TFT-LCD 驱动电路的设计
电子科技大学电子薄膜与集成器件国家重点实验室
薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)具有重量轻、平板化、低功耗、无辐射、显示品质优良等特点,其
应用领域正在逐步扩大,已经从音像制品、笔记本电脑等显示器发展到台式计算机、工程工作站
(EWS)用监视器。对液晶显示器的要求也正在向高分辨率、高彩色化发展。
由于 CRT 显示器和液晶屏具有不同的显示特性,两者的显示信号参数也不同,因此在计算机(或 MCU)
和液晶屏之间设计液晶显示器的驱动电路是必需的,其主要功能是通过调制输出到 LCD 电极上的电位信
号、峰值、频率等参数来建立交流驱动电场。
本文实现了将 VGA 接口信号转换到模拟液晶屏上显示的驱动电路,采用 ADI 公司的高性能 DSP 芯片
ADSP-21160 来实现驱动电路的主要功能。
硬件电路设计
AD9883A 是高性能的三通道视频 ADC 可以同时实现对 RGB 三色信号的实时采样。系统采用 32 位浮点
芯片 ADSP-21160 来处理数据,能实时完成伽玛校正、时基校正、图像优化等处理,且满足了系统的各
项性能需求。ADSP-21160 有 6 个独立的高速 8 位并行链路口,分别连接 ADSP-21160 前端的模数转换
芯片 AD9883A 和后端的数模转换芯片 ADV7125。ADSP-21160 具有超级哈佛结构,支持单指令多操
作数(SIMD)模式,采用高效的汇编语言编程能实现对视频信号的实时处理,不会因为处理数据时间长
而出现延迟。
系统硬件原理框图如图 1 所示。系统采用不同的链路口完成输入和输出,可以避免采用总线可能产生的通
道冲突。模拟视频信号由 AD9883A 完成模数转换。AD9883A 是个三通道的 ADC,因此系统可以完成
单色的视频信号处理,也可以完成彩色的视频信号处理。采样所得视频数字信号经链路口输入到 ADSP-
21160,完成处理后由不同的链路口输出到 ADV7125,完成数模转换。ADV7125 是三通道的 DAC,
同样也可以用于处理彩色信号。输出视频信号到灰度电压产生电路,得到驱动液晶屏所需要的驱动电压。
ADSP-21160 还有通用可编程 I/O 标志脚,可用于接受外部控制信号,给系统及其模块发送控制信息,
以使整个系统稳定有序地工作。例如,ADSP-21160 为灰度电压产生电路和液晶屏提供必要的控制信号。
另外,系统还设置了一些 LED 灯,用于直观的指示系统硬件及 DSP 内部程序各模块的工作状态。
图 1 系统硬件原理框图