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基于S3C2410和CH7004的嵌入式系统VGA接口设计

导读: 嵌入式系统的终端显示倾向选择LCD显示器。但在大屏幕显示情况下,大型工业级LCD液品显示器造价高。选择性少。而为嵌入式系统增加标准VGA接口可很好地解决该问题。

  1 引言

  嵌入式系统在各种领域应用极为广泛,其中一种很常见的应用是嵌入式Linux智能终端设备,针对工控领域的应用特点,这种类型的设备往往集控制单元、显示键盘单元、数据采集单元、GPIO单元以及通讯单元(以太网、GPRS、串口等)等于一体,可进行实时数据处理和控制。

  嵌入式系统的终端显示倾向选择LCD显示器。但在大屏幕显示情况下,大型工业级LCD液品显示器造价高。选择性少。而为嵌入式系统增加标准VGA接口可很好地解决该问题。支持VGA接口的显示设备众多且价格相对较低,而且显示设备的更换不会对嵌入式系统产生影响。ARM9器件S3C2410在嵌入式系统中应用广泛。这里主要针对该处理器介绍基于CH7004的嵌入式系统VGA接口设计。该设计方案硬件设计和软件实现简单,成本较低,从而为嵌入式设备提供了简单有效的大屏幕图像显示解决方案。

  2 VGA接口

  说到VGA接口,相信很多朋友都不会陌生,因为这种接口是电脑显示器上最主要的接口,从块头巨大的CRT显示器时代开始,VGA接口就被使用,并且一直沿用至今,另外VGA接口还被称为D-Sub接口。很多人觉得只有HDMI接口才能进行高清信号的传输,但这是一个大家很容易进入的误区,因为通过VGA的连接同样可以显示1080P的图像,甚至分辨率可以达到更高,所以用它连接显示设备观看高清视频时没有问题的,而且虽然它是种模拟接口,但是由于VGA将视频信号分解为R、G、B三原色和HV行场信号进行传输,所以在在传输中的损耗还是相当小的。

  (1)VGA接口引脚表1为15针VGA接口引脚信号的定义列表。

  (2)VGA接口时序VGA接口有多种时序,应用时根据具体需要选择不同的时序。

  3 LCD控制器内部控制寄存器

  LCD液晶显示器是LiquidCrySTalDisplay的简称,LCD的构造是在两片平行的玻璃当中放置液态的晶体,两片玻璃中间有许多垂直和水平的细小电线,透过通电与否来控制杆状水晶分子改变方向,将光线折射出来产生画面。它是从产品性能、环境保护、经济可行性的角度,考虑产品开发全生命周期(包括产品设计、原材料的提取、产品的制造、包装、销售和使用、用后的回收与处置全过程)的污染预防要求,多级使用资源与能源,以降低产品生产和消费过程对环境的影响,使其与地球的承载能力相一致。

  LCD控制器内部有5个控制寄存器:LCDCON1~LCD-CON5.LCDCON1控制像素时钟、扫描模式和颜色模式;LCDCON2控制帧同步脉冲宽度、帧有效行数及帧同步前、后的无效行数:LCDCON3主要控制行有效像素点数以及行同步前、后的无效像素点数:LCDCON4主要控制行同步脉冲宽度:LCDCON5主要控制行、场同步脉冲和数据有效信号极性,16位色颜色格式。数据输出与像素时钟跳变关系。

  3.1 CH7004器件简介

  CH7004是Chrontel公司生产的一款数字转换为模拟的视频编码器,其内部编码器支持NSTL、PAL两种视频制式,通用数字输入接口支持8、 12、15、16和24位数字RGB或者YCrCb格式输入,支持5种图像分辨率,内部集成3路相互独立的高速视频数模转换器,可由用户控制输出模拟 RGB或YUV,提供I2C接口供用户控制器件工作模式。

  4 VGA接口设计

  S3C2410处理器的LCD控制器用于产生图像数据、VGA接口时序(640x480,60 Hz)以及配置CH7004的工作模式。CH7004将数字图像数据模拟化,最终产生的模拟图像信号供支持VGA接口的显示器显示。VGA接口的硬件连接见图2.

 

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