基于FPGA的TFT1
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第２４卷第２期
２００９年４月
液晶与显示
Ｃｈｉｎｅｓｅ
Ｊｏｕｒｎａｌ
ｏｆ
Ｌｉｑｕｉｄ
Ｃｒｙｓｔａｌｓ
ａｎｄ
Ｄｉｓｐｌａｙｓ
Ｖ０１．２４．Ｎｏ．２
Ａｐｒ．。２００９
文章编号：１００７—２７８０（２００９）０２—０２２８一０４
基于ＦＰＧＡ的ＴＦＴ—ＬＣＤ显示驱动设计
程
明，肖祖胜
（郑州大学信息工程学院，河南郑州４５０００１，Ｅ－ｍａｉｌ：ｘｉａｏｚｈｕｓｈｅｎｇ＠１２６．ｃｏｒｎ）
摘要：利用日本夏普公司的ＴＦＴ－ＬＣＤ模块ＬＱ０８０Ｖ３ＤＧ０１，设计并制作了由可编程逻辑
门阵列（ＦＰＧＡ）控制驱动的显示系统。根据ＬＱ０８０Ｖ３ＤＧ０１的接口方式，用ＦＰＧＡ设计了液
晶的驱动时序电路。用ＦＰＧＡ设计驱动电路，可以根据实际功能任务需求，定制显示控制功
能。增强了系统的可靠性和设计的灵活性，解决了工程实际问题。
关键词：ＬＣＤ；夏普；ＦＰＧＡ；驱动
中图分类号：ＴＰ３３４
文献标识码：Ａ
１
引
言
人类已经进入了信息时代。目前人类接受的
信息有８０％来自于视觉。无论采用何种方式，人
类从机器上所获取的信息都要通过信息显示来进
行人机交换。随着人类需要的加强，各种显示技
术发展迅速。
薄膜晶体管液晶显示器（ＴＦＴ．ＬＣＤ）是数字
终端显示最理想的显示器件之一。随着ＴＦＴ彩
色液晶显示器技术日益成熟，因其功耗、体积、重
量和可靠性等性能指标均优于传统的ＣＲＴ显示
器，现已被广泛应用于各类图形显示系统。目前
液晶显示设备多采用专用显示控制芯片来完成液
晶显示控制。采用专用显示芯片进行显示产品开
发的主要问题是易受器件断档的影响，而在国内
很难找到合适的替代芯片，不利于产品的量产［川。
随着液晶显示产业的蓬勃发展，其产业链上
下游也在不断协调进步，对ＴＦＴ—ＬＣＤ控制和驱
动ＩＣ的需求日益增长。目前我国ＩＣ设计公司数
量已经突破４００家大关，专注的领域也五花Ａｒ－］，
从模拟电路到数字电路，从电源管理芯片到具有
高端处理能力的核心处理器，都有相当数量的ＩＣ
设计公司参与其中并已取得了突出的成绩。但
是，惟有ＬＣＤ控制和驱动芯片这一领域，其主导
者仍为欧美、韩日以及我国香港和台湾地区的企
业，内地的ＩＣ设计公司参与者不多。ＦＰＧＡ的出
现给国内的ＩＣ设计带来了转机。
收稿日期：２００８—０１—２５Ｉ修订日期：２００８－１１—２７
基金项目：国家自然科学基金（Ｎｏ．６０５７４０９８）
当前，ＥＤＡ技术的高速发展使电子系统的
设计技术和工具发生了深刻的变化。大规模可编
程逻辑器件ＣＰＬＤ／ＦＰＧＡ的出现，给设计人员
带来了诸多方便。利用它进行产品开发，不仅成
本低、周期短、可靠性高，而且具有完全的知识产
权［２’４］。本文提出一种基于ＦＰＧＡ的ＴＦＴ—ＬＣＤ
数字显示控制器的设计方案，在一片ＡＬＴＥＲＡ
公司的ＦＰＧＡ上实现了全部ＴＦＴ－ＬＣＤ驱动逻
辑。这种设计方法可以根据实际功能任务需求来
定制显示控制功能，增强了系统的可靠性和设计
的灵活性［５］。
２
器件简介
ＬＱ０８０Ｖ３ＤＧ０１是日本夏普公司生产的一款
对角线为２１
ｃｍ（８．４
ｉｎ）的液晶屏，６４０×４８０
ＲＧＢ点阵格式，ＲＧＢ数据位均为６位，可以显示
２６２
１４４种颜色，４个时序驱动信号，液晶屏可以
使用５
Ｖ或３．３
Ｖ电压驱动，采用开关电源作为
背光驱动电源，重量约为４００
ｇ。
ＦＰＧＡ采用的是ＡＬＴＥＲＡ公司的ＥＰＩＣ６一
Ｔ１４４Ｃ８。ＥＰｌＣ６Ｔ１４４Ｃ８有１４４个引脚，最大可
使用的Ｉ／Ｏ口是９８个，支持ＪＴＡＧ调试，ＡＳ下
载，内有５９８０个ＬＥＳ，总的ＲＡＭ位数是９２
１６０
ｂｉｔ，内嵌有２个锁相环，４个全局时钟，内核电压
为１．５
Ｖ，输出Ｉ／Ｏ口驱动电压为３．３
Ｖ，支持
ＬＶＤｓ，ＴＴＬ，ＣＭＯＳ等电平传输。采用的配置芯
片为ＥＰ（洛１。ＥＰｌＣ６Ｔ１４４Ｃ８是一款低端的ＦＰＧＡ
万方数据
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