基于ARM與WindowsCE的LCD顯示器設計

1 引言

隨著電子信息技術不斷發展, 嵌入式系統的應用越來越廣泛。在嵌入式電子測量系統中, LCD（Liquid Crystal Display,液晶顯示器）作為人機交互的主要設備,具有功耗低、外形尺寸小和優越的字符和圖形顯示功能。WindowsCE是嵌入式實時操作系統，它友好的圖形界面，成為嵌入式開發的主流操作系統，它使用圖形設備接口（GDI）來處理程序的圖形輸出，利用GDI所提供的眾多函數可方便地在LCD屏幕上輸出圖形和文本[1]。

基于嵌入式處理器IntelPXA270和WindowsCE設計LCD系統的原理，為嵌入式便攜設備提供了一種在高亮度顯示條件下維持低功耗的解決方案，適用于高檔PDA、便攜媒體播放器、手持式導航儀、便攜醫療和測試設備等領域，下文將介紹中國航空工業第608研究所新開發的鐵路機車故障診斷車載裝置LCD設備的主要設計原理。

2 基于IntelPXA270的LCD硬件系統

系統采用基于ARM處理核的IntelPXA270處理器, 64MB的SDRAM，M-System的DOC(Disk On Chip)H3芯片作為存儲系統，外接16位的800×480的TFT顯示屏。

2.1 ARM處理器IntelPXA270及其LCD控制

IntelPXA270是Intel公司推出的基于ARM微處理核的嵌入式處理器，主頻最高可達624MHz，IntelPXA270加入了Wireless MMX技術，大大提升了多媒體處理能力；同時還加入了Intel SpeedStep動態電源管理技術,在保證CPU性能的情況下,最大限度地降低了設備功耗。

IntelPXA270內置的LCD控制器為IntelPXA270處理器和平板顯示器提供了一個接口，它所支持的平板顯示器包括被動的DSTN液晶屏、主動的TFT液晶屏以及帶有內部幀緩沖區的液晶屏，中國航空工業第608研究所新開發的鐵路機車故障診斷車載裝置LCD設備使用的是TFT液晶屏。

LCD控制器用于傳輸顯示數據并產生必要的控制信號，表1[2]是IntelPXA270內置的LCD控制器的控制信號：

表1 LCD控制器的控制信號

IntelPXA270內置的LCD控制器支持多種顯示模式，其中包括了像素的數據格式，顯示屏的大小、掃描方式

、顏色模式等。IntelPXA270 LCD控制器內部帶有很多寄存器，用于針對不同的液晶屏和不同的顯示模式

進行配置。LCD控制器帶有專用的DMA，它可以自動地將顯示數據從幀內存傳送到LCD驅動器，通過專用DMA

，可以在不需要CPU介入的情況下顯示數據。

2.2 TFT LCD液晶屏

TFT LCD是FG070053DSSWJGT1顯示屏，顯示屏大小為7寸，分辨率為800×480，其內部集成了輸入

控制單元、TFT顯示模塊，掃描驅動IC，背光燈，DC/DC電壓轉換器，數據驅動IC等,圖1為

FG070053DSSWJGT1顯示屏內部結構[3]。

圖1 TFT內部功能及接口

TFT LCD顯示屏要求的時序由幀同步（VSYNC）、行同步（HSYSNC）、比特時鐘（DCLK）及數據（Data[0：15]）構成，幀同步和行同步指示每一幀和每一行的開始，如圖2所示。

圖2 TFT LCD時序圖

2.3 TFT屏的顯示接口電路