uC/GUI是Micrigm 公司推出的用于嵌入式系統(tǒng)的圖形用戶接口(graphics user interface,,GUI)軟件包,,由于uC/GUI完全以ANSI-C編寫,,因此它與處理器無關(guān),,可以很方便地移植到不同的操作系統(tǒng)和嵌入式微處理器上,并可支持不同尺寸的圖形液晶顯示器,。它采用層次化的設(shè)計,,功能強(qiáng)大,移植方便,,被廣泛地應(yīng)用于嵌入式領(lǐng)域,,如PDA、機(jī)頂盒以及DVD NCD播放機(jī)等,。本文詳細(xì)介紹了uC/GUI在ARM 內(nèi)核S3C44B0X的移植,。實(shí)踐證明uC/GUI具有良好的實(shí)時性和穩(wěn)定性以及廣泛的應(yīng)用前景。
1,、硬件連接與液晶顯示原理
本設(shè)計使用的硬件采用ARM7開發(fā)板,,液晶模塊為L78C64,它是7.8in 256色STN型LCD顯示屏,,分辨率為640×480,。
LCD控制器外部接口信號的定義及其與LCD模塊各信號之間的對應(yīng)關(guān)系如下:
(1)VFRAME:LCD控制器與LCD驅(qū)動器之間的幀同步信號。該信號負(fù)責(zé)指出LCD屏新的一幀開始的時間,。LCD控制器在一個完整幀顯示完成后立即插入一個VFRAME信號,,并開始新一幀的顯示。該信號與LCD模塊的YD信號相對應(yīng);
(2)VLINE:LCD控制器和LCD驅(qū)動器之間的線同步脈沖信號,。該信號用于將LCD驅(qū)動器水平線(行)移位寄存器的內(nèi)容傳送給LCD屏顯示,。LCD控制器在整個水平線(整行)數(shù)據(jù)移入LCD控制器后,,插入一個VLINE信號。該信號與LCD模塊的LP信號相對應(yīng);
(3)VCLK:LCD控制器和LCD驅(qū)動器之間的像素時鐘信號,。由LCD控制器送出的數(shù)據(jù)在VCLK的上升沿處送出,,在VCLK的下降沿被LCD驅(qū)動器采樣。該信號與LCD模塊的XCK信號相對應(yīng);
(4)VM:LCD驅(qū)動器的AC信號,。VM信號被LCD驅(qū)動器用于改變行和列的電壓極性,從而控制像素點(diǎn)的顯示和熄滅,。VM信號可以與每個幀同步,,也可以與可變數(shù)量的VLINE信號同步;
(5)VD3~0 LCD:像素點(diǎn)的數(shù)據(jù)輸入端口。與LCD模塊的D3~0相對應(yīng):
(6)VD7~4 LCD:像素點(diǎn)的數(shù)據(jù)輸入端口,。與LCD模塊的D7~4相對應(yīng),。
液晶顯示原理:寫滿整個屏的數(shù)據(jù)稱為1個“幀”數(shù)據(jù),YD是幀同步信號,,該信號啟動LCD屏的新一幀數(shù)據(jù),。兩個YD脈沖之間的時間長度稱為幀周期。根據(jù)LCD模塊的特性,,刷新時間為12~14ms,,頻率為70~80Hz。每一幀包括480個LP脈沖,。LP為行(共480行)數(shù)據(jù)輸入鎖存信號,,也就是行同步脈沖信號。該信號啟動LCD屏的新一行數(shù)據(jù),。XCK為行數(shù)據(jù)輸入信號,,也就是每1行中像素點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r鐘信號。每組8位的數(shù)據(jù)在XCK的下降沿被輸入鎖存,,因此,,每1行包括640×3/8個XCK脈沖信號。D0~D7是8位的顯示數(shù)據(jù)輸入信號,。
2,、驅(qū)動程序設(shè)計
下面分三步完成液晶的初始化。
(1)I/O口的初始化
由于采用S3C44B0X的PC接口和PD接口作為LCD驅(qū)動接口,,因此,,需要設(shè)置PC接口工作在第3功能狀態(tài)和PD接口工作在第2功能狀態(tài)。
(2)相應(yīng)控制寄存器的設(shè)置方法
S3C44B0X包括一個LCD控制器時序發(fā)生器TIMEGEN,, 由它來產(chǎn)生VFRAM,,VLINE,VCLK和VM 控制時序,。這些控制信號由寄存器LCOCON1和LCDCON2進(jìn)行配置,。通過對寄存器種配置項目的設(shè)置,,TIMEGEN就可以產(chǎn)生適應(yīng)于各種LCD屏的控制信號了。
VFRAM和VLINE脈沖的產(chǎn)生是通過對LCDCON2寄存器的HOZVAL和LINEVAL進(jìn)行配置來完成的,。每個域都與LCD的尺寸和顯示模式有關(guān),。
其中,HOZVAL=(顯示寬度/VD數(shù)據(jù)線位數(shù))-1,。
在彩色模式下,,顯示寬度=3×每行的像素點(diǎn)數(shù)。
對所選的液晶模塊,,HOZVAL=(640×3/8)-1;LINEVAL=(顯示寬度)-1,。
對所選的液晶模塊,LlNEVAL=480-1,。
VCLK信號的頻率可以通過LCDCON1寄存器的CLKVAL域來確定,,即
VCLK=MCLK/(CLKVAL×2)
LCD控制器的最大VCLK頻率為16.5MHz,幾乎支持所有已有的LCD驅(qū)動器,。由于上述關(guān)系,,CLKVAL的值決定了VCLK的頻率。為了確定CLKVAL的值,,應(yīng)該計算一下LCD控制器向VD端口傳輸數(shù)據(jù)的速率,,以便使VCLK的值大于數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾省?/p>
數(shù)據(jù)傳輸速率的公式為:
數(shù)據(jù)傳輸速率=HS×VS×FR×MV
其中,HS—LCD的行像素值;VS—LCD的列像素值:FR—幀速率;MV—模式值,,這里取8位單掃描,,彩色。
對于所選用的液晶模塊:HS=640;VS=480;FR=70Hz:MV=3/8,。因此,,數(shù)據(jù)傳輸速率=640×480×70×3/8=8,064,000Hz。
VCLK值應(yīng)該大于8MHz而小于16MHz,,因此,,CLKVAL可以取9~15。
(3)完整的液晶初始化程序
3.2 uC/GUl移植步驟
在使用uC/GUI時,,可以按照以下幾個步驟來進(jìn)行:
(1)按照需要,,定制uC/GUI;
(2)指定硬件設(shè)備的地址,編寫接口驅(qū)動代碼;
(3)編譯,、鏈接,、調(diào)試?yán)映绦?
(4)修改例子程序,并測試增加需要的功能;
(5)編寫自己的應(yīng)用程序,。
3.3 具體實(shí)現(xiàn)
(1)首先介紹uC/GUI的目錄結(jié)構(gòu)和基本配置,。
uC/GUI主要目錄如下:
GUI/ConvertMono 使用黑白顯示設(shè)備時,所要使用的灰度轉(zhuǎn)換函數(shù)
GUI/ConvertColor 使用彩色顯示設(shè)備時,,使用的色彩轉(zhuǎn)換函數(shù)
GUI/Config 包含了對uC/GUI進(jìn)行配置的一些文件
GUI/Core uC/GUI核心代碼
GUI/Font uC/GUI與字體相關(guān)的代碼文件
GUI/LCDDriver LCD驅(qū)動代碼文件
GUI/MemDev 內(nèi)存設(shè)備支持文件代碼
GUI/Touch 輸入設(shè)備支持的文件代碼
GUI/Widget uC/GU1支持的控件代碼,,包括編輯框,、列表框、按鈕和選擇框等
GUI/WM uC/GUI窗口管理部分代碼
(2)修改uC/GUI,,使之適于移植,。
在ADS環(huán)境中新建一個工程,將上述gui文件夾下的所有文件加入工程,。
將Config文件夾下的3個文件GUIConf.h,、
GUITouchConf.h和LCDConf.h加入新工程,如下修改LCDConf.h的內(nèi)容: