单片机和TFTLCD彩色图片显示系统设计+源程序(3)
单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能IC卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录像机、摄像机、全自动洗衣机的控制，以及程控玩具、电子宠物等等，这些都离不开单片机[4]。更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械以及各种智能机械了。因此，单片机的学习、开发与应用将造就一批计算机应用与智能化控制的科学家、工程师。
1.3 TFT-LCD的相关概念
1.3.1 液晶简介
在1888年，奥地利植物学家Reinitzer合成了一种奇怪的有机化合物，它有两个熔点。把它的固态晶体加热到145℃时，便熔成液体，只不过是浑浊的，而一切纯净物质熔化时却是透明的。如果继续加热到175℃时，它似乎再次熔化，变成清澈透明的液体[5]。后来，德国物理学家发现了这种白浊物质具有多种弯曲性质，认为这种物质是流动性结晶的一种，由此而取名为Liquid Crystal，即液晶。
液晶得名于其物理特性：它的分子晶体以液态而非固态的形式存在。大多数液晶都属于有机复合物。这些晶体分子的液体特性使得它具有两种非常有用的特点：一是假如让电流通过液晶层，这些分子将会以电流的流向方向进行排列，假如没有电流，它们将会彼此平行排列；二是假如提供了带有细小沟槽的外层，将液晶倒人后，液晶分子会顺着槽排列，并且内层与外层以同样的方式进行排列。
液晶的重要特性是：液晶层能够使光线发生扭转。液晶层类似偏光器，即它能够过滤掉除了那些从特殊方向射进之外的所有光线。此外，假如液晶层发生了扭转，光线将会随之扭转，并以不同的方向从另外一个面中射出。
液晶的这些特点使得它可以被用来当作一种开关，即液晶可以阻碍光线（左），也可以答应（右）光线通过。液晶单元的底层是由细小的脊构成的，这些脊的作用是让分子呈平行排列。其上表面也是如此，在上表面与底层之间的分子会平行排列。不过当上下两个表面之间呈一定的角度时，液晶会随着两个不同方向的表面进行排列，进而发生扭曲[6]。结果这个扭曲了的螺旋层会使通过的光线也发生扭曲。假如电流通过液晶，所有的分子将会按照电流的方向进行排列，这样就会消除光线的扭转。假如将一个偏振滤光器放置在液晶层的上表面，扭转的光线被答应通过，而没有发生扭转的光线将被阻碍。因此可以通过电流的通断改变LCD中的液晶排列，使光线在加电时射出，在不加电时被阻断。有时为了满足省电的需要，可设计成有电流时光线不能通过，没有电流时光线通过。
1.3.2 TFT-LCD
TFT-LCD液晶显示屏是薄膜晶体管型液晶显示屏，也就是“真彩”（TFT）。TFT液晶为每个像素都设有一个半导体开关，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，并可以连续控制，不仅提高了显示屏的反应速度，同时可以精确控制显示色阶，所以TFT液晶的色彩更真[7]。
在众多的平板显示器激烈竞争中，何以TFT-LCD能够脱颖而出，成为新一代的主流显示器决不是偶然的，是人类科技发展和思文模式发展的必然。液晶先后避开了困难的发光问题，利用液晶作为光阀的优良特性把发光显示器件分解成两部分，即光源和对光源的控制。作为光源，无论从发光效率、全彩色，还是寿命，都已取得了辉煌的成果，而且还在不断深化之中。LCD发明以来，背光源在不断地进步，由单色到彩色，由厚到薄，由侧置荧光灯式到平板荧光灯式。在发光光源方面取得的最新成果都会为LCD提供新的背光源。随着光源科技的进步，会有更新的更好的光源出现并为LCD所应用。余下的就是对光源的控制，把半导体大规模集成电路的技术和工艺移植过来，研制成功了薄膜晶体管（TFT）生产工艺，实现了对液晶光阀的矩阵寻址控制，解决了液晶显示器的光阀和控制器的配合，从而使液晶显示的优势得以实现。