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37. RGBLCD实验

news 来源：原创 2025/5/19 22:58:50

一、RGBLCD显示原理简介

1、像素点
于一个“小灯“，不管是液晶屏，还是手机，平板，RGBLCD屏幕他都是有由一个个的彩色小灯构成的。彩色点阵屏每个像素点有三个小灯，红色、绿色和蓝色，也叫做RGB。RGB就是光的三原色。通过调整RGB三种颜色的比例，就可以实现姹紫千红的世界。

2、分辨率
要想显示文字，图片，视频等等就需要很多个像素点，分辨率说的就是像素点的个数，1080P、720P、2K、4K，8K。1080P=19201080，表示一行有1920个像素点，一列有1080个。显示器有尺寸！24村，27村、55寸。尺寸不变的情况下，分辨率越高，显示效果越精细。4K=38402160相当于4个1080P
正点原子的RGB屏幕有：4.3寸480272，800480，7寸的800480和1024600，10.1寸的1280800。
Iphone4屏幕尺寸是3.5寸，960640分辨率，PPI=327.
3、像素格式
如何将RGB三种颜色进行量化，每种颜色用8bit表示，RGB就需要888共24bit。可以描述出2^24=中颜色16777216=1677万种颜色。现在流行10bit，HDR10，支持HDR效果的10bit面板，RGB10 10 10。
在RGB888的基础上在加上8bit的ALPHA通道，也就是透明通道，ARGB8888=32位。
4、LCD屏幕接口
RGB格式的屏幕，一般叫做RGB接口屏。
屏幕接口有：MIPI、LVDS、MCU、RGB接口。
正点原子屏幕ID：使用ID可以识别出不同的屏幕，在RGBLCD屏幕上对R7，G7，B7焊接上拉或下拉电阻实现不同的ID。，
正点原子的ALPHA地板RGB屏幕接口用了3个3157模拟开关。原因是防止LCD屏幕上的ID电阻影响到6ULL的启动。

5、LCD时间参数和LCD时序
水平：
HSYNC：水平同步信号，行同步信号，当出现HSYNC信号的时候表示新的一行开始显示
1、产生HSYNC信号，表示新的一行开始显示，HSYNC信号得维持一段时间，这个时间叫做HSPW。
2、HSYNC信号完成以后，需要一段时间延时，这段时间叫做HBP。
3、显示1024个像素点的数据，1024个clk。
3、一行像素显示完成以后，到HSYNC下一行信号的产生之间有个延时，叫做HFP。
因此真正显示一行所需的时间计时HSPW+HBP+WIDTH(屏幕水平像素点个数，比如1024)+HFP=20+140+1024+160=1344CLK.

垂直：
VSYNC：垂直同步信号，帧同步信号，当出现VSYNC信号的时候表示新的一帧开始显示。
1、VSYNC信号，持续一段时间，位VSPW。
2、VSYNC信号完成以后，需要一段时间，叫做VBP
3、VBP信号结束以后，就是要显示的行数，比如600行，
4、所有的行显示完成以后，一段VFP延时，
（VSPW+VBP+height(600)+VFP）* （HSPW+HBP+WIDTH(1024)+HFP）=

像素时钟：

6、显存
显存：显示存储空间，采用ARGB8888=32bit=4B。这4个字节的数据表示一个像素点的信息，必须得存起来。10246004=2.5MB。因此需要流出2.5MB的内存给LCD用，方法很简单，直接定义一个32位的数组，u32 lcdframe[1024*600];

二、6ULL LCDIF控制器接口原理

1、我们使用DOTCLK接口，也就是VSYNC、HSYNC、ENABLE(DE)和DOTCLK(PCLK)
2、LCDIF_CTRL寄存器，bit0必须置1，bit1设置数据格式24位全部有效，设置为0。Bit5设置LCDIF接口工作在主机模式下，要置1。Bit9:8设置输入像素格式位24bit，写3。Bit11：10，设置数据传输宽度位24bit，写3。Bit13：12设置数据交换，我们不需要交换设置位0。Bit15:14设置输入数据交换，不交换设置位0。Bit17置1，LCDIF工作在DOTCLK模式下。Bit19必须置1，因为工作在DOTCL模式。Bit31是复位功能必须置0.
3、LCDIF_CTRL1寄存器的bit19:16设置位0X7。24位的格式，
4、LCDIF_TRANSFER_COUNT寄存器的bit15：0是LCD一行的像素数，1024。Bit31:16是LCD一共有多少行，600行。
5、LCDIF_VDCTRL0寄存器，bit17:0为vspw参数。Bit20设置vsync信号的宽度单位，设置为1。Bit21设置为1。Bit24设置ENABLE信号极性，为0的时候是低电平有效，为1是高电平，我们设置为1。Bit25设置CLK信号极性，设置为0.。bit26设置HSYNC信号极性，设置0，低电平有效，bit27设置VSYNC信号极性，设置为0，低电平有效。Bit28设置1，开始ENABLE信号。Bit29设置为0，VSYNC输出。
6、LCDIF_VDCTRL1寄存器为两个VSYNC信号之间的长度，那就是VSPW+ VBPD+HEIGHT+VFP。
7、CDIF_VDCTRL2寄存器bit17：0是两个HSYNC信号之间的长度，那就是hspw+hbp+width+hfp。Bit31:18为hspw。
8、LCDIF_VDCTRL3寄存器，bit15:0是vbp+vspw。Bit27:16是hbp+hspw。
9、LCDIF_VDCTRL4寄存器，bit17:0是一行有多少个像素点，1024
10、LCDIF_CUR_BUF，LCD当前缓存，显存首地址。
11、LCDIF_NEXT_BUF,LCD下一帧数据首地址。
12、LCD IO初始化。

三、LCD像素时钟的设置。

LCD需要一个CLK信号，这个时钟信号是6ULL的CLK引脚发送给RGB LCD的。比如7寸1024600的屏幕需要51.2MHz的CLK。
LCDIF_CLK_ROOT就是6ULL的像素时钟。我们设置PLL5(video PLL)为LCD的时钟源，
PLL5 CLK=FrefDIV_SELECT=，DIV_SELECT就是CCM_ANALOG_PLL_VIDEO的bit6:0，也就是DIV_SELEC位，可选范围27-54。设置PLL_VIDEO寄存器的bit20:19为2，表示1分频。设置CCM_ANALOG_MISC2寄存器的bit31:30为0，也就是VIDOE_DIV为0，1分频。
我们不是用小数分频器，因此CCM_ANALOG_PLL_VIDEO_NUM=0，在设置CCM_ALALOG_PLL_VIDEO_DENOM=0。
CCM_CSCDR2寄存器的bit17:15，设置LCDIF_PRE_CLK_SEL，选择LCDIF_CLK_ROOT的时钟源，设置为0x2。表示LCDIF时钟源为PLL5。Bit14:12为LCDIF_PRED位，设置前级分频，可以设置0_{7，分别对应1}8分频。
CCM_CBCMR寄存器，bit25:23为LCDIF_PODF，设置第二级分频，可以设置为0_{7，分别对应1}8分频。
继续设置CCM_CSCDR2寄存器的bit11：9为LCDIF_CLK_SEL，选择LCD CLK的最终时钟源，设置为0，LCDIF的最终时钟源来源于pre-muxed LCDIF clock

四、LCD驱动程序编写

1、如果使用的正点原子的开发板和RGB屏幕，那么在驱动LCD之前，要先读取屏幕ID。
//bsp_lcd.c

#include "bsp_lcd.h"
#include "bsp_gpio.h"
#include "bsp_delay.h"
#include "stdio.h"/* 液晶屏参数结构体 */
struct tftlcd_typedef tftlcd_dev;/** @description : 始化LCD* @param       : 无* @return      : 无*/
void lcd_init(void)
{lcdgpio_init();         /* 初始化IO            */lcdclk_init(32, 3, 5);  /* 初始化LCD时钟         */lcd_reset();            /* 复位LCD            */delayms(10);            /* 延时10ms           */lcd_noreset();          /* 结束复位             *//* TFTLCD参数结构体初始化 */tftlcd_dev.height = 600;    tftlcd_dev.width = 1024;tftlcd_dev.pixsize = 4;             /* ARGB8888模式，每个像素4字节 */tftlcd_dev.vspw = 3;tftlcd_dev.vbpd = 20;tftlcd_dev.vfpd = 12;tftlcd_dev.hspw = 20;tftlcd_dev.hbpd = 140;tftlcd_dev.hfpd = 160;tftlcd_dev.framebuffer = LCD_FRAMEBUF_ADDR; tftlcd_dev.backcolor = LCD_WHITE;   /* 背景色为白色 */tftlcd_dev.forecolor = LCD_BLACK;   /* 前景色为黑色 *//* 初始化ELCDIF的CTRL寄存器* bit [31] 0 : 停止复位* bit [19] 1 : 旁路计数器模式* bit [17] 1 : LCD工作在dotclk模式* bit [15:14] 00 : 输入数据不交换* bit [13:12] 00 : CSC不交换* bit [11:10] 11 : 24位总线宽度* bit [9:8]   11 : 24位数据宽度,也就是RGB888* bit [5]     1  : elcdif工作在主模式* bit [1]     0  : 所有的24位均有效*/LCDIF->CTRL |= (1 << 19) | (1 << 17) | (0 << 14) | (0 << 12) |(3 << 10) | (3 << 8) | (1 << 5) | (0 << 1);/** 初始化ELCDIF的寄存器CTRL1* bit [19:16]  : 0X7 ARGB模式下，传输24位数据，A通道不用传输*/ LCDIF->CTRL1 = 0X7 << 16; /** 初始化ELCDIF的寄存器TRANSFER_COUNT寄存器* bit [31:16]  : 高度* bit [15:0]   : 宽度*/LCDIF->TRANSFER_COUNT  = (tftlcd_dev.height << 16) | (tftlcd_dev.width << 0);/** 初始化ELCDIF的VDCTRL0寄存器* bit [29] 0 : VSYNC输出* bit [28] 1 : 使能ENABLE输出* bit [27] 0 : VSYNC低电平有效* bit [26] 0 : HSYNC低电平有效* bit [25] 0 : DOTCLK上升沿有效* bit [24] 1 : ENABLE信号高电平有效* bit [21] 1 : DOTCLK模式下设置为1* bit [20] 1 : DOTCLK模式下设置为1* bit [17:0] : vsw参数*/LCDIF->VDCTRL0 = 0; //先清零LCDIF->VDCTRL0 = (0 << 29) | (1 << 28) | (0 << 27) |(0 << 26) | (0 << 25) | (1 << 24) |(1 << 21) | (1 << 20) | (tftlcd_dev.vspw << 0);/** 初始化ELCDIF的VDCTRL1寄存器* 设置VSYNC总周期*/  LCDIF->VDCTRL1 = tftlcd_dev.height + tftlcd_dev.vspw + tftlcd_dev.vfpd + tftlcd_dev.vbpd;  //VSYNC周期/** 初始化ELCDIF的VDCTRL2寄存器* 设置HSYNC周期* bit[31:18] ：hsw* bit[17:0]  : HSYNC总周期*/ LCDIF->VDCTRL2 = (tftlcd_dev.hspw << 18) | (tftlcd_dev.width + tftlcd_dev.hspw + tftlcd_dev.hfpd + tftlcd_dev.hbpd);/** 初始化ELCDIF的VDCTRL3寄存器* 设置HSYNC周期* bit[27:16] ：水平等待时钟数* bit[15:0]  : 垂直等待时钟数*/ LCDIF->VDCTRL3 = ((tftlcd_dev.hbpd + tftlcd_dev.hspw) << 16) | (tftlcd_dev.vbpd + tftlcd_dev.vspw);/** 初始化ELCDIF的VDCTRL4寄存器* 设置HSYNC周期* bit[18] 1 : 当使用VSHYNC、HSYNC、DOTCLK的话此为置1* bit[17:0]  : 宽度*/ LCDIF->VDCTRL4 = (1<<18) | (tftlcd_dev.width);/** 初始化ELCDIF的CUR_BUF和NEXT_BUF寄存器* 设置当前显存地址和下一帧的显存地址*/LCDIF->CUR_BUF = (unsigned int)tftlcd_dev.framebuffer;LCDIF->NEXT_BUF = (unsigned int)tftlcd_dev.framebuffer;lcd_enable();           /* 使能LCD    */delayms(10);lcd_clear(LCD_WHITE);   /* 清屏       */}/** IO引脚:    LCD_DATA00 -> LCD_B0*          LCD_DATA01 -> LCD_B1*          LCD_DATA02 -> LCD_B2*          LCD_DATA03 -> LCD_B3*          LCD_DATA04 -> LCD_B4*          LCD_DATA05 -> LCD_B5*          LCD_DATA06 -> LCD_B6*          LCD_DATA07 -> LCD_B7**          LCD_DATA08 -> LCD_G0*          LCD_DATA09 -> LCD_G1*          LCD_DATA010 -> LCD_G2*          LCD_DATA011 -> LCD_G3*          LCD_DATA012 -> LCD_G4*          LCD_DATA012 -> LCD_G4*          LCD_DATA013 -> LCD_G5*          LCD_DATA014 -> LCD_G6*          LCD_DATA015 -> LCD_G7**          LCD_DATA016 -> LCD_R0*          LCD_DATA017 -> LCD_R1*          LCD_DATA018 -> LCD_R2 *          LCD_DATA019 -> LCD_R3*          LCD_DATA020 -> LCD_R4*          LCD_DATA021 -> LCD_R5*          LCD_DATA022 -> LCD_R6*          LCD_DATA023 -> LCD_R7**          LCD_CLK -> LCD_CLK*          LCD_VSYNC -> LCD_VSYNC*          LCD_HSYNC -> LCD_HSYNC*          LCD_DE -> LCD_DE*          LCD_BL -> GPIO1_IO08 *//** @description : LCD GPIO初始化* @param       : 无* @return      : 无*/
void lcdgpio_init(void)
{gpio_pin_config_t gpio_config;/* 1、IO初始化复用功能 */IOMUXC_SetPinMux(IOMUXC_LCD_DATA00_LCDIF_DATA00,0);IOMUXC_SetPinMux(IOMUXC_LCD_DATA01_LCDIF_DATA01,0);IOMUXC_SetPinMux(IOMUXC_LCD_DATA02_LCDIF_DATA02,0);IOMUXC_SetPinMux(IOMUXC_LCD_DATA03_LCDIF_DATA03,0);IOMUXC_SetPinMux(IOMUXC_LCD_DATA04_LCDIF_DATA04,0);IOMUXC_SetPinMux(IOMUXC_LCD_DATA05_LCDIF_DATA05,0);IOMUXC_SetPinMux(IOMUXC_LCD_DATA06_LCDIF_DATA06,0);IOMUXC_SetPinMux(IOMUXC_LCD_DATA07_LCDIF_DATA07,0);IOMUXC_SetPinMux(IOMUXC_LCD_DATA08_LCDIF_DATA08,0);IOMUXC_SetPinMux(IOMUXC_LCD_DATA09_LCDIF_DATA09,0);IOMUXC_SetPinMux(IOMUXC_LCD_DATA10_LCDIF_DATA10,0);IOMUXC_SetPinMux(IOMUXC_LCD_DATA11_LCDIF_DATA11,0);IOMUXC_SetPinMux(IOMUXC_LCD_DATA12_LCDIF_DATA12,0);IOMUXC_SetPinMux(IOMUXC_LCD_DATA13_LCDIF_DATA13,0);IOMUXC_SetPinMux(IOMUXC_LCD_DATA14_LCDIF_DATA14,0);IOMUXC_SetPinMux(IOMUXC_LCD_DATA15_LCDIF_DATA15,0);IOMUXC_SetPinMux(IOMUXC_LCD_DATA16_LCDIF_DATA16,0);IOMUXC_SetPinMux(IOMUXC_LCD_DATA17_LCDIF_DATA17,0);IOMUXC_SetPinMux(IOMUXC_LCD_DATA18_LCDIF_DATA18,0);IOMUXC_SetPinMux(IOMUXC_LCD_DATA19_LCDIF_DATA19,0);IOMUXC_SetPinMux(IOMUXC_LCD_DATA20_LCDIF_DATA20,0);IOMUXC_SetPinMux(IOMUXC_LCD_DATA21_LCDIF_DATA21,0);IOMUXC_SetPinMux(IOMUXC_LCD_DATA22_LCDIF_DATA22,0);IOMUXC_SetPinMux(IOMUXC_LCD_DATA23_LCDIF_DATA23,0);IOMUXC_SetPinMux(IOMUXC_LCD_CLK_LCDIF_CLK,0);   IOMUXC_SetPinMux(IOMUXC_LCD_ENABLE_LCDIF_ENABLE,0); IOMUXC_SetPinMux(IOMUXC_LCD_HSYNC_LCDIF_HSYNC,0);IOMUXC_SetPinMux(IOMUXC_LCD_VSYNC_LCDIF_VSYNC,0);IOMUXC_SetPinMux(IOMUXC_GPIO1_IO08_GPIO1_IO08,0);           /* 背光BL引脚      *//* 2、配置LCD IO属性 *bit 16:0 HYS关闭*bit [15:14]: 0 默认22K上拉*bit [13]: 0 pull功能*bit [12]: 0 pull/keeper使能 *bit [11]: 0 关闭开路输出*bit [7:6]: 10 速度100Mhz*bit [5:3]: 111 驱动能力为R0/7*bit [0]: 1 高转换率*/IOMUXC_SetPinConfig(IOMUXC_LCD_DATA00_LCDIF_DATA00,0xB9);IOMUXC_SetPinConfig(IOMUXC_LCD_DATA01_LCDIF_DATA01,0xB9);IOMUXC_SetPinConfig(IOMUXC_LCD_DATA02_LCDIF_DATA02,0xB9);IOMUXC_SetPinConfig(IOMUXC_LCD_DATA03_LCDIF_DATA03,0xB9);IOMUXC_SetPinConfig(IOMUXC_LCD_DATA04_LCDIF_DATA04,0xB9);IOMUXC_SetPinConfig(IOMUXC_LCD_DATA05_LCDIF_DATA05,0xB9);IOMUXC_SetPinConfig(IOMUXC_LCD_DATA06_LCDIF_DATA06,0xB9);IOMUXC_SetPinConfig(IOMUXC_LCD_DATA07_LCDIF_DATA07,0xB9);IOMUXC_SetPinConfig(IOMUXC_LCD_DATA08_LCDIF_DATA08,0xB9);IOMUXC_SetPinConfig(IOMUXC_LCD_DATA09_LCDIF_DATA09,0xB9);IOMUXC_SetPinConfig(IOMUXC_LCD_DATA10_LCDIF_DATA10,0xB9);IOMUXC_SetPinConfig(IOMUXC_LCD_DATA11_LCDIF_DATA11,0xB9);IOMUXC_SetPinConfig(IOMUXC_LCD_DATA12_LCDIF_DATA12,0xB9);IOMUXC_SetPinConfig(IOMUXC_LCD_DATA13_LCDIF_DATA13,0xB9);IOMUXC_SetPinConfig(IOMUXC_LCD_DATA14_LCDIF_DATA14,0xB9);IOMUXC_SetPinConfig(IOMUXC_LCD_DATA15_LCDIF_DATA15,0xB9);IOMUXC_SetPinConfig(IOMUXC_LCD_DATA16_LCDIF_DATA16,0xB9);IOMUXC_SetPinConfig(IOMUXC_LCD_DATA17_LCDIF_DATA17,0xB9);IOMUXC_SetPinConfig(IOMUXC_LCD_DATA18_LCDIF_DATA18,0xB9);IOMUXC_SetPinConfig(IOMUXC_LCD_DATA19_LCDIF_DATA19,0xB9);IOMUXC_SetPinConfig(IOMUXC_LCD_DATA20_LCDIF_DATA20,0xB9);IOMUXC_SetPinConfig(IOMUXC_LCD_DATA21_LCDIF_DATA21,0xB9);IOMUXC_SetPinConfig(IOMUXC_LCD_DATA22_LCDIF_DATA22,0xB9);IOMUXC_SetPinConfig(IOMUXC_LCD_DATA23_LCDIF_DATA23,0xB9);IOMUXC_SetPinConfig(IOMUXC_LCD_CLK_LCDIF_CLK,0xB9);IOMUXC_SetPinConfig(IOMUXC_LCD_ENABLE_LCDIF_ENABLE,0xB9);IOMUXC_SetPinConfig(IOMUXC_LCD_HSYNC_LCDIF_HSYNC,0xB9);IOMUXC_SetPinConfig(IOMUXC_LCD_VSYNC_LCDIF_VSYNC,0xB9);IOMUXC_SetPinConfig(IOMUXC_GPIO1_IO08_GPIO1_IO08,0xB9); /* 背光BL引脚       *//* GPIO初始化 */gpio_config.direction = kGPIO_DigitalOutput;            /* 输出           */gpio_config.outputLogic = 1;                            /* 默认关闭背光 */gpio_init(GPIO1, 8, &gpio_config);                      /* 背光默认打开 */gpio_pinwrite(GPIO1, 8, 1);                             /* 打开背光     */
}/** @description     : LCD时钟初始化, LCD时钟计算公式如下：*                    LCD CLK = 24 * loopDiv / prediv / div* @param - loopDiv : loopDivider值* @param - loopDiv : lcdifprediv值* @param - div     : lcdifdiv值* @return          : 无*/
void lcdclk_init(unsigned char loopDiv, unsigned char prediv, unsigned char div)
{/* 先初始化video pll * VIDEO PLL = OSC24M * (loopDivider + (denominator / numerator)) / postDivider*不使用小数分频器，因此denominator和numerator设置为0*/CCM_ANALOG->PLL_VIDEO_NUM = 0;      /* 不使用小数分频器 */CCM_ANALOG->PLL_VIDEO_DENOM = 0;    /** PLL_VIDEO寄存器设置* bit[13]:    1   使能VIDEO PLL时钟* bit[20:19]  2  设置postDivider为1分频* bit[6:0] : 32  设置loopDivider寄存器*/CCM_ANALOG->PLL_VIDEO =  (2 << 19) | (1 << 13) | (loopDiv << 0); /** MISC2寄存器设置* bit[31:30]: 0  VIDEO的post-div设置，时钟源来源于postDivider，1分频*/CCM_ANALOG->MISC2 &= ~(3 << 30);CCM_ANALOG->MISC2 = 0 << 30;/* LCD时钟源来源与PLL5，也就是VIDEO           PLL  */CCM->CSCDR2 &= ~(7 << 15);      CCM->CSCDR2 |= (2 << 15);           /* 设置LCDIF_PRE_CLK使用PLL5 *//* 设置LCDIF_PRE分频 */CCM->CSCDR2 &= ~(7 << 12);      CCM->CSCDR2 |= (prediv - 1) << 12;  /* 设置分频  *//* 设置LCDIF分频 */CCM->CBCMR &= ~(7 << 23);                   CCM->CBCMR |= (div - 1) << 23;              /* 设置LCD时钟源为LCDIF_PRE时钟 */CCM->CSCDR2 &= ~(7 << 9);                   /* 清除原来的设置          */CCM->CSCDR2 |= (0 << 9);                    /* LCDIF_PRE时钟源选择LCDIF_PRE时钟 */
}/** @description : 复位ELCDIF接口* @param       : 无* @return      : 无*/
void lcd_reset(void)
{LCDIF->CTRL  = 1<<31; /* 强制复位 */
}/** @description : 结束复位ELCDIF接口* @param       : 无* @return      : 无*/
void lcd_noreset(void)
{LCDIF->CTRL  = 0<<31; /* 取消强制复位 */
}/** @description : 使能ELCDIF接口* @param       : 无* @return      : 无*/
void lcd_enable(void)
{LCDIF->CTRL |= 1<<0; /* 使能ELCDIF */
}/** @description     : 画点函数 * @param - x       : x轴坐标* @param - y       : y轴坐标* @param - color   : 颜色值* @return          : 无*/
inline void lcd_drawpoint(unsigned short x,unsigned short y,unsigned int color)
{ *(unsigned int*)((unsigned int)tftlcd_dev.framebuffer + tftlcd_dev.pixsize * (tftlcd_dev.width * y+x))=color;
}/** @description     : 读取指定点的颜色值* @param - x       : x轴坐标* @param - y       : y轴坐标* @return          : 读取到的指定点的颜色值*/
inline unsigned int lcd_readpoint(unsigned short x,unsigned short y)
{ return *(unsigned int*)((unsigned int)tftlcd_dev.framebuffer + tftlcd_dev.pixsize * (tftlcd_dev.width * y + x));
}/** @description     : 清屏* @param - color   : 颜色值* @return          : 读取到的指定点的颜色值*/
void lcd_clear(unsigned int color)
{unsigned int num;unsigned int i = 0; unsigned int *startaddr=(unsigned int*)tftlcd_dev.framebuffer;  //指向帧缓存首地址num=(unsigned int)tftlcd_dev.width * tftlcd_dev.height;         //缓冲区总长度for(i = 0; i < num; i++){startaddr[i] = color;}       
}/** @description     : 以指定的颜色填充一块矩形* @param - x0      : 矩形起始点坐标X轴* @param - y0      : 矩形起始点坐标Y轴* @param - x1      : 矩形终止点坐标X轴* @param - y1      : 矩形终止点坐标Y轴* @param - color   : 要填充的颜色* @return          : 读取到的指定点的颜色值*/
void lcd_fill(unsigned    short x0, unsigned short y0, unsigned short x1, unsigned short y1, unsigned int color)
{ unsigned short x, y;if(x0 < 0) x0 = 0;if(y0 < 0) y0 = 0;if(x1 >= tftlcd_dev.width) x1 = tftlcd_dev.width - 1;if(y1 >= tftlcd_dev.height) y1 = tftlcd_dev.height - 1;for(y = y0; y <= y1; y++){for(x = x0; x <= x1; x++)lcd_drawpoint(x, y, color);}
}

//bsp_lcd.h

#ifndef _BSP_LCD_H
#define _BSP_LCD_H#include "imx6ul.h"/* 颜色 */
#define LCD_BLUE          0x000000FF
#define LCD_GREEN         0x0000FF00
#define LCD_RED           0x00FF0000
#define LCD_CYAN          0x0000FFFF
#define LCD_MAGENTA       0x00FF00FF
#define LCD_YELLOW        0x00FFFF00
#define LCD_LIGHTBLUE     0x008080FF
#define LCD_LIGHTGREEN    0x0080FF80
#define LCD_LIGHTRED      0x00FF8080
#define LCD_LIGHTCYAN     0x0080FFFF
#define LCD_LIGHTMAGENTA  0x00FF80FF
#define LCD_LIGHTYELLOW   0x00FFFF80
#define LCD_DARKBLUE      0x00000080
#define LCD_DARKGREEN     0x00008000
#define LCD_DARKRED       0x00800000
#define LCD_DARKCYAN      0x00008080
#define LCD_DARKMAGENTA   0x00800080
#define LCD_DARKYELLOW    0x00808000
#define LCD_WHITE         0x00FFFFFF
#define LCD_LIGHTGRAY     0x00D3D3D3
#define LCD_GRAY          0x00808080
#define LCD_DARKGRAY      0x00404040
#define LCD_BLACK         0x00000000
#define LCD_BROWN         0x00A52A2A
#define LCD_ORANGE        0x00FFA500
#define LCD_TRANSPARENT   0x00000000/* LCD显存地址 */
#define LCD_FRAMEBUF_ADDR   (0x89000000)/* LCD控制参数结构体 */
struct tftlcd_typedef{unsigned short height;      /* LCD屏幕高度 */unsigned short width;       /* LCD屏幕宽度 */unsigned char pixsize;      /* LCD每个像素所占字节大小 */unsigned short vspw;unsigned short vbpd;unsigned short vfpd;unsigned short hspw;unsigned short hbpd;unsigned short hfpd;unsigned int framebuffer;   /* LCD显存首地址       */unsigned int forecolor;     /* 前景色 */unsigned int backcolor;     /* 背景色 */
};extern struct tftlcd_typedef tftlcd_dev;/* 函数声明 */
void lcd_init(void);
void lcdgpio_init(void);
void lcdclk_init(unsigned char loopDiv, unsigned char prediv, unsigned char div);
void lcd_reset(void);
void lcd_noreset(void);
void lcd_enable(void);
void video_pllinit(unsigned char loopdivi, unsigned char postdivi);inline void lcd_drawpoint(unsigned short x,unsigned short y,unsigned int color);
inline unsigned int lcd_readpoint(unsigned short x,unsigned short y);
void lcd_clear(unsigned int color);
void lcd_fill(unsigned    short x0, unsigned short y0, unsigned short x1, unsigned short y1, unsigned int color);
#endif

五、LCD操作API函数编写

//bsp_lcdapi.c

#include "bsp_lcdapi.h"
#include "font.h" /** @description     : 画线函数* @param - x1      : 线起始点坐标X轴* @param - y1      : 线起始点坐标Y轴* @param - x2      : 线终止点坐标X轴* @param - y2      : 线终止点坐标Y轴* @return          : 无*/ 
void lcd_drawline(unsigned short x1, unsigned short y1, unsigned short x2, unsigned short y2)
{u16 t; int xerr = 0, yerr = 0, delta_x, delta_y, distance; int incx, incy, uRow, uCol; delta_x = x2 - x1;                  /* 计算坐标增量 */delta_y = y2 - y1; uRow = x1; uCol = y1; if(delta_x > 0)                     /* 设置单步方向 */ incx = 1;else if(delta_x==0)                 /* 垂直线 */incx = 0;       else {incx = -1;delta_x = -delta_x;} if(delta_y>0)incy=1; else if(delta_y == 0)               /* 水平线 */incy=0;else{incy = -1;delta_y = -delta_y;} if( delta_x > delta_y)              /*选取基本增量坐标轴  */distance = delta_x; else distance = delta_y; for(t = 0; t <= distance+1; t++ )   /* 画线输出 */{  lcd_drawpoint(uRow, uCol, tftlcd_dev.forecolor);/* 画点 */xerr += delta_x ; yerr += delta_y ; if(xerr > distance) { xerr -= distance; uRow += incx; } if(yerr > distance) { yerr -= distance; uCol += incy; } }  
}   /** @description : 画矩形函数* @param - x1  : 矩形坐上角坐标X轴* @param - y1  : 矩形坐上角坐标Y轴* @param - x2  : 矩形右下角坐标X轴* @param - y2  : 矩形右下角坐标Y轴* @return      : 无*/
void lcd_draw_rectangle(unsigned short x1, unsigned short y1, unsigned short x2, unsigned short y2)
{lcd_drawline(x1, y1, x2, y1);lcd_drawline(x1, y1, x1, y2);lcd_drawline(x1, y2, x2, y2);lcd_drawline(x2, y1, x2, y2);
}/** @description : 在指定位置画一个指定大小的圆* @param - x0  : 圆心坐标X轴* @param - y0  : 圆心坐标Y轴* @param - y2  : 圆形半径* @return      : 无*/
void lcd_draw_Circle(unsigned short x0,unsigned short y0,unsigned char r)
{int mx = x0, my = y0;int x = 0, y = r;int d = 1 - r;   while(y > x)        /* y>x即第一象限的第1区八分圆 */{lcd_drawpoint(x  + mx, y  + my, tftlcd_dev.forecolor);lcd_drawpoint(y  + mx, x  + my, tftlcd_dev.forecolor);lcd_drawpoint(-x + mx, y  + my, tftlcd_dev.forecolor);lcd_drawpoint(-y + mx, x  + my, tftlcd_dev.forecolor);lcd_drawpoint(-x + mx, -y + my, tftlcd_dev.forecolor);lcd_drawpoint(-y + mx, -x + my, tftlcd_dev.forecolor);lcd_drawpoint(x  + mx, -y + my, tftlcd_dev.forecolor);lcd_drawpoint(y  + mx, -x + my, tftlcd_dev.forecolor);if( d < 0){d = d + 2 * x + 3;}else{d= d + 2 * (x - y) + 5;y--;}x++;}
}/** @description : 在指定位置显示一个字符* @param - x   : 起始坐标X轴* @param - y   : 起始坐标Y轴* @param - num : 显示字符* @param - size: 字体大小, 可选12/16/24/32* @param - mode: 叠加方式(1)还是非叠加方式(0)* @return      : 无*/
void lcd_showchar(unsigned     short x, unsigned short y,unsigned char num, unsigned char size, unsigned char mode)
{                             unsigned char  temp, t1, t;unsigned short y0 = y;unsigned char csize = (size / 8+ ((size % 8) ? 1 : 0)) * (size / 2);    /* 得到字体一个字符对应点阵集所占的字节数   */ num = num - ' ';    /*得到偏移后的值（ASCII字库是从空格开始取模，所以-' '就是对应字符的字库）  */for(t = 0; t < csize; t++){   if(size == 12) temp = asc2_1206[num][t];        /* 调用1206字体 */else if(size == 16)temp = asc2_1608[num][t];    /* 调用1608字体 */else if(size == 24)temp = asc2_2412[num][t];    /* 调用2412字体 */else if(size == 32)temp = asc2_3216[num][t];    /* 调用3216字体 */else return;                                    /* 没有的字库        */for(t1 = 0; t1 < 8; t1++){               if(temp & 0x80)lcd_drawpoint(x, y, tftlcd_dev.forecolor);else if(mode==0)lcd_drawpoint(x, y, tftlcd_dev.backcolor);temp <<= 1;y++;if(y >= tftlcd_dev.height) return;          /* 超区域了 */  if((y - y0) == size){y = y0;x++;if(x >= tftlcd_dev.width) return;       /* 超区域了 */break;}}    }                         
} /** @description : 计算m的n次方* @param - m   : 要计算的值* @param - n   : n次方* @return      : m^n次方.*/
unsigned int lcd_pow(unsigned char m,unsigned char n)
{unsigned int result = 1;     while(n--) result *= m;    return result;
}/** @description : 显示指定的数字，高位为0的话不显示* @param - x   : 起始坐标点X轴。* @param - y   : 起始坐标点Y轴。* @param - num : 数值(0~999999999)。* @param - len : 数字位数。* @param - size: 字体大小* @return      : 无*/
void lcd_shownum(unsigned     short x, unsigned short y, unsigned int num, unsigned char len,unsigned char size)
{           unsigned char  t, temp;unsigned char  enshow = 0;                         for(t = 0; t < len; t++){temp = (num / lcd_pow(10, len - t - 1)) % 10;if(enshow == 0 && t < (len - 1)){if(temp == 0){lcd_showchar(x + (size / 2) * t, y, ' ', size, 0);continue;}else enshow = 1;    }lcd_showchar(x + (size / 2) * t, y, temp + '0', size, 0); }
} /** @description     : 显示指定的数字，高位为0,还是显示* @param - x       : 起始坐标点X轴。* @param - y       : 起始坐标点Y轴。* @param - num     : 数值(0~999999999)。* @param - len     : 数字位数。* @param - size    : 字体大小* @param - mode    : [7]:0,不填充;1,填充0.*                    [6:1]:保留*                    [0]:0,非叠加显示;1,叠加显示.* @return          : 无*/
void lcd_showxnum(unsigned     short x, unsigned short y, unsigned int num, unsigned char len, unsigned char size, unsigned char mode)
{  unsigned char t, temp;unsigned char enshow = 0;                          for(t = 0; t < len; t++){temp = (num / lcd_pow(10, len - t- 1)) % 10;if(enshow == 0 && t < (len - 1)){if(temp == 0){if(mode & 0X80) lcd_showchar(x + (size / 2) * t, y, '0', size, mode & 0X01);  else  lcd_showchar(x + (size / 2) * t, y , ' ', size, mode & 0X01);  continue;}else enshow=1; }lcd_showchar( x + (size / 2) * t, y, temp + '0' , size , mode & 0X01); }
} /** @description     : 显示一串字符串* @param - x       : 起始坐标点X轴。* @param - y       : 起始坐标点Y轴。* @param - width   : 字符串显示区域长度* @param - height  : 字符串显示区域高度* @param - size    : 字体大小* @param - p       : 要显示的字符串首地址* @return          : 无*/
void lcd_show_string(unsigned short x,unsigned short y,unsigned short width,unsigned short height,unsigned char size,char *p)
{         unsigned char x0 = x;width += x;height += y;while((*p <= '~') &&(*p >= ' '))        /* 判断是不是非法字符! */ {       if(x >= width) {x = x0; y += size;}if(y >= height) break;              /* 退出 */lcd_showchar(x, y, *p , size, 0);x += size / 2;p++;}  
}

//bsp_lcdapi.h

#ifndef BSP_LCDAPI_H
#define BSP_LCDAPI_H
#include "imx6ul.h"
#include "bsp_lcd.h"/* 函数声明 */
void lcd_drawline(unsigned short x1, unsigned short y1, unsigned short x2, unsigned short y2);
void lcd_draw_rectangle(unsigned short x1, unsigned short y1, unsigned short x2, unsigned short y2);
void lcd_draw_Circle(unsigned short x0,unsigned short y0,unsigned char r);
void lcd_showchar(unsigned     short x,unsigned short y,unsigned char num,unsigned char size, unsigned char mode);
unsigned int lcd_pow(unsigned char m,unsigned char n);
void lcd_shownum(unsigned short x, unsigned short y, unsigned int num, unsigned char len,unsigned char size);
void lcd_showxnum(unsigned short x, unsigned short y, unsigned int num, unsigned char len, unsigned char size, unsigned char mode);
void lcd_show_string(unsigned short x,unsigned short y,
unsigned short width, unsigned short height, unsigned char size,char *p);#endif

//main.c

#include "bsp_clk.h"
#include "bsp_delay.h"
#include "bsp_led.h"
#include "bsp_beep.h"
#include "bsp_key.h"
#include "bsp_int.h"
#include "bsp_uart.h"
#include "stdio.h"
#include "bsp_lcd.h"
#include "bsp_lcdapi.h"/* 背景颜色索引 */
unsigned int backcolor[10] = {LCD_BLUE,       LCD_GREEN,      LCD_RED,    LCD_CYAN,   LCD_YELLOW, LCD_LIGHTBLUE,  LCD_DARKBLUE,   LCD_WHITE,  LCD_BLACK,  LCD_ORANGE}; /** @description : main函数* @param       : 无* @return      : 无*/
int main(void)
{unsigned char index = 0;unsigned char state = OFF;int_init();                 /* 初始化中断(一定要最先调用！) */imx6u_clkinit();            /* 初始化系统时钟          */delay_init();               /* 初始化延时            */clk_enable();               /* 使能所有的时钟          */led_init();                 /* 初始化led           */beep_init();                /* 初始化beep          */uart_init();                /* 初始化串口，波特率115200 */lcd_init();                 /* 初始化LCD           */tftlcd_dev.forecolor = LCD_RED;   lcd_show_string(10,10,400,32,32,(char*)"ZERO-IMX6UL ELCD TEST");  /* 显示字符串 */lcd_draw_rectangle(10, 52, 1014, 290);  /* 绘制矩形框        */lcd_drawline(10, 52,1014, 290);         /* 绘制线条         */lcd_drawline(10, 290,1014, 52);         /* 绘制线条         */lcd_draw_Circle(512, 171, 119);         /* 绘制圆形         */while(1)                {   index++;if(index == 10)index = 0;lcd_fill(0, 300, 1023, 599, backcolor[index]);lcd_show_string(800,10,240,32,32,(char*)"INDEX=");  /*显示字符串               */lcd_shownum(896,10, index, 2, 32);                  /* 显示数字，叠加显示    */state = !state;led_switch(LED0,state);delayms(1000);  /* 延时一秒 */}return 0;
}

//start.S

/***************************************************************
描述     : ZERO-I.MX6UL/I.MX6ULL开发板启动文件，完成C环境初始化，C环境初始化完成以后跳转到C代码。
**************************************************************/.global _start                  /* 全局标号 *//** 描述：  _start函数，首先是中断向量表的创建* 参考文档:ARM Cortex-A(armV7)编程手册V4.0.pdf P42，3 ARM Processor Modes and Registers（ARM处理器模型和寄存器）*          ARM Cortex-A(armV7)编程手册V4.0.pdf P165 11.1.1 Exception priorities(异常)*/
_start:ldr pc, =Reset_Handler      /* 复位中断                     */  ldr pc, =Undefined_Handler  /* 未定义中断                    */ldr pc, =SVC_Handler        /* SVC(Supervisor)中断        */ldr pc, =PrefAbort_Handler  /* 预取终止中断                   */ldr pc, =DataAbort_Handler  /* 数据终止中断                   */ldr pc, =NotUsed_Handler    /* 未使用中断                    */ldr pc, =IRQ_Handler        /* IRQ中断                    */ldr pc, =FIQ_Handler        /* FIQ(快速中断)未定义中断           *//* 复位中断 */  
Reset_Handler:cpsid i                     /* 关闭全局中断 *//* 关闭I,DCache和MMU * 采取读-改-写的方式。*/mrc     p15, 0, r0, c1, c0, 0     /* 读取CP15的C1寄存器到R0中                           */bic     r0,  r0, #(0x1 << 12)     /* 清除C1寄存器的bit12位(I位)，关闭I Cache               */bic     r0,  r0, #(0x1 <<  2)     /* 清除C1寄存器的bit2(C位)，关闭D Cache                 */bic     r0,  r0, #0x2             /* 清除C1寄存器的bit1(A位)，关闭对齐                      */bic     r0,  r0, #(0x1 << 11)     /* 清除C1寄存器的bit11(Z位)，关闭分支预测                   */bic     r0,  r0, #0x1             /* 清除C1寄存器的bit0(M位)，关闭MMU                     */mcr     p15, 0, r0, c1, c0, 0     /* 将r0寄存器中的值写入到CP15的C1寄存器中                    */#if 0/* 汇编版本设置中断向量表偏移 */ldr r0, =0X87800000dsbisbmcr p15, 0, r0, c12, c0, 0dsbisb
#endif/* 设置各个模式下的栈指针，* 注意：IMX6UL的堆栈是向下增长的！* 堆栈指针地址一定要是4字节地址对齐的！！！* DDR范围:0X80000000~0X9FFFFFFF*//* 进入IRQ模式 */mrs r0, cpsrbic r0, r0, #0x1f   /* 将r0寄存器中的低5位清零，也就是cpsr的M0~M4  */orr r0, r0, #0x12   /* r0或上0x13,表示使用IRQ模式                   */msr cpsr, r0        /* 将r0 的数据写入到cpsr_c中                    */ldr sp, =0x80600000 /* 设置IRQ模式下的栈首地址为0X80600000,大小为2MB *//* 进入SYS模式 */mrs r0, cpsrbic r0, r0, #0x1f   /* 将r0寄存器中的低5位清零，也就是cpsr的M0~M4  */orr r0, r0, #0x1f   /* r0或上0x13,表示使用SYS模式                   */msr cpsr, r0        /* 将r0 的数据写入到cpsr_c中                    */ldr sp, =0x80400000 /* 设置SYS模式下的栈首地址为0X80400000,大小为2MB *//* 进入SVC模式 */mrs r0, cpsrbic r0, r0, #0x1f   /* 将r0寄存器中的低5位清零，也就是cpsr的M0~M4  */orr r0, r0, #0x13   /* r0或上0x13,表示使用SVC模式                   */msr cpsr, r0        /* 将r0 的数据写入到cpsr_c中                    */ldr sp, =0X80200000 /* 设置SVC模式下的栈首地址为0X80200000,大小为2MB */cpsie i             /* 打开全局中断 */
#if 0/* 使能IRQ中断 */mrs r0, cpsr        /* 读取cpsr寄存器值到r0中           */bic r0, r0, #0x80   /* 将r0寄存器中bit7清零，也就是CPSR中的I位清零，表示允许IRQ中断 */msr cpsr, r0        /* 将r0重新写入到cpsr中            */
#endifb main              /* 跳转到main函数                *//* 未定义中断 */
Undefined_Handler:ldr r0, =Undefined_Handlerbx r0/* SVC中断 */
SVC_Handler:ldr r0, =SVC_Handlerbx r0/* 预取终止中断 */
PrefAbort_Handler:ldr r0, =PrefAbort_Handler  bx r0/* 数据终止中断 */
DataAbort_Handler:ldr r0, =DataAbort_Handlerbx r0/* 未使用的中断 */
NotUsed_Handler:ldr r0, =NotUsed_Handlerbx r0/* IRQ中断！重点！！！！！ */
IRQ_Handler:push {lr}                   /* 保存lr地址 */push {r0-r3, r12}           /* 保存r0-r3，r12寄存器 */mrs r0, spsr                /* 读取spsr寄存器 */push {r0}                   /* 保存spsr寄存器 */mrc p15, 4, r1, c15, c0, 0 /* 从CP15的C0寄存器内的值到R1寄存器中* 参考文档ARM Cortex-A(armV7)编程手册V4.0.pdf P49* Cortex-A7 Technical ReferenceManua.pdf P68 P138*/                          add r1, r1, #0X2000         /* GIC基地址加0X2000，也就是GIC的CPU接口端基地址 */ldr r0, [r1, #0XC]          /* GIC的CPU接口端基地址加0X0C就是GICC_IAR寄存器，* GICC_IAR寄存器保存这当前发生中断的中断号，我们要根据* 这个中断号来绝对调用哪个中断服务函数*/push {r0, r1}               /* 保存r0,r1 */cps #0x13                   /* 进入SVC模式，允许其他中断再次进去 */push {lr}                   /* 保存SVC模式的lr寄存器 */ldr r2, =system_irqhandler  /* 加载C语言中断处理函数到r2寄存器中*/blx r2                      /* 运行C语言中断处理函数，带有一个参数，保存在R0寄存器中 */pop {lr}                    /* 执行完C语言中断服务函数，lr出栈 */cps #0x12                   /* 进入IRQ模式 */pop {r0, r1}                str r0, [r1, #0X10]         /* 中断执行完成，写EOIR */pop {r0}                        msr spsr_cxsf, r0           /* 恢复spsr */pop {r0-r3, r12}            /* r0-r3,r12出栈 */pop {lr}                    /* lr出栈 */subs pc, lr, #4             /* 将lr-4赋给pc *//* FIQ中断 */
FIQ_Handler:ldr r0, =FIQ_Handler    bx r0

//Makefile

CROSS_COMPILE   ?= arm-linux-gnueabihf-
TARGET          ?= lcdCC              := $(CROSS_COMPILE)gcc
LD              := $(CROSS_COMPILE)ld
OBJCOPY         := $(CROSS_COMPILE)objcopy
OBJDUMP         := $(CROSS_COMPILE)objdumpLIBPATH         := -lgcc -L /usr/local/arm/gcc-linaro-4.9.4-2017.01-x86_64_arm-linux-gnueabihf/lib/gcc/arm-linux-gnueabihf/4.9.4INCDIRS         := imx6ul \stdio/include \bsp/clk \bsp/led \bsp/delay  \bsp/beep \bsp/gpio \bsp/key \bsp/exit \bsp/int \bsp/epittimer \bsp/keyfilter \bsp/uart \bsp/lcdSRCDIRS         := project \stdio/lib \bsp/clk \bsp/led \bsp/delay \bsp/beep \bsp/gpio \bsp/key \bsp/exit \bsp/int \bsp/epittimer \bsp/keyfilter \bsp/uart \bsp/lcdINCLUDE         := $(patsubst %, -I %, $(INCDIRS))SFILES          := $(foreach dir, $(SRCDIRS), $(wildcard $(dir)/*.S))
CFILES          := $(foreach dir, $(SRCDIRS), $(wildcard $(dir)/*.c))SFILENDIR       := $(notdir  $(SFILES))
CFILENDIR       := $(notdir  $(CFILES))SOBJS           := $(patsubst %, obj/%, $(SFILENDIR:.S=.o))
COBJS           := $(patsubst %, obj/%, $(CFILENDIR:.c=.o))
OBJS            := $(SOBJS) $(COBJS)VPATH           := $(SRCDIRS).PHONY: clean$(TARGET).bin : $(OBJS)$(LD) -Timx6ul.lds -o $(TARGET).elf $^ $(LIBPATH)$(OBJCOPY) -O binary -S $(TARGET).elf $@$(OBJDUMP) -D -m arm $(TARGET).elf > $(TARGET).dis$(SOBJS) : obj/%.o : %.S$(CC) -Wall -nostdlib -fno-builtin -c -O2  $(INCLUDE) -o $@ $<$(COBJS) : obj/%.o : %.c$(CC) -Wall -Wa,-mimplicit-it=thumb -nostdlib -fno-builtin -c -O2  $(INCLUDE) -o $@ $<clean:rm -rf $(TARGET).elf $(TARGET).dis $(TARGET).bin $(COBJS) $(SOBJS)

一、RGBLCD显示原理简介

二、6ULL LCDIF控制器接口原理

三、LCD像素时钟的设置。

四、LCD驱动程序编写

五、LCD操作API函数编写

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