时序控制器TCON的研究与设计

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常见液晶驱动控制芯片详解

常见液晶驱动控制芯片详解前言因此各位朋友在选择LCD液晶模块的时候，在考虑到串行，还是并行的方式时，可根据其驱动控制IC的型号来判别，当然你还需要看你选择的LCD模块引脚定义是固定支持并行，还是可选择并行或串行的方式。

一、字符型LCD驱动控制IC市场上通用的8×1、8×2、16×1、16X2、16X4、20X2、20X4、40X4等字符型LCD，基本上都采用的KS0066 作为LCD 的驱动控制器。

二、图形点阵型LCD驱动控制IC2.1、点阵数122X32—SED1520。

2.2、点阵数128×64。

（1）RA8816，支持串行或并行数据操作方式，内置中文汉字字库。

（2）KS0108/RA8808，只支持并行数据操作方式，也是最通用的12864点阵液晶的驱动控制IC。

（3）ST7565，支持中行或并行数据操作方式。

（4）S6B0724，支持中行或并行数据操作方式。

（5）RA6963，支持并行数据操作方式。

2.3、其他点阵数如192×64、240×64、320X64、240X128 的一般都是采用RA6963驱动控制芯片。

2.4、点阵数320X240，通用的采用RA8835 内置ASCII字库，以及RA8806驱动IC内置ASCII和中文等字库。

这里列举的只是一些常用的，当然还有其他LCD 驱动控制IC，在写LCD 驱动时要清楚是哪个型号的IC，再到网上去寻找对应的IC 数据手册吧。

后面我将慢慢补上其它一些常见的。

三、12864 液晶的奥秘CD1601/1602和LCD12864 都是通常使用的液晶，有人以为12864是一个统一的编号，主要是12864 的液晶驱动都是一样的，其实12864只是表示液晶的点阵是128*64点阵，而实际的12864 有带字库的，也有不带字库的：有5V电压的，也有3.3V工作电压：归根到底的区别在于驱动控制芯片，常用的控制芯片有RA8816、KS0108/RA8808、RA6963等等。

tcon板工作原理

tcon板工作原理Tcon板工作原理什么是Tcon板?Tcon板（Timing controller板）又称为时序控制板，是液晶显示屏的重要组成部分。

它起到将图像数据转换为可供液晶屏幕显示的信号的作用。

Tcon板的作用Tcon板的主要作用是控制液晶屏幕的刷新率和图像显示。

它接收来自主控芯片的图像数据，并将其转换为适合液晶屏幕显示的信号。

同时，Tcon板还负责调整像素亮度、对比度和色彩等参数，以确保显示效果达到最佳。

Tcon板的主要组成部分Tcon板一般由以下几个主要组成部分构成：1. 时钟发生器时钟发生器是Tcon板的核心部件之一。

它产生的时钟信号用于同步液晶屏幕的刷新率，并确定数据在屏幕上的显示位置。

2. 数据解码器数据解码器负责将接收到的图像数据进行解码和转换。

它将数字信号转换为模拟信号，并根据像素的位置和颜色信息进行处理。

3. 驱动电路驱动电路是Tcon板的另一个关键组件。

它接收来自数据解码器的信号，并根据信号的强弱来控制液晶屏幕上每个像素的亮度。

驱动电路通过电场效应将液晶分子排列成不同的方向，从而显示出不同的颜色和亮度。

4. 控制逻辑控制逻辑通常由微处理器和逻辑电路组成。

它负责接收来自主控芯片的指令，并将其转化为相应的控制信号，控制Tcon板的各个部分按照预定的时序进行工作。

Tcon板的工作流程Tcon板的工作流程可以简单描述为以下几个步骤：1.接收图像数据：Tcon板接收来自主控芯片的图像数据，并将其存储在缓存中。

2.数据解码和转换：数据解码器将存储在缓存中的图像数据进行解码和转换，生成适合液晶屏幕显示的信号。

3.时序控制：Tcon板根据时钟发生器产生的时钟信号，控制图像数据的刷新率和位置，确保图像在液晶屏幕上正确显示。

4.像素驱动：驱动电路根据图像数据的强弱来控制液晶分子的排列，实现像素的亮度和颜色控制。

5.显示效果优化：通过调整亮度、对比度和色彩等参数，Tcon板确保显示效果达到最佳状态。

逻辑板原理讲解-视显光电

逻辑板原理讲解-视显光电目前电视已经从CRT过渡到液晶，我们在卖场也很难买到CRT电视了。

所以液晶电视维修也是我们家电维修从业者必须要掌握的技能。

而逻辑版（也称TCON板）也是液晶电视电路的核心，而提起逻辑版板，很多人不了解，到底什么是TCON板？今天特整理一下TCON板的原理知识讲解，以TCL液晶电视和目前国内主要的通用逻辑板商视显光电的逻辑板为例，希望给大家带来帮助。

一、什么是逻辑板（TCON）？TCON板的英文是: timing controller的缩写TCON板中文是：时序控制电路逻辑板实物图逻辑板又称：控制板，在液晶电视里的作用和CRT中的视放板相当，但有本质的区别，逻辑板不是一个纯粹的信号放大器，它输入是LVDS格式信号，而不是RGB。

逻辑板的作用是把数字板送来的LVDS或TTL图像数据信号，时钟信号进行处理移位寄存器存储将图像数据信号，时钟信号转换成屏能够识别的控制信号行列信号RSDS 控制屏内的MOSFET管工作而控制液晶分子的扭曲度。

二、传统逻辑板电路主要由哪几部分组成？1.TCON IC(必须的）2.GAMMA IC（必须的）3.PM IC （必须的）4.GPM IC（OPTION)5.LEVEL SHIFT IC(GOA屏专用）三、传统液晶屏TCON布局1.逻辑板与SOURCE板分离2.TCON板与SOURCE板合并四自制逻辑板的几种实现架构1.主板+TCON板+SOURCE板TCON板= TCON IC+PM IC+GAMMA IC自制TCON板直接替换屏厂提供的TCON板2.主板+SOURCE板---比NO.1成本低，但一屏一主板，主板组件多主板=SOC+ TCON IC+PM IC+GAMMA IC或者主板=SOC（内置TCON）+PM IC+GAMMA IC3.主板+转接板+SOURCE板 ---主板组件减少，成本比NO.1低，比 NO2高主板=SOC （内置TCON）转接板=PM IC+GAMMA IC4.主板+SOURCE板---成本最低，主板组件多，需要和屏厂合作设计主板=SOC （内置TCON）或主板=SOC+TCON ICSOURCE板=PM IC+GAMMA IC+bridge五、逻辑板板各功能模块介绍1.TCON IC内部框图TCON IC作用：实现两个基本功能1.1 TCON基本功能1：接收LVDS信号并把它转换为Mini-LVDS信号mini-LVDS信号特点及规范1.1.1 TCON IC和SOURCE DRIVER IC之间的接口1.1.2 在Clock的上升沿和下降沿各传送1个Bit数据其规格需满足Panel要求1.1.3 阻抗匹配传输线阻抗Zo:推荐范围25欧---75欧通常Layout设计线对的差分阻抗Zdif=2Zo=100欧Mini-Lvds接收端的端接电阻RT=Zdif=2Zo，实际上Source Driver大多数情况下不止一个，所以端接电阻安放位置很重要，一般近端和远端各放一个，远端测量时幅度会变差，实际调整SWING时需留意A:阻抗不匹配示例FFC线阻抗50欧时Clock波形B: 阻抗匹配示例FFC线阻抗100欧时Clock波形1.1.4 Mini-Lvds输出电压备注：屏SPEC会给出 VID 规格， VOD =2* VID1.1.5 数据结构（Data Mapping)6bit 3pairs;6bit 4pairs;6bit 5pairs;6bit 6pairs8bit 3pairs;8bit 4pairs;8bit 5pairs;8bit 6pairs例如：8bit 6pairs Mode Data Mapping见下图1.2 TCON基本功能2：产生PANEL扫描驱动电路和数据驱动电路所需的时序控制信号1.2.1 POL信号： polarity inversion signal for sorce driver数据驱动IC控制数据输出信号的极性反转如下图为单个TFT及像素的等效电路，反转电压是指施加在Clc两端电压什么是极性反转？施加在液晶分子上的电场是有方向性的，在不同时间以相反方向电场施加在液晶上，称为极性反转液晶显示电极的像素电压高于Vcom电压称为正极性反之，液晶显示电极的像素电压低于Vcom电压称为负极性为什么可以极性反转？液晶分子在电场中所受的力矩与电场的平方成正比而与电场的方向无关，所以可以用极性反转的方式驱动液晶而不改变其排列和穿透率。

“奇美”32寸液晶屏逻辑板(TCON)电路分析及故障检修(一、电路原理部分)

“奇美”32寸液晶屏逻辑板（TCON）电路分析及故障检修（一、电路原理部分）2012年2月3日郝铭发表评论阅读评论本文是对常见的“奇美”32寸液晶屏逻辑板（V315B3-LN1 REV.C1），俗称TCON板的组成、结构、电路进行了详细的介绍，并对关键的单元电路进行了分析，弄懂电路的组成结构、分析透彻工作原理对其它任何液晶屏的逻辑驱动电路可以起到举一反三的效果。

一、什么是时序控制电路，时序控制电路在液晶屏中的作用CRT伴随着电视的发明已经近一个世纪，在上个世纪的七十年中，活动视频图像信号的传输技术在不断的进步，但是终端图像的显示器件一直是采用的是CRT。

这样几乎所有的视频图像信号的结构、标准均以CRT的显示特点而设计、制定的，这个专门为CRT显示制定的视频图像信号一直沿用至今。

CRT的显示特点是利用荧光粉的余晖，把顺序着屏的像素信号采用行、场扫描的方式组合成图像，图1.1所示。

为了适应CRT的这个显示特点，在发送端也利用扫描的方式在行、场同步信号控制下把图像分解成一个个像素，并按照时间的先后顺序的传送；并且以一行像素和一场像素的间隔插入行同步和场同步信号等，这是一个模拟信号，是一个随时间变化的单值函数，是一个像素随时间串行排列的图像信号。

图1.1 图1.2目前的液晶电视机均采用TFT液晶屏作为图像显示器件；这是一种从结构上，原理上完全不同于CRT的显示器件，它是一种需要行、列驱动的矩阵显示方式，图1.2所示。

其图像显示驱动方式也完全不同于CRT图像显示驱动方式，但是液晶屏所显示的视频图像信号确仍然是原来专门为CRT设计、制定的视频图像信号，因为目前所有的视频图像信号源标准还是上个世纪；视频图像信号源的标准。

现在的问题是；液晶屏能直接显示原来CRT显示的信号标准吗？回答是否定的；不能。

但是只要在液晶屏的前端设置一个特殊的转换电路，图1.2中所示的“时序控制器”，就可以实现采用液晶屏就能显示只有CRT能显示的图像信号。

时序控制器TCON的研究与设计

兼容多家ＬＤ面板的时序要求。支持１：Ｃ６９和４３的ＴＴ— Ｃ面板。设计可灵活应用于市场上大部分的中、：ｆＬＤｒ该小尺寸Ｔ一Ｃ面板。产品可应用于车载电视、携式ＤＤ等。ＬＤ便Ｖ关键词：时序控制器：ＦＬＤ；驱动器；门驱动器Ｔ］Ｃ源
第１９卷第３期
Ｖｏ．９１１Ｎｏ３．
电子设计工程
ＥｌｃｒｎｃＤｅｉｎＥｎｉｅｒｎｅｔｏｉｓｇｇｎｅｂ２１ｅ．０１
时序控制器ＴＯＮ的研究与设计Ｃ
潘子升．苗绘玲
中图分类号：ｒ３４１ｒ３－Ｐ
文献标识码：Ａ
文章编号：１７— ２６２１）３０６— ４６４６３（０１０ — ０７０
ＲｅｅｒｈｎｄｄｅｉｎｏｍｉｇＣｏｔｏｌｒｓａｃａｓｇｆＴｉｎｎｒｌｅ
Ａｂｔａｔｓｒｃ：Ｔｉｐｐｒｄｓｒｅｈｉｐａｒｃｐｅｏ［ＬＤ，ｓｓｅａｃｉｃｕｅａｄｄｓｇｆｔｎｏｔｏｌｒｈｓａｅｅｃｂｄｔｅｄｓｌｙｐｎｉｌｆＴＴ－ＣｉｉｙｔｍｒｈｔｔｒｎｅｉｎｏｉｇｃｎｒｌｅｍｉｅＴＣＯＮ．ｅｍｏｕｅｗａｅｉｎｄｐｍａｌｏｒｄｃｈｐｐｎｎｔｅｍｅｉｍｎｍａｌｓｚＦ－ＣＤｔｎｏｔｌｒＴｈｄｌｓｄｓｇｅｒｒｙｔｅｕｅｃｉｉｓｉｈｄｕａｄｓｌｉｅＴｒＬｉｇｃｎｒｌｉｉｍｉｏｅａｄｔｃｅｓｎｖｒａｉｎｏｉｒａｅｕｉｅｓｌｙ，Ｔｅｄｓｎｓｐｏｔｄｅｇｔｉｌｙｍｏｅ，ａｄｔｅｇｎｒｌＣＯＮｏｌａｒｅ２３ｋｎｓｏｎｔｈｅｉｕｐｒｉｈｓａｄｓｎｈｅｅａｇｅｄｐＴｎｙｃｎｄｖ－ｉｄｆｉｒｓｌｔｎｐｎ１ＴｉｅｉｎａｈｅｅｉｎｏｔｌｏｈＦ－Ｃｐｎｌｐｏｕｅｌｔｅｒｑｉｄｃｎｒｌｓａｓｉｈｅｏｕｉａｅ．ｏｈｓｄｓｇｃｉｖｄｔｍｉｇｃｎｒｆｔｅＴＴＬＤａｅｒｄｃｄａｌｈｅｕｒｏｔｏｉｌｎｔｅｏｅｎｇｓｕｃｒｅｍｏｕｅａｄｇｔｒｖｄｌ，ａｄｒａｉｅｏｐｌｒｙｃｎｒｌｎｉｐａｄｏｔｌｎｈｉｐａｏｒｅｄｖｄｌｎａｅｄｅｍｏｕｅｎｅｌｚｄＶｃｍｏａｔｏｔｏｄｄｓｌｙｍｏｅｃｎｒ，ａｄｔｅｄｓｌｙｉｉｉａｏｃｎｒｌｏｅａａｏＧＢｓｇａ．ＴｅｓｕｃｒｅｎａｅｄｖｒｔｎｏｔｌｓｇａｒｏａｉｌｔｕｅｆｏｔｆｔｎｌｇＲｉ１ｈｏｒｅｄｖｒａｄｇｔｒｅｉｇｃｎｒｉｎｌａｅｃｍｐｔｅｗｉａｎｍｂｒｏｏｈｎｉｉｍｉｏｂｈＬａｅｉｎｅｕｒｍｅｔ，ａｄｓｐｏｔ１：ｎ：ＦＬＤｐｎ１ＴｅｄｓｇａｅａｐｉｄｆｘｂｙｏｈｓＣＤｐｎｌｔｍｉｇｒｑｉｅｎｓｎｕｐｒ６９ａｄ４３ＴＴ－Ｃａｅ．ｈｅｉｎｃｎｂｐｌｅｅｉｌｎｔｅｍｏｔｌｍｅｉｍｎｍａｌｉｅｒ－ＣｐｎｌｎｔｅｍａｋｔＰｏｕｔａｅｕｅｎｖｈｃｅＴ．ｐｒｂｅＤＶＤａｄＳｎｄｕａｄｓｌｓｚＦＬＤａｅｒｅ．ｒｄｃｓｃｎｂｓｄｉｅｉｌＶｒｉｈｏａｌｔｎＯｏ．ＫｅｒｓｉｎｏｔｌｒＦ－Ｃｙｗｏｄ：ｔｍｉｇｃｎｒｌ；ＴＴＬＤ；ｓｕｃｒｅ；ｇｔｒｅｏｅｏｒｅｄｖｒａｅｄｖｒｉｉ

全面解析液晶显示器的抗拖影技术

全⾯解析液晶显⽰器的抗拖影技术随着BenQ第⼆代疾彩引擎(AMA Z)的发布，“插⿊”等液晶显⽰抗拖影技术引起了⼈们的⼴泛关注(前期报道请参考本刊7⽉上的技术⼴⾓：专家讲堂栏⽬)。

在显⽰⾼速运动物体的动态图像时，运动物体的拖影或残影现象所造成的运动模糊(Motion Blur)，⼀直是液晶显⽰技术中⼀个⽐较突出的问题。

与传统的阴极射线管(CRT)显⽰技术相⽐，液晶显⽰器(LCD)在显⽰基本没有变化的静态图像时，其所具有的⽆闪烁等优点是显⽽易见的，但在显⽰⾼速变化的动态图像时则会出现⽐较严重的拖影问题。

这使得液晶显⽰技术在数字电视、视频播放及游戏等⽅⾯的应⽤受到了很⼤的局限，⽽如何利⽤各种抗运动拖影技术消除拖影现象，获得更为完美、流畅的动态图像显⽰效果，成为新⼀代液晶显⽰技术发展的⼀个重要⽅向。

事实上，⼈们对于液晶显⽰抗拖影技术的研究已经持续了相当长的⼀段时间。

过去⼈们曾寄希望于通过提⾼响应速度来消除或减少运动拖影现象，于是各种提⾼响应速度的技术如⾬后春笋般涌现出来。

现在液晶显⽰器的响应速度已经有了明显的改善，但⼈们发现单纯依靠这种⽅法虽然能够降低拖影的严重程度，却不能直接改善运动图像的显⽰质量，⽽且并不能彻底消除液晶显⽰器/电视机在显⽰动态图像时的拖影。

实验表明液晶显⽰器的运动拖影既有显⽰器本⾝固有显⽰机制的因素，⼜和⼈眼的视觉特性有着莫⼤的关联。

换句话说，液晶显⽰器的运动拖影问题实际上是由液晶显⽰器的显⽰特性与⼈眼的视觉特性联合作⽤所产⽣的⼀种结果。

可以想象，当你在聚精会神地欣赏体育类节⽬时，如果屏幕出现拖影会是何等扫兴的⼀件事。

我们的视觉系统具有⼗分复杂的感知特性，⽽视觉惰性就是其中⾮常重要的特性之⼀。

也就是说，视觉系统所感知的主观亮度总是滞后于作⽤到⼈眼的光信号。

如图2所⽰，当外部光信号作⽤于⼈眼时，视觉系统并不能⽴即产⽣相应的亮度感觉，⽽是需要经历⼀个逐渐由⼩到⼤、最终达到稳定的亮度感觉过程。

mstar tcon规格书

MStar TCON规格书1. 引言本规格书旨在详细描述MStar TCON（Timing Controller）的规格和功能。

TCON是用于液晶显示器（LCD）的控制器，它负责调节和控制液晶显示器的时序和电源管理等功能。

本规格书将介绍TCON的技术规格、接口定义、功能特性等方面的内容。

2. 技术规格2.1 分辨率支持MStar TCON支持多种分辨率的液晶显示器，包括但不限于以下常见分辨率：1920x1080、1366x768、1280x1024等。

TCON通过适配不同的分辨率，实现对不同尺寸的液晶显示器的支持。

2.2 时序控制TCON根据液晶显示器的特性，负责生成准确的时序信号，以确保液晶显示器的正常工作。

时序控制包括对行、列扫描的控制、数据传输的时序控制等。

2.3 电源管理TCON对液晶显示器的电源进行管理，包括对背光灯的控制、电源的管理和节能功能的支持等。

通过智能的电源管理，可以实现对液晶显示器的功耗的有效控制。

2.4 接口定义TCON提供多种接口，用于与其他系统组件进行通信和数据传输。

常见的接口包括LVDS（Low-Voltage Differential Signaling）、eDP（Embedded DisplayPort）等。

接口定义需要与其他系统组件的接口兼容，以实现系统的正常运行。

3. 功能特性3.1 显示效果优化TCON通过对图像的处理和优化，提供更加清晰、流畅的显示效果。

功能特性包括对图像的锐化处理、动态对比度调节、颜色校正等。

3.2 响应时间优化TCON通过对时序的精确控制，实现液晶显示器的快速响应时间。

响应时间优化能够提升图像的清晰度和流畅度，减少残影和拖尾现象。

3.3 多窗口显示TCON支持多窗口显示功能，能够实现多个图像的同时显示。

多窗口显示可以提高用户的工作效率，适用于监控、广告牌等应用场景。

3.4 背光灯控制TCON对背光灯进行精确控制，以实现对液晶显示器的亮度调节。

有关液晶显示系统时序控制器TCON的若干问题研究

有关液晶显示系统时序控制器TCON的若干问题研究作者：李戡来源：《中国科技博览》2018年第02期[摘要]TFT-LCD以其低工作电压、低功率、显示效果好、易集成和轻巧便携等特点率先进入显示器市场。

本文对TFT-LCD的显示原理、系统结构和时序控制器TCON的设计方案等相关话题进行详细阐述。

[关键词]时序控制器；TFT-LCD；源驱动器；门驱动器中图分类号：S403 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）02-0207-01在高分辨率显示系统中，时钟频率很高，在产生基于时钟信号的时序控制信号以前，需要先对同步时钟进行扩频处理，以减小EMI（Electromagnetic Interference，电磁干扰），使其通过EMC测试。

TFT-LCD时序控制器TCON（TimingController）主要用于模拟TFT-LCD的显示控制。

TCON为液晶屏上的驱动电路（源驱动器、门驱动器和VCOM极性控制）提供时序控制信号，从而实现模拟RGB信号的显示控制。

对于中、小尺寸LCD的TCON控制相对简单，基本的工作过程是首先由输入的信号确定TFT-LCD屏幕的分辨率、工作模式、显示模式等信息，然后根据这些信息来确定合适的参数值，最后产生所需要的控制信号，无需对视频数据做处理就可以使TFT-LCD正常工作。

1、TFT-LCD的显示原理及系统结构TCON的时序信号是基于TFT-LCD面板（Panel）的需要产生的，理解TCON的原理，首先应了解LCD面板的显示原理。

液晶具有透光可控性，改变施加在液晶两端的电压，液晶的透光率就会随之改变。

不同排列方式决定了不同的RGB采样顺序，而一个像素由3个液晶单元构成（RGB）。

因此，液晶阵列中液晶单元的个数决定了显示分辨率。

TFT-LCD是在超扭曲型STN的基础上，通过TFT晶体管将显示像素和扫描电极分割开来形成的，其特点是克服了STN-LCD的交叉效应。

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时序控制器TCON的研究与设计TFT-LCD以其低工作电压、低功率、显示效果好、易集成和轻巧便携等特点率先进入显示市场。

TFT-LCD时序控制器TCON(Timing Contro-ller)主要用于模拟TFt-LCD的显示控制。

TCON为液晶屏上的驱动电路(源驱动器、门驱动器和VCOM极性控制)提供时序控制信号，从而实现模拟RGB信号的显示控制。

对于大尺寸的液晶显示面板，TCON控制器的设计相对复杂。

在高分辨率显示系统中，时钟频率很高，在产生基于时钟信号的时序控制信号以前，需要先对同步时钟进行扩频处理，以减小EMI(Electromagnetic Interference，电磁干扰)，使其通过EMC测试。

由于同步时钟经过了扩频处理，则视频数据也要通过相应的处理才能正常显示，否则就会遗失数据。

目前市场上现有的成品TCON芯片主要有：PVI的1004C、1004D；AU 的UPS015、UPS017等，这些芯片只对特殊的TFT-LCD面板设计，一种TCON只能驱动2～3种分辨率的面板，此外，由于显示模式控制信号使用的是外部输入管脚，导致芯片的管脚数量较多，通用性较差。

本文讨论适用于中、小尺寸TFT-LCD的时序控制器，提高其通用性。

1 TFT-LCD的显示原理及系统结构 TCON的时序信号是基于TFT-LCD面板(Panel)的需要产生的，理解TCON的原理，首先应了解LCD面板的显示原理。

典型的TFT-LCD面板内部结构。

液晶具有透光可控性，改变施加在液晶两端的电压，液晶的透光率就会随之改变。

一个液晶单元实现一个采样点的显示，因此，如果根据二值图像的数据结构将液晶单元以矩阵方式排列成为液晶阵列(Crystal Array)，即可实现一幅图像的显示。

通常，液晶阵列的排列有Strip和Delta两种方式。

不同排列方式决定了不同的RGB采样顺序，而一个像素由3个液晶单元构成(RGB)。

因此，液晶阵列中液晶单元的个数决定了显示分辨率。

TFT-LCD 是在超扭曲型STN的基础上，通过TFT晶体管将显示像素和扫描电极分割开来形成的，其特点是克服了STN-LCD的交叉效应。

TFT-LCD系统由2部分组成：LCD控制模块TCON和LCD 面板模块，。

LCD显示器中采用按行、列的有源矩阵驱动方式，行线都是接在像素NMOS管的栅极(gate)，列线是接在NMOS管的源极(Source)。

在LCD模块中，行线和列线是分开来驱动的，驱动行线的电路叫门驱动器(Gate Driver)；驱动列线的电路叫源驱动器(Source Driver)。

源驱动器和门驱动器共同控制液晶单元的充放电过程。

当扫描信号有效时，这一行上所有的TFT单元同时打开，RGB电压通过TFT给存储电容充电。

因此RGB和Vcom的电压差就决定了液晶柱的电压。

当扫描信号无效时，这行上的TFT单元断开，存储电容的电荷在一帧时间内可基本保持不变，从而实现占空比接近100％的静态显示效果。

TCON的主要功能是为TFT-LCD面板中的源驱动器和门驱动器提供必要的时序控制信号。

根据面板(Panel)要求，TCON的最基本输出信号为：STV、OEV、CPV、STH、CPH、OEH、PLC等；此外，为了实现不同显示模式，还有L／R、U／D、MOD、Q2H等控制信号。

2 时序控制器TCON模块设计时序控制器TCON模块包括：锁相环PLL、I2C接口、分频器DIV、行同步模块HSB、场同步模块VSB 及控制信号输出模块CSB。

TCON的基本结构。

其中，场同步模块VSB产生门驱动器需要的控制信号：行同步模块HSB产生源驱动器需要的控制信号；控制信号输出模块CSB产生扫描方向控制信号。

本系统设计中引入了I2C接口，控制信号可通过内部寄存器来控制，通过改变软件即可实现显示模式的转变，从而大大减少了外部硬件电路的管脚数量。

PLL可提供1 920、1 440、1 200、1 152分辨率对应的系统时钟，而960、480、400、320分辨率对应的时钟由DIV模块分频获得。

由于不同分辨率的LCD、不同工作模式所需要的输出控制信号有所不同，因此TCON工作时，首先要做出判断，选择正确的工作模式，以便于产生相应合适的控制信号。

这些选择包括LCD分辨率选择、外部／锁相环电路PLL时钟模式选择、分离／复合工作模式选择、NTSC ／PAL制式选择。

LCD分辨率选择：在实际的显示系统中，TFT-LCD有不同的尺寸与分辨率，一般中、小尺寸的TFT-LCD的分辨率有480x234(2．5"、3.5")、960x234(3．6"、5"、6．4")、1 200x234(6．5")、1400x234(6．2"、7")、1 920x234(9")等。

对于不同分辨率的LCD，所需要的某些控制信号会有不同。

外部／PLL时钟模式选择：工作时钟源的提供有两种方式，锁相环电路PLL模式和外部时钟模式。

在PLL工作模式中，VCO电路产生振荡，通过锁相环电路调相后给TCON提供稳定的工作时钟；在外部工作模式中，工作时钟由外部提供。

分离／复合模式选择：输入同步信号可分为复合同步信号和分离同步信号，这两种同步信号的同步脉冲标志位不相同。

NTSC／PAL制式选择：NTSC和PAL制式的每帧行数和同步脉冲的标志位完全不同，因此在处理输入信号及产生控制信号以前应做出判断选择。

高分辨率下的显示模式选择：高分辨率下有FULL、Center、Wide、Zoom1、Zoom2、Left、Right、Zoom3共8种不同的显示模式，不同显示模式下，其显示区域、输出控制性能和脉宽会有所不同。

2．1 门驱动器模块的控制信号门驱动器通过OG(TFT_LCD选通信号)信号来选通TFT，从而控制存储电容的充放电。

门驱动器的基本输入信号为CPV(门驱动转换时钟)、STV(门驱动开始脉冲)和OEV(门驱动输出使能)。

此外，门驱动器如果支持up to down和down to up扫描模式，还需要扫描方向控制信号U／ D。

门驱动器的时序。

通过改变CPV、STV及OEV的时序即可实现对TFT的开关控制，从而控制图像的显示。

Zoom1、Zoom2及Zoom3显示模式就是通过改变门驱动器的输入信号时序实现的。

2．2 源驱动器模块的控制信号门驱动器通过TFT开关来决定是否对存储电容进行充电，而源驱动器则控制如何对存储电容进行充放电。

源驱动器的基本控制信号包括：CPH(源驱动转换时钟)、STH(源驱动开始脉冲)及OEH(源驱动输出使能)等。

如果源驱动器支持Left／Right扫描控制及Simultaneously／ Sequential采样模式，它还有左右扫描控制信号(L／R)和采样模式控制信号(MOD)。

源驱动器在STHL有效时开始扫描，当STHR有效时结束，其控制信号时序。

源驱动器在一行时间中完成采样和显示两个动作，。

当第k行的TFT选通信号OG(K)有效时，SWa1和SWb2闭合：此时，第k行的视频信号对CH1充电，此行上所有像素点的视频信息就被保存在CH1中；同时，由于SWb2也闭合，CH2就通过Qk-1对第k-1行上的存储电容Cd进行充电，从而实现第k-1行图像的显示。

根据源驱动器的采样显示原理可知，改变CPH、OEH及STH的时序就可以实现对图像的显示控制。

Center、Wide、Left和Right等显示模式是通过改变源驱动器控制信号的时序实现的。

2．3 Vcom模块的极性控制及显示模式液晶柱的透光特律和电压(V)的方向无关，只和其大小有关。

但是，如果长时间给液晶柱施加同向电压就会使它电解，从而失去其透光特性，这样容易造成液晶损坏。

因此，为了延长液晶的寿命，需要不断改变施加在液晶上的电压V的方向。

对于液晶屏来说，Vcom的转换方式有3种：帧翻转、行翻转、列翻转。

帧翻转模式的频率低(50 Hz)，功耗小，图像质量一般：行翻转模式的频率较低(15 kHz)，功率小，图像质量较好：列翻转模式的频率高，功耗大，图像质量最好，适用于大尺寸屏。

对于支持多种显示模式的小尺寸模拟TFTLCD面板，一般采用行翻转的形式，通过改变公共端的电压极性Vcom而达到翻转的目的。

TCON会输出一个行翻转信号POL，用这个信号产生Vcom，通过调节Vcom的DC端，改变LCD的色彩，调节AC端，可以改变LCD的对比度。

ITU-601标准的视频信号有2种制式：PAL和NTSC；TCON的输出信号根据显示模式和制式确定。

本设计支持FULI、Center、Wide、Zoom1、Zoom2、Left、Right、Zoom3共8种显示模式。

以PAL 制信号为例，PAL制彩色信号的数据结构是每场312．5行，有效图像占288行。

以下是8种显示模式的具体设计。

FULL：水平方向全屏显示，无缩放，TCPH=3TOSC，垂直方向288行抽样为234行； Center：水平方向缩小为3／4居中显示，TCPH=4TOSC，垂直方向288行抽样为234行； Wide：水平方向全屏显示，放大缩小都有，TCPH=2TOSC、3TOSC、4TOSC，垂直方向288行抽样为234行； ZOOM1：水平方向全屏显示，无缩放，TCPH=3TOSC，垂直方向220行插值为234行； ZOOM2：水平方向全屏显示，无缩放，TCPH=3TOSC，垂直方向无缩放，234行显示； Left：水平方向缩小为3／4居左屏显示，TCPH=4TOSC，垂直方向288行抽样为234行： Right：水平方向缩小为3／4居右屏显示，TCPH=4TOSC，垂直方向288行抽样为234行； ZOOM3：水平方向全屏显示，无缩放，TCPH=3TOSC，垂直方向无缩放，234行显示；3 总结本设计中，TCON的输出信号主要由计数器控制产生，其时序取决于2个因素：图像信号的数据结构和显示模式。

针对不同LCD面板，TCON的时序有所不同，但显示原理基本一样。

因此，TCON输出信号是否能支持不同分频率的LCD面板取决于PLL 给出的系统时钟是否满足要求。

该设计通用性较强，相对于只能驱动2～3种分辨率面板的TCON，支持16：9和4：3的TFT-LCD面板，也支持不同的显示模式，并支持目前市场上的大部分厂家的LCD面板，例如：AU、PVI、Samsung、LG、Sharp、Panasonic、Toshiba、Foxconn。