基于ARM嵌入式系统的VGA接口设计

基于ARM嵌入式系统的VGA接口设计

张选1陈振波2葛宇3沈建洲4

（1.2.南京工程学院机械工程学院南京211167；3.南京工程学院电力工程学院南京211167；4.南京工程学院工业中心南京211167；）

摘要：一个集成系统用于实现vga显示的接口，涉及构建同步和数字图像信息模拟两个主要方面。本文介绍了s3c2440集成化高性能平台的基础，利用ths8134bd/a芯片，液晶显示器的类型设计了扫描转换处理接口，vga接口，其中包括设备接口设计，实现过程同步和视频信号的同步，转换器n/a的使用等过程，与配置寄存器相关的细节。设计s3c2440占用系统资源少，效率高，可靠性高，能够满足实时显示的需要。

前言

集成系统的概念始于20世纪70年代，但近年来，随着半导体技术、微电子技术和信息技术的飞速发展，嵌入式系统得到了广泛的应用。一般来说，在一个特殊的设计，成本低、能耗低、体积小、高性能、高可靠性的特点，以及硬件和软件的限制被配置的特点。随着扩大发展的技术需求，集成显示小于10厘米，严重制约在传统的综合开发问题，和一个标准的接口，集成系统的今天是不均匀的，一个系统的维护和更新难度大。VGA显示统一标准的显示、技术成熟的市场覆盖率，综合操作目前对以Linux为代表的嵌入式在综合开发领域的菜单显示界面的窗口，而不是特殊的控制语言，促进企业的集成系统，解决工业控制和消费类产品更宽广的时代。在互联网综合和整合，更好地实现人与机器之间的交互基于ARM嵌入式系统架构的嵌入式系统的VGA接口设计，这在生活和工业的许多领域，并向更大更深的特点系统集成的嵌入式Linux系统和VGA接口，这两个研究相结合，完成系统集成的VGA接口的设计，具体过程如下：（1）基于ARMSYS2440和S3C2440微处理器系统集成开发。基于操作核心的Linux操作系统，移植系统开发ARMYS2440开发板。（2）详细分析了VGA显示控制单元的工作原理显示标准的ET系统，根据显示器的VGA模拟信号的特性，而不是数字信号，旨在ADV7123的D/A转换电路模块的核心（3）在有限用VGA显示界面的界面，应用语言的时序。（E）C编程、Linux操作系统的内核，在显示帧缓冲区分析和修改D/A转换到显示器的显示时序输出结构的基础上，适用于展示和synchronisat离子输出。本研究的内容应当由国家导航支持计划“是/卫星导航关键技术及系统开发”（2012bah36b02），内容的一部分，并与显示系统设备的研究成果已经实现。

1、VGA接口设计

所述控制单元在用于生成图像数据的处理器上显示同步接口vga（640x480、60hz)和ch7004工作配置的方法，所述ch7004工作配置在向所述模拟图像显示的ch7004模拟信号中，支持所述vga接口的最终输出，所述接口以及连接设备。（640x480，60hz）的选择取决于实际需要和设备的特性：

（1）使用vga640x480的集成系统中图像的大小，特别是在显示模式之下，而不会丢失原始图像的任何信息；

（2）以及每个不同模式所需的像素时钟和显示，以及基本液晶显示器的内部形成为器件像素的时钟频率，各种分频器只有25.25mhz(202)的频率8mhz和vga(640x480，60hz)。25.175mhz像素时钟的所需模式最接近像素时钟的方差，小而强的vga接口显示；

（3）基于16位，数据流带宽（640x480，60hz）方法35.2mb/s，不卡在数据总线、控制处理器上，不影响其他数据处理操作。与输入端口(ch7004)D0-D15中的数据输出端口相对应的数据，并且液晶显示控制单元连接到lcd控制器的像素时钟、vclkxclkch7004的输入端和内部、地址总线、为0x76。CH7004需要考虑阻抗匹配问题，否则会产生重影、雪花或边缘等问题。

2、CH7004工作模式配置

CH7004C内部有25个工作模式控制寄存器。与此设计模式相关的寄存器有4个：显示模式寄存器(DisplayMode)，输入数据模式寄存器(InputDataFormat)，时钟模式寄存器(CLOCkMode)，同步信号极性寄存器(SyncPolarity)。通过配置CH7004内部工作模式控制寄存器的使CH7004与LCD控制器工作相对应。

将CH7004工作模式设置为与国LCD控制器相一致。图像大小为640x480，输入数据为16位5：6：5格式．数据不经制式编码器而直接送人内部D／A转换器。对CH7004的配置顺序为：(1)DisplayMode寄存器设置640x480显示模式，可选择的模式为13～17。(2)InputDataFormat寄存器设置为16位色。RGB5：6：5格式，RGB信号旁路。选择旁路模式使得RGB输入图像信号不经视频编码器而直接送入D／A转换器。(3)ClockMode寄存器设置为像素时钟上升沿锁存图像信号。(4)SyncPolarity寄存器设置行、场同步负脉冲有效，行、场同步信号由外部处理器产生并南CH7004的V、H端口输入。在实际操作中，系统上电后，处理器只需配置CH7004内部的输入数据模式(InputDataFormat)寄存器，其他寄存器直接使用复位默认值。

3、CH7004的I2C总线配置时序

S3C241O配置CH7004的I2C总线的步骤：(1)在I2C总线上首先产生CH7004片选地址0x76和读写位(0：写；1：读)；(2)产生某一寄存器的片内偏移地址；(3)产生配置数据。PC控制器一个操作步骤结束后，必须等获得CH7004发出正确操作答复，才能继续执行下一步操作。图3为CH7004的I2C读写时序图。

4、测试与结论

实验证明．色条图像通过VGA接口在显示器上显示效果良好。介绍的VGA接口设计方法使用S3C2410处理器和CH7004视频编码器件，具有硬件设计、软件实现简单，价格低廉的特点。为嵌入式设备提供了简单有效的大屏幕图像显示解决方案。

参考文献

[1]谢昭莉,蒋涛,刘亮,等.基于ARM嵌入式系统的VGA接口的研究与设计[J].液晶与显示,2007,22(6):761-764.DOI:10.3969/j.issn.1007-2780.2007.06.022.

[2]李维.基于ARM嵌入式系统的VGA接口的设计[D].大连海事大学,2012.DOI:10.7666/d.y2088605.

[3]陈桂,田学隆,陈南西.ARM嵌入式平台的VGA接口设计[J].单片机与嵌入式系统应用,2007,(4):25-28.DOI:10.3969/j.issn.1009-623X.2007.04.007.