ARM嵌入式平台的VGA接口设计

　　大多数嵌入式产品的显示终端都选择LCD，但在某些需要大屏幕显示的应用中，工业级LCD的价格比较昂贵，且现有的大屏幕显示器(包括CRT显示器和LCD显示器)一般都采用统一的15针VGA显示接口。三星公司ARM9芯片S3C2410以其强大的功能和高性价比在目前嵌入式产品中得到广泛的应用。笔者在开发基于ARM嵌入式平台的血液流变测试仪的过程中，成功地利用高性能视频D/A转换芯片ADV7120，将S3C2410自带的LCD扫描式接口转换为VGA接口，使之能够驱动VGA接口的显示器。

　　1 VGA接口介绍

　　近年来，业界制定出了众多数字化的显示接口协议，较为典型的是DVI(Digital Visual InteRFace)。由于数字接口的标准还未统一，厂商支持各自的标准，导致数字接口的标准迟迟未定。VGA接口是一个模拟信号接口。作为在显示领域多年的接口标准，直到今天它仍是所有显示终端最为成熟的标准接口，现在某些高端的电视也支持VGA接口。

　　15针VGA接口信号定义如表1所列。除了2个NC信号、3根显示数据总线和5个GND信号，比较重要的信号是3个RGB彩色分量信号和2个扫描同步信号HSYNC和VSYNC。VGA接口中彩色分量采用RS343电平标准。RS343电平标准的峰峰值电压为1 V。该标准定义的4个电平范围是：

　　白电平--+0.714 V;

　　黑电平--+0.054 V;

　　消隐电平--0 V;

　　同步电平---0.286 V。

　　2 S3C2410 LCD控制器简介

　　三星公司的ARM9芯片S3C2410功能强大，性价比高，在目前的嵌入式产品中得到了广泛的应用。S3C2410带有LCD控制器，可以很方便地控制驱动扫描式接口的LCD显示。

　　2.1 引脚功能信息

　　LCD控制器提供了扫描式数据传输引脚和时序控制引脚，具体描述如下：

　　VFRAME/VSYNC--LCD控制器和LCD驱动器之间的帧同步信号。该信号告诉LCD屏新一帧开始了。LCD控制器在一帧显示完成后立即插入一个VFRAME信号，开始新一帧的显示。

　　VLINE/HSYNC--LCD控制器和LCD驱动器之间的行同步脉冲信号。该信号用于LCD驱动器将水平线(行)移位寄存器的内容传送给LCD屏显示。LCD控制器在整行数据移人LCD驱动器后，插入一个VLINE信号。

　　VCLK--LCD控制器和LCD驱动器之间的像素时钟信号。LCD控制在VCLK的上升沿处送出数据，LCD驱动器在VCLK的下降沿处采样。

　　VM/VDEN--LCD驱动器的AC信号。VM信号被LCD驱动器用于改变行和列的电压极性，从而控制像素点的显示。VM信号可以与每帧同步，也可以与可变数据的VLINE信号同步。

　　VD[23：0]--LCD像素数据输出端口。

　　2.2 寄存器

　　S3C2410的LCD控制寄存器主要有：LCDCON1寄存器、LCDCON2寄存器、LCDCON3寄存器、LCDCON4寄存器、LCDCON5寄存器。这些寄存器的设置与显示屏信息、控制时序和数据传输格式等密切相关，在设计中需要根据显示设备的具体信息正确设置这些寄存器才能使S3C2410正常控制驱动不同的显示屏。