本文共 5068 字，大约阅读时间需要 16 分钟。
摘要
先讲LCD工作原理，分为LCD硬件体系架构，LCD显示流程和显示信号。
LCD硬件体系
其中LCD硬件体系分为LCD控制器，LCD驱动芯片，LCD液晶屏三部分。
液晶：液晶属于一种有机化合物，分子形状为长棒状，在不同的电流作用下，分子会做有规律的旋转，这样对光线（背光灯产生）产生了一定的控制，形成一个像素，而很多像素又可构成完整图象。
LCD是Liquid Crystal Display的简称。液晶显示器按驱动方式可分为STN，GF，TFT等种类，其中TFT屏在嵌入式开发中经常使用。 LCD驱动芯片是控制液晶分子发生变化的模块，它为液晶分子的偏转提供电压。通常情况下，LCD驱动芯片都与液晶屏面板做到一个电路板上。液晶要能正确显示图像，除了要有LCD驱动芯片，还要有LCD控制器来给LCD驱动芯片提供必要的数据和控制信号。多数ARM处理器内部都集成有LCD控制器。
S3C2440的lcd控制器的内部架构图为：
- REGBANK: 由17个可编程的寄存器组和一块256*16的调色板内存组成，通过这些寄存器可以配置LCD控制器。
- LCDCDMA: 一个专用的DMA，它能自动地把在帧内存中的视频数据传送到LCD控制器，通过使用这个DMA通道，视频数据在不需要CPU的干预的情况下显示在LCD屏上。
- VIDPRCS: 接收来自LCDCDMA的数据，将数据转换为合适的数据格式，比如说4/8位单扫，4位双扫显示模式，然后通过数据端口VD[23:0]传送视频数据到LCD驱动器； 4.TIMEGEN: 由可编程的逻辑组成，它生成LCD驱动器需要的控制信号，比如VSYNC、HSYNC、VCLK和LEND等，而这些控制信号又与REGBANK寄存器组中的配置密切相关，通过不同的配置，TIMEGEN就能产生这些信号的不同值，从而支持不同的LCD驱动器(即不同 的STN/TFT屏)。
LCD显示流程
1.显示从屏幕左上角第一行的第一个点开始，一个点一个点地在LCD上显示，当显示到屏幕的最右边就结束这一行(Line)。
2.接下来显示指针又回到屏幕的左边从第二行开始显示，显示指针从第一行的右边回到第二行的左边是需要一定的时间的， 我们称之为行切换。
3.以此类推，显示指针就这样一行一行的显示至矩形的右下角才把一幅图像(帧： frame)显示完成。
LCD时序图
VSYNC：垂直同步信号
HSYNC：水平同步信号 VCLK：象素时钟信号 VD[23:0]：LCD像素数据输出端口 VDEN：数据使能信号 LEND：行结束信号1.显示从屏幕左上角第一行的第一个点开始，一个点一个点地在LCD上显示，点与点之间的时间间隔为VCLK（像素时钟信号）；当显示到屏幕的最右边就结束这一行(Line)，这一行的显示对应时序图上的HSYNC（水平同步信号）
2.接下来显示指针又回到屏幕的左边从第二行开始显示，显示指针从第一行的右边回到第二行的左边是需要一定的时间的， 我们称之为行切换。
3.以此类推，显示指针就这样一行一行的显示至矩形的右下角才把一幅图像(帧： frame)显示完成，这一帧的显示时间在时序图上表示为VSYNC（垂直同步信号）
驱动程序设计
思维导图为：
lcd初始化
引脚初始化主要是设置连接的引脚为lcd模式
时序初始化是设置相应寄存器，使lcd控制器输出给lcd驱动芯片的时序符合lcd显示屏的时序要求。需要设置的时序有VSPW、VBPD、LINEVAL、VFPD、CLKVAL、HSPW、HBPD、HOZVAL、HFPD。根据使用的lcd显示屏（TQ043TSCM_V0.1_40P）的数据手册，可得到时序要求：
一般取Typ的值。再结合时序图以及相应的寄存器，就可以得到相应的寄存器的值。涉及的寄存器为LCDCON1，LCDCON2，LCDCON3，LCDCON4。
帧缓存初始化
若一块272*480的显示屏要显示一张图像时，该图像的每个像素点的数据为2bytes；则内存分配一个2*272*480bytes的内存空间来存放该图像。该空间就是帧缓存。初始化帧缓存的实质是分配这个内存空间，并该地址传送给lcd控制器。分配内存空间可通过建立一个二维数组unsigned short LCDBUFFER[272][480]完成；与地址有关的寄存器为LCDSADDR1，LCDSADDR2，LCDSADDR3。杂项初始化
杂项初始化主要是设置LCDCON1,LCDCON5这两个控制寄存器。 LCDCON1要设置的位为PNRMODE,该位选择显示屏类型；BPPMODE用于设置保存一个像素点所用的数据大小；ENVID用于开启或关闭显示屏，配置时先关闭，等配置好后再开启。
LCDCON5寄存器要设置的位为FRM565,该位设置分别用几位数据表示红绿蓝，如5：6：5表示5位表示红，6位表示绿，5位表示蓝，一共16位；INVVLINE和INVVFRAME用于选择VLINE/HSYNC ，VFRAME/VSYNC极性（在2440数据手册中，lcd时序图中这几个信号的高低电平与使用的lcd显示屏的数据手册中的时序图高低电平相反，因此这两位都填1）；HWSWP位控制半字转换。
除了LCDCON1，LCDCON5外，还需要关闭临时调色板，相关寄存器为Temp Palette Register.开启显示屏
初始化完成后，可以开启显示屏进行显示了。开启显示屏有三步：
1.与lcd驱动芯片的LCD_PWR管脚相连的gpio口要设置为LCD_PWR模式； 2.LCDCON5[3]使能power； 3.LCDCON1的ENVID位开启。 初始化以及开启显示屏的程序代码为：#define GPCCON (*(volatile unsigned long *)0x56000020)#define GPDCON (*(volatile unsigned long *)0x56000030)#define GPGCON (*(volatile unsigned long *)0x56000060)#define LCDCON1 (*(volatile unsigned long *)0x4D000000)#define LCDCON2 (*(volatile unsigned long *)0x4D000004)#define LCDCON3 (*(volatile unsigned long *)0x4D000008)#define LCDCON4 (*(volatile unsigned long *)0x4D00000C)#define LCDCON5 (*(volatile unsigned long *)0x4D000010)#define LCDSADDR1 (*(volatile unsigned long *)0x4D000014)#define LCDSADDR2 (*(volatile unsigned long *)0x4D000018)#define LCDSADDR3 (*(volatile unsigned long *)0x4D00001C)#define TPAL (*(volatile unsigned long *)0x4D000050)#define VSPW 9#define VBPD 1#define LINEVAL 271#define VFPD 1#define CLKVAL 4 //10 = 100/((CLKVAL+1)*2)#define HSPW 40#define HBPD 1#define HOZVAL 479#define HFPD 1unsigned short LCDBUFFER[272][480];typedef unsigned int U32;typedef unsigned short U16;typedef unsigned char U8;void lcd_port_init(){ GPDCON = 0xaaaaaaaa; GPCCON = 0xaaaaaaaa; }void lcd_control_init(){ LCDCON1 = (CLKVAL<<8)|(0x3<<5)|(0xc<<1)|(0<<0); LCDCON2 = (VBPD<<24)|(LINEVAL<<14)|(VFPD<<6)|(VSPW); LCDCON3 = (HBPD<<19)|(HOZVAL<<8)|(HFPD); LCDCON4 = (HSPW); LCDCON5 = (1<<11)|(1<<9)|(1<<8); LCDSADDR1 = (((U32)LCDBUFFER>>22)<<21) | (((U32)LCDBUFFER>>1)&0x1fffff); LCDSADDR2 = (((U32)LCDBUFFER+272*480*2)>>1)&0x1fffff; LCDSADDR3 = (0<<11) | (480*2/2); TPAL = 0;}void lcd_init(){ lcd_port_init(); lcd_control_init(); //打开LCD电源 GPGCON |= (0x3<<8); LCDCON5 |= (1<<3); LCDCON1 |= 1;} LCD显示图像
点亮显示屏最基础的是点亮显示屏某一像素点。要点亮某一点只需要往二维数组LCDBUFFER写入相应数值。 为RGB颜色查询对照表，如红色的数值为0xFF0000，但该数值不能直接写入LCDBUFFER，还需要进行转换才能得到写入LCDBUFFER的数值。从2440数据手册查的转换表：
程序为：
void point(unsigned int x,unsigned int y,unsigned int color){ unsigned int red, green, blue; red = (color>>19) & 0x1f; green = (color>>10) & 0x3f; blue = (color>>3) & 0x1f; LCDBUFFER[y][x] = (unsigned short)((red<<11)|(green<<5)|blue); } 能显示一个像素点，我们就可以根据这程序显示任意的像素点了。
接下来显示一张特定的图像，这里我们借用一个将图像转换为数值的工具：image2lcd 。该工具可以将一个图像转换为数组，并将数组保存在.c文件下。将得到的数组值写入LCDBUFFER即可。程序代码为：extern unsigned char bmp[90200];void Paint_Bmp(U16 x0,U16 y0,U16 wide,U16 high,const U8 *bmp){ U16 x,y; U16 c; U32 p = 0; for( y = y0 ; y < y0+high ; y++ ) { for( x = x0 ; x < x0+wide ; x++ ) { c = bmp[p] | (bmp[p+1]<<8) ; if ( ( x < 480) && ( y < 272) ) LCDBUFFER[y][x] = c ; p = p + 2 ; } }} x0，y0表示起始位置，wide表示宽度，high表示高度，该图像宽度220，高度205。
让整个显示屏显示一种颜色，除了给LCDBUFFER全部写入同一数值外，还可以利用调色板进行单色显示。相关寄存器为Temp Palette Register。void clearSrc(unsigned int color){ TPAL = (1<<24)|(color&0xffffff); }