液晶顯示模塊驅(qū)動調(diào)試技術(shù)
摘要： 本文通過對液晶顯示原理、LCM液晶顯示控制器內(nèi)部架構(gòu)及工作原理的闡述,著重詳述其軟件設(shè)計技巧及在調(diào)試過程中如何對其電壓、頻率、有效值等進行操作,使LCD呈現(xiàn)最佳的顯示效果。
關(guān)鍵詞： 晶振;上電順序;偏壓;倍壓
引言
如何使液晶顯示器獲得良好、穩(wěn)定的顯示效果,成為驅(qū)動開發(fā)人員值得探討的話題。LCD依靠外場(包括光、熱、電等)作用于初始排列不規(guī)則的液晶分子上,使其排列發(fā)生變化,進而實現(xiàn)對外界光的調(diào)制,使液晶顯示器件發(fā)生明、暗、遮、透、變色等效果,達到顯示目的。
以STN為例,在被寫入象素前后電極之間施加上一個大于閾值的交變電場,使電極間原來呈180-170沿玻璃表面扭曲排列的液晶分子層中間部分的液晶分子變?yōu)閮A斜垂直排列,從而使透過該處的線偏振光變?yōu)闄E圓偏光,并在檢偏處形成干涉色,實現(xiàn)顯示。
液晶顯示控制器原理
液晶顯示控制器基本結(jié)構(gòu)如圖1,各廠商會加上一些特色設(shè)計(如無顯示緩沖區(qū),增加電容釋放電路等)。
圖1 液晶顯示控制器基本結(jié)構(gòu)
從圖1可以看到,數(shù)據(jù)緩沖器和指令寄存器用于接收MPU發(fā)來的指令和數(shù)據(jù),以及向MPU反饋所需的數(shù)據(jù)信息,同時以狀態(tài)字寄存器表示控制器內(nèi)部的操作狀態(tài)。控制部對接收到的信息進行處理。它具有獨立的時序振蕩器和邏輯控制線路,可對顯示緩沖區(qū)RAM的管理和對字符發(fā)生器的管理,實現(xiàn)對指令代碼的譯碼并生成相應(yīng)的邏輯控制信號以及完成對各參量寄存器的設(shè)置,同時還可實現(xiàn)對液晶顯示驅(qū)動器的各種時序脈沖信號的產(chǎn)生,并可根據(jù)參量寄存器的某些狀態(tài)將不同顯示緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)進行某種規(guī)律的組合,發(fā)送到驅(qū)動部;驅(qū)動部提供液晶顯示模塊所需的各種輸出信號以及顯示數(shù)據(jù)。這些信息包括幀掃描信號(FLM),數(shù)據(jù)移位脈沖(CP),數(shù)據(jù)鎖存脈沖(LP),驅(qū)動器交流驅(qū)動波形信號(M)以及顯示數(shù)據(jù)(D)等。在刷新地址指針的尋址下,顯示數(shù)據(jù)被送入顯示混合電路,在并/串電路中轉(zhuǎn)換成串行顯示數(shù)據(jù)形式輸出到液晶屏上。
這里,特別闡述一下晶振與液晶顯示控制器的上電順序。
晶振產(chǎn)生工作時鐘,提供給時序發(fā)生器以生成控制時序和顯示時序�？刂茣r序?qū)Ⅱ?qū)動邏輯電路以管理和操作各功能電路。它負(fù)責(zé)顯示存儲器的管理與操作,字符發(fā)生器的操作,將參數(shù)寄存器的內(nèi)容轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的顯示功能邏輯,以及將顯示數(shù)據(jù)和指令參數(shù)傳輸?shù)轿弧ｏ@示時序提供給顯示時鐘電路以生成液晶顯示驅(qū)動系統(tǒng)所需的驅(qū)動時序列脈沖序列,并實現(xiàn)顯示數(shù)據(jù)向液晶顯示驅(qū)動系統(tǒng)的傳送。晶振的頻率可通過寄存器進行設(shè)置。若頻率過低,反映到液晶屏上會出現(xiàn)屏閃及水波紋現(xiàn)象;頻率過高,會加大LCM功耗。
LCD的倍壓、偏壓由專門的電路供給。該電路會根據(jù)各廠商的設(shè)計思路影響LCM軟件調(diào)試。以AR3302為例,其內(nèi)部關(guān)系調(diào)節(jié)原理如圖2。
圖2 AR3302內(nèi)部調(diào)節(jié)原理
倍壓電路產(chǎn)生出的高電壓經(jīng)電壓轉(zhuǎn)換器加載到V0-V4端口用于驅(qū)動LCD。芯片內(nèi)部寄存器可調(diào)節(jié)2-7倍倍壓值,1/5-1/13的偏壓比,以及128級電壓設(shè)定值。AR3302內(nèi)部設(shè)有分級倍壓設(shè)置寄存器,軟件設(shè)置時可置為一次倍壓到位。而一些液晶顯示控制器如PCF8835(或S6B33B2),則無此設(shè)計,一次倍壓會因基板無法提供足夠
