Linux 外设驱动 应用 5 LCD 控制实验

LCD 控制实验

• [1 原理介绍](#1 原理介绍)
• [1.1 液晶屏](#1.1 液晶屏)
• • [1.2 光源](#1.2 光源)
• [1.3 硬件接口](#1.3 硬件接口)
• [2 代码编写](#2 代码编写)
• [2.1 初始化屏幕](#2.1 初始化屏幕)
• • [2.2 测试亮点](#2.2 测试亮点)
  • [2.3 画水平线](#2.3 画水平线)
  • [2.4 画垂直线](#2.4 画垂直线)
  • [2.5 画正方形](#2.5 画正方形)
• [3 测试结果](#3 测试结果)
• • [3.1 进入fb显示环境](#3.1 进入fb显示环境)
  • [3.2 运行程序](#3.2 运行程序)

1 原理介绍

1.1 液晶屏

液晶得名于其物理特性：它的分子晶体，以液态存在而非固态。这些晶体分子的液体特性使得它具有两种非常有用的特点：

1）如果让电流通过液晶层，这些分子将会以电流的流向方向进行排列，如果没有电流，它们将会彼此平行排列。

2）如果提供了带有细小沟槽的外层，将液晶倒入后，液晶分子会顺着槽排列，并且内层与外层以同样的方式进行排列。

液晶的第三个特性是很神奇的：液晶层能使光线发生扭转。液晶层表现的有些类似偏光器，这就意味着它能够过滤除了那些从特殊方向射入之外的所有光线。此外，如果液晶层发生了扭转，光线将会随之扭转，以不同的方向从另外一个面中射出。液晶的这些特点使得它可以被用来当作一种开关------即可以阻碍光线，也可以允许光线通过。液晶单元的底层是由细小的脊构成的，这些脊的作用是让分子呈平行排列。上表面也是如此，在这两侧之间的分子平行排列，不过当上下两个表面之间呈一定的角度时，液晶随着两个不同方向的表面进行排列，就会发

生扭曲。结果便是这个扭曲的螺旋层使通过的光线也发生扭曲。如果电流通过液晶，所有的分子将会按照电流的方向进行排列，这样就会消除光线的扭转。

如果将一个偏振滤光器放置在液晶层的上表面，扭转的光线通过(如 A)，而没有发生扭转的光线(如 B)将被阻碍。因此可以通过电流的通断改变LCD 中的液晶排列，使光线在加电时射出，而不加电时被阻断。也有某些设计为了省电的需要，有电流时，光线不能通过，没有电流时，光线通过。

LCD 显示器的基本原理就是通过给不同的液晶单元供电，控制其光线的通过与否，从而达到显示的目的。因此，LCD 的驱动控制归于对每个液晶单元的通断电的控制，每个液晶单元都对应着一个电极，对其通电，便可使光线通过（也有刚好相反的，即不通电时光线通过，通电时光线不通过）。

1.2 光源

LCD 的发光原理是通过控制加电与否来使光线通过或挡住，从而显示图形。光源的提供方式有两种：透射式和反射式。笔记本电脑的 LCD 显示屏即为透射式，屏后面有一个光源，因此外界环境可以不需要光源。而一般微控制器上使用的 LCD 为反射式，需要外界提供光源，靠反射光来工作。电致发光（EL）是液晶屏提供光源的一种方式。电致发光的特点是低功耗，与二极管发光比较而言体积小。

电致发光（EL）是将电能直接转换为光能的一种发光现象。电致发光片是利用此原理经过加工制作而成的一种发光薄片，其特点是：超薄、高亮度、高效率、低功耗、低热量、可弯曲、抗冲击、长寿命、多种颜色选择等。因此，电致发光片被广泛应用于各种领域。

1.3 硬件接口

2 代码编写

2.1 初始化屏幕

if (fb_Init() == -1)
{
printf("Initialize Framebuffer LCD failed.\n");
exit(1);
}
x_max = fb_GetScreenWidth() - 1;
y_max = fb_GetScreenHeight() - 1;
color_max = fb_GetScreenBpp() - 1;

2.2 测试亮点

printf("Test PutPixel:\t\t");
for(y = 0; y <= y_max; y += 10)
{
for (x = 0; x <= x_max; x += 10)
{
fb_PutPixel(x, y, color);
}
}
printf("Press any key to continue...\n");
getchar();

2.3 画水平线

printf("Test DrawLine_H blue:\t");
fb_Clear(SYS_BLACK);
for(y = 0; y <= y_max; y += 10)
{
fb_DrawLine_H(0, x_max, y, color);
}

2.4 画垂直线

printf("Test DrawLine_V: green\t");
for(x = 0; x <= x_max; x += 10)
{
	fb_DrawLine_V(x, 0, y_max, color);
}

2.5 画正方形

printf("Test DrawRect:\t\t");
fb_Clear(SYS_BLACK);
for(y = 0; y <= y_max; y += 20)
{
for (x = 0; x <= x_max; x += 20)
{
fb_DrawRect(x, y, x + 10, y + 10, color);
}
}

3 测试结果

3.1 进入fb显示环境

# echo 1 > /sys/class/graphics/fb0/rotate

3.2 运行程序

屏幕出现运行的效果