LCD液晶显示接线原理.ppt

第三讲 朗睿LCD系列产品介绍 第三讲朗睿产品介绍 总线类产品智能型产品NXPARM7简单介绍产品发展方向外购产品 总线类产品简介 如果您使用的是单片机 ARM及DSP等微控制器 并希望通过简单易操作的控制器来控制相应的液晶屏 那么请选用总线接口控制方案 总线型液晶显示器 采用VRAM显示方式 VRAM VideoRandom AccessMemory 视频存储技术是近年来比较流行的专门用于图形处理的双端口存储技术 常用于中 高档显示卡 采用缓存 逻辑仲裁 存储阵列 实现两个设备同时对同一存储阵列访问而不需要等待 且互不干扰 该显示器接口采用并行总线方式 数据总线 地址总线以及选 读 写等信号 可以很方便地连接到单片机或微处理器的总线上 用户可以象使用普通存储器一样使用它 或者可以把显示器看成是自己设备外挂的一个RAM 存储器地址单元同液晶屏幕上的像素点一一对应 用户可以把这个存储器理解为 显示映像 存储器 如果希望在液晶屏幕上某一位置显示文字或图形 只需要向存储器内对应区域写入相应的数据即可 VRAM存储器的一个字节由8位构成 显示器屏幕上的一个 像素 点由R G B三个 点 来组成 总线产品及命名规则 LR 050VRAMLR 056VRAMLR 057VRAMLR 064VRAMLR 080VRAMLR 104VRAM 系列产品 命名规则 总线产品介绍 1 总线产品介绍 2 系统结构图 LR 056VRAM显示器的基本原理如下图所示 DC DC电压变换器产生液晶所用各种驱动电压DC AC逆变器则用来点亮冷阴极背光灯 CCFL 分时技术让显示与写入数据同时进行 实现了画面的高速更新 并且互不干扰 接口定义表 技术释义 WRCS为写数据控制信号 低电平有效 RDCS为读数据控制信号 低电平有效 当您连续写入显示数据时 两次写入显示数据的时间间隔应大于700ns BGO C为高电平时打开背光灯正常显示 为低电平时关闭背光灯 保留 为另作他用 我们保留其解释权 内存与屏幕点阵的对应关系 LR 056VRAM屏幕点阵为320列 234行 每个点对应3个像素 RGB 内存中的1个字节对应2个点 6个像素 其对应关系如下表 技术释义 保留 为我们内部定义 您在使用中可以使其任意置 1 或置 0 表中D0 D3为低半字节 D4 D7为高半字节 屏幕显示过程中的显示顺序为 先显示低半字节后显示高半字节 1 每行占用100个内存地址 其中00H A0H地址单元为可显示的 其他的不参与显示 2 以下X表示横向坐标取值范围为0 319 Y表示纵向坐标 取值范围为0 233对于坐标为 X Y 的点 对应内存地址ADD的计算公式为 ADD y 100H INT X 2 1000H若X为偶数列 则对应当前地址的低半字节 若X为奇数列 则对应当前地址的高半字节 举例 如让屏幕上坐标为 0 1 的点显示为红色 解答 ADD 1 100H INT 0 1000H 1100H因X 0为偶数列 故其对应1100H单元中的低半字节即可向地址为1100H单元内送入数据0 x9H 其中每块矩形单元代表屏幕上一个点的数据及该点相应的内存地址 表中D0 D3或D4 D7表示该点对应的数据位 中的数据表示该点所对应的内存地址 从显示内存读数据 LR XXX VRAM中由于读出数据和显示数据不能同时进行 所以读数据之前应先把地址送出 锁存后 再读出数据 具体操作如下 第一次读操作完成地址输出 读到一个无效数据 从第二次读操作读到的数据为有效数据 如果要读M个数据 则需要读M 1次 依次类推读第M位数据的同时送出第M 1位数据的地址N 注 以上程序操作为MCS 51操作 其中N表示内存地址 基本操作方法请参见下表 应用示例 为了加快用户的开发进程 我们列举一个应用实例 该实例由MCS51系列单片机来驱动LR 056VRAM彩色液晶显示器 完成清屏和使屏幕显示指定颜色的程序 应用示例电路分析 智能型产品介绍 智能型显示器采用集成化高速度工业ARM7 PHILIPS 型CPU 内置二级点阵汉字库 采用标准指令集 通过RS232C 485串行接口 打印机并行口接收控制命令和数据 可同时显示各种字体的彩色中西文字 直方图形 自由曲线等图象 预置画面 所有的显示内容都可分为固定部分与变化部分 对于固定部分 可以预先在微机上进行编制 然后将其作为 预置画面 送入机内FLASH 闪存 中 在需要显示时 使用简单的页面调用指令就可直接调出显示 预置画面不但可以循环 交替 重叠显示 还可以与现场实时数据组合显示 预置画面的使用可以减少开发工作中通讯传输的负担以及重复性的工作 对用户开放了与BMP文件显示与操作相关的命令 提高了二次开发的效率与效果 预置画面的标准配置为256页 每一幅画面占用128个字节 不够128个字节按照一幅画面计算 智能产品及命名规则 LR 050ARMLR 056ARMLR 057ARMLR 064ARMLR 080ARMLR 104ARM 系列产品 命名规则 智能产品介绍 1 智能产品介绍 2 系统结构图 LR 056ARM液晶显示器的基本原理如下图所示 ARM微处理器电路部分与同类电路大致相同 利用分时技术让显示与写入数据同时进行 实现了画面能够快速刷新 而且相互之间并不干扰 外部接口 引脚定义表 二 注1 如果屏幕一直显示静止的图像 液晶电极上的电压就会一直不变 当撤销电压时 液晶很难回复原状 容易造成液晶损坏 第16引脚关闭背光功能可以达到节约能源和保护液晶屏幕延长使用寿命效果 注2 符号在连接器上的连接与对应关系 注3 RESET 为低电平复位 注4 POWER 为 12V 作为ARM显示器的一项最突出特点 就是避免了用户烦琐的点阵操作 只需使用简单的命令 就可显示出汉字 字符和一些规则图形 命令表中所有的命令均给出了ASCII码和十六进制码格式 每个命令均以 ESC 即十六进制码的 1B 打头 后面为命令代码和所需要的参数 液晶显示器的图形方式以光点 每个光点包含RGB三个色点 为最小点阵显示单位 字符方式以8 16点阵为最小显示块单位 西文字符占一个显示块 16 16点阵的汉字占二个显示块 放大显示时 横向放大的占横向两倍位置 纵向放大的占纵向两行位置 ARM7微控制器的介绍 ARM7主要特性介绍应用范围ARM7TDMI S处理器片内静态RAM NXPARM7微控制器的介绍 LPC2214是基于一个支持实时仿真和跟踪的16 32位ARM7TDMI STMCPU的微控制器 并带有256k字节 kB 嵌入的高速Flash存储器 128位宽度的存储器接口和独特的加速结构使32位代码能够在最大时钟速率下运行 对代码规模有严格控制的应用可使用16位Thumb模式将代码规模降低超过30 而性能的损失却很小 由于LPC2214较小的144脚封装 极低的功耗 多个32位定时器 8路10位ADC以及多达9个外部中断使它们特别适用于工业控制 医疗系统 访问控制和POS机 在144脚的封装中 可使用的GPIO高达76 使用了外部存储器 112个 单片应用 由于内置了宽范围的串行通信接口 它们也非常适合于通信网关 协议转换器 嵌入式软modern以及其它各种类型的应用 ARM7主要特性介绍 a 16 32位64 144脚ARM7TDMI S微控制器 b 16K字节静态RAM c 256K字节片内Flash程序存储器 在工作温度范围内 片内Flash存储器至少可擦除和写10 000次 128位宽度接口 加速器实现高达60MHz的操作频率 d 外部8 16或32位总线 144脚封装 e 片内Boot装载程序实现在系统编程 ISP 和在应用中编程 IAP Flash编程时间 1ms可编程512字节 扇区擦除或整片擦除只需400ms f EmbeddedICE RT接口使能断点和观察点 当前台任务使用片内RealMonitor软件调试时 中断服务程序可继续执行 g 嵌入式跟踪宏单元 ETM 支持对执行代码进行无干扰的高速实时跟踪 8路10位A D转换器 转换时间低至2 44us h 2个32位定时器 带4路捕获和4路比较通道 PWM单元 6路输出 实时时钟和看门狗 i 多个串行接口 包括2个16C550工业标准UART 高速I2C接口 400kbit s 和2个SPI接口 k 通过片内PLL可实现最大为60MHz的CPU操作频率 l 向量中断控制器 可配置优先级和向量地址 m 多达46个 64脚封装 或112个 144脚封装 通用I O口 可承受5V电压 12个独立外部中断引脚 EIN和CAP功能 n 片内晶振频率范围 1 30MHz o 2个低功耗模式 空闲和掉电 p 通过外部中断将处理器从掉电模式中唤醒 q 可通过个别使能 禁止外部功能来优化功耗 r 双电源 CPU操作电压范围 1 65 1 95V 1 8V 8 3 I O操作电压范围 3 0 3 6V 3 3V 10 应用范围 工业控制 医疗设备 访问控制 POS机 通信网关 嵌入式软moderm 一般性应用 ARM7TDMI S处理器 ARM7TDMI S是通用的32位微处理器 它具有高性能和低功耗的特性 ARM结构是基于精简指令集计算机 RISC 原理而设计的 片内FLASH程序存储器LPC2214集成了256K的FLASH存储器系统 该存储器可用作代码和数据的存储 对FLASH存储器的编程可通过几种方法来实现 通过内置的串行JTAG接口 通过在系统编程 ISP 和UART0 或通过在应用编程 IAP 使用在应用编程的应用程序也可以在应用程序运行时对FLAH进行擦除和 或编程 这样就为数据存储和现场固件的升级都带来了极大的灵活性 片内静态RAM LPC2214含有16kB的静态RAM 可用作代码和 或数据的存储 SRAM支持8位 16位和32位访问 SRAM控制器包含一个回写缓冲区 它用于防止CPU在连续的写操作时停止运行 回写缓冲区总是保存着软件发送到SRAM的最后一个字节 该数据只有在软件请求下一次写操作时才写入SRAM 数据只有在软件执行另外一次写操作时被写入SRAM 如果发生芯片复位 实际的SRAM内容将不会反映最近一次的写请求 即 在一次 热 芯片复位后 SRAM不会反映最后一次写入的内容 任何在复位后检查SRAM内容的程序都必须注意这一点 通过对一个单元执行两次相同的写操作可保证复位后数据的写入 或者 也可通过在进入空闲或掉电模式前执行虚写 dummywrite 操作来保证最后的数据在复位后被真正写入到SRAM 高度智能化功能化发展 朝全功能多接口整合方向发展 为客户提供显示解决方案 我们产品发展方向 全功能多接口 LCD接口 主 从USB 矩阵键盘 以太网口 多串口 麦克输入 音频输出 触摸屏接口 AV接口 集成嵌入式操作系统 小型嵌入式工控机借助DSP相关技术整合DSP数据采集处理 嵌入式后台数据分析可提供全套工业控制及显示技术解决方案 关于嵌入式操作系统 嵌入式操作系统是ARMCPU的软件基础 从8位 16位单片机发展到以ARMCPU核为代表的32位嵌入式处理器 嵌入式操作系统将替代传统的由手工编制的监控程序或调度程序 成为重要的基础组件 更重要的是嵌入式操作系统对应用程序可以起到屏蔽的作用 使应用程序员面向操作系统级开发应用软件 并易于在不同的ARM核的嵌入式处理器上移植 嵌入式操作系统都具有一定的实时性 易于裁剪和伸缩 可以适合于从ARM7到Xscale各种ARMCPU和各种档次的应用 嵌入式操作系统可以使用广泛流行的ARM开发工具 如ARM公司的SDT ADS和RealView等 也可以使用开发软件 如GCC GDB KDE或Eclipe开发环境 市场上还有专用的开发工具 如Tornado C View C KA CODE Lab Metroworks等 工控机 IndustrialPersonalComputer IPC 是一种加固的增强型个人计算机 它可以作为一个工业控制器在工业环境中可靠运行 早在80年代初期 美国AD公司就推出了类似IPC的MAC 150工控机 随后美国IBM公司正式推出工业个人计算机IBM7532 由于IPC的性能可靠 软件丰富 价格低廉 而在工控机中异军突起 后来居上 应用日趋广泛 目前 IPC已被广泛应用于通讯 工业控制现场 路桥收费 医疗 环保及人们生活的方方面面 工控机定义工控机即工业控制计算机 但现在 更时髦的叫法是产业电脑或工业电脑 英文简称IPC 全称IndustrialPersonalComputer 工控机通俗的说就是专门为工业现场而设计的计算机 工控机介绍 IPC的技术特点 1 采用符合 EIA 标准的全钢化工业机箱 增强了抗电磁干扰能力 2 采用总线结构和模块化设计技术 CPU及各功能模块皆使用插板式结构 并带有压杆软锁定 提高了抗冲击 抗振动能力 3 机箱内装有双风扇 正压对流排风 并装有滤尘网用以防尘 4 配有高度可靠的工业电源 并有过压 过流保护 5 电源及键盘均带有电子锁开关 可防止非法开 关和非法键盘输入 6 具有自诊断功能 7 可视需要选配I O模板 8 设有 看门狗 定时器 在因故障死机时 无需人的干预而自动复位 9 开放性好 兼容性好 吸收了PC机的全部功能 可直接运行PC机的各种应用软件 10 可配置实时操作系统 便于多任务的调度和运行 11 可采用无源母板 底板 方便系统升级 IPC的主要结构 1 全钢机箱IPC的全钢机箱是按标准设计的 抗冲击 抗振动 抗电磁干扰 内部可安装同PC bus兼容的无源底板 2 无源底板无源底板的插槽由ISA和PCI总线的多个插槽组成 ISA或PCI插槽的数量和位置根据需要有一定选择 该板为四层结构 中间两层分别为地层和电源层 这种结构方式可以减弱板上逻辑信号的相互干扰和降低电源阻抗 底板可插接各种板卡 包括CPU卡 显示卡 控制卡 I O卡等 3 工业电源为AT开关电源 平均无故障运行时间达到250 000小时 4 CPU卡IPC的CPU卡有多种 根据尺寸可分为长卡和半长卡 根据处理器可分为386 486 586 PII PIII主板 用户可视自己的需要任意选配 其主要特点是 工作温度0 600C 装有 看门狗 计时器 低功耗 最大时为5V 2 5A 5 其他配件IPC的其他配件基本上都与PC机兼容 主要有CPU 内存 显卡 硬盘 软驱 键盘 鼠标 光驱 显示器等 小型嵌入式工控机 稳定性 采用最主流的ARM DSP 龙芯及软核等高性能处理器 高性能 低功耗 内置资源丰富 外围电路简单设计 保证生产的方便和稳定性 扩展性 通过内置接口来为产品后续的升级提供高度的扩展性 例如USB无线网卡 USB键盘鼠标等输入设备 走向未来 通用性 支持多种LCD屏及VGA显示器 包括黑白屏和TFT真彩屏 支持触摸屏 800 600 满足多种POS机应用需求 界面可自定义 提供基于嵌入式LINUX操作系统上丰富的软件资源 例如各种GUIAPI供客户定制自己的UI界面 接口丰富 提供多个两线串口 四线串口和8线串口来支持多种外设 操作方便 支持PS2和USB标准键盘鼠标 自定义小键盘 触摸屏等 多种存储方式 可提供扩展flash存储 并支持IDE硬盘 电子盘 CF卡 U盘等存储介质 多种通讯方式 提供100M以太网 吞吐量可达60Mbps以上 支持普通Modem拨号 GPRS CDMA拨号上网 支持ADSL拨号上网 数字信号处理器DSP DigitalSignalProcessor 是在模拟信号变换成数字信号以后进行高速实时处理的专用处理器 其处理速度比最快的CPU还快10 50倍 在当今的数字化时代背景下 DSP已成为通信 计算机 消费类电子产品等领域的基础器件 被誉为信息社会革命的旗手 业内人士预言 DSP将是未来集成电路中发展最快的电子产品 并成为电子产品更新换代的决定因素 它将彻底变革人们的工作 学习和生活方式 DSP DigitalSignalProcessor 数字信号处理器 它具有数字信号处理能力强 特别适合于声音 图像等多媒体信息系统 但是其常规处理能力不强 寻址范围有限 I O功能弱及开发平台问题 较少单独作为嵌入式系统的处理器 而是与嵌入式处理器相结合 构成更强大的功能 DSP的应用领域 DSP应用广泛 主要应用市场为3C Communication Computer Consumer 通信 计算机 消费类 领域 占去了整个市场需求的90 1 数字蜂窝电话数字蜂窝电话是DSP最为重要的应用领域 由于DSP具有强大的计算能力 使得移动通信的蜂窝电话重新崛起 并创造了一批诸如GSM CDMA等全数字蜂窝电话网 由于采用DSP技术 蜂窝电话的更新换代变得更为容易 只需在统一的硬件平台基础上 通过软件的不断升级而生产出各式各样的新款手机 2 调制解调技术 Modem 在Modem技术器件中 DSP更是成效卓著 56Kbps的Modem才问世三年 最近又开发出ADSLModem 其传输速率已高达6 3Mbps 且具有接收动态图像能力 ADSLModem不仅可以使更多的用户上因特网 而且使以前需10分钟下载的文件变得只需短短的5秒钟 3 个人电脑 PC机 可编程多媒体DSP是PC领域的主流产品 以XDSLModem为代表的高速通信技术与MPEG图像技术相结合 使得高品位的音频和视频形式的计算机数据有可能实现实时交换 目前的硬盘空间大得简直是 海量 这主要得益于CDSP 可定制DSP 的巨大作用 预计在今后的PC机中 一个DSP即可完成全部所需的多媒体处理功能 4 消费类电子产品DSP是消费类电子产品中的关键器件 由于DSP的广泛应用 数字音响设备的更新换代周期变得如此短暂 用于图像处理的DSP 目前已形成一个品种不少的产品群 一种是JPEG标准的静态图像数据处理DSP 另一种是用于动态图像数据处理的DSP 外购产品 VGA接口AV接口VGA AV接口 AV或三合一 5 6寸8寸10 4寸12 1寸14 1寸15寸 VGA 8寸10 4寸12 1寸15寸均可铁板安装和铁壳安装 谢谢大家