Blackfin DSP液晶接口設計方法

摘要 ADI公司的Blackfin系列處理器具有強大數據處理和控制能力，在儀器控制、音視頻處理等系統中應用廣泛。在應用中顯示輸出是必要的，文中根據Blackfin DSP處理器的特點介紹了一種簡單實用的液晶接口設計方法。
　　關鍵詞 Blackfin；BF532；TFT LCD
　　TFT LCD液晶顯示器與數碼管和點陣液晶相比具有體積小巧、控制簡單、可以顯示豐富多彩的圖像視頻信息。文中以ADSP_BF532為例介紹了一種Blackfin DSP處理器與TFT LCD液晶顯示器的接口設計，在Blackfin DSP的系統設計中具有一定的參考價值。
　　1 Blackfin DSP處理器與TFT LCD液晶屏簡介
　　Blackfin DSP處理器是基于ADI公司和Intel公司聯合開發的微信號架構（MSA）的一種16位定點DSP處理器，具有較強的數據處理能力，能夠完成視頻、圖像、音頻和通信數據的數字化處理等。同時還具有綜合控制能力，單芯片即可完成通常由DSP+控制器完成的功能。Blackfin DSP處理器可廣泛應用在各種嵌入式設備、儀器中，完成系統控制和數據處理。
　　PPI（Parallel Port Interface）接口是Blackfin DSP處理器的并行數據接口，主要用于數據的高速傳輸。它包括16位數據線，3個同步信號和一個時鐘信號。PPI接口直接與DMA通道整合，數據傳輸寬度可靈活配置，支持8位、10～16位等多種數據寬度。PPI的工作模式有兩種：通用模式（GP模式）和ITU-656模式，其中通用模式下可方便地與數字液晶屏連接。
　　Blaekfin DSP處理器的DMA傳輸可以是內部與外部存儲器之間，也可以是內部或外部存儲器與SPI口、SPORT口、UART口、PPI口之間。
　　Blackfin DSP處理器的DMA傳輸可基于描述符配置，也可基于寄存器配置?；诿枋龇腄MA傳輸使用存放在存儲器內的一組參數來初始化一個DMA傳輸?；诿枋龇腄MA傳輸允許多個DMA序列鏈接在一起，一個DMA傳輸完成后緊接著進行下一個DMA傳輸?；诩拇嫫鞯腄MA傳輸允許處理器通過對控制寄存器編程來啟動一個DMA傳輸。一次DMA傳輸完成后，可以用原來設置的值自動更新控制寄存器，連續傳輸數據。
　　Blackfin DSP處理器支持二維DMA傳輸，特別適合于視頻數據傳輸。二維DMA的相關控制寄存器如下：
　　配置寄存器（DMAx_CONFIG／MDMA_yy_CONFIG）：設置二維DMA使能方式，中斷產生方式。
　　內部循環計數寄存器（DMAx_X_COUNT／MDMA_yy_X_COUNT）：保存二維DMA內層循環的數目（應≥2）。
　　內層循環地址增量寄存器（DMAx_X_MODIFY／MDMA_yy_X_MODIFY）：保存每一次內層循環計數器加1后DMA操作地址在內存中的增量，此增量應該是二維DMA操作的數據單元長度的整數倍。
　　外層循環計數寄存器（DMAx_Y_COUNT／MDMA_yy_Y_COUNT）：保存外層循環的數目。
　　外層循環地址增量寄存器（DMAx_Y_MODIFY／MDMA_yy_Y_MODIFY）：保存每一次外層循環計數器加1后DMA操作地址在內存中的增量，可以是負值，此增量應該是二維DMA操作的數據單元長度的整數倍。
　　AT070TN83 V．1是群創生產的一款數字液晶顯示屏，屏幕尺寸為7英寸（17．78 cm），分辨率800×480，23行消隱行。采用5 V（背光）和3．3 V（I／0）雙電源供電。該液晶具有DE模式和HV模式，考慮Blackfin PPI的接口特點，本系統采用HV模式進行數據傳輸。
　　液晶時序如圖1和圖2所示。
　　
　　圖l和圖2中相應的參數參照AT070TN83 V．1手冊。液晶同步時序可以看做是滿足一定要求的PWM波，可利用Blackfin DSP的定時器支持PWM輸出的特性輸出此信號。
　　2 系統總體設計
　　該液晶屏的輸入格式為RGB666格式，而ADSPBF532的PPI接口數據線只有16位，根據人眼的視覺特性（對綠色最敏感），將紅色和藍色的最高位和最低位分別接在一起，其他數據線對應連接。
　　液晶所需的同步信號HS和VS分別由ADSPBF532的定時器1和定時器2產生。通過配置ADSPBF532定時器的相關寄存器可以精確地控制輸出PWM
　　波的有效沿，周期和占空比，完全匹配液晶時序。
　　顯示所用的時鐘信號可以由外部的獨立晶振產生，分別輸入液晶和DSP的PPI口。也可以由DSP的輸出時鐘分頻產生，再分別輸入液晶和DSP的PPI口。本系統使用獨立的25 MHz晶振將時鐘信號直接輸給液晶和PPI。
　　該液晶內部沒有顯存，因此在使用時系統需要擴展SDRAM，在SDRAM中開辟一塊區域作為顯示緩存，將需要顯示的數據寫入緩存，再由DMA傳送到PPI口進行顯示。