基于MCU可适配不同尺寸显示模组的驱动系统及方法与流程

本发明涉及显示模组驱动
技术领域：
，具体地，涉及一种基于mcu可适配不同尺寸显示模组的驱动系统及方法。
背景技术：
：随着手持设备的普及,大众对可触控的显示设备越来越青睐，单色屏、数码管等陈旧的显示方案已越来越不能满足用户需求。面对形态各样(圆形、方形、条形)；尺寸分辨率各异(0.96(80rgb*160)寸到3.5(480rgb*272)寸)等小尺寸tft-lcd模组，传统的做法是不同的屏有不同的硬件驱动电路，不同的软件驱动逻辑，导致研发生产维护这些系统需要做的工作太多，出现问题的几率太大，推陈出新的周期太长，这极不利于产品的更新换代。经检索，中国专利申请号为cn201720846046.4，公开一种适用于多种接口的无拖影显示驱动装置，包括依次连接的驱动模块、过驱动模块以及lcd模组；所述驱动模块包括lcd接口、模数转换器adc、视频解码器、电源、计数器以及处理器，所述lcd接口、模数转换器adc、视频解码器以及计数器均与所述处理器相连。该专利解决了现有技术中针对中小尺寸的液晶显示屏的不同接口方式需要更换不同的处理器进行驱动的问题，且有效改善显示运动画面拖影的问题。但是上述实用新型专利没有对不同尺寸不同分辨率显示屏的兼容性进行考虑，进一步的，也没有对提高刷图速度等进行优化设计。技术实现要素：针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种基于mcu可适配不同尺寸显示模组的驱动系统及方法，可适配8080mcu和spi接口不同尺寸显示模组的显示驱动。本发明的一个方面，提供一种基于mcu可适配不同尺寸显示模组的驱动系统，包括：接口电路，同时提供三种显示模组对应的接口，分别用于适配8080-8bit显示模组、8080-16bit显示模组和spi显示模组；中央控制单元，与所述接口电路连接，通过发送控制信号给所述接口电路，选择上述三种显示模组对应的接口中任一种，实现对所需显示模组的驱动；其中，所述中央控制单元对所述接口电路的两个引脚im1、im2进行配置：当im1＝0，im2＝0时，接口为8位8080mcu接口，适配8080-8bit显示模组；当im1＝0，im2＝1时，接口为16位8080mcu接口，适配8080-16bit显示模组；当im1＝1，im2＝1时，接口为spi接口，适配spi显示模组。可选地，所述中央控制单元连接flash，通过下载资源文件到flash中完成相应的系统配置；所述资源文件，包括硬件配置文件system_conf.txt、图片资源文件，其中：所述硬件配置文件中，包括接口选择电路两个引脚im1,im2以及显示模组分辨率的配置，还包括触摸方式的选择配置；所述图片资源文件，为其中的图片添加头部信息，包括图片存放地址、宽、高，资源类型，所在图片资源文件中的索引号以及图片信息，以便快速定位到图片的位置以及显示范围。可选地，所述资源文件通过串口uart与sd卡任一种方式下载到flash中。本发明的第二方面，提供一种采用上述驱动系统的显示模组驱动方法，包括：s1、驱动系统启动，初始化系统时钟、硬件后，通过串口发送”tdo”字符串来检查是否有资源文件待传输，若有，则将资源文件下载到flash中；然后检查sd卡是否挂载成功，挂载成功后会把资源文件加载到flash中；所述资源文件包括硬件配置文件system_conf.txt、图片资源文件；s2、中央控制单元通过发送控制信号给所述接口电路，所述接口电路根据所述flash中的硬件配置文件system_conf.txt，驱动对应的接口，用于适配8080-8bit显示模组、8080-16bit显示模组与spi显示模组中一种；其中，所述中央控制单元对所述接口电路的两个引脚im1、im2进行配置：当im1＝0，im2＝0时，为8位8080mcu接口，适配8080-8bit显示模组；当im1＝0，im2＝1时，为16位8080mcu接口，适配8080-16bit显示模组；当im1＝1，im2＝1时，为spi接口，适配spi显示模组。可选地，所述中央控制单元初始化显示模组时，对所述显示模组的分辨率进行配置，所述分辨率通过硬件配置文件system_conf.txt文件来配置，显示图片时根据该配置的分辨率来约束显示范围。可选地，所述资源文件，其中图片资源文件中的图片资源，每一帧图片都有相应的头部信息，所述头部信息包括图片相对地址，图片的宽、高，资源类型以及在这个文件中的索引号；所述中央控制单元初始过硬件后，通过上述图片存放的开始地址去检索图片，把每张图片的头部信息加载到图片资源链表中，加快所述驱动系统显示图片时的访问。可选地，所述方法还包括：显示图片时对刷图速度的优化，具体的：使用开窗模式，即一次性写一帧数据到显示模组上，从flash读取一帧数据到中央控制单元以及所述中央控制单元发送数据到显示模组这两个过程采用双硬件dma，读取一帧数据的同时写入上一帧数据到显示模组，使得读取数据与写入显示同时进行，节省时间。可选地，所述方法还包括以下任一或多个选择：-所述中央控制单元从flash中读取数据后，使用汇编语言写入到显示模组中；-对于spi显示模组，初始化时，修改spi显示模组屏的帧率控制寄存器，使数据传输速率不受屏的速率影响；-根据触摸方式来初始化触摸模块，所述驱动系统集成了2种触摸方式，其中，电容触摸使用i2c控制，电阻触摸使用4线rtp控制。本发明第三方面，提供一种显示模组驱动终端，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时可用于执行所述的显示模组驱动方法。本发明第四方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时可用于执行上述的显示模组驱动方法。与现有技术相比，本发明实施例具有如下至少一种有益效果：本发明上述的驱动系统及方法，一套系统适配尽可能多的不同尺寸的显示模组，解决了传统不同的屏有不同的硬件驱动电路、不同的软件驱动逻辑的问题，有利于系统维护，降低出现问题的几率，非常利于产品的更新换代。本发明上述的驱动系统及方法，可适配8080mcu和spi接口不同尺寸显示模组的显示，该方案可以集成一个小型gui系统，满足用户的各种显示需求。通过两个引脚进行三种接口的设置，可以省出一部分引脚来增加控制能力，用户可以节省一个中央处理单元。本发明上述的驱动系统及方法，模式灵活，易开发，其中接口可以兼容spi接口、8位与16位的mcu接口，分辨率可以是320*480(hvga)的3.5”以下tft-lcd，用户只需要简单配置就可以方便的切换不同尺寸与接口显示效果。本发明上述的驱动系统及方法，高性价比，ui流畅，对显示模组的初始化与显示做了很大改进，使刷图速度得到了质的改进，大大提升用户体验。比如中央处理单元使用cortex-m0内核，主频可达100mhz，内部集成的gui已集成了多个显示控件，极大满足了用户需求，显示效果非常优秀，成本也很低。本发明上述的驱动系统及方法，系统中集成了电阻、电容触摸功能，用户只需简单配置引脚与相应参数就可以方便的添加触控功能。附图说明通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1为本发明一实施例中基于mcu可适配不同尺寸显示模组的驱动系统的结构图；图2为本发明一较优实施例中基于mcu可适配不同尺寸显示模组的驱动系统的结构图；图3为本发明一较优实施例中采用sd卡下载资源文件的驱动系统的结构图；图4为本发明一实施例中显示模组驱动方法的流程图；图5为本发明一实施例中资源文件头部信息示意图；图6为本发明一实施例中驱动系统接线方式。具体实施方式下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。目前对于面对形态各样、尺寸分辨率各异的小尺寸tft-lcd模组，大部分是采用不同的屏有不同的硬件驱动电路、不同的软件驱动逻辑，从而导致研发生产维护工作量大，出现问题的几率增大，极不利于产品的更新换代。也有部分技术考虑了中小尺寸的液晶显示屏的不同接口方式需要更换不同的处理器进行驱动的问题，但是仍旧没有对不同尺寸不同分辨率显示屏的兼容性进行考虑，进一步的，也没有对提高刷图速度等进行优化设计。为了解决上述的问题，本发明实施例中提供了基于mcu可适配不同尺寸显示模组的驱动系统。图1为本发明一实施例中基于mcu可适配不同尺寸显示模组的驱动系统的结构图。参照图1所示，该实施例中的驱动系统，包括：接口电路以及与接口电路连接的中央控制单元，其中，接口电路能同时提供三种显示模组对应的接口，分别用于适配8080-8bit显示模组、8080-16bit显示模组和spi显示模组；中央控制单元通过发送控制信号给接口电路，选择上述三种显示模组对应的接口中任一种，实现对所需显示模组的驱动。具体的，本实施例中中央控制单元对接口电路的两个引脚im1、im2进行配置：当im1＝0，im2＝0时，接口为8位8080mcu接口，适配8080-8bit显示模组；当im1＝0，im2＝1时，接口为16位8080mcu接口，适配8080-16bit显示模组；当im1＝1，im2＝1时，接口为spi接口，适配spi显示模组。本发明上述实施例的驱动系统，可适配mcu和spi接口不同尺寸显示模组的显示，一套系统适配尽可能多的不同尺寸的显示模组，解决了传统不同的屏有不同的硬件驱动电路、不同的软件驱动逻辑的问题，有利于系统维护，降低出现问题的几率，非常利于产品的更新换代。通过两个引脚进行三种接口的设置，可以省出一部分引脚来增加控制能力，用户可以节省一个中央处理单元。图2为本发明一较优实施例中基于mcu可适配不同尺寸显示模组的驱动系统的结构图。在部分较优实施例中，如图2所示，除了包括接口电路以及与接口电路连接的中央控制单元，还包括与中央控制单元(mcu)连接的flash，资源文件下载到flash中。使用时中央处理单元通过地址来取得资源文件数据并送到显示模组中。进一步的，如图2所示，资源文件可以通过串口uart下载到flash中，也可以通过sd卡下载到flash中，从而完成相应的系统配置。图3为本发明一较优实施例中采用sd卡下载资源文件的驱动系统的结构图。如图3所示，资源文件可以通过串口uart下载到flash中，也可以通过sd卡下载到flash中，从而完成相应的系统配置。现有技术对于资源下载系统很少有两种方式集中在一个系统中，本实施例同时提供两种方式，uart串口下载资源的这一功能解决没有sd卡的系统的资源下载问题。为了实现上述的系统配置，资源文件中包括硬件配置文件system_conf.txt、图片资源文件。硬件配置文件中包括接口选择电路两个引脚im1,im2以及显示模组分辨率的配置，还包括触摸方式的选择配置；图片资源文件中由图片组成，其中的图片添加头部信息，头部信息包括图片存放地址、宽、高，资源类型，所在文件包中的索引号以及图片信息，以便快速定位到图片的位置以及显示范围。图片添加头部信息可以通过资源打包工具实现。当然，在具体实现中，资源文件还可以包括字库资源文件，字库资源文件中，为字库添加存放地址、资源长度、资源类型、像素宽度与高度，方便定位字库中的字。图片资源与字体资源是显示模组显示必须的素材，显示之前存到flash中，使用时中央处理单元通过地址来取得数据并送到显示模组中。在另一优选实施例中，上述驱动系统还可以包括显示图片优化模块，用于显示图片时对刷图速度的优化，具体的，所述显示图片优化模块使用开窗模式，即一次性写一帧数据到显示模组上，从flash读取一帧数据到中央控制单元以及中央控制单元发送数据到显示模组这两个过程采用双硬件dma，读取一帧数据的同时写入上一帧数据到显示模组，使得读取数据与写入显示这两个过程可以同时进行，节省时间。显示图片优化模块可以设置在中央控制单元中。本发明上述实施例中，三种接口需要的引脚数以及刷图速度，可根据用户的使用场景选择接口来满足驱动更多的外围器件或者需要很高的刷图率。另外用户只需要修改配置文件就可以支持各种尺寸的显示模组。本发明上述实施例，中央控制单元可以采用主频为100mhz的32位cortex-m0芯片，内部集成了一个8mflash。接口可以兼容spi接口、8位与16位的mcu接口，分辨率可以是320*480(hvga)的3.5”以下tft-lcd，用户只需要简单配置就可以方便的切换不同尺寸与接口显示效果。在本发明另一实施例中，还提供一种采用上述驱动系统的显示模组驱动方法，包括如下步骤：s1、驱动系统启动，初始化系统时钟、硬件后，通过串口发送”tdo”字符串来检查是否有资源文件待传输，若有，则将资源文件下载到flash中；然后检查sd卡是否挂载成功，挂载成功后会把资源文件加载到flash中；资源文件包括硬件配置文件system_conf.txt、图片资源文件；有些系统为了节省资源，没有sd卡驱动接口，这样下载就只有uart串口下载，这种串口下载没有sd卡下载速度快，本实施例同时设置两种方式，通过这种互补关系，可以兼容2种需求；s2、中央控制单元通过发送控制信号给接口电路，接口电路根据flash中的硬件配置文件system_conf.txt，驱动对应的接口，用于适配8080-8bit显示模组、8080-16bit显示模组与spi显示模组中一种；其中，中央控制单元对接口电路的两个引脚即第一引脚im1、第二引脚im2进行配置：当im1＝0，im2＝0时，为8位8080mcu接口，适配8080-8bit显示模组；当im1＝0，im2＝1时，为16位8080mcu接口，适配8080-16bit显示模组；当im1＝1，im2＝1时，为spi接口，适配spi显示模组。在一较优实施例中，中央控制单元初始化显示模组时，对显示模组的分辨率进行配置，分辨率通过硬件配置文件system_conf.txt文件来配置，显示图片时根据该配置的分辨率来约束显示范围。在上述实施例基础上，为了加快图片访问的速度，对图片资源文件中的图片资源，每一帧图片都设置相应的头部信息，头部信息包括图片相对地址，图片的宽、高，资源类型以及在这个文件中的索引号；中央控制单元初始过硬件后，通过上述图片存放的开始地址去检索图片，把每张图片的头部信息加载到图片资源链表中，加快驱动系统显示图片时的访问。在上述实施例基础上，驱动方法还可以包括：显示图片时对刷图速度的优化，具体的，使用开窗模式，即一次性写一帧数据到显示模组上，从flash读取一帧数据到中央控制单元以及中央控制单元发送数据到显示模组这两个过程采用双硬件dma，读取一帧数据的同时写入上一帧数据到显示模组，使得读取数据与写入显示同时进行，节省时间。从而在兼容多种接口的同时，能进一步提高显示速度，大大提升了用户体验。另外，对于spi显示模组，初始化时，修改spi显示模组屏的帧率控制寄存器，使数据传输速率不受屏的速率影响。可以提高spi屏的刷新率到60mhz。为了提高8位mcu显示效果，中央控制单元从flash中读取数据后，使用汇编语言写入到显示模组(lcd)中，节省时间。8位并口本身刷图速度会是16位并口的一半，通过汇编命令来进行刷图会加快显示速度。在具体初始化时，可以根据触摸方式来初始化触摸模块，驱动系统集成了2种触摸方式，其中，电容触摸使用i2c控制，电阻触摸使用4线rtp控制。在上述实施例基础上，本发明另一实施例还提供一种显示模组驱动终端，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行程序时可用于执行的显示模组驱动方法。在上述实施例基础上，本发明另一实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时可用于执行上述的显示模组驱动方法。为了更好说明上述系统和方法，以下提供具体应用实例来详细说明，应该说明的是，以下实例并不用来限定本发明。参照图1-3所示，本实施例中，基于mcu可适配不同尺寸显示模组的驱动系统，包括：接口电路以及与接口电路连接的中央控制单元，具体连接方式如上述图1-3所述，该系统可在一个接口电路中兼容驱动80808/16bitmcu接口电路与spi接口电路。本实施例中，系统采用的输入电压为3.3v的电源供电；中央控制单元采用主频为100mhz的32位cortex-m0芯片，内部集成了一个8mflash。用户可以通过uart发送串口指令来控制屏显，也可以通过串口下载资源文件到flash中；同时，也可以通过sd卡把资源文件下载到flash中，本实施例为各文件规划相应物理空间来获得各文件。系统集成了2种触摸方式，电容触摸使用i2c控制，电阻触摸使用4线rtp控制，触控效果流畅。如图2所示，本实施例中，通过40pin的连接器为用户提供了可选择的三种接口,这三种接口通过引脚im1、im2配置来选择，配置如下表所示：im1im28080-8bit008080-16bit01spi11由此可见，当im1＝0，im2＝0时，系统为8位8080mcu接口；当im1＝0，im2＝1时，接口电路为16位8080mcu接口；当im1＝1，im2＝1时，接口电路为spi接口。a.当系统为8位8080mcu接口时，如图2所示，接口说明如下：cs：引脚为片选信号；reset：复位引脚，可以硬件复位屏；rs：命令/数据；rd：读/写；db0～db7：8位数据接口；b.当系统为16位8080mcu接口时,如图2所示，接口说明如下：cs：引脚为片选信号；reset：复位引脚，可以硬件复位屏；rs：命令/数据；rd：读/写；db0～db7：8位数据接口；c.当系统为spi接口时，接口说明如下：cs：引脚作为其片选信号；clk：引脚定义其串行波特率，速度可达60mhz(屏的传输速率可达到最大,速度只受限于mcu的传输速率)；miso：数据输入，由于不从显示屏读取数据，本接口可以不连接；mosi：数据输出；reset：硬件复位引脚；rs：命令/数据。本实施例中，接口电路接口可适配8080-8bit与8080-16bit显示模组，中央控制单元通过控制信号线与数据信号线来控制显示模组，根据im1与im2来加以区分。spi接口电路可同时适配spi显示模组。中央控制单元通过片选信号引脚，时钟信号引脚，数据输入引脚，输出引脚来驱动spi屏，占用引脚最少，但由于其一位一位传输，速度慢的。8080-16bitmcu接口刷数据速度最高，但其使用的引脚也是最多的，外围可扩展功能就会相应减少；80808-bitmcu接口刷图速度居中，引脚数也居中；虽然传输速率最低，但spi接口使用最少的引脚，这样外围可扩展功能就会大大提高，以适应用户不同的应用场景。图4为本发明一实施例中显示模组驱动方法的流程图。参照图4所示，驱动方法包括如下步骤：a)开机初始系统时钟与硬件接口后,会检查sd卡是否挂载，挂载成功后会把文件，字库，图片等资源文件加载到flash中；b)对图片资源中每一张图片添加的头部信息，这个头部信息如图5所示，包括地址，图片的宽，高，资源类型以及在这个资源文件中的索引号。这样做有利于需要时能够快速定位到图片的位置以及显示范围。系统初始过硬件后，会通过图片存放的开始地址去检索图片。把每张图片的头部信息加载到一个链表中，方便使用时候快速访问。c)显示模组初始化，由于各个屏之间由于接口不同，分辨率不同，本实施例中此过程分为2步：第1步:解析lcd_system.txt配置文件，lcd_system.txt配置文件把硬件配置(接口,屏初始化)参数以列表方式写入；通过sd卡或串口烧入到flash中；第2步:系统开机后，从相应flash中读取lcd_system.txt各参数并初始化lcd。同时，spi屏初始化的时候，修改了屏的帧率控制寄存器,使数据传输速率不受屏的速率影响，提高spi屏的刷新率到60mhz。d)显示图片时为了优化刷图速度，使用开窗模式，即一次性写一帧数据到屏上.读取一帧数据到中央控制单元，中央控制单元送数据到屏这两个过程用到了双dma，使读取数据到写入屏的两个过程，同时进行。对某扫地机器人显示进行驱动，其中机器人有2个尺寸显示模组1.9”(分辨率170rgb*320)，1.54”(分辨率240rgb*240)的需求，需要用通过串口控制本实施例驱动系统显示图片，接线方式如图6所示，串口响应速度为20ms，这就要求刷图速度低于20ms。本实施例可以得到1.9”速度80808bit10ms，满足这一需求；1.54的使用spi也是可以满足需求，这样还多出很多引脚。本实施例在低成本(cortex-mo芯片)，一套代码适配尽可能多的不同尺寸的显示模组，用户只需要关注ui的实现细节就可以推出一款新产品；本实施例对显示模组的初始化与显示做了很大改进，使刷图速度得到了质的改进，大大提升用户体验。采用本实施例上述方法3.5”16位mcu接口刷全图可达12ms，每秒可显示81帧；320*480分辨率的图片(电影通常以每秒24帧速度播放，人眼感受不到暂留)；1.9”8位mcu刷图速度可达10ms，每秒可显示100帧；如果用户对刷图速度没有太严苛要求，用spi接口，也可以每秒显示60张，足以满足功能要求，这样做的目的是为了省出一部分引脚来增加控制能力，用户可以节省一个中央控制单元。综上，本发明实施例上述的驱动系统及方法，一套系统适配尽可能多的不同尺寸的显示模组，解决了传统不同的屏有不同的硬件驱动电路、不同的软件驱动逻辑的问题。以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。上述各优选特征在互不冲突的情况下，可以任意组合使用。当前第1页12