全液晶显示车载交互式信息系统方案

3 软件设计

系统软件由FLASH烧写驱动文件、初始化程序和主程序3个独立的程序构成。SPIFLASH烧写驱动文件（BF536一SPI—Programmer_Driver）在ADIDSP集成开发环境VisualDSP++中配置生成，其作用是在主程序调试完毕后，完成主程序在FALSH中的固化。初始化程序是在调用主程序之前首先调用的一个小程序，相当于BIOS，其作用是完成DSP芯片时钟及部分模块的初始化，使得SDRAM正常工作，并引导主程序的载人。

主程序是用户根据需求开发并调试通过的应用程序，其完成各外设模块及中断的配置，完成数据的操作及对液晶屏的时序控制。

3.1 LCD驱动软件设计

LCD驱动软件的设计包括LCD控制信号时钟设置、BF536PPI模块和DMA模块的初始化3部分。另外，为使画面显示稳定，需要在外扩SDRAM中开辟图像数据暂存空间供DSP循环读写。

3.1.1 配置控制信号时钟

ADSP—BF536芯片没有LCD控制器外设，而液晶屏模块LQ104V1DG52具有4个控制信号输入端，分别为CLK、ENAB、Hsync和Vsync，4个控制信号必须满足一定时序要求才能实现LCD的正确驱动。本方案中，LCD的4个控制信号都由BF536的PPI模块提供：PPI—CLK输出接LCDCLK输入；配置BF536FS1／timer0和FS2／timerl引脚为输出，分别接Hsync和Vsync；FS3引脚配置为普通I／O管脚，接LCDENAB，正常工作条件下置低。配置Timer0为PWM输出模式，PWM周期为850个CLK，脉冲宽度为96个CLK；配置Timerl为PWM输出模式，周期为446250个CLK，脉冲宽度为1700个CLK。PWM信号周期及脉冲宽度的确定都是通过查询手册得到的，实际试验证明此配置是正确的。

3.1.2 BF536PPI模块初始化

由液晶屏的控制时序可知，ENAB信号置低时，液晶屏在监测到同步帧信号沿后计数104个时钟，然后开始读写有效数据，读完640个行有效数据后等待下一个行同步帧信号。这种特性是由其自身的硬件机制决定的。ADSP—BF536的PPI模块有ITUR一656和General—PurposePPI两种工作模式。系统正常工作时，DSP需要从PPI模块把显示数据打出，这里我们配置PPI为General—PurposePPI模式模块。设置PPICOUNT一639，即DSP每行同步帧输出数据量为640；设置PPI～DELAY一104，在PPI发送同步帧信号104个时钟后启动DMA传输，将数据打到数据线上；设置PPI—FS1和PPI—FS2为下降沿有效。

3.1.3 开辟数据暂存空间

如前所述，为实现液晶屏的可靠扫屏，本方案采用外扩SDRAM的方法，在SDRAM中开辟一定存储空间暂存显示数据，然后将此空间中的数据循环向液晶屏发送。在SDRAM中定义ZONE1和ZONE2两块数据暂存空间，每块大小为640X（480+34+11），单位数据宽度16位。

定义并初始一个全局变量DatabuferFlag为0作为标志，发送程序查询此标志并根据此标志的值决定发送ZONE1还是ZONE2中的数据。在DSP收到外部中断信号（按键、触摸屏、CAN等）时，DatabufferFlag值改变，DSP向当前存储区内写数据，并将另一存储区内数据发送至液晶屏，如此循环。ZONE1包括data—buf、inv—front1、inv—last13个存储区，ZONE2包括data—buf2、inv—front2、inv_last23个存储区，其中data—bufl、data—buf2存储有效发送数据。通过section（”sdram0”）指令定义这些存储区在SDRAM中的起始地址和长度。配置inv—last1、inv—last2DMA中断，即缓冲区中的数据发送完毕后，会产生一个中断。图3为SDRAM中数据暂存区示意图。

3.1.4 DMA模块初始化

因为DMA控制器配置方便、灵活，所以AI）_SP—BF536的很多外设都采用DMA方式传输数据。本方案中配置DMA为二维DMA大描述符模式（Largemode1）。采用大描述符模式的优点是可以将几个不连续的存储区链接起来，可以实现不连续存储区的连续数据传输。将需要设置的DMA几个寄存器定义为一个结构体，描述如下：

3.2 ID显示主程序设计

DSP完成系统初始化后，进入LCD显示主程序。DSP通过PPI外设将数据暂存区ZONE1或ZONE2中的数据发送至液晶屏，图像保持不变。发生外部中断时，DataBuferFlag的值改变，修改描述符指针，启动另一数据暂存区的DMA传输。程序流程图如图4所示。

4 显示实验

为验证方案的可行性，我们制作了控制器样机并进行了液晶屏显示实验。图5为系统上电，BF536从外部FLASH载入引导程序初始化系统后，调用保存在FLASH中的车载信息图像数据并在液晶屏上进行显示的照片。可以看出，液晶屏可以显示车速、油量、安全带情况等各种信息，显示内容清晰、稳定。

图5 汽车信息显示实验照片

5 结论

采用液晶屏显示汽车运行信息将成为下一代汽车仪表的主流。本设计采用DSP芯片与液晶屏为主要器件构建了一种全液晶显示的车载信息系统，在新型汽车仪表开发方面进行了探索研究。该车载信息系统目前已经基本完成了系统的硬件部分调试和基本的软件设计，实际的性能测试和实验结果表明，该系统显示清晰稳定，效果良好。