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实验十 TFT 液晶显示实验一、实验目的1. 了解 240x400TFT LCD 的工作原理。2. 了解 TFT LCD 控制芯片OTM4001A 的控制方式。3. 学习并使用数学库IQmathLib.h。4. 学习 TM4C129x Series Cortex-M4 的EPI 总线操作方式。5. 学习 EPI 相关库函数的使用。二、实验原理1. TFT 彩屏工作原理TFT(Thin Film Transistor)LCD 即薄膜场效应晶体管LCD,是有源矩阵类型液晶显示器(AM-LCD)中的一种。和TN 技术不同的是,TFT 的显示采用“背透式”照射方式——假想的光源路径不是像TN 液晶那样从上至下,而是从下向上。这样的作法是在液晶的背部设置特殊光管,光源照射时通过下偏光板向上透出。由于上下夹层的电极改成FET 电极和共通电极,在FET 电极导通时,液晶分子的表现也会发生改变,可以通过遮光和透光来达到显示的目的,响应时间大大提高到80ms 左右。因其具有比TN LCD 更高的对比度和更丰富的色彩,荧屏更新频率也更快,故TFT 俗称“真彩”。LCD 是由二层玻璃基板夹住液晶组成的,形成一个平行板电容器,通过嵌入在下玻璃基板上的TFT 对这个电容器和内置的存储电容充电,维持每幅图像所需要的电压直到下一幅画面更新。液晶的彩色都是透明的必须给LCD 衬以白色的背光板上才能将五颜六色表达出来,而要使白色的背光板有反射就需要在四周加上白色灯光。因此在TFT LCD 的底部都组合了灯具,如CCFL 或LED。2. OTM4001A 控制芯片简介OTM4001A 是一款262144 色,用于中小型TFT LCD 显示屏的片上系统(SoC)驱动芯片,通过指定用于图形数据的RAM 能支持达240xRGBx432 分辨率。OTM4001A 内部的时序控制器能为不同的需求提供不同接口方式,OTM4001A 提供了系统接口,包括8/9/16/18位并口和SPI 串口方式(本实验采用16 位并口方式);OTM4001A 也提供了6/16/18 位RGB接口,用于动态显示图片。OTM4001A 的主要特性还有窗口地址功能能限制数据重写区域,并减少数据传输;内部6 位D/A 转换器输出的64γ 颜色校准;内部233280 字节的RAM;背光引脚输出控制的内置自适应背光控制功能(CABC);逻辑供电电压范围2.5~3.6V,IO接口支持操作电压1.65~3.6V,模拟供电电压范围2.5~3.6V;内置的内部晶振与硬件复位。本实验中,采用80 系统总线的16 位并口方式,对TFT LCD 的常规写操作时序特征和时序图分别如下表10-1 和图10-1 所示:为使液晶正常工作,我们需要在初始化之前先复位液晶,复位液晶的时序特征和时序图分别如下表10-2 和图10-2 所示:3. TivaWare C series 的数学库IQmathLib.hTiva? IQmath.h 是一个高度优化和高精度的数学函数库,帮助C/C++程序员在Tiva 器件上无缝地将浮点运算转化为定点计算。计算速度将显著快于浮点运算。IQmath 库采用32位定点带符号数作为基本数据类型。这些定点数的格式从IQ1 到IQ30,这里IQ 数据格式代表了数的小数位数。C语言中要调用IQmath 函数,需要先包含头文件“IQmath/IQmathLib.h”。然后,才能使用_iq 和_iqN 的数据类型以及库中的函数,以下代码是对IQmath 库函数的简单调用:#include IQmath/IQmathLib.hint main(void){_iq24 X, Y, Z;X = _IQ24(1.0);Y = _IQ24(7.0);Z = _IQ24div(X, Y);}IQmath 库函数的具体使用请参阅TivaWare? IQmath Library USER’S GUIDE。4.实验用到的主要库函数简介void EPIModeSet(uint32_t ui32Base, uint32_t ui32Mode)函数用于选择EPI 的工作方式。ui32Base 为EPI 模块的基地址;ui32Mode 为EPI 的工作模式,本实验选择为EPI_MODE_HB16,配置成16 位总线模式。void EPIConfigHB16Set(uint32_t ui32Base, uint32_t ui32Config,uint32_t ui32MaxWait)函数用于16 位总线工作模式的详细设置。ui32Base 为EPI 模块的基地址;ui32Config 为16 位总线工作方式的配置参数;ui32MaxWait 为等待的最大外部时钟数。void EPIAddressMapSet(uint32_t ui32B
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