基于ARM S3C2410的PDA人机接口电路

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          引言

  PDA(个人数字助理)实际上是一种比笔记本电脑还要小得多的手持式电脑,这种手持设备兼有计算、网络、传真、电话等多种功能,使得个人信息管理变得尤为方便,网上冲浪、收发电子邮件都可以通过无线方式解决。

       随着电子技术的迅猛发展,具有耗电少、亮度高、体积小等特点的LCD(液晶显示器)被广泛应用于PDA系统中。

  S3C2410是三星公司设计的32位RISC(精简指令集计算机)嵌入式处理器。该芯片基于ARM920T、内核,集成了众多的常用资源,如LCD控制器、SDRAM控制器、1个触摸屏接口、2个SPI接口等,内核最高工作频率可达266 MHz。适用于信息家电、智能电话、平板(Tablet)电脑、PDA、移动终端等领域。

  1 S3C2410 LCD控制器的电路设计

  1.1S3C2410的LCD控制器

  S3C2410的LCD控制器用来传输图像数据并产生相应的控制信号,该控制器由REGBANK(控制寄存器组)、LCDCDMA(专用DMA)、VIDPCS(视频信号处理单元)、LPC3600和TIMEGEN(时序信号产生单元)组成。其中:REGBANK包含17个可编程寄存器和几个256×16的调色板存储器,用来配置LCD控制器,并设置相应的参数;LCDCDMA提供了视频信号的快速传输通道,自动通过系统总线从系统帧缓存中取出视频数据,并传输到视频信号处理单元;VIDPCS将专用DMA中取出的信号进行整形并提高驱动能力等处理后,输出到外部数据端口VD[23:0];TIMEGEN和LPC3600产生LCD屏所需要的控制时序。

  S3C2410 LCD控制器可以产生用于控制TFT-LCD的时序信号,主要包括VCLK(像点时钟)、VDEN(数据有效信号)、VSYNC(垂直同步信号)、HSYNC(水平同步信号)、LEND(行结束信号)及LCD_PWREN(液晶屏使能信号)。其中:VCLK信号是LCD控制器和LCD驱动器的像素时钟信号,LCD控制器在VCLK信号的上升沿处将数据送出,在VCLK信号的下降沿处被LCD控制器采样;VSYNC信号是垂直同步信号(也称帧同步信号),用来指示新的一帧图像的开始;HSYNC信号是水平同步信号(或行同步信号),用来给出新的一行扫描信号的开始;VDEN信号是数据使能信号;LEND信号是行扫描结束信号,LCD驱动器在每扫描一行像素后给出该信号;LCD_PWREN信号用来控制LCD控制器的开或关,以便降低功耗,它需要LCD控制器硬件设计的支持。

  1.2S3C2410的LCD控制器寄存器操作和设置

  S3C2410的LCD控制器内部设有较多的寄存器,其中与时序信号高度相关的寄存器位于寄存器组中的LCDCON1/2/3/4/5。本系统设计的LCD驱动器需要LCD控制器给出VCLK、VDEN、LCD_PWREN和VD[23:0]信号。VCLK信号依赖于LCDCON1寄存器中CLKVAL和S3C2410的HCLK的取值,具体公式为: VCLK(Hz)=HCLK/[(CLKVAL+1)×2]

  VSYNC和HSYNC的产生依赖于LCDCON2/3寄存器及HOZVAL和LINEVAL的配置,其中:

  HOZVAL=水平像素数-1
  LINEVAL=垂直显示尺寸-1

  帧频率VSYNC与LCDCON1/2/3/4寄存器中的VSPW、VBPD、VFPD、LINEVAL、HSYNC、HBPD、HFPD、HOZVAL和CLKVAL有关。

  1.3 S3C2410与LCD的接口电路

  S3C2410支持TFT/STN型的LCD,但是不能直接与LCD相连,需要接口板驱动,而本系统所用台湾建美电子股份有限公司的LCD集成了驱动电路,使得设计更为方便稳定,该LCD应用了最新的QVGA技术,分辨率是240×320像素的液晶输出方式,使得显示的像素更高、更清晰。该LCD采用4线电阻触摸屏,4线电阻模拟量技术的2层透明金属层工作时每层均增加恒定电压:一个竖直方向YD、YU,一个水平方向XR、XL,总共需4根电缆。其特点是:高解析度,高速传输反应,表面硬度处理,减少擦伤、刮伤及防化学处理,具有光面及雾面处理,一次校正,稳定性高,永不漂移通过。JEMITEK的LCD通过50引脚的插座与S3C2410接口电路连接,如图1所示。

       


 
 

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