基于SA1110的掌上电脑LCD的设计与实现

CPLD PZ3128是Philips公司的专用集成芯片。由于手持设备的液晶显示屏种类繁多，各厂家的标准不一致使SA1110的LCD控制器与SHARP公司的3.9寸TFT有源型彩色液晶显示器在数据格式及显示时序上无法匹配。因此，对CPLD PZ3128编程，可为不同数据格式的数据接口进行映射，为不同类型的LCD屏配置专用的ASIC芯片。

SA1110 LCD控制器由以下引脚组成：

·LDD[0～7]：7位数据线，用于4位和8位显示模式，同时也是16位TFT方式的低8位；

·GPIO[2～9]：当采用的液晶模块是16位TFT方式时，构成数据线的高8位；

·L_PCLK：点时钟（Pixel clock），用于把每一点的数据送入移位寄存器；

·L_LCLK：行时钟（Line clock），用于指示一行数据由移位寄存器到显示驱动芯片传输完毕，并使得行指针加1。在16位TFT方式下，就是水平同步信号；

·L_FCLK：帧时钟（Frame clock），用于指示一帧图像的开始，同时把行指针置于显示屏的第一行。在16位TFT方式下，就是垂直同步信号；

·L_BIAS:在16位TFT方式下，输出允许信号，用于指示数据信号在时钟信号的同步下，锁存到引脚。

    为了显示一帧图像，SA1110 LCD控制器首先在RAM中开辟一片缓冲区作为帧缓冲（FRAME BUFFER）。存入要显示的图像数据，然后让LCD控制器的DMA地址寄存器指向FRAME BUFFER的起始地址，读出FRAME BUFFER中的数据到输入先入先出队列（INPUT FIFO）。由于在本设计中采用16位方式，无需对帧缓冲中的数据进行解码，所以LCD控制器不处理直接把数据送到输出先入先出队列（OUTPUT FIFO）。OUTPUT FIFO再将数据通过引脚送到CPLD以驱动液晶显示。由于SA1110的LCD控制器拥有自己独立的双通道DMA，同时选用了高性能SDRAM，能满足显示带宽的需求。

3 LCD模块

随着价格的下降，液晶显示由于低功耗、无辐射、轻便而广泛用于各种掌上设备。特别是TFT-LCD，具有高分辨率、宽视角、高对比度等优点，在高档掌上电脑中应用较多。

作为SOC芯片的SA1110中本身就带有LCD控制器，支持4、8、12和16位格式的多种型号的单色和彩色LCD，给开发者的选择带来很大方便。根据用户的要求，考虑到实际的显示效果，本方案选择了SHARP的3.9寸TFT有源型彩色液晶显示器，具体型号为：LQ039Q2DS54。该显示模块是彩色反射型和有源矩阵LCD模块，由TFT彩色LCD屏、驱动芯片、FPC引线、前置灯光、触摸屏及后封板组成。点阵形式为320×3×240，可以显示图形和文字，最多可以显示262144种颜色。

液晶模块需要10个等级的标准模拟脉冲电压V0～V9，用于LCD模块内部产生灰度显示时的参考。这些电压直接影响LCD显示的色彩和灰度的准确性，对其数值要求精度较高。同时，它们是脉冲信号，要求边沿陡，以保证显示点清晰。图3为V0～V9的波形示意图，V0～V9的幅度参数要求如表1。

表1中电压信号产生先用高精度电阻构成阵列，用电阻分压法产生基准电压，再由二选一开关按照LCD显示的帧频率进行高速切换，在输出端就可得到所需的标准模拟脉冲电压。其中，二选一开关选用LMC6009，该部分电路如图4所示。

表1 V0～V9的幅度参数

脉冲幅度 V1 V2 V3 V4 V5 V6 V7 V8 V9 V0 VA（V） 3.30 3.10 2.60 2.35 2.10 1.90 1.60 1.15 0.50 0.10 VB（V） 0.60 0.90 1.45 1.75 2.00

《基于SA1110的掌上电脑LCD的设计与实现(第2页)》