驱动之路#03：LCD 时序参数分析

  题图：浙江普陀山客运中心最近获得2021年度凡尔赛建筑奖。

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本合集分享的是，我当初学习Linux驱动的来时路——《《驱动之路》开篇：自序&前言》。

正文

调试 LCD屏幕时，明明硬件接线没问题，却出现“花屏、闪屏、显示错位”，大概率是时序参数配置不匹配。LCD的时序参数直接定义了像素数据的传输节奏，与屏幕手册、主控驱动密切相关。今天就来捋一捋 LCD 时序参数~

LCD显示的本质是“主控按固定节奏，向屏幕传输像素数据+同步信号”，就像乐队演出需要“节拍器”统一节奏——时序参数就是这个“节拍器”，所有参数都需与LCD datasheet完全一致，否则会出现显示异常。

这些时序参数通常配置在 dts 中供驱动程序获取，下面给出 RK 与全志平台参考。

RK 平台

全志平台

以上这些 LCD 屏幕参数都能在LCD datasheet 都能查阅或者屏幕厂商直接提供。

 LCD时序参数分析

下面以TFT-LCD为例，侧重对SYNC（ 同步信号）时序参数进行分析，SYNC 有水平和垂直两个方向。

（1）水平方向时序参数分析

th:  行总像素数（可视 + 不可视），决定单行传输的总时钟周期数；1056

thpw：水平同步脉冲宽度，给 LCD 行驱动留响应时间，避免换行卡顿； 30

thb：水平前宽（有效像素前的不可视像素），移动到首个有效像素的 “准备距离”；16

thfp：水平后宽（有效像素后的不可视像素），扫完有效像素后的 “收尾距离”；210

thd：每行有效像素个数（分辨率水平值），屏幕实际显示的水平像素数；800

计算公式：th = thpw + thb + thfp + thd，

即 1056 = 30+16+210+800

（2）垂直方向时序参数分析 

tv：列总像素数（可视 + 不可视），决定一帧画面的总行数；525

tvpw：垂直同步脉冲宽度，给 LCD 帧驱动留响应时间，避免帧切换卡顿;13

tvb：垂直上宽/后肩（有效行前的不可视行数），移动到首个有效行的 “准备行数”；10

tvfp：垂直下宽/前肩（有效行后的不可视行数），扫完最后一行后的 “收尾行数”；22

tvd：每帧有效行数（分辨率垂直值），屏幕实际显示的垂直像素数（行数）；480

计算公式：tv = tvpw + tvb + tvd + tvfp，即 525 = 13+10+22+480。

下面给出 LCD 屏幕参数的“全景图”，可以与前面的时序参数一一对应。

最后补充：像素时钟（Pixel Clock）

所有时序参数的“时间单位”都依赖像素时钟（Pixel Clock）——主控向LCD发送像素数据的时钟频率（如 30MHz），决定了像素传输的速率；像素时钟必须严格匹配屏幕手册，过高会导致数据传输过快（LCD无法采样），过低会导致刷新率不足（画面卡顿）。

计算公式：Pixel Clock = Htotal × Vtotal × 刷新率。比如，根据前面的水平参数与垂直参数计算：

 

Pixel Clock = Htotal × Vtotal × 刷新率
= 1056 × 525 × 60 = 33264000Hz = 33.264MHz

 

（完）

下期分享《LCD 驱动程序分析》，欢迎关注。

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审核编辑 黄宇