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在工業(yè)控制與嵌入式控制系統(tǒng)中，有很多LCD視頻驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)。這種設(shè)計(jì)，常常需要選取專用器件，變換視頻信號(hào)，控制驅(qū)動(dòng)LCD，進(jìn)行動(dòng)畫顯示，以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的兼容性并擴(kuò)大產(chǎn)品性能。Hitachi的HD66480F就是這樣的一款典型器件。它可以方便地從計(jì)算機(jī)的視頻接口中取出CRT信號(hào)通過視頻變換直接驅(qū)動(dòng)黑白或彩色LCD，使CRT型顯示器上的顯示內(nèi)容同時(shí)出現(xiàn)在LCD屏上。HD66840F可以控制驅(qū)動(dòng)最大720×512點(diǎn)LCD，做到單色、8級(jí)灰度或8級(jí)彩色顯示。HD66840F具有4位受控接口，可以直接連接8位MCU實(shí)現(xiàn)視頻顯示環(huán)境設(shè)置。使用HD66840F，需要外擴(kuò)8位的RGB顯示緩存SRAM。圖7說明了使用HD66840F外擴(kuò)顯示緩存HM6264，在8位80XX MCU控制下，變換CRT信號(hào)，控制驅(qū)動(dòng)HD66772彩色點(diǎn)陣LCD動(dòng)畫顯示的設(shè)計(jì)框圖。
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3 LCD控制驅(qū)動(dòng)的基礎(chǔ)電路設(shè)計(jì)[4~ 8]
3.1 基本電源電路的設(shè)計(jì)
LCD控制驅(qū)動(dòng)器件的基本電源電壓一般在1.8~5.5V，現(xiàn)代嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)講求低壓微耗，多使用1.8V、2.5V、3.0V或3.3V器件。上文所述所有器件工作狀態(tài)功耗都在幾至幾十mW以下，都可以工作在1.8~3.6V的電壓范圍內(nèi)。選用并設(shè)計(jì)功率適當(dāng)與電壓穩(wěn)定的電源電路十分重要。很多半導(dǎo)體廠商生產(chǎn)各種類型的系列微功耗高性能電源器件，如Torex的XC6203系列、Richtek的RT9168/A系列電壓調(diào)整器，AME的AME8800系列、AME8811系列降壓器，On Somlconductor的NCP1400A系列、Maxim的MAX1795系列升壓器，等等。這些器件，提供的輸出電壓可以是1.5~5V間的任一值，±1.2%~±2.5%的精度，最大輸出電流在100~500mA。選用這些器件，外配幾支阻容感器件或肖基特二極管件，就可設(shè)計(jì)出適合LCD控制驅(qū)動(dòng)器件的基本電源電路。圖8是為HD66421設(shè)計(jì)的電源供給電路，非常簡潔。 |
3.2 驅(qū)動(dòng)器偏壓電路設(shè)計(jì)
圖形點(diǎn)陣LCD驅(qū)動(dòng)器常常需要驅(qū)動(dòng)偏置網(wǎng)絡(luò)和負(fù)電源實(shí)現(xiàn)偏壓。偏置網(wǎng)絡(luò)可以按驅(qū)動(dòng)器廠商推薦的阻容值配置，負(fù)電源可以選取適當(dāng)?shù)呢?fù)壓器件實(shí)現(xiàn)。常用負(fù)電源產(chǎn)生的辦法有：采用79系列三端集成穩(wěn)壓器，如使用LM7918可得到-18V負(fù)壓源；采用DC-DC IC制作，如Maxim的MAX749、MAX680、MAX1860/18 61，Motorola的MC34063A等。圖9是用MC34063A設(shè)計(jì)的-12V負(fù)電源電路。
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LCD背光，通常有LED、EL(場致發(fā)光)和CCFL(冷陰極燈)等背光形式。字符型或中小點(diǎn)陣LCD，多使用LED或EL背光，LED以黃色(紅綠色調(diào))為主，一般為4.2V驅(qū)動(dòng)；EL以黃綠色(紅綠白色調(diào))為主，一般為1W、400~ 800Hz、70~120V的交流驅(qū)動(dòng)。中大點(diǎn)陣STN型與TFT型LCD，多為白色(紅綠藍(lán)色調(diào))CCFL背光，一般為25kHz~100kHz、300V以上交流驅(qū)動(dòng)。EL與CCFL背光電路，可用IC器件搭建，也可用成品模塊。IC器件搭建背光電路，如IMP的IMP525/562/803，配合少許阻容感器件，構(gòu)成EL背光電路，如圖10所示；Maxim的MAX1635配合變壓器構(gòu)成EL背光電路；Maxim的MAX1610、Linear的1182或TI的Vcc3972與變壓器件搭建CCEL背光電路。成品背光模塊，如森寶的VET-N1210-01 CCEL模塊、精電逢遠(yuǎn)的PYE系列EL/CCEL模塊。用IC器件搭建背光電路，可以緊湊設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)并降低成本，常常在嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)中采用。
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大多數(shù)LCD控制驅(qū)動(dòng)器，即具有內(nèi)部振蕩器又可外接振蕩器或外引時(shí)鐘，應(yīng)用時(shí)擇其一即可，非常方便設(shè)計(jì)。為簡化外圍電路設(shè)計(jì)，經(jīng)常選用控制驅(qū)動(dòng)器的內(nèi)部振蕩器作為時(shí)鐘源。這種情況下，不少控制驅(qū)動(dòng)器件常常要求外接一些阻容RC器件，按照器件指南的說明配置即可。
結(jié) 語
以上詳細(xì)闡述了LCD控制驅(qū)動(dòng)及其MCU接口設(shè)計(jì)的特征和常見各種類型的具體設(shè)計(jì)，并說明了其基礎(chǔ)電路設(shè)計(jì)。把這些規(guī)律應(yīng)用在嵌入式人機(jī)界面設(shè)計(jì)中，一定能夠制造出結(jié)構(gòu)更加緊湊、性能更加穩(wěn)定可靠、成本更加低廉的LCD界面來。
