汽車TFT彩屏儀表開發(fā)技巧

　　摘要：本文基于飛思卡爾的MPC5606S芯片，介紹了MPC5606S針對(duì)TFT彩屏控制的顯示器控制模塊(DCU)，且對(duì)于TFT彩屏上的各種動(dòng)畫效果，進(jìn)行逐一解析如何在MPC5606S上實(shí)現(xiàn)。簡單易行的控制，展示出MPC5606S是一款針對(duì)TFT彩屏汽車儀表開發(fā)的專用芯片，能夠迅速使得工程師從傳統(tǒng)段碼式/點(diǎn)陣式儀表的開發(fā)，過渡到TFT彩屏汽車儀表的開發(fā)，以滿足汽車儀表市場(chǎng)對(duì)于TFT彩屏應(yīng)用需求的日益增長。

　　隨著中國汽車市場(chǎng)的繁榮，消費(fèi)者對(duì)于汽車的要求日益提高。汽車從被人們認(rèn)為是傳統(tǒng)的代步工具，逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)需要提供駕駛樂趣的移動(dòng)平臺(tái)。和駕駛員緊密聯(lián)系的汽車儀表，也從簡單的信息顯示平臺(tái)，逐步轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)綜合的信息顯示系統(tǒng)。

　　傳統(tǒng)的汽車儀表，由步進(jìn)電機(jī)顯示車速、轉(zhuǎn)速、油量和水溫，各種報(bào)警燈分布在整個(gè)儀表的外圍。在儀表盤中心位置，由段碼式或點(diǎn)陣式LCD，提供一些綜合性信息，例如里程、環(huán)境溫度、油耗等。這樣一個(gè)系統(tǒng)可以滿足基本信息提示的要求。但隨著TFT彩屏成本的降低且它能夠滿足汽車工作環(huán)境的要求，TFT彩屏展示出的絢麗效果，逐步被廣大OEM所接受，逐步要求供應(yīng)商提供能夠支持TFT彩屏的儀表。

　　MPC5606S介紹

　　在這樣的趨勢(shì)中，飛思卡爾開發(fā)出針對(duì)TFT彩屏儀表設(shè)計(jì)的MPC5606S。圖1顯示了MPC5606S的內(nèi)部系統(tǒng)框圖。它是基于Power架構(gòu)的e200z0核的32位MCU，可以運(yùn)行在64MHz的工作頻率，芯片內(nèi)部具有PLL，F(xiàn)lexCAN，LINFlex，ADC，I2C，DSPI，eMIOS200等模塊。其中，LCD模塊可實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)段碼屏且對(duì)比度可以調(diào)節(jié)。DCU模塊，即顯示控制模塊，可實(shí)現(xiàn)和TFT屏直接連接控制，支持WQVGA分辨率。MPC5606S具有6個(gè)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，1MB片上閃存，獨(dú)立的64KB數(shù)據(jù)閃存用于模擬EEPROM，48KB帶ECC功能的SRAM，160KB的圖形SRAM。另外，可以通過QSPI實(shí)現(xiàn)閃存存儲(chǔ)空間的擴(kuò)展。片內(nèi)的Crossbar Switch結(jié)構(gòu)，如圖2，支持4個(gè)Crossbar主接口同時(shí)和4個(gè)Crossbar從接口通訊。其中，一個(gè)端口分離器使得3個(gè)從設(shè)備通過一個(gè)從端口與主設(shè)備通訊。Crossbar主接口包括e200z0h核的指令單元、e200z0h核的數(shù)據(jù)單元/Nexus、eDMA和顯示器控制模塊(DCU)。Crossbar從接口包括PFlash-CPU，PFlash-DCU，內(nèi)部SRAM，圖形SRAM，外設(shè)橋以及QSPI。

　　DCU工作機(jī)制的介紹

　　DCU模塊是系統(tǒng)的主設(shè)備。根據(jù)Crossbar Switch結(jié)構(gòu)，它可以獨(dú)立地提取存儲(chǔ)在片內(nèi)或片外的圖像數(shù)據(jù)并顯示在TFT LCD上，即圖像數(shù)據(jù)直接由DCU讀取并實(shí)時(shí)進(jìn)行圖像混疊。另外，它高度靈活可配置TFT LCD控制時(shí)序的特點(diǎn)，決定了它具有支持TFT類型非常廣泛的特點(diǎn)。通常TFT LCD的控制信號(hào)由像素時(shí)鐘(PCLK)，場(chǎng)同步(VSYNC)，行同步(HSYNC)和數(shù)據(jù)使能(DE)組成，MPC5606S在芯片內(nèi)部，也有相對(duì)應(yīng)的寄存器與之一一對(duì)應(yīng)，方便用戶進(jìn)行配置。DCU還具有停止模式、正常模式、測(cè)試模式以及顏色條模式。用戶可以在沒有任何圖像源的情況下，采用顏色條模式進(jìn)行檢測(cè)TFT LCD的工作狀況。

　　DCU通過控制16個(gè)圖層，實(shí)現(xiàn)圖像信息最終顯示在TFT LCD屏上。每個(gè)圖層都包含了當(dāng)前圖層顯示圖形的高度和寬度、圖形在TFT LCD顯示的位置、圖形存儲(chǔ)的地址(包括在片內(nèi)/片外的所有地址空間)、圖形顏色編碼方式及調(diào)色板(如果需要的話)、顏色混疊方式、透明度、Chroma和Tile尺寸。16個(gè)圖層具有各自固定的優(yōu)先級(jí)，圖層優(yōu)先級(jí)將決定不同圖層的像素在TFT LCD屏上同一位置重疊時(shí)，那些圖冊(cè)可以顯示出來。對(duì)于每個(gè)像素，最終顯示出來的像素由優(yōu)先級(jí)最高的4個(gè)圖層的像素來混疊。這4個(gè)圖層的像素可以是不透明、部分透明或完全透明。