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1、4.11 LCD 控制器控制器4.11.1 LCD工作原理工作原理如如图图4-24 所示，所示，LCD 的横截面很像的横截面很像是很多层三明治叠在一起。每面最外一是很多层三明治叠在一起。每面最外一层是透明的玻璃基体，玻璃基体中间就层是透明的玻璃基体，玻璃基体中间就是薄膜电晶体。颜色过滤器和液晶层可是薄膜电晶体。颜色过滤器和液晶层可以显示出红、蓝和绿三种最基本的颜色。以显示出红、蓝和绿三种最基本的颜色。通常，通常，LCD后面都有照明灯以显示画面。后面都有照明灯以显示画面。一般只要电流不变动，液晶都在非结一般只要电流不变动，液晶都在非结晶状态。这时液晶允许任何光线通过。晶状态。这时液晶允许任何光线
2、通过。液晶层受到电压变化的影响后，液晶液晶层受到电压变化的影响后，液晶只允许一定数量的光线通过。光线的反射只允许一定数量的光线通过。光线的反射角度按照液晶控制。角度按照液晶控制。当液晶的供应电压变动时，液晶就会当液晶的供应电压变动时，液晶就会产生变形，因而光线的折射角度就会不同，产生变形，因而光线的折射角度就会不同，从而产生色彩的变化。从而产生色彩的变化。一个完整的一个完整的TFT 显示屏由很多显示屏由很多像素构成，每个像素象一个可以开像素构成，每个像素象一个可以开关的晶体管。这样就可以控制关的晶体管。这样就可以控制TFT 显示屏的分辨率。显示屏的分辨率。如果一台如果一台LCD的分辨率可以达的
3、分辨率可以达到到1024 x 768 像素像素(SVGA)，它就有，它就有那么多像素可以显示。那么多像素可以显示。4.11.2 S3C44B0X LCD 控制器介绍控制器介绍S3C44B0X内置内置LCD控制器可以支持规格控制器可以支持规格为每像素为每像素2位（位（4级灰度）或每像素级灰度）或每像素4位（位（16级灰级灰度）的黑白度）的黑白LCD。也可以支持每像素。也可以支持每像素8位（位（256级颜色）的彩色级颜色）的彩色LCD屏。屏。LCD控制器可以通过编程支持不同控制器可以通过编程支持不同LCD屏屏的要求，例如行和列像素数，数据总线宽度，接的要求，例如行和列像素数，数据总线宽度，接口时序
4、和刷新频率等。口时序和刷新频率等。LCD控制器的主要的工作，是将定位在系控制器的主要的工作，是将定位在系统存储器中的显示缓冲区中的统存储器中的显示缓冲区中的LCD图像数据传图像数据传送到外部送到外部LCD驱动器。驱动器。其内部结构框图如其内部结构框图如图图4-25所示。所示。寄存器控制寄存器控制对对18个可编程个可编程LCD控控制寄存器进行配置；制寄存器进行配置；DMA传送控制传送控制自动将显示帧缓冲自动将显示帧缓冲区数据经由数据控制区数据经由数据控制,传送到传送到LCD屏；屏；数据控制数据控制将显示数据以将显示数据以4/8单扫描单扫描或或4位双扫描模式输出数据位双扫描模式输出数据VD7:0；
5、信号产生电路信号产生电路产生产生 VFRAME、VLINE、VCLK、VM等信号。等信号。LCDLCD控制器的外部接口信号控制器的外部接口信号控制器的外部接口信号控制器的外部接口信号 VFRAMEVFRAME：LCDLCD控制器和控制器和控制器和控制器和LCDLCD驱动器之间的帧同步信号。该驱动器之间的帧同步信号。该驱动器之间的帧同步信号。该驱动器之间的帧同步信号。该信号告诉信号告诉信号告诉信号告诉LCDLCD屏新的一帧开始了。屏新的一帧开始了。屏新的一帧开始了。屏新的一帧开始了。LCDLCD控制器在一个完整帧显示完成后立即插入一控制器在一个完整帧显示完成后立即插入一控制器在一个完整帧显示完成
6、后立即插入一控制器在一个完整帧显示完成后立即插入一个个个个VFRAMEVFRAME信号，开始新一帧的显示；该信号与信号，开始新一帧的显示；该信号与信号，开始新一帧的显示；该信号与信号，开始新一帧的显示；该信号与LCDLCD模块的模块的模块的模块的YDYD信号相对应。信号相对应。信号相对应。信号相对应。VLINEVLINE：LCDLCD控制器和控制器和控制器和控制器和LCDLCD驱动器之间的线同步脉冲信号，驱动器之间的线同步脉冲信号，驱动器之间的线同步脉冲信号，驱动器之间的线同步脉冲信号，该信号用于该信号用于该信号用于该信号用于LCDLCD驱动器将水平线（行）移位寄存器的驱动器将水平线（行）移位
7、寄存器的驱动器将水平线（行）移位寄存器的驱动器将水平线（行）移位寄存器的内容传送给内容传送给内容传送给内容传送给LCDLCD屏显示。屏显示。屏显示。屏显示。LCDLCD控制器在整个水平线（整行）数据移入控制器在整个水平线（整行）数据移入控制器在整个水平线（整行）数据移入控制器在整个水平线（整行）数据移入LCDLCD驱动器后，插入一个驱动器后，插入一个驱动器后，插入一个驱动器后，插入一个VLINEVLINE信号；该信号与信号；该信号与信号；该信号与信号；该信号与LCDLCD模块模块模块模块的的的的LPLP信号相对应。信号相对应。信号相对应。信号相对应。VCLK：LCD控制器和控制器和LCD驱动器
8、之间的驱动器之间的像素时钟信号，由像素时钟信号，由LCD控制器送出的数据在控制器送出的数据在VCLK的上升沿处送出，在的上升沿处送出，在VCLK的下降沿处被的下降沿处被LCD驱动器采样；该信号与驱动器采样；该信号与LCD模块的模块的XCK信号信号相对应。相对应。VM：LCD驱动器的驱动器的AC信号。信号。VM信号被信号被LCD驱动器用于改变行和列的电压极性，从而控驱动器用于改变行和列的电压极性，从而控制像素点的显示或熄灭。制像素点的显示或熄灭。VM信号可以与每个帧同信号可以与每个帧同步，也可以与可变数量的步，也可以与可变数量的VLINE信号同步；该信信号同步；该信号与号与LCD模块的模块的DI
9、SP信号相对应。信号相对应。VD3:0：LCD像素点数据输出端口。与像素点数据输出端口。与LCD模块的模块的D3:0相对应。相对应。VD7:4：LCD像素点数据输出端口。与像素点数据输出端口。与LCD模块的模块的D7:4相对应。相对应。4.11.3 LCD控制器的操作1.1.显示类型显示类型显示类型显示类型S3C44B0XS3C44B0X的的的的LCDLCD控制器支持控制器支持控制器支持控制器支持3 3种种种种LCDLCD驱动器：驱动器：驱动器：驱动器：4 4位双位双位双位双扫描，扫描，扫描，扫描，4 4位单扫描，位单扫描，位单扫描，位单扫描，8 8位单扫描显示模式。其中，位单扫描显示模式。其
10、中，位单扫描显示模式。其中，位单扫描显示模式。其中，8 8位单扫描方位单扫描方位单扫描方位单扫描方式如图式如图式如图式如图4-264-26所示。所示。所示。所示。图图图图 4-26 8 4-26 8位单扫描方式位单扫描方式位单扫描方式位单扫描方式8 8位单扫描显示采用位单扫描显示采用位单扫描显示采用位单扫描显示采用8 8位并行数据线进行位并行数据线进行位并行数据线进行位并行数据线进行“行行行行”数据连数据连数据连数据连续移位输出，直到整个帧的数据都被移出为止。续移位输出，直到整个帧的数据都被移出为止。续移位输出，直到整个帧的数据都被移出为止。续移位输出，直到整个帧的数据都被移出为止。彩色像素点
11、的显示要求彩色像素点的显示要求彩色像素点的显示要求彩色像素点的显示要求3 3种颜色的图像数据，这使得行种颜色的图像数据，这使得行种颜色的图像数据，这使得行种颜色的图像数据，这使得行数据移位寄存器需要传输数据移位寄存器需要传输数据移位寄存器需要传输数据移位寄存器需要传输3 3倍于每行像素点个数的数据。这个倍于每行像素点个数的数据。这个倍于每行像素点个数的数据。这个倍于每行像素点个数的数据。这个RGBRGB数据通过平行数据线连续地移位至数据通过平行数据线连续地移位至数据通过平行数据线连续地移位至数据通过平行数据线连续地移位至LCDLCD驱动器。驱动器。驱动器。驱动器。图图图图4-274-27是是是
12、是LM057QC1T01LM057QC1T01的扫描模式图，可见的扫描模式图，可见的扫描模式图，可见的扫描模式图，可见LM057QC1T01LM057QC1T01是按照是按照是按照是按照8 8位单扫描模式工作的。在位单扫描模式工作的。在位单扫描模式工作的。在位单扫描模式工作的。在8 8位位位位单扫描方式中，单扫描方式中，单扫描方式中，单扫描方式中，LCDLCD控制器的控制器的控制器的控制器的8 8条（条（条（条（VD7:0VD7:0）数据输）数据输）数据输）数据输出可以直接与出可以直接与出可以直接与出可以直接与LCDLCD驱动器连接。驱动器连接。驱动器连接。驱动器连接。图图图图 4-27 LM
13、057QC1T01 4-27 LM057QC1T01的扫描模式图的扫描模式图的扫描模式图的扫描模式图2.像素点字节数据格式（像素点字节数据格式（BSWP=0）在彩色模式下，在彩色模式下，1个字节个字节8位（位（3位红色、位红色、3位绿色、位绿色、2位蓝色）的图像数据对应于一位蓝色）的图像数据对应于一个像素点。像素点字节在存储器中保存的格个像素点。像素点字节在存储器中保存的格式为式为332模式，如表表模式，如表表4-59所示。所示。Bit7:5 Bit4:2 Bit1:0 红红 绿绿 蓝蓝表表4-59 像素点字节数据格式表像素点字节数据格式表3.虚拟显示虚拟显示S3C44B0XS3C44B0X支
14、持硬件方式的平行或垂直滚动。支持硬件方式的平行或垂直滚动。支持硬件方式的平行或垂直滚动。支持硬件方式的平行或垂直滚动。如果要使屏幕滚动，可以通过修改如果要使屏幕滚动，可以通过修改如果要使屏幕滚动，可以通过修改如果要使屏幕滚动，可以通过修改LCDSADDR1LCDSADDR1和和和和LCDSADDR2LCDSADDR2寄存器中的寄存器中的寄存器中的寄存器中的LCDBASEULCDBASEU和和和和LCDBASELLCDBASEL的值来实现。的值来实现。的值来实现。的值来实现。但不是通过修改但不是通过修改但不是通过修改但不是通过修改PAGEWIDTHPAGEWIDTH和和和和OFFSIZEOFFS
15、IZE来实现。来实现。来实现。来实现。如果要实现滚动，则显示缓冲区的大小要大于如果要实现滚动，则显示缓冲区的大小要大于如果要实现滚动，则显示缓冲区的大小要大于如果要实现滚动，则显示缓冲区的大小要大于LCDLCD显显显显示屏的大小。示屏的大小。示屏的大小。示屏的大小。LCDBASEULCDBASEU、LCDBASELLCDBASEL、PAGEWIDTHPAGEWIDTH和和和和OFFSIZEOFFSIZE的定义如的定义如的定义如的定义如图图图图4-284-28所示，所示，所示，所示，LCDBASEULCDBASEU帧缓冲区帧缓冲区帧缓冲区帧缓冲区的开始地址，在突发的开始地址，在突发的开始地址，在
16、突发的开始地址，在突发4 4字存取模式字存取模式字存取模式字存取模式,最低最低最低最低4 4位必须取消。位必须取消。位必须取消。位必须取消。LCDBASELLCDBASEL由由LCDLCD尺寸和尺寸和LCDBASEULCDBASEU值确定确定,公式公式为:LCDBASEL=LCDBASEU+(PAGEWIDTH+OFFSIZE)(LINEVAL+1)LCDBASEL=LCDBASEU+(PAGEWIDTH+OFFSIZE)(LINEVAL+1)LCDBASEL=LCDBASEU+(PAGEWIDTH+OFFSIZE)(LINEVAL+1)LCDBASEL=LCDBASEU+(PAGEWIDTH
17、+OFFSIZE)(LINEVAL+1)其中其中:PAGEWIDTHPAGEWIDTH为显示存储区的可见帧宽度（半字数为显示存储区的可见帧宽度（半字数););OFFSIZEOFFSIZE为为某某一一行行的的第第一一个个半半字字与与前前一一行行最最后后一一个个半字之间的距离半字之间的距离;LCDBANKLCDBANK指指定定视视频频缓缓冲冲区区在在系系统统存存储储器器内内的的bankbank地地址（址（ENVIDENVID1 1时，该值不能改变）。时，该值不能改变）。4.查找表查找表S3C44B0X可以支持调色板表可以支持调色板表(即查找表即查找表)，用于各种色彩选择或灰度级别的选择。，用于各种
18、色彩选择或灰度级别的选择。这种方法给予用户很大的灵活性。这种方法给予用户很大的灵活性。查找表也称为调色板，在灰度模式中，查找表也称为调色板，在灰度模式中，通过查找表可以在通过查找表可以在16级灰度中选择级灰度中选择4级灰度级灰度;在彩色模式中，在彩色模式中，1个字节的图像数据是用个字节的图像数据是用3位来表示红色，位来表示红色，3位表示绿色，位表示绿色，2位表示蓝位表示蓝色。色。通过查找表，可以选择通过查找表，可以选择16级红色中的级红色中的8级级红色，红色，16级绿色中的级绿色中的8级绿色，级绿色，16级蓝色中级蓝色中4级级蓝色。蓝色。256色意味着所有颜色都是由色意味着所有颜色都是由8种红
19、色，种红色，8种绿色和种绿色和4种蓝色构成（种蓝色构成（884256）。）。参考后面小节关于查找表寄存器的说明参考后面小节关于查找表寄存器的说明.例如例如:REDLUT（红色查找表寄存器），（红色查找表寄存器），1个字个字节的节的3位是表示红色的，这位是表示红色的，这3位可以取值位可以取值000、001、010111共共8个值。取某个值时，对应个值。取某个值时，对应的色彩级别究竟是多少，就在查找表中设定。的色彩级别究竟是多少，就在查找表中设定。每个色彩级别由每个色彩级别由4位数据表示，因此共有位数据表示，因此共有16个个色彩级别可供选择。色彩级别可供选择。4.11.4 LCD 控制器专用寄存器
20、控制器专用寄存器LCD控制器主要提供液晶屏显示数据的传送控制器主要提供液晶屏显示数据的传送时钟和各种信号产生与控制功能。时钟和各种信号产生与控制功能。1.LCD 控制参数设定控制参数设定VFRAME和和VLINE脉冲的产生通过对脉冲的产生通过对LCDCON2寄存器的寄存器的HOZVAL和和LINEVAL域进行域进行配置来完成。每个域都与配置来完成。每个域都与LCD的尺寸和显示模式的尺寸和显示模式有关。有关。HOZVAL和和LINEVAL可以通过下式计算出来可以通过下式计算出来:HOZVAL=(显示宽度显示宽度/VD数据线的位数数据线的位数)1 在彩色模式下：在彩色模式下：显示宽度显示宽度=3每
21、行的像素点数目每行的像素点数目例如例如:我们采用的我们采用的LCD，HOZVAL=(3203/8)1在单扫描显示类型下在单扫描显示类型下:LINEVAL=(显示宽度显示宽度)1；在双扫描显示类型下在双扫描显示类型下:LINEVAL=(显示宽度显示宽度/2)1；例如例如:对于我们采用的对于我们采用的LCD，LINEVAL=240-1VCLK信号的频率可以通过信号的频率可以通过LCDCON1寄存寄存器的器的CLKVAL域来确定。它们存在以下关系：域来确定。它们存在以下关系：VCLK(Hz)=MCLK/(CLKVAL2)LCD控制器的最大控制器的最大VCLK频率为频率为16.5MHz，这使得这使得L
22、CD控制器几乎支持所有已有的控制器几乎支持所有已有的LCD驱驱动器。动器。由于上述关系，由于上述关系，CLKVAL的值决定了的值决定了VCLK的频率，为了确定的频率，为了确定CLKVAL的值，应该计算一的值，应该计算一下下LCD控制器向控制器向VD端口传输数据的速率，使得端口传输数据的速率，使得VCLK的值大于数据传输的速率。的值大于数据传输的速率。数据传输速率通过以下的公式计算：数据传输速率通过以下的公式计算：数据传输速率数据传输速率HSVSFRMV其中其中HS是是LCD的行的尺寸的行的尺寸,VS是是LCD的列的的列的尺寸，尺寸，FR是帧速率，是帧速率，MV是模式值，取值如表是模式值，取值如
23、表4-60所示。所示。单色单色单色单色4 4位单扫描位单扫描位单扫描位单扫描1/41/4 1616级灰度级灰度级灰度级灰度4 4位单扫描位单扫描位单扫描位单扫描1/41/4单色单色单色单色8 8位单扫描位单扫描位单扫描位单扫描1/81/8 1616级灰度级灰度级灰度级灰度8 8位单扫描或位单扫描或位单扫描或位单扫描或4 4位单扫描位单扫描位单扫描位单扫描1/81/84 4级灰度级灰度级灰度级灰度 4 4位单扫描位单扫描位单扫描位单扫描1/41/4彩色彩色彩色彩色4 4位单扫描位单扫描位单扫描位单扫描3/43/44 4级灰度级灰度级灰度级灰度 8 8位单扫描或位单扫描或位单扫描或位单扫描或4 4
24、位单扫描位单扫描位单扫描位单扫描1/81/8彩色彩色彩色彩色8 8位单扫描或位单扫描或位单扫描或位单扫描或4 4位单扫描位单扫描位单扫描位单扫描3/83/8表表表表4-60 4-60 显示模式与显示模式与显示模式与显示模式与MVMV对照表对照表对照表对照表假设假设HS=320；VS=240；FR=70;MV=3/8。数据传输速率数据传输速率320240703/8 2016000VCLK的值应大于的值应大于2M，小于，小于16M，因此，因此CLKVAL可以取值可以取值315。VFRAME信号的频率与信号的频率与LCDCON1和和LCDCON2寄存器中的寄存器中的WLH（VLINE脉冲宽脉冲宽度）
25、度）,WHLY（VLINE脉冲之后脉冲之后VCLK的延时宽的延时宽度），度），HOZVAL,VLINEBLANK,和和LINEVAL有关。有关。大多数的大多数的LCD驱动器需要适应的帧驱动器需要适应的帧频率，频率，LM057QC1T01的帧频率范围是的帧频率范围是70Hz80Hz。帧频率的计算可以依据下式：帧频率的计算可以依据下式：帧频率帧频率(Hz)=1/(1/VCLK)(HOZVAL+1)+(1/MCLK)1/(1/VCLK)(HOZVAL+1)+(1/MCLK)(WLH+WDLY+LINEBLANK)(LINEVAL+1)(WLH+WDLY+LINEBLANK)(LINEVAL+1)其中
26、其中VCLK=8M,HOZVAL=119,MCLK=64M,LINEVAL=239 2.LCD 控制寄存器控制寄存器1/2/3LCDCON1/2控制寄存器主要配置控制寄存器主要配置VFRME、VCLK、VLINE和和VM控制信号，控制信号，LCDCON3控制控制LCD刷新模式。如表刷新模式。如表4-61、4-62、4-63所示。所示。3.帧缓冲区起始地址寄存器帧缓冲区起始地址寄存器 1/2/3LCDSADDR1/2/3 为帧缓冲区起始地址为帧缓冲区起始地址寄存器，其位定义如表寄存器，其位定义如表4-64、表、表4-65、表、表4-66所示。所示。4红绿蓝查找表寄存器红绿蓝查找表寄存器红色查找表
27、寄存器定义如表红色查找表寄存器定义如表4-67所示。所示。5抖动模式寄存器抖动模式寄存器4.12 IIS-BUS 接口接口4.12.1 IIS-BUS概述概述S3C44B0X IIS（Inter-IC Sound）接口能用来连接一个外部接口能用来连接一个外部8/16位立体声位立体声声音声音CODEC。IIS总线接口对总线接口对FIFO存取提供存取提供DMA传输模式代替中断模式，它可以同时发传输模式代替中断模式，它可以同时发送数据和接收数据也可以只发或只收。送数据和接收数据也可以只发或只收。1特征特征支持支持IIS格式与格式与 MSB-justified格式，每个格式，每个通道通道16，32，4
28、8fs 的串行位时钟（的串行位时钟（fs为为采样频率）采样频率）每个通道可以每个通道可以8位或位或16位数据格式。位数据格式。256，384fs主时钟主时钟对主时钟和外部对主时钟和外部CODEC时钟的可编程的时钟的可编程的频率分频器频率分频器32字节（字节（2*16）的发送和接收）的发送和接收FIFO(每个每个FIFO组织为组织为8*半字半字)正常和正常和DMA传输模式传输模式2IISBUS 结构如如如如图图图图4-294-29所示，所示，所示，所示，BRFCBRFC包括包括包括包括:总线接口、内部寄存器和状态机，他控制总线接口逻辑总线接口、内部寄存器和状态机，他控制总线接口逻辑总线接口、内部
29、寄存器和状态机，他控制总线接口逻辑总线接口、内部寄存器和状态机，他控制总线接口逻辑和和和和FIFOFIFO访问；访问；访问；访问；3 3位的双分频器包括一个作为位的双分频器包括一个作为位的双分频器包括一个作为位的双分频器包括一个作为IISIIS总线主设备时钟发生器，总线主设备时钟发生器，总线主设备时钟发生器，总线主设备时钟发生器，另外一个作为外部编解码器的时钟发生器另外一个作为外部编解码器的时钟发生器另外一个作为外部编解码器的时钟发生器另外一个作为外部编解码器的时钟发生器;1616字节发送和接收字节发送和接收字节发送和接收字节发送和接收FIFOFIFO完成发送数据写入发送完成发送数据写入发送完
30、成发送数据写入发送完成发送数据写入发送FIFOFIFO，接收数据从接收接收数据从接收接收数据从接收接收数据从接收FIFOFIFO中读出功能；中读出功能；中读出功能；中读出功能；主设备串行比特时钟发生器（主设备模式），将从主设主设备串行比特时钟发生器（主设备模式），将从主设主设备串行比特时钟发生器（主设备模式），将从主设主设备串行比特时钟发生器（主设备模式），将从主设备时钟中分频得到串行比特数时钟；备时钟中分频得到串行比特数时钟；备时钟中分频得到串行比特数时钟；备时钟中分频得到串行比特数时钟；声道发生器和状态器声道发生器和状态器声道发生器和状态器声道发生器和状态器 生成和控制生成和控制生成和控制
31、生成和控制IISCLKIISCLK和和和和IISLRCKIISLRCK，并且控制数据的接受和发送；并且控制数据的接受和发送；并且控制数据的接受和发送；并且控制数据的接受和发送；1616移位寄存器在发送数据时将数据由串变并，接收数据移位寄存器在发送数据时将数据由串变并，接收数据移位寄存器在发送数据时将数据由串变并，接收数据移位寄存器在发送数据时将数据由串变并，接收数据时做相反的动作。时做相反的动作。时做相反的动作。时做相反的动作。4.12.2 传输方式传输方式1正常传输模式：正常传输模式：IIS控制寄存器有一个控制寄存器有一个FIFO准备好准备好标志位标志位，当发送数据时，如果发送当发送数据时，
32、如果发送FIFO不空，该标志为不空，该标志为1，FIFO准备好发送数据，如果送准备好发送数据，如果送FIFO为空，为空，该标志为该标志为0。当接收数据时，如果接收当接收数据时，如果接收FIFO不满，该标不满，该标志设置为志设置为1，指示可以接收数据，若，指示可以接收数据，若FIFO满，满，则该标志为则该标志为0。通过该标志位，可以确定通过该标志位，可以确定CPU读写读写FIFO的的时间，通过该方式实现发送和接收时间，通过该方式实现发送和接收FIFO的存取的存取来发送和接收数据。来发送和接收数据。2DMA传输方式：传输方式：发送和接收发送和接收FIFO的存取有的存取有DMA控制控制器来实现，由器
33、来实现，由FIFO准备好标志来自动请准备好标志来自动请求求DMA的服务。的服务。3发送和接收同时模式：发送和接收同时模式：因为只有一个因为只有一个DMA源，因此在该模源，因此在该模式，只能是一个通道（如发送通道）用式，只能是一个通道（如发送通道）用正常传输模式，另一个通道（接收通道）正常传输模式，另一个通道（接收通道）用用DMA传输模式，反之亦然，从而实现传输模式，反之亦然，从而实现同时工作目的。同时工作目的。4.12.2 声音串口格式声音串口格式1IIS-BUS 格式格式IIS有四条线，串行数据输入有四条线，串行数据输入（IISDI），串行数据输出），串行数据输出(IISDO),左左/右通道
34、选择（右通道选择（IISLRCK）和串行位时钟）和串行位时钟(IISCLK)；产生；产生IISLRCK和和IISCLK信号信号的为主设备，的为主设备，如图如图4-30所示所示。串行数据以串行数据以串行数据以串行数据以2 2的补码发送，首先发送高位。发的补码发送，首先发送高位。发的补码发送，首先发送高位。发的补码发送，首先发送高位。发送器总是在送器总是在送器总是在送器总是在IISLRCKIISLRCK变化的下一个时钟周期发送下变化的下一个时钟周期发送下变化的下一个时钟周期发送下变化的下一个时钟周期发送下一个字的高位。一个字的高位。一个字的高位。一个字的高位。LRLR通道选择线指示当前正发送的通通
35、道选择线指示当前正发送的通通道选择线指示当前正发送的通通道选择线指示当前正发送的通道。道。道。道。图图图图 4-30 IIS-BUS 4-30 IIS-BUS格式（格式（格式（格式（8 8或或或或1616位）位）位）位）2MSB JUSTIFIED 格式格式如图如图4-31所示，所示，MSB JUSTIFIED 格式与格式与IIS不不同的地方是它总是当同的地方是它总是当IISLRCK变化时发送下一个变化时发送下一个字的高位。字的高位。图图图图 4-31 MSB JUSTIFIED 4-31 MSB JUSTIFIED 格式（格式（格式（格式（8 8或或或或1616位）位）位）位）4.12.3
36、采样频率和主时钟采样频率和主时钟音频系统主时钟音频系统主时钟CODECLK，一般为采，一般为采样频率的样频率的256倍或倍或384倍，记为倍，记为256fs或或384fs其中其中fs为采样频率。为采样频率。CODECLK通过处理器主时钟分频获得，通过处理器主时钟分频获得，可以通过在程序中设定分频寄存器获取。分可以通过在程序中设定分频寄存器获取。分频因子可以设为频因子可以设为116。CODECLK与采样频率的对应关系如与采样频率的对应关系如表表4-70所示。应用中需要正确地选择所示。应用中需要正确地选择IISLRCK和和CODECLK。串行时钟频率串行时钟频率IISCLK可以为采样频率的可以为采
37、样频率的16、32、48倍，如倍，如表表4-71所示。所示。4.12.4 IIS操作操作启动启动IIS操作执行下列过程：操作执行下列过程：允许允许IISFCON寄存器的寄存器的FIFO允许允许IISFCON寄存器的寄存器的DMA请求请求允许允许IISFCON寄存器的启动寄存器的启动结束结束IIS操作执行如下过程：操作执行如下过程：不允许不允许IISFCON寄存器的寄存器的FIFO,如果如果你还想发送你还想发送FIFO的剩余数据的剩余数据,跳过这跳过这一步一步.不允许不允许IISFCON寄存器的寄存器的DMA请求请求不允许不允许IISFCON寄存器的启动寄存器的启动 4.12.5 IIS-BUS
38、 4.12.5 IIS-BUS 接口寄存器接口寄存器接口寄存器接口寄存器 IIS IIS 控制寄存器控制寄存器控制寄存器控制寄存器IISCONIISCON是是是是IISIIS控制寄存器，如控制寄存器，如控制寄存器，如控制寄存器，如表表表表4-724-72所示。所示。所示。所示。IIS IIS 模式寄存器模式寄存器模式寄存器模式寄存器IISMODIISMOD是是是是IISIIS模式寄存器，如模式寄存器，如模式寄存器，如模式寄存器，如表表表表 4-73 4-73所示。所示。所示。所示。IIS IIS 预定标器寄存器预定标器寄存器预定标器寄存器预定标器寄存器IISPSRIISPSR是是是是IISII
39、S预定标器寄存器预定标器寄存器预定标器寄存器预定标器寄存器,如如如如表表表表 4-74 4-74、表表表表4-754-75所所所所示示示示IIS FIFOIIS FIFO控制寄存器控制寄存器控制寄存器控制寄存器IISFCONIISFCON是是是是IIS FIFOIIS FIFO控制寄存器，如控制寄存器，如控制寄存器，如控制寄存器，如表表表表 4-76 4-76所示。所示。所示。所示。IIS FIFOIIS FIFO寄存器寄存器寄存器寄存器 IISIIS总线接口包含总线接口包含总线接口包含总线接口包含2 2个个个个1616字节发送和接收字节发送和接收字节发送和接收字节发送和接收FIFOFIFO，
40、每个，每个，每个，每个FIFOFIFO有有有有8 8个个个个1616位单元，可以通过位单元，可以通过位单元，可以通过位单元，可以通过IISFIFIISFIF寄存器来存取发送寄存器来存取发送寄存器来存取发送寄存器来存取发送和接收和接收和接收和接收FIFOFIFO的数据。如的数据。如的数据。如的数据。如表表表表4-774-77所示。所示。所示。所示。4.13 其它接口管理其它接口管理4.13.1 S3C44B0X的的 IIC 接口接口1.概述概述(1)IIC-BUS结构结构S3C44B0X微处理器能支持多主的微处理器能支持多主的 IIC-BUS串行接口。串行数据线串行接口。串行数据线(SDA)和串
41、行时钟线和串行时钟线(SCL)在主设备和外围设在主设备和外围设备之间进行数据传输。备之间进行数据传输。SDA 和和 SCL 线线是双方向的。是双方向的。在多主在多主IIC-BUS模式中，多模式中，多S3C44B0X S3C44B0X 微微处理器同从装置间能接收或发送串行数据。处理器同从装置间能接收或发送串行数据。主主S3C44B0X负责开始和终止数据传送。负责开始和终止数据传送。S3C44B0X采用标准总线仲裁程序。采用标准总线仲裁程序。图图4-32给出了给出了IICBUS方框图，为了控方框图，为了控制多主制多主IIC-BUS操作操作,需初始化寄存器需初始化寄存器:控制寄存器控制寄存器IICC
42、ON控制控制/状态寄存器状态寄存器IICSTATTx/Rx 数据移位寄存器数据移位寄存器IICDS地址寄存器地址寄存器IICADD。(2)开始和结束信号开始和结束信号如图如图4-33所示，当所示，当IIC总线空闲的时候，串总线空闲的时候，串行数据线和串行时钟线都应该处于高阻状态。行数据线和串行时钟线都应该处于高阻状态。SCL高电平时，高电平时，SDA从高到低跳变作为开从高到低跳变作为开始信号；始信号；SDA从低到高的跳变作为结束信号。从低到高的跳变作为结束信号。主设备控制产生开始和结束信号。主设备控制产生开始和结束信号。图图 4-33 开始结束信号开始结束信号开始信号后，传送的首字节的开始信号
43、后，传送的首字节的7位为从设备的地址，第位为从设备的地址，第8位为数据传位为数据传送方向位，如果第送方向位，如果第8位是位是0，指示一，指示一次写操作，否则指示一次读数据的次写操作，否则指示一次读数据的请求。请求。数据传送每次都是数据传送每次都是8位，而且从位，而且从最高位开始传送，每一个字节必须最高位开始传送，每一个字节必须紧跟着接收到紧跟着接收到ACK位进行传送，传位进行传送，传送字节数不限。送字节数不限。在在SDA串行数据线上检测一个开始信串行数据线上检测一个开始信号之前，号之前，IIC总线接口应该处于从模式下。总线接口应该处于从模式下。检测到检测到开始信号开始信号后，接口的状态转变后，
44、接口的状态转变成主控制模式，产生成主控制模式，产生SCL时钟信号，启动时钟信号，启动数据传送，总线进入忙碌状态。数据传送，总线进入忙碌状态。检测到检测到结束状态结束状态后，总线又回到空闲后，总线又回到空闲状态。状态。如果控制器想继续进行数据传送，它如果控制器想继续进行数据传送，它又会产生又会产生开始信号开始信号，同时从控制器也是。，同时从控制器也是。(3)数据传送格式数据传送格式如如图图4-34所示，串行数据线上的每一个所示，串行数据线上的每一个字节在长度上都应该是字节在长度上都应该是8位。每次传送能够位。每次传送能够传送的字节数目是不受限制的。紧跟在开始传送的字节数目是不受限制的。紧跟在开始
45、状态后面的第一个字节应该是地址域。状态后面的第一个字节应该是地址域。当当IIC总线工作在主控制模式的时候，总线工作在主控制模式的时候，地址由控制器传送。每一个字节后面应该跟地址由控制器传送。每一个字节后面应该跟着一位确认位着一位确认位ACK。串行数据地址的最高位。串行数据地址的最高位总是被最先传送。如总是被最先传送。如图图4-35所示。所示。(4)ACK 应答信号应答信号如如图图4-36所示，发送器所示，发送器SCL产生产生9个时钟个时钟周期，前周期，前8个周期发送器发送个周期发送器发送8位数据，第位数据，第9个个时钟周期接收器发送一个应答时钟周期接收器发送一个应答ACK位，完成位，完成一个字
46、节的传输操作。当一个字节的传输操作。当ACK时钟脉冲被收时钟脉冲被收到时到时,发送器置发送器置SDA高电平，接收器置高电平，接收器置SDA低电平。低电平。在在IICSTAT寄存器中，可以通过软件使能寄存器中，可以通过软件使能ACK 应答位。应答位。(5)读写操作读写操作在发送器模式下，数据被发送之在发送器模式下，数据被发送之后，后，IIC 总线接口会等待直到总线接口会等待直到 IICDS（IIC 数据移位寄存器）被程序数据移位寄存器）被程序写入新的数据。写入新的数据。在新的数据被写入之前，在新的数据被写入之前，SCL 线线都被拉低。都被拉低。新的数据写入之后，新的数据写入之后，SCL 线被释线
47、被释放。放。S3C44B0X 利用中断来判别当前数据字节利用中断来判别当前数据字节是否已经完全送出。是否已经完全送出。在在 CPU 接收到中断请求后，再中断处理中接收到中断请求后，再中断处理中再次将下一个新的数据写入再次将下一个新的数据写入 IICDS，如此循环。，如此循环。在接收模式下，数据被接收到后，在接收模式下，数据被接收到后，IIC 总线总线接口将等待直到接口将等待直到 IICDS 寄存器被程序读出。寄存器被程序读出。在数据被读出之前，在数据被读出之前，SCL 线保持低电平。线保持低电平。新的数据从读出之后，新的数据从读出之后，SCL 线才释放。线才释放。S3C44B0X 也利用中断来
48、判别是否接收到也利用中断来判别是否接收到了新的数据。了新的数据。CPU 收到中断请求之后，处理程序收到中断请求之后，处理程序将从将从 IICDS 读取数据。读取数据。(6)总线仲裁程序总线仲裁程序串行数据线上的仲裁用来防止两个串行数据线上的仲裁用来防止两个控制器对总线的竞争。控制器对总线的竞争。如果一个主控制器使如果一个主控制器使SDA数据线为数据线为高电平，它发现另一个主控制器使高电平，它发现另一个主控制器使SDA数据线为低电平，它不会进行一次数据数据线为低电平，它不会进行一次数据传送操作，因为总线上当前的状态与自传送操作，因为总线上当前的状态与自己的状态不相符合，这时候仲裁程序将己的状态不
49、相符合，这时候仲裁程序将一直执行到一直执行到SDA数据线变高电平为止。数据线变高电平为止。然而当多个主控制器同时使然而当多个主控制器同时使SDA为低电平，为低电平，每个主控制器发地址位给从控制器。每个主控制器发地址位给从控制器。因为串行数据线上保持低电平的能力要比保因为串行数据线上保持低电平的能力要比保持高电平的能力强。持高电平的能力强。例如例如:一个控制器产生了一个低电平作为第一个地一个控制器产生了一个低电平作为第一个地址位，同时另外一个控制器正保持高电平，在这址位，同时另外一个控制器正保持高电平，在这种情况下，两个控制器都会在总线上检测到低电种情况下，两个控制器都会在总线上检测到低电平，这
50、种情况下，产生低电平的主控制器将会得平，这种情况下，产生低电平的主控制器将会得到控制权，产生高电平的控制器将会释放控制权。到控制权，产生高电平的控制器将会释放控制权。如果两个主控制器都产生低电平作为地址的第一如果两个主控制器都产生低电平作为地址的第一位，将对地址的第二位的仲裁，这种仲裁会持续位，将对地址的第二位的仲裁，这种仲裁会持续到地址的最后一位。到地址的最后一位。(7)配置配置 IIC 总线总线要控制串行时钟要控制串行时钟 SCL 的频率，可以通过的频率，可以通过 IICCON 寄存器中的寄存器中的 4 位预分频值来设置。位预分频值来设置。IIC 总线接口地址保存在总线接口地址保存在 II