LCD控制原理
LCD控制器
什么是液晶显示器（LCD）
液晶，是一种在一定温度范围内呈现既不同于固态、液态，又不同于气态的特殊物质态，它既具有各向异性的晶体所特有的双折射性，又具有液体的流动性。一般可分热致液晶和溶致液晶两类。在显示应用领域，使用的是热致液晶，超出一定温度范围，热致液晶就不再呈现液晶态，温度低了，出现结晶现象，温度升高了，就变成液体;液晶显示器件所标注的存储温度指的就是呈现液晶态的温度范围。利用液晶分子受到电压的影响而改变其分子的排列状态，并且可以让入射光线产生偏转的现象之原理，制造出的使用液晶显示的屏幕就是液晶显示器，英文称 LCD（Liquid Crystal Display）。
在LCD 显示器中，显示面板薄膜被分成很多小栅格，每个小栅格有一个电极控制，通过改变栅格上的电极就能控制格内液晶分子的排列，从而控制光路的导通。彩显示通过利用三种原混合的原理显示不同的彩：彩面板中，每个像素都是有三个液晶单元格构成的，其中每个单元格前面都分别有红，绿或蓝的过滤片;光线经过过滤片的处理变成红，蓝或则绿，利用三原的原理组合出不同的彩。
认真的近义词TN、STN和TFT型LCD
LCD 种类可分为依驱动方式之静态驱动（Static）、单纯矩阵驱动（Simple Matrix）以及主动矩阵驱动（Active Matrix）三种。而其中，单纯矩阵型又是俗称的被动式（Passive），可分为扭转向列型（Twisted Nematic，简称 TN）和超扭转式向列型（Super Twisted Nematic，简称STN）两种;而主动矩阵型则以薄膜式晶体管型（Thin Film Transistor;TFT）为目前主流。这两种显示器的基本原理比较接近，不同点在于：TN 偷狗型显示器通过电极控制液晶分子，FET 有电容效应，显示质量较差;TFT 型显示器则通过FET 电子管控制液晶分子，FET 有电容效应，所以液晶分子能在下一次电极变化前保持原有的排列，因此TFT 型显示器的颜数量和刷新速度都优于TN 型显示器。
在TFT 型液晶显示器中，导电玻璃上画上网状的细小线路，电极则由是薄膜式晶体管所排列而成的矩阵开关，在每个线路相交的地方配有控制闸，各显示点控制闸配合驱动讯号作动。电极上之晶体管矩阵依显示信号开启或关闭液晶分子的电压，使液晶分子轴转向而成“亮”或“暗”的对比，避免了显示器对电场效应的依靠，转以晶体管开启和关闭的速率作为决定步骤。 也因此，TFT-LCD 的显示质量较 TN/STN 佳，画面显示对比可达150：1 以上，
反应速度逼近30ms 甚至更快。同时又可以全彩甚至真彩效果显示，产品适用于PDA、笔记型计算机、液晶显示器、汽车导航系统、数字相机及液晶投影机。
中国好声音歌曲列表S3C2410的LCD控制器
要使LCD 屏显示图像，不但需要LCD 驱动器，还需要有相应的LCD 控制器。通常LCD 驱动器会以COF/COG 的形式与LCD 玻璃基板制作在一起，而LCD 控制器则有外部电路来实现。LCD 控制器可以通过编程选择支持不同的LCD 屏的要求，例如行和列像素，数据总线宽度，接口时序和刷新频率。
LCD 控制器的主要作用就是，将定位于系统存储器的显示缓冲区的LCD 图象数据传送到外部LCD 驱动器。
S3C2410 内部已经集成了LCD 过期牛奶控制器，因此可以很方便地去控制各种类型的LCD屏，例如：STN 和TFT 屏。它还支持多种LCD 显示模式，比如单，灰度，伪彩或真彩等，并提供虚拟屏功能，大图片在显示的时候可以上下左右移动。还带有查表（调板）功能。这个功能可以在LCD 显示器上显示最接近原始图颜特征的图片。
ARM 芯片连接不同的LCD 显示设备时，需要通过设置控制寄存器来调整显示状态，以便正常显示。因此，对LCD 控制器的控制实际上转换成对映射到内存空间的寄存器值的控制。由于TFT 定期存款未到期能取出来吗屏将是今后应用的主流，因此接下来，重点围绕TFT 屏的控制来进行。
S3C2410内部的LCD控制器框图：
S3C2410的LCD控制器是用于传输视频信号，并产生必需的控制信号例如VFRAME,VLINE，VCLK,VM等等。除了这些控制信号外，S3C2410的LCD控制器还有视频数据的端口，VD[23:0]。LCD控制器由REGBANK、LCDCDMA、TIMEGEN、LPC3600
、VIDPRCS组成。REGBANK有17个可编程的寄存器，以及用于配置LCD控制器的256*16调板内存。LCDCDMA是一个专用的DMA，用于将显示内存中的视频数据自动发到LCD驱动器。VIDPRCS接收来自DMA的视频数据，将他们转换成合适的数据格式，例如4位单扫描，8位单扫描，4位双扫描等。然后通过端口VD[23:0]发送给LCD驱动器。TIMEGEN产生各种不同时序要求的时钟信号。TIMEGEN产生VFRAME，VLINE，VCLK，以及VM等信号。
数据流程如下所述：FIFO内存存在于LCDCDMA中。当FIFO空了或部分空了的时候，FIFO请求从帧内存中取数据，一次取4个字，即16字节。当传输请求被总线仲裁接受后，将有连续的4个字的数据从系统内存发送到内部FIFO。整个FIFO大小为28个字，由12个字的FIFOL和16个字的FIFOH组成。S3C2410有2个FIFO以支持双扫描显示模式。如果是单扫描模式，只有一个FIFO（FIFOH）可以用。
STN LCD控制器的操作
时钟产生器合像水平仪
TIMEGEN为LCD驱动器提供控制信号，比如VFRAME，VLINE，VM，以及VCLK。这些控制信号与LCD控制寄存器LCDCON1/2/3/4/5有紧密的关系。
VFRAME脉冲在第一行数据的期间都是有效的，且频率是每帧发送完产生一次。VFRAME信号变得有效来将LCD的行指针指向第一行以开始下一帧。
VM信号帮助LCD驱动器更改行和列的电压极性。行和列电压是用来开启或关闭像素的。VM信号的toggleing速率取决于LCDCON1的MMODE位以及LCDCON4的MVAL域。如果MMODE位为0，VM信号被配置为与每一帧同步。如果MMODE位为1，VM信号被配置为与可变数量的VLINE数量同步。VLINE的数量在MVAL域中。当MMODE为1时，VM速率与MVAL[7:0]有关： VM rate＝VLINE Rate/（2*MVAL）

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