TFT LCD在GPS導航儀中的應用

一、概述
　　隨著我國汽車工業的發展和汽車用戶的增多，車輛的自主實時導航技術越來越受到人們的關注，并被廣泛地應用GPS車載導航儀是通過接受衛星信號，再配合電子地圖數據，來適時掌握自己的方位與目的地的一種嵌入式產品，自主導航的模式不收取任何使用費，用戶可以根據自己的需要有選擇地獲得地圖數據。
　　顯示系統模塊是GPS導航儀的重要模塊，其中的TFT液晶顯示器色彩更逼真，更平滑細膩，層次感更強，而且具有體積小、重量輕等優點，本設計采用samsung公司的LTV350QV－F05 TFT LCD屏。其系統框圖如圖1所示。



二、XSCAL PXA255處理器的LCD控制接口
　　PXA255處理器是Intel公司推出的一款基于XSCAL核（兼容ARM指令集）的處理器，它集成有LCD控制器，可支持DSTN和TFT LCD。其LCD控制器的接口信號有：
L_DD[15：0]:顏色數據信號。
L_PCLK：像點時鐘信號，用于把彩色數據打入LCD顯示器的移位寄存器，在主動方式下，像點時鐘連續跳變。
L_LCLK：用于同步行信號。
L_FCLK：用于同步幀信號。
L_BIAS：在傳輸顏色數據的同時，使能信號（OE）有效，以通知LCD顯示屏接收數據。
三、LTV350QV－F05 TFT LCD屏
　　在本設計中采用Samsung公司的LTV350QV－F05 3.5寸TFT LCD屏，此屏有兩種工作模式，DE模式合SYNC模式，TFT LCT屏的上電順序和初始化通過模擬的I2C總線來配置。該顯示屏的最大分辨率為320×240，最多支持24位色信號，數據接口為RGB信號其中紅色（R）8位、藍色（B）8位、綠色（G）8位。
四、偏壓電路和VCOM電路
　　 LTV350QV－F05模塊有兩路偏置電壓VGL（－10V）和VGH（18V），并有一路模擬電源AVDD（5V）和一路數字電源VDD（3V）。為了節省，偏壓電路用門電路、二極管和電容分立器件構成，其電路如圖2所示，其中LCD_5V為系統供電電源。

（1）VCOM電路
　　 VCOM信號由LTV350QV－F05產生的COM信號疊加一個直流電壓形成。VCOM信號會影響屏的顯示效果，但可以通過調整VCOM的信號疊加的直流電壓來調節LCD屏。為了節省電路板空間，VCOM信號可用一個運放來實現。其電路原理圖如圖3所示。

（2）背光電路
　　使用MP1518背光芯片可驅動LTV350QV－F05LCD內部的6個串聯發光二極管以實現背光顯示，其電路圖如圖4所示。

五、LCD驅動部分
　　 LCD控制器通過FRAME BUFFER與應用程序和操作系統相聯接。在嵌入式設備中，FRAM BUFFER一般是開辟在SDRAM中的一個虛擬的顯示區。用戶程序通過系統調用FRAM BUFFER驅動程序可達到顯示圖像的目的，其LCD驅動部分的原理框圖如圖5所示：

　　本設計使用Windows CE操作系統，并需要配置LCD屏的初始化函數lcd_init（）。此屏可通過模擬I2C接口配置，主要用到的函數有：LCDClockHigh（），LCDDataHigh（），LCDSCHigh（），LCDCSLow（），LCDClockLow（），LCDDataLow（），SDATA_OUT（），voidLCD_Write（）等。以上函數也實現對I2C總線的模擬。
lcd_init（）函數中的配置順序如圖6所示。

　　其中R01－R19都是LTV350QV－F05的內部配置寄存器，在以上各個步驟間加入適當的延時函數，以保證寄存器配置的完成，在LCD屏初始化以后，應用程序就可以通過系統調用對FRAM BUFFER進行操作了，這樣可以正常顯示圖像了。
六、結論
　　 由以上方案設計的液晶顯示模塊已經成功應用在GPS車載導航儀中，實際使用證明：圖像清晰自然。