第4章顯示器接口技術(shù)

1、4251 10011 0010 1010 1101 0001 0100 10111顯示器接口技術(shù)顯示器接口技術(shù)4.3鍵盤接口技術(shù)鍵盤接口技術(shù)4.2本章內(nèi)容本章內(nèi)容嵌入式處理器嵌入式處理器4.1觸摸屏接口技術(shù)觸摸屏接口技術(shù)4.44251 10011 0010 1010 1101 0001 0100 101124251 10011 0010 1010 1101 0001 0100 101134251 10011 0010 1010 1101 0001 0100 10114 主要用于顯示文本及圖形信息。它具有主要用于顯示文本及圖形信息。它具有重量輕、體積小、耗電量低、無輻射、平面重量輕、體積小、耗電

2、量低、無輻射、平面直角顯示以及影像穩(wěn)定不閃爍等特點，因此直角顯示以及影像穩(wěn)定不閃爍等特點，因此在許多電子應用系統(tǒng)中，常使用液晶屏作為在許多電子應用系統(tǒng)中，常使用液晶屏作為人機界面，而且已廣泛應用與于各類顯示器人機界面，而且已廣泛應用與于各類顯示器件上如下圖所示。件上如下圖所示。4251 10011 0010 1010 1101 0001 0100 101154251 10011 0010 1010 1101 0001 0100 101164251 10011 0010 1010 1101 0001 0100 101174251 10011 0010 1010 1101 0001 0100 10

3、1184251 10011 0010 1010 1101 0001 0100 101194251 10011 0010 1010 1101 0001 0100 1011104251 10011 0010 1010 1101 0001 0100 1011114251 10011 0010 1010 1101 0001 0100 1011124251 10011 0010 1010 1101 0001 0100 1011134251 10011 0010 1010 1101 0001 0100 1011S3C2410S3C2410處理器顯示接口簡介處理器顯示接口簡介 LCDLCD顯示屏的顯示需要顯

4、示屏的顯示需要LCDLCD驅(qū)動器和驅(qū)動器和LCDLCD控制器兩部控制器兩部分硬件邏輯來控制，分硬件邏輯來控制，LCDLCD驅(qū)動器用來建立顯示所需的電驅(qū)動器用來建立顯示所需的電場，場，LCDLCD控制器用來建立顯示像素與顯示緩沖區(qū)的對應控制器用來建立顯示像素與顯示緩沖區(qū)的對應關(guān)系。下面具體介紹關(guān)系。下面具體介紹S3C241OS3C241O芯片中的芯片中的LCDLCD控制器?？刂破鳌?S3C241O S3C241O芯片中的芯片中的LCDLCD控制器的功能是，將控制器的功能是，將LCDLCD圖圖像數(shù)據(jù)從系統(tǒng)主存中的顯示緩沖區(qū)搬移到外部像數(shù)據(jù)從系統(tǒng)主存中的顯示緩沖區(qū)搬移到外部LCDLCD驅(qū)動驅(qū)動器中。

5、它支持單色器中。它支持單色LCDLCD顯示器，單色顯示器，單色LCDLCD顯示器可以是顯示器可以是4 4級灰度的級灰度的( (即每個像素用即每個像素用2 2位二進制數(shù)表示位二進制數(shù)表示) )，也可以是，也可以是1616級灰度的級灰度的( (即每個像素用即每個像素用4 4位二進制數(shù)表示位二進制數(shù)表示) )。也支持。也支持具有具有256256級色彩級色彩( (即每個像素用即每個像素用8 8位二進制數(shù)表示位二進制數(shù)表示) )的，的，以及以及40964096級色彩級色彩( (即每個像素用即每個像素用1212位二進制數(shù)表示位二進制數(shù)表示) )的的STNLCDSTNLCD顯示器。它還支持帶調(diào)色板功能的彩色

6、顯示器。它還支持帶調(diào)色板功能的彩色TFTTFTLCDLCD顯示器，以及不帶調(diào)色板的真彩顯示器，以及不帶調(diào)色板的真彩TFTTFTL LCDCD顯示器顯示器( (其每個像素用其每個像素用1616位或位或2424位二進制數(shù)表示位二進制數(shù)表示) )。 144251 10011 0010 1010 1101 0001 0100 1011 用戶可以通過編程設定用戶可以通過編程設定LCDLCD控制器中的相關(guān)寄存器，控制器中的相關(guān)寄存器，來選擇所需的水平、垂直像素數(shù)，數(shù)據(jù)接口的數(shù)據(jù)線寬來選擇所需的水平、垂直像素數(shù)，數(shù)據(jù)接口的數(shù)據(jù)線寬度，界面時序以及刷新率等參數(shù)。度，界面時序以及刷新率等參數(shù)。S3C241OS3

7、C241O芯片內(nèi)部的芯片內(nèi)部的LCDLCD控制器用來控制圖像數(shù)據(jù)的傳輸，其接口信號主要控制器用來控制圖像數(shù)據(jù)的傳輸，其接口信號主要有有2424根數(shù)據(jù)線和根數(shù)據(jù)線和9 9根控制信號線根控制信號線。 S3C2410 S3C2410芯片的芯片的LCDLCD控制器能支持每像素控制器能支持每像素8 8比特比特( (即即256256色色) )顯示模式。這顯示模式。這8 8位編碼為紅色位編碼為紅色3 3比特、綠色比特、綠色3 3比特、比特、藍色藍色2 2比特。還支持每像素比特。還支持每像素1212比特比特( (即即 40964096色色) )顯示模式。顯示模式。這這1212比特被編碼為比特被編碼為4 4比特

8、紅色、比特紅色、4 4比特綠色、比特綠色、4 4比特藍色。比特藍色。 對于灰度或彩色模式，需要通過基于時間抖動算法對于灰度或彩色模式，需要通過基于時間抖動算法和幀速率控制和幀速率控制(FRC)(FRC)方法，實現(xiàn)灰度電平或者色彩的漸方法，實現(xiàn)灰度電平或者色彩的漸變。按照一個可編程的查找表來進行選擇。單色模式則變。按照一個可編程的查找表來進行選擇。單色模式則不需要這些模塊不需要這些模塊(FRC(FRC和查找表和查找表) )。154251 10011 0010 1010 1101 0001 0100 1011164251 10011 0010 1010 1101 0001 0100 1011171

9、 1） LEDLED種類種類4251 10011 0010 1010 1101 0001 0100 1011182 2） 數(shù)碼管結(jié)構(gòu)組成數(shù)碼管結(jié)構(gòu)組成4251 10011 0010 1010 1101 0001 0100 101119 為了適用于不同的驅(qū)動方式為了適用于不同的驅(qū)動方式,每種結(jié)構(gòu)形式又有共每種結(jié)構(gòu)形式又有共陽極和共陰極兩種產(chǎn)品類型。陽極和共陰極兩種產(chǎn)品類型。(b) 共陽極共陽極 (a) 共陰極共陰極 (c) 外型及引腳外型及引腳工作原理工作原理4251 10011 0010 1010 1101 0001 0100 101120上 頁返 回LEDLED顯示宇符與段碼的關(guān)系顯示宇符與

10、段碼的關(guān)系4251 10011 0010 1010 1101 0001 0100 101121靜態(tài)顯示系統(tǒng)在每一次顯示輸出后能夠保持顯示不變靜態(tài)顯示系統(tǒng)在每一次顯示輸出后能夠保持顯示不變,僅在待顯數(shù)碼需要改變時僅在待顯數(shù)碼需要改變時,才更新其數(shù)字顯示器中鎖才更新其數(shù)字顯示器中鎖存的內(nèi)容。存的內(nèi)容。 顯示某一字符時顯示某一字符時,相應段的相應段的LED恒定導通或截止恒定導通或截止,使所使所顯示字符的字段連續(xù)發(fā)光。顯示字符的字段連續(xù)發(fā)光。每位數(shù)碼管都應有各自的驅(qū)動器件每位數(shù)碼管都應有各自的驅(qū)動器件,往往選擇帶鎖存往往選擇帶鎖存功能的器件功能的器件,用以鎖存各自待顯示數(shù)碼。用以鎖存各自待顯示數(shù)碼。功

11、耗大功耗大,當顯示的位數(shù)較多時當顯示的位數(shù)較多時,占用的占用的I/O口較口較多多優(yōu)點優(yōu)點亮度高亮度高,控制程序簡單控制程序簡單,顯示穩(wěn)定可靠顯示穩(wěn)定可靠缺點缺點上 頁返 回(1)(1)靜態(tài)顯示方式靜態(tài)顯示方式4251 10011 0010 1010 1101 0001 0100 101122上 頁返 回LEDLED靜態(tài)顯示電路原理圖靜態(tài)顯示電路原理圖4251 10011 0010 1010 1101 0001 0100 101123所有位的段選線并聯(lián)起來所有位的段選線并聯(lián)起來,由一個由一個8位位I/O口控制口控制,而各位而各位的共陽極或共陰極分別由相應的的共陽極或共陰極分別由相應的I/O線控制

12、線控制,形成各位形成各位的輪流選通的輪流選通,即即LED顯示器分時輪流工作顯示器分時輪流工作,每次只能使每次只能使一個器件顯示一個器件顯示1ms5ms。由于人的視覺暫留現(xiàn)象和發(fā)。由于人的視覺暫留現(xiàn)象和發(fā)光二極管的余輝效應光二極管的余輝效應,仍感覺所有的器件都在同時顯示仍感覺所有的器件都在同時顯示,達到穩(wěn)定的視覺效果。達到穩(wěn)定的視覺效果。 在實際應用中常采用定時中斷掃描方式在實際應用中常采用定時中斷掃描方式,這種方式這種方式是每隔一定時間是每隔一定時間(如如1 ms) 讓一位數(shù)碼管顯示讓一位數(shù)碼管顯示,假設有假設有8位數(shù)碼管位數(shù)碼管,顯示掃描周期為顯示掃描周期為8ms。程序控制掃描和定時中斷掃描

13、。程序控制掃描和定時中斷掃描。實現(xiàn)方法實現(xiàn)方法上 頁返 回(2)(2)動態(tài)顯示方式動態(tài)顯示方式4251 10011 0010 1010 1101 0001 0100 101124LEDLED動態(tài)顯示電路動態(tài)顯示電路（1）共陰極接法）共陰極接法（2）P1：段碼；：段碼； （3） P3.4-P3.7：位：位碼碼（4）經(jīng)）經(jīng)74LS244提供提供LED相應段的驅(qū)動電相應段的驅(qū)動電流流,送到各個顯示器的送到各個顯示器的段碼段碼(5)經(jīng)經(jīng)6反向驅(qū)動器反向驅(qū)動器75LS04,使位碼使位碼1有效。有效。4251 10011 0010 1010 1101 0001 0100 101125 以定時中斷掃描方式為

14、例以定時中斷掃描方式為例, ,在在4 4位位LEDLED顯示器上分別顯示器上分別顯示數(shù)字顯示數(shù)字1 1、2 2、3 3、4 4。單片機定時器。單片機定時器T0T0定時定時1ms,1ms,要顯示要顯示的的4 4位數(shù)據(jù)放在顯示緩沖單元位數(shù)據(jù)放在顯示緩沖單元30H30H至至33H33H中。中。 ORG0000H AJMPMAIN ORG000BH AJMPINTT0MAIN：MOV TMOD,#01H ;T0初始化初始化,定時定時1ms MOVTL0,#18H MOVTH0,#0FCH MOVIE,#82H;中斷系統(tǒng)初始化中斷系統(tǒng)初始化 SETBTR0;啟動啟動T0AGAIN：MOV R0,#30H

15、;顯示緩沖區(qū)首地址顯示緩沖區(qū)首地址 MOVR2,#80H;顯示位控制字顯示位控制字下 頁上 頁返 回4251 10011 0010 1010 1101 0001 0100 101126NEXT：MOVA,R2 JBACC.3,AGAIN ;4位顯示完則重復位顯示完則重復 SJMP NEXT ;4位未顯示完則顯示下一位位未顯示完則顯示下一位下 頁上 頁返 回INTT0：MOVTL0,#18HMOVTH0,#0FCHMOVP1,#00H;關(guān)顯示MOVA,R0;取顯示數(shù)據(jù)MOVDPTR,#SEGMOVC A,A+DPTR;查待顯示數(shù)字的段碼MOVP1,A;輸出段碼MOVA,R2MOVP3,A;輸出位

16、碼RRAMOVR2,AINCR0RETISEG： DB3FH,06H,5BH,4FH,66HDB6DH,7DH,07H,7FH,6FH4251 10011 0010 1010 1101 0001 0100 101127在進行在進行LED動態(tài)顯示控制時動態(tài)顯示控制時,要遵循的規(guī)則有：要遵循的規(guī)則有： 任何時刻只能有一個任何時刻只能有一個LED顯示器的共陽顯示器的共陽(或共陰或共陰)端端接通。接通。 每個每個LED顯示器的顯示內(nèi)容要有一定的保留時間。顯示器的顯示內(nèi)容要有一定的保留時間。 在最長在最長20ms內(nèi)內(nèi),一個顯示端口所驅(qū)動的一個顯示端口所驅(qū)動的LED必須都必須都分別刷新一次。根據(jù)這個條件若一個顯示端口驅(qū)動分別刷新一次。根據(jù)這個條件若一個顯示端口驅(qū)動n個個LED,則每個則每個LED顯示內(nèi)容保持的時間為顯示內(nèi)容保持的時間為20/n ms。下 頁上 頁返 回4251 10011 0010 1010 1101 0001 0100 101128（1）列掃描信號依次為）列掃描信號依次為“0”,按列號相應送出行信號按列號相應送出行信號(字型碼字型碼)。（2）延時一段時間后）延時一段時間后,送出第送出第2列對應的字型碼。列對應的字型碼。（3）依次選中點陣顯示器的所有列，從而顯示出完整字符。）依次選中點陣顯示器的所有列，從而顯示出完整字符。點陣式點陣式LEDLE