TFTLCD时序控制器TCON的研究
TFT-LCD时序控制器(T-CON)的研究的开题报告
TFT-LCD时序控制器(T-CON)的研究的开题报告一、选题背景和意义随着电子技术的不断发展和应用，TFT-LCD广泛应用在人们的生活和工作中，从手机、电视等智能终端到监控、医疗、汽车等行业领域，其应用范围越来越广泛。
而TFT-LCD时序控制器(T-CON)作为一个重要的驱动芯片，主要是负责将数字信号转化为可以驱动LCD显示的模拟信号，其性能的好坏会直接影响到显示效果的良好与否，尤其是在高分辨率、高刷新率的显示设备中显得更加关键。
因此，研究T-CON的性能和优化其设计已成为电子工程领域中的热点和难点问题之一。
二、研究内容和目标本文的研究内容主要包括T-CON的功能原理、电路结构和设计方法，以及T-CON在高分辨率、高刷新率下的优化设计等方面的研究。
同时，通过对已有研究成果的分析、总结和评估，进一步优化T-CON的性能，并提出可行的实现方案。
三、研究方法和步骤本研究将采用文献法、对比法、仿真等方法。
具体步骤如下：1.对T-CON功能原理、电路结构和设计方法等相关领域国内外文献进行收集和整理，并对其进行分析和比较。
2.在掌握了T-CON的基础知识和现有设计方案的基础上，结合高分辨率、高刷新率等需求，分析和评估T-CON设计的局限性和存在的问题，提出优化方案。
3.通过电路仿真和实验验证，对优化方案进行检验和评估，最终得出可行的实现方案并提出进一步改进的建议。
四、预期成果及应用前景本研究预期成果将具有以下特点：1. 系统性、全面性：对T-CON的功能原理、电路结构和设计方法等内容进行了较为全面系统的分析和总结，并结合实践提出了优化方案和实现方案。
2. 新颖性、实用性：优化方案具有一定的创新性和实用性，可以为T-CON的设计和应用提供参考和指导。
3. 可靠性、鲁棒性：在电路仿真和实验验证的基础上，优化方案和实现方案具有较高的可靠性和鲁棒性。
本研究成果在电子工程领域中具有一定的应用前景，可以为TFT-LCD的相关企业和研究者提供参考和帮助，促进TFT-LCD应用技术的不断发展和提升。
液晶显示器维修之-液晶屏(TCON)工作原理
TCON的供电和物理性能
TCON通过电源板提供电力供应，并具有良好的电磁兼容性。其物理性能包括驱动速度、像素分辨率和的关键电子组件之一，它负责将图像信号转换 成适合液晶屏显示的信号。
TCON的作用
TCON的主要作用是将图像信号转换成液晶屏能够理解和显示的格式。它控制 液晶屏的像素亮度、颜色和位置。
TCON的结构
TCON通常由驱动芯片、引脚和电路板组成。驱动芯片控制液晶屏的像素，而引脚和电路板则连接TCON与其他 部分。
TCON的控制信号
TCON接收来自图像处理器的控制信号，包括像素数据、行和列扫描信号，以 及同步信号，以确保图像能够正确显示在液晶屏上。
TCON与LCD的连接方式
TCON通过灵活电路板(FPC)与液晶显示屏( LCD )连接。这种连接机制保证了高品质的图像显示。
TCON与电源板的协作
TCON与电源板密切合作，以确保液晶显示器的正常运行。它通过控制电源的输出，为TCON和液晶屏供电。
液晶显示器维修之-液晶 屏(TCON)工作原理
液晶显示器是一种常见的平面显示技术。本节将介绍液晶屏(TCON)的工作原 理，包括结构、控制信号和与其他电路板的协作。
液晶显示器简介
液晶显示器是一种常见的平面显示器，广泛应用于电视、电脑显示器等设备 中。它通过液晶屏(TCON)控制图像的显示。
液晶屏(TCON)是什么
中_小尺寸TFT_LCD系统时序控制模块的设计
中、小尺寸TF T-LCD系统时序控制模块的设计*张 刘政林 邹雪城 郭 旭(华中科技大学电子科学与技术系 武汉 430074)摘 要 说明时序控制模块和LCD系统中其它子模块之间的关系,对时序控制模块所要解决的时序问题进行分析。
在分析问题的基础上提出一种适用于中、小尺寸液晶显示系统时序控制模块的实现结构。
对时序控制模块进行功能验证,给出FPGA逻辑功能验证结果,证明设计可行。
关键词 时序控制器 液晶显示 FPGA验证中图分类号 TP273+.51 引言LCD技术已成为平板显示的主流技术,其中,中、小尺寸液晶产品成为开发的主流。
中、小型LCD的应用将更加广泛[1,2,3]。
应用于中、小尺寸液晶显示的主要技术有: (1)STN-LCD(Super Tw isted N e m atic,超扭转向列式液晶);(2)TFT-LCD(Th i n F il m T ransisto r,薄膜晶体管液晶显示器);(3)LTPS(Lo w Te m perature Po ly Silicon,低温多晶硅)等三种。
而其中技术最为成熟的是TFT-LCD。
由于TFT电流较低,无法直接在TFT上设计线路,因此,为了使TFT-LCD工作,需要外建I C 控制电路。
目前大多数有关TFT-LCD控制I C的资料中对于时序控制器的介绍都很简略,对其时序的控制和产生的原理缺乏深入分析[8]。
事实上,时序控制器TCON(T i m i n g Controller)所产生的同步控制信号是决定TFT-LCD能否正常显示的关键,因此它是TFT-LCD模块组成中的核心控制部分之一,即控制中心。
本文首先粗略介绍液晶显示系统组成,之后重点分析应用于中、小尺寸TFT-LCD的时序控制器(TCON)的工作原理,并在原理的基础提出了一种TC ON模块的结构框图,最后给出TCON模块的FPGA验证。
2 TFT-LCD系统的一般结构TFT-LCD系统由两个部分组成:LCD控制模块和LCD面板模块。
时序控制器TCON的研究与设计
兼 容 多 家 Ｌ Ｄ 面 板 的 时 序 要 求 。支持 １ ： Ｃ ６９和 ４３的 ＴＴ— Ｃ 面 板 。 设 计 可 灵 活应 用 于 市 场 上 大部 分 的 中 、 ： ｆ ＬＤ ｒ 该 小尺 寸 Ｔ 一 Ｃ 面 板 。 产 品 可 应 用 于 车 载 电视 、 携 式 Ｄ Ｄ 等 。 ＬＤ 便 Ｖ 关键 词 ：时序 控 制 器 ： Ｆ Ｌ Ｄ； 驱 动 器 ；门驱 动 器 Ｔ］ Ｃ 源
第 １ ９卷 第 ３期
Ｖｏ ．９ １ １ Ｎｏ ３ ．
电子设 计工 程
Ｅｌ ｃｒ ｎ ｃ Ｄｅ ｉ ｎ Ｅｎ ｉ ｅ ｒｎ ｅ ｔｏ ｉ ｓｇ ｇ ｎ ｅ ｂ ２ １ ｅ． ０ １
时序控制 器 Ｔ ＯＮ 的研 究与设计 Ｃ
潘 子升 ．苗绘玲
中 图分 类 号 ：ｒ ３４１ ｒ ３－ Ｐ
文 献标 识 码 ： Ａ
文章 编 号 ：１ ７— ２ ６ ２ １ ）３ ０ ６— ４ ６４ ６ ３ （０ １０ — ０ ７ ０
Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｎｄ ｄｅ ｉ ｎ ｏ ｍｉ ｇ Ｃｏ ｔ ｏ ｌ ｒ ｓ ａ ｃ ａ ｓｇ ｆＴｉ ｎ ｎ ｒ ｌ ｅ
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｓｒ ｃ ：Ｔ ｉ ｐ ｐ ｒ ｄ ｓ ｒ ｅ ｈ ｉｐ ａ ｒ ｃｐ ｅ ｏ ［ Ｌ Ｄ ，ｓ ｓｅ ａ ｃ ｉ ｃ ｕ ｅ ａ ｄ ｄ ｓｇ ｆ ｔ ｎ ｏ ｔｏｌ ｒ ｈ ｓ ａ ｅ ｅ ｃ ｂ ｄ ｔ ｅ ｄ ｓ ｌｙ ｐ ｎ ｉ ｌ ｆ Ｔ Ｔ－ Ｃ ｉ ｉ ｙ ｔｍ ｒ ｈ ｔ ｔ ｒ ｎ ｅ ｉｎ ｏ ｉ ｇ ｃ ｎ ｒ ｌ ｅ ｍｉ ｅ ＴＣ ＯＮ． ｅ ｍｏ ｕ ｅ ｗａ ｅ ｉｎ ｄ ｐ ｍａ ｌ ｏ ｒ ｄ ｃ ｈｐ ｐ ｎ ｎ ｔ ｅ ｍｅ ｉ ｍ ｎ ｍａ ｌｓｚ Ｆ － ＣＤ ｔ ｎ ｏ ｔ ｌ ｒ Ｔｈ ｄ ｌ ｓ ｄ ｓｇ ｅ ｒ ｒ ｙ ｔ ｅ ｕ ｅ ｃ ｉ ｉ ｓ ｉ ｈ ｄ ｕ ａ ｄ ｓ ｌ ｉｅ Ｔ ｒ Ｌ ｉ ｇ ｃ ｎ ｒ ｌ ｉ ｉ ｍｉ ｏｅ ａ ｄ ｔ ｃ ｅ ｓ ｎ ｖ ｒａｉ ｎ ｏ ｉ ｒ ａ ｅ ｕ ｉｅ ｓ ｌ ｙ，Ｔ ｅ ｄ ｓ ｎ ｓ ｐ ｏ ｔｄ ｅｇ ｔ ｉ ｌｙ ｍｏ ｅ ，ａ ｄ ｔ ｅ ｇ ｎ ｒ ｌ ＣＯＮ ｏ ｌ ａ ｒ ｅ ２ ３ ｋ ｎ ｓｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｉ ｕ ｐ ｒ ｉｈ ｓ ａ ｄ ｓ ｎ ｈ ｅ ｅ ａ ｇ ｅ ｄ ｐ Ｔ ｎｙｃ ｎ ｄ ｖ － ｉｄ ｆ ｉ ｒ ｓ ｌ ｔ ｎ ｐ ｎ １ Ｔ ｉ ｅ ｉ ｎ ａ ｈ ｅ ｅ ｉ ｎ ｏ ｔ ｌｏ ｈ Ｆ － Ｃ ｐ ｎ ｌｐ ｏ ｕ ｅ ｌ ｔ ｅ ｒ ｑ ｉ ｄ ｃ ｎ ｒ ｌｓ ａｓ ｉ ｈ ｅ ｏｕ ｉ ａ ｅ ． ｏ ｈ ｓｄ ｓｇ ｃ ｉｖ ｄ ｔ ｍｉ ｇ ｃ ｎ ｒ ｆｔ ｅ Ｔ Ｔ Ｌ Ｄ ａ ｅ ｒｄ ｃ ｄ ａｌ ｈ ｅ ｕ ｒ ｏ ｔｏ ｉ ｌ ｎ ｔ ｅ ｏ ｅ ｎ ｇ ｓ ｕ ｃ ｒ ｅ ｍｏ ｕ ｅ ａ ｄ ｇ ｔ ｒｖ ｄ ｌ ，ａ ｄ ｒ ａｉｅ ｏ ｐ ｌ ｒ ｙ ｃ ｎ ｒ ｌ ｎ ｉｐ ａ ｄ ｏ ｔ ｌ ｎ ｈ ｉｐ ａ ｏ ｒ ｅ ｄ ｖ ｄ ｌ ｎ ａｅ ｄ ｅ ｍｏ ｕ ｅ ｎ ｅ ｌｚ ｄ Ｖｃ ｍ ｏ ａ ｔ ｏ ｔｏ ｄ ｄ ｓ ｌ ｙ ｍｏ ｅ ｃ ｎ ｒ ，ａ ｄ ｔ ｅ ｄ ｓ ｌ ｙ ｉ ｉ ｉ ａ ｏ ｃ ｎ ｒ ｌｏ ｅ ａ ａｏ ＧＢ ｓｇ ａ．Ｔ ｅ ｓ ｕ ｃ ｒ ｅ ｎ ａｅ ｄ ｖ ｒｔ ｎ ｏ ｔ ｌｓｇ ａ ｒ ｏ ａ ｉｌ ｔ ｕ ｅ ｆ ｏ ｔ ｆｔ ｎ ｌ ｇ Ｒ ｉ １ ｈ ｏ ｒ ｅ ｄ ｖ ｒａ ｄ ｇ ｔ ｒ ｅ ｉ ｇ ｃ ｎ ｒ ｉ ｎ ｌａ ｅ ｃ ｍｐ ｔ ｅ ｗｉ ａ ｎ ｍｂ ｒｏ ｏ ｈ ｎ ｉ ｉ ｍｉ ｏ ｂ ｈ Ｌ ａ ｅ ｉ ｎ ｅ ｕ ｒ ｍｅ ｔ ，ａ ｄ ｓ ｐ ｏ ｔ１ ： ｎ ： Ｆ Ｌ Ｄ ｐ ｎ １ Ｔ ｅ ｄ ｓｇ ａ ｅ ａ ｐ ｉｄ ｆ ｘｂ ｙ ｏ ｈ ｓ ＣＤ ｐ ｎ ｌｔ ｍｉｇ ｒ ｑ ｉｅ ｎ ｓ ｎ ｕ ｐ ｒ ６ ９ ａ ｄ ４ ３ Ｔ Ｔ－ Ｃ ａ ｅ ． ｈ ｅ ｉ ｎ ｃ ｎ ｂ ｐ ｌｅ ｅ ｉ ｌ ｎ ｔ ｅ ｍｏ ｔ ｌ ｍｅ ｉ ｍ ｎ ｍａ ｌ ｉｅ ｒ － Ｃ ｐ ｎ ｌ ｎ ｔ ｅ ｍａ ｋ ｔ Ｐ ｏ ｕ ｔ ａ ｅ ｕ ｅ ｎ ｖ ｈ ｃｅ Ｔ ．ｐ ｒ ｂ ｅ ＤＶＤ ａ ｄ Ｓ ｎ ｄ ｕ ａ ｄ ｓ ｌ ｓｚ Ｆ Ｌ Ｄ ａ ｅ ｒ ｅ ． ｒ ｄ ｃ ｓｃ ｎ ｂ ｓ ｄ ｉ ｅ ｉｌ Ｖ ｒ ｉ ｈ ｏ ａ ｌ ｔ ｎ Ｏｏ ． Ｋｅ ｒ ｓ ｉ ｎ ｏ ｔ ｌ ｒ Ｆ － Ｃ ｙ ｗｏ ｄ ：ｔ ｍｉ ｇ ｃ ｎ ｒ ｌ ；Ｔ Ｔ Ｌ Ｄ；ｓ ｕ ｃ ｒ ｅ ；ｇ ｔ ｒ ｅ ｏｅ ｏ ｒ ｅ ｄ ｖ ｒ ａｅ ｄ ｖ ｒ ｉ ｉ
T-con驱动原理介绍
1.2 驱动架够构 T-con板驱动主要有两种形式： 1，X+C分离式
即source板和t-con板分开，由于模组结构和元器 件的关系，尺寸较大的panel采用较多 2， X+C一体式 即source板和t-con板集成在一个板子上，尺寸较小 的panel采用较多
X+C分离式
X+C一体式
易于结构的兼容性
节省PCB板和FFC
1.3 驱动原理 （1）驱动板架构
LVDS Signal
机芯
（2）信号格式 TV panel按分辨率分HD 和FHD，即1366*768和1920*1080；
按场频又分为60Hz和120Hz。 由于输入频率和分辨率的不同，对于输入数据的多少有直接关系。 如下表表示一个T-con的LVDS和mini-LVDS的驱动能力。
为bonding异常；
• 5、图像颜色异常：
• 原因：VREF电压不稳定、排线短路；
• 主要措施：VREF分压电阻选择不对，导致参考电压没有在规定范围内，大量 生产后VREF的电压各不相同；
•
若测量VREF电压偏低，而VDDA正常，可考虑限流电阻被击坏，此时
其阻值会是标示的几倍到数十倍把排线拔下看是否有短路；
Frame N+1 Column
12345 1 - +- +2 - +- +3 - +- +4 - +- +5 - +- +-
Column inversion
Ro w Ro w
Ro w Ro w
Frame N
Frame N+1
Column
Column
TFTLCD驱动控制电路解析
LVDS in
T/CON
图象数据产生
信号格式转换
变换成面板显示的控制和数据信号
图象显示
1.4 图像数据信号流程
■ Source Driver IC : 源极驱动IC ( = Data Driver IC = X COF= Column Driver IC )
■ Gate Driver IC :栅极驱动IC ( = Y Driver IC =Y COF = Row Driver IC )
DE (Data Enable)
STH
TP
MPOL
Active Area
Horizontal Blanking Area
Data Output
Clk
源极控制信号时序
Data signal Timing
CPV
Gate n
Gate n+1
TP
Data
Data
OE2
Gate&Source signal Timing
Texas Instruments
NEC OKI
TCON输出数据信号比较
T/CON的定义： T/CON : Timing Controller的缩写 它将AD board供给的图像数据信号、控制信号以及时钟信号分别转换成适合于数据和栅极驱动 IC的数据信号、控制信号、时钟信号。它的功能是色度控制和时序控制，内含RAM。具有数据反转，像素极性反转功能，并具有自动刷新模式和老化用的图形。
Module Process bonding
Panel/PCBA Assy.
Backlight unit
Module Process Assy.
TFT-LCD Module
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。
LCD用时序控制器(TCON)的技术与特征
31 ELECTRONIC ENGINEERING & PRODUCT WORLD 2020.1
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责任编辑：毛烁
非常暗的区域，背光必须非常暗（如图4）。
笔记本电脑背光灯在面板边缘使用LED来减小面 板厚度。这些可以在1侧、2侧或全部4侧。每个边缘 都会增加成本和边框尺寸。
eDP被开发为 专门用于嵌入式显 示应用，例如笔记 本电脑、多合一电 脑。它基于VESA DisplayPort™标准， 具有相同的接口，并
图2 eDP TCON接口系统
2020.1 30
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TCON引导高压驱动器芯片移动彩色滤光片，通 常位于玻璃面板下方的电路板上（如图1）。
且可以共享GPU上的相同视频端口（图2）。 图1 玻璃面板下方电路板上的TCON
1 TCON接口
GPU，如 Nvidia、AMD和Intel 的集成显卡使用嵌入 式DisplayPort（eDP 连接）来发出信号。
3）以60 Hz的频率刷新显示。但是，GPU会在 准备就绪时开始刷新显示。该技术通过动态更改刷新 率而无需更改任何模式，从而将GPU输出与显示刷 新同步，重点在于减少卡顿、撕裂和输入滞后（如图 10）。
Dynamic overdrive会根据情况更改超速参数。 Overdrive和PSR可以共享同一帧缓冲区。这增强了包 括游戏和视频编辑在内的各种应用程序的体验效果。 2.5 In-Cell Touch
图9 面板自刷新功能可延长电池寿命
33 ELECTRONIC ENGINEERING & PRODUCT WORLD 2020.1
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3.在此基础上,对锁相环各模块进行了详细的晶体管级电路设计和仿真,包括鉴频鉴相器、电荷泵、分频器、压控振荡器和电流基准源;对模块组成的系统进行了整体仿真,从仿真结果可以看出,各个模块以及整体锁相环电路的设计都达到了设计指标;整个设计是在特许Chartered 0.35μm 3.3V 2P4MCMOS工艺下设计完成。
本文链接:/Thesis_Y1461452.aspx
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7.学位论文付本涛基于PPDS技术的大屏幕TFT-LCD源驱动器研究与设计2008
随着TFT-LCD应用到液晶电视领域,TFT-LCD的屏幕尺寸不断增大,清晰度不断提升,显示色彩更加丰富。这些要求使数据传输速率大幅度增加,因此需要一种高速和可靠的数据接口。当前主流的RSDS接口,受总线体系结构的限制,已经很难胜任。因此PPDS采用了全新的点对点结构和线性循环DAC,具有连线少、占用面积小、数据传输速率高、干扰小、可靠性高等优点,正在成为新一代的接口技术标准。因此对PPDS技术进行研究和创新,具有一定的前瞻性和重要的理论意义与实用价值。
上海大学
硕士学位论文
TFT-LCD时序控制器(T-CON)的研究
姓名:姚瑞鹏
申请学位级别:硕士
专业:微电子学与固体电子学
指导教师:冉峰
20090101
TFT-LCD时序控制器(T-CON)的研究
本文正是基于这样的背景,设计了一款针对SXGA分辨率的TFT—LCD时序控制器芯片,给出了该控制器的前端代码和FPGA验证实现过程。该芯片采用OpenLDI像素数据传输标准,支持单像素LVDS接口输入,双像素RSDS接口输出。低压差分接口解决了高速数据无误差传送的问题。
1.对传统的LVDS解串器进行了改进,仅利用锁相环的3.5倍频时钟解决数据的采样问题,而通常的做法是采用7倍频时钟。
4.在所有的设计通过软件仿真后,采用Altera公司的Cyclone II EP2C8 FPGA进行硬件验证。实验表明:这款TFT—LCD时序控制器很好地实现了预期的功能,支持液晶显示系统视频流长时间、高质量流畅播放。
3.学位论文赵瑜东小尺寸TFT-LCD驱动及时序控制研究与设计2003
该文根据北方液晶工程研究开发中心开发的1.8英寸TFT-LCD显示屏,就驱动和时序控制电路的相关难点进行理论和实际研究,并提出了合理的和现实可行的解决方案.高品质TFT-LCD需要与之相配套的驱动和时序控制电路,根据模块的技术参数采用合适的驱动芯片并设计相应的时序控制电路,对于检验器件理论设计和推广应用都具有现实意义.目前,驱动芯片设计制作主要集中在日本、韩国和台湾,品种众多,技术参数和封装多样,该文根据设计的显示屏分辨率、桢频、色数等技术参数,计算确定驱动芯片的行、场扫描频率和数据传输频率,并根据驱动电压和功耗要求,设计采用COG封装的芯片,并对源极驱动芯片提出改进,以进一步降低模块尺寸和功耗,使模块小巧紧凑.
本文在研究PPDS技术的基础上,提出了基于PPDS接口技术的源驱动器设计目标:适用于HDTV(1920×1080)规格的显示屏,支持30-bit色彩显示,480个输出通道,60Hz刷新频率。并完成了对源驱动器的系统设计以及数字和模拟电路的功能划分。
对数字电路部分采用了工具自动综合的方法,设计了串并转换电路、双向移位寄存器、数据寄存器和时序控制器等。在Altera公司Cyclone系列的EP1C6Q240C6 FPGA上仿真结果表明,在250MHz时钟频率下,数字电路成功实现了控制信号和显示数据的接收并分配到对应输出通道。
源驱动器属于数模混合电路,其中模拟电路部分为设计的难点和本文重点。本文给出了电平移位电路、线性循环DAC、输出缓冲器的详细分析与设汁以及HSPICE仿真结果。对于线性循环DAC,在分析转换误差产生原理的基础上,采取了符号-幅值的转换模式,电路结构5μm/3.3V工艺条件下的仿真结果表明,N型和P型DAC的输出电压范围分别为0.1014~1.5486V和1.7514~3.1986V,最小分辨率均为1LSB=1.4mV,达到10-bit的转换精度,转换速度为1bit/μs,符合设计要求。在设计输出缓冲器时,采用了电阻进行相位补偿和摆率增强技术,与传统的缓冲运放相比,节省了面积和静态功耗。仿真结果表明该缓冲器在60~200pF的负载电容下,相位裕度可以达到60度以上,静态功耗只有6μA左右,而摆率可以达到2.0V/μs以上,转换输出可以在2μs内达到1/2LSB的精度要求。最后对模拟电路部分进行了整体仿真,验证了其功能的正确性。
2.加入了支持I2C总线标准的串行接口,可实时调整亮度对比度等的寄存器参数。
3.针对液晶显示的三个特殊问题,依次设计了图像抖动、伽玛校正和过驱动处理等功能模块。图像抖动处理解决了R、G、B8位像素向6位像素的转换问题,伽玛校正解决了液晶的穿透率和外加显示电压呈非线性的问题。而过驱动设计解决了液晶显示单元因电容冲放电缓慢而导致的图像拖影问题。
作者:姚瑞鹏
学位授予单位:上海大学
1.会议论文赵瑜东.荆海TFT-LCD时序控制器研究与设计2002
中小尺寸的TFT-LCD结构紧凑、小巧,其接口电路部分包括专用驱动芯片和控制驱动芯片正常工作的时序控制器部分.本文介绍时序控制器的原理与功能及其设计.
2.学位论文姚树建TFT_LCD时序控制器的研究与设计2008
随着液晶显示产业的蓬勃发展,显示器件步入液晶时代。无论是大尺寸的显示器、笔记本电脑或液晶电视,还是小尺寸的高分辨率彩屏手机、PDA、GPS等,液晶面板正在蚕食其他类别的产品市场,进而实现统一局面。在液晶面板快速发展的同时,产业链上下游也在不断协调进步,其中最为明显的是TFT—LCD控制和驱动IC需求的增长。
4.完成了版图的绘制与验证工作。
本文的研究成果对锁相环电路中的系统级设计与各个模块级设计,尤其对振荡器相位噪声的分析与电荷泵的设计有很好的指导意义和参考价值。
6.期刊论文张璟.刘政林.邹雪城.郭旭中、小尺寸TFT-LCD系统时序控制模块的设计-计算机与数字工程
2007,35(3)
说明时序控制模块和LCD系统中其它子模块之间的关系,对时序控制模块所要解决的时序问题进行分析.在分析问题的基础上提出一种适用于中、小尺寸液晶显示系统时序控制模块的实现结构.对时序控制模块进行功能验证,给出FPGA逻辑功能验证结果,证明设计可行.
4.期刊论文杨君体.魏廷存.魏晓敏.李博.YANG Jun-ti.WEI Ting-cun.WEI Xiao-min.LI Bo大屏幕TFT-LCD显示用
Timing Controller的存储器测试-液晶与显示2008,23(3)
基于March算法的存储器内建自测试电路能够获得很高的故障覆盖率,但在测试小规模的存储器时暴露出了面积相对比较大的缺点.针对大屏幕Timing Controller芯片"龙腾TC1"中4块640×18 bit SRAM"按地址递增顺序连续进行写操作"的工作特点,提出了一种新的存储器内建自测试方法.该方法按照地址递增顺序向存储器施加测试矢量,避免了直接采用March C算法所带来的冗余测试,简化了内建自测试电路,大大减少了由管子的数量和布线带来的面积开销,可达到March C+算法相同的"测试效果".
5.学位论文康希一个用于TFT-LCD时序控制的锁相环时钟倍频器的设计2008
本文设计了一个用于TFT-LCD时序控制的锁相环时钟倍频器。作为TFT-LCD时序控制器(Timing Controller)设计项目中的一个IP主要为TFT-LCD时序控制器中低压差分信号(LVDS)接口提供3.5倍频的时钟信号。本锁相环采用电荷泵锁相环结构,其输出信号占空比为50%,输出频率范围为
87.5~315MHz,适用于输入频率25~90MHz各种TFT-LCD时序控制的要求。设计采用了“自项向下”的设计方法。
1.从锁相技术基本理论出发,利用锁相环数学模型,推导了锁相环二阶线性模型的暂态响应;并对锁相环三阶系统的稳定性做出了详细分析与验证;同时对锁相环环路噪声进行了分析,对于环形压控振荡器的相位噪声模型进行了研究,推导了几种振荡器噪声模型,在此基础上提出了对电路设计有指导意义的约束条件。