摘要:在智能仪表和工业控制中经常需要显示静态图像和动态数据信息,本设计利用通用串行总线(USB)接口控制器CY7C68013的Slave FIFO接口技术,实现TFT液晶屏的显示驱动,Slave FIFO接口技术的高速率为实现视频显示提供了保障。设计中利用USB接口技术实现了真正的实时热插拔,可用于支持USB接口的设备和仪表以及数字视频应用的场合。
关键词:Slave FIFO接口; 真彩液晶屏; 三色同步
引言
在智能仪表和工业控制设计中常常会使用TFT液晶屏,现在常用的屏大部分都高性能的。因为TFT液晶屏的生产厂商很多,标准也不统一, TFT液晶屏往往不能与TFT液晶控制器无粘合连接,所以在使用TFT液晶屏时,厂家还会推荐使用其专为TFT液晶屏设计的时序芯片。TFT液晶屏价格很高,控制器成本也非常高[1]。而在很多智能仪表和工业控制中并不需要动态画面,除一些数据或局部图象变化外,背景图像基本不变。本设计选用的是Cypress公司的EZ-USB FX2系列芯片中的CY7C68013和SHARP 6.4英寸液晶显示屏LQ064V3DG01。CY7C68013
1芯片简介:
1.1 CY7C68013芯片[2]
CY7C68013是Cypress公司推出的USB2.0集成微处理芯片,片上集成了一个串行接口引擎(SIE)、一个USB收发器、增强型8051单片机(其指令系统与普通8051单片机完全兼容)及一个8.5kB片上RAM、一个4 KB FIFO存储器及一个通用可编程接口(GPIF),2个通用外部接口可实现USB2.0的高速传输。SIE负责和USB收发器、USB接口进行数据交换,大大简化固件编程。SIE执行基本的2.0协议操作,释放MCU(这里是8051芯片)去处理应用程序的请求,使得68013虽使用低价格的8051芯片,但获得了USB2.0协议允许的最大带宽。GPIF和FIFO可与大部分ASIC或DSP进行"无缝粘接" 。
1.2 LQ064V3DG01液晶屏[3]
LQ064V3DG01是市面上较为常用的液晶显示芯片,是一款6.4英寸480×234的TFT-LCD,具有功耗低、体积小、重量轻、超薄等特点,同时该屏是一片真彩显示屏CONTROL ENGINEERING China版权所有,并属于透光型的TFT、其亮度高、视角宽、背光灯的寿命也很(该背光灯比较容易更换),并且采用的是AG涂层和260K的彩色显示。可广泛应用于各种仪器仪表及各种视频显示的场合。LQ64D343的主要数如下:
显示尺寸(H×V)
130.6×97.9mm
输入接口
TTL-6bit RGB
外形尺寸(H×V×D)
161.3×117×12mm
供电电压
3.3/5V
分 辨 率
640×RGB×480
背 光
2xCCFL
点 尺 寸(H×V)
0.068×0.204mm
响应时间(tr+td)
30+50ms
显示颜色
262K
功 耗
5.2W
对 比 度
150:1
工作温度
0~55℃
亮 度
350
存储温度
-30~80℃
视 角(U/D/L/R)
40°/70°/70°/70°
2 硬件原理设计:
CY7C68013提供三种接口模式:PORT(默认)、Slave FIFO和GPIF,由寄存器IFCFG决定。当它工作于Slave FIFO模式时,外部逻辑可像普通FIFO那样对它的端点数据缓冲区进行读写与控制,通过FX2的内部端点FIFO,USB数据在主机和外部逻辑之间传输,而不需FX2设备CPU的任何干预。这时仅将FX2设备作为USB与外部逻辑间的一个通道。在GPIF模式下,CY7C68013作为一个内部控制器CONTROL ENGINEERING China版权所有,可由软件编程输出读写控制。CY7C68013作为USB接口实现对液晶屏显示驱动CONTROL ENGINEERING China版权所有,提供了FIFO接口实现与LQ064V3DG01连接控制工程网版权所有,并实现上位PC机经USB接口控制芯片到液晶显示屏的快速图像传输显示的过程。系统框图如图1所示:
图1 基于CY7C68013的液晶驱动设计的系统框图
CY7C68013共有4个支持USB2.0高速传输的"大"端点(2个IN端点和2个OUT端点)和4KB片内RAMwww.cechina.cn,该RAM 可配置为4个"大"端点的FIFO,其中2个"大"端点可以配置为双、三、四