顯示接口與Linux幀緩沖

1、Linux顯示設(shè)備的軟硬件設(shè)計(jì) 劉淼threewater1精選pptLCD接口設(shè)計(jì)LCD顯示模塊液晶顯示是一種被動(dòng)的顯示，它不能發(fā)光，只能使用周?chē)h(huán)境的光。它顯示圖案或字符只需很小能量。液晶顯示所用的液晶材料是一種兼有液態(tài)和固體雙重性質(zhì)的有機(jī)物，它的棒狀結(jié)構(gòu)在液晶盒內(nèi)一般平行排列，但在電場(chǎng)作用下能改變其排列方向。LCD的背光：EL（場(chǎng)致發(fā)光）：2000-3000小時(shí)LED光源：50000小時(shí)新CCFL：60000小時(shí)2精選pptLCD的顯示方式反射型LCD：底偏光片后面加了一塊反射板，它一般在戶(hù)外和光線(xiàn)良好的辦公室使用。透射型LCD：底偏光片是透射偏光片，它需要連續(xù)使用背光源，一般在光線(xiàn)差的環(huán)

2、境使用。透反射型LCD：是處于以上兩者之間，底偏光片能部分反光，一般也帶背光源，光線(xiàn)好的時(shí)候，可關(guān)掉背光源；光線(xiàn)差時(shí)，可點(diǎn)亮背光源使用LCD。3精選ppt常見(jiàn)的液晶顯示器物理結(jié)構(gòu)扭曲向列型（TNTwisted Nematic）超扭曲向列型（STNSuper TN）雙層超扭曲向列型（DSTNDual Scan Tortuosity Nomograph）薄膜晶體管型（TFTThin Film Transistor）其中TNLCD、STNLCD和DSYNLCD的基本顯示原理都相同，只是液晶分子的扭曲角度不同而已。而TFTLCD則采用截然不同的顯示方式。 4精選pptLCD通常由兩種方式一種是帶有LC

3、D掃描芯片的LCD模塊一種是通過(guò)LCD控制器，直接掃描LCD屏。比如：S3C2410處理器，帶有LCD控制器，顯示緩存和系統(tǒng)內(nèi)存公用?？梢灾С諷TN（彩色/灰度）和TFT兩種模式的LCDTFT模式下最多支持24位色，800 x600分辨率。LCD的驅(qū)動(dòng)方式5精選pptS3C2410的LCD掃描模式4/8位，單/雙掃描模式，CSTN最多256級(jí)灰度顯示緩沖區(qū)支持15、16、24位TFT模式支持RGB格式6精選ppt典型的LCD模式信號(hào)線(xiàn)LDD，數(shù)據(jù)線(xiàn)L_PCLK，點(diǎn)時(shí)鐘L_LCLK，行頻L_FCLK，幀頻L_BIAS，CSTN的AC信號(hào)，TFT的開(kāi)啟信號(hào)7精選ppt4位單掃描STN模式8精選pp

4、t4位單掃描顯示緩沖的對(duì)應(yīng)關(guān)系1個(gè)字節(jié)存儲(chǔ)兩個(gè)點(diǎn)的信息16級(jí)灰度9精選ppt8位CSTN屏幕點(diǎn)陣：320 x24010精選ppt8位單掃描CSTN模式11精選ppt8位單掃描顯示緩沖的對(duì)應(yīng)關(guān)系1個(gè)字節(jié)存儲(chǔ)1個(gè)點(diǎn)的信息可以是用調(diào)色板RGB76543210R2:0G2:0B1:0標(biāo)準(zhǔn)映射：BGR76543210B1:0G2:0R2:012精選ppt16位單掃描TFT模式列0列1行0LDD15:0LDD15:0行1LDD15:0LDD15:013精選ppt16/15位顯示緩沖的對(duì)應(yīng)關(guān)系14精選pptVGA接口標(biāo)準(zhǔn)廣泛應(yīng)用于PC的顯示接口VGA-SVGA-XVGA等標(biāo)準(zhǔn)VGA的掃描過(guò)程和TFT LCD

5、類(lèi)似逐點(diǎn)、逐行掃描對(duì)于掃描頻率要求高模擬RGB通道15精選pptVGA接口的定義DB15接口1紅9KEY（無(wú)）2綠10同步地3藍(lán)11ID04ID212ID1（SDA）5GND13行同步6紅GND14幀同步7綠GND15ID3（SCL）8藍(lán)GND16精選pptVGA的掃描時(shí)序特點(diǎn) VGA時(shí)序上，不“關(guān)心”分辨率掃描是從屏幕的左上角開(kāi)始，沿水平方向，逐行掃描，一直到右下角結(jié)束，如此反復(fù)循環(huán)掃描 顯示器只能根據(jù)幀同步和行同步信號(hào)來(lái)決定所顯示圖像的刷新頻率17精選pptPXA270擴(kuò)展VGA接口VGA接口時(shí)序和TFT類(lèi)似TFT LCD模式為數(shù)字接口；VGA的RGB通道是模擬量，需要DA轉(zhuǎn)換DA選擇考慮

6、的問(wèn)題精度：8位速度：27MHz通道數(shù)：318精選ppt視頻處理的DA芯片TI公司THS8133B、 THS8134BTHS8135BAD公司ADV7170、 ADV7171、ADV7123、 ADV7125其他FS453FS45419精選pptTHS8133B組成的VGA接口THS8133BPCLKRGB15:0配置M1:0模擬RGBLCLKFCLKVGA接口20精選pptTHS8133B的配置THS8133B支持RGB、YPbPr等模式如何配置？M1=L、M2_INT=LM2_INT是內(nèi)部信號(hào)，需要在SYNC的上升沿配置21精選pptTHS8133B的配置原理圖22精選pptVGA接口行頻

7、、幀頻23精選ppt嵌入式處理器的分類(lèi)面向手持設(shè)備的處理器：S3C44B0、 S3C2410、 PXA255、PXA270、HMS30C7202、AU1200網(wǎng)絡(luò)處理器：IXP425、IXP1200、AT91RM9200、AU1500兼有：EP9312/5、AU110024精選ppt嵌入式處理器與LCD的連接嵌入式處理器LCD模塊數(shù)據(jù)總線(xiàn)寄存器選擇使能信號(hào)有LCD控制器的嵌入式處理器LCDLCD控制信號(hào)線(xiàn)25精選ppt集成了LCD控制器的嵌入式處理器體系結(jié)構(gòu) 26精選ppt系統(tǒng)最低總線(xiàn)負(fù)擔(dān)比較LCD類(lèi)型幀頻線(xiàn)時(shí)鐘占用帶寬320 x240 x8bit CSTN70Hz85.4M5.1MB/s64

8、0 x480 x8bit CSTN70Hz821.5M20.5MB/s320 x240 x16bit TFT25Hz161.9M3.6MB/s640 x480 x16bit TFT25Hz167.7M14.6MB/s640 x480 x16bit VGA80Hz1625M47.7MB/s27精選ppt片外的LCD控制器 28精選ppt前后臺(tái)雙重顯示緩存的顯示模塊結(jié)構(gòu) 29精選pptFramebuffer設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序 提供給用戶(hù)程序的就是一個(gè)直接面向顯示緩沖區(qū)的統(tǒng)一接口應(yīng)用程序只和Framebuffer驅(qū)動(dòng)程序抽象出來(lái)的接口打交道，而不需要知道底層硬件的任何信息Framebuffer使得有GUI

9、的程序移植起來(lái)很容易 內(nèi)核的Framebuffer驅(qū)動(dòng)程序中還包括了控制臺(tái)字符顯示的代碼 30精選pptFramebuffer的結(jié)構(gòu)在Linux系統(tǒng)下，把顯示緩沖區(qū)映射給用戶(hù)空間應(yīng)用程序直接操作顯示緩沖區(qū)（mmap）Linux中，有對(duì)framebuffer的專(zhuān)門(mén)支持，提供系統(tǒng)的ioctlX86下有支持，軟件容易移植31精選pptLinux下Framebuffer舉例vfbvfb驅(qū)動(dòng)程序是很好的例子vfb在系統(tǒng)內(nèi)存中開(kāi)辟一塊空間作為虛擬顯示緩存，模擬Framebuffer的行為，因此，vfb也不依賴(lài)于任何硬件 vfb的源碼在drivers/video/vfb.c文件 分析源碼從vfb派生的PXA

10、270的LCD驅(qū)動(dòng)程序32精選pptPXA270的LCD控制器LCD控制器掃描對(duì)象由表中結(jié)構(gòu)體描述偏移地址大小說(shuō)明04字節(jié)掃描的下一個(gè)緩沖區(qū)結(jié)構(gòu)體的首地址44字節(jié)當(dāng)前緩沖區(qū)地址84字節(jié)用來(lái)標(biāo)識(shí)當(dāng)前幀的ID，如果不使用可以設(shè)為0124字節(jié)緩沖區(qū)大小，單位字節(jié)33精選pptPXA270的LCD控制器的多緩沖結(jié)構(gòu)34精選pptPXA270的LCD控制器的上的單緩沖35精選pptS3C2410的framebuffer驅(qū)動(dòng)程序S3C2410的framebuffer驅(qū)動(dòng)在drivers/video/s3c2410fb.c中s3c2410fb_init_fbinfo函數(shù)負(fù)責(zé)結(jié)構(gòu)體struct s3c2410

11、fb_info的初始化內(nèi)核可以把Framebuffer作為控制臺(tái)36精選pptFramebuffer的應(yīng)用Linux的framebuffer接口提供給用戶(hù)訪問(wèn)顯示設(shè)備的通用接口通過(guò)mmap映射顯示緩沖給用戶(hù)不包括任何繪圖接口37精選pptFramebuffer示例（1）獲得framebuffer信息的ioctl：FBIOGET_VSCREENINFOFBIOGET_FSCREENINFO38精選pptif (ioctl(fb, FBIOGET_VSCREENINFO, &fb_vinfo) printf(Cant get VSCREENINFO: %snstrerror(errno);clos

12、e(fb);return -1;if (ioctl(fb, FBIOGET_FSCREENINFO, &fb_finfo) printf(Cant get FSCREENINFO: %sn, strerror(errno);return 1;fbdev.fb_bpp = fb_vinfo.red.length + fb_vinfo.green.length+ fb_vinfo.blue.length + fb_vinfo.transp.length;fbdev.fb_width = fb_vinfo.xres;fbdev.fb_height = fb_vinfo.yres;fbdev.fb_line_len = fb_finfo.line_length;fbdev.fb_size = fb_finfo.smem_len;printf(frame buffer: %dx%d, %dbpp, 0 x%xbyten, fbdev.fb_width, fbdev.fb_height, fbdev.fb_bpp, fbdev.fb_size);39精選pptFramebuffer示例（2）mmap調(diào)用，映射顯示緩沖到用戶(hù)空間fbdev.fb_mem = mmap (NULL, fbde