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Blackfin DSP液晶接口设计方法
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2017-10-31
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摘要 ADI公司的Blackfin系列处理器具有强大数据处理和控制能力，在仪器控制、音视频处理等系统中应用广泛。在应用中显示输出是必要的，文中根据Blackfin DSP处理器的特点介绍了一种简单实用的液晶接口设计方法。
关键词 Blackfin；BF532；TFT LCD
TFT LCD液晶显示器与数码管和点阵液晶相比具有体积小巧、控制简单、可以显示丰富多彩的图像视频信息。文中以ADSP_BF532为例介绍了一种Blackfin DSP处理器与TFT LCD液晶显示器的接口设计，在Blackfin DSP的系统设计中具有一定的参考价值。
1 Blackfin DSP处理器与TFT LCD液晶屏简介
Blackfin DSP处理器是基于ADI公司和Intel公司联合开发的微信号架构（MSA）的一种16位定点DSP处理器，具有较强的数据处理能力，能够完成视频、图像、音频和通信数据的数字化处理等。同时还具有综合控制能力，单芯片即可完成通常由DSP+控制器完成的功能。Blackfin DSP处理器可广泛应用在各种嵌入式设备、仪器中，完成系统控制和数据处理。
PPI（Parallel Port Interface）接口是Blackfin DSP处理器的并行数据接口，主要用于数据的高速传输。它包括16位数据线，3个同步信号和一个时钟信号。PPI接口直接与DMA通道整合，数据传输宽度可灵活配置，支持8位、10～16位等多种数据宽度。PPI的工作模式有两种：通用模式（GP模式）和ITU-656模式，其中通用模式下可方便地与数字液晶屏连接。
Blaekfin DSP处理器的DMA传输可以是内部与外部存储器之间，也可以是内部或外部存储器与SPI口、SPORT口、UART口、PPI口之间。
Blackfin DSP处理器的DMA传输可基于描述符配置，也可基于寄存器配置。基于描述符的DMA传输使用存放在存储器内的一组参数来初始化一个DMA传输。基于描述符的DMA传输允许多个DMA序列链接在一起，一个DMA传输完成后紧接着进行下一个DMA传输。基于寄存器的DMA传输允许处理器通过对控制寄存器编程来启动一个DMA传输。一次DMA传输完成后，可以用原来设置的值自动更新控制寄存器，连续传输数据。
Blackfin DSP处理器支持二维DMA传输，特别适合于视频数据传输。二维DMA的相关控制寄存器如下：
配置寄存器（DMAx_CONFIG／MDMA_yy_CONFIG）：设置二维DMA使能方式，中断产生方式。
内部循环计数寄存器（DMAx_X_COUNT／MDMA_yy_X_COUNT）：保存二维DMA内层循环的数目（应≥2）。
内层循环地址增量寄存器（DMAx_X_MODIFY／MDMA_yy_X_MODIFY）：保存每一次内层循环计数器加1后DMA操作地址在内存中的增量，此增量应该是二维DMA操作的数据单元长度的整数倍。
外层循环计数寄存器（DMAx_Y_COUNT／MDMA_yy_Y_COUNT）：保存外层循环的数目。
外层循环地址增量寄存器（DMAx_Y_MODIFY／MDMA_yy_Y_MODIFY）：保存每一次外层循环计数器加1后DMA操作地址在内存中的增量，可以是负值，此增量应该是二维DMA操作的数据单元长度的整数倍。
AT070TN83 V．1是群创生产的一款数字液晶显示屏，屏幕尺寸为7英寸（17．78 cm），分辨率800×480，23行消隐行。采用5 V（背光）和3．3 V（I／0）双电源供电。该液晶具有DE模式和HV模式，考虑Blackfin PPI的接口特点，本系统采用HV模式进行数据传输。
液晶时序如图1和图2所示。
图l和图2中相应的参数参照AT070TN83 V．1手册。液晶同步时序可以看做是满足一定要求的PWM波，可利用Blackfin DSP的定时器支持PWM输出的特性输出此信号。
2 系统总体设计
该液晶屏的输入格式为RGB666格式，而ADSPBF532的PPI接口数据线只有16位，根据人眼的视觉特性（对绿色最敏感），将红色和蓝色的最高位和最低位分别接在一起，其他数据线对应连接。
液晶所需的同步信号HS和VS分别由ADSPBF532的定时器1和定时器2产生。通过配置ADSPBF532定时器的相关寄存器可以精确地控制输出PWM
波的有效沿，周期和占空比，完全匹配液晶时序。
显示所用的时钟信号可以由外部的独立晶振产生，分别输入液晶和DSP的PPI口。也可以由DSP的输出时钟分频产生，再分别输入液晶和DSP的PPI口。本系统使用独立的25 MHz晶振将时钟信号直接输给液晶和PPI。
该液晶内部没有显存，因此在使用时系统需要扩展SDRAM，在SDRAM中开辟一块区域作为显示缓存，将需要显示的数据写入缓存，再由DMA传送到PPI口进行显示。
关键词 Blackfin；BF532；TFT LCD
TFT LCD液晶显示器与数码管和点阵液晶相比具有体积小巧、控制简单、可以显示丰富多彩的图像视频信息。文中以ADSP_BF532为例介绍了一种Blackfin DSP处理器与TFT LCD液晶显示器的接口设计，在Blackfin DSP的系统设计中具有一定的参考价值。
1 Blackfin DSP处理器与TFT LCD液晶屏简介
Blackfin DSP处理器是基于ADI公司和Intel公司联合开发的微信号架构（MSA）的一种16位定点DSP处理器，具有较强的数据处理能力，能够完成视频、图像、音频和通信数据的数字化处理等。同时还具有综合控制能力，单芯片即可完成通常由DSP+控制器完成的功能。Blackfin DSP处理器可广泛应用在各种嵌入式设备、仪器中，完成系统控制和数据处理。
PPI（Parallel Port Interface）接口是Blackfin DSP处理器的并行数据接口，主要用于数据的高速传输。它包括16位数据线，3个同步信号和一个时钟信号。PPI接口直接与DMA通道整合，数据传输宽度可灵活配置，支持8位、10～16位等多种数据宽度。PPI的工作模式有两种：通用模式（GP模式）和ITU-656模式，其中通用模式下可方便地与数字液晶屏连接。
Blaekfin DSP处理器的DMA传输可以是内部与外部存储器之间，也可以是内部或外部存储器与SPI口、SPORT口、UART口、PPI口之间。
Blackfin DSP处理器的DMA传输可基于描述符配置，也可基于寄存器配置。基于描述符的DMA传输使用存放在存储器内的一组参数来初始化一个DMA传输。基于描述符的DMA传输允许多个DMA序列链接在一起，一个DMA传输完成后紧接着进行下一个DMA传输。基于寄存器的DMA传输允许处理器通过对控制寄存器编程来启动一个DMA传输。一次DMA传输完成后，可以用原来设置的值自动更新控制寄存器，连续传输数据。
Blackfin DSP处理器支持二维DMA传输，特别适合于视频数据传输。二维DMA的相关控制寄存器如下：
配置寄存器（DMAx_CONFIG／MDMA_yy_CONFIG）：设置二维DMA使能方式，中断产生方式。
内部循环计数寄存器（DMAx_X_COUNT／MDMA_yy_X_COUNT）：保存二维DMA内层循环的数目（应≥2）。
内层循环地址增量寄存器（DMAx_X_MODIFY／MDMA_yy_X_MODIFY）：保存每一次内层循环计数器加1后DMA操作地址在内存中的增量，此增量应该是二维DMA操作的数据单元长度的整数倍。
外层循环计数寄存器（DMAx_Y_COUNT／MDMA_yy_Y_COUNT）：保存外层循环的数目。
外层循环地址增量寄存器（DMAx_Y_MODIFY／MDMA_yy_Y_MODIFY）：保存每一次外层循环计数器加1后DMA操作地址在内存中的增量，可以是负值，此增量应该是二维DMA操作的数据单元长度的整数倍。
AT070TN83 V．1是群创生产的一款数字液晶显示屏，屏幕尺寸为7英寸（17．78 cm），分辨率800×480，23行消隐行。采用5 V（背光）和3．3 V（I／0）双电源供电。该液晶具有DE模式和HV模式，考虑Blackfin PPI的接口特点，本系统采用HV模式进行数据传输。
液晶时序如图1和图2所示。
图l和图2中相应的参数参照AT070TN83 V．1手册。液晶同步时序可以看做是满足一定要求的PWM波，可利用Blackfin DSP的定时器支持PWM输出的特性输出此信号。
2 系统总体设计
该液晶屏的输入格式为RGB666格式，而ADSPBF532的PPI接口数据线只有16位，根据人眼的视觉特性（对绿色最敏感），将红色和蓝色的最高位和最低位分别接在一起，其他数据线对应连接。
液晶所需的同步信号HS和VS分别由ADSPBF532的定时器1和定时器2产生。通过配置ADSPBF532定时器的相关寄存器可以精确地控制输出PWM
波的有效沿，周期和占空比，完全匹配液晶时序。
显示所用的时钟信号可以由外部的独立晶振产生，分别输入液晶和DSP的PPI口。也可以由DSP的输出时钟分频产生，再分别输入液晶和DSP的PPI口。本系统使用独立的25 MHz晶振将时钟信号直接输给液晶和PPI。
该液晶内部没有显存，因此在使用时系统需要扩展SDRAM，在SDRAM中开辟一块区域作为显示缓存，将需要显示的数据写入缓存，再由DMA传送到PPI口进行显示。
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