1 导言
液晶驱动终端是将液晶操控器、微操控器等集成在一起，并将液晶操控与图形界面显现等功能经过软件封装在一起，为用户敞开操作接口、屏蔽液晶显现器的操控细节，运用户经过了解的接口（如RS232接口）发送预界说指令即可操控液晶显现，进行图形界面开发作业。
现在．已有的液晶驱动终端首要选用微操控器与前、后台软件结合的办法进行规划，该类终端只能够显现字模办法的图片．该种类型的终端显现数据寄存在自带的NANDFlash中， 在人机界面规划过程中对NAND Flash中的数据办理是以扇区为根本操作单元，图片下载需求专用的软件东西完结，增加了界面规划的逻辑复杂性与操作性。这儿选用ARM9微操控器与 Linux操作体系结合的办法，规划出一种新式的液晶驱动终端。该终端经过FAT文件体系办理CF卡中数据资源，运用多线程技能完结串口指令解析与图型界面的显现，不只能够显现字模与图片等数据资源，而且运用该规划办法能够完结调用MiniGUI图型库等资源，适用于工业测控、智能仪表等范畴的人机界面规划。
2 体系组成及作业原理
体系首要有ARM9微操控器、存储单元、LCD操控器、CF卡接口与RS422通讯接口组成，体系组成框图如图1所示。作业流程：体系上电后，ARM9微操控器从NOR Flash中读取、解压Linux内核与Ramdisk根文件体系到SDRAM中，律压完结后，发动Linux内核并挂载根文件体系；当软件环境初始化完结后发动运用程序，开端接纳串口指令，运用程序接纳到有用的串口指令后，图形界面数据经过Fmmebuffer接口传送给LCD操控器。
3 体系首要硬件模块规划
3.1 ARM9微操控器
体系选用ATMEL公司的AT91RM9200作为MCU，该处理器根据ARM920T内核，作业主频为180MHz，功能高达200MVVs。AT91RM9200包含一个高速片上SRAM作业区及一个低等待时间的外部总线接口（EBI），完结片外存储器和内部存储器映
射外设装备的无缝衔接。EBI中规划专用电路以便SmartMedia、ComDact Flash及NAND F1ash衔接。体系运用一片MT公司的28F128J3型16 MB NOR Flash，用于存储Linux内核与根文件体系，运用2片HY57V281620来组成32位SDRAM接口。
3.2 液晶驱动接口
体系选用EPSON公司的显现操控器材S1D13506用于操控LCD的图画数据显现。S1D13506可与多种CPU总线兼容，支撑最高为 16位数据宽度的LCD接口．能够在TFTLCD、CRT最高显现64 K色彩。它装备一个16位内存接口，支撑最高2 MB的EDO-DRAM。体系中将S1D13506衔接在AT91RM9200的BANK 3，数据总线宽度为16位．地址线A21与S1D13506M／R引脚相连，用于挑选拜访寄存器与显存。AT91RM9200拜访S1D13506显存开始地址为0x30200000．寄存器开始地址为0x30000000。运用了GM71V18163型2MBDRAM作为显现存储，AT91RM9200 经过拜访S1D13506数据地址空间，完结对DRAM的数据存储操作，运用50 MHz的有源晶振作为DRAM的总线时钟，25 MHz有源晶振作为LCD的像素时钟信号，支撑640×480 60 HzTFT LCD显现，LCD行、场同步信号由S1D13506内部经过对25 MHz像素时钟分频得出。LCD显现操控硬件接口电路如图2所示。
3.3 CF卡存储接口
在图形界面的规划中需求运用到位图、字库等数据资源，体系经过FAT文件体系办理CF中数据，而且经过PC机将数据直接复制至CF卡。AT91RM9200与CF卡硬件接口衔接如图3所示。
4 软件规划
4.1 全体软件架构
体系软件能够运用Linux、VxWorks等操作体系，也可运用从直接操作低层硬件的前、后台软件。运用前、后台办法的软件尽管能够完结对硬件的充分运用，但运用操作体系增强了体系的可维护性与扩展性。体系在运转和运用过程中需求办理CF卡中的数据以及运用程序需求多线程支撑，很多操作体系中，开源的Linux操作体系具有较为完善的文件体系与网络协议族，而且能较好的支撑多线程程序，可满意规划需求。该体系运用的Linux内核版别为 2.4．2l，穿插编译东西链为ARM-Linux-cross-2．95．3。体系软件架构如图4所示。体系中，不管运用程序调用POSIX接口直接操控LCD显现仍是经过MiniGUI直接操控LCD，终究都要调用相应的液晶操控器驱动接口函数，因而怎么规划出一个S1D13506特别硬件的驱动程序是整个软件规划的要点。
4.2 Framebuffer驱动的完结
Framebuffer是Linux内核中的一种驱动程序接口．这种接El将显现设备笼统为帧缓冲区。在运用程序中．将其映射到进程地址空间拓荒的存储区域中，经过对存储区域进行的数据读写操作能够直接的反映在LCD上。在Linux2．4版别的内核中，Framebuffer被笼统为 linux＼drivers＼vide0下的fbcon．c文件，其首要依托fb_info、fb_var_screeninfo、 fb_fix_screeninfo3个数据结构，这些结构界说在include／Linux／fb．h程序内。S1D13506根据 Framebuffer的设备驱动程序首要完结AT91RM9200 EBI总线的装备作业、S1D13506内部寄存器的初始化及Frambuffer中预界说的数据结构的填充。体系中运用的驱动程序是对EPSON公司 S1D13xxx系列显现操控器材Linux驱动程序修改完结。其初始化函数示意性代码如下：
int sldl3506fb_init（）
{
init_9200_bank（）； ／／初使化AT9lRM9200EBI总线
fb_info．RegAddr=（unsigned char*）ioremap_nocache（Ox300000000，0x200000）；
fb_jnfo．VmemAddr=（unsigned char*）ioremap_nocache（0x30200000，Ox200000）；
//将S1D13506的寄存器与显现存储的线性地址空间保存到显卡状况结构体
setsIdl3506_reg（）；//装备S1D13506显卡寄存器，并填充显卡状况数据结构
register_framebuffer（fb_info．gen．info）；||注豫framebuffer，初始化完结
}
将驱动文件增加至Linux根目录下的drivers＼vide0目录中，并在当时目录下makefile文件中增加obi一$（CONFIG FBS1D13506）+=sldl3506fb．O，在Config．ini文件中增加boolSldl3506‘CONFIG_FB_EPSON，在 Linux移植过程中可将驱动程序静态编译到内核中。若要使MiniGUl支撑Frame-buffer，需将MiniGUI．efg文件中GAL引擎设为Framebuffer，如gal_engine=fbcon
4.3 运用程序
在运用程序规划中，运用多线程可更好的和谐串口接纳、图画显现、数据存储以及超时处理等操作。终端中根据POSIX的运用程序由图形显现与串口指令解析组成，因为Linux操作体系中不同的线程之间可经过大局变量传递参数，运用程序中运用了一个大局的循环FIFO作为两个线程之间的指令缓冲区，选用两个静态数据缓冲区用于寄存串口传来的图画数据资源，数据缓冲区巨细与LCD分辨率和像素深度有关。指令循环FIFO办理结构如下所示。
体系中，根据Framebuffer的设备被映射为／dev／fb0文件，运用程序发动后，首要调用open（）函数打开设备，然后调用 mmap（）函数将显存影射到用户空间拓荒的数据缓冲区内，初始化指令缓冲行列后，发动串口指令接纳，接纳到有用的串口指令后则履行相应的显现操作。
5 结语
现在，该终端可成功驱动SHARP LQ035Q3DG01、LQl04-V1DG21等多种分辨率18 bit接口LCD，并在某纺织厂的细纱机车速监控仪中得到运用。运用该终端可下降人机界面的规划难度，进步仪器仪表的开发功率，而且可进一步扩展网络视频播映及网络指令接口等功能，具有杰出的市场前景和运用价值。
