LCD硬件原理

想象一下，屏幕的后面有一个电子枪，电子枪位于某个像素的背后，然后向这个像素发射红绿蓝三原色，从而就可以组成任意一种颜色。简单的说，电子枪在像素的背后一边移动，一边向像素发射红绿蓝。

如果要编写出LCD的驱动程序，首先要搞清楚下面的几个问题：

1）电子枪如何移动

2）颜色如何确定

3）电子枪如何得知应该跳到下一行

4）电子枪跳到最下面一行的最后一个像素时，如何得知应该跳到原点

5）RGB线上的数据从什么地方获取

回答第5个问题，首先要明确framebuffer是什么东西？

在内存中划出一块区域，这块区域就称为framebuffer.

在framebuffer中的这些数据，显然是写程序的人想要显示的，由程序员构造。

framebuffer中的这些值，最终会被LCD控制器读出来，然后通过RGB三组线，传给电子枪，电子枪要把它转换为红绿蓝三种颜色，打到像素上面去。右面屏中的每个像素在framebuffer中都有对应的存储空间，里面存有这个像素的颜色。

2、分析lcd的时序图

clk：电子枪在clk的下降沿（对于其它型号的lcd，有可能是上升沿）从数据线上得到数据，然后发射到像素上，最后移动到下一个像素。

数据线上的数据其实就是从framebuffer中获得的数据。

一行有多少像素，假设是x。

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当电子枪打完一行中的最后一个像素时，再经过多长时间会收到行同步信号呢？在该图中取为thf.

当电子枪打完一行中的最后一个像素时，会收到一个行同步信号HSYNC，如果这个行同步信号的脉冲很小，电子枪根本反应不过来，因此脉冲宽度不能太小，在该图中取为thp。

电子枪收到行同步信号后，就会从最右边移动到最左边，移动过程也不会瞬间完成，需要一定的时间，在该图中取为thb.

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当显示完所有的行后，再经过多长时间会收到垂直同步信号呢？在该图中取为tvf.

当显示完所有的行后，电子枪会收到一个垂直同步信号VSYNC，如果这个垂直同步信号的脉冲很小，电子枪根本反应不过来，因此脉冲宽度不能太小，在该图中取为tvp。

电子枪收到垂直同步信号后，就会从最下边移动到原点，移动过程也不会瞬间完成，需要一定的时间，在该图中取为tvb.

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3、这些时间参数如何影响屏幕上的图像位置呢？（和第2部分的参数名字不一样，但意义是一样的）

4、每个像素在framebuffer中占据多少位，用bpp表示。bit per  pixel

硬件上LCD的bpp是确定的，比如说看该款LCD，有24条数据线。即每个像素可以用24bit来表示。

是不是有多少条数据线，我就得用多少条呢？这是不一定的。

比如说

R0~R7，我只用5条，其他接地

G0~G7，我只用6条，其他接地

B0~B7，我只用5条，其他接地

总共需要5+6+5=16条线，即每个像素占据16位的数据

总结一下：如何进行lcd编程？

1）需要看LCD的芯片手册，确定时间参数，确定分辨率，确定引脚极性。根据这些信息来设置lcd控制器，使它可以发出正确的信号。

2）在内存中分配一个framebuffer，这个framebuffer里面，每个像素占据若干位。分配好framebuffer后，把首地址告诉lcd控制器。以后lcd控制器就可以周而复始的从framebuffer中取出每个数据，然后配合其他信号，把像素的数据发给电子枪，让电子枪显示出来。

3）设置好lcd控制器后，写程序时，只需要把数据填到framebuffer中就可以了，硬件上会自动的把这些数据在lcd上显示出来。