S5PV210-arm裸机-LCD

Posted 2020-08-31

LCD : LCD是一种液晶晶体显示器，他本身是不发光的，属于被动发光，而LED显示器，CRT显示器（老式的砖头电脑）是主动发光的。

LCD是被动发光的，自己本身不会发光，我们在液晶面板上给他一个白光，背光。之后在电信号的驱动下，里面的液晶分子就会旋转，会透出不同程度的光。在配合滤光片的滤光，就可以让我们看来有不同颜色的光。因此LCD需要一个背光和滤光片作为辅助才可以。

LCD的接口本质上是TTL电平的。5V表示逻辑1,0V表示逻辑0；

SOC的LCD控制器是TTL电平的，LCD的接口也是TTL电平的。所以这两者之间是可以互接的。但是实际上很多都不是对接的，都是这样的。 SOC(TTL)->  VGA->  LCD(屏幕)（TTL）

LCD的驱动器和控制器：

SOC内部一般都会有一个LCD控制器，而LCD液晶屏幕内部一般都会有一个LCD驱动器。SOC内部的控制器给驱动器一个数字信号，驱动器接受数字信号后，将数字信号转换成模拟信号送给LCD的屏幕控制液晶分子的旋转，投不同程度的光，经过滤光片显示出不同的颜色，所以VGA等的接口就是在SOC内部的LCD控制器和LCD内部的驱动器之间连接的。将LCD控制器发送出来的RGB信息等的数字信号（TTL电平）。VGA接口可以转换TTL为一种抗干扰能力强的信号传输过去，在转换成TTL电平信号给LCD内部的驱动器。

显存（显示内存）：

SOC在flash等外存存储设备中，读取一个图像，先将图像解码后，得到图像的数据（像素），放在SOC的内存中去，这个内存我们选择一个区域，这个区域一般我们是可以随便选取的，但是一定要对齐。放到这个内存区域后，我们在把这段内存区域和我们SOC内部的LCD控制器连接起来构成一个映射的关系，这样映射关系建立后，SOC内部的LCD控制器就会自动的从这段内存中把数据取走通过VGA接口等传输到LCD内部的驱动器，驱动器在去把这个数字信号转换成模拟信号一个一个的送到LCD的面板上（像素）去显示。

将来LCD控制器从那块特定的内存中取走图像信息数据（像素）的内存区域，就是我们所说的显示内存，简称显存。

这个关系，LCD控制器和显存建立起映射关系后，我们SOC就不需要参与LCD控制器读取显存的像素数据，在送到LCD驱动器，在送到LCD面板上显示的过程了。我们SOC只需要将在存储设备flash,SD卡中的JPG等格式的图像解码后成为像素的数据后，丢到我们SOC所选的那块显存空间即可。

总结：LCD显示的过程分为两个阶段：第一个阶段：就是SOC初始化LCD控制器，将LCD控制器和我们选择的内存区域建立起来映射关系。第二阶段：在建立这个映射关系后，要显示时，SOC将存储设备中的图像JPG格式等解码成像素的数据放到显存中去。

帧：

一帧，一个图片的显示就是一帧，帧内数据，一帧数据是由多行构成的，每一行又由多个像素点构成。

帧外数据：整个视频是由很多个帧组成的。

在显示图片的时候，SOC

的LCD控制器，将一个像素点送到LCD驱动器，在由驱动器去驱动液晶分子，在LCD液晶屏中去显示这个像素点，相当于串行通信，每一次都是传输一个像素的数据。所以传输的过程中，想要显示一帧数据，也就是一整个图片的数据，就需要一个时间去将这些由许多个像素组成的行，由多行组成的一帧去数据扫描显示出来。

可以认为LCD显示一行的图像分成四个部分： HSPW + HPBD + 有效信息 + HFPD.

其中

HSPW: 是脉冲的宽度（HSYNC 高电平信号持续的时间），LCD控制器先发送这个信号给LCD驱动器，告诉驱动器要

开始发送一帧数据了。

HPBD: 是水平同步信号前肩

HFPD: 是水平同步信号后肩

有效信息：就是要发送的一行的图像数据，就是一帧数据中的一行，一行中的多个像素点。分辨率的行。

LCD显示一帧图像由四部分构成：

VSPW:

VBPD: 垂直同步信号前肩

帧有效信息：就是一行一行的有效信息组成的列有效信息。

VFPD: 垂直同步信号后肩

像素深度(bpp  (bit per pixel)) : 在计算机中，我们用多少个字节数据去描述一个像素，就叫做像素深度。描述

像素数据的位数越多，那么这个像素的颜色深度就会越深，有 1位（单色）、8位（黑白，将黑色到白色之间分成了256份），16位、24位、32位、这些都是彩色的了。

1、LVDS接口概述

LVDS，即Low Voltage Differential Signaling，是一种低压差分信号技术接口。克服以TTL电平方式传输宽带高码率数据时功耗大、EMI电磁干扰大等缺点而研制的一种数字视频信号传输方式。LVDS输出接口利用非常低的电压摆幅（约350mV）在两条PCB走线或一对平衡电缆上通过差分进行数据的传输，即低压差分信号传输。采用LVDS输出接口，可以使得信号在差分PCB线或平衡电缆上以几百Mbit／s的速率传输，由于采用低压和低电流驱动方式，因此，实现了低噪声和低功耗。

2、LVDS接口电路的组成

   在液晶显示器中，LVDS接口电路包括两部分，即主板侧的LVDS输出接口电路（LVDS发送端）和液晶面板侧的LVDS输入接口电路（LVDS接收器）。LVDS发送端将TTL信号转换成LVDS信号，然后通过驱动板与液晶面板之间的柔性电缆（排线）将信号传送到液晶面板侧的LVDS接收端的LVDS解码IC中，LVDS接收器再将串行信号转换为TTL电平的并行信号，送往液晶屏时序控制与行列驱动电路。也就是其实TFT只识别TTL（RGB）信号。这部分我们做samsung的方案中用的比较多，因为samsung芯片没有LVDS输出，所以我们用LVDS接口的TFT-LCD的时候就要加一个（RGB-LVDS）转换芯片，这个后面我们重点说。

1、TTL接口概述

TTL（Transistor Transistor Logic）即晶体管-晶体管逻辑，TTL电平信号由TTL器件产生。TTL器件是数字集成电路的一大门类，它采用双极型工艺制造，具有高速度、低功耗和品种多等特点。

TTL接口属于并行方式传输数据的接口，采用这种接口时，不必在液晶显示器的驱动板端和液晶面板端使用专用的接口电路，而是由驱动板主控芯片输出的TTL数据信号经电缆线直接传送到液晶面板的输人接口。由于TTL接口信号电压高、连线多、传输电缆长，因此，电路的抗干扰能力比较差，而且容易产生电磁干扰（EMI）。在实际应用中，TTL接口电路多用来驱动小尺寸（15in以下）或低分辨率的液晶面板。TTL最高像素时钟只有28MHz。

TTL是信号时TFT-LCD唯一能识别的信号，早期的数字处理芯片都是TTL的，也就是RGB直接输出到TFT-LCD。

2、TTL接口的信号类型

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