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基于ARM的TFT-LCD面板检测设备软件的研究

2020-11-29阅读(245)

基于ARM的TFT-LCD面板检测设备软件的研究

论文摘要

目前在中小尺寸液晶面板的生产过程中,对每块面板都要进行出厂前的质量测试,所使用的测试设备是根据被检测面板的性能要求而制作的专用设备。而现在几乎所有的数码移动产品都要使用中小尺寸液晶面板,而且不同的产品对面板的要求也不同。由于其应用面广,生产量大,品种规格多,相应的测试硬件和软件又不能通用,测试设备难以规格化,导致企业生产中小尺寸液晶面板的测试和管理成本增加,削弱了企业的市场竞争力。为此企业急需要研究开发一种新型的测试台,能够在不改变测试台硬件配置的情况下,通过更改软件以满足客户的个性化要求,使测试工艺硬件配置统一,达到降低成本、便于管理的目的。本文研究开发以ARM9芯片S3C2410为核心的中小尺寸液晶面板通用测试系统控制软件。为此,在分析TFT-LCD和触摸屏驱动原理的基础上,深入研究了ARM9芯片S3C2410的TFT-LCD驱动模块和触摸屏控制器在Linux操作系统下的驱动程序设计过程与实现方法,确定TFT-LCD和触摸屏的控制流程和控制器设置规则。重点剖析了Linux操作系统的FrameBuffer的体系结构,并详细讨论了在此体系结构中的设备驱动实现方式。针对ARM9芯片S3C2410在高刷新速率、高分辨率显示时内存不足的问题,利用图形加速芯片SM501实现了各种格式图片的高分辨率显示,包括自定义图形和动画播放。此外本文还设计了Linux环境下S3C2410外围设备的驱动程序,包括SPI总线、I2C总线、串口和按键的驱动程序以及应用程序。利用Altera公司的EP2C5Q208型FPGA实现像素数据输出时序转换和对外部时序控制芯片的控制。最后在RedHat9虚拟机平台上成功移植了嵌入式Linux系统环境下的TFT-LCD和触摸屏驱动、SM501驱动以及多种外部通讯总线的驱动程序并经过调试进入正常运行。利用苏州友达光电有限公司提供的TFT液晶模块和触摸屏模块进行测试,结果表明该软件系统通用性好,可移植性强,操作方便,能实现根据客户需求显示多种格式的图片和动画,进行相应的屏幕检测,基本实现了友达公司提出的各项操作要求。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第1章 绪论
  • 1.1 课题研究背景
  • 1.2 国内外研究现状
  • 1.2.1 嵌入式系统现状和发展趋势
  • 1.2.2 TFT-LCD研究现状和发展趋势
  • 1.2.3 触摸屏研究现状和发展趋势
  • 1.3 课题研究内容和意义
  • 第2章 系统开发的基本理论知识
  • 2.1 ARM简介
  • 2.1.1 ARM处理器
  • 2.1.2 53C2410 芯片
  • 2.2 嵌入式Linux简介
  • 2.2.1 嵌入式Linux功能
  • 2.2.2 嵌入式Linux驱动程序
  • 2.3 TFT-LCD显示原理介绍
  • 2.3.1 TFT-LCD结构
  • 2.3.2 TFT-LCD显示驱动原理
  • 2.4 触摸屏原理介绍
  • 2.4.1 触摸屏简介
  • 2.4.2 触摸屏原理
  • 2.5 本章小结
  • 第3章 TFT-LCD检测系统设计
  • 3.1 系统设计任务
  • 3.1.1 TFT-LCD检测系统设计任务
  • 3.1.2 触摸屏检测系统设计任务
  • 3.2 系统设计总体方案
  • 3.3 S3C2410 对TFT-LCD的支持
  • 3.4 Linux下FrameBuffer机制的研究
  • 3.4.1 Linux下FrameBuffer机制介绍
  • 3.4.2 FrameBuffer设备驱动的实现
  • 3.4.3 FrameBuffer显示应用程序的实现
  • 3.5 SM501 显卡接口设计和驱动的编写及移植
  • 3.5.1 SM501 的接口设计
  • 3.5.2 SM501 加速和显示原理
  • 3.5.3 Linux环境下SM501 驱动的编写和移植
  • 3.6 时序控制芯片接口设计
  • 3.6.1 FPGA时序数据格式转换电路设计
  • 3.6.2 SPI总线接口设计
  • 3.6.3 IIC总线接口设计
  • 3.7 串口设计
  • 3.7.1 串口应用程序的编写
  • 3.8 BMP图片显示原理
  • 3.8.1 BMP位图结构简介
  • 3.8.2 BMP位图显示函数的设计
  • 3.9 本章小结
  • 第4章 触摸屏检测系统设计
  • 4.1 触摸屏检测系统设计原理
  • 4.2 触摸屏检测系统驱动的实现
  • 4.3 触摸屏坐标校准
  • 4.3.1 四点校准法
  • 4.3.2 三点校准法
  • 4.4 本章小结
  • 第5章 实验测试结果
  • 5.1 软件系统测试总体设计流程
  • 5.2 TFT-LCD检测系统测试实验
  • 5.2.1 时序控制芯片输入结果
  • 5.2.2 显示图片结果
  • 5.2.3 显示动画结果
  • 5.2.4 显示自定义图象结果
  • 5.3 触摸屏检测系统测试实验
  • 5.3.1 四点校准法结果
  • 5.3.2 三点校准法结果
  • 5.3.3 结果分析
  • 5.4 本章小结
  • 结论
  • 参考文献
  • 附录1 实验硬件实物图
  • 致谢

    • 相关论文文献

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