嵌入式系统中帧缓冲显示模块的设计与实现

发布时间：2017-05-11 17:15

  本文关键词：嵌入式系统中帧缓冲显示模块的设计与实现，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：嵌入式技术在不断的发展中,已经广泛的应用到各个行业,同时处理器的发展也从最初的8位、16位、32位升级到了64位,嵌入式的发展也深深的影响了行业的发展和改变。嵌入式显示系统的发展经历了很多阶段,早期的字符界面,如寻呼机只能显示数字,英文以及汉字,之后是黑白显示系统用于显示简单的图形,如早期的手机,目前,嵌入式系统越来越多的使用了LCD(液晶显示器)作为显示设备,例如手机,导航仪等,它们可以显示图片,或者播放视频。整个显示系统需要芯片级,硬件设计级,内核驱动级,以及用户空间的协同设计。在这些设备中帧缓冲作为显示设备硬件和上层应用软件之间的一个接口而广泛使用。 本论文的目的是设计和实现一套面向嵌入式系统的帧缓冲显示模块技术方案,其核心是设计并实现一个帧缓冲显示驱动,并将其集成到常用的嵌入式系统中,在此基础上构建出一套嵌入式系统帧缓冲显示模块。其具体工作包括： 1)LCD硬件以及面板选择 研究LCD硬件相关设计,具体包括根据需求选择适当大小的LCD,LCD与CPU之间的总线选择,如CPU接口总线,RGB总线,DSI总线的选择,选择的标准是根据数据传输量的大小,以及根据数据传输速率,成本的需要。 2)嵌入式内核帧缓冲驱动设计与实现 讨论内核中显示驱动的架构与原理,中断以及用户空间接口,研究整个帧缓冲的架构、显示流程、设备管理等具体技术及其实现。 3)用户空间显示架构设计 结合实际应用案例,研究用户空间显示原理和图形界面开发的基本技术,设计用户空间显示框架,包括设备驱动层、中间引擎核心层、API接口层,重点讨论底层接口调用和交互流程的实现。 本文提出的嵌入式系统帧缓冲显示模块方案与已有技术方案相比,具有开源,移植性强,架构清晰明了,便于日后维护等特点,同时能够做到成本可控。
【关键词】：帧缓冲 显示方案 嵌入式 VGA LCD
【学位授予单位】：中国科学院大学（工程管理与信息技术学院）
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP368.1
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 绪论10-18
• 1.1 背景10
• 1.2 本课题的研究进展10-15
• 1.2.1 嵌入式系统发展概述10-12
• 1.2.2 嵌入式显示技术概述12-14
• 1.2.3 显示屏幕技术概述14-15
• 1.3 研究目的和研究内容15-16
• 1.4 论文组织结构16-18
• 第二章 系统相关技术研究18-28
• 2.1 Linux嵌入式操作系统18-21
• 2.1.1 嵌入式系统18
• 2.1.2 嵌入式操作系统18-20
• 2.1.3 在Linux基础上构造嵌入式系统20-21
• 2.2 帧缓冲原理21-26
• 2.2.1 帧缓冲简介21
• 2.2.2 帧缓冲内部结构21-22
• 2.2.3 帧缓冲相关设置22
• 2.2.4 帧缓冲的显示原理22-23
• 2.2.5 帧缓冲基本应用23-26
• 2.3 本章小结26-28
• 第三章 显示硬件需求分析与接口设计28-42
• 3.1 显示硬件需求分析28-31
• 3.2 显示面板选择31-33
• 3.3 传输总线选择33-34
• 3.4 显示面板驱动程序设计34-40
• 3.5 本章小结40-42
• 第四章 嵌入式内核帧缓冲驱动设计与实现42-58
• 4.1 总体方案设计概述42-43
• 4.2 驱动底层显示接口设计43-49
• 4.2.1 屏幕固定信息43-44
• 4.2.2 屏幕可变信息44-46
• 4.2.3 底层函数操作接口46-49
• 4.3 驱动核心层设计与实现49-54
• 4.4 驱动用户接口层设计与实现54-56
• 4.5 本章小结56-58
• 第五章 系统测试与应用58-68
• 5.1 功能与性能测试58-60
• 5.1.1 Frame buffer功能的系统环境设置58-59
• 5.1.2 Frame buffer显示性能测试59-60
• 5.2 应用案例60-67
• 5.2.1 用户空间图形库显示架构61
• 5.2.2 用户图形库分层61-62
• 5.2.3 图形库对象模块设计62-63
• 5.2.4 图形库窗口显示模块设计63
• 5.2.5 应用系统集成63-67
• 5.3 应用效果分析67-68
• 第六章 结论与展望68-70
• 6.1 论文工作总结68
• 6.2 未来工作展望68-70
• 参考文献70-72
• 致谢72-74
• 个人简历74

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前5条

1 徐广毅,张晓林,崔迎炜,杨欣昕,吴小伟;嵌入式Linux系统中GUI系统的研究与移植[J];单片机与嵌入式系统应用;2004年10期

2 高芹;;嵌入式linux下framebuffer显示驱动的方法[J];黄石理工学院学报;2009年02期

3 雷鸿;熊文龙;杨单;;基于Fram ebuffer的LCD驱动程序的实现[J];武汉理工大学学报(交通科学与工程版);2006年01期

4 吴峰,王自强;基于FrameBuffer的嵌入式GUI系统设计[J];计算机应用与软件;2005年03期

5 刘毅;罗丽萍;方安安;;基于ARM7微处理器控制的液晶显示技术[J];南昌大学学报(工科版);2008年04期

  本文关键词：嵌入式系统中帧缓冲显示模块的设计与实现，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：357713