基于ARM处理器S3C2440的VGA显示技术 处理器, 技术

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关键字：时序   视频D／A   LCD控制器   ADV7120  
摘要：基于VGA接口时序以，高性能视频D／A芯片ADV7120为核心。实现了基于嵌入式CPU S3C2440的VGA显示子系统。系统一方面利用S3C2440自带的LCD控制器产生符合VGA显示要求的时序逻辑，另一方面通过LCD数据线将数字RGB信号传递给具有8路通道的视频D／A芯片ADV7120，产生VGA显示需要的模拟色彩信号。通过TFTLCD扫描显示的时序与VGA扫描显示时序的匹配，驱动VGA显示屏。该系统能够达到正常显示色彩信息的要求，且价格低廉，适用于对显示效果要求不苛刻，但要求大尺寸显示屏且对价格敏感的嵌入式应用中。
目前很多SOC厂商的微处理器芯片都集成了LCD控制器，如三星公司的S3C2410。S3C2440，Intel的Xscale系列等。大多数嵌入式系统也采用流行的LCD显示技术。但是在需要大屏幕显示、对分辨率要求不高的场合，如车间、厂房，采用大屏幕LCD则成本过高。另一方面，VGA显示技术因为技术发展成熟，成本低廉，仍在被大量使用，直到今天它仍是所有显示终端最为成熟的标准接口。如果让嵌入式处理器直接支持VGA显示器，则能很大地利用现有资源，节约系统成本。

1 基于S3C2440的VGA显示技术分析

通过分析VGA显示技术的时序逻辑与S3C2440内部集成LCD控制器驱动TFT LCD的时序逻辑，找出它们的共同点，分析在S3C2440上应用VGA显示接口的可行性。

1．1 VGA显示原理

VGA(Video Graphics Arrnay)是IBM公司提出的目前仍然广泛应用于PC的显示接口。该接口具有分辨率高、显示速率快、颜色丰富等优点，在彩色显示器领域得到了广泛的应用。VGA接口在物理上表现为DB15的插座，其中VGA适配器端使用的是阴性DB15标准的接口。其引脚定义如表1所示。




VGA接口使用模拟RGB通道，逐点、逐行扫描。其时序如图1所示。VGA接口信号为模拟信号，其关键信号有5个，分别是Horizontal Sync水平同步信号(也叫行同步信号)，垂直同步信号Vertical Sync(也叫场同步信号)，红色模拟信号，绿色模拟信号和篮色模拟信号。电子枪从左至右，从上而下的进行扫描，每行结束时，用行同步信号进行同步。扫描完所有的行后用场同步信号进行场同步。因电子枪偏转需要时间，所以扫完回转中，要对电子枪进行消隐控制，在每行结束后的回转过程中进行行消隐，在每场结束后的回转过程中进行场消隐。消隐过程中不发送电子束。




1. 2 TFT LCD显示屏扫描时序分析

基于ARM920T内核的S3C2440芯片外围集成了LCD控制器，LCD控制器被用来向LCD传输图像数据，并提供必要的控制信号，比如VFRAME、VLINE、VCLK、VM等。除此之外，LCD控制器还包括一组控制寄存器：LCDCON1寄存器、LCDCON2寄存器、LCDCON3寄存器、LCDCON4寄存器、LCD CON5寄存器。这些寄存器的设置与显示屏信息、控制时序和数据传输格式等密切相关，在设计中需要根据显示设备的具体信息正确设置这些寄存器才能使S3C2440正常控制驱动不同的显示屏。

典垂的TFT液晶显示屏的扫描对序如图2所示。