Lattice CrossLink-Nx LIFCL-40应用连载8：MIPI DSI接口驱动LCD显示器

Posted 2023-01-06 _Hello_Panda_

作者：Hello，Panda

一、案例需求

使用LIFCL-40-7MG121I FPGA的MIPI DSI硬核接口驱动7寸LCD显示器：

（1）显示器：7寸，1024*600横屏，60Hz；

（2）MIPI物理层：4-Lane，600Mbps/lane（最大可支持3840*2160分辨率30Hz，1920*1200分辨率120Hz，最大支持2.5Gbps/lane速率）；

（3）DSI：支持突发模式，24-bpp RGB数据；

（4）代码：全手写，不使用Lattice官方IP核。

二、硬件电路

采用LIFCL-40基础视觉开发平台，由FPGA产生本地测试图像，接口电路见下图1所示。

图1 MIPI DSI LCD驱动接口

如上图所示，MIPI DSI数据通道为4-lane MIPI D-PHY，LCD_RST_3V3为LCD复位信号，低电平复位；LCD_PWM_3V3为背光驱动信号，10~20KHz PWM信号。

三、软件设计

软件使用Radiant3.2开发，软件的整体结构如下图2所示。

 图2 驱动LCD软件结构

（1）片上晶振产生50MHz时钟给MIPI D-PHY物理层内部的PLL产生300MHz的源同步时钟和75MHz的字节时钟；

（2）核心板外部50MHz产生65MHz视频时钟，用于产生1024*600 60Hz的视频时序和产生测试数据；

（3）产生的数据经FIFO后给u_dsi_nocil_4lane_inst模块发送到MIPI物理层模块u_mipi_dsi_phy_inst进行串行化发出；

（4）DSI模块u_dsi_nocil_4lane_inst用于产生符合MIPI D-PHY物理层规范的长短包发送时序。

 在开机后，延时200ms以上等待LCD显示屏初始化完毕后再发送Turn On Peripheral Command和Color Mode Off Command短包命令打开设备并进入正常显示模式。

MIPI DSI数据发送模式选择为Burst Mode，如下图3所示。一帧发送一个VSS（帧起始）短帧，其他行发送HSS（行）起始短包，显示数据区域（VACT）行发送实际的RGB-24bpp打包的像素长包数据，其他区域VSA、VBP、VFP区域发送Blanking数据。

 图3 Burst模式时序图

整个工程的代码结构见下图4所示：

 图4 工程代码结构

五、显示效果

如下图所示，将显示器的软排线连接到板子的J7连接器，将bit文件烧入flash，重新上电显示效果见下图5:

图5 显示效果图