像素格式

一个像素点就相当于一个 RGB 小灯，通过控制 R、G、B 这三种颜色的亮度就可以显示出各种各样的色彩。那该如何控制 R、G、B 这三种颜色的显示亮度呢？一般一个 R、G、B 这三部分分别使用 8bit 的数据，那么一个像素点就是 8bit*3=24bit，也就是说一个像素点3 个字节，这种像素格式称为 RGB888。如果再加入 8bit 的 Alpha(透明)通道的话一个像素点就是 32bit，也就是 4 个字节，这种像素格式称为 ARGB8888。

一个像素点是 4 个字节，其中 bit31bit24 是 Alpha 通道，bit23bit16 是RED 通道，bit15bit14 是 GREEN 通道，bit7bit0 是 BLUE 通道。所以红色对应的值就是0X00FF0000，蓝色对应的值就是 0X000000FF，绿色对应的值为 0X0000FF00。通过调节 R、G、B的比例可以产生其它的颜色，比如0X00FFFF00就是黄色，0X00000000就是黑色，0X00FFFFFF就是白色。

R[7:0]、G[7:0]和B[7:0]这24根是数据线，DE、VSYNC、HSYNC 和 PCLK 这四根是控制信号线。RGB LCD 一般有两种驱动模式：DE 模式和 HV 模式，这两个模式的区别是 DE 模式需要用到 DE 信号线，而 HV 模式不需要用到 DE 信号线，在 DE模式下是可以不需要 HSYNC 信号线的，即使不接 HSYNC 信号线 LCD 也可以正常工作。

lcd显示过程

RGBLCD屏幕时序

行显示时序图片：

HSYNC：行同步信号，当此信号有效的话就表示开始显示新的一行数据，查阅所使用的LCD 数据手册可以知道此信号是低电平有效还是高电平有效，假设此时是低电平有效。
HSPW：有些地方也叫做 thp，是 HSYNC 信号宽度，也就是 HSYNC 信号持续时间。HSYNC信号不是一个脉冲，而是需要持续一段时间才是有效的，单位为 CLK。
HBP：有些地方叫做 thb，前面已经讲过了，术语叫做行同步信号后肩，单位是 CLK。
HOZVAL：有些地方叫做 thd，显示一行数据所需的时间，假如屏幕分辨率为 1024*600，那么 HOZVAL 就是 1024，单位为 CLK。
HFP：有些地方叫做 thf，术语叫做行同步信号前肩，单位是 CLK。当 HSYNC 信号发出以后，需要等待 HSPW+HBP 个 CLK 时间才会接收到真正有效的像素数据。当显示完一行数据以后需要等待 HFP 个 CLK 时间才能发出下一个 HSYNC 信号，所以显示一行所需要的时间就是：HSPW + HBP + HOZVAL + HFP。
一帧图像就是由很多个行组成的，

帧显示时序图片：

VSYNC：帧同步信号，当此信号有效的话就表示开始显示新的一帧数据，查阅所使用的
LCD 数据手册可以知道此信号是低电平有效还是高电平有效，假设此时是低电平有效。
VSPW：有些地方也叫做 tvp，是 VSYNC 信号宽度，也就是 VSYNC 信号持续时间，单位为 1 行的时间。
VBP：有些地方叫做 tvb，前面已经讲过了，术语叫做帧同步信号后肩，单位为 1 行的时间。
LINE：有些地方叫做 tvd，显示一帧有效数据所需的时间，假如屏幕分辨率为 1024*600，那么 LINE 就是 600 行的时间。
VFP：有些地方叫做 tvf，前面已经讲过了，术语叫做帧同步信号前肩，单位为 1 行的时间。显示一帧所需要的时间就是：VSPW+VBP+LINE+VFP 个行时间

最终的计算公式：
T = (VSPW+VBP+LINE+VFP) * (HSPW + HBP + HOZVAL + HFP)

4.3寸屏幕参数：

显示一帧图像所要的时钟数为

= (VSPW+VBP+LINE+VFP) * (HSPW + HBP + HOZVAL + HFP)

=(480+3+32+13)*(48+88+800+40)=515328

显示一帧图像需要515328个时钟数，那么显示60帧就是：515328 * 60 = 30,919,680≈31M，所以像素时钟就是 31MHz。

①、此部分是一个选择器，用于选择哪个 PLL 可以作为 LCDIF 时钟源，由寄存器CCM_CSCDR2 的位 LCDIF1_PRE_CLK_SEL(bit17:15)来决定，LCDIF1_PRE_CLK_SEL 选择设置如表

值 时钟源
0 PLL2 作为 LCDIF 的时钟源。
1 PLL3_PFD3 作为 LCDIF 的时钟源。
2 PLL5 作为 LCDIF 的时钟源。
3 PLL2_PFD0 作为 LCDIF 的时钟源。
4 PLL2_PFD1 作为 LCDIF 的时钟源。
5 PLL3_PFD1 作为 LCDIF 的时钟源。

②、此部分是 LCDIF 时钟的预分频器，由寄存器 CCM_CSCDR2 的位 LCDIF1_PRED 来决定预分频值。可设置值为 07，分别对应 18 分频。
③、此部分进一步分频，由寄存器 CBCMR 的位 LCDIF1_PODF 来决定分频值。可设置值为 07，分别对应 18 分频。
④、此部分是一个选择器，选择 LCDIF 最终的根时钟，由寄存器 CSCDR2 的位LCDIF1_CLK_SEL 决定，LCDIF1_CLK_SEL 选择设置如表

值 时钟源
0 前面复用器出来的时钟，也就是前面 PLL5 出来的时钟作
为 LCDIF 的根时钟。
1 ipp_di0_clk 作为 LCDIF 的根时钟。
2 ipp_di1_clk 作为 LCDIF 的根时钟。
3 ldb_di0_clk 作为 LCDIF 的根时钟。
4 ldb_di1_clk 作为 LCDIF 的根时钟。

定选择 PLL5 出来的那一路时钟作为 LCDIF 的根时钟，因此 LCDIF1_CLK_SEL 设置为 0。LCDIF 既然选择了 PLL5 作为时钟源，那么还需要初始化 PLL5，LCDIF 的时钟是由PLL5 和接口时钟图片②、③这两个分频值决定的，

PLL5_CLK = OSC24M * (loopDivider + (denominator / numerator)) / postDivider

设置为24*（1+7/8）/1=45

②和③进一步分频，设置②中为 1 分频，也就是寄存器 CCM_CSCDR2 的位 LCDIF1_PRED(bit14:12)为 0。设置③中为 5 分频，就是寄存器CCM_CBCMR 的位 LCDIF1_PODF(bit25:23)为 4。设置好以后最终进入到 LCDIF 的时钟频率就是：45/1/5 =9MHz，这就是我们需要的像素时钟频率。

显存

如果采用 ARGB8888 格式的话一个像素需要 4 个字节的内存来存放像素数据，那么 1024600 分辨率就需要 1024600*4=2457600B≈2.4MB 内存。但是 RGB LCD 内部是没有内存的，所以就需要在开发板上的 DDR3 中分出一段内存作为 RGB LCD 屏幕的显存，我们如果要在屏幕上显示什么图像的话直接操作这部分显存即可。

eLCDIF 接口

eLCDIF 是 I.MX6U 自带的液晶屏幕接口，用于连接 RGB LCD 接口的屏幕，eLCDIF 接口特性如下：

①、支持 RGB LCD 的 DE 模式。
②、支持 VSYNC 模式以实现高速数据传输。
③、支持 ITU-R BT.656 格式的 4:2:2 的 YCbCr 数字视频，并且将其转换为模拟 TV 信号。
④、支持 8/16/18/24/32 位 LCD。

eLCDIF 支持三种接口：MPU 接口、VSYNC 接口和 DOTCLK 接口，这三种接口区别如下：

①MPU 接口用于在 I.MX6U 和 LCD 屏幕直接传输数据和命令，这个接口用于 6080/8080 接口的 LCD 屏幕，关于 MPU 接口的详细信息以及时序参考《I.MX6ULL 参考手册》第 2150 页的“34.4.6MPU Interface”小节

⑤VSYNC 接口时序和 MPU 接口时序基本一样，只是多了 VSYNC 信号来作为帧同步，当LCDIF_CTRL 的位 VSYNC_MODE 为 1 的时候此接口使能。关于 VSYNC 接口的详细信息请参考《I.MX6ULL 参考手册》第 2152 页的“34.4.7 VSYNC Interface”小节。

③DOTCLK 接口就是用来连接 RGB LCD 接口屏幕的， 它包括 VSYNC、HSYNC、DOTCLK和 ENABLE(可选的)这四个信号，这样的接口通常被称为 RGB 接口。

配置寄存器

配置eLCDIF接口的寄存器：

SFTRST(bit31)：eLCDIF 软复位控制位，当此位为 1 的话就会强制复位 LCD。
CLKGATE(bit30)：正常运行模式下，此位必须为 0！如果此位为 1 的话时钟就不会进入到LCDIF。
BYPASS_COUNT(bit19)：如果要工作在 DOTCLK 模式的话就此位必须为 1。
VSYNC_MODE(bit18)：此位为 1 的话 LCDIF 工作在 VSYNC 接口模式。
DOTCLK_MODE(bit17)：此位为 1 的话 LCDIF 工作在 DOTCLK 接口模式。
INPUT_DATA_SWIZZLE(bit15:14)：输入数据字节交换设置，此位为 0 的话不交换字节也就是小端模式；为 1 的话交换所有字节，也就是大端模式；为 2 的话半字交换；为 3 的话在每个半字内进行字节交换。本章我们设置为 0，也就是不使用字节交换。
CSC_DATA_SWIZZLE(bit13:12) ： CSC 数 据 字 节 交 换 设 置 ， 交 换 方 式 和INPUT_DATA_SWIZZLE 一样，本章设置为 0，不使用字节交换。
LCD_DATABUS_WIDTH(bit11:10)：LCD 数据总线宽度，为 0 的话总线宽度为 16 位；为1 的话总线宽度为 8 位；为 2 的话总线宽度为 18 位；为 3 的话总线宽度为 24 位。本章我们使用 24 位总线宽度。WORD_LENGTH(bit9:8)：输入的数据格式，也就是像素数据宽度，为 0 的话每个像素 16位；为 1 的话每个像素 8 位；为 2 的话每个像素 18 位；为 3 的话每个像素 24 位。
MASTER(bit5)：为 1 的话设置 eLCDIF 工作在主模式。
DATA_FORMAT_16_BIT(bit3)：当此位为 1 并且 WORD_LENGTH 为 0 的时候像素格式为 ARGB555，当此位为 0 并且 WORD_LENGTH 为 0 的时候像素格式为 RGB565。
DATA_FORMAT_18_BIT(bit2)：只有当 WORD_LENGTH 为 2 的时候此位才有效，此位为 0 的话低 18 位有效，像素格式为 RGB666，高 14 位数据无效。当此位为 1 的话高 18 位有效，像素格式依旧是 RGB666，但是低 14 位数据无效。
DATA_FORMAT_24_BIT(bit1)：只有当 WORD_LENGTH 为 3 的时候此位才有效，为 0 的时候表示全部的 24 位数据都有效。为 1 的话实际输入的数据有效位只有 18 位，虽然输入的是24 位数据，但是每个颜色通道的高 2 位数据会被丢弃掉。
RUN(bit0)：eLCDIF 接口运行控制位，当此位为 1 的话 eLCDIF 接口就开始传输数据，也就是 eLCDIF 的使能位。

接 下 来 看 一 下 寄 存 器 LCDIF_CTRL1 ， 此 寄 存 器 我 们 只 用 到 位BYTE_PACKING_FORMAT(bit19:16)，此位用来决定在 32 位的数据中哪些字节的数据有效，默认值为 0XF，也就是所有的字节有效，当为 0 的话表示所有的字节都无效。如果显示的数据是24 位(ARGB 格式，但是 A 通道不传输)的话就设置此位为 0X7。

接下来看一下寄存器 LCDIF_TRANSFER_COUNT，这个寄存器用来设置所连接的 RGB LCD 屏幕分辨率大小，寄存器LCDIF_TRANSFER_COUNT 分为两部分，高16位和低16位，高16位是V_COUNT，是 LCD 的垂直分辨率。低 16 位是 H_COUNT，是 LCD 的水平分辨率。如果 LCD 分辨率为480*272 的话，那么 V_COUNT 就是 272，H_COUNT 就是 480。

接下来看一下寄存器 LCDIF_VDCTRL0，这个寄存器是 VSYNC 和 DOTCLK 模式控制寄存器 0，

VSYNC_OEB(bit29)：VSYNC 信号方向控制位，为 0 的话 VSYNC 是输出，为 1 的话VSYNC 是输入。
ENABLE_PRESENT(bit28)：EBABLE 数据线使能位，也就是 DE 数据线。为 1 的话使能ENABLE 数据线，为 0 的话关闭 ENABLE 数据线。
VSYNC_POL(bit27)：VSYNC 数据线极性设置位，为 0 的话 VSYNC 低电平有效，为 1 的话 VSYNC 高电平有效，要根据所使用的 LCD 数据手册来设置。
HSYNC_POL(bit26)：HSYNC 数据线极性设置位，为 0 的话 HSYNC 低电平有效，为 1 的话 HSYNC 高电平有效，要根据所使用的 LCD 数据手册来设置。
DOTCLK_POL(bit25)：DOTCLK 数据线(像素时钟线 CLK) 极性设置位，为 0 的话下降沿锁存数据，上升沿捕获数据，为 1 的话相反，要根据所使用的 LCD 数据手册来设置。
ENABLE_POL(bit24)：EANBLE 数据线极性设置位，为 0 的话低电平有效，为 1 的话高电平有效。
VSYNC_PERIOD_UNIT(bit21)：VSYNC 信号周期单位，为 0 的话 VSYNC 周期单位为像素时钟。为 1 的话 VSYNC 周期单位是水平行，如果使用 DOTCLK 模式话就要设置为 1。
VSYNC_PULSE_WIDTH_UNIT(bit20) ： VSYNC 信 号 脉 冲 宽 度 单 位 ， 和VSYNC_PERIOD_UNUT 一样，如果使用 DOTCLK 模式的话要设置为 1。
VSYNC_PULSE_WIDTH(bit17:0)：VSPW 参数设置位。

看一下寄存器 LCDIF_VDCTRL1，这个寄存器是 VSYNC 和 DOTCLK 模式控制寄存器 1，此寄存器只有一个功能用来设置 VSYNC 总周期，就是：屏幕高度+VSPW+VBP+VFP。

接下来看一下寄存器 LCDIF_VDCTRL2，这个寄存器分为高 16 位和低 16 位两部分，高 16位是HSYNC_PULSE_WIDTH，用来设置 HSYNC 信号宽度，也就是 HSPW。低 16 位是HSYNC_PERIOD，设置 HSYNC 总周期，就是：屏幕宽度+HSPW+HBP+HFP。

看一下寄存器 LCDIF_VDCTRL3，HORIZONTAL_WAIT_CNT(bit27:16)：此位用于 DOTCLK 模式，用于设置 HSYNC 信号产生到有效数据产生之间的时间，也就是 HSPW+HBP。
VERTICAL_WAIR_CNT(bit15:0)：和 HORIZONTAL_WAIT_CNT 一样，只是此位用于VSYNC 信号，也就是 VSPW+VBP。

接下来看一下寄存器 LCDIF_VDCTRL4，寄存器 LCDIF_VDCTRL4 用到的重要位如下：
SYNC_SIGNALS_ON(bit18)：同步信号使能位，设置为 1 的话使能 VSYNC、HSYNC、DOTCLK 这些信号。
DOTCLK_H_VALID_DATA_CNT(bit15:0)：设置 LCD 的宽度，也就是水平像素数量。最后在看一下寄存器 LCDIF_CUR_BUF 和 LCDIF_NEXT_BUF，这两个寄存器分别为当前帧和下一帧缓冲区，也就是 LCD 显存。一般这两个寄存器保存同一个地址，也就是划分给 LCD的显存首地址。

驱动屏幕的步骤

配置步骤如下：
1、初始化 LCD 所使用的 IO
首先肯定是初始化 LCD 所示使用的 IO，将其复用为 eLCDIF 接口 IO。
2、设置 LCD 的像素时钟
查阅所使用的 LCD 屏幕数据手册，或者自己计算出的时钟像素，然后设置 CCM 相应的寄存器。
3、配置 eLCDIF 接口
设置 LCDIF 的寄存器 CTRL、CTRL1、TRANSFER_COUNT、VDCTRL0~4、CUR_BUF 和NEXT_BUF。根据 LCD 的数据手册设置相应的参数。
4、编写 API 函数
驱动 LCD 屏幕的目的就是显示内容，所以需要编写一些基本的 API 函数，比如画点、画线、画圆函数，字符串显示函数等。