隨著我國汽車工業(yè)的發(fā)展和汽車用戶的增多,車輛的自主實時導(dǎo)航技術(shù)越來越受到人們的關(guān)注,并被廣泛地應(yīng)用GPS車載導(dǎo)航儀是通過接受衛(wèi)星信號,再配合電子地圖數(shù)據(jù),來適時掌握自己的方位與目的地的一種嵌入式產(chǎn)品,自主導(dǎo)航的模式不收取任何使用費,用戶可以根據(jù)自己的需要有選擇地獲得地圖數(shù)據(jù)。
顯示系統(tǒng)模塊是GPS導(dǎo)航儀的重要模塊,其中的TFT液晶顯示器色彩更逼真,更平滑細膩,層次感更強,而且具有體積小、重量輕等優(yōu)點,本設(shè)計采用samsung公司的LTV350QV-F05 TFT LCD屏。其系統(tǒng)框圖如圖1所示。
XSCAL PXA255處理器的LCD控制接口
PXA255處理器是Intel公司推出的一款基于XSCAL核(兼容ARM指令集)的處理器,它集成有LCD控制器,可支持DSTN和TFT LCD。其LCD控制器的接口信號有:
- L_DD[15:0]:顏色數(shù)據(jù)信號。
- L_PCLK:像點時鐘信號,用于把彩色數(shù)據(jù)打入LCD顯示器的移位寄存器,在主動方式下,像點時鐘連續(xù)跳變。
- L_LCLK:用于同步行信號。
- L_FCLK:用于同步幀信號。
- L_BIAS:在傳輸顏色數(shù)據(jù)的同時,使能信號(OE)有效,以通知LCD顯示屏接收數(shù)據(jù)。
LTV350QV-F05 TFT-LCD屏
在本設(shè)計中采用Samsung公司的LTV350QV-F05 3.5寸TFT LCD屏,此屏有兩種工作模式,DE模式合SYNC模式,TFT LCT屏的上電順序和初始化通過模擬的I2C總線來配置。該顯示屏的最大分辨率為320×240,最多支持24位色信號,數(shù)據(jù)接口為RGB信號其中紅色(R)8位、藍色(B)8位、綠色(G)8位。
偏壓電路和VCOM電路
LTV350QV-F05模塊有兩路偏置電壓VGL(-10V)和VGH(18V),并有一路模擬電源AVDD(5V)和一路數(shù)字電源VDD(3V)。為了節(jié)省,偏壓電路用門電路、二極管和電容分立器件構(gòu)成,其電路如圖2所示,其中LCD_5V為系統(tǒng)供電電源。
1、VCOM電路
VCOM信號由LTV350QV-F05產(chǎn)生的COM信號疊加一個直流電壓形成。VCOM信號會影響屏的顯示效果,但可以通過調(diào)整VCOM的信號疊加的直流電壓來調(diào)節(jié)LCD屏。為了節(jié)省電路板空間,VCOM信號可用一個運放來實現(xiàn)。其電路原理圖如圖3所示。
2、背光電路
使用MP1518背光芯片可驅(qū)動LTV350QV-F05LCD內(nèi)部的6個串聯(lián)發(fā)光二極管以實現(xiàn)背光顯示,其電路圖如圖4所示。
LCD驅(qū)動部分
LCD控制器通過FRAME BUFFER與應(yīng)用程序和操作系統(tǒng)相聯(lián)接。在嵌入式設(shè)備中,F(xiàn)RAM BUFFER一般是開辟在SDRAM中的一個虛擬的顯示區(qū)。用戶程序通過系統(tǒng)調(diào)用FRAM BUFFER驅(qū)動程序可達到顯示圖像的目的,其LCD驅(qū)動部分的原理框圖如圖5所示:
本設(shè)計使用Windows CE操作系統(tǒng),并需要配置LCD屏的初始化函數(shù)lcd_init()。此屏可通過模擬I2C接口配置,主要用到的函數(shù)有:LCDClockHigh(),LCDDataHigh(),LCDSCHigh(),LCDCSLow(),LCDClockLow(),LCDDataLow(),SDATA_OUT(),voidLCD_Write()等。以上函數(shù)也實現(xiàn)對I2C總線的模擬。
LCD_init()函數(shù)中的配置順序如圖6所示。
其中R01-R19都是LTV350QV-F05的內(nèi)部配置寄存器,在以上各個步驟間加入適當(dāng)?shù)难訒r函數(shù),以保證寄存器配置的完成,在LCD屏初始化以后,應(yīng)用程序就可以通過系統(tǒng)調(diào)用對FRAM BUFFER進行操作了,這樣可以正常顯示圖像了。
結(jié)論
由以上方案設(shè)計的液晶顯示模塊已經(jīng)成功應(yīng)用在GPS車載導(dǎo)航儀中,實際使用證明:圖像清晰自然。