1 引 言
TFT-LCD因其厚度薄且画面质量优异，能够完成信息的高速度、高亮度及高对比度显现，已广泛运用于图画显现体系中。尽管TFT-LCD具有杰出的显现功用，但TFT-LCD的驱动信号非常复杂，一起外围的操控单元需求处理的数据量非常大，以一个分辨率为640×480的五颜六色TFT-LCD为例，显现一幅五颜六色图画就需求处理900kbyte的数据量，这关于传统的单片机等处理器显得力不从心。因为图画数据量大，现在图画大都选用紧缩后再存储，其间JPEG (Joint PhotographicExperts Group)格局的紧缩图画运用最为广泛。
为了处理图画等大容量数据在TFT-LCD显现屏上的运用，本文提出了一种依据ARM9处理器S3C2440X的五颜六色液晶显现模块。模块能够完成对字符及五颜六色RGB格局图画的显现，一起还能够显现JPEG格局的图画。因为液晶显现屏只能接纳RGB格局的图画数据，为了完成对JPEG格局的图画显现，有必要对紧缩图画进行解紧缩，JPEG格局图画的解码功用在ARM9处理器上完成。本文提出的办法简化了五颜六色TFT-LCD图画显现的规划难度，一起为JPEG格局的解码及液晶显现供给了一种完成办法。液晶显现模块能够方便地与外接体系接口，完成图画显现模块的功用。
2 模块结构规划与剖析
模块硬件包含4个部分：ARM9S3C2440X处理器、数据存储模块、液晶显现模块及RS232串口通讯模块。模块中运用了两种非易失性闪存NAND Flash和NOR Flash。考虑到NOR Flash具有芯片内履行及可靠性高的特色，运用它来存储ARM9处理器运转的程序代码;存储容量大且高单元密度的NAND Flash用来存储海量数据，作为图画库及字符库的存储单元。SDRAM 作为外扩存储器运用。TFT-LCD LQ080V3DG01作为模块的显现屏运用。与其他外部模块通讯选用RS232串口办法。
模块完成的主要功用有：JPEG 格局图画的解码;支撑24bit五颜六色RGB图画数据及JPEG两种格局图画的显现;字符的显现;数据存储容量为64Mbyte，能够完成对图画库及字符库的更新;能够设置不同的串口波特率。模块功用框图如图1所示。
图1 模块功用框图。
2.1 ARM9嵌入式处理器S3C2440X
S3C2440X是一款依据ARM920T 内核、主频最高达400MHz、适用于嵌入式运用的RISC处理器。它支撑可装备的8，16，32bit数据总线宽度。在存储器接口方面，最多能够扩展6个通道的ROM 或RAM 存储器，以及2 个通道的SDRAM，一起它还支撑NAND Flash、NORFlash存储器扩展。
它内部的ARM920T 内核具有高速微操控器总线(AMBA BUS)结构及哈佛结构的高速缓冲存储器(Cache)，高速缓冲分别是16kbyte程序及16kbyte数据存储器，使其具有杰出的高速功用[3];具有丰厚的外围设备，包含LCD操控器、UART、USB、SD 及SPI等接口，能够满意不同的规划要求。
2.1.1 LCD操控器
S3C2440X内部LCD操控器接口支撑STNLCD及TFT-LCD的无缝衔接，它支撑单色、调色板五颜六色及24bit真五颜六色的显现。依据不同的规划要求，经过程序编程能够完成相应的LCD分辨率，数据格局及帧频等设置，然后满意各种类型的LCD模块。S3C2440XLCD操控器用来传输视频数据VD [23：0]，一起发生相应的操控信号VSYNC、HSYNC、VDEN及LEND，时序图如图1所示。完成LCD 操控器功用的关键是依据LCD时序的要求，合理装备操控器寄存器。
图2 TFT-LCD时序图。
图1中的信号界说如下：
VSYNC：LCD操控器和LCD之间的帧同步信号，高电平有用时表明一帧图画的开始。
HSYNC：行同步信号，由水平有用像素的巨细决议。
VCLK：LCD时钟信号，在一个时钟周期内数据送入LCD移位寄存器内。
VDEN：数据使能信号，高电平表明数据有用。
LEND：行完毕信号。
VD[23：0]：RGB数据信号线。关于24bitTFT-LCD，R、G、B各占8位;而关于16bit TFT屏有两种办法：5∶6∶5及5∶5∶5+1，运用时需求留意要与相应TFT-LCD的信号相一致。
2.1.2 数据存储模块
NAND Flash是一种固态内存，与EEPROM比较，具有读写速度快的优势;与SRAM 比较，具有非易失性等优势。图画尤其是五颜六色图画数据量大，因而需求考虑运用大容量的存储器来存储图画数据。别的，考虑到断电后数据的非易失性，因而挑选NAND Flash作为存储器材。
数据存储单元NAND Flash包含图画库及字符库，其间字符库存储容量是8Mbyte，图画库存储容量是56Mbyte。模块选用NAND FlashK9F1216U0A作为图画的存储器材，它的容量巨细为64M×8bit，其间每页是(512+16)byte，块巨细是(16k+512)byte;随机读取一页数据的最大时刻是12μs，而向NAND Flash写入一页数据的典型时刻是200μs。以分辨率为640×480的RGB 五颜六色图画为例，图画数据巨细是900byte，因而将此图画写入Flash的最大时刻是341μs，然后将此图画从Flash读出的最长时刻是21μs。
以分辨率为640×480的RGB格局五颜六色图画为例，56Mbyte的图画存储容量能够存储62幅图画，完全能够满意大容量存储的要求。在存储图画数据的编程过程中，因为NAND Flash是以页为单元进行数据存储，这就意味着一幅图画需求占用多个页的存储空间。需求留意的是，因为NAND Flash器材存在坏块单元，而且坏块是随机散布的，因而需求对坏块进行符号处理，对它们符号为不可用，这样就避免了因为坏块单元引起的数据存储过错。
2.1.3 JPEG图画解码
JPEG是一种现在广泛运用的静态图画紧缩规范，它以其明显的紧缩功率和较低的图画质量丢失获得了广泛运用，成为世界通用的规范。
JPEG的意图是供给一种运用于各种接连色彩图画的紧缩办法，而且能够易于硬件完成，具有杰出的性价比。为了满意各种运用需求，它供给了两种紧缩编码技能：依据离散余弦改换(DCT)的有损紧缩编码和依据DPCM 的无损编码，这两种编码办法能够选用4种操作形式来完成：次序编码、累进编码、无损编码及层次编码。其间依据DCT改换的次序编码办法最常用。
