專利名稱：Lcd控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型是有關(guān)于液晶顯示器(LCD)控制器，特別涉及一種基于稅控收款機的 LCD控制器。
背景技術(shù)：
LCD由于其超薄尺寸、高亮度和高清晰度的特點被廣泛的應(yīng)用在工業(yè)設(shè)備和消費 產(chǎn)品領(lǐng)域，實現(xiàn)圖像界面顯示。尤其在嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用中，由于大部分嵌入式系統(tǒng)對體積 有嚴格的要求，所以超薄尺寸的LCD成為大部分嵌入式系統(tǒng)的不二之選。 對于嵌入式系統(tǒng)，現(xiàn)有的LCD顯示控制的解決方案主要有 1)使用專用的LCD控制芯片。如北京精電蓬遠顯示技術(shù)有限公司的SED1335、日 本愛普生公司(EPSON)的SID13774等。這些芯片可以支持多種信號的LCD顯示功能，而且 還提供了豐富的控制器接口，但這些芯片的設(shè)置和編程都比較復(fù)雜，同時受到硬件封裝、體 積，尤其是成本的約束。 2)使用帶LCD控制器的SOC芯片，如韓國三星公司(SUMSANG)的S3C2410ARM芯片， 這一類芯片雖然集成度較高，功能豐富，但支持的液晶屏的接口類型較少，并且對芯片內(nèi)其 他資源的大量浪費，加大了系統(tǒng)成本。同時限定了芯片的選擇范圍。 因此，如何將上述現(xiàn)有技術(shù)加以解決，設(shè)計一種成本低、體積小的LCD控制器，是 本領(lǐng)域技術(shù)人員所欲研究的方向所在。

發(fā)明內(nèi)容本實用新型的主要目的是提供一種LCD控制器，其克服現(xiàn)有LCD顯示部分成本較 高、控制方式不靈活的缺陷，使稅控機的LCD部分的成本降低，同時提高該部分的穩(wěn)定性、 可靠性，并且具備更靈活的控制方式。 本實用新型的另一 目的是提供一種LCD控制器，針對的處理器AT91SAM9260雖然
沒有內(nèi)置LCD控制器，但帶有DMA傳輸方式的SPI接口 ，并且SPI接口的速度達到了 lOO腿z 。
由于帶有DMA傳輸方式，這使得在通過SPI傳遞數(shù)據(jù)時不必占用大量的系統(tǒng)資源。 本實用新型的再一目的是提供一種LCD控制器，其通過可編程邏輯器件作為LCD
的控制器，具有可配置、高集成化、高擴展性的性能，可降低系統(tǒng)的成本。 為了達到上述目的，本實用新型提供一種LCD控制器，其包括一微處理器及一 LCD
控制邏輯，所述的LCD控制邏輯通過SPI接口與所述微處理器相連，實現(xiàn)對LCD的控制，其
中，所述的LCD控制邏輯為可編程邏輯器件。較佳的實施方案中，所述的可編程邏輯器件為CPLD器件。 較佳的實施方案中，所述的CPLD器件通過三條信號線與所述的微處理器相連，這 三條信號線分別是SPI接口的數(shù)據(jù)信號線MOSI、時鐘信號線SPCK以及顯示數(shù)據(jù)幀同步信號 FRAMESYNC，其中，顯示數(shù)據(jù)幀同步信號FRAMESYNC連接到所述微處理器1的某一 I/O 口上。 較佳的實施方案中，所述的微處理器為帶有DMA傳輸方式的SPI接口的微處理器。[0014] 較佳的實施方案中，所述的微處理器的型號為AT91SAM9260。 較佳的實施方案中，所述的LCD屏為單色屏或彩色屏。 較佳的實施方案中，所述的CPLD器件的型號為EPM240。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果在于 1、本實用新型通過微處理器的SPI接口通過DMA方式傳輸顯示數(shù)據(jù)，由于帶有DMA 傳輸方式，這使得在通過SPI傳遞數(shù)據(jù)時不必占用大量的系統(tǒng)資源。 2、本實用新型通過微處理器的SPI接口通過DMA方式傳輸顯示數(shù)據(jù)，CPLD利用 SPI接口的數(shù)據(jù)信號MOSI和時鐘信號SPCK產(chǎn)生LCD所需的數(shù)據(jù)信號和控制信號?？芍С?多種TFT-LCD顯示分辨率和顏色位數(shù)，能夠支持的分辨率和顏色位數(shù)與微處理器SPI接口 的傳輸速度有關(guān)，如對于ATMEL公司的AT91SAM9260，該芯片的SPI最大速度為lOOMHz，可 使分辨率為480X272的4. 3寸LCD顯示屏工作在16位色。 3、本實用新型所設(shè)計LCD顯示控制器只需在微處理器外接一片CPLD，無需再外接 任何SRAM或SDRAM作為顯存，并且所有邏輯只占用了 CPLD的79個邏輯單元。因此本LCD 控制器具備較低的成本，可靠性也較高。 4、由于本實用新型所設(shè)計的LCD控制器與微處理器之間只需3根信號線，便于PCB 布線，便于電磁干擾的控制。 5、可通過修改CPLD程序和微處理器程序適應(yīng)不同分辨率和顏色的LCD。
圖1為本實用新型LCD控制器組成示意圖； 圖2為本實用新型LCD控制器控制LCD的架構(gòu)圖； 圖3為本實用新型LCD控制器一實施例示意圖； 圖4A及圖4B為本實用新型微處理器的流程圖。 附圖標(biāo)記說明1-微處理器；2-LCD控制器；3_LCD ;4_LCD插座。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖，對本實用新型上述的和另外的技術(shù)特征和優(yōu)點作更詳細的說明。 如圖l所示，為本實用新型LCD控制器組成示意圖，本實用新型的LCD控制器包括 一微處理器1， 一 LCD控制邏輯2，所述的LCD控制邏輯2通過SPI接口與所述微處理器1 相連，實現(xiàn)對LCD3的控制，其中，所述的LCD控制邏輯2為可編程邏輯器件。 其中，所述的LCD控制邏輯2通過三條信號線與所述的微處理器1相連，這三條 信號線分別是SPI接口的數(shù)據(jù)信號線MOSI、時鐘信號線SPCK以及顯示數(shù)據(jù)幀同步信號 FRAMESYNC，其中，顯示數(shù)據(jù)幀同步信號FRAMESYNC連接到所述微處理器1的某一 I/O 口上。 所述的LCD控制邏輯2通過SPI接口與微處理器1相連，獲取SPI的時鐘信號SPCK、數(shù)據(jù) 信號MOSI以及顯示數(shù)據(jù)幀同步信號FRAMESYNC，所述的LCD控制邏輯2將上述三個信號按 照LCD所要求的時序組合，產(chǎn)生LCD所需的控制信號和數(shù)據(jù)信號，并將這些信號發(fā)送到LCD3 上，LCD3即可實現(xiàn)圖片和文字的顯示。 其中，所述的微處理器1是一種帶有DMA傳輸方式的SPI接口的微處理器，較佳 的，可選用AT91SAM9260。[0032] 所述的LCD控制邏輯2為一 CPLD器件或者FPGA器件，較佳的，可選用低成本的 EPM240來實現(xiàn)。 所述的LCD控制屏可為單色屏和彩色屏，其型號可選用LR043JC211。 如圖2所示，為本實用新型LCD控制器控制LCD的架構(gòu)圖，由圖可以看出，微處理 器1與LCD控制邏輯2相連，在本實施例中LCD控制邏輯2采用CPLD器件，微處理器1用 DMA控制方式將顯示數(shù)據(jù)通過SP I接口發(fā)送給CPLD器件，CPLD器件利用SPI接口的數(shù)據(jù) 信號和時鐘信號，根據(jù)LCD的時序要求，產(chǎn)生所需的像素時鐘信號、行同步信號和幀同步信 號，以此驅(qū)動LCD顯示。其中，CPLD器件負責(zé)分析SPI接口的數(shù)據(jù)信號、時鐘信號，并將生 成的顯示輸出控制信號連接LCD,實現(xiàn)對LCD的控制。 如圖3所示，為本實用新型LCD控制器一實施例示意圖，由圖可知，所述的CPLD器 件可通過一 LCD插座4與LCD3相連接，其中連接信號有紅綠藍數(shù)據(jù)信號各8位，共24位， 像素時鐘PCLK、行同步信號HSYNC、幀同步信號VSYNC、數(shù)據(jù)允許信號DE等控制信號。這些 數(shù)據(jù)信號和控制信號是由CPLD根據(jù)SPI接口的數(shù)據(jù)信號和時鐘信號，按照所采用的LCD要 求的時序圖，通過編寫CPLD的內(nèi)部邏輯實現(xiàn)的。其中，CPLD器件負責(zé)分析SPI接口的數(shù)據(jù) 信號信號時鐘信號，并將生成的顯示輸出控制信號連接LCD插座4實現(xiàn)對LCD 3的控制。本 實用新型所實現(xiàn)的LCD控制器只需一片CPLD芯片，不需外加顯存。 如圖4A及4B所示，為本實用新型微處理器端的流程圖，本實用新型提供一種LCD 控制器的控制方法，其包括如下步驟 SI :在微處理器1的內(nèi)存中開辟一塊與LCD3相對應(yīng)的內(nèi)存單元作為顯存；本實用 新型的設(shè)計方法可以適應(yīng)多種分辨率的LCD,這里以奇信電子LR043JC211這款480 X 272的 4. 3寸LCD顯示屏為例；微處理器采用AT91SAM9260。由于該顯示屏要求在掃描每行的過 程中，除了 480個周期的顯示像素時鐘周期，還需要2個像素時鐘周期的Front-Porch,41 個像素時鐘周期的Pulse Width，2個像素時鐘周期的Back-Porch?？傆嬅啃行枰?25個 像素時鐘周期。同時，在每一幀數(shù)據(jù)中，除了 272行有效數(shù)據(jù)外，還需要IO個行同步周期的 Pulse Width, 2個行同步周期的Front-Porch, 2個行同步周期的Back-Porch。共需要286 個行同步周期。由于本設(shè)計的像素時鐘信號、行同步信號、幀同步信號都是由CPLD根據(jù)SPI 接口的時鐘信號產(chǎn)生的，所以需開辟一塊526X286的內(nèi)存單元作為顯存。 S2 :設(shè)置微處理器(AT91SAM9260)SPI接口的初始化參數(shù)，以及該接口的中斷和 DMA參數(shù)。使SPI工作在最高速度，如對使AT91SAM9260的微處理器來說，使SPI的傳輸數(shù) 據(jù)波特率和主時鐘相等，即100MHz ;使SPI接口在DMA數(shù)據(jù)傳輸完畢后產(chǎn)生中斷，同時設(shè)置 DMA傳輸?shù)钠鹗嫉刂窞轱@存的起始地址，DMA的傳輸字節(jié)數(shù)為DMA傳輸?shù)淖畲笤试S的64KB。 設(shè)置完畢后，啟動DMA傳輸。 S3 :在SPI接口的第一次DMA傳輸完畢后，進入SPI的中斷服務(wù)程序，在中斷服務(wù) 程序中，重新設(shè)置DMA傳輸?shù)牡刂分羔樅蛡鬏斢嫈?shù)器，除此之外，在中斷服務(wù)程序中還需判 斷當(dāng)前需傳送一幀顯示數(shù)據(jù)中的哪一部分以及在一幀數(shù)據(jù)開始的時候使顯示數(shù)據(jù)幀同步 信號(FRAMESYNC)產(chǎn)生上升沿。 S4 :每一幀數(shù)據(jù)分為三次進行傳輸，前兩次傳輸65536個字節(jié)，這是每次SPI接口 的DMA傳輸所允許的最大數(shù)值，最后一次傳輸526X286-2X65536 = 19364個字節(jié)。在每 一幀的起始位置，在FRAMESYNC(為連接到CPLD上的某一I 0)產(chǎn)生一個上升沿信號，以告知CPLD新的一幀數(shù)據(jù)開始。 S5 :在CPLD中，對顯示數(shù)據(jù)幀同步信號FRAMESYNC進行捕獲，當(dāng)FRAMESYNC上升沿時，代表一幀顯示數(shù)據(jù)的開始，此時CPLD內(nèi)部的所有計數(shù)器復(fù)位，包括像素時鐘計數(shù)器、行同步信號計數(shù)器，幀同步信號計數(shù)器；復(fù)位后即做好接收新的一幀數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備，該信號的主要功能是防止在收到意外干擾時，LCD的顯示不會收到干擾。 S6 :在CPLD中，在SPI接口的時鐘信號的上升沿對SPI接口的數(shù)據(jù)信號進行采用，
同時把獲取到的數(shù)據(jù)移入移位寄存器，同時對SPI接口的時鐘信號進行計數(shù)，當(dāng)計數(shù)到8時
(此時表示使用8位色，如需采用16位色，則計數(shù)到16)，表示接收到一個字節(jié)，將接收到的
數(shù)據(jù)發(fā)送的LCD的數(shù)據(jù)總線上，再產(chǎn)生一個像素時鐘上升沿，將顯示數(shù)據(jù)發(fā)送到LCD。 S7 :CPLD對像素時鐘進行計數(shù)，產(chǎn)生行同步信號(HSYNC)。 S8 :CPLD對行同步信號(HSYNC)進行計數(shù)，產(chǎn)生幀同步信號(VSYNC)。 上述的微處理器是采用AT91SAM9260，所述微處理器也可用其他帶有DMA傳輸方
式的SPI接口的微處理器代替。所述的LCD可為單色屏和彩色屏。 本實用新型中針對的處理器AT91SAM9260雖然沒有內(nèi)置LCD控制器，但帶有DMA傳輸方式的SPI接口，并且SPI接口的速度達到了 lOOMHz。由于帶有DMA傳輸方式，這使得在通過SPI傳遞數(shù)據(jù)時不必占用大量的系統(tǒng)資源。[0047] 綜上所述，本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點在于 1、本實用新型通過微處理器的SPI接口通過DMA方式傳輸顯示數(shù)據(jù)，由于帶有DMA傳輸方式，這使得在通過SPI傳遞數(shù)據(jù)時不必占用大量的系統(tǒng)資源。 2、本實用新型通過微處理器的SPI接口通過DMA方式傳輸顯示數(shù)據(jù)，CPLD利用SPI接口的數(shù)據(jù)信號MOS I和時鐘信號SPCK產(chǎn)生LCD所需的數(shù)據(jù)信號和控制信號?？芍С侄喾NTFT-LCD顯示分辨率和顏色位數(shù)，能夠支持的分辨率和顏色位數(shù)與微處理器SPI接口的傳輸速度有關(guān)，如對于ATMEL公司的AT91SAM9260，該芯片的SPI最大速度為lOOMHz，可使分辨率為480X272的4. 3寸LCD顯示屏工作在16位色。 3、本實用新型所設(shè)計LCD顯示控制器只需在微處理器外接一片CPLD，無需再外接任何SRAM或SDRAM作為顯存，并且所有邏輯只占用了 CPLD的79個邏輯單元。因此本LCD控制器具備較低的成本，可靠性也較高。 4、由于本實用新型所設(shè)計的LCD控制器與微處理器之間只需3根信號線，便于PCB布線，便于電磁干擾的控制。 5、可通過修改CPLD程序和微處理器程序適應(yīng)不同分辨率和顏色的LCD。 以上說明對本實用新型而言只是說明性的，而非限制性的，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員
理解，在不脫離以下所附權(quán)利要求所限定的精神和范圍的情況下，可做出許多修改，變化，
或等效，但都將落入本實用新型的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求一種LCD控制器，其特征在于，其包括一微處理器及一LCD控制邏輯，所述的LCD控制邏輯通過SPI接口與所述微處理器相連，實現(xiàn)對LCD的控制，其中，所述的LCD控制邏輯為可編程邏輯器件。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的LCD控制器，其特征在于，所述的可編程邏輯器件為CPLD器件。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的LCD控制器，其特征在于，所述的CPLD器件通過三條信號 線與所述的微處理器相連，這三條信號線分別是SPI接口的數(shù)據(jù)信號線M0SI、時鐘信號線 SPCK以及顯示數(shù)據(jù)幀同步信號FRAMESYNC,其中，顯示數(shù)據(jù)幀同步信號FRAMESYNC連接到所 述微處理器1的某一 I/O 口上。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的LCD控制器，其特征在于，所述的微處理器為帶有DMA傳輸方 式的SPI接口的微處理器。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的LCD控制器，其特征在于，所述的微處理器的型號為 AT91SAM9260。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的LCD控制器，其特征在于，所述的LCD屏為單色屏或彩色屏。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的LCD控制器，其特征在于，所述的CPLD器件的型號為EPM24Q。
專利摘要本實用新型提供一種LCD控制器及其控制方法，其包括一微處理器及一LCD控制邏輯，所述的LCD控制邏輯通過SPI接口與所述微處理器相連，實現(xiàn)對LCD的控制，其中，所述的LCD控制邏輯為可編程邏輯器件。微處理器用DMA控制方式將顯示數(shù)據(jù)通過SPI接口發(fā)送給CPLD器件，CPLD器件利用SPI接口的數(shù)據(jù)信號和時鐘信號，根據(jù)LCD的時序要求，產(chǎn)生所需的像素時鐘信號、行同步信號和幀同步信號，以此驅(qū)動LCD顯示。
文檔編號G09G3/36GK201522841SQ200920247020
公開日2010年7月7日 申請日期2009年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月19日
發(fā)明者張玉魁, 張福軍, 范立波, 董建華, 賈希強, 陳懿, 陳皓 申請人:航天信息股份有限公司