本文將說明高性能LCD控制器IP的模塊化設(shè)計(jì)概念(如圖一)。FTLCDC200 通過SDRAM控制器跟SoC內(nèi)部總線通信，控制器把圖像數(shù)據(jù)從SDRAM讀到TFT顯示屏。CPU來控制整個(gè)系統(tǒng)的初始化與數(shù)據(jù)的流向，包括每個(gè)控制器內(nèi)部的配置寄存器、更新SDRAM中幀緩存區(qū)的內(nèi)容。通過傳遞輔助端口輸出的數(shù)據(jù)流，這套系統(tǒng)還可以為電視相關(guān)的終端提供視頻信號(hào)，這需要另外搭配TV 編碼器與三通道視頻DAC才能實(shí)現(xiàn)與TV的連接。
　　
AHB 接口模塊的設(shè)計(jì)概念

AHB 接口可以分為兩個(gè)部分：一個(gè)是AHB 從接口，另一個(gè)是AHB 主接口。AHB 從 接口連接FTLCD200和AMBA AHB總線，并且允許系統(tǒng)中的AHB主接口的讀寫訪問，此時(shí)AHB只能進(jìn)行OK的響應(yīng)和字（WORD）位寬的傳輸。AHB 主接口可以把幀緩沖區(qū)中的圖像數(shù)據(jù)取出后放入到LCD控制器的FIFO中。AHB接口可以處理長(zhǎng)度不確定的字符串，也能夠在處理出錯(cuò)的時(shí)候發(fā)出主接口出錯(cuò)斷言。當(dāng)一個(gè)重試的應(yīng)答收到后，第二次操作將開始被處理。

FIFO控制器和FIFO模塊的設(shè)計(jì)概念

數(shù)據(jù)被AHB主接口從外都存儲(chǔ)器讀取后會(huì)被放入FIFO。除了YCbCr420模式下，其他模式都只需要一個(gè)控制器/FIFO。Y、Cb、Cr需要有三個(gè)單獨(dú)的通道，因?yàn)槊恳粋€(gè)會(huì)放于不同的存儲(chǔ)單元。FIFO為32-bit位寬，深度則是可配置的。FIFO的輸入端連接在AHB 主接口的輸出端；FIFO的輸出端則被連接到了像素?cái)?shù)據(jù)解包控制器。如果總線不能提供給像素流足夠的帶寬，那么一些圖像就會(huì)出現(xiàn)失真現(xiàn)象。因此，F(xiàn)IFO控制器會(huì)提供一個(gè)稱為“欠運(yùn)行中斷”的信號(hào)，來通知微控制器解決總線阻塞的問題。
 

圖1 FTLCDC200的模組化方塊圖

像素?cái)?shù)據(jù)解包

存儲(chǔ)在FIFO中的數(shù)據(jù)都是32-bit，但可以按照不同的格式打包，如24位、16位、8位、4位、2位和1位，這取決于像素格式的設(shè)定。當(dāng)處于YCbCr420 和YcbCr422模式，像素格式是預(yù)先設(shè)定的且不能修改。根據(jù)操作模式，像素?cái)?shù)據(jù)可以被用來對(duì)調(diào)色板RAM區(qū)進(jìn)行尋址，或者構(gòu)成初始的色彩值而被直接應(yīng)用到LCD的面板上。下面的表格有一個(gè)例子來描述數(shù)據(jù)包的格式。FLCD200 提供了1位, 2位, 4位, 8位, 16位, 和24位BPP(每像素比特?cái)?shù))，并且支持以下幾種格式：大端（也稱為大尾）字節(jié)和大端像素、小端（也稱為小尾）字節(jié)和大端像素、小端字節(jié)和小端像素。

數(shù)據(jù)模式

一、 原始的RGB模式

這種模式下有兩個(gè)類型：16bpp和24bpp，每一種都適用于初始數(shù)據(jù)RGB模式。數(shù)據(jù)流不需要任何處理，但必須根據(jù)不同的LCD面板的分辨率進(jìn)行排序。

二、 YCbCr422模式

該模式中只允許16bpp。

三、 YCbCr420模式

該模式中只允許8bpp。Y，Cb，Cr每個(gè)分量都被放到單獨(dú)的存儲(chǔ)單元中。這三個(gè)圖像幀緩沖區(qū)的基地址在寄存器中都可以單獨(dú)配置。當(dāng)YCbCr420數(shù)據(jù)從各自的FIFO中被讀出后，必須在行數(shù)據(jù)消失之前生成色度值。行緩沖器里面存儲(chǔ)著以前的數(shù)據(jù)，經(jīng)過垂直插值后，可以得到缺失的色度值。這樣就可以把YCbCr420轉(zhuǎn)換成YCbCr422，然后輸出數(shù)據(jù)流，進(jìn)行下一步的處理。

四、 RGB調(diào)色板模式

為了加強(qiáng)應(yīng)用的靈活性，本控制器提供了“重新映射”的操作模式。該技術(shù)可以讓我們能夠在色彩的豐富度和存儲(chǔ)器帶寬兩個(gè)選擇之間進(jìn)行切換。有四種類型可以選擇：8、4、2、1bpp。調(diào)色板存儲(chǔ)器里面存儲(chǔ)著一個(gè)查找表，用來重新生成所需要的RGB各個(gè)分量。因?yàn)槲锢砩纤娜萘繛?28x32位，因此調(diào)色板存儲(chǔ)器最多可以保留256x16位的色彩值。從輸入FIFO而來的像素?cái)?shù)據(jù)被用來對(duì)一個(gè)獨(dú)立的調(diào)色板單元進(jìn)行尋址。1位像素?cái)?shù)據(jù)可以尋址到最前端的兩個(gè)存儲(chǔ)空間，2位的像素?cái)?shù)據(jù)可以尋址最前端的4個(gè)存儲(chǔ)空間，4位的可以尋到最前端的16個(gè)存儲(chǔ)空間。8位的可以尋遍整個(gè)256個(gè)存儲(chǔ)空間。在16位和24位的模式下調(diào)色板存儲(chǔ)器不被使用，通過配置可以把它去除以減小硬件開銷。