实验四 液晶显示实验 昆明理工大学

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1、昆明理工大学信息工程与自动化学院学生实验报告（2011—2012学年第2学期）课程名称：嵌入式应用及基础开课实验室：4432014年5月27日年级、专业、班物联网111学号201110410130姓名杨国锋成绩实验项目名称实验四液晶显示实验指导教师欧阳鑫教师评语该同学是否了解实验原理：A.了解□B.基本了解□C.不了解□该同学的实验能力：A.强□B.中等□C.差□该同学的实验是否达到要求：A.达到□B.基本达到□C.未达到□实验报告是否规范：A.规范□B.基本规范□C.不规范□实验过程是否详细记录

2、：A.详细□B.一般□C.没有□教师签名：年月日一、实验目的：l初步掌握液晶屏的使用及其电路设计方法。l掌握S3C44B0X处理器的LCD控制器的使用。l通过实验掌握液晶显示文本和图形的方法以及程序设计。二、实验原理：1.液晶显示屏（LCD，LiquidCrystalDisplay）主要用于显示文本及图形信息。它具有重量轻、体积小、耗电量低、无辐射、平面直角显示以及影像稳定不闪烁等特点，因此在许多电子应用系统中，常使用液晶屏作为人机界面，而且已广泛应用于各类显示器件上。主要类型及性能参数液晶显示按

3、显示原理分为STN和TFT两种：(1)STN(SuperTwistedNematic，超扭曲向列)液晶显示屏STN液晶显示器与液晶材料、光线的干涉现象有关，显示的色调以淡绿色与橘色为主。STN液晶显示器中，使用X、Y轴交叉的单纯电极驱动方式，水平方向驱动电压控制显示部分的亮或暗，垂直方向的电极则负责驱动液晶分子的显示。(2)TFT（ThinFilmTransistor，薄膜晶体管）彩色液晶屏随着液晶显示技术的不断发展和进步，TFT液晶显示屏被广泛用于制作成电脑中的液晶显示设备。TFT液晶显示屏既可

4、在笔记本电脑上应用（现在大多数笔记本电脑都使用TFT显示屏），也常用于主流台式显示器。(3)液晶显示屏主参数使用液晶显示屏时主要考虑的参数有外形尺寸、分辨率、点宽、色彩模式等。2.S3C44B0XLCD控制器S3C44B0X处理器集成了LCD控制器，支持4位单扫描、4位双扫描和8位单扫描工作方式。处理器使用内部RAM区作为显示缓存，并支持屏幕水平和垂直滚动显示。数据的传送采用DMA方式，以达到最小的延迟。支持多种类型的液晶屏，如下：l单色液晶l4级或16级灰度屏l256色彩色液晶（STN液晶）LC

5、D控制器主要提供液晶屏显示数据的传送、时钟和各种信号的产生与控制功能。S3C44B0X处理器的LCD控制器主要部分框图如下图所示：1)LCD控制器接口S3C44B0XLCD控制器接口如下表所列：2)S3C44B0X支持的扫描模式a)4位单扫描显示控制器扫描线从左上角位置进行数据显示。显示数据从VD[3：0]获得；彩色液晶屏数据位代表RGB色。b)4位双扫描显示控制器分别使用两个扫描线进行数据显示。显示数据从VD[3：0]获得高扫描数据；从VD[7：4]获得低扫描数据；彩色液晶屏数据位代表RGB色。

6、c)8位单扫描显示控制器扫描线从左上角位置进行数据显示。显示数据从VD[7：0]获得；彩色液晶屏数据位代表RGB色。3)数据的存放与显示液晶控制器传送的数据表示了一个像素的属性：4级灰度屏用2个数据位，16级灰度屏用4个数据位，RGB彩色液晶屏使用8个数据位（R[7:5]、G[4:2]、B[1:0]）。显示缓存中存放的数据必须符合硬件及软件设置，即要注意字节对准方式。4)LCD控制器寄存器S3C44B0XLCD处理器所包含的可编程控制寄存器共有18个，如下表所列：5)LCD控制器主要参数设定正确使

7、用S3C44B0XLCD控制器，必须设置控制器所有18个寄存器。控制器信号VFRME、VCLK、VLINE和VM要求配置控制寄存器LCDCON1/2；液晶显示屏的显示与控制以及数据的存取控制，则要求配置其他相关寄存器。详细配置情况可参考教材及其他参考资料。6)灰度屏的支持与设置S3C44B0X中的LCD控制器支持两种灰度模块：2位象素（４级灰度）、４位象素（１６级灰度）。对于4级灰度屏（2位象素），LCD控制器通过设置BLUELUT[15:0]指定使用的灰度级，并且从0~4级使用BLUELUT的4

8、个数据位。16级灰度屏使用BLUELUT的每一位来表示灰度级别。7)液晶(LCD)电路设计设计液晶显示屏控制电路时必须提供电源驱动、偏压驱动及LCD显示控制器。由于S3C44B0X处理器自带LCD控制器，而且可以驱动实验板所选用的液晶屏，所以控制电路的设计可以省去显示控制电路，只需进行电源驱动和偏压驱动的电路设计即可。其结构如图3-6所示。电源驱动与偏压驱动参考电路实验板所选用的液晶屏的驱动电源是21.5V，因此，直接使用实验系统的3V或5V电源时需要电压生压控制。实验系统采用MA