1. 时序图
下面是LCD RGB 控制的典型时序图
天啊,一下就上这玩意,怎么看???
其实要解释上面的时序图,我们还需要了解一些LCD的显示过程。所以现在只是有个印象,稍后我们详细讲解。
2. LCD显示流程
LCD显示一张图片,其实是每一个像素点的填充,只是速度很快我们人眼没有察觉而已。如果将LCD的显示频率降低,我们能明显感觉整个屏幕的闪烁现象。
- 我们将LCD屏幕分为水平方向和垂直方向
一般我们的行在水平方向,LCD每一行的像素点被逐一填充,填充完一行继续填充下一行,填充顺序可以为左->右 或者 右->左
- 一行有多少像素点?
- 一个LCD需要填充多少行?
通过查看LCD的手册,例如一个800*480的液晶屏,表示一行(水平)800个像素点,一共有480行。
例如下图中现实一帧的图像(从左到右,从上到下)
每一帧图像,就从第一行的第一个像素点一直填充到最后一行的最后一个像素点。
为了能简单演示一下效果,假设我们现在让LCD显示蓝色,那么LCD的填充效果就像下面的图片
好了,如果能了解这个像素填充的过程。那么我接下来就开始分时时钟和LCD显示的关系。
3. LCD时钟分析
我们知道了LCD现实一帧图像也就是像素填充的过程,但是由于速度太快我们察觉不出来,那么这个“快”到底是多快呢?
3.1 显示一行
- 800*480的RGB LCD屏幕
- 24bpp 显示模式
显示一行,我们LCD需要填充800个像素点。每一个像素由RGB三元素组成,每个元素(R、G、B)由8bit位数组成,也就是说一个像素我们需要通过信号线传输24bit的数据。 那么显示一行800个像素需要多长时间呢?我们先看一个要介绍的时钟–像素时钟CLK
3.1.1 像素时钟
上图中CLK就是像素时钟,每一个时钟周期发送一个像素的数据。根据我们LCD的参数,例如一行有800个像素,那么经过800个CLK时钟,我们就填充完了800个像素。 问题来了…
- 哪一个CLK代表一行的开始?
- 哪一个CLK代表第一个有效的像素数据?
所以针对上面的问题,我们还需要介绍两个时钟行同步时钟HSYNC和有效数据使能VDEN
3.1.2 水平同步时钟 HSYNC
HSYNC水平同步信号,表示一行数据的开始。具体如下图
其中CLK没有任何变化,只是多了HSYNC和DEN两个信号。
如图中的红色箭头,当HSYNC产生了如图所示的变化表示新的一行数据传送马上开始,当ENB信号线为高电平期间传输的数据视为有效数据。这样一来,一行800个像素的数据才能正确的传送完成。
3.2 显示一帧
3.2.1 垂直同步时钟VSYNC
为什么要有VSYNC呢,按照我们之前假设的800*480LCD。从第一行一直到最后一行,整个LCD屏幕所有像素填充完毕,这一过程也就是写了一帧数据,我们如果要LCD能够实时显示画面,很显然一帧数据肯定不够,所以L要给LCD不断的提供新的帧数据,这无非也就是重复上述显示一帧的过程。
上图中VSYNC垂直同步信号,当产生如图所示的变化,就代表新的一帧数据马上开始传送。那么这里没有有效数据信号呢??
其实很简单,因为新的一帧数据不就是从LCD第一行的第一个像素开始填充嘛,那么前面我们已经说明了每一行都自己的同步信号,而每一行也有对应的数据有效信号线。所以垂直同步信号只用关心从一帧数据(8000*480)的同步,而不同关心每一行的同步。
于是,我们将上面分析的时钟放在一起,就变成了LCD RGB模式的典型时序图
上图中VSYNC垂直同步信号,当产生如图所示的变化,就代表新的一帧数据马上开始传送。那么这里没有有效数据信号呢??
其实很简单,因为新的一帧数据不就是从LCD第一行的第一个像素开始填充嘛,那么前面我们已经说明了每一行都自己的同步信号,而每一行也有对应的数据有效信号线。所以垂直同步信号只用关心从一帧数据(8000*480)的同步,而不同关心每一行的同步。
于是,我们将上面分析的时钟放在一起,就变成了LCD RGB模式的典型时序图