目前很多
soc厂商的微处理器芯片都集成了lcd控制器，如三星公司的s3c2410.s3c2440，intel的xscale系列等。大多数
嵌入式系统也采用流行的lcd显示技术。但是在需要大屏幕显示、对分辨率要求不高的场合，如车间、厂房，采用大屏幕lcd则成本过高。另一方面，vga显示技术因为技术发展成熟，成本低廉，仍在被大量使用，直到今天它仍是所有显示终端最为成熟的标准接口。如果让嵌入式处理器直接支持vga显示器，则能很大地利用现有资源，节约系统成本。
1 基于s3c2440的vga显示技术分析
通过分析vga显示技术的时序逻辑与s3c2440内部集成lcd控制器驱动tft lcd的时序逻辑，找出它们的共同点，分析在s3c2440上应用vga显示接口的可行性。
1.1 vga显示原理
vga（video graphics arrnay）是ibm公司提出的目前仍然广泛应用于pc的显示接口。该接口具有分辨率高、显示速率快、颜色丰富等优点，在彩色显示器领域得到了广泛的应用。vga接口在物理上表现为db15的插座，其中vga适配器端使用的是阴性db15标准的接口。其引脚定义如表1所示。
表1 vga适配器引脚定义
vga接口使用模拟rgb通道，逐点、逐行扫描。其时序如图1所示。vga接口信号为模拟信号，其关键信号有5个，分别是horizontal sync水平同步信号（也叫行同步信号），垂直同步信号vertical sync（也叫场同步信号），红色模拟信号，绿色模拟信号和篮色模拟信号。电子枪从左至右，从上而下的进行扫描，每行结束时，用行同步信号进行同步。扫描完所有的行后用场同步信号进行场同步。因电子枪偏转需要时间，所以扫完回转中，要对电子枪进行消隐控制，在每行结束后的回转过程中进行行消隐，在每场结束后的回转过程中进行场消隐。消隐过程中不发送电子束。
图1 vga的扫描时序
1. 2 tft lcd显示屏扫描时序分析
基于arm920t内核的s3c2440芯片外围集成了lcd控制器，lcd控制器被用来向lcd传输图像数据，并提供必要的控制信号，比如vframe、vline、vclk、vm等。除此之外，lcd控制器还包括一组控制寄存器：lcdcon1寄存器、lcdcon2寄存器、lcdcon3寄存器、lcdcon4寄存器、lcd con5寄存器。这些寄存器的设置与显示屏信息、控制时序和数据传输格式等密切相关，在设计中需要根据显示设备的具体信息正确设置这些寄存器才能使s3c2440正常控制驱动不同的显示屏。
典垂的tft液晶显示屏的扫描对序如图2所示。
图2 典型tft lcd扫描时序
其中主要包括：
1）帧（垂直）同步（vsync）：用高电平（或低电平）表示扫描一帧的起始。
2）行（水平）同步（hsync）：用高电平（或低电平）表示扫描一行的起始。
3）时钟（vclk）：通过上升沿（或下降沿）把数据写入液晶屏。
4）数据有效控制（vden）：表示是否开启tft输出。
5）数据信号（vd）：表示每个点的颜色，通常有16位、18位、24位等模式。
通过对比vga接口的时序和tft lcd液晶显示屏的扫描时序，可以看出它们很相似。这就为用lcd控制器驱动vga显示屏提供了内在的可能性。而且一旦实现了这种转接方案，由于是由硬件实现的两种接口的电气转换，不需要写任何驱动程序，是在嵌入式系统平台上扩展vga接口的最方便的方案。比较两种接口的特性，要实现从tft时序到vga时序的转换，需要解决的向题有：
1）tft液晶扫描同步信号和vga同步信号的电平问题。
2）tft液晶控制器的输出是rgb数字接口，而vga的红绿蓝通道时模拟量，两者需要通过d/a转换。使用d/a要考虑转换精度、转换速度、转换通道数等问题。其中，为满足真彩色（24位）的要求，8位的转换精度就可以。基于vga对帧频的要求，每个点的转换频率必须大于27 mhz，同时，必须至少有3个通道同时转换，以满足红绿蓝（rgb）3个通道的输出。
针对这种转换的d/a通常称为视频d/a，本设计采用ati公司的视频d/a芯片adv7120。
1.3 adv7120简介
adv7120是美国adi公司生产的高速视频数模转换芯片，其像素扫描时钟频率有30、50、80 mhz 3个等级。adv7120在单芯片上集成了3个独立的8位高速d/a转换器，可以分别处理红、绿、蓝视频数据，特别适用于高分辨率模拟接口的显示终端和要求高速d/a转换的应用系统。
adv7120的输入及控制信号非常简单：3组8位的数字视频数据输入端，分别对应rgb视频数据，数据输入端采用标准ttl电平接口；4条视频控制信号线包括复合同步信号sync、消隐信号blank、白电平参考信号refwhite和像索时钟信号clock;外接一个1.23 v数模转换参考电压源和1个输出满度调节。只有4条输出信号线：模拟rgb信号采用高阻电流源输出方式，可以直接驱动75 ω同轴传输线；同步参考电流输出信号isync用来在绿视频模拟信号中编码视频同步信息。
2 vga接口电路设计
如前所述，vga接口的时序和lcd扫描式接口的时序是一致的，利用adv7120组成的tft液晶时序到vga接口的转换模块结构框图如图3所示。
图3 vga接口电路组成框图
根据adv7120的数据手册，adv7120对参考电平的要求度很高，不能以电阻分压电路代替。本设计中采用了1.235 v电压基准芯片ad589来产生参考电压。
3 vga显示模式的选择及s3c2440 lcd controller中相应控制寄存器的设置
最初vga的显示包含几种模式，最初vga的分辨率被定义为640x480，接着更高分辨率的svga、xvga等标准在此基础上被提出，接口上都兼容vga标准，所以，习惯上把所有这种接口都称为vga接口。不同的显示模式对应的vga时序中的时间参数不同，选定一种显示模式后，就要配置lcd控制器，使其产生的时序参数符合vga模式的要求，这样才能成功驱动vga接口，否则vga显示端会闪烁、模糊甚至不显示。
在这里选择分辨率为640x480、刷新频率为60 hz、16位彩色的vga显示模式，并在此模式下完成对lcd控制器相关寄存器的配置。使lcd控制器输出的时序逻辑能符合该模式下vga显示的要求。在该模式下vga接口同步信号时序如图4所示。
图4 vga接口同步信号时序
下面根据图4的vga接口同步信号时序对主要的lcd控制器中的控制寄存器进行配置：
1）lcdcon1寄存器
clkval：确定vclk频率的参数。公式为vclk-hclk/［（clkval+1）x2］。在本设计中s3c2440的hclk=100 mhz，显示屏需要vclk=20mhz，故需设置clkval=1.
bppmode：确定bpp（每像素位散）。选择bppmode=0xc，即选择tft 16位模式。
2）lcdcon2寄存器
vbpd：确定帧同步信号和帧数据传输前的时延，是帧数据传输前延迟时间和行同步时钟间隔宽度的比值，参照图4中的时间数据可知，vbpd=t3/t6=1.02 ms/31.77 μs=32.
lineval：确定显示的垂直方向大小。公式：lineval=ysize-1=479.
vfpd：确定帧数据传输完成后到下一帧同步信号到来的一段延时，是帧数据传输后延迟时间和行同步时钟间隔宽度的比值，参照图4中的时间数据可知，vfpd=t5/t6=0.35 ms/31.77μs=11.
vspw：确定帧同步时钟脉冲宽度，是帧同步信号时钟宽度和行同步时钟间隔宽度的比值。如图4，vspw=t2/t6=0.06 ms/31.77 μs=2.
3）lcdcon3寄存器
hbpd：确定行同步信号和行数据传输前的一段延时，描述行数据传输前延迟时间内vclk脉冲个数，如图4，vbpd=t7xvclk=1.89 μsx25 mhz=47.
hozal：确定显示的水平方向尺寸。这里hozal=xsize-1=639.
hfpd：确定行数据