瑞萨32bit单片机 RX62N 直接驱动TFT-LCD原理图schematics

随着智能化的普及，现在很多应用场景下可能需要使用段码式液晶显示屏L C D，如：家用电器、工业设备、仪器仪表、楼宇自动化设备、医用仪器、穿戴设备等等。

这不仅是因为段码式液晶显示屏L C D具有显示美观、成本优势、功耗低等优点，而且现在很多MC U都集成了L C D驱动模块，使得开发变得更容易。

今天我们结合瑞萨M C U给大家讲述一下M C U内置L C D控制/驱动器工作原理。

段码式液晶显示屏LC D结构和显示原理段码式液晶显示屏LC D内部晶体在静电场的功效下，晶体的排列方向会发生偏转，因而改变其透光性，从而可以看到显示的内容。

L C D有一个偏转阀值，当L C D两端的电压高于该阀值时，则显示内容；而低于该阀值时，则不显示。

一般段码式液晶显示屏L C D有三个主要参数：工作中电压、D u t y （相匹配C O M数）和B I A S（偏压，相匹配阀值），例如，3.0V、1/4D u t y、1/3B I A S表明L C D的工作中电压为3.0V，有4个C O M，阀值大概是1.1V （3.0/3=1.0）。

当加在某段L C D两端的电压大于 1.0V时显示，反之，不显示。

但是，L C D对于驱动电压的反应不是很明显，例如加 1.0V电压的时候，可能会微弱显示，这就是通常说的“鬼影”。

因此，要保证驱动L C D 显示的时候，加在L C D两端的电压要比阀值电压大得比较多，而不显示的时候，则要比阀值电压小得比较多。

需要注意的是，L C D的两端是不能加直流电压的，否则时间稍长会危害段码式液晶显示屏L C D晶体分子结构的电化学特点，造成显示实际效果模糊不清，使用期限降低的不良影响，其毁灭性不能修复，这就要求保证加在L C D两端的驱动电压的平均电压为0。

所以，L C D 使用分割扫描法，在任何时候只有一个C O M扫描有效，其余的C O M 处于无效状态。

一个好的段码式液晶显示屏L C D控制器/驱动器，应该满足：•能提供不同数量的COM、Duty（相匹配COM数）和BIAS（偏压，相匹配阀值），满足不同规格LCD屏的驱动•能够提供多种分压方式，提供内部分压，减少外围电路分压的元器件•能够提供内部Boost升压，满足一些电池供电，电池电压下降时，亮度还可以保持•能够提供内部基准电压稳压，避免分压不准导致显示出现“鬼影”•能够提供多个不同的基准电压选择，可以调整对比度•能够提供多种不同分割扫描法、驱动波形，满足灵活选择•能够不同的时钟源和不同分割扫描帧率的选择，满足不同应用低功耗的要求瑞萨M C U内置的L C D控制器/驱动器不但满足上面的规格，而且还提供其他优点功能：•提供不同的时钟源选择，可选择外部副时钟32.768KHz，也可选择MCU内部低速或高速时钟•提供显示数据寄存器，能通过自动读取显示数据寄存器进行段信号SEG和公共信号COM的自动输出•提供时间间隔闪烁功能，方便易用瑞萨MC U内置的LC D控制器/驱动器1LCD控制器/驱动器框图图1为集成到瑞萨自有16bits RL78系列核MCU中的LCD控制器/驱动器，图2集成瑞萨32bits RA4M1系列Arm核MCU中的LCD控制器/驱动器，两者主要区别是LCD 控制器/驱动器的工作时钟选择不同，RA4M1系列还可支持选择内部高速时钟。

传统电视机采用CRT作为图像的显示器件，它体积大、重量重、屏幕尺寸受限制等缺点，目前在电视机上的应用已经逐步被薄而轻的液晶和等离子显示屏取代，这样我们从事电视维修的技术人员就必须尽快的掌握被称为平板电视的液晶、等离子电视的维修技术。

目前在家庭中；液晶电视和CRT电视一样；一般是用来接收电视台播放的模拟电视节目；把接收下来的模拟电视节目，经过处理；由显示器重现图像。

但是作为液晶电视机和CRT电视机的本身，两者则有巨大的区别：首先图像显示器件：CRT电视采用的是一个体积较大、厚度大的显像管；液晶电视则采用的是一块显示面积较大，厚度很薄的液晶显示屏，厚度小于10公分；可以悬挂在墙上所以也成为平板电视。

在电视机的信号处理电路上：除高频头电路、中频放大电路、视频检波电路以外；视频小信号处理电路已经完全不同了，普通的CRT电视机一般采用的是模拟电路来处模拟信号（高清CRT除外）；液晶电视是采用数字的方式来处理模拟信号。

并且计算机软件技术、总线技术及大规模数字集成电路的大量应用等，电视机的电原理图越来越计算机化，我们原来的维修人员基本上缺乏数字电路的知识，对图纸也越来越看不懂。

也无法去分析故障。

在开关电源电路上；为了克服CRT电视机开关电源电流波形的畸变而引起的电磁干扰（EMC）和电磁兼容（EMI）问题，目前生产的液晶电视均采用了PFC 技术，这样具有PFC功能的开关电源其电路原理及结构异常复杂。

而且对于属于被动发光的液晶显示屏，还要有一个对液晶显示屏背光灯供电的背光高压板，这两项也是我们维修人员必须要过的一道门槛。

在所用的元器件上：比较突出的是在开关电源等大功率电路中采用了性能优秀的MOS管，取代过去常用的大功率晶体三极管作为开关管应用，电源部分的故障率大大降低，但是由于MOS管和普通大功率晶体三极管特性的不同，激励及周边电路也完全不同。

对我们维修人员也是一个新的课题。

从上述看；要掌握液晶电视的维修除了要了解液晶屏成像的简单道理外，最主要的还是要掌握CRT电视机原来没有应用过的新技术、新电路、新元器件的知识，看懂电路并能分析电路原理，并掌握新型元器件的结构、性能、正确的应用方法，了解一下数字电路的基本知识，这样，修理液晶电视和原来修理显像管电视机一样得心应手，甚至还要简单。

STM32系列第14篇--TFTLCD驱动原理
ALINETEK2.8 寸TFTLCD 模块特点240*320 分辨率
16 位真彩显示（65536 色）
自带电阻触摸屏
自带背光电路注意：模块是3.3V 供电的，不支持5V 电压的MCU，如果是
5VMCU，必须在信号线串接120R 电阻使用。

ALINETEK2.8 寸TFTLCD 接口说明（16 位80 并口）LCD_CS：LCD 片选信号
LCD_WR：LCD 写信号
LCD_RD：LCD 读信号
DB[17：1]：16 位双向数据线。

LCD_RST：硬复位LCD 信号
LCD_RS：命令/数据标志(0:命令,1:数据)
BL_CTR：背光控制信号
T_MISO/T_MOSI/T_PEN/T_CS/T_CLK，触摸屏接口信号
引脚电路图如下图：
驱动时序图：
驱动流程：
RGB565 格式说明（16 色）：
指令集：0XD3 指令：用于读取LCD 控制器的ID
0X36 指令：用于控制读写方向
0X2A 指令：用于设置横坐标起始位置和终止位置（x 坐标）
0X2B 指令：用于设置纵坐标起始位置和终止位置（y 坐标）。

AN3241应用笔记QVGA TFT-LCD直接驱动使用STM32F10xx FSMC外设前言本应用笔记讲解的低成本解决方案可使用任何未配备片上LCD控制器的STM32F10xxx微控制器，直接驱动QVGA TFT-LCD。

强大的STM32F10xxx器件具有嵌入式的FSMC（灵活的静态存储控制器），它可与片上DMA控制器共同使用，实现对TFT-LCD的直接驱动。

此低成本解决方案为数字相框、独立信息显示器、静态广告板等应用的理想选择。

本应用笔记说明了怎样将STM32F10xx用作LCD控制器，驱动一个与FSMC接口的QVGA3.5" TFT面板。

此解决方案实现的优化意味着仅需1% CPU负荷即可显示静态图片。

固件的演示已在320x240像素分辨率的CT05350DW0000T QVGA 3.5" LCD模块上开发并测试。

2014年11月Doc ID 17695 Rev 11/21目录AN3241目录1STM32 QVGA TFT-LCD直接驱动 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31.1STM32 QVGA TFT-LCD直接驱动原理 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32STM32 QVGA TFT-LCD驱动实现 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62.1QVGA TFT-LCD信号与STM32F10xx FSMC接口 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62.2图片格式与分辨率 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72.3图片源 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72.4STM32 QVGA LCD-TFT直接驱动流程 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72.4.1显示模式 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112.5TFT-LCD背光控制 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 3硬件参考设计 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134固件包 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16库 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16项目. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164.1固件安装 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174.2如何配置QVGA TFT-LCD参数 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 5结论 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 6修订历史 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202/21Doc ID 17695 Rev 11 STM32 QVGA TFT-LCD直接驱动STM32微控制器具有一个嵌入式的灵活静态存储控制器（FSMC），可连接NAND、NOR、SRAM、PSRAM等外部存储器接口。

tft-lcd驱动原理
TFT-LCD是薄膜晶体管液晶显示屏的简称。

它是一种用于显示图像的先进技术，其中每个像素都由液晶层的一个薄膜晶体管和一个透明电极组成。

液晶层通过改变电场而控制晶体管的导电性，从而实现显示图像。

为了驱动TFT-LCD，需要使用显示控制器芯片及其相关的电路。

当显示控制器芯片发送信号时，与每个像素相关的电路会根据电荷的变化来更新像素颜色。

在TFT-LCD驱动中，红、绿、蓝三个基本颜色的信号分别传输到每个像素的电路中，以形成所需的颜色。

驱动TFT-LCD还需要使用后端控制器和液晶驱动器的组合。

后端控制器发送的控制信号会根据不同的数据格式对数据进行处理，并将其传输到液晶驱动器。

液晶驱动器还包括行驱动器和列驱动器，用于控制液晶层中薄膜晶体管的通断状态，并最终形成图像。

总的来说，TFT-LCD驱动需要使用显示控制器芯片、后端控制器和液晶驱动器等多个组件来完成。

它们协同工作，根据发送的信号控制每个像素的颜色，最终呈现出清晰、逼真的图像效果。

瑞萨QzROM单片机应用于家电及消费类电子的解决方案QzROM 不会错过客户的业务机会将来所有的瑞萨4位和8位单片机都将结合有QzROM!QzROM接近Mask ROM 的成本，加上了Flash ROM 的可用性!可用性QzROM = MaskROM + !成本QzROM = MaskROMFlashROM2QzROM 快速、易用(快速交付) (易于编程)QzROMQzROM 可有效地减少库存! 一般产品(MASK版)期末库存(保持大量未用库存)造成损失QzROM通过工厂编程的MCU 和空白产品,解决了期末库存问题aQzROM FlashROM瑞萨提供工厂编程的MCU O O 由用户编程O O 在板编程O O 入门工具包O *O 附加的编程(自由空间)O O 擦除x O 成本OaQzROM 与FlashROM 的比较*: 不支持某些产品。

什么是QzROM单片机? Qz = 快速和易用。

一种新研制的非易失性存储器，它允许：-在开发和量产中使用同样的芯片；-产品可在一个更短的制造周期后出货；-更宽的工作电压范围；-程序保护；-在板编程；-实现等待时的低功耗。

-快速和易用（Quick & Easy ）快速（Quick ）和易用（Easy ）(快速交货) (易于编程)Qz [kjÚ:zí:]我们设计了一个新的图标QzROM 的吉祥物是Qz-kun 。

Q zROM－新研制的可编程存储器形式QzROM是一种按照小型化工艺改造PROM 技术的可编程存储器。

通过高附加值功能，QzROM做到了与现有的掩模版ROM相当的价格，而且，已编程产品与未编程的空白品价格相同！－在开发和量产中使用同样的芯片由于同样的芯片可用于开发（空白品）和量产（已编程品），所以QzROM略去了掩模版ROM 所需的样品评估！-TAT短，交货快(1)工厂编程的QzROM MCU 可与R8C/Tiny (闪存MCU)一样快出货。