SSD1906显示控制器与AT91RM9200的接口技术

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摘要：通过对SSD1906显示控制器的介绍，分析其在基于AT91RM9200微控制器的嵌入式系统中的应用；给出详细的硬件连接图及主要的寄存器配置。

    关键词：SSD1906 AT91RM9200 显示控制

引言

SSD1906是Solomon公司推出的一款中小规模的显示控制芯片。这款显示控制芯片集成了显存及时序电路，因而为手持设备和消费电子领域提供了一个低成本、低功耗的单芯片解决方案。AT91RM9200是Atmel公司推出的一款基于ARM9的嵌入式处理器，时钟频率为180MHz。AT91RM9200处理器内部没有集成LCD控制器，因而需要通过专用的显示控制器，实现LCD显示。本文介绍SSD1906显示控制器在基于AT91RM9200微控制器的嵌入式系统中的具体应用。
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1 SSD1906显示控制器介绍

SSD1906显示控制芯片，内部集成了256KB的SRAM显存，可以支持单色和彩色LCD，以及多种有源和无源面板。SSD1906还具有强大的总线兼容性，可与多种类型的MCU连接。此外，SSD1906提供的功能还包括虚拟显示、浮动窗口（窗口大小可变）显示，并支持两个光标，可以减少软件的操作。32位的内部数据通道，可以提供高带宽的显示内存，以实现现快速的屏幕刷新。SSD1906还个有单电压供电的优点。

SSD1906显示控制器的另一个特点，是具有很短的CPU访问延迟时间，因而可以支持无READY/WAIT交互信号的微处理器。此外，SSD1906支持单时钟信号输入，即总线时钟（BCLK）、内存时钟（MCLK）和像素时钟（PCLK）都可以由时钟输入CLK1得到。这款显示控制器对MCU的类型和操作系统没有具体要求，因而是实际应用中的一个理想的显示解决方案。基于SSD1906的显示控制系统结构如图1所示。

1.1 总线兼容性javascript:window.open(this.src);" style="cursor:pointer;"/>

SSD1906显示控制器兼容多种类型的MCU接口，特别是对现在常用的嵌入式处理器，基本上都可以实现无缝连接。对于不同的总线接口，SSD1906内部提供了多个时序控制寄存器，可以根据不同接口的时序要求，进行相应的配置。SSD1906支持的MCU总线接口类型包括：具有WAIT信号的通用#1型和通用#2型总线接口；Intel StrongARM/Xscale;Motorla MX1龙珠；Motorola MC68K;Motorola龙珠MC68ez328/MC68VZ328；日立SH3和SH4。

除了支持16位和32位的处理器以外，SSD1906还可以支持8位的处理器。SSD1906内部集成了256KB的显存，支持寄存器在内存中的映射；通过M/R输入信号，选择访问内存地址空间，或者访问寄存器地址空间。此外，通过18位地址总线，MCU可以直接访问SSD1906内部连续的256KB显存。

1．2 显示支持与显示模式

SSD1906显示控制器支持多种类型的LCD接口，包括4/8位单色STN接口；4/8位彩色STN接口；9/12/8位有源矩阵TFT接口。此外，SSD1906支持1/2/8/16bpp四种色深。对于单色无源LCD面板，SSD1906还个有64个灰度级；对于无源STN面板和有源矩阵TFT面板，SSD1906都可以支持多达256K颜色。此外，SSD1906还支持多种分辨率，包括320×320，160×160和160×240（其中色深为16bpp）。

1．3 显示特性

在显示特性方面，SSD1906支持显示旋转模式，通过对SSD1906内部相应控制寄存器的设置，可以实现显示图像的90°、180°和270°硬件旋转。同时，SSD1906还支持虚拟显示，即显示的图像尺寸可以比实际选用的LCD面板大。用户可以通过上下和左右滚动屏幕，实现完整图像的观看。

SSD1906显示控制器支持浮动窗口显示模式。在这种模式下，主显示窗口中可以同时显示一个浮动窗口，这个浮动窗口可以位于主窗口中的任意位置，具体可以通过浮动窗口控制寄存器进行设置。此外，SSD1906还支持两个硬件光标（只支持4/8/16bpp），并支持双缓存/多页模式，因而可以显示流畅的动画，并可以实现实时的屏幕刷新。

2 AT91RM9200微控制器

Atmel公司的AT91RM9200是基于ARM Thumb的ARM920T微控制器，时钟频率为180MHz，运算速度可以达到200MIPS。AT91RM9200内部分别有16KB的数据缓存和指令缓存，具有存储器管理单元（MMU）。此外，AT91RM9200内部还包括16KB的SRAM和128KB的ROM，具有外部总线接口（EBI），支持SDRAM、静态存储器、Burst Flash、CompactFals、SmartMedia以及NAND Flash。

AT91RM9200微控制器提供的系统外设包括：增强的时钟发生器和电源管理控制器；2个具有双PLL的片上晶振，低时钟操作模式以及通过软件实现的电源优化功能；具有4个可编程的外部时钟信号；系统定时器包括定时中断、看门狗和第二计数器；具有报警中断的实时时钟；具有调试单元、两线UART，并且支持调试通信通道；具有8个优先级的高级中断控制器，可独立屏蔽的向量中断源，具有伪中断保护功能；拥有7个外部中断源和1个快速中断源；4个32位的PIO控制器，多达122条可编程的I/O线，每条I/O线具有输入变化中断和漏极开路电容；具有20个通道的外围数据控制器（PDC）。

3 硬件设计

3.1 SSD1906的总线接口

SSD1906显示控制可与多种MCU相连，具体的连接方式取决于MCU所支持的总线类型。SSD1906支持单时钟输入（CLKI），从而可以由MCU的总线时钟为其提供时钟信号。对于通用#1总线，SSD1906用于与MCU相连的引脚为：

A0——接低电平；

A[17：1]——系统地址总线位17～1；

D[15：0]——系统

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