应用领域：智能家电

方案类型：模块板卡

主控芯片：LT768x+STM32

方案概述

本开发板载有主控MCU(STM32F103)及128Mb SPI Flash，并配备7寸1024x600高清TFT-LCD屏。使用者可在STM32开发环境下进行LT768x系列产品的学习评测及应用开发。本服务商亦提供载有本公司自研32位MCU LT32A01的开发板。针对各开发板均提供相应的软件开发包及在线技术支持。

LT768x系列图形加速控制器，是应用于嵌入式系统基于TFT-LCD人机界面的理想产品，其强大的内嵌硬件引擎，能够显著降低对主控MCU的资源和工作速度的依赖，使整个系统简洁高效：

1. 支持8080/6800标准8/16位MCU并行接口，以及SPI、I2C串行接口

2. 支持320*240到1280*1024并行16/18/24bits CMOS显示屏RGB接口

3. 内建几何绘图引擎，支持画点、直线、曲线、椭圆、三角形、矩形、圆角矩形功能

4. 内建2D图形加速引擎，提供画面旋转、镜射、画中画(PIP)及图形混合透明显示

5. 内嵌大容量显示缓存(32M/64M/128M)

6. 内建标准ISO/IEC 8859文字字库，支持自定义外部字库(SPI Flash)

7. 内建2组16bit PWM及多达28个GPIO

8. 提供SPI/I2C Master串行通信接口

9. 支持待机、休眠、睡眠三种省电模式

10. 工作电压：3.3V +/- 0.3V

11. 封装：128-QFP，128-QFP，68-QFN

12. 工作温度：-40~+85度

STM32

STM32系列基于专为要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式应用专门设计的ARM Cortex®-M0，M0+，M3, M4和M7内核(ST's product portfolio contains a comprehensive range of microcontrollers, from robust, low-cost 8-bit MCUs up to 32-bit ARM-based Cortex®-M0 and M0+, Cortex®-M3, Cortex®-M4 Flash microcontrollers with a great choice of peripherals. ST has also extended this range to include an ultra-low-power MCU platform)[1] 。按内核架构分为不同产品：

主流产品(STM32F0、STM32F1、STM32F3)、超低功耗产品(STM32L0、STM32L1、STM32L4、STM32L4+)、高性能产品(STM32F2、STM32F4、STM32F7、STM32H7)。

产品介绍

在STM32F105和STM32F107互连型系列微控制器之前，意法半导体已经推出STM32基本型系列、增强型系列、USB基本型系列、互补型系列;新系列产品沿用增强型系列的72MHz处理频率。内存包括64KB到256KB闪存和 20KB到64KB嵌入式SRAM。新系列采用LQFP64、LQFP100和LFBGA100三种封装，不同的封装保持引脚排列一致性，结合STM32平台的设计理念，开发人员通过选择产品可重新优化功能、存储器、性能和引脚数量，以最小的硬件变化来满足个性化的应用需求。

截至2010年7月1日，市面流通的型号有：

基本型：STM32F101R6、STM32F101C8、STM32F101R8、STM32F101V8、STM32F101RB、STM32F101VB

增强型：STM32F103C8、STM32F103R8、STM32F103V8、STM32F103RB、STM32F103VB、 STM32F103VE、STM32F103ZE

STM32型号的说明：以STM32F103RBT6这个型号的芯片为例，该型号的组成为7个部分，其命名规则如下：

1· STM32~ STM32代表ARM Cortex-M内核的32位微控制器。

2· F~ F代表芯片子系列。

3· 103~ 103代表增强型系列。

4· R~ R这一项代表引脚数，其中T代表36脚，C代表48脚，R代表64脚，V代表100脚，Z代表144脚，I代表176脚。

5· B~ B这一项代表内嵌Flash容量，其中6代表32K字节Flash，8代表64K字节Flash，B代表128K字节Flash，C代表256K字节Flash，D代表384K字节Flash，E代表512K字节Flash，G代表1M字节Flash。

6· T~ T这一项代表封装，其中H代表BGA封装，T代表LQFP封装，U代表VFQFPN封装。

7· 6~ 6这一项代表工作温度范围，其中6代表-40——85℃，7代表-40——105℃。

互联型

全新STM32互联型(Connectivity)系列微控制器增加一个全速USB(OTG)接口，使终端产品在连接另一个USB设备时既可以充当USB主机又可充当USB从机;还增加一个硬件支持IEEE1588精确时间协议(PTP)的以太网接口，用硬件实现这个协议可降低CPU开销，提高实时应用和联网设备同步通信的响应速度。

全新互联型系列还是STM32家族中首款集成两个CAN2.0B控制器的产品，让开发人员能够研制可连接两条工业标准CAN(控制器区域网)总线的网关设备。此外，新系列微控制器还支持以太网、USB OTG和CAN2.0B外设接口同时工作，因此，开发人员只需一颗芯片就能设计整合所有这些外设接口的网关设备。

STM32互联型系列产品强化了音频性能，采用一个先进的锁相环机制，实现音频级别的I2S通信。结合USB主机或从机功能，STM32可以从外部存储器(U盘或MP3播放器)读取、解码和输出音频信号。设计人员还可以在新系列微控制器上开发人机界面(HMI)功能，如播放和停止按键，以及显示器界面。这个功能使其可用于各种家庭音响设备，如音响底座系统、闹钟/音乐播放器和家庭影院。

新系列产品整合先进的面向连接的外设，标准的STM32外设(包括一个PWM定时器)，高性能的32位ARM Cortex-M3 CPU，这些特性使开发人员可以在设备上(如家电、楼宇或工业自动化)整合多种功能，如马达控制、用户界面控制和设备互连功能。其它目标应用包括需要联网、数据记录或USB外设扩展功能的系统，如病患监视、销售终端机、自动售货机和保安系统。

包括新的互联型系列在内的STM32系列微控制器具有多种配套软件和开发工具，其中包括意法半导体免费提供的软件库以及第三方工具厂商的广泛支持。意法半导体还将推出一个新的评估板，目前正在向大客户提供STM32F105和STM32F107互联型系列的样片。

新系列

STM32互连型系列产品分为两个型号： STM32F105和STM32F107。STM32F105具有USB OTG 和CAN2.0B接口。STM32F107在USB OTG 和CAN2.0B接口基础上增加了以太网10/100 MAC模块 。片上集成的以太网MAC支持MII和RMII，因此，实现一个完整的以太网收发器只需一个外部PHY芯片。只使用一个25MHz晶振即可给整个微控制器提供时钟频率，包括以太网和USB OTG外设接口。微控制器还能产生一个25MHz或50MHz的时钟输出，驱动外部以太网PHY层芯片，从而为客户节省了一个附加晶振。

音频功能方面，新系列微控制器提供两个I2S音频接口，支持主机和从机两种模式，既用作输入又可用作输出，分辨率为16位或32位。音频采样频率从8kHz到96kHz。利用新系列微控制器强大的处理性能，开发人员可以用软件实现音频编解码器，从而消除了对外部组件的需求。

把U盘插入微控制器的USB OTG接口，可以现场升级软件;也可以通过以太网下载代码进行软件升级。这个功能可简化大型系统网络(如远程控制器或销售终端设备)的管理和维护工作。

架构优势

除新增的功能强化型外设接口外，STM32互连系列还提供与其它STM32微控制器相同的标准接口，这种外设共用性提升了整个产品家族的应用灵活性，使开发人员可以在多个设计中重复使用同一个软件。新STM32的标准外设包括10个定时器、两个12位1-Msample/s 模数转换器 (交错模式下2-Msample/s)、两个12位数模转换器、两个I2C接口、五个USART接口和三个SPI端口。新产品外设共有12条DMA通道，还有一个CRC计算单元，像其它STM32微控制器一样，支持96位唯一标识码。

新系列微控制器还沿续了STM32产品家族的低电压和节能两大优点。2.0V到3.6V的工作电压范围兼容主流的电池技术，如锂电池和镍氢电池，封装还设有一个电池工作模式专用引脚Vbat。以72MHz频率从闪存执行代码，仅消耗 27mA电流。低功耗模式共有四种，可将电流消耗降至两微安。从低功耗模式快速启动也同样节省电能;启动电路使用STM32内部生成的8MHz信号，将微控制器从停止模式唤醒用时小于6微秒。[5]

低功耗性能

意法半导体的EnergyLite™超低功耗技术平台是STM32L取得业内领先的能效性能的关键。这个技术平台也被广泛用于意法半导体的8位微控制器STM8L系列产品。EnergyLite™超低功耗技术平台基于意法半导体独有的130nm制造工艺，为实现超低的泄漏电流特性，意法半导体对该平台进行了深度优化。在工作和睡眠模式下，EnergyLite™超低功耗技术平台可以最大限度提升能效。此外，该平台的内嵌闪存采用意法半导体独有的低功耗闪存技术。这个平台还集成了直接访存(DMA)支持功能，在应用系统运行过程中关闭闪存和CPU，外设仍然保持工作状态，从而可为开发人员节省大量的时间。

除最为突出的与制程有关的节能特色外，STM32L系列还提供更多其它的功能，开发人员能够优化应用设计的功耗特性。通过六个超低功耗模式，STM32L系列产品能够在任何设定时间以最低的功耗完成任务。这些可用模式包括：(在1.8V/25°C环境的初步数据)

· 10.4μA低功耗运行模式，32kHz运行频率

· 6.1 μA低功耗睡眠模式，一个计时器工作

· 1.3 μA 停机模式：实时时钟(RTC)运行，保存上下文，保留RAM内容

· 0.5 μA 停机模式：无实时时钟运行，保存上下文，保留RAM内容

· 1.0μA待机模式：实时时钟运行，保存后备寄存器

· 270nA待机模式：无实时时钟运行，保存后备寄存器

STM32L系列新增低功耗运行和低功耗睡眠两个低功耗模式，通过利用超低功耗的稳压器和振荡器，微控制器可大幅度降低在低频下的工作功耗。稳压器不依赖电源电压即可满足电流要求。STM32L还提供动态电压升降功能，这是一项成功应用多年的节能技术，可进一步降低芯片在中低频下运行时的内部工作电压。在正常运行模式下，闪存的电流消耗最低230μA/MHz，STM32L的功耗/性能比最低185μA/DMIPS。

此外，STM32L电路的设计目的是以低电压实现高性能，有效延长电池供电设备的充电间隔。片上模拟功能的最低工作电源电压为1.8V。数字功能的最低工作电源电压为1.65V，在电池电压降低时，可以延长电池供电设备的工作时间。

STM32F103

STM32F系列属于中低端的32位ARM微控制器，该系列芯片是意法半导体(ST)公司出品，其内核是Cortex-M3。

该系列芯片按片内Flash的大小可分为三大类：小容量(16K和32K)、中容量(64K和128K)、大容量(256K、384K和512K)。

芯片集成定时器，CAN，ADC，SPI，I2C，USB，UART，等多种功能。

MCU简介

内核

--ARM 32位的Cortex-M3

--最高72MHz工作频率，在存储器的0等待周期访问时可达1.25DMips/MHZ(DhrystONe2.1)

--单周期乘法和硬件除法

存储器

--从16K到512K字节的闪存程序存储器(STM32F103XXXX中的第二个X表示FLASH容量，其中：“4”=16K，“6”=32K，“8”=64K，B=128K，C=256K，D=384K，E=512K)

--最大64K字节的SRAM

电源管理

--2.0-3.6V供电和I/O引脚

--上电/断电复位(POR/PDR)、可编程电压监测器(PVD)

--4-16MHZ晶振振荡器

--内嵌经出厂调教的8MHz的RC振荡器

--内嵌带校准的40KHz的RC振荡器

--产生CPU时钟的PLL

--带校准的32KHz的RC振荡器

低功耗

--睡眠、停机和待机模式

--Vbat为RTC和后备寄存器供电

模数转换器

--2个12位模数转换器，1us转换时间(多达16个输入通道)

--转换范围：0至3.6V

--双采样和保持功能

--温度传感器

DMA

--2个DMA控制器，共12个DMA通道：DMA1有7个通道，DMA2有5个通道

--支持的外设：定时器、ADC、SPI、USB、IIC和UART

--多达112个快速I/O端口(仅Z系列有超过100个引脚)

--26/37/51/80/112个I/O口，所有I/O口一块映像到16个外部中断;几乎所有的端口均可容忍5V信号

调试模式

--串行单线调试(SWD)和JTAG接口

--多达8个定时器

--3个16位定时器，每个定时器有多达4个用于输入捕获/输出比较/PWM或脉冲计数的通道和增量编码器输入

--1个16位带死区控制和紧急刹车，用于电机控制的PWM高级控制定时器

--2个看门狗定时器(独立的和窗口型的)

--系统时间定时器：24位自减型计数器

--多达9个通信接口：

2个I2C接口(支持SMBus/PMBus)

3个USART接口(支持ISO7816接口，LIN，IrDA接口和调制解调控制)

2个SPI接口(18M位/秒)

CAN接口(2.0B主动)

USB 2.0全速接口

计算单元

CRC计算单元，96位的新批唯一代码

封装

ECOPACK封装

应用

STM32F103R8T6是ST旗下的一款常用的增强型系列微控制器，适用于：

电力电子系统方面的应用

电机驱动

应用控制

医疗

手持设备

PC游戏外设

GPS平台

编程控制器(PLC)

变频器

扫描仪

打印机

警报系统

视频对讲

暖气通风

空调系统

LED 条屏控制

TFT-LCD

tft-lcd是薄膜晶体管液晶显示器英文thin film transistor-liquid crystal display字头的缩写。 tft-lcd技术是微电子技术与液晶显示器技术巧妙结合的一种技术。人们利用在si上进行微电子精细加工的技术，移植到在大面积玻璃上进行tft阵列的加工，再将该阵列基板与另一片带彩色滤色膜的基板，利用已成熟的lcd技术，形成一个液晶盒相结合，再经过后工序如偏光片贴覆等过程，最后形成液晶显示器。

结构特点

和tn技术不同的是，tft的显示采用“背透式”照射方式——假想的光源路径不是像tn液晶那样从上至下，而是从下向上。这样的作法是在液晶的背部设置特殊光管，光源照射时通过下偏光板向上透出。由于上下夹层的电极改成fet电极和共通电极，在fet电极导通时，液晶分子的表现也会发生改变，可以通过遮光和透光来达到显示的目的，响应时间大大提高到80ms左右。因其具有比tn-lcd更高的对比度和更丰富的色彩，荧屏更新频率也更快，故tft俗称“真彩”。 　相对于dstn而言，tft-lcd的主要特点是为每个像素配置一个半导体开关器件。由于每个像素都可以通过点脉冲直接控制。因而每个节点都相对独立，并可以进行连续控制。这样的设计方法不仅提高了显示屏的反应速度，同时也可以精确控制显示灰度，这就是tft色彩较dstn更为逼真的原因。 　在tft-lcd中，tft的功能就是相当于一个开关管。常用的tft是三端器件。一般在玻璃基板上制作半导体层，在其两端有与之相连接的源极和漏极。并通过栅极绝缘膜，与半导体相对置，设有栅极。利用施加于栅极的电压来控制源、漏电极间的电流。 　对于显示屏来说，每个像素从结构上可以简化看作为像素电极和共同电极之间夹一层液晶。更重要的是从电的角度可以把它看作电容。其等效电路为图1所示。要对j行i列的像素p(i,j)充电，就要把开关t(i,j)导通，对信号线d(i)施加目标电压。当像素电极被充分充电后，即使开关断开，电容中的电荷也得到保存，电极间的液晶层分子继续有电压施加场作用。数据(列)驱动器的作用是对信号线施加目标电压，而栅极(行)驱动器的作用是起开关的导通和断开。由于加在液晶层上的显示电压可存储于各像素的存储电容，可以使液晶层能稳定地工作。这个显示电压通过tft也可在短时间内可以重新写入，因此，即使在对高清晰度lcd中，也能满足不降低图像品质要求。 　显示图像的关键还在于液晶在电场作用下的分子取向。一般通过对基板内侧的取向处理，使液晶分子的排列产生希望的结构变形来实现不同的显示模式。选择一定的显示模式，在电场作用下，液晶分子产生取向变化，并通过与偏振片的相配合，使入射光在通过液晶层后的强度随之发生变化。从而实现图像显示。 　总而言之，tft-lcd与无源tn-lcd、stn-lcd的简单矩阵不同，它在液晶显示屏的每一个象素上都设置有一个薄膜晶体管(tft)，可有效地克服非选通时的串扰，使显示液晶屏的静态特性与扫描线数无关，因此大大提高了图像质量。而开关单元(即tft)的特性，则要满足通态电阻低，闭态电阻非常大这一要求。

工作原理

大家知道crt的工作原理是通电后灯丝发热，阴极被激发，发射出电子流，电子流受到带有高电压的内部金属层的加速，经过透镜聚焦形成极细的电子束，打在荧光屏上，使荧光粉发光。和crt的原理完全不同，lcd需要来自背后的光源，当光束通过这层液晶时，液晶体会并排或呈不规则扭转形状，所以液晶更像是一个个闸门，选择光线穿透与否，我们才能在屏幕看到深浅不一，错落有致的图像。

目前主流的液晶显示器都是薄膜晶体管lcd(tftlcd)，是由原有的液晶显示技术发展扩展而来的。tft液晶为每个像素都设有一个半导体开关，以此做到完全的单独的控制一个像素点，液晶材料被夹在tft玻璃层和颜色过滤层之间，通过改变刺激液晶的电压值就可以控制最后出现的光线强度与色彩。

一般情况下液晶是透明的，除非施加电压。加压后，一部分会发生变化，变得不透明。液晶的这个转换速度通常很慢(后面会有详细描述)。在1992年，emi宣布发明了一种新的液晶显示技术铁电液晶flcd(ferroelectriclcds)。铁电液晶的优点是响应速度快，可达微秒级。而且无需更改电压也可以保持当前的状态，也就是更省电，这对于笔记本电脑，pda等便携设备而言是非常有意义的。flcd的优点众多，但目前市场上的产品却很少，因为flcd对于震动非常敏感，很容易损伤晶体，但将来一定会有所改进。

虽然铁电液晶flcd的将来还是个未知数，但它还拥有高对比度和超大可视角度等优点，对市场上主流的tft会造成一定的冲击。

在正常的工作温度下，flcd的反应时间只有70us!这么短的时间几乎可以忽略了。

应用特性

推动tft-lcd迅速的发展的一个很重要的因素就是它有以下主要应用特点： 　(1)使用特性好：低压应用，低驱动电压，固体化使用安全性和可靠性提高;平板化，又轻薄，节省了大量原材料和使用空间;低功耗，它的功耗约为crt显示器的十分之一，反射式tft-lcd甚至只有crt的百分之一左右，节省了大量的能源;tft-lcd产品还有规格型号、尺寸系列化，品种多样，使用方便灵活、维修、更新、升级容易，使用寿命长等许多特点。显示范围覆盖了从1英寸至40英寸范围内的所有显示器的应用范围以及投影大平面，是全尺寸显示终端;显示质量从最简单的单色字符图形到高分辨率，高彩色保真度，高亮度，高对比度，高响应速度的各种规格型号的视频显示器;显示方式有直视型，投影型，透视式，也有反射式。 　(2)环保特性好：无辐射、无闪烁，对使用者的健康无损害。特别是tft-lcd电子书刊的出现，将把人类带入无纸办公、无纸印刷时代，引发人类学习、传播和记栽文明方式的革命。 　(3)适用范围宽，从-20℃到+50℃的温度范围内都可以正常使用，经过温度加固处理的tft-lcd低温工作温度可达到零下80℃。既可作为移动终端显示，台式终端显示，又可以作大屏幕投影电视，是性能优良的全尺寸视频显示终端。 　(4)制造技术的自动化程度高，大规模工业化生产特性好。tft-lcd产业技术成熟，大规模生产的成品率达到90]以上。 　(5)tft-lcd易于集成化和更新换代，是大规模半导体集成电路技术和光源技术的完美结合，继续发展潜力很大。目前有非晶、多晶和单晶硅tft-lcd，将来会有其它材料的tft，既有玻璃基板的又有塑料基板。

主要参数

对于大多数用户而言，tft液晶显示器已经可以满足日常工作娱乐的要求，例如编辑照片，视屏，文档等等。然而对于游戏玩家就不一样了，他们的要求更高。crt比较重要的参数有屏幕大小，辐射，功耗等等，液晶显示器则有原始分辨率，非原始分辨率，反应时间和点距等等。