MPC5606S在TFT彩屏顯示中的應(yīng)用

許峰

摘 要：飛思卡爾微處理器MPCS5606S簡單易行的控制，展示出其是一款針對TFT彩屏汽車儀表開發(fā)的專用芯片。其最大可支持到WVGA幾乎囊括所有7寸屏以下的TFT產(chǎn)品。本文重點介紹其DCU模塊的特點以及針對TFT屏的應(yīng)用。

1 MPC5606S圖形模塊簡介

該款MCU由中央DCU處理器（片內(nèi)外設(shè)）來處理圖形顯示、最多支持800*480的TFT屏、片內(nèi)有1M的FLASH來存儲程序與圖像，160K顯存，支持外擴QSPI的外部FLASH存放圖像文件、內(nèi)部含16層圖形層可供使用、不同圖形層之間支持透過，遮蓋以及融合。該款MCU的特殊之處在于不使用全屏顯存。DCU可以直接從FLASH中讀取數(shù)據(jù)直接顯示。

2 存儲模式與調(diào)色板的使用

5606S支持多種圖片存儲格式從1bpp～32bpp，另外還有透明度模式。

1bpp表示1位（1/8字節(jié)）代表一個像素點。這種存儲模式類似于點陣屏。2bpp表示2個位代表一個像素點?？梢员碚?種顏色。4bpp表示4個位（1/2字節(jié)）代表一個像素點?？梢员碚?6種顏色。8bpp表示一個字節(jié)代表一個像素點?？梢员碚?56種顏色。以上設(shè)置都可以使用調(diào)色板。例如設(shè)置調(diào)色板為黑與紅。那么1bpp模式也能顯示紅與黑兩種顏色而不只有黑與白。而且調(diào)色板可以根據(jù)需求不斷變換。MPC5606S單層最多支持256色調(diào)色板。在制作圖片數(shù)據(jù)時數(shù)據(jù)存儲格式要和顯示調(diào)用的存儲格式保持一致。同一個圖形文件選擇不同的bpp格式，DCU的理解會不同輸出也不同。

bpp選擇16和24表示2個字節(jié)和3個字節(jié)表示1個像素點的顏色。此時不可使用調(diào)色板，輸出RGB565或RGB888。存儲的數(shù)據(jù)也不再是調(diào)色板的顏色編號而是顏色數(shù)據(jù)。32bpp與24bpp區(qū)別在于多一個字節(jié)表示透明度。DCU的16層bpp寄存器都能分別設(shè)置。

MPC5606S的bpp寄存器還支持透明模式4bpp和8bpp。以這種模式存放的數(shù)據(jù)為色階數(shù)據(jù)，在顯示時需要設(shè)置一個前景色與一個后景色。4bpp表示前景后景色之間支持自動插入16種漸變顏色，選擇8bpp可以插入256種漸變色。下圖最左邊是色階的數(shù)據(jù)。選擇前后景色后顯示右圖的內(nèi)容。DCU會按照色階自動計算需要顯示的顏色。該功能一般用于顯示字符。這樣只要存放一個色階數(shù)據(jù)。使用時，在各自圖層使用不同的前景色和后景色?？梢燥@示已經(jīng)抗鋸齒且已具有不同顏色的字符，同時又不必存儲多個相同內(nèi)容不同顏色的字符文件。（圖1）

3 層疊結(jié)構(gòu)

MPC5606S通過16個圖形層來顯示圖像。每個層都有相關(guān)寄存器可以設(shè)置。層和層之間有層疊關(guān)系。（圖2）

模式1：沒有層疊效果，即遮蓋功能。

模式2：啟用顏色選擇功能，選中顏色區(qū)間會消失。實際應(yīng)用時選中刪除的多是中心圖元外圍的顏色。

模式3：可以設(shè)置透明度，允許下層有所顯示，全屏實現(xiàn)淡進淡出效果。

模式4：啟用顏色選擇功能和透明功能，選中的顏色區(qū)間有透明度，其它顏色沒有。

模式5：啟用顏色選擇和透明功能，選中范圍內(nèi)的顏色消失，其它顏色可以設(shè)置透明度。

4 160K的RAM應(yīng)用——顯示的合成

每個“圖形層”只可以顯示一個數(shù)組內(nèi)容。如果該數(shù)組在FLASH內(nèi)，DCU只能同時輸出16張圖片。顯示“2014年10月15日 10：18”必須占用16層硬件資源，顯然無法滿足儀表其它顯示要求。此時需要把這個數(shù)組定義在片內(nèi)160K專用RAM中。事先顯存從FLASH中讀出字庫內(nèi)容“0～9”、“年”、“月”、“日”、“：”。將其放置到RAM顯存數(shù)組對應(yīng)位置。這個搬運數(shù)據(jù)的過程占用軟件開銷，需要手寫代碼。這樣顯示“2014年10月15日 10：18”就只需要使用一個層，在屏上相對較小的位置顯示。

5 結(jié)論

MPC5606S是一款針對TFT彩屏儀表應(yīng)用開發(fā)的芯片。它具有傳統(tǒng)的PowerPC系統(tǒng)穩(wěn)定可靠的特點，實現(xiàn)DCU自主輸出圖像，并且最高可達16個圖層進行疊加。能夠迅速使得工程師從傳統(tǒng)段碼式/點陣式設(shè)備的開發(fā)，過渡到TFT彩屏設(shè)備的開發(fā)。

參考文獻：

[1]Freescale Semiconductor，MPC5606S Microcontroller Reference Manual.pdf，2012.

[2]Freescale Semiconductor，MPC5606S Graghical Cluster Hardware Design.pdf，2013.