210v3裸机开发教程\src\template-framebuffer-font\source\hardware\s5pv210-fb.c的第774行)
.h_fp = 210,    // 160-210-354
.h_bp = 38,    // 46
.h_sw = 10,    // 1-40
.v_fp = 22,    // 7-22-147
.v_fpe = 1,
.v_bp = 18,   // 23
.v_bpe = 1,
.v_sw = 7,    // 1-20
第二种方式,查看LCD数据手册(X210光盘资料\A盘\DataSheet\AT070TN92.pdf)

LCD显示的主要相关概念
1、像素(pixel)
  (1)整个图像是由一个个的像素组成的,像素就是一个显示点。
2、像素间距(pitch)
  (1)pitch是连续2个像素的像素中心的距离。一般的像素是方形的,所以横向pitch和纵向的pitch一样的。但是也有不一样的。
  (2)像素间距会影响屏幕的最佳观看距离。像素间距大的适合远距离看,像素间距小的适合近距离看。

3、分辨率(resolution)
  (1)整个屏幕的横向和纵向的像素个数就叫分辨率,譬如X210开发板用的屏幕是800×480.
  (2)屏幕尺寸和分辨率无关的,像开发板的屏幕尺寸是7寸的(纯屏幕对角线尺寸是7英寸)。
  (3)屏幕尺寸和分辨率和像素间距三者之间有关联。

4、清晰度
  (1)清晰度是一个主观概念,是人眼对显示效果的一个主观判断。说白了就是人看起来感觉清晰不清晰。
  (2)客观来讲,清晰度由分辨率和像素间距共同决定。一般的,屏幕尺寸固定时分辨率越高越清晰,分辨率越低就越不清晰;分辨率固定下,屏幕尺寸越小越清晰,越大越不清晰。
  (3)清晰度还由其他很多因素共同决定。

5、像素深度(bits per pixel,简称bpp)
  (1)一个像素在计算机中由多少个字节数据来描述。
  (2)计算机中用二进制位来表示一个像素的数据,用来表示一个像素的数据位越多,则这个像素的颜色值更加丰富、分的更细,颜色深度就更深。
  (3)一般来说像素深度有这么几种:1位、8位、16位、24位、32位。

应用

  要想LCD工作,必须给LCD屏幕和显存之间建立一个映射(映射是在CPU初始化LCD控制器来完成的)。(这也是LCD显示的2个阶段的第一阶段,第二阶段中我们只需要给显存中丢入相应的数据,LCD屏幕就会自动显示相应内容)

#define FB_ADDR            (0x23000000)
#define ROW                (600)
#define COL                (1024)
#define HOZVAL            (COL-1)
#define LINEVAL            (ROW-1)#define XSIZE            COL
#define YSIZE            ROW
u32 *pfd = (u32 *)FB_ADDR;
void draw_xy(u32 x,u32 y, u32 color)
{
*(pfd + COL * y + x) = color;
}

绘制点函数,通过初始化将内存中一段地址作为显存。向显存中地址写入相应值,就会让相应点显示颜色。

 

  

转载于:https://www.cnblogs.com/PengfeiSong/p/6380453.html

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