许峰
东风电子科技股份有限公司 上海 201112
摘 要：飞思卡尔微处理器MPCS5606S简单易行的控制，展示出其是一款针对TFT彩屏汽车仪表开发的专用芯片。其最大可支持到WVGA几乎囊括所有7寸屏以下的TFT产品。本文重点介绍其DCU模块的特点以及针对TFT屏的应用。
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关键词 ：MPC5606S；微控制器；TFT屏；飞思卡尔
1 MPC5606S图形模块简介
该款MCU由中央DCU处理器（片内外设）来处理图形显示、最多支持800*480的TFT屏、片内有1M的flash来存储程序与图像，160K显存，支持外扩QSPI的外部FLASH存放图像文件、内部含16层图形层可供使用、不同图形层之间支持透过，遮盖以及融合。该款MCU的特殊之处在于不使用全屏显存。DCU可以直接从FLASH中读取数据直接显示。
2 存储模式与调色板的使用
5606S支持多种图片存储格式从1bpp~32bpp,另外还有透明度模式。
1bpp表示1位（1/8字节）代表一个像素点。这种存储模式类似于点阵屏。2bpp表示2个位代表一个像素点。可以表征4种颜色。4bpp表示4个位（1/2字节）代表一个像素点。可以表征16种颜色。8bpp表示一个字节代表一个像素点。可以表征256种颜色。以上设置都可以使用调色板。例如设置调色板为黑与红。那么1bpp模式也能显示红与黑两种颜色而不只有黑与白。而且调色板可以根据需求不断变换。MPC5606S单层最多支持256色调色板。在制作图片数据时数据存储格式要和显示调用的存储格式保持一致。同一个图形文件选择不同的bpp格式，DCU的理解会不同输出也不同。
bpp选择16和24表示2个字节和3个字节表示1个像素点的颜色。此时不可使用调色板，输出RGB565或RGB888。存储的数据也不再是调色板的颜色编号而是颜色数据。32bpp与24bpp区别在于多一个字节表示透明度。DCU的16层bpp寄存器都能分别设置。
MPC5606S的bpp寄存器还支持透明模式4bpp和8bpp。以这种模式存放的数据为色阶数据，在显示时需要设置一个前景色与一个后景色。4bpp表示前景后景色之间支持自动插入16种渐变颜色，选择8bpp可以插入256种渐变色。下图最左边是色阶的数据。选择前后景色后显示右图的内容。DCU会按照色阶自动计算需要显示的颜色。该功能一般用于显示字符。这样只要存放一个色阶数据。使用时，在各自图层使用不同的前景色和后景色。可以显示已经抗锯齿且已具有不同颜色的字符，同时又不必存储多个相同内容不同颜色的字符文件。（图1）
3 层叠结构
MPC5606S通过16个图形层来显示图像。每个层都有相关寄存器可以设置。层和层之间有层叠关系。（图2）
模式1：没有层叠效果，即遮盖功能。
模式2：启用颜色选择功能，选中颜色区间会消失。实际应用时选中删除的多是中心图元外围的颜色。
模式3：可以设置透明度，允许下层有所显示，全屏实现淡进淡出效果。
模式4：启用颜色选择功能和透明功能，选中的颜色区间有透明度，其它颜色没有。
模式5：启用颜色选择和透明功能，选中范围内的颜色消失，其它颜色可以设置透明度。
4 160K的RAM应用——显示的合成
每个“图形层”只可以显示一个数组内容。如果该数组在FLASH内，DCU只能同时输出16张图片。显示“2014年10月15日 10:18”必须占用16层硬件资源，显然无法满足仪表其它显示要求。此时需要把这个数组定义在片内160K专用RAM中。事先显存从FLASH中读出字库内容“0~9”、“年”、“月”、“日”、“：”。将其放置到RAM显存数组对应位置。这个搬运数据的过程占用软件开销，需要手写代码。这样显示“2014年10月15日 10:18”就只需要使用一个层，在屏上相对较小的位置显示。
5 结论
MPC5606S是一款针对TFT彩屏仪表应用开发的芯片。它具有传统的PowerpC系统稳定可靠的特点，实现DCU自主输出图像，并且最高可达16个图层进行叠加。能够迅速使得工程师从传统段码式/点阵式设备的开发，过渡到TFT彩屏设备的开发。
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参考文献：
[1]Freescale Semiconductor，MPC5606S Microcontroller Reference Manual.pdf，2012.
[2]Freescale Semiconductor，MPC5606S Graghical Cluster Hardware Design.pdf，2013.