TFT LCD在GPS導(dǎo)航儀中的應(yīng)用

一、概述
　　隨著我國汽車工業(yè)的發(fā)展和汽車用戶的增多，車輛的自主實(shí)時(shí)導(dǎo)航技術(shù)越來越受到人們的關(guān)注，并被廣泛地應(yīng)用GPS車載導(dǎo)航儀是通過接受衛(wèi)星信號(hào)，再配合電子地圖數(shù)據(jù)，來適時(shí)掌握自己的方位與目的地的一種嵌入式產(chǎn)品，自主導(dǎo)航的模式不收取任何使用費(fèi)，用戶可以根據(jù)自己的需要有選擇地獲得地圖數(shù)據(jù)。
　　顯示系統(tǒng)模塊是GPS導(dǎo)航儀的重要模塊，其中的TFT液晶顯示器色彩更逼真，更平滑細(xì)膩，層次感更強(qiáng)，而且具有體積小、重量輕等優(yōu)點(diǎn)，本設(shè)計(jì)采用samsung公司的LTV350QV－F05 TFT LCD屏。其系統(tǒng)框圖如圖1所示。



二、XSCAL PXA255處理器的LCD控制接口
　　PXA255處理器是Intel公司推出的一款基于XSCAL核（兼容ARM指令集）的處理器，它集成有LCD控制器，可支持DSTN和TFT LCD。其LCD控制器的接口信號(hào)有：
L_DD[15：0]:顏色數(shù)據(jù)信號(hào)。
L_PCLK：像點(diǎn)時(shí)鐘信號(hào)，用于把彩色數(shù)據(jù)打入LCD顯示器的移位寄存器，在主動(dòng)方式下，像點(diǎn)時(shí)鐘連續(xù)跳變。
L_LCLK：用于同步行信號(hào)。
L_FCLK：用于同步幀信號(hào)。
L_BIAS：在傳輸顏色數(shù)據(jù)的同時(shí)，使能信號(hào)（OE）有效，以通知LCD顯示屏接收數(shù)據(jù)。
三、LTV350QV－F05 TFT LCD屏
　　在本設(shè)計(jì)中采用Samsung公司的LTV350QV－F05 3.5寸TFT LCD屏，此屏有兩種工作模式，DE模式合SYNC模式，TFT LCT屏的上電順序和初始化通過模擬的I2C總線來配置。該顯示屏的最大分辨率為320×240，最多支持24位色信號(hào)，數(shù)據(jù)接口為RGB信號(hào)其中紅色（R）8位、藍(lán)色（B）8位、綠色（G）8位。
四、偏壓電路和VCOM電路
　　 LTV350QV－F05模塊有兩路偏置電壓VGL（－10V）和VGH（18V），并有一路模擬電源AVDD（5V）和一路數(shù)字電源VDD（3V）。為了節(jié)省，偏壓電路用門電路、二極管和電容分立器件構(gòu)成，其電路如圖2所示，其中LCD_5V為系統(tǒng)供電電源。

（1）VCOM電路
　　 VCOM信號(hào)由LTV350QV－F05產(chǎn)生的COM信號(hào)疊加一個(gè)直流電壓形成。VCOM信號(hào)會(huì)影響屏的顯示效果，但可以通過調(diào)整VCOM的信號(hào)疊加的直流電壓來調(diào)節(jié)LCD屏。為了節(jié)省電路板空間，VCOM信號(hào)可用一個(gè)運(yùn)放來實(shí)現(xiàn)。其電路原理圖如圖3所示。

（2）背光電路
　　使用MP1518背光芯片可驅(qū)動(dòng)LTV350QV－F05LCD內(nèi)部的6個(gè)串聯(lián)發(fā)光二極管以實(shí)現(xiàn)背光顯示，其電路圖如圖4所示。

五、LCD驅(qū)動(dòng)部分
　　 LCD控制器通過FRAME BUFFER與應(yīng)用程序和操作系統(tǒng)相聯(lián)接。在嵌入式設(shè)備中，F(xiàn)RAM BUFFER一般是開辟在SDRAM中的一個(gè)虛擬的顯示區(qū)。用戶程序通過系統(tǒng)調(diào)用FRAM BUFFER驅(qū)動(dòng)程序可達(dá)到顯示圖像的目的，其LCD驅(qū)動(dòng)部分的原理框圖如圖5所示：

　　本設(shè)計(jì)使用Windows CE操作系統(tǒng)，并需要配置LCD屏的初始化函數(shù)lcd_init（）。此屏可通過模擬I2C接口配置，主要用到的函數(shù)有：LCDClockHigh（），LCDDataHigh（），LCDSCHigh（），LCDCSLow（），LCDClockLow（），LCDDataLow（），SDATA_OUT（），voidLCD_Write（）等。以上函數(shù)也實(shí)現(xiàn)對(duì)I2C總線的模擬。
lcd_init（）函數(shù)中的配置順序如圖6所示。

　　其中R01－R19都是LTV350QV－F05的內(nèi)部配置寄存器，在以上各個(gè)步驟間加入適當(dāng)?shù)难訒r(shí)函數(shù)，以保證寄存器配置的完成，在LCD屏初始化以后，應(yīng)用程序就可以通過系統(tǒng)調(diào)用對(duì)FRAM BUFFER進(jìn)行操作了，這樣可以正常顯示圖像了。
六、結(jié)論
　　 由以上方案設(shè)計(jì)的液晶顯示模塊已經(jīng)成功應(yīng)用在GPS車載導(dǎo)航儀中，實(shí)際使用證明：圖像清晰自然。