TFT显示屏

RGB接口的TFT显示屏，虽然对数据的实时性要求很高，但是接口时序却非常简单，与VGA显示器时序呈兼容的特性，几乎不需要任何初始化操作就能开始显示。

在很多对颜色效果要求不高的系统中，为了节约存储器带宽和控制器的引脚数量，会使用16位色RGB565进行图像显示。

RGB TFT屏时序参数

RGB接口的TFT屏扫描方式和VGA标准兼容，也是行列扫描。

VGA显示器的扫描原理

在VGA标准兴起的时候，常见的彩色显示器一般是由CRT（阴极射线管），色彩是由RGB三基色组成，显示是采用逐行扫描的方式解决。阴极射线枪发射的电子束打在涂有荧光粉的荧光屏上，产生RGB三基色，合成一个彩色像素，扫描从屏幕左上方开始，从左到右，从上到下进行扫描，每扫完一行，电子束回到屏幕下一行左边的起始位置。

CRT

在这期间，CRT对电子束进行消隐。每行结束后，用行同步信号进行行同步，扫描完所有行，用场同步信号进行场同步，并使扫描回到屏幕左上方。同时进行场消隐，预备下一场扫描。

电子枪从右端移动到左端的那段时间叫做水平消隐。水平消隐是消除电子束作行扫描时的回扫线。

电子枪从右下角移动到左上角的那段时间就是垂直消隐。垂直消隐是消除电子束作垂直扫描时的回扫线。

因为每次扫描都是从左到右，到扫描第二行时，电子束要从第一行的末尾回到第二行的行首，这一段时间会产生一条回扫线，影响图像质量，所以要用水平消隐使电子枪截止不发送电子，图像中也就没有回扫线。

液晶显示屏

随着技术的发展，出现了液晶显示屏，液晶显示屏原理和CRT原理不同，液晶显示屏通过液晶像素点单元施加电压与否，来实现单元的透明程度，并添加三色滤光片，分别使R G B 这三种光线透过滤光片，最后三个像素点合成一个彩色像素点，实现彩色显示。

为了兼容传统的显示接口，液晶显示屏通过内部电路实现了对VGA接口的完全兼容。因此在使用显示屏时候，只要显示器带有标准的VGA接口，直接用VGA时序即可驱动。

RGB接口的TFT屏幕，扫描方式和VGA完全一致，不同之处再远，VGA只接收模拟信号，TFT直接接收数字信号。在驱动VGA时首先产生对于像素的颜色数字信号编码，再使用数模转换电路，将数字转换为模拟信号，然后传输到VGA显示器上。 TFT屏直接将接收到的数字信号进行显示。

因此在控制器设计端，TFT接口和VGA接口差不多。

RGB接口TFT屏时序定量分析

5寸TFT屏显示驱动的设计时，可用两个计数器进行计数，行、场扫描计数器，行扫描计数器驱动时钟为33MHZ，场计数器驱动自加使能使用行计数器的溢出信号。计数的同时控制行、场同步信号输出。并在适当的时候送出数据。

sync_pulse: 场同步头的像素时钟个数

back_porch: 场消隐后沿像素时钟个数

front_porch：场消隐前沿像素时钟个数

left border right border 左右边界像素时钟个数

visible_area 显示的可见区域的像素时钟个数

单位：输出一个像素时钟间隔

whole_frame 总的行数

back_porch front_porch：场消隐前沿行数场消隐后沿行数

sync_pulse: 场同步头行数

visible area 显示可见区域的行数

单位：输出一行时间间隔

RGB接口TFT屏驱动

实现RGB接口的LED屏驱动的行列扫描方法。只需给出D0-D15不同的色彩数据，即可显示不同的颜色。

TFT驱动模块接口：

输入：

CLKDisp ：模块工作时钟 Rst_p:模块复位信号，低电平复位 Data：待显示数据

输出：

DataReq：请求数据的标识信号 H_ADDr: 行扫描区地址 V_ADDr：场扫描地址 frame_begin: 场信号的开始标志信号

Disp_Red Disp_Green Disp_Blue: 数据输出

Disp_hs: 行同步信号

Disp_VS:场同步信号

Disp_PCLK: TFT像素时钟

Disp_DE: 背光使能

行，场扫描计数器设计：

行扫描计数器每一个像素自加1，一旦加满。计数器清零并重新计数。

场扫描计数器是在每一行扫描完成后自加1，即场扫描计数器自加的条件是是行扫描计数器溢出。场扫描计数器自加的条件是行扫描完成。当加满后，计数器清零开始下一轮计数。

行同步和场同步信号设计：

根据TFT屏幕接口的标准时序，每一个完整的帧都包括有效数据段和消隐段，在消隐段期间，行同步和场同步信号均有一段行同步头和场同步头。

在同步期间，对应的行同步信号和场同步信号为低电平，根据计数值来确定行场同步信号的电平状态，其余时间均为高电平。

消隐段处理

在消隐段期间，行同步和场同步信号均有一段行同步头和场同步头。对于行同步信号，其行同步为一行扫描的前个像素时钟周期。对于场同步信号，其场同步头为一行扫描的前个像素时钟周期。

数据输出状态设计

TFT控制器的设计目的是为了驱动TFT显示屏显示需求的图像内容，在行场消隐期，需要保证输出到FTT屏幕的RGB数据线的数据全部为0，因此设计一个二选一多路选择器。只有在非消隐期间，TFT才直接输出其他部分输入的图像数据，消隐期间输出全0。

产生一个图像数据有效标志信号dat_act.

将TFT_DE与dat_act相连，即当在有效显示区域时，使能LED屏幕，

虽然TFT和VGA显示设备显示原理大同小异，但其扫描方式和时序参数仍有差异。需要针对不同硬件，查找时序参数。引脚和分辨率差异修改就好了。

主要信号

HS 行同步信号

VS 场同步信号

输出数据 RGB

BLK信号数据输出时间段

根据计数器的值完成行同步信号，消隐期，边界期间，有效输出数据期间。

场同步信号，消隐期，边界期间，场同步信号。

BLK信号有效输出数据，行开始输出信号和行结束输出数据期间。

场同步开始，场同步结束。这样才可以同时输出高电平。blk

行场同步信号来判断是否输出有效数据。消隐期和边界期间输出0.

显示器以外区域输出为0.

TFT、VGA