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新型LCD視頻驅動器
摘要：介紹了新型LCD視頻驅動電路的設計，采用專用LCD視頻驅動集成電路（LVIC）HD66840F，可以方便地從計算機的視頻接口出信號直接驅動黑白或彩色LCD，同時CRT上運行的軟件也可以在LCD屏上正常工作。關鍵詞：視頻驅動 LCD顯示器
計算機接到CRT顯示器的信號由三色R.G.B標準信號和行、場同步信號組成，但無法直接驅動圖形LCD顯示器，原因是兩者的時鐘、掃描方式、數據格式等都不相同。在此介紹一種由1.3微米工藝制作的大規(guī)模集成電路芯片HD66840F，它是專用LCD視頻驅動芯片，能把用于CRT顯示的三色R.G.B.標準信號轉換成LCD顯示的數據信號。它能使LCD直接替代CRT顯示而不需作任何變動，本電路不僅能控制TN型LCD，而且還可以控制TFT型LCD，同時兼容單色或彩色顯示屏，最大顯示分辨率可達到720×512點。
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1 芯片結構及主要性能
圖1為芯片內部的邏輯框圖。
芯片的主要功能包括：
（1）把標準視頻信號轉換成LCD驅動數據信號，以適應單色顯示、8級灰度顯示和8色彩顯。
（2）可選擇控制器的不同控制方式，即引腳編程方式和內部寄存器編存方式（通過MCU或ROM）。
（3）可通過編程控制不同點陣的顯示屏，其范圍為：
行：4～1024點 列：32～4048點（4～506字符）
（4）能夠由標準視頻信號的行同步信號HSYNC和場同步信號VSYNC產生LCD顯示所需的顯示時鐘信號。
（5）內部鎖相環(huán)路能產生驅動液晶屏所需的點時鐘信號（需要外接電荷泵電路、低通濾波器及壓控振蕩器）。
2 應用系統(tǒng)框圖
圖2是一個計算機通過LVIC驅動LCD的原理框圖，整個系統(tǒng)都在微機外面。
LVIC把來自計算機的驅動CRT的R.G.B.串行信號轉變成并行信號寫入緩沖寄存器中，然后再依次讀出并輸出到LCD驅動器中。這里串行信號的閂鎖信號即點時鐘信號（DOTCLK）是由鎖相環(huán)路（PLL）以行同步為基準時鐘產生的，其頻率由PLL電路的分頻比寄存器（R10、R11）決定。
3 各種顯示功能的控制
3.1 編程方式
有兩種方法可以用來控制LVIC的顯示功能，即引腳接線編程和內部寄存器編程。
引腳接線編程把相關引腳接不同的電位以控制系統(tǒng)的顯示功能。這樣設計雖簡單，但使用中無法改變和調整。
內部寄存器編程通過MPU或ROM把數據寫入顯示芯片的內部寄存器，可以靈活、方便地通過程序來設定和改變系統(tǒng)的顯示功能。圖3是使用4bit微處理芯片和ROM編程的連接圖。由于LVIC的MPU總線與z80系列的控制總線兼容，它也能直接與其它MPU的總線相連。
3.2 屏幕尺寸
屏幕顯示線點數可以通過引腳或內部寄存器編程來選定。
在引腳接收編程方式下，用戶可通過XDOT腳在水方方向選用640點或720點（80或90字符），而通過YL2～YL0引腳選擇垂直行數為200、350、400、480、512或540。
當通過內部寄存器編程法選擇屏幕象素時，通過寄存器R6、R7在水平方向可從32～4048點間任選一偶數（4～506個字符），垂直方向可通過垂直行顯寄存器R2、R3及R4的高兩位數來選擇掃描行數，范圍為4～1028行中的任一偶數。
3.3 存儲器選擇
用戶可以采用8KB、32KB或64KB的SRAM作為LVIC的緩沖存儲器。因為LVIC有一片選信號，因此不需外接任何譯碼電路。
存儲器的大小由屏幕尺寸而定。存儲容量（bytes）=Nhd×Nvd。
Nhd：水平方向顯示的字符數；Nvd：垂直方向顯示的行數
例如：640×200點屏顯時，需16KB存儲器，因為顯示80個字符、200行（8個點組成一個字符）。因此每一顯示平面就需2片HM6264（8KB存儲器）。若單色8灰度顯示，則只需把MCS0及MCS1分別與二片存貯器連接。彩顯時，則需三套顯示頁面的存儲器。如圖4所示。
3.4 主要顯示模式
LVIC支持16種顯示模式，由引腳DM0～DM3的狀態(tài)而定。顯示模式的內容包括：把適用于CRT顯示的R.G.B.信號轉變成單色顯示、8級灰度顯示或8色彩色顯示；顯示彩色時LCD輸出數據的類型，如何設定LCD驅動器，如何安排彩色信號（彩條的形式）及輸出交變信號的類型等。
（1）單色顯示
在這種顯示模式中，顯示色只有黑、白兩種，是由CRT顯示中的R.G.B.信號相“或”后決定顯示的黑、白。其顯示關系見表1。
表1 單色顯示
（2）8級灰度顯示
在這一顯示模式中，LVIC根據原CRT顯示信號的色彩（亮度）把輸出信號劈分成8級灰度。其顯示關系如表2。
（3）8色彩顯
在彩顯模式中LVIC可通過LCD屏上的每個R.G.B.象素顯示8色信號，其8色與CRT顯示的完全一樣。在彩顯時，有兩種彩條排列形式，即水平彩條排列和垂條彩色排列。不同的LCD屏LVIC將采用不同的R.G.B.信號輸送方式，以便與LCD象點的排列相吻合。
3.5 使用注意事項
（1）LVIC的復位端RES用于開機的復位，其復位信號至少應保持1微秒。復位端并不影響寄存器的內容，因此即使在復位期間MPU也可對寄存器進行讀寫。
（2）當采用內部寄存器編程控制方式時，在復位后只有當寄存器寫入數據后才能正常運行，否則會出現(xiàn)顯示不規(guī)則現(xiàn)象。
（3）由于LVIC時大規(guī)模CMOS電路各輸入引腳不能懸空，都須按要求連接。
應用本電路可以直接將LCD顯示器同計算機主板或工控機相連，以便用LCD顯示器直接替代CRT電腦顯示屏。在工業(yè)控制和嵌入式控制系統(tǒng)的應用中，給電路設計提供了很大的便利。
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