专利名称：支持jpeg格式图像的彩色tft-lcd液晶显示控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种彩色TFT-IXD液晶屏显示控制装置，尤其是使用彩色图像显 示的便携式电子设备。
背景技术：
TFT-IXD具有高清晰度和全彩色，其厚度薄且画面质量优异，可以实现对液晶屏信 息的高速度、高亮度及高对比度显示，广泛应用于图像显示系统。目前的TFT-IXD液晶屏显示控制解决方案主要有以下两种第一种是利用传统的单片机处理器，可以实现字符及简单图形的显示，设计简单， 技术比较成熟。但是在系统有大量的彩色图像数据需要显示时，这种方法数据处理速度较 低，很难实现对彩色图像的显示，在很多场合不能满足应用的要求。第二种是通过具有操作系统的处理器驱动控制TFT-IXD显示彩色图像。这种方法 可以利用丰富的软件资源，实现高品质的图像显示，但系统成本高，功耗大，体积大，无法满 足便携式图像显示系统的要求。总之，目前的TFT-IXD显示控制装置的缺点是1、大多数只是提供了对字符和简 单图形的显示，而没有提供对彩色图像的显示；2、一部分能实现彩色图像的显示，但只是 针对专用的液晶屏，不具有通用性；且一般控制复杂，成本较高；3、不能支持对应用广泛的 JPEG格式图像的显示。
实用新型内容为了克服现有技术的缺点，本实用新型提供了一种低成本的高效的结构化彩色 TFT-LCD液晶显示控制装置，其可以实现对RGB格式的彩色图像的实时显示，也能方便地实 现JPEG格式彩色图像的显示。本实用新型解决技术问题所采用的技术方案是支持JPEG格式图像的彩色TFT-IXD液晶显示控制装置，包括嵌入式处理器、外部 程序存储器、图像数据缓存器、图像数据存储器、串行接口、电平转换单元和液晶接口，所述 嵌入式处理器分别与外部程序存储器、图像数据缓存器、图像数据存储器、电平转换单元和 液晶接口电连接，所述串行接口与电平转换单元电连接。本实用新型彩色TFT-IXD液晶屏显示控制装置中各模块的功能如下所述的嵌入式处理器是主要单元，主要功能包括1)接收指令并对接收到的指令 进行判断，然后执行相应的操作；2)对JPEG格式的彩色图像进行解码；3)将需要显示的图 像数据及相应的控制信号传输至TFT-IXD液晶屏接口。所述的外部程序存储器，用于存储外部程序。所述的图像数据缓存器，用于缓存彩色图像数据。所述的图像数据存储器，用于存储彩色图像数据，可以实现图像在液晶显示屏上 的实时显示。
3[0015]所述的串行接口，用于与其它外接主控系统进行通信。所述的电平转换单元，用于将嵌入式处理器的输出信号转换为串行接口所需的电 平信号。所述的液晶接口，可以兼容不同型号的彩色TFT-IXD液晶，实现无缝的接口连接。JPEG是一种广泛使用的静态图像压缩格式，采用这种格式的图像可以减少数据传 输带宽及存储器使用量，在允许一定图像质量失真范围的情况下，降低了图像处理系统硬 件的成本。但是，JPEG格式的图像必须经过解码之后才能在液晶屏上显示，为了解决JPEG 格式彩色图像在TFT-IXD液晶屏上的显示，本实用新型提供了在嵌入式处理器上实现对 JPEG格式图像的解码功能，从而支持JPEG格式彩色图像在TFT-IXD液晶屏的显示。本实用新型的彩色TFT-IXD液晶显示控制装置的工作原理是使用串行接口对接 收到的指令进行判断，在嵌入式处理器的控制下执行相应的操作。当需要显示彩色图像时， 如果图像是RGB格式图像，将需要显示的彩色图像数据从数据存储器中读取；如果图像数 据是JPEG格式，必须经过图像解码，解码后得到原始的彩色图像的RGB格式图像数据；RGB 格式的彩色图像数据按照从上到下，自左向右的顺序输出，通过液晶接口传输至与本实用 新型装置连接的彩色TFT-LCD液晶屏，最终完成对彩色图像的显示。本实用新型的有益效果是支持对RGB格式彩色图像的显示，还可以实现对JPEG 格式的彩色图像的显示功能；采用简单的串行接口，方便与外接主控系统进行通信，通用的 液晶接口实现与不同型号的彩色TFT-LCD液晶显示屏的无缝连接，具有通用性；可以作为 系统的一个彩色TFT-LCD液晶屏显示控制装置直接使用。
图1是本实用新型支持JPEG格式图像的彩色TFT-IXD液晶显示控制装置的结构 示意图。图2是本实用新型一具体实施方式
的彩色TFT-IXD液晶显示控制装置中主要器件 的电路示意图。图中1、嵌入式处理器，2、外部程序存储器，3、图像数据缓存器，4、图像数据存储 器，5、串行接口，6、电平转换单元，7、液晶接口。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细描述。如图1所示，本实用新型的支持JPEG格式图像的彩色TFT-IXD液晶显示控制装 置，包括嵌入式处理器1、外部程序存储器2、图像数据缓存器3、图像数据存储器4、串行接 口 5、电平转换单元6和液晶接口 7，所述嵌入式处理器1分别与外部程序存储器2、图像数 据缓存器3、图像数据存储器4、电平转换单元6和液晶接口 7电连接，所述串行接口 5与电 平转换单元6电连接。本实用新型的装置使用串行接口 5与其它外接控制系统通信，在约定的通信协议 下，ARM9嵌入式处理器1对接收到的指令进行判断，根据有效的指令执行相应操作。当接 收到显示图像指令时，由ARM9嵌入式处理器1读取相应的彩色图像数据，然后图像数据在 时序的控制下传输给TFT-IXD液晶屏，最终完成彩色图像的显示。NAND Flash图像数据存
4储器4内的彩色数据图像可以更新，只需将存储器对应存储空间的内容替换即可。上述嵌入式处理器1可以采用型号为S3C2440A的ARM9处理器，外部程序存储器 2可以采用型号为Am29LV160D的NOR Flash存储器，图像数据缓存器3可以采用型号为 K4S643232C的SDRAM缓存器，图像数据存储器4可以采用型号为K9F1216U0A的NAND Flash 存储器，电平转换单元6可以采用型号为MAX3221的芯片。由于彩色图像的数据量大，所以，使用NAND Flash来存储图像数据及实现图像数 据的实时显示功能。图像数据存储器4被分为两个地址空间。用来存储RGB格式图像的空 间是低地址的32M字节，每幅图像占用的空间大小是IM字节，可以存储32幅图像，图像分 别使用0-31之间的序号予以区分。用来存储JPEG格式图像的空间是高地址的32M字节， 考虑到这种格式的图像数据量比较小，每幅图像占用的空间大小是500K字节，可以存储64 幅图像，图像分别使用0-63之间的序号予以区分。当需要对一幅图像操作时，只要通过图 像的序号就可以识别相应的图像，减少了地址寻址的复杂性。如图2所示，ARM9处理器1输出数据信号及时序控制信号，包括数据信号 VD [23 0]，帧同步信号VSYNC，行同步信号HSYNC，时钟信号VCLK，数据使能信号VDEN及行结 束信号LEND。外接的彩色TFT-IXD液晶屏通过图1中的液晶接口 7与装置连接，液晶屏在 接收数据信息的同时，在相应的时序信号控制下完成对彩色图像的显示。如图2所示，使用芯片MAX3221进行串行接口端口的电平转换，芯片的数据接收端 口是Rx，发送端口是Tx。外接主控系统通过端口 Rx及Tx实现同本装置进行串行接口通 信，装置对接收到的指令进行判别，执行相应的操作，最终实现彩色图像在TFT-LCD液晶屏 上显示的功能。在图1中，本装置与外接主控系统通过串行接口 5通信，在约定的串口波特率 115200b/s下，根据通信协议接收的不同指令执行相应操作，实现相应的功能。通信协议采 用简单的指令方式，指令的帧格式是=OxFF (帧头)+指令码+数据+OxEE (帧尾)，指令数据 均以十六进制表示。指令码类型包括1)设置外接彩色TFT-IXD显示屏分辨率参数指令码0x50 ；2)显 示RGB格式彩色图像指令码0x51 ；3)显示JPEG格式彩色图像指令码0x52 ；4)更新RGB格 式彩色图像指令码0x53 ；5)更新JPEG格式彩色图像指令码0x54。编号为0到9的RGB格式图像存储空间已经存储默认的彩色图像数据，考虑到实 际需求，将编号为10到31的RGB格式图像存储空间用来存储用户自定义的彩色图像数据； 同样，编号为0到9的JPEG格式存储空间已经存储默认的彩色图像数据，将编号为10到63 的JPEG格式图像存储空间用来存储用户自定义的彩色图像数据；当需要显示存储器中的 彩色图像时，向本装置发送相应指令就可以实现对图像的显示；当需要显示用户定义的彩 色图像时，首先需要完成对存储器中图像数据的更新，然后再发送相应的指令即可。具体实施例如下1、当使用外接彩色TFT-IXD液晶屏应用于本显示控制装置时，首先需要设置液晶 屏分辨率参数。外接主控系统通过串口向装置发送0xFF+0x50+液晶屏水平分辨率参数(两 个字节)+液晶屏垂直分辨率参数(两个字节)+OxEE0以分辨率640*480的TFT-IXD液晶 屏为例，水平分辨率参数是0x02+0x80 (高字节在前)，垂直分辨率参数是OxOl+OxEO (高字 节在前)。设置液晶屏参数后，就可以通过本显示控制装置实现对外接彩色TFT-LCD液晶屏的控制。2、显示RGB格式彩色图像时，外接主控系统通过串行接口向装置发送0xFF+0x51+ 图像在存储器中的编号+OxEE，ARM9处理器将存储器中的图像数据读出，传送给外接彩色 TFT-IXD液晶屏显示。3、显示JPEG格式彩色图像时，外接主控系统通过串行接口向装置发送 0xFF+0x52+图像在存储器中的编号+OxEE，ARM9处理器将存储器中的图像数据读出，由 ARM9处理器中的JPEG图像解码单元完成图像解码功能，得到图像的原始数据后，最终实现 对JPEG格式图像在外接彩色TFT-IXD液晶屏上的显示。4、当需要更新RGB格式的用户彩色图像数据时，外接主控系统通过串行接口向本 装置发送0xFF+0x53+图像在存储器中的编号+ΟχΕΕ，然后发送用户自定义的彩色图像数 据。接下来，图像数据由装置的接收单元完成接收功能，并将接收到的图像数据存储到相应 的RGB格式彩色图像的存储空间。5、当需要更新JPEG格式的用户彩色图像数据时，外接主控系统通过串行接口向 装置发送0xFF+0x54+图像在存储器中的编号+ΟχΕΕ，然后发送用户自定义的彩色图像数 据。同样，由装置的接收单元完成图像数据的接收，最后将接收到的图像数据存储到JPEG 格式彩色图像的存储空间。
权利要求支持JPEG格式图像的彩色TFT LCD液晶显示控制装置，其特征在于，该装置包括嵌入式处理器(1)、外部程序存储器(2)、图像数据缓存器(3)、图像数据存储器(4)、串行接口(5)、电平转换单元(6)和液晶接口(7)，所述嵌入式处理器(1)分别与外部程序存储器(2)、图像数据缓存器(3)、图像数据存储器(4)、电平转换单元(6)和液晶接口(7)电连接，所述串行接口(5)与电平转换单元(6)电连接。
2.如权利要求1所述的支持JPEG格式图像的彩色TFT-IXD液晶显示控制装置，其特 征在于，所述嵌入式处理器(1)采用型号为S3C2440A的ARM9处理器，所述外部程序存储 器(2)采用型号为Am29LV160D的NOR Flash存储器，所述图像数据缓存器(3)采用型号 为K4S643232C的SDRAM缓存器，所述图像数据存储器(4)采用型号为K9F1216U0A的NAND Flash存储器，所述电平转换单元(6)采用型号为MAX3221的芯片。
专利摘要本实用新型涉及一种支持JPEG格式图像的彩色TFT-LCD液晶显示控制装置，该装置包括嵌入式处理器、外部程序存储器、图像数据缓存器、图像数据存储器、串行接口、电平转换单元和液晶接口。本装置既可以实现对RGB格式及JPEG格式彩色图像的实时显示功能，又可以实现对存储器中彩色图像的更新；装置通过串行接口与其它外接主控系统通信，同时可通过液晶接口实现与不同型号的彩色TFT-LCD液晶显示屏的无缝连接，具有通用性。本实用新型降低了系统设计的难度，提高了开发效能，能够满足不同的实际需求，可以广泛应用于采用彩色TFT-LCD液晶的便携式图像显示设备。
文档编号G09G3/36GK201716967SQ201020198540
公开日2011年1月19日 申请日期2010年5月21日 优先权日2010年5月21日
发明者郑耿峰, 金龙旭, 马舜峰 申请人:中国科学院长春光学精密机械与物理研究所